2017-2018学年人教版初中物理八年级下学期12.3 机械效率同步练习
一、填空题
1．利用机械做功时，对人们有用的功叫 ．不需要但又不得不做的功叫 ，两者之和叫 ．
【答案】有用功；额外功；总功
【知识点】有用功和额外功
【解析】【解答】解：利用机械做功时，对人们有用的功叫有用功．不需要但又不得不做的功叫额外功，两者之和叫总功．
故答案为：有用功；额外功；总功．
【分析】使用机械时，①人们为完成某项任务必须做的功叫有用功；②对完成任务没有用，但不得不做的功叫额外功；③有用功与额外功之和叫总功．
2．小明把一桶水从一楼提到三楼，有用功是 ，额外功是 ．有用功500J，总功600J，则额外功是 J．
【答案】对水做的功；对桶做的功；100
【知识点】有用功和额外功
【解析】【解答】解：①小明把一桶水从一楼提到三楼，目的是提水，所以对水做的功是有用功；提水的同时，需要提桶，所以对桶做的功是额外功；②额外功是总功与有用功之差，为600J﹣500J=100J．
故答案为：对水做的功；对桶做的功；100．
【分析】使用机械时，①人们为完成某项任务必须做的功叫有用功；②对完成任务没有用，但不得不做的功叫额外功；③有用功与额外功之和叫总功．
3．在物理学中，将 的比值，叫做机械效率，对于实际机械，由于 的存在，机械效率总 100%（选填“大于”“等于”或“小于”）．
【答案】有用功与总功；额外功；小于
【知识点】机械效率
【解析】【解答】解：（1）有用功与总功的比值叫做机械效率；（2）对于实际机械，使用时不可避免地要做额外功，所以总功一定大于有用功，由η= ×100%可知，机械效率总小于100%．
故答案为：有用功与总功；额外功；小于．
【分析】使用机械时，人们为完成某一任务所必须做的功叫有用功；对完成任务没有用，但又不得不做的功叫额外功；有用功与额外功之和叫总功．有用功与总功的比值叫机械效率．
4．用如图所示的滑轮组将一个重为48N的物体匀速提升0.2m，作用在绳子自由端的拉力为20N，则绳子自由端移动的距离为 m，该滑轮组的机械效率为 。
【答案】0.6；80%
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】由图可知，n=3，则绳子自由端移动的距离：
s=nh=3×0.2m=0.6m，
该滑轮组的机械效率：
故答案为：0.6；80%。
【分析】先根据s=nh求出拉力的作用点移动的距离，再根据η=求解。
二、单选题
5．在水平桌面上放一个重300N的物体，物体与桌面的摩擦力为60N，如图所示，若不考虑绳的重力和绳的摩擦，使物体以0.1m/s匀速移动时，水平拉力F及其功率的大小分别为（ ）
A．20N 2W B．30N 6W C．60N 2W D．20N 6W
【答案】D
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】物体匀速运动，可知物体受的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，即F拉=f=60N，
从图可知，此滑轮组有三股绳子承担对物体的拉力，不考虑绳的重力和绳的摩擦，所以绳子自由端的水平拉力为：
F=F拉=×60N=20N；
水平拉力的功率：
P=P=═Fv=Fnv物=20N×3×0.1m/s=6W．
故答案为：D．
【分析】由图可以看出拉物体的力是由于三股绳子承担，且物体匀速运动，可知物体受的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，故绳子自由端的力是对物体拉力的三分之一；根据P==Fv=Fnv物计算拉力的功率．
6．（2016八下·顺德期末）工人用如图所示的滑轮组将重为500N的物体在4s内匀速提升了2m，若每个滑轮中40N，不计绳重和摩擦，则在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．绳端的拉力F为270N B．拉力F的功率功为270W
C．额外功为160J D．有用功为1080J
【答案】B
【知识点】功率的计算；滑轮组绳子拉力的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】解：A、拉力为F= （G+G动）= ×（500N+40N）=180N，A不符合题意；
B、绳子拉下的长度为s=3h=3×2m=6m，
拉力做的功为W总=Fs=180N×6m=1080J，
拉力的功率为P= = =270W，B符合题意；
CD、有用功为W有用=Gh=500N×2m=1000J；
额外功为W额=W总﹣W有用=1080J﹣1000J=80J，C、D不符合题意．
故答案为：B．
【分析】A、由图知，承担物重的绳子有3段，已知物重和动滑轮重，不计绳重和摩擦，利用F= （G+G动）得到拉力；B、已知物体上升高度，可以得到绳子拉下长度；已知拉力和绳子拉下长度，可以得到拉力做的功；已知拉力做的功和做功时间，可以得到拉力的功率；C、D已知物重和上升高度，可以得到有用功；已知总功和有用功，两者之差就是额外功．
7．关于机械效率，下列说法正确的是（ ）
A．机械效率高的机械做功一定多
B．使用机械可以省力，省力越多，机械效率越高
C．没有摩擦时，机械效率一定等于100%
D．做同样的有用功，额外功越小，机械效率越高
【答案】D
【知识点】机械效率；有用功和额外功
【解析】【解答】解：A、机械效率等于有用功与总功之比，A不符合题意；
B、使用机械可以省力，省力越多，机械效率不一定越高，B不符合题意；
C、如用滑轮组提重物，滑轮组的额外功除了克服摩擦做功，更重要的是克服动滑轮的重力做的功，C不符合题意；
D、做同样的有用功，额外功越少，有用功在总功中所占的比值越大，机械效率越高，D符合题意．
故答案为：D．
【分析】A、B、D机械效率等于有用功与总功之比；C、使用机械时的总功等于额外功与有用功之和．
8．小明同学的体重为500N，他用重为10N的水桶提着重100N的水登上5m高的教室使用，在这一过程中，他做的有用功和额外功分别是 （ ）
A．500J 50J B．500J 2550J
C．550J 2500J D．3000J 50J
【答案】B
【知识点】有用功和额外功
【解析】【解答】解：①有用功为W有用=Gh=100N×5m=500J；②额外功为W额=G0h=（500N+10N）×5m=2550J．
故答案为：B．
【分析】①已知物重和上升高度，利用公式W有用=Gh得到有用功；②已知体重、桶重和上升高度，利用公式W额=G0h得到额外功．
三、实验探究题
9．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙3组实验，实验数据记录如下：
次 数 钩码重/N 钩码上升 的距离/cm 弹簧测力计 的示数/N 弹簧测力计 上升的距离/cm 机械效率
第1次 2 5 1 15 66.7%
第2次 4 5 1.7 15 \
第3次 6 5 \ 15 83.3%
（1）在实验操作中应该使钩码 （选填“快速”或“缓慢”）上升；
（2）进行第2次测量时滑轮组的机械效率约为 （保留三位有效数字）；
（3）进行第3次测量时，弹簧测力计示数为 N，滑轮组做的有用功是 J；
（4）分析实验数据，实验小组得出的实验结论是：滑轮组的机械效率与 有关。
【答案】（1）缓慢
（2）78.4%
（3）2.4；0.3
（4）物重（或钩码重）
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1）在实验过程中，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计；
（2）根据表格中数据可知， ；
（3）第三次实验中：W有=Gh=6N×5×10-2m=0.3J；
由 ×100%得， ，弹簧测力计的示数F2≈2.4N；
（4）从实验数据看，钩码上升的高度无规律的变化，所以机械效率不断增大不是由于被提升高度的变化而引起的；钩码重不断增大，机械效率不断提高，所以可以看出增大被提升物体的重力可以提高滑轮组的机械效率。
故答案为：（1）缓慢；（2）78.4%；（3）2.4；0.3；（4）物重（或钩码重）。
【分析】（1）实验过程中应竖直向上匀速缓慢得拉动弹簧测力计；（2）根据η=求解；（3）根据W=Gh和η=求解；（4）根据表格中的数据分析得出结论。
四、综合题
10．如图，小王站在高3m、长6m的斜面上，将重200N的木箱沿斜面匀速从底端拉上顶端，拉力大小恒为120N，所花时间是10s。
求：
（1）木箱A沿斜面方向的运动速度；
（2）小王对木箱做功的功率；
（3）斜面的机械效率。
【答案】（1）解： ；
答：木箱A沿斜面方向的运动速度为0.6 m / s；
（2）解：小王对木箱做的有用功：
W有=Gh=200N×3m=600J，
小王对木箱做的总功：
W总=Fs=120N×6m=720J，
功率： ；
答：小王对木箱做功的功率为72 W ；
（3）解： 。
答：斜面的机械效率为83.3 % 。
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【分析】（1）根据v=求解；（2）先根据W=Fs求出有用功和总功，再根据η=求解；（3）根据η=求解。
11．搬运工人用如图所示的滑轮组将一个重120N的物体匀速提升3m，所用的拉力为50N，不计绳重及摩擦。求：
（1）滑轮组的机械效率；
（2）动滑轮的重；
（3）若用该滑轮组同时拉4个这样的物体，拉力为多大。
【答案】（1）解：滑轮组的机械效率：
答：滑轮组的机械效率为80；
（2）解：由F= （G+G动）可得，动滑轮的重：G动=3F-G=3×50N-120N=30N；
答：动滑轮的重为30N；
（3）解：若用该滑轮组同时拉4个这样的物体，则拉力：
F′= （4G+G动）= （4×120N+30N）=170N。
答：用该滑轮组同时拉4个这样的物体，拉力为170N。
【知识点】滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）根据η=求解；（2）、（3）根据F=（G+G动）求解.
1 / 12017-2018学年人教版初中物理八年级下学期12.3 机械效率同步练习
一、填空题
1．利用机械做功时，对人们有用的功叫 ．不需要但又不得不做的功叫 ，两者之和叫 ．
2．小明把一桶水从一楼提到三楼，有用功是 ，额外功是 ．有用功500J，总功600J，则额外功是 J．
3．在物理学中，将 的比值，叫做机械效率，对于实际机械，由于 的存在，机械效率总 100%（选填“大于”“等于”或“小于”）．
4．用如图所示的滑轮组将一个重为48N的物体匀速提升0.2m，作用在绳子自由端的拉力为20N，则绳子自由端移动的距离为 m，该滑轮组的机械效率为 。
二、单选题
5．在水平桌面上放一个重300N的物体，物体与桌面的摩擦力为60N，如图所示，若不考虑绳的重力和绳的摩擦，使物体以0.1m/s匀速移动时，水平拉力F及其功率的大小分别为（ ）
A．20N 2W B．30N 6W C．60N 2W D．20N 6W
6．（2016八下·顺德期末）工人用如图所示的滑轮组将重为500N的物体在4s内匀速提升了2m，若每个滑轮中40N，不计绳重和摩擦，则在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．绳端的拉力F为270N B．拉力F的功率功为270W
C．额外功为160J D．有用功为1080J
7．关于机械效率，下列说法正确的是（ ）
A．机械效率高的机械做功一定多
B．使用机械可以省力，省力越多，机械效率越高
C．没有摩擦时，机械效率一定等于100%
D．做同样的有用功，额外功越小，机械效率越高
8．小明同学的体重为500N，他用重为10N的水桶提着重100N的水登上5m高的教室使用，在这一过程中，他做的有用功和额外功分别是 （ ）
A．500J 50J B．500J 2550J
C．550J 2500J D．3000J 50J
三、实验探究题
9．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙3组实验，实验数据记录如下：
次 数 钩码重/N 钩码上升 的距离/cm 弹簧测力计 的示数/N 弹簧测力计 上升的距离/cm 机械效率
第1次 2 5 1 15 66.7%
第2次 4 5 1.7 15 \
第3次 6 5 \ 15 83.3%
（1）在实验操作中应该使钩码 （选填“快速”或“缓慢”）上升；
（2）进行第2次测量时滑轮组的机械效率约为 （保留三位有效数字）；
（3）进行第3次测量时，弹簧测力计示数为 N，滑轮组做的有用功是 J；
（4）分析实验数据，实验小组得出的实验结论是：滑轮组的机械效率与 有关。
四、综合题
10．如图，小王站在高3m、长6m的斜面上，将重200N的木箱沿斜面匀速从底端拉上顶端，拉力大小恒为120N，所花时间是10s。
求：
（1）木箱A沿斜面方向的运动速度；
（2）小王对木箱做功的功率；
（3）斜面的机械效率。
11．搬运工人用如图所示的滑轮组将一个重120N的物体匀速提升3m，所用的拉力为50N，不计绳重及摩擦。求：
（1）滑轮组的机械效率；
（2）动滑轮的重；
（3）若用该滑轮组同时拉4个这样的物体，拉力为多大。
答案解析部分
1．【答案】有用功；额外功；总功
【知识点】有用功和额外功
【解析】【解答】解：利用机械做功时，对人们有用的功叫有用功．不需要但又不得不做的功叫额外功，两者之和叫总功．
故答案为：有用功；额外功；总功．
【分析】使用机械时，①人们为完成某项任务必须做的功叫有用功；②对完成任务没有用，但不得不做的功叫额外功；③有用功与额外功之和叫总功．
2．【答案】对水做的功；对桶做的功；100
【知识点】有用功和额外功
【解析】【解答】解：①小明把一桶水从一楼提到三楼，目的是提水，所以对水做的功是有用功；提水的同时，需要提桶，所以对桶做的功是额外功；②额外功是总功与有用功之差，为600J﹣500J=100J．
故答案为：对水做的功；对桶做的功；100．
【分析】使用机械时，①人们为完成某项任务必须做的功叫有用功；②对完成任务没有用，但不得不做的功叫额外功；③有用功与额外功之和叫总功．
3．【答案】有用功与总功；额外功；小于
【知识点】机械效率
【解析】【解答】解：（1）有用功与总功的比值叫做机械效率；（2）对于实际机械，使用时不可避免地要做额外功，所以总功一定大于有用功，由η= ×100%可知，机械效率总小于100%．
故答案为：有用功与总功；额外功；小于．
【分析】使用机械时，人们为完成某一任务所必须做的功叫有用功；对完成任务没有用，但又不得不做的功叫额外功；有用功与额外功之和叫总功．有用功与总功的比值叫机械效率．
4．【答案】0.6；80%
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】由图可知，n=3，则绳子自由端移动的距离：
s=nh=3×0.2m=0.6m，
该滑轮组的机械效率：
故答案为：0.6；80%。
【分析】先根据s=nh求出拉力的作用点移动的距离，再根据η=求解。
5．【答案】D
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】物体匀速运动，可知物体受的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，即F拉=f=60N，
从图可知，此滑轮组有三股绳子承担对物体的拉力，不考虑绳的重力和绳的摩擦，所以绳子自由端的水平拉力为：
F=F拉=×60N=20N；
水平拉力的功率：
P=P=═Fv=Fnv物=20N×3×0.1m/s=6W．
故答案为：D．
【分析】由图可以看出拉物体的力是由于三股绳子承担，且物体匀速运动，可知物体受的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，故绳子自由端的力是对物体拉力的三分之一；根据P==Fv=Fnv物计算拉力的功率．
6．【答案】B
【知识点】功率的计算；滑轮组绳子拉力的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】解：A、拉力为F= （G+G动）= ×（500N+40N）=180N，A不符合题意；
B、绳子拉下的长度为s=3h=3×2m=6m，
拉力做的功为W总=Fs=180N×6m=1080J，
拉力的功率为P= = =270W，B符合题意；
CD、有用功为W有用=Gh=500N×2m=1000J；
额外功为W额=W总﹣W有用=1080J﹣1000J=80J，C、D不符合题意．
故答案为：B．
【分析】A、由图知，承担物重的绳子有3段，已知物重和动滑轮重，不计绳重和摩擦，利用F= （G+G动）得到拉力；B、已知物体上升高度，可以得到绳子拉下长度；已知拉力和绳子拉下长度，可以得到拉力做的功；已知拉力做的功和做功时间，可以得到拉力的功率；C、D已知物重和上升高度，可以得到有用功；已知总功和有用功，两者之差就是额外功．
7．【答案】D
【知识点】机械效率；有用功和额外功
【解析】【解答】解：A、机械效率等于有用功与总功之比，A不符合题意；
B、使用机械可以省力，省力越多，机械效率不一定越高，B不符合题意；
C、如用滑轮组提重物，滑轮组的额外功除了克服摩擦做功，更重要的是克服动滑轮的重力做的功，C不符合题意；
D、做同样的有用功，额外功越少，有用功在总功中所占的比值越大，机械效率越高，D符合题意．
故答案为：D．
【分析】A、B、D机械效率等于有用功与总功之比；C、使用机械时的总功等于额外功与有用功之和．
8．【答案】B
【知识点】有用功和额外功
【解析】【解答】解：①有用功为W有用=Gh=100N×5m=500J；②额外功为W额=G0h=（500N+10N）×5m=2550J．
故答案为：B．
【分析】①已知物重和上升高度，利用公式W有用=Gh得到有用功；②已知体重、桶重和上升高度，利用公式W额=G0h得到额外功．
9．【答案】（1）缓慢
（2）78.4%
（3）2.4；0.3
（4）物重（或钩码重）
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1）在实验过程中，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计；
（2）根据表格中数据可知， ；
（3）第三次实验中：W有=Gh=6N×5×10-2m=0.3J；
由 ×100%得， ，弹簧测力计的示数F2≈2.4N；
（4）从实验数据看，钩码上升的高度无规律的变化，所以机械效率不断增大不是由于被提升高度的变化而引起的；钩码重不断增大，机械效率不断提高，所以可以看出增大被提升物体的重力可以提高滑轮组的机械效率。
故答案为：（1）缓慢；（2）78.4%；（3）2.4；0.3；（4）物重（或钩码重）。
【分析】（1）实验过程中应竖直向上匀速缓慢得拉动弹簧测力计；（2）根据η=求解；（3）根据W=Gh和η=求解；（4）根据表格中的数据分析得出结论。
10．【答案】（1）解： ；
答：木箱A沿斜面方向的运动速度为0.6 m / s；
（2）解：小王对木箱做的有用功：
W有=Gh=200N×3m=600J，
小王对木箱做的总功：
W总=Fs=120N×6m=720J，
功率： ；
答：小王对木箱做功的功率为72 W ；
（3）解： 。
答：斜面的机械效率为83.3 % 。
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【分析】（1）根据v=求解；（2）先根据W=Fs求出有用功和总功，再根据η=求解；（3）根据η=求解。
11．【答案】（1）解：滑轮组的机械效率：
答：滑轮组的机械效率为80；
（2）解：由F= （G+G动）可得，动滑轮的重：G动=3F-G=3×50N-120N=30N；
答：动滑轮的重为30N；
（3）解：若用该滑轮组同时拉4个这样的物体，则拉力：
F′= （4G+G动）= （4×120N+30N）=170N。
答：用该滑轮组同时拉4个这样的物体，拉力为170N。
【知识点】滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）根据η=求解；（2）、（3）根据F=（G+G动）求解.
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