12.3 机械效率 课时优化训练——2021-2022学年人教版八年级物理（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 12.3 机械效率 课时优化训练——2021-2022学年人教版八年级物理（Word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 328.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-05-24 23:01:24 | ||
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文档简介
12.3 机械效率 课时优化训练
一、选择题（本大题共12小题）
1．一个滑轮组经改进后，机械效率比原来大大提高，用该滑轮组将同一物体匀速提升同样的高度，与改进前相比（ ）
A．总功不变，但额外功减少了
B．总功不变，有用功增加了
C．有用功不变，总功减少了
D．做的有用功减少了
2．如图所示，在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为1.8N，斜面长s＝1.2m、高h＝0.3m。把重物直接提升h所做的功作为有用功，则（ ）
A．有用功为1.35J，机械效率为75%
B．有用功为2.16J，机械效率为62.5%
C．有用功为1.35J，机械效率为62.5%
D．有用功为1.35J，机械效率为100%
3．如图甲所示，建筑工人用滑轮组提升重为285N的水泥桶，动滑轮重为15N，不计绳重．工人在将水泥桶匀速向上拉的过程中，水泥桶上升的速度为0.1m/s，工人拉力所做功与时间关系如图乙所示．因此可知
A．该滑轮组的效率为95% B．0﹣10s内建筑工人所做额外功为75J
C．0﹣8 s内建筑工人对水泥桶做的功为228J D．建筑工人对水泥桶做功的功率为36W
4．如图所示，小明分别使用甲、乙、丙、丁四种机械匀速提升物体（绳长不变），测得拉力和物体M、N所受的重力如表所示，则（ ）
F甲 F乙 F丙 F丁 GM GN
5.5N 12N 5.5N 8N 5N 10N
A．甲的机械效率比丙的大
B．乙、丁的机械效率相同
C．使用丙提升物体M时省力
D．实验测得的数据无法算出机械效率
5．利用图所示的装置，可以用100N的拉力拉着重180N边长为0.2m的正方体匀速上升，物体在10s内上升了1m，不计绳重和摩擦，则（ ）
A．绳子自由端移动的距离为3m
B．动滑轮的重力是20N
C．拉力的功率为10W
D．滑轮组的机械效率为90％
6．如图所示，用滑轮组提升重物时，重400N的物体在10s内匀速上升了1m。已知拉绳的力F为250N，则提升重物的过程中（ ）
A．绳子自由端被拉下1m B．做的总功是400J
C．拉力的功率是25W D．滑轮组的机械效率是80%
7．工人利用滑轮组吊起重为2400N的路灯杆。如图所示，这是路灯杆一端刚被匀速拉起的简图。路灯杆离地后被匀速提升1m，绳端拉力F=1000N。下列说法正确的是（ ）
A．路灯杆一端刚被匀速拉起时，相当于费力杠杆
B．路灯杆离地后，受到的拉力小于2400N
C．路灯杆离地后，绳端拉力F做的功为1000J
D．路灯杆离地后，滑轮组的机械效率为80%
8．如图所示是小刚同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中使用的实验装置，得到的数据记录在下方表格中．关于小刚的实验，忽略绳重和摩擦，下列说法不正确的是（ ）
实验次数 1 2 3
钩码重G/N 4 4 6
钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1
绳端拉力F/N 1.8 1.4 2.4
绳端移动距离S/m 0.3 0.5 0.3
机械效率η 74% 57% 83%
A．由表中数据可知，第1次实验是使用甲图做的实验
B．由表中数据可知，第2次实验是使用乙图做的实验
C．由第1、2次数据可知，滑轮组的机械效率与动滑轮的自重有关
D．由第2、3次数据可知，滑轮组的机械效率与被提升的钩码的重力有关
9．工人师傅利用如图所示的装置匀速提升重物，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是
A．增大提升速度，可以增大有用功 B．增大提升高度，可以提高机械效率
C．增大定滑轮的重力，可以增大额外功 D．增大物体的重力，可以提高机械效率
10．如图所示，用大小为F的拉力将重物G提升到一定的高度h，绳子自由端移动的长度为S，两个滑轮的重力均为G0， 不计绳与滑轮之间的摩擦，则下列说法不正确的是
A．S=3h B．滑轮组的机械效率η=
C．F=（G+2G0） D．拉力F做的功为W=3Fh
11．用图3甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N、绳重和摩擦力不计．则
A．手的拉力：F甲=F乙；机械效率：η甲=η乙
B．手的拉力：F甲＜F乙；机械效率：η甲＜η乙
C．手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＜η乙
D．手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＞η乙
12．某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮等重），在相同时间内把重物G提升相同高度，F1和F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是
A．力F1和F2做功的功率相同
B．力F1和F2做的总功相同
C．乙滑轮组更省力，两个滑轮组机械效率一样大
D．甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高
二、填空题（本大题共5小题）
13．大伟同学用一个定滑轮距离手3m高的滑轮组拉住重100N的物体，动滑轮重为20N，从滑轮正下方沿水平方向移动4m，如图所示，若不计绳重和摩擦，他的拉力为______N，至少做了______J的功，该滑轮组的机械效率为______。
14．如图所示，斜面长，高。工人在6s内将重的物体从底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是。此过程中工人做的有用功为______J，斜面的机械效率为_______。
15．如图所示，用的拉力，把重力为的木箱匀速提升，滑轮组的机械效率为___________﹔假如在上升过程中，拉木箱的绳子突然断了，木箱由于___________会继续向上运动一段距离。
16．图是利用滑轮组帮助汽车脱困的情景。匀速拉动车的过程中，车相对树木是______（选填“静止”或“运动”）的，动滑轮上有______段绳子承担对车的拉力，若对车的拉力为2400N，F为1500N，则该滑轮组的机械效率是______。
17．如图，有人利用该滑轮将G=100N的物体匀速提升了20cm（不计绳重G和摩擦），此过程克服物体重力做的功为______J，若动滑轮重10N，则F=______N。
三、实验题（本大题共2小题）
18．在探究“滑轮组机械效率”时，小强利用两组滑轮组进行了4次测量：用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据，用两个动滑轮和两个定滑轮测得第4组数据，如表：
实验次数 物重G物/N 动滑轮重G动/N 钩码上升的高度h/m 动力F/N 动力作用点移动的距离s/m 滑轮组的机械效率%
1 1 0.5 0.1 0.7 0.3 47.6
2 2 0.5 0.1 1.1 0.3 60.6
3 4 0.5 0.1 2 0.3
4 4 1 0.1 0.5 50.0
（1）在实验中，测量绳端拉力F时，应尽量______向上拉动弹簧测力计；
（2）如果弹簧测力计在静止时读数，测得的滑轮组机械效率会______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）请计算出第3组实验中克服摩擦力所做的额外功______J。
19．小红和小明用一个滑轮、钩码、弹簧测力计等器材分别做了以下实验：
（1）探究定滑轮工作时的特点如图甲，为了使弹簧测力计的示数尽可能接近绳子受到的实际拉力，实验中提升的钩码质量应取______（填“大”或“小”）些。
（2）探究动滑轮工作时的特点
①测出______重力，然后组装好如图乙所示的装置；
②拉动弹簧测力计，使钩码______上升。
（3）测动滑轮的机械效率
①实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置，是为了______；
②小明用如图所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量， 正确操作，实验数据如下表。
实验序号 钩码重 G/N 钩码上升高度 h/cm 拉力 F/N 绳端移动的距离 s/cm
① 1.0 20.0 0.7 40.0
② 2.0 20.0 1.2 40.0
③ 3.0 20.0 1.7 40.0
a。第①次实验测得动滑轮的机械效率为______，第②次实验的有用功为______J。
b。第③次实验时，钩码上升的速度为0.05m/s，则拉力的功率为______W
c。由表中实验数据分析可知，同一动滑轮，所提升物重增大，机械效率将______（填“变 大”、“变小”或“不变”）。
d。小红进一步研究，测出动滑轮的重力，再计算出每一次实验中总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值Δ W（Δ W=W 总-W 有用-W 滑轮），发现钩码的重力越大，Δ W________（填“越 大”、“越小”或“不变”），请你用所学知识进行解释：______。
四、计算题（本大题共4小题）
20．如图所示，工人用300N的拉力，把一重为500N的货物G用滑轮组提升了3m （忽略摩擦及绳重）。求∶
（1）工人做的有用功；
（2）滑轮组的机械效率（结果保留一位小数）；
（3）动滑轮重。
21．用如图所示的滑轮组匀速提升重为480N的物体G，所用拉力F为300N，将重物提升3m所用的时间为10s．求：
所做的有用功；（2）拉力的功率；（3）滑轮组的机械效率．
22．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．
23．体重为600N的小聪用如图所示的滑轮组来竖直提升物体A．当A以0.1m/s的速度匀速上升时，小聪对绳子的拉力F为400N，滑轮组的机械效率为80%（不计摩擦及绳重）．求：
（1）拉力F的功率；（2）物体A受到的重力；（3）小聪拉动绳子前后对地面的压强之比；
（4）小聪使用该滑轮组能提起物体的最大重力．
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
2．C
3．BC
4．A
5．A
6．D
7．D
8．D
9．D
10．C
11．D
12．D
13． 60 120 83.3%
14． 360 80
15． 80% 惯性
16． 运动 2 80%
17． 20 210
18． 沿竖直方向匀速 变大 0.15
19． 大 滑轮与钩码 匀速 测量钩码和弹簧测力计移动的距离 71.4% 0.4 0.17 变大 不变
20．（1）1500J；（2）83.3%；（3）100N
21．（1）所做的有用功是1440J；
（2）拉力的功率是180W；
（3）滑轮组的机械效率是80%
22．（1）80%；（2）30N；（3）130N
23．（1）120W （2）960N （3）3：1 （4）1560N
答案第1页，共2页
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一、选择题（本大题共12小题）
1．一个滑轮组经改进后，机械效率比原来大大提高，用该滑轮组将同一物体匀速提升同样的高度，与改进前相比（ ）
A．总功不变，但额外功减少了
B．总功不变，有用功增加了
C．有用功不变，总功减少了
D．做的有用功减少了
2．如图所示，在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为1.8N，斜面长s＝1.2m、高h＝0.3m。把重物直接提升h所做的功作为有用功，则（ ）
A．有用功为1.35J，机械效率为75%
B．有用功为2.16J，机械效率为62.5%
C．有用功为1.35J，机械效率为62.5%
D．有用功为1.35J，机械效率为100%
3．如图甲所示，建筑工人用滑轮组提升重为285N的水泥桶，动滑轮重为15N，不计绳重．工人在将水泥桶匀速向上拉的过程中，水泥桶上升的速度为0.1m/s，工人拉力所做功与时间关系如图乙所示．因此可知
A．该滑轮组的效率为95% B．0﹣10s内建筑工人所做额外功为75J
C．0﹣8 s内建筑工人对水泥桶做的功为228J D．建筑工人对水泥桶做功的功率为36W
4．如图所示，小明分别使用甲、乙、丙、丁四种机械匀速提升物体（绳长不变），测得拉力和物体M、N所受的重力如表所示，则（ ）
F甲 F乙 F丙 F丁 GM GN
5.5N 12N 5.5N 8N 5N 10N
A．甲的机械效率比丙的大
B．乙、丁的机械效率相同
C．使用丙提升物体M时省力
D．实验测得的数据无法算出机械效率
5．利用图所示的装置，可以用100N的拉力拉着重180N边长为0.2m的正方体匀速上升，物体在10s内上升了1m，不计绳重和摩擦，则（ ）
A．绳子自由端移动的距离为3m
B．动滑轮的重力是20N
C．拉力的功率为10W
D．滑轮组的机械效率为90％
6．如图所示，用滑轮组提升重物时，重400N的物体在10s内匀速上升了1m。已知拉绳的力F为250N，则提升重物的过程中（ ）
A．绳子自由端被拉下1m B．做的总功是400J
C．拉力的功率是25W D．滑轮组的机械效率是80%
7．工人利用滑轮组吊起重为2400N的路灯杆。如图所示，这是路灯杆一端刚被匀速拉起的简图。路灯杆离地后被匀速提升1m，绳端拉力F=1000N。下列说法正确的是（ ）
A．路灯杆一端刚被匀速拉起时，相当于费力杠杆
B．路灯杆离地后，受到的拉力小于2400N
C．路灯杆离地后，绳端拉力F做的功为1000J
D．路灯杆离地后，滑轮组的机械效率为80%
8．如图所示是小刚同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中使用的实验装置，得到的数据记录在下方表格中．关于小刚的实验，忽略绳重和摩擦，下列说法不正确的是（ ）
实验次数 1 2 3
钩码重G/N 4 4 6
钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1
绳端拉力F/N 1.8 1.4 2.4
绳端移动距离S/m 0.3 0.5 0.3
机械效率η 74% 57% 83%
A．由表中数据可知，第1次实验是使用甲图做的实验
B．由表中数据可知，第2次实验是使用乙图做的实验
C．由第1、2次数据可知，滑轮组的机械效率与动滑轮的自重有关
D．由第2、3次数据可知，滑轮组的机械效率与被提升的钩码的重力有关
9．工人师傅利用如图所示的装置匀速提升重物，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是
A．增大提升速度，可以增大有用功 B．增大提升高度，可以提高机械效率
C．增大定滑轮的重力，可以增大额外功 D．增大物体的重力，可以提高机械效率
10．如图所示，用大小为F的拉力将重物G提升到一定的高度h，绳子自由端移动的长度为S，两个滑轮的重力均为G0， 不计绳与滑轮之间的摩擦，则下列说法不正确的是
A．S=3h B．滑轮组的机械效率η=
C．F=（G+2G0） D．拉力F做的功为W=3Fh
11．用图3甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N、绳重和摩擦力不计．则
A．手的拉力：F甲=F乙；机械效率：η甲=η乙
B．手的拉力：F甲＜F乙；机械效率：η甲＜η乙
C．手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＜η乙
D．手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＞η乙
12．某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮等重），在相同时间内把重物G提升相同高度，F1和F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是
A．力F1和F2做功的功率相同
B．力F1和F2做的总功相同
C．乙滑轮组更省力，两个滑轮组机械效率一样大
D．甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高
二、填空题（本大题共5小题）
13．大伟同学用一个定滑轮距离手3m高的滑轮组拉住重100N的物体，动滑轮重为20N，从滑轮正下方沿水平方向移动4m，如图所示，若不计绳重和摩擦，他的拉力为______N，至少做了______J的功，该滑轮组的机械效率为______。
14．如图所示，斜面长，高。工人在6s内将重的物体从底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是。此过程中工人做的有用功为______J，斜面的机械效率为_______。
15．如图所示，用的拉力，把重力为的木箱匀速提升，滑轮组的机械效率为___________﹔假如在上升过程中，拉木箱的绳子突然断了，木箱由于___________会继续向上运动一段距离。
16．图是利用滑轮组帮助汽车脱困的情景。匀速拉动车的过程中，车相对树木是______（选填“静止”或“运动”）的，动滑轮上有______段绳子承担对车的拉力，若对车的拉力为2400N，F为1500N，则该滑轮组的机械效率是______。
17．如图，有人利用该滑轮将G=100N的物体匀速提升了20cm（不计绳重G和摩擦），此过程克服物体重力做的功为______J，若动滑轮重10N，则F=______N。
三、实验题（本大题共2小题）
18．在探究“滑轮组机械效率”时，小强利用两组滑轮组进行了4次测量：用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据，用两个动滑轮和两个定滑轮测得第4组数据，如表：
实验次数 物重G物/N 动滑轮重G动/N 钩码上升的高度h/m 动力F/N 动力作用点移动的距离s/m 滑轮组的机械效率%
1 1 0.5 0.1 0.7 0.3 47.6
2 2 0.5 0.1 1.1 0.3 60.6
3 4 0.5 0.1 2 0.3
4 4 1 0.1 0.5 50.0
（1）在实验中，测量绳端拉力F时，应尽量______向上拉动弹簧测力计；
（2）如果弹簧测力计在静止时读数，测得的滑轮组机械效率会______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）请计算出第3组实验中克服摩擦力所做的额外功______J。
19．小红和小明用一个滑轮、钩码、弹簧测力计等器材分别做了以下实验：
（1）探究定滑轮工作时的特点如图甲，为了使弹簧测力计的示数尽可能接近绳子受到的实际拉力，实验中提升的钩码质量应取______（填“大”或“小”）些。
（2）探究动滑轮工作时的特点
①测出______重力，然后组装好如图乙所示的装置；
②拉动弹簧测力计，使钩码______上升。
（3）测动滑轮的机械效率
①实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置，是为了______；
②小明用如图所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量， 正确操作，实验数据如下表。
实验序号 钩码重 G/N 钩码上升高度 h/cm 拉力 F/N 绳端移动的距离 s/cm
① 1.0 20.0 0.7 40.0
② 2.0 20.0 1.2 40.0
③ 3.0 20.0 1.7 40.0
a。第①次实验测得动滑轮的机械效率为______，第②次实验的有用功为______J。
b。第③次实验时，钩码上升的速度为0.05m/s，则拉力的功率为______W
c。由表中实验数据分析可知，同一动滑轮，所提升物重增大，机械效率将______（填“变 大”、“变小”或“不变”）。
d。小红进一步研究，测出动滑轮的重力，再计算出每一次实验中总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值Δ W（Δ W=W 总-W 有用-W 滑轮），发现钩码的重力越大，Δ W________（填“越 大”、“越小”或“不变”），请你用所学知识进行解释：______。
四、计算题（本大题共4小题）
20．如图所示，工人用300N的拉力，把一重为500N的货物G用滑轮组提升了3m （忽略摩擦及绳重）。求∶
（1）工人做的有用功；
（2）滑轮组的机械效率（结果保留一位小数）；
（3）动滑轮重。
21．用如图所示的滑轮组匀速提升重为480N的物体G，所用拉力F为300N，将重物提升3m所用的时间为10s．求：
所做的有用功；（2）拉力的功率；（3）滑轮组的机械效率．
22．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．
23．体重为600N的小聪用如图所示的滑轮组来竖直提升物体A．当A以0.1m/s的速度匀速上升时，小聪对绳子的拉力F为400N，滑轮组的机械效率为80%（不计摩擦及绳重）．求：
（1）拉力F的功率；（2）物体A受到的重力；（3）小聪拉动绳子前后对地面的压强之比；
（4）小聪使用该滑轮组能提起物体的最大重力．
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参考答案：
1．C
2．C
3．BC
4．A
5．A
6．D
7．D
8．D
9．D
10．C
11．D
12．D
13． 60 120 83.3%
14． 360 80
15． 80% 惯性
16． 运动 2 80%
17． 20 210
18． 沿竖直方向匀速 变大 0.15
19． 大 滑轮与钩码 匀速 测量钩码和弹簧测力计移动的距离 71.4% 0.4 0.17 变大 不变
20．（1）1500J；（2）83.3%；（3）100N
21．（1）所做的有用功是1440J；
（2）拉力的功率是180W；
（3）滑轮组的机械效率是80%
22．（1）80%；（2）30N；（3）130N
23．（1）120W （2）960N （3）3：1 （4）1560N
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