2018-2019学年人教版物理八年级下学期 12.3 机械效率 同步练习
一、单选题
1．（2018九上·苏州期中）下列关于功、功率和机械效率的说法正确的是（ ）
A．机械效率越高，机械做功一定越多
B．机械做功越多，机械效率一定越高
C．功率越大的机械，做功一定越快
D．做功越快的机械，机械效率一定越高
【答案】C
【知识点】功率的概念；机械效率；功
【解析】【解答】A．机械效率是有用功和总功的比值，其高低与机械做功的多少无关，A不符合题意；
B．机械做的功多，但不知道做的是总功还是有用功，机械效率无法确定，B不符合题意；
C．功率是表示做功快慢的物理量，功率越大的机械，做功一定越快，C符合题意；
D．做功越快的机械说明功率大，但有用功和总功不确定，机械效率不一定越高，D不符合题意．
故答案为：C．
【分析】功率是单位时间内做的功的多少，是表示做功快慢的物理量；机械效率是有用功与总功的比值，不能表示做功的快慢和多少.
2．下列关于滑轮组机械效率的说法正确的是（ ）
A．机械效率越高的滑轮组越省力
B．机械效率越高的滑轮组做功越快
C．机械效率越高的滑轮组，有用功跟总功的比值越大
D．有用功做得越多，滑轮组的机械效率越大
【答案】C
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】A、C、机械效率是有用功与总功的比值。有用功在总功中占的比例越大 , 说明机械效率越高。 机械省力与否与机械效率没有关系，A不合题意；
B、机械效率是有用功与总功的比值 , 而表示物体做功快慢的物理量是功率，和机械效率没有关系，B不合题意；
D、机械效率是有用功与总功的比值 , 总功不确定的情况下 , 有用功越多 , 机械效率不一定高，D不合题意。
故答案为：C。
【分析】机械效率是有用功与总功的比值，因为有用功总小于总功 , 所以机械效率总小于1 ; 功率表示物体做功快慢的物理量，二者没有必然联系。
功率是表示物体做功快慢的物理量.机械效率与功率是两个不同的物理量.
②机械省力与否与机械效率没有关系;
③功率描述的是做功快慢,机械效率与功率大小无关..
3．（2018八下·陆川期末）已知甲、乙两种机械在做功过程中，甲的机械效率比乙的机械效率大，这表明（ ）
A．甲做功比乙做功快
B．甲做的有用功比乙做的有用功多
C．甲做的有用功与总功的比值比乙大
D．甲做的额外功比乙做的额外功少
【答案】C
【知识点】机械效率的大小比较
【解析】【解答】解：A、在物理学中，我们用功率表示物体做功的快慢，功率大的机械做功快。而机械效率大的功率不一定大，它们之间没有必然的关系，A不符合题意；
B、如果甲、乙两种机械做的总功相同，则甲的机械效率高，甲做的有用功就比乙做的有用功多。如果不指明甲、乙两种机械做的总功多少情况下，只凭机械效率高低无法判断谁做的有用功多，B不符合题意；
C、机械效率是有用功与总功的比值。甲的机械效率比乙大，表明甲做的有用功与总功的比值比乙大，C符合题意；
D、如果甲、乙两种机械做的总功相同，则甲的机械效率高，甲做的额外功就比乙做的额外功少。如果不指明甲、乙两种机械做的总功多少情况下，只凭机械效率高低无法判断谁做的额外功少，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】机械效率是有用功和总功的比值.
4．（2018九上·扬州期中）下列关于机械效率说法正确的是（ ）
A．机械做功越快，机械效率就越高
B．省力越多的机械，机械功率越大
C．单位时间做功越多的机械，效率越高
D．额外功在总功中占的比例越小的机械效率越高
【答案】D
【知识点】机械效率的大小比较
【解析】【解答】机械效率是有用功跟总功的比值，与做功的快慢没有关系，A说法错误；与省力与费力也没有关系，B说法错误；跟做功快慢无关，即单位时间做功多少无关，C说法错误；额外功在总功中占的比例越小，则有用功在总功中占的比例越大，有用功跟总功的比值越大，机械效率越高，D说法正确；
故答案为：D。
【分析】机械效率是有用功和总功的比值，总功一定时，额外功越少，机械效率越高。
5．两台机械所做的总功之比为2：1，它们的机械效率之比为4：3，则它们所做的有用功之比（ ）
A．2：1 B．3：4 C．8：3 D．3：2
【答案】C
【知识点】机械效率的计算
【解析】【解答】由题意可知，W1：W2＝2：1，η1：η2＝4：3，
由机械效率公式得：W有1＝W1η1，W有2＝W2η2，所以，。
故答案为：C。
【分析】根据机械效率公式分别计列出两台机械所做的有用功的表达式，再利用总功、机械效率的比值求解。
6．在不计摩擦和绳子质量的情况下，分别使用定滑轮、动滑轮、滑轮组(两个定滑轮和两个动滑轮)匀速提升同一物体到同一高度处，其机械效率分别为 定、 动、 组，则下列选项正确的是（ ）
A． 组< 动< 定 B． 定< 动< 组
C． 动< 定< 组 D． 定< 组< 动
【答案】A
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】三种情况下做的有用功相同，大小都为W有用；
不计绳子质量和摩擦，使用滑轮做的额外功：W额=G轮h，
又∵使用定滑轮、动滑轮、滑轮组的动滑轮的个数为0、1、2，
∴使用定滑轮、动滑轮、滑轮组做的额外功：W额1＜W额2＜W额3，
∵W总=W有用+W额，
∴三种情况下做的总功：W定＜W动＜W组，
，
∴使用定滑轮、动滑轮、滑轮组的机械效率：η定＞η动＞η组。
故答案为：A。
【分析】克服物体的重力所做的功是有用功，由题知匀速提升同一物体到同一高度处，可知做的有用功相同；不计绳子质量和摩擦，额外功W额=G轮h，知道使用动滑轮的个数，可以得出做的额外功的大小关系，由于W总=W有用+W额，可以得出所做的总功的大小关系，再利用效率公式比较三种情况下机械效率的高低。
7．（2018九上·广州月考）如图所示的每个滑轮质量相同，用它们提起同一重物，机械效率最高的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】提升相同的重物至同一高度时，所做有用功相同，使用滑轮或滑轮组时所做的额外功主要是克服动滑轮重和绳重、摩擦所做的功，ACD中都需要提升动滑轮的重力做额外功，B中是一个定滑轮，额外功最少，根据 可知机械效率较高。
故答案为：B。
【分析】使用滑轮或滑轮组时所做的额外功主要是克服动滑轮重和绳重、摩擦所做的功，据此结合机械效率的计算方法分析比较即可.
8．（2019九上·花都期中）用如图甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N。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
【答案】B
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】由定滑轮的使用特点知道，绳重和摩擦力不计，甲图中手的拉力是：F甲 = ，乙图中手的拉力是：F乙 =G，并且可以改变力的方向；一般情况下，动滑轮重小于物重，所以F乙＞F甲；由图知道，由于动滑轮和定滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，故所做的有用功一样大；由于要克服动滑轮重力的作用，所以使用动滑轮做的总功多，由 知道，定滑轮的机械效率高，即η乙＞η甲，B符合题意，
故答案为：B。
【分析】结合定滑轮、动滑轮的特点分析即可，使用动滑轮要克服动滑轮重力做功，在有用功相同的情况下，使用动滑轮所做的总功多.
9．（2018九上·武邑月考）如图所示利用动滑轮提升货物，动滑轮重为20牛顿，绳与动滑轮间的摩擦及绳子重不计。第一次把重为100牛顿的货物匀速提升，这个过程动滑轮的.机械效率为η1；第二次把重为200牛顿的货物匀速提升，这个过程动滑轮的机械效率为η2。则（ ）
A．η1＜η2 B．η1＞η2
C．η1＝η2 D．η1和η2的关系无法确定
【答案】A
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】两次拉升重物，都是用同一个滑轮组，故额外功是相同的；但第一次是提升100N的重物，第二次是提升200N的重物，故第二次的有用功更多。所以第二次的机械效率比第一次机械效率大。
故答案为：A.
【分析】机械效率的变化，一是看有用功--重物被提升所做的功；二是看额外功--提升动滑轮及克服摩擦所做的功.
10．（2018九上·新吴期中）如图所示，用完全相同的两个滑轮组，分别将重为G1、G2的两个物体匀速提升相同的高度（绳重、摩擦不计），若G1>G2，提升重物所做的有用功分别为W1、W2，机械效率分别为η1、η2，则下列判断正确的是（ ）
A．W1>W2、η1>η2 B．W1>W2、η1=η2
C．W1>W2、η1<η2 D．W1=W2、η1>η2
【答案】A
【知识点】机械效率的大小比较；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】用两个相同的滑轮组将物体提升相同的高度，且G1＞G2，根据W有=Gh可知，有用功的关系为：W1＞W2；两个完全相同的两个滑轮组，绳重和摩擦不计，额外功相同，根据W总=W有用+W额外可知W总1＞W总2， 可知，η1＞η2．所以BCD不符合题意，A符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据力和距离的乘积计算功的大小，根据有用功和总功的比值计算机械效率，并比较。
二、填空题
11．（2018九上·宜兴月考）如图所示，用滑轮组将1.5kg的物体匀速提高0. 5 m，拉力F为10N，则总功为 J，滑轮组机械效率为 。若增加所提动滑轮的重力，滑轮组机械效率 (变大/变小/不变)。（不计绳重和摩擦，g取l0N/kg)
【答案】10；75%；减小
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】由图可知，n=2，则拉力端移动距离：s=2h=2×0.5m=1m，.有用功为：W有用=Gh=mgh=1.5kg×10N/kg×0.5m=7.5J；拉力做的总功为：W总=Fs=10N×1m=10J，滑轮组的机械效率：η= = ×100%=75%；(3) 增加所提动滑轮的重力，额外功增加，有用功不增加，据η= 可知，滑轮组机械效率减小。
故答案为：10；75%；减小.
【分析】利用W=Gh=mgh求有用功；拉力端移动距离s=2h，利用W=Fs求总功，再利用效率公式η= 求滑轮组的机械效率；结合题意，利用η= 分析理解.
12．（2018九上·宜兴期中）如图所示用滑轮组：匀速提起一个重为350N的物体，物体在10s内竖直上升了1m，人拉绳的力为250N，试问：人拉绳子做功的功率为 W，滑轮组的机械效率为 ，动滑轮重 （不计绳重和摩擦）
【答案】50；70%；150N
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】已知：物体的重力为G＝350N，时间t＝10s，上升高度h＝1m，人拉绳的力为F＝250N，n＝2
(1)绳子末端移动的距离：s＝2h＝2×1m＝2m，拉力做功： W总＝Fs＝250N×2m＝500J，拉力做功功率为：P＝ ＝＝50W；
(2)对物体做有用功：W有＝Gh＝350N×1m＝350J，滑轮组的机械效率：η＝＝ ＝70%
(3)∵不计绳重和摩擦，∴克服动滑轮重做的额外功：W额＝W总 W有＝500J 350J＝150J，∵W额＝G轮h ∴G轮＝ ＝ 150N.
【分析】根据滑轮组的特点s＝2h，W有＝Gh，W额＝W总 W有计算出滑轮组的机械效率，及动滑轮重.
13．（2019九上·荔湾期末）如图所示，用甲、乙两个完全不同的滑轮组，分别匀速竖直向上把同一重物提升相同高度。 已知 F1:F2=5:2，则：两个滑轮组所做有用功之比是 W 甲有用:W 乙有用= ；两个滑轮组机械效率之比 η 甲:η 乙=
【答案】1：1；3：5
【知识点】机械效率的计算
【解析】【解答】滑轮组所做的有用功为W有=Gh，甲、乙两个不同的滑轮组，分别把同一重物提升相同高度，所以W甲有用=W乙有用，故W甲有用：W乙有用=1:1；甲滑轮组中n甲=2，乙滑轮组中n乙=3，则拉力端移动距离：s甲=2h，s乙=3h，所以s甲：s乙=2h：3h=2：3，两个滑轮组机械效率之比= ====.
故答案为：1：1；3：5。
【分析】根据有用功的计算公式W有=Gh可知有用功之比；由s=nh可得拉力端移动距离之比，已知拉力大小关系，再利用η=求机械效率之比。
14．（2018·淮安）如图所示，工人用250N的拉力将重为400N的装修材料匀速提升6m，所用时间为lmin，则工人做的有用功是 J，工人做功的功率是 W，动滑轮的机械效率是 。
【答案】2400；50；80%
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】（1）有用功：W有用=Gh=400N×6m=2400J；（2）由图知n=2，则拉力端移动距离：s=2h=2×6m=12m，拉力做的总功：W总=Fs=250N×12m=3000J，工人做功的功率：P=
=
=50W；（3）动滑轮的机械效率：η=
×100%=
×100%=80%。
故答案为：2400；50；80%。
【分析】根据W有用=Gh求出有用功；根据s=nh求出拉力移动距离，再根据W总=Fs求出拉力做的总功，根据P=
求出工人做功的功率；根据η=求出机械效率.
15．（2018·眉山）如图所示，一同学在用滑轮组匀速提升不同重物时，记录下了绳子自由端拉力F与对应所提升的物体的重力G，如下表：
根据上表数据分析可知，绳子自由端拉力F与物体重力G的关系式为F= ；当物体重力G=10N时，此滑轮组的机械效率η= 。
【答案】0.5G+0.3N；94.3%
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】解：由表格数据可知，重力G每增大1N，绳子自由端的拉力F增大0.5N，所以F与G成一次函数关系，设F与G关系的表达式为F＝kG+b，由表格第一组数据，当G＝1N，F＝0.8N，则：0.8N＝k×1N+b﹣﹣①由表格第三组数据，当G＝3N，F＝1.8N，则：1.8N＝k×3N+b﹣﹣﹣②，②﹣①可得k＝0.5， b＝0.3N，所以拉力F与物体所受重力G的关系式：F＝0.5G+0.3N；当物体重力G＝10N时，此时的拉力：F＝0.5×10N+0.3N＝5.3N；由图可知，有两段绳子拉着动滑轮；滑轮组的机械效率为：η＝
94.3%
故答案为：0.5G+0.3N；94.3%.
【分析】分析比较F随G的变化特点，借助数学方法可以解题；根据物体的重力求出拉力的大小，然后根据机械效率公式求出机械效率.
三、计算题
16．（2019九上·花都期中）如图所示，斜面高为2m，小兵同学用绳子在1min内将重为450N的木箱沿斜面由底端匀速拉到顶端，物体沿斜面移动了4 m，拉力大小为300N，绳重不计。求：
（1）小兵对木箱做的有用功；
（2）拉力做的功；
（3）斜面的机械效率；
（4）拉力做功的功率。
【答案】（1）解：由W=Gh可知，小兵对木箱做的有用功是：W有用=Gh=450N×2m=900J
（2）解：由W=Fs可知，拉力做的功是：W =Fs=300N×4m=1200J
（3）解：斜面的机械效率是：η=
（4）解：由 知道，拉力做功的功率：
【知识点】功率的计算；斜面的机械效率
【解析】【分析】（1）根据W=Gh求出有用功；
（2）利用W=Fs求出总功；
（3）斜面的机械效率等于有用功与总功之比；
（4）利用 求拉力做功的功率.
17．（2018九上·扬州期中）如图，建筑工人用400N的拉力，将1000N重的物体匀速提升3m，所用的时间是15s，不计绳重和摩擦，求：
（1）动滑轮重；
（2）工人做有用功的功率；
（3）滑轮组的机械效率
【答案】（1）解：由图可知，承担物重的绳子股数n＝3，不计绳重和摩擦，由F＝ 得，
动滑轮重：
＝nF ＝3×400N 1000N＝200N
答：动滑轮重为200N
（2）解：拉力做的有用功：
＝Gh＝1000N×3m＝3000J，
工人做有用功的功率：
＝200W.
答：工人做有用功的功率为200W
（3）解：绳子自由端移动的距离：
s＝nh＝3×3m＝9m，
拉力做的总功：
＝Fs＝400N×9m＝3600J，
则滑轮组的机械效率：
η＝ ×100%＝ ×100%≈83.3%
答：滑轮组的机械效率83.3%
【知识点】功率的计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）使用滑轮组时，动滑轮上有几股绳，绳子自由端的拉力是滑轮上总重的几分之一，根据拉力和物体重力可以计算滑轮重力；
（2）根据物体重力和升高的高度的乘积计算有用功，利用功和时间的比值计算功率；3，拉力和绳子拉长的长度的乘积计算总功，有用功和总功的比值计算机械效率。
四、实验探究题
18．小周同学在学过有关“机械效率”的知识后提出了一个问题：“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系 ”针对这个问题他做了在斜面上匀速拉动小车的探究实验，并记录实验数据如下：
斜需倾斜程度 小车重G/N 小车上升高试h/m 沿斜面拉力F/N 小车行色匆匆 动距离s/m 有用功W有/J 总功W W总/J 机械效率
较缓 10 0.1 3 1 1 3 33%
较陡 10 0.2 4 1
最陡 10 0.4 6 1 4 6 67%
请根据以上实验数据回答：
（1）“较陡”时，做的有用功为 ，总功为 ，机械效率为
（2）通过对上述实验数据的分析，你对小周提出的问题可获得的初步结论是：
（3）如果小周还想探究斜面的机械效率与物重的关系，实验时应该控制哪些条件不变
【答案】（1）2J；4J；50％
（2）在其他条件不变的情况下，斜面越陡，机械效率越高
（3）斜面的倾斜程度、斜面与物体接触面的粗糙程度
【知识点】斜面机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1）“较陡”时，做的有用功W有用 ＝GH=10N×0.2m=2J ,
总功W总＝FS＝4N×1m=4J ,
机械效率；
（2）分析表中的机械效率的值可以看出：在其他条件不变的情况下，斜面越陡，机械效率越高；
（3）要探究斜面机械效率与物重的关系 , 需要使斜面的倾斜程度相同 , 同时控制小车上升的高度(或小车在斜面上移动的距离)，而改变物体的重力。
故答案为：（1）2J ; 4J ; 50% ; （2）在其他条件不变的情况下，斜面越陡，机械效率越高；（3）斜面的倾斜程度、斜面与物体接触面的粗糙程度。
【分析】（1）结合表中的数据，利用公式W＝Gh计算出有用功，利用公式W＝Fs计算总功，再根据公式计算机械效率；
（2）分析表格中数据 , 斜面的倾斜程度逐渐变大 , 比较机械效率的值，得出结论；
（3）要探究斜面机械效率与物重的关系 , 需要使斜面的倾斜程度相同 , 同时控制小车上升的高度(或小车在斜面上移动的距离)，而改变物体的重力 , 分别测量不同重力时斜面的机械效率 , 分析得出结论。
19．（2018·南通）小华用图示装置探究滑轮组的机械效率，实验数据记录如下：
（1）实验中应竖直向上 拉动弹簧测力计，绳端移动距离为 m．
（2）第3次实验的机械效率为 %．
（3）分析数据可知，提高同一滑轮组的机械效率，可以采取的措施是 ；小华所用动滑轮的重一定小于 N．
【答案】（1）匀速；0.3
（2）80
（3）增加物重；1
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1）实验中只有匀速竖直向上拉动弹簧测力计，才能保证弹簧测力计的示数稳定，拉力大小不变，所以，应匀速拉动弹簧测力计；由图知道，承担物重的绳子的有效股数是：n=3，所以，弹簧测力计移动的距离是：s=3h=3×0.10m=0.3m；（2）由表格数据知道，第3次测量中，有用功是：W有用=Gh=6N×0.10m=0.60J；总功是：W总=Fs=2.5N×0.30m=0.75J；所以，机械效率是：η3 =W有用/W总×100%=0.60J/0.75J×100%=80%（3）分析1、2、3次数据知道，同一滑轮组，物体越重，机械效率越高，所以，增加物重可以提高同一滑轮组的机械效率；由于物体越重时，对滑轮的压力越大，摩擦力越大，所以第一次实验受摩擦力的影响最小，故由第一次实验数据，忽略摩擦力的影响时，计算的滑轮的重力是：G动=nF-G物=3×1N-2N=1N，所以，所用动滑轮的重一定小于1N。
【分析】测滑轮组的机械效率，涉及到注意事项（实验时，应将弹簧测力计竖直匀速向上拉动）、长度的测量（刻度尺的正确使用：(1)使用前要注意观察它的零刻线、量程和最小刻度值； (2)用刻度尺测量时，尺要沿着所测长度，不利用磨损的零刻线；(3)读数时视线要与尺面垂直，在精确测量时，要估读到最小刻度值的下一位；(4) 测量结果由数字和单位组成.）、机械效率的计算等知识.
五、解答题
20．（2017八上·启东开学考）用定滑轮匀速提升质量为20 kg的物体，所用的拉力为220N，物体提升的高度为2m.求此过程中的有用功、总功和定滑轮的机械效率（g取10N/kg）.
【答案】解：W有=Gh=mgh=20kg×10N/kg×2m=400J；
定滑轮既不省距离也不费距离，则拉力端移动的距离s=h=2m，拉力做的总功：W总=Fs=220N×2m=440J；
定滑轮的机械效率：η=W有用∕W总=400J∕440J=90.9%
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【分析】本题考查学生对定滑轮机械效率的计算，属于基础题，知道对物体做有用功，拉力做总功。
21．（2017八下·路南期末）用滑轮组把重720N的货物匀速提高10m，滑轮组做的有用功是多少？若此时滑轮组的机械效率为60%，则总功和额外功各是多少？
【答案】解：滑轮组做的有用功：W有 =Gh=720N×10m=7.2×103 J；由η=W有用/W总可得总功：W总 =W有用/η=7200J/60%=1.2×104 J；滑轮组做的额外功：W额 =W总 -W有 =1.2×104 J-7.2×103 J=4.8×103 J
【知识点】滑轮（组）的机械效率；有用功和额外功
【解析】【分析】1、根据W有 =Gh代入数值直接可求所做的有用功；2、根据η=W有用/W总可得：W总 =W有用/η代入可求解总功，再由W额 =W总 -W有可计算额外功.
1 / 12018-2019学年人教版物理八年级下学期 12.3 机械效率 同步练习
一、单选题
1．（2018九上·苏州期中）下列关于功、功率和机械效率的说法正确的是（ ）
A．机械效率越高，机械做功一定越多
B．机械做功越多，机械效率一定越高
C．功率越大的机械，做功一定越快
D．做功越快的机械，机械效率一定越高
2．下列关于滑轮组机械效率的说法正确的是（ ）
A．机械效率越高的滑轮组越省力
B．机械效率越高的滑轮组做功越快
C．机械效率越高的滑轮组，有用功跟总功的比值越大
D．有用功做得越多，滑轮组的机械效率越大
3．（2018八下·陆川期末）已知甲、乙两种机械在做功过程中，甲的机械效率比乙的机械效率大，这表明（ ）
A．甲做功比乙做功快
B．甲做的有用功比乙做的有用功多
C．甲做的有用功与总功的比值比乙大
D．甲做的额外功比乙做的额外功少
4．（2018九上·扬州期中）下列关于机械效率说法正确的是（ ）
A．机械做功越快，机械效率就越高
B．省力越多的机械，机械功率越大
C．单位时间做功越多的机械，效率越高
D．额外功在总功中占的比例越小的机械效率越高
5．两台机械所做的总功之比为2：1，它们的机械效率之比为4：3，则它们所做的有用功之比（ ）
A．2：1 B．3：4 C．8：3 D．3：2
6．在不计摩擦和绳子质量的情况下，分别使用定滑轮、动滑轮、滑轮组(两个定滑轮和两个动滑轮)匀速提升同一物体到同一高度处，其机械效率分别为 定、 动、 组，则下列选项正确的是（ ）
A． 组< 动< 定 B． 定< 动< 组
C． 动< 定< 组 D． 定< 组< 动
7．（2018九上·广州月考）如图所示的每个滑轮质量相同，用它们提起同一重物，机械效率最高的是（ ）
A． B． C． D．
8．（2019九上·花都期中）用如图甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N。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
9．（2018九上·武邑月考）如图所示利用动滑轮提升货物，动滑轮重为20牛顿，绳与动滑轮间的摩擦及绳子重不计。第一次把重为100牛顿的货物匀速提升，这个过程动滑轮的.机械效率为η1；第二次把重为200牛顿的货物匀速提升，这个过程动滑轮的机械效率为η2。则（ ）
A．η1＜η2 B．η1＞η2
C．η1＝η2 D．η1和η2的关系无法确定
10．（2018九上·新吴期中）如图所示，用完全相同的两个滑轮组，分别将重为G1、G2的两个物体匀速提升相同的高度（绳重、摩擦不计），若G1>G2，提升重物所做的有用功分别为W1、W2，机械效率分别为η1、η2，则下列判断正确的是（ ）
A．W1>W2、η1>η2 B．W1>W2、η1=η2
C．W1>W2、η1<η2 D．W1=W2、η1>η2
二、填空题
11．（2018九上·宜兴月考）如图所示，用滑轮组将1.5kg的物体匀速提高0. 5 m，拉力F为10N，则总功为 J，滑轮组机械效率为 。若增加所提动滑轮的重力，滑轮组机械效率 (变大/变小/不变)。（不计绳重和摩擦，g取l0N/kg)
12．（2018九上·宜兴期中）如图所示用滑轮组：匀速提起一个重为350N的物体，物体在10s内竖直上升了1m，人拉绳的力为250N，试问：人拉绳子做功的功率为 W，滑轮组的机械效率为 ，动滑轮重 （不计绳重和摩擦）
13．（2019九上·荔湾期末）如图所示，用甲、乙两个完全不同的滑轮组，分别匀速竖直向上把同一重物提升相同高度。 已知 F1:F2=5:2，则：两个滑轮组所做有用功之比是 W 甲有用:W 乙有用= ；两个滑轮组机械效率之比 η 甲:η 乙=
14．（2018·淮安）如图所示，工人用250N的拉力将重为400N的装修材料匀速提升6m，所用时间为lmin，则工人做的有用功是 J，工人做功的功率是 W，动滑轮的机械效率是 。
15．（2018·眉山）如图所示，一同学在用滑轮组匀速提升不同重物时，记录下了绳子自由端拉力F与对应所提升的物体的重力G，如下表：
根据上表数据分析可知，绳子自由端拉力F与物体重力G的关系式为F= ；当物体重力G=10N时，此滑轮组的机械效率η= 。
三、计算题
16．（2019九上·花都期中）如图所示，斜面高为2m，小兵同学用绳子在1min内将重为450N的木箱沿斜面由底端匀速拉到顶端，物体沿斜面移动了4 m，拉力大小为300N，绳重不计。求：
（1）小兵对木箱做的有用功；
（2）拉力做的功；
（3）斜面的机械效率；
（4）拉力做功的功率。
17．（2018九上·扬州期中）如图，建筑工人用400N的拉力，将1000N重的物体匀速提升3m，所用的时间是15s，不计绳重和摩擦，求：
（1）动滑轮重；
（2）工人做有用功的功率；
（3）滑轮组的机械效率
四、实验探究题
18．小周同学在学过有关“机械效率”的知识后提出了一个问题：“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系 ”针对这个问题他做了在斜面上匀速拉动小车的探究实验，并记录实验数据如下：
斜需倾斜程度 小车重G/N 小车上升高试h/m 沿斜面拉力F/N 小车行色匆匆 动距离s/m 有用功W有/J 总功W W总/J 机械效率
较缓 10 0.1 3 1 1 3 33%
较陡 10 0.2 4 1
最陡 10 0.4 6 1 4 6 67%
请根据以上实验数据回答：
（1）“较陡”时，做的有用功为 ，总功为 ，机械效率为
（2）通过对上述实验数据的分析，你对小周提出的问题可获得的初步结论是：
（3）如果小周还想探究斜面的机械效率与物重的关系，实验时应该控制哪些条件不变
19．（2018·南通）小华用图示装置探究滑轮组的机械效率，实验数据记录如下：
（1）实验中应竖直向上 拉动弹簧测力计，绳端移动距离为 m．
（2）第3次实验的机械效率为 %．
（3）分析数据可知，提高同一滑轮组的机械效率，可以采取的措施是 ；小华所用动滑轮的重一定小于 N．
五、解答题
20．（2017八上·启东开学考）用定滑轮匀速提升质量为20 kg的物体，所用的拉力为220N，物体提升的高度为2m.求此过程中的有用功、总功和定滑轮的机械效率（g取10N/kg）.
21．（2017八下·路南期末）用滑轮组把重720N的货物匀速提高10m，滑轮组做的有用功是多少？若此时滑轮组的机械效率为60%，则总功和额外功各是多少？
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】功率的概念；机械效率；功
【解析】【解答】A．机械效率是有用功和总功的比值，其高低与机械做功的多少无关，A不符合题意；
B．机械做的功多，但不知道做的是总功还是有用功，机械效率无法确定，B不符合题意；
C．功率是表示做功快慢的物理量，功率越大的机械，做功一定越快，C符合题意；
D．做功越快的机械说明功率大，但有用功和总功不确定，机械效率不一定越高，D不符合题意．
故答案为：C．
【分析】功率是单位时间内做的功的多少，是表示做功快慢的物理量；机械效率是有用功与总功的比值，不能表示做功的快慢和多少.
2．【答案】C
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】A、C、机械效率是有用功与总功的比值。有用功在总功中占的比例越大 , 说明机械效率越高。 机械省力与否与机械效率没有关系，A不合题意；
B、机械效率是有用功与总功的比值 , 而表示物体做功快慢的物理量是功率，和机械效率没有关系，B不合题意；
D、机械效率是有用功与总功的比值 , 总功不确定的情况下 , 有用功越多 , 机械效率不一定高，D不合题意。
故答案为：C。
【分析】机械效率是有用功与总功的比值，因为有用功总小于总功 , 所以机械效率总小于1 ; 功率表示物体做功快慢的物理量，二者没有必然联系。
功率是表示物体做功快慢的物理量.机械效率与功率是两个不同的物理量.
②机械省力与否与机械效率没有关系;
③功率描述的是做功快慢,机械效率与功率大小无关..
3．【答案】C
【知识点】机械效率的大小比较
【解析】【解答】解：A、在物理学中，我们用功率表示物体做功的快慢，功率大的机械做功快。而机械效率大的功率不一定大，它们之间没有必然的关系，A不符合题意；
B、如果甲、乙两种机械做的总功相同，则甲的机械效率高，甲做的有用功就比乙做的有用功多。如果不指明甲、乙两种机械做的总功多少情况下，只凭机械效率高低无法判断谁做的有用功多，B不符合题意；
C、机械效率是有用功与总功的比值。甲的机械效率比乙大，表明甲做的有用功与总功的比值比乙大，C符合题意；
D、如果甲、乙两种机械做的总功相同，则甲的机械效率高，甲做的额外功就比乙做的额外功少。如果不指明甲、乙两种机械做的总功多少情况下，只凭机械效率高低无法判断谁做的额外功少，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】机械效率是有用功和总功的比值.
4．【答案】D
【知识点】机械效率的大小比较
【解析】【解答】机械效率是有用功跟总功的比值，与做功的快慢没有关系，A说法错误；与省力与费力也没有关系，B说法错误；跟做功快慢无关，即单位时间做功多少无关，C说法错误；额外功在总功中占的比例越小，则有用功在总功中占的比例越大，有用功跟总功的比值越大，机械效率越高，D说法正确；
故答案为：D。
【分析】机械效率是有用功和总功的比值，总功一定时，额外功越少，机械效率越高。
5．【答案】C
【知识点】机械效率的计算
【解析】【解答】由题意可知，W1：W2＝2：1，η1：η2＝4：3，
由机械效率公式得：W有1＝W1η1，W有2＝W2η2，所以，。
故答案为：C。
【分析】根据机械效率公式分别计列出两台机械所做的有用功的表达式，再利用总功、机械效率的比值求解。
6．【答案】A
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】三种情况下做的有用功相同，大小都为W有用；
不计绳子质量和摩擦，使用滑轮做的额外功：W额=G轮h，
又∵使用定滑轮、动滑轮、滑轮组的动滑轮的个数为0、1、2，
∴使用定滑轮、动滑轮、滑轮组做的额外功：W额1＜W额2＜W额3，
∵W总=W有用+W额，
∴三种情况下做的总功：W定＜W动＜W组，
，
∴使用定滑轮、动滑轮、滑轮组的机械效率：η定＞η动＞η组。
故答案为：A。
【分析】克服物体的重力所做的功是有用功，由题知匀速提升同一物体到同一高度处，可知做的有用功相同；不计绳子质量和摩擦，额外功W额=G轮h，知道使用动滑轮的个数，可以得出做的额外功的大小关系，由于W总=W有用+W额，可以得出所做的总功的大小关系，再利用效率公式比较三种情况下机械效率的高低。
7．【答案】B
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】提升相同的重物至同一高度时，所做有用功相同，使用滑轮或滑轮组时所做的额外功主要是克服动滑轮重和绳重、摩擦所做的功，ACD中都需要提升动滑轮的重力做额外功，B中是一个定滑轮，额外功最少，根据 可知机械效率较高。
故答案为：B。
【分析】使用滑轮或滑轮组时所做的额外功主要是克服动滑轮重和绳重、摩擦所做的功，据此结合机械效率的计算方法分析比较即可.
8．【答案】B
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】由定滑轮的使用特点知道，绳重和摩擦力不计，甲图中手的拉力是：F甲 = ，乙图中手的拉力是：F乙 =G，并且可以改变力的方向；一般情况下，动滑轮重小于物重，所以F乙＞F甲；由图知道，由于动滑轮和定滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，故所做的有用功一样大；由于要克服动滑轮重力的作用，所以使用动滑轮做的总功多，由 知道，定滑轮的机械效率高，即η乙＞η甲，B符合题意，
故答案为：B。
【分析】结合定滑轮、动滑轮的特点分析即可，使用动滑轮要克服动滑轮重力做功，在有用功相同的情况下，使用动滑轮所做的总功多.
9．【答案】A
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】两次拉升重物，都是用同一个滑轮组，故额外功是相同的；但第一次是提升100N的重物，第二次是提升200N的重物，故第二次的有用功更多。所以第二次的机械效率比第一次机械效率大。
故答案为：A.
【分析】机械效率的变化，一是看有用功--重物被提升所做的功；二是看额外功--提升动滑轮及克服摩擦所做的功.
10．【答案】A
【知识点】机械效率的大小比较；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】用两个相同的滑轮组将物体提升相同的高度，且G1＞G2，根据W有=Gh可知，有用功的关系为：W1＞W2；两个完全相同的两个滑轮组，绳重和摩擦不计，额外功相同，根据W总=W有用+W额外可知W总1＞W总2， 可知，η1＞η2．所以BCD不符合题意，A符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据力和距离的乘积计算功的大小，根据有用功和总功的比值计算机械效率，并比较。
11．【答案】10；75%；减小
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】由图可知，n=2，则拉力端移动距离：s=2h=2×0.5m=1m，.有用功为：W有用=Gh=mgh=1.5kg×10N/kg×0.5m=7.5J；拉力做的总功为：W总=Fs=10N×1m=10J，滑轮组的机械效率：η= = ×100%=75%；(3) 增加所提动滑轮的重力，额外功增加，有用功不增加，据η= 可知，滑轮组机械效率减小。
故答案为：10；75%；减小.
【分析】利用W=Gh=mgh求有用功；拉力端移动距离s=2h，利用W=Fs求总功，再利用效率公式η= 求滑轮组的机械效率；结合题意，利用η= 分析理解.
12．【答案】50；70%；150N
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】已知：物体的重力为G＝350N，时间t＝10s，上升高度h＝1m，人拉绳的力为F＝250N，n＝2
(1)绳子末端移动的距离：s＝2h＝2×1m＝2m，拉力做功： W总＝Fs＝250N×2m＝500J，拉力做功功率为：P＝ ＝＝50W；
(2)对物体做有用功：W有＝Gh＝350N×1m＝350J，滑轮组的机械效率：η＝＝ ＝70%
(3)∵不计绳重和摩擦，∴克服动滑轮重做的额外功：W额＝W总 W有＝500J 350J＝150J，∵W额＝G轮h ∴G轮＝ ＝ 150N.
【分析】根据滑轮组的特点s＝2h，W有＝Gh，W额＝W总 W有计算出滑轮组的机械效率，及动滑轮重.
13．【答案】1：1；3：5
【知识点】机械效率的计算
【解析】【解答】滑轮组所做的有用功为W有=Gh，甲、乙两个不同的滑轮组，分别把同一重物提升相同高度，所以W甲有用=W乙有用，故W甲有用：W乙有用=1:1；甲滑轮组中n甲=2，乙滑轮组中n乙=3，则拉力端移动距离：s甲=2h，s乙=3h，所以s甲：s乙=2h：3h=2：3，两个滑轮组机械效率之比= ====.
故答案为：1：1；3：5。
【分析】根据有用功的计算公式W有=Gh可知有用功之比；由s=nh可得拉力端移动距离之比，已知拉力大小关系，再利用η=求机械效率之比。
14．【答案】2400；50；80%
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】（1）有用功：W有用=Gh=400N×6m=2400J；（2）由图知n=2，则拉力端移动距离：s=2h=2×6m=12m，拉力做的总功：W总=Fs=250N×12m=3000J，工人做功的功率：P=
=
=50W；（3）动滑轮的机械效率：η=
×100%=
×100%=80%。
故答案为：2400；50；80%。
【分析】根据W有用=Gh求出有用功；根据s=nh求出拉力移动距离，再根据W总=Fs求出拉力做的总功，根据P=
求出工人做功的功率；根据η=求出机械效率.
15．【答案】0.5G+0.3N；94.3%
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】解：由表格数据可知，重力G每增大1N，绳子自由端的拉力F增大0.5N，所以F与G成一次函数关系，设F与G关系的表达式为F＝kG+b，由表格第一组数据，当G＝1N，F＝0.8N，则：0.8N＝k×1N+b﹣﹣①由表格第三组数据，当G＝3N，F＝1.8N，则：1.8N＝k×3N+b﹣﹣﹣②，②﹣①可得k＝0.5， b＝0.3N，所以拉力F与物体所受重力G的关系式：F＝0.5G+0.3N；当物体重力G＝10N时，此时的拉力：F＝0.5×10N+0.3N＝5.3N；由图可知，有两段绳子拉着动滑轮；滑轮组的机械效率为：η＝
94.3%
故答案为：0.5G+0.3N；94.3%.
【分析】分析比较F随G的变化特点，借助数学方法可以解题；根据物体的重力求出拉力的大小，然后根据机械效率公式求出机械效率.
16．【答案】（1）解：由W=Gh可知，小兵对木箱做的有用功是：W有用=Gh=450N×2m=900J
（2）解：由W=Fs可知，拉力做的功是：W =Fs=300N×4m=1200J
（3）解：斜面的机械效率是：η=
（4）解：由 知道，拉力做功的功率：
【知识点】功率的计算；斜面的机械效率
【解析】【分析】（1）根据W=Gh求出有用功；
（2）利用W=Fs求出总功；
（3）斜面的机械效率等于有用功与总功之比；
（4）利用 求拉力做功的功率.
17．【答案】（1）解：由图可知，承担物重的绳子股数n＝3，不计绳重和摩擦，由F＝ 得，
动滑轮重：
＝nF ＝3×400N 1000N＝200N
答：动滑轮重为200N
（2）解：拉力做的有用功：
＝Gh＝1000N×3m＝3000J，
工人做有用功的功率：
＝200W.
答：工人做有用功的功率为200W
（3）解：绳子自由端移动的距离：
s＝nh＝3×3m＝9m，
拉力做的总功：
＝Fs＝400N×9m＝3600J，
则滑轮组的机械效率：
η＝ ×100%＝ ×100%≈83.3%
答：滑轮组的机械效率83.3%
【知识点】功率的计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）使用滑轮组时，动滑轮上有几股绳，绳子自由端的拉力是滑轮上总重的几分之一，根据拉力和物体重力可以计算滑轮重力；
（2）根据物体重力和升高的高度的乘积计算有用功，利用功和时间的比值计算功率；3，拉力和绳子拉长的长度的乘积计算总功，有用功和总功的比值计算机械效率。
18．【答案】（1）2J；4J；50％
（2）在其他条件不变的情况下，斜面越陡，机械效率越高
（3）斜面的倾斜程度、斜面与物体接触面的粗糙程度
【知识点】斜面机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1）“较陡”时，做的有用功W有用 ＝GH=10N×0.2m=2J ,
总功W总＝FS＝4N×1m=4J ,
机械效率；
（2）分析表中的机械效率的值可以看出：在其他条件不变的情况下，斜面越陡，机械效率越高；
（3）要探究斜面机械效率与物重的关系 , 需要使斜面的倾斜程度相同 , 同时控制小车上升的高度(或小车在斜面上移动的距离)，而改变物体的重力。
故答案为：（1）2J ; 4J ; 50% ; （2）在其他条件不变的情况下，斜面越陡，机械效率越高；（3）斜面的倾斜程度、斜面与物体接触面的粗糙程度。
【分析】（1）结合表中的数据，利用公式W＝Gh计算出有用功，利用公式W＝Fs计算总功，再根据公式计算机械效率；
（2）分析表格中数据 , 斜面的倾斜程度逐渐变大 , 比较机械效率的值，得出结论；
（3）要探究斜面机械效率与物重的关系 , 需要使斜面的倾斜程度相同 , 同时控制小车上升的高度(或小车在斜面上移动的距离)，而改变物体的重力 , 分别测量不同重力时斜面的机械效率 , 分析得出结论。
19．【答案】（1）匀速；0.3
（2）80
（3）增加物重；1
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1）实验中只有匀速竖直向上拉动弹簧测力计，才能保证弹簧测力计的示数稳定，拉力大小不变，所以，应匀速拉动弹簧测力计；由图知道，承担物重的绳子的有效股数是：n=3，所以，弹簧测力计移动的距离是：s=3h=3×0.10m=0.3m；（2）由表格数据知道，第3次测量中，有用功是：W有用=Gh=6N×0.10m=0.60J；总功是：W总=Fs=2.5N×0.30m=0.75J；所以，机械效率是：η3 =W有用/W总×100%=0.60J/0.75J×100%=80%（3）分析1、2、3次数据知道，同一滑轮组，物体越重，机械效率越高，所以，增加物重可以提高同一滑轮组的机械效率；由于物体越重时，对滑轮的压力越大，摩擦力越大，所以第一次实验受摩擦力的影响最小，故由第一次实验数据，忽略摩擦力的影响时，计算的滑轮的重力是：G动=nF-G物=3×1N-2N=1N，所以，所用动滑轮的重一定小于1N。
【分析】测滑轮组的机械效率，涉及到注意事项（实验时，应将弹簧测力计竖直匀速向上拉动）、长度的测量（刻度尺的正确使用：(1)使用前要注意观察它的零刻线、量程和最小刻度值； (2)用刻度尺测量时，尺要沿着所测长度，不利用磨损的零刻线；(3)读数时视线要与尺面垂直，在精确测量时，要估读到最小刻度值的下一位；(4) 测量结果由数字和单位组成.）、机械效率的计算等知识.
20．【答案】解：W有=Gh=mgh=20kg×10N/kg×2m=400J；
定滑轮既不省距离也不费距离，则拉力端移动的距离s=h=2m，拉力做的总功：W总=Fs=220N×2m=440J；
定滑轮的机械效率：η=W有用∕W总=400J∕440J=90.9%
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【分析】本题考查学生对定滑轮机械效率的计算，属于基础题，知道对物体做有用功，拉力做总功。
21．【答案】解：滑轮组做的有用功：W有 =Gh=720N×10m=7.2×103 J；由η=W有用/W总可得总功：W总 =W有用/η=7200J/60%=1.2×104 J；滑轮组做的额外功：W额 =W总 -W有 =1.2×104 J-7.2×103 J=4.8×103 J
【知识点】滑轮（组）的机械效率；有用功和额外功
【解析】【分析】1、根据W有 =Gh代入数值直接可求所做的有用功；2、根据η=W有用/W总可得：W总 =W有用/η代入可求解总功，再由W额 =W总 -W有可计算额外功.
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