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人教版物理八年级下第十二章12.3综合同步练习———机械效率（7）
一、单选题
1．（2022八下·农安期末）如图所示，某建筑工人利用滑轮组提升水平面上重800N、底面积为400cm2的货箱，当工人用F1=200N的拉力拉绳时，货箱没动。当工人用F2=300N的拉力拉绳时，货箱以0.2m/s的速度匀速上升。不计绳重和摩擦。针对上述过程，下列结果正确的是（ ）
A．用F1=200N的力拉绳时，货箱对地面的压强为5×103Pa
B．动滑轮的重为200N
C．货箱匀速上升时，拉力的功率为180W
D．货箱匀速上升时，滑轮组的效率为80%
2．（2022八下·二道期末）如图所示，用沿斜面向上的力拉着物体从斜面底端匀速运动到斜面顶端，下列做法中能提高此过程中斜面机械效率的是（ ）
A．增大斜面的倾斜程度
B．在斜面上铺较粗糙的棉布
C．将垫斜面的木块向右移动一些
D．把物体换成底面粗糙程度相同但更重一些的
3．（2022八下·朝阳期末）如图所示，使用不同的滑轮分别把相同的物体匀速提升相同的高度，拉力之比为F甲：F乙：＝3：2，机械效率分别为η甲、η乙，则（ ）
A．η甲：η乙＝2：3 B．η甲：η乙＝3：1
C．η甲：η乙＝3：2 D．η甲：η乙＝4：3
4．（2022八下·顺平期末）下面关于功、功率和机械效率的说法正确的是（ ）
A．功率小的机械做功一定快
B．做功时间越长，机器的功率越大
C．功率大的机械，效率一定高
D．相同时间内做功多的机械，功率一定大
5．（2022八下·廉江期末）利用如图所示的甲、乙两滑轮组，在相同的时间内用大小相同的力和分别把质量相等的重物提升到相同的高度，则（ ）
A．力做功的功率小
B．甲、乙两个滑轮组的额外功相同
C．乙滑轮组的机械效率高
D．甲、乙两个滑轮组的总功相同
6．（2022八下·西城期末）小军将图所示的滑轮组进行了改进，提高了它的机械效率。用改进后的滑轮组将同一物体匀速提升同样的高度，与改进前相比，则（ ）
A．有用功增加，总功增加 B．有用功增加，总功不变
C．有用功不变，总功减少 D．有用功不变，总功不变
二、多选题
7．（2022八下·崂山期末）提高机械效率，能够更充分地发挥机械设备的作用，“测量机械效率”的实验装置如图所示，实验中收集到三次实验数据如下表。实验中每个动滑轮重力相同，忽略摩擦及绳重，下列说法中正确的是（ ）
装置 钩码重 钩码上升的 高度 弹簧测力计 示数 绳子自由端移 动的距离
a 2 0.1 1.5 0.2
b 2 0.1 1.0 0.3
c 5 0.1 2.0 0.3
A．实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计
B．实验中动滑轮重为1N
C．由a、b实验，可知滑轮组的绳子段数越多，机械效率越大
D．根据实验数据可知：该滑轮组的机械效率与所提升物体的重力的关系图像如图乙所示
8．（2022八下·讷河期末）如图所示，斜面长s为1.2m、高h为0.3m，现将重为16N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端。若拉力F为5N，拉力的功率为3W，则下列说法中正确的是（ ）
A．斜面的机械效率为80%
B．拉力做的总功为4.8J
C．提升物体所做的有用功为4.8J
D．物体由斜面底端运动到顶端用时2s
9．（2022八下·阜平期末）某建筑工地上，一台起重机10s内将质量为103kg的物体匀速提升2m。起重机吊臂上的滑轮组如图所示，电动机的拉力为6250N。g取10N/kg下列分析正确的是（ ）
A．拉力F的运动速度为0.4m/s B．额外功的大小为5×103J
C．滑轮组的机械效率为62.5% D．拉力F的功率为2.5×103W
三、填空题
10．（2022八下·朝阳期末）如图为修建地铁时搬运建筑材料的机械示意图，此滑轮组在2min内将质量为0.48t的建筑材料匀速提升12m，此过程中拉力做的功为7.92×104 J，则拉力为 N，该滑轮组的机械效率为 ，要提高该装置的机械效率可以采取的措施有 。（写出一条即可）（不计绳重及摩擦）
四、实验探究题
11．（2022八下·南关期末）在测滑轮组的机械效率时，老师给小红和小明同样的滑轮，他们却连成了不同的滑轮组，如图所示，小红说：我的滑轮组绳子段数多，所以更省力，因此机械效率也更大。小明说：我不信，我们通过实验看看吧。他们实验的数据如下：
次数 钩码重/N 钩码上升的高度/cm 弹簧测力计的示数/N 弹簧测力计移动的距离/cm
小红 2 10 0.8 40
小明 2 10 1.0 30
（1）小红测得滑轮组的机械效率为 ，小明测得滑轮组的机械效率 （填“大于”、“小于”或“等于”）小红滑轮组的机械效率，比较小红和小明所测得的两个滑轮组的机械效率可知： 应该是影响滑轮组机械效率高低的主要因素；
（2）实验后小明想：对于同一个滑轮组，它的机械效率是否不变呢？思考后他认为：即使象图甲那样已绕好的滑轮组，机械效率也不是固定的，还应该与 有关，并用实验验证了自己的猜想是正确的。小明的实验方法是： 。
五、计算题
12．（2022八下·乾安期末）如图所示是一种小型千斤顶示意图，当手往下压动摇臂时，能把重物抬高一段较小的距离，工人在10s时间内用100N的力竖直向下压动摇臂2m，把1000 N的重物匀速抬高14cm。试求：
（1）工人做的功；
（2）此千斤顶的机械效率。
13．（2022八下·宝安期末）如图所示，小明家在装修，为了帮爸爸把木箱搬到1m高的卡车车厢里。小明先用长木板搭了一个3m长的斜面，再用推力F＝500N把120kg的箱子沿斜面匀速推到车厢上，用时10s，g取10N/kg。求：
（1）小明所做的有用功；
（2）斜面的机械效率；
（3）木箱受到的摩擦力。
14．（2022八下·黄山期末）如图所示，对滑轮组绳子的自由端施加水平向左的大小为10N的拉力，将重为50N的物体A向左匀速拉动1m的距离，物体A受到的摩擦力为25N，求
（1）拉力做的总功；
（2）拉力做的额外功；
（3）该滑轮组的机械效率（结果保留1位小数）。
15．（2022八下·单县期末）利用图甲所示滑轮组提升重力为960N的物体A时，拉力F随时间t的变化关系如图乙所示，物体上升的速度v随时间t变化的关系如图丙所示，不计绳重和一切摩擦。
（1）在0~1s内物体A上升了0.5m，求此过程中拉力做的功；
（2）求在1~3s内拉力做功的功率；
（3）求在1~3s内滑轮组的机械效率。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用；压强的大小及其计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】AB．由图可知，绕过动滑轮且对动滑轮施加拉力的绳子股数n=3，当工人用F2=300N的拉力拉绳时，货箱匀速上升，把动滑轮和货箱看成一个整体，整体受到竖直向下的重力G总、竖直向上的绳子拉力F拉，此时二力平衡，大小相等，即G总=F拉，动滑轮和货箱总重力为
绳子的拉力为
G货=800N，不计绳重和摩擦，由上推出，动滑轮的重力为
当工人用F1=200N的拉力拉绳时，货箱没动，把动滑轮和货箱看成一个整体，受到竖直向上的3段绳子的拉力、地面竖直向上的支持力和竖直向下的总重力，根据力的平衡条件可知
得出地面对货箱的支持力为
由于货箱对地面的压力与地面对货物的支持力是一对相互作用力，大小相等，故货箱对地面的压力
货箱的底面积为
货箱对地面的压强为
AB不符合题意；
C．由图可知，绕过动滑轮且对动滑轮施加拉力的绳子股数n=3，货箱匀速上升时，货箱上升的速度为v=0.2m/s，绳自由端移动速度为
拉力F2=300N，货箱匀速上升时，拉力的功率为
C符合题意；
D．由图可知，绕过动滑轮且对动滑轮施加拉力的绳子股数n=3，货箱匀速上升高度为h，则绳子自由移动距离为
提升货箱做的有用为
拉力所做的总功为
货箱匀速上升时，滑轮组的机械效率为
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据滑轮组绳子的拉力，结合动滑轮重力计算物体受到的拉力，结合物体的重力计算物体受到的支持力，利用压力和受力面积的比值， 计算压强；根据力和速度的乘积，计算功率的大小；利用有用功和总功的比值， 计算机械效率。
2．【答案】A
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】斜面的机械效率只有斜面的倾斜程度、斜面的粗糙程度有关。斜面越粗糙，倾斜程度越小，机械效率越低。
A．在斜面的粗糙程度一定时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高。增大斜面的倾斜程度能提高斜面的机械效率。A符合题意；
B．在斜面的倾斜程度一定时，斜面越粗糙，所做的额外功越多，机械效率越低。在斜面上铺较粗糙的棉布，会降低斜面的机械效率。B不符合题意；
C．在斜面的粗糙程度一定时，将垫斜面的木块向右移动一些。斜面的倾斜程度减小，机械效率降低。C不符合题意；
D．斜面的机械效率与物体的重力无关。所以把物体换成底面粗糙程度相同但更重一些的不改变斜面的机械效率。D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】减小斜面上的摩擦力、提高斜面的倾斜程度，可以提高斜面的机械效率。
3．【答案】D
【知识点】机械效率的大小比较；机械效率的计算
【解析】【解答】将同一物体匀速提升相同的高度，物重和提升的高度均相同，由W=Gh可知，所做的有用功相同，即有用功之比为W1∶W2=1∶1
由图知，甲、乙分别是定滑轮和动滑轮，物体上升的高度为h，则拉力端移动的距离s甲=h，s乙=2h，所以拉力端移动的距离之比为
则总功之比
机械效率之比
ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据力和距离的乘积，计算做功多少；有用功和总功的比值，计算机械效率。
4．【答案】D
【知识点】功率大小的比较；机械效率的大小比较；功的计算及应用
【解析】【解答】A．功率是指做功的快慢，功率大的机械，做功快，A不符合题意；
B．由公式 可知，功率由功和时间共同决定，做功的时间长，功率不一定大，B不符合题意；
C．功率是指做功的快慢，机械效率至有用功占总功的比例，功率大的机械，做功快，效率不一定高，C不符合题意；
D．相同时间内做功多的机械，由公式 可知，功率一定大，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】功率是指做功的快慢，功率大的机械，做功快；根据公式 可知，功率由功和时间共同决定；功率大的机械，做功快，效率不一定高。
5．【答案】C
【知识点】功率的计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】A．两物体上升速度相同，所以甲绳自由端移动速度大于乙绳端移动速度，根据P===Fv
可知，拉力F1、F2相同，所以F1的功率大，A不符合题意；
C．甲滑轮组由3段绳子承担物重，所以s1=3h
则甲滑轮组的机械效率为η甲==
乙滑轮组由2段绳子承担物重，所以s2=2h
则乙滑轮组的机械效率η乙==
所以乙滑轮组的效率高，C符合题意；
BD．已知滑轮组把质量相等的重物提升到相同的高度，由公式W有=Gh=mgh
可知，两个滑轮组做的有用功相同；因为乙滑轮组的机械效率大，由η=可知相同时间，甲滑轮组做的总功较大，由W额=W总-W有
所以甲做的额外功较多，BD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据力和速度的关系，计算功率的大小；根据动滑轮的重力和距离的乘积，计算额外功；根据拉力和物体的重力计算动滑轮的重力，判断额外功的大小。
6．【答案】C
【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】把同一物体匀速提升同样的高度，则利用滑轮组做的有用功相同；根据可知，改装后机械效率提高，有用功所占总功的比例增加，即总功减小或额外功减少。C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】物体的重力一定，高度一定时，做功相同；有用功相同时，额外功越小，机械效率越高。
7．【答案】A,B,D
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】A．实验时应竖直方向匀速拉动弹簧测力计，物体受力才平衡，弹簧测力计示数才能保持不变，A符合题意；
B．由图a知第一次实验中绳子段数，根据得
B符合题意；
C．由图a知第一次实验中绳子段数
由图b知第二次实验中绳子段数
经过计算a、b实验机械效率一样大，C不符合题意；
D．忽略摩擦及绳重，根据
得知物重越大，机械效率越大，所以图乙中与的关系是正确的的，D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】实验时应竖直方向匀速拉动弹簧测力计，物体受力才平衡；根据，求出动滑轮重；机械效率与绳子的段数无关；根据，判断与的关系图像。
8．【答案】A,C,D
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】C．提升物体所做的有用功W有=Gh=16N×0.3m=4.8J
C符合题意；
B．拉力做的总功W总=Fs=5N×1.2m=6J
B不符合题意；
A．斜面的机械效率
A符合题意；
D．由
可得，物体沿斜面运动的速度
物体由斜面底端运动到顶端的时间
D符合题意。
故答案为：ACD。
【分析】根据W有=Gh，求出有用功；根据W总=Fs，求出总功；根据，求出机械效率；根据，求出运动时间。
9．【答案】A,B,D
【知识点】功率的计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】A．由图知，承担重物绳子的段数n=2，绳端移动距离，拉力F的速度，A符合题意；
B．拉力做的有用功，拉力做的总功，拉力做的额外功，B符合题意；
C．滑轮组的机械效率，C不符合题意；
D．拉力做的功是总功，拉力F的功率，D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】根据路程和时间的比值， 计算速度；根据物体的重力和高度的乘积计算有用功，根据拉力和距离的乘积计算总功，有用功和总功的比值， 计算机械效率；功和时间的比值， 计算功率。
10．【答案】2200；72.7%；增大提升建筑材料的重力
【知识点】机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】由图可知，滑轮组承担重量的绳子股数为n=3，则绳子自由端移动的距离为
由可得，拉力的大小为
拉力做的有用功为
该滑轮组的机械效率为
不计绳重及摩擦，滑轮组的机械效率为
据此可知，若使用原来的滑轮组，动滑轮重力不变，在额外功一定时，通过增大提升建筑材料的重力来增大有用功，可以提高滑轮组的机械效率；若提升同样的建筑材料，在有用功一定时，可以通过减小动滑轮重力来减小额外功，可以提高滑轮组的机械效率。
【分析】根据功和距离的比值， 计算力大小；根据重力和高度的乘积计算有用功；有用功和总功的比值， 计算机械效率；增大物体的重力或减小动滑轮的重力，可以提高机械效率。
11．【答案】（1）62.5%；大于；动滑轮的重力
（2）物重；通过改变所挂钩码的重力，多次实验来测机械效率。
【知识点】机械效率的计算；滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1）根据表中数据，，钩码上升的高度为根据有用功公式可得小红的有用功
由表中可知小红使用的滑轮组自由端拉力，自由端移动的距离根据总功公式可得小红的总功
因此小红实验组的机械效率为
同理对小明的情况分析根据表中数据，，钩码上升的高度为
根据有用功公式可得小红的有用功
由表中可知小红使用的滑轮组自由端拉力，自由端移动的距离
根据总功公式可得小红的总功
因此小红实验组的机械效率为
故小明测得滑轮组的机械效率大于小红测的机械效率。比较小红和小明所测得的两个滑轮组的机械效率可知小明组实验的动滑轮比小红组的动滑轮的重力明显要小，因此可知应该是动滑轮的重力是影响滑轮组机械效率高低的主要因素。
（2）对于同一个滑轮组在拉动不同重力的物体时，机械效率也是不一样的，当滑轮组不变时，所拉重物的重力越大，机械效率越高。验证的方式可以通过改变所挂钩码的重力，多次实验来测机械效率。
【分析】（1）根据物体的重力和高度的乘积计算有用功，利用拉力和距离的乘积计算总功，有用功和总功的比值， 计算机械效率；物体的重力相同时，动滑轮越多，滑轮组的机械效率越小；动滑轮的重力影响滑轮组的机械效率；
（2）滑轮组的机械效率和物体的重力有关；探究规律时，需要多次实验探究普遍性。
12．【答案】（1）解：工人做的功是总功W总=Fs=100N×2m=200J
答：工人做的功为200J；
（2）解：所做的有用功W有=Gh=1000N×0.14m=140J
千斤顶的机械效率
答：此千斤顶的机械效为70%。
【知识点】机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据力和距离的乘积计算做功多少；
（2）根据物体的重力和高度的乘积计算有用功；有用功和总功的比值， 计算机械效率。
13．【答案】（1）解：箱子所受的重力G=mg=120kg×10N/kg=1200N
小明所做的有用功W有=Gh=1200N×1m=1200J
答：小明所做的有用功为1200J；
（2）解：小明所做的总功W总=Fs=500N×3m=1500J
斜面的机械效率为
答：斜面的机械效率为80%；
（3）解：小明所做的额外功W额外=W总-W有=1500J-1200J=300J
木箱受到的摩擦力
答：木箱受到的摩擦力为100N。
【知识点】重力及其大小的计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据物体的质量计算重力，利用重力和高度的乘积计算做功多少；
（2）根据力和距离的乘积，计算总功，有用功和总功的比值， 计算机械效率；
（3）总功和有用功的差，计算额外功，结合距离计算摩擦力。
14．【答案】（1）解：动滑轮上绳子的股数n=3，绳子自由端通过的距离
拉力做的总功
答：拉力做的总功30J；
（2）解：拉力做的有用功
拉力做的额外功
答：拉力做的额外功5J；
（3）解：滑轮组的机械效率
答：该滑轮组的机械效率83.3%。
【知识点】机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据力和距离的乘积，计算做功多少；
（2）根据物体受到的摩擦力和距离的乘积，计算有用功，总功和有用功的差，计算额外功；
（3）有用功和总功的比值， 计算机械效率。
15．【答案】（1）解：在0~1s内，由图乙可知，拉力F1=450N，绳子自由端移动的距离为s1=nh1=3×0.5m=1.5m
拉力做的功为W总1=F1s1=450N×1.5m=675J
答：在0~1s内物体A上升了0.5m，此过程中拉力做了675J的功；
（2）解：在1~3s内，由图乙可知，拉力F2=400N，由图丙可知，物体上升的速度为v=1.0m/s，拉力做功的功率为
答：在1~3s内拉力做功的功率为1200W；
（3）解：在1~3s内，物体上升的高度为h2=vt=1.0m/s×2s=2m
故克服物体重力做的功为W有=Gh2=960N×2m=1920J
绳子自由端移动的距离为s2=nh2=3×2m=6m
拉力做的功为W总2=F2s2=400N×6m=2400J
滑轮组的机械效率为
答：在1~3s内滑轮组的机械效率是80%。
【知识点】功率计算公式的应用；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】 （1）根据力和距离的乘积，可以计算做功的多少；
（2）根据力和速度的乘积，计算功率的大小；
（3）根据速度和时间的乘积计算路程；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。
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人教版物理八年级下第十二章12.3综合同步练习———机械效率（7）
一、单选题
1．（2022八下·农安期末）如图所示，某建筑工人利用滑轮组提升水平面上重800N、底面积为400cm2的货箱，当工人用F1=200N的拉力拉绳时，货箱没动。当工人用F2=300N的拉力拉绳时，货箱以0.2m/s的速度匀速上升。不计绳重和摩擦。针对上述过程，下列结果正确的是（ ）
A．用F1=200N的力拉绳时，货箱对地面的压强为5×103Pa
B．动滑轮的重为200N
C．货箱匀速上升时，拉力的功率为180W
D．货箱匀速上升时，滑轮组的效率为80%
【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用；压强的大小及其计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】AB．由图可知，绕过动滑轮且对动滑轮施加拉力的绳子股数n=3，当工人用F2=300N的拉力拉绳时，货箱匀速上升，把动滑轮和货箱看成一个整体，整体受到竖直向下的重力G总、竖直向上的绳子拉力F拉，此时二力平衡，大小相等，即G总=F拉，动滑轮和货箱总重力为
绳子的拉力为
G货=800N，不计绳重和摩擦，由上推出，动滑轮的重力为
当工人用F1=200N的拉力拉绳时，货箱没动，把动滑轮和货箱看成一个整体，受到竖直向上的3段绳子的拉力、地面竖直向上的支持力和竖直向下的总重力，根据力的平衡条件可知
得出地面对货箱的支持力为
由于货箱对地面的压力与地面对货物的支持力是一对相互作用力，大小相等，故货箱对地面的压力
货箱的底面积为
货箱对地面的压强为
AB不符合题意；
C．由图可知，绕过动滑轮且对动滑轮施加拉力的绳子股数n=3，货箱匀速上升时，货箱上升的速度为v=0.2m/s，绳自由端移动速度为
拉力F2=300N，货箱匀速上升时，拉力的功率为
C符合题意；
D．由图可知，绕过动滑轮且对动滑轮施加拉力的绳子股数n=3，货箱匀速上升高度为h，则绳子自由移动距离为
提升货箱做的有用为
拉力所做的总功为
货箱匀速上升时，滑轮组的机械效率为
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据滑轮组绳子的拉力，结合动滑轮重力计算物体受到的拉力，结合物体的重力计算物体受到的支持力，利用压力和受力面积的比值， 计算压强；根据力和速度的乘积，计算功率的大小；利用有用功和总功的比值， 计算机械效率。
2．（2022八下·二道期末）如图所示，用沿斜面向上的力拉着物体从斜面底端匀速运动到斜面顶端，下列做法中能提高此过程中斜面机械效率的是（ ）
A．增大斜面的倾斜程度
B．在斜面上铺较粗糙的棉布
C．将垫斜面的木块向右移动一些
D．把物体换成底面粗糙程度相同但更重一些的
【答案】A
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】斜面的机械效率只有斜面的倾斜程度、斜面的粗糙程度有关。斜面越粗糙，倾斜程度越小，机械效率越低。
A．在斜面的粗糙程度一定时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高。增大斜面的倾斜程度能提高斜面的机械效率。A符合题意；
B．在斜面的倾斜程度一定时，斜面越粗糙，所做的额外功越多，机械效率越低。在斜面上铺较粗糙的棉布，会降低斜面的机械效率。B不符合题意；
C．在斜面的粗糙程度一定时，将垫斜面的木块向右移动一些。斜面的倾斜程度减小，机械效率降低。C不符合题意；
D．斜面的机械效率与物体的重力无关。所以把物体换成底面粗糙程度相同但更重一些的不改变斜面的机械效率。D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】减小斜面上的摩擦力、提高斜面的倾斜程度，可以提高斜面的机械效率。
3．（2022八下·朝阳期末）如图所示，使用不同的滑轮分别把相同的物体匀速提升相同的高度，拉力之比为F甲：F乙：＝3：2，机械效率分别为η甲、η乙，则（ ）
A．η甲：η乙＝2：3 B．η甲：η乙＝3：1
C．η甲：η乙＝3：2 D．η甲：η乙＝4：3
【答案】D
【知识点】机械效率的大小比较；机械效率的计算
【解析】【解答】将同一物体匀速提升相同的高度，物重和提升的高度均相同，由W=Gh可知，所做的有用功相同，即有用功之比为W1∶W2=1∶1
由图知，甲、乙分别是定滑轮和动滑轮，物体上升的高度为h，则拉力端移动的距离s甲=h，s乙=2h，所以拉力端移动的距离之比为
则总功之比
机械效率之比
ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据力和距离的乘积，计算做功多少；有用功和总功的比值，计算机械效率。
4．（2022八下·顺平期末）下面关于功、功率和机械效率的说法正确的是（ ）
A．功率小的机械做功一定快
B．做功时间越长，机器的功率越大
C．功率大的机械，效率一定高
D．相同时间内做功多的机械，功率一定大
【答案】D
【知识点】功率大小的比较；机械效率的大小比较；功的计算及应用
【解析】【解答】A．功率是指做功的快慢，功率大的机械，做功快，A不符合题意；
B．由公式 可知，功率由功和时间共同决定，做功的时间长，功率不一定大，B不符合题意；
C．功率是指做功的快慢，机械效率至有用功占总功的比例，功率大的机械，做功快，效率不一定高，C不符合题意；
D．相同时间内做功多的机械，由公式 可知，功率一定大，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】功率是指做功的快慢，功率大的机械，做功快；根据公式 可知，功率由功和时间共同决定；功率大的机械，做功快，效率不一定高。
5．（2022八下·廉江期末）利用如图所示的甲、乙两滑轮组，在相同的时间内用大小相同的力和分别把质量相等的重物提升到相同的高度，则（ ）
A．力做功的功率小
B．甲、乙两个滑轮组的额外功相同
C．乙滑轮组的机械效率高
D．甲、乙两个滑轮组的总功相同
【答案】C
【知识点】功率的计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】A．两物体上升速度相同，所以甲绳自由端移动速度大于乙绳端移动速度，根据P===Fv
可知，拉力F1、F2相同，所以F1的功率大，A不符合题意；
C．甲滑轮组由3段绳子承担物重，所以s1=3h
则甲滑轮组的机械效率为η甲==
乙滑轮组由2段绳子承担物重，所以s2=2h
则乙滑轮组的机械效率η乙==
所以乙滑轮组的效率高，C符合题意；
BD．已知滑轮组把质量相等的重物提升到相同的高度，由公式W有=Gh=mgh
可知，两个滑轮组做的有用功相同；因为乙滑轮组的机械效率大，由η=可知相同时间，甲滑轮组做的总功较大，由W额=W总-W有
所以甲做的额外功较多，BD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据力和速度的关系，计算功率的大小；根据动滑轮的重力和距离的乘积，计算额外功；根据拉力和物体的重力计算动滑轮的重力，判断额外功的大小。
6．（2022八下·西城期末）小军将图所示的滑轮组进行了改进，提高了它的机械效率。用改进后的滑轮组将同一物体匀速提升同样的高度，与改进前相比，则（ ）
A．有用功增加，总功增加 B．有用功增加，总功不变
C．有用功不变，总功减少 D．有用功不变，总功不变
【答案】C
【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】把同一物体匀速提升同样的高度，则利用滑轮组做的有用功相同；根据可知，改装后机械效率提高，有用功所占总功的比例增加，即总功减小或额外功减少。C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】物体的重力一定，高度一定时，做功相同；有用功相同时，额外功越小，机械效率越高。
二、多选题
7．（2022八下·崂山期末）提高机械效率，能够更充分地发挥机械设备的作用，“测量机械效率”的实验装置如图所示，实验中收集到三次实验数据如下表。实验中每个动滑轮重力相同，忽略摩擦及绳重，下列说法中正确的是（ ）
装置 钩码重 钩码上升的 高度 弹簧测力计 示数 绳子自由端移 动的距离
a 2 0.1 1.5 0.2
b 2 0.1 1.0 0.3
c 5 0.1 2.0 0.3
A．实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计
B．实验中动滑轮重为1N
C．由a、b实验，可知滑轮组的绳子段数越多，机械效率越大
D．根据实验数据可知：该滑轮组的机械效率与所提升物体的重力的关系图像如图乙所示
【答案】A,B,D
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】A．实验时应竖直方向匀速拉动弹簧测力计，物体受力才平衡，弹簧测力计示数才能保持不变，A符合题意；
B．由图a知第一次实验中绳子段数，根据得
B符合题意；
C．由图a知第一次实验中绳子段数
由图b知第二次实验中绳子段数
经过计算a、b实验机械效率一样大，C不符合题意；
D．忽略摩擦及绳重，根据
得知物重越大，机械效率越大，所以图乙中与的关系是正确的的，D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】实验时应竖直方向匀速拉动弹簧测力计，物体受力才平衡；根据，求出动滑轮重；机械效率与绳子的段数无关；根据，判断与的关系图像。
8．（2022八下·讷河期末）如图所示，斜面长s为1.2m、高h为0.3m，现将重为16N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端。若拉力F为5N，拉力的功率为3W，则下列说法中正确的是（ ）
A．斜面的机械效率为80%
B．拉力做的总功为4.8J
C．提升物体所做的有用功为4.8J
D．物体由斜面底端运动到顶端用时2s
【答案】A,C,D
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】C．提升物体所做的有用功W有=Gh=16N×0.3m=4.8J
C符合题意；
B．拉力做的总功W总=Fs=5N×1.2m=6J
B不符合题意；
A．斜面的机械效率
A符合题意；
D．由
可得，物体沿斜面运动的速度
物体由斜面底端运动到顶端的时间
D符合题意。
故答案为：ACD。
【分析】根据W有=Gh，求出有用功；根据W总=Fs，求出总功；根据，求出机械效率；根据，求出运动时间。
9．（2022八下·阜平期末）某建筑工地上，一台起重机10s内将质量为103kg的物体匀速提升2m。起重机吊臂上的滑轮组如图所示，电动机的拉力为6250N。g取10N/kg下列分析正确的是（ ）
A．拉力F的运动速度为0.4m/s B．额外功的大小为5×103J
C．滑轮组的机械效率为62.5% D．拉力F的功率为2.5×103W
【答案】A,B,D
【知识点】功率的计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】A．由图知，承担重物绳子的段数n=2，绳端移动距离，拉力F的速度，A符合题意；
B．拉力做的有用功，拉力做的总功，拉力做的额外功，B符合题意；
C．滑轮组的机械效率，C不符合题意；
D．拉力做的功是总功，拉力F的功率，D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】根据路程和时间的比值， 计算速度；根据物体的重力和高度的乘积计算有用功，根据拉力和距离的乘积计算总功，有用功和总功的比值， 计算机械效率；功和时间的比值， 计算功率。
三、填空题
10．（2022八下·朝阳期末）如图为修建地铁时搬运建筑材料的机械示意图，此滑轮组在2min内将质量为0.48t的建筑材料匀速提升12m，此过程中拉力做的功为7.92×104 J，则拉力为 N，该滑轮组的机械效率为 ，要提高该装置的机械效率可以采取的措施有 。（写出一条即可）（不计绳重及摩擦）
【答案】2200；72.7%；增大提升建筑材料的重力
【知识点】机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】由图可知，滑轮组承担重量的绳子股数为n=3，则绳子自由端移动的距离为
由可得，拉力的大小为
拉力做的有用功为
该滑轮组的机械效率为
不计绳重及摩擦，滑轮组的机械效率为
据此可知，若使用原来的滑轮组，动滑轮重力不变，在额外功一定时，通过增大提升建筑材料的重力来增大有用功，可以提高滑轮组的机械效率；若提升同样的建筑材料，在有用功一定时，可以通过减小动滑轮重力来减小额外功，可以提高滑轮组的机械效率。
【分析】根据功和距离的比值， 计算力大小；根据重力和高度的乘积计算有用功；有用功和总功的比值， 计算机械效率；增大物体的重力或减小动滑轮的重力，可以提高机械效率。
四、实验探究题
11．（2022八下·南关期末）在测滑轮组的机械效率时，老师给小红和小明同样的滑轮，他们却连成了不同的滑轮组，如图所示，小红说：我的滑轮组绳子段数多，所以更省力，因此机械效率也更大。小明说：我不信，我们通过实验看看吧。他们实验的数据如下：
次数 钩码重/N 钩码上升的高度/cm 弹簧测力计的示数/N 弹簧测力计移动的距离/cm
小红 2 10 0.8 40
小明 2 10 1.0 30
（1）小红测得滑轮组的机械效率为 ，小明测得滑轮组的机械效率 （填“大于”、“小于”或“等于”）小红滑轮组的机械效率，比较小红和小明所测得的两个滑轮组的机械效率可知： 应该是影响滑轮组机械效率高低的主要因素；
（2）实验后小明想：对于同一个滑轮组，它的机械效率是否不变呢？思考后他认为：即使象图甲那样已绕好的滑轮组，机械效率也不是固定的，还应该与 有关，并用实验验证了自己的猜想是正确的。小明的实验方法是： 。
【答案】（1）62.5%；大于；动滑轮的重力
（2）物重；通过改变所挂钩码的重力，多次实验来测机械效率。
【知识点】机械效率的计算；滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1）根据表中数据，，钩码上升的高度为根据有用功公式可得小红的有用功
由表中可知小红使用的滑轮组自由端拉力，自由端移动的距离根据总功公式可得小红的总功
因此小红实验组的机械效率为
同理对小明的情况分析根据表中数据，，钩码上升的高度为
根据有用功公式可得小红的有用功
由表中可知小红使用的滑轮组自由端拉力，自由端移动的距离
根据总功公式可得小红的总功
因此小红实验组的机械效率为
故小明测得滑轮组的机械效率大于小红测的机械效率。比较小红和小明所测得的两个滑轮组的机械效率可知小明组实验的动滑轮比小红组的动滑轮的重力明显要小，因此可知应该是动滑轮的重力是影响滑轮组机械效率高低的主要因素。
（2）对于同一个滑轮组在拉动不同重力的物体时，机械效率也是不一样的，当滑轮组不变时，所拉重物的重力越大，机械效率越高。验证的方式可以通过改变所挂钩码的重力，多次实验来测机械效率。
【分析】（1）根据物体的重力和高度的乘积计算有用功，利用拉力和距离的乘积计算总功，有用功和总功的比值， 计算机械效率；物体的重力相同时，动滑轮越多，滑轮组的机械效率越小；动滑轮的重力影响滑轮组的机械效率；
（2）滑轮组的机械效率和物体的重力有关；探究规律时，需要多次实验探究普遍性。
五、计算题
12．（2022八下·乾安期末）如图所示是一种小型千斤顶示意图，当手往下压动摇臂时，能把重物抬高一段较小的距离，工人在10s时间内用100N的力竖直向下压动摇臂2m，把1000 N的重物匀速抬高14cm。试求：
（1）工人做的功；
（2）此千斤顶的机械效率。
【答案】（1）解：工人做的功是总功W总=Fs=100N×2m=200J
答：工人做的功为200J；
（2）解：所做的有用功W有=Gh=1000N×0.14m=140J
千斤顶的机械效率
答：此千斤顶的机械效为70%。
【知识点】机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据力和距离的乘积计算做功多少；
（2）根据物体的重力和高度的乘积计算有用功；有用功和总功的比值， 计算机械效率。
13．（2022八下·宝安期末）如图所示，小明家在装修，为了帮爸爸把木箱搬到1m高的卡车车厢里。小明先用长木板搭了一个3m长的斜面，再用推力F＝500N把120kg的箱子沿斜面匀速推到车厢上，用时10s，g取10N/kg。求：
（1）小明所做的有用功；
（2）斜面的机械效率；
（3）木箱受到的摩擦力。
【答案】（1）解：箱子所受的重力G=mg=120kg×10N/kg=1200N
小明所做的有用功W有=Gh=1200N×1m=1200J
答：小明所做的有用功为1200J；
（2）解：小明所做的总功W总=Fs=500N×3m=1500J
斜面的机械效率为
答：斜面的机械效率为80%；
（3）解：小明所做的额外功W额外=W总-W有=1500J-1200J=300J
木箱受到的摩擦力
答：木箱受到的摩擦力为100N。
【知识点】重力及其大小的计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据物体的质量计算重力，利用重力和高度的乘积计算做功多少；
（2）根据力和距离的乘积，计算总功，有用功和总功的比值， 计算机械效率；
（3）总功和有用功的差，计算额外功，结合距离计算摩擦力。
14．（2022八下·黄山期末）如图所示，对滑轮组绳子的自由端施加水平向左的大小为10N的拉力，将重为50N的物体A向左匀速拉动1m的距离，物体A受到的摩擦力为25N，求
（1）拉力做的总功；
（2）拉力做的额外功；
（3）该滑轮组的机械效率（结果保留1位小数）。
【答案】（1）解：动滑轮上绳子的股数n=3，绳子自由端通过的距离
拉力做的总功
答：拉力做的总功30J；
（2）解：拉力做的有用功
拉力做的额外功
答：拉力做的额外功5J；
（3）解：滑轮组的机械效率
答：该滑轮组的机械效率83.3%。
【知识点】机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据力和距离的乘积，计算做功多少；
（2）根据物体受到的摩擦力和距离的乘积，计算有用功，总功和有用功的差，计算额外功；
（3）有用功和总功的比值， 计算机械效率。
15．（2022八下·单县期末）利用图甲所示滑轮组提升重力为960N的物体A时，拉力F随时间t的变化关系如图乙所示，物体上升的速度v随时间t变化的关系如图丙所示，不计绳重和一切摩擦。
（1）在0~1s内物体A上升了0.5m，求此过程中拉力做的功；
（2）求在1~3s内拉力做功的功率；
（3）求在1~3s内滑轮组的机械效率。
【答案】（1）解：在0~1s内，由图乙可知，拉力F1=450N，绳子自由端移动的距离为s1=nh1=3×0.5m=1.5m
拉力做的功为W总1=F1s1=450N×1.5m=675J
答：在0~1s内物体A上升了0.5m，此过程中拉力做了675J的功；
（2）解：在1~3s内，由图乙可知，拉力F2=400N，由图丙可知，物体上升的速度为v=1.0m/s，拉力做功的功率为
答：在1~3s内拉力做功的功率为1200W；
（3）解：在1~3s内，物体上升的高度为h2=vt=1.0m/s×2s=2m
故克服物体重力做的功为W有=Gh2=960N×2m=1920J
绳子自由端移动的距离为s2=nh2=3×2m=6m
拉力做的功为W总2=F2s2=400N×6m=2400J
滑轮组的机械效率为
答：在1~3s内滑轮组的机械效率是80%。
【知识点】功率计算公式的应用；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】 （1）根据力和距离的乘积，可以计算做功的多少；
（2）根据力和速度的乘积，计算功率的大小；
（3）根据速度和时间的乘积计算路程；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。
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