12.3机械效率 节节练（含答案）2022-2023学年人教版八年级物理下学期

第十二章 第3节 机械效率 课堂节节练（含答案）
一．选择题
1．关于功、功率、机械效率，下列说法中正确的是（　　）
A．物体受力且运动时，力对物体就做了功
B．功率大的机器做功一定多
C．做功快的机器其机械效率一定高
D．功率大的机器做功就快
2．如图所示的吊车有大小两个吊钩，在确保安全的前提下，下列关于吊车机械效率说法正确的是（　　）
A．吊起相同货物，使用小吊钩机械效率高
B．吊起相同货物，上升速度快机械效率高
C．每次吊起的货物越少，机械效率越高
D．货物升高的高度越高，机械效率越高
3．如图所示，物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦。若每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是（　　）
A．甲更省力，甲机械效率大
B．乙更省力，机械效率一样大
C．乙更省力，乙机械效率大
D．甲更省力，机械效率一样大
4．如图所示，用弹簧测力计沿粗糙斜面匀速向上拉动木块，用时2s，由图中数据可知，以下说法正确的是（　　）
A．拉力的功率是120W
B．斜面的机械效率是80%
C．木块受到的摩擦力是1N
D．若图中的斜面变陡，则该斜面的机械效率将变小
5．如图所示，斜面长20m、高10m，固定在水平地面上。一位同学用平行于斜面向上40N的拉力，在20s内把重60N的物体沿斜面向上匀速拉动了10m。在此过程中（　　）
A．斜面的机械效率是66.7%
B．斜面的机械效率是75%
C．该同学对物体做功的功率是10W
D．该同学对物体做功的功率是30W
6．某人用如图所示的滑轮组提升重为800N的重物，在拉力F作用下，30s时间内，物体向上移动了12m，若滑轮组的机械效率为80%，绳重、摩擦阻力不计，则（　　）
A．拉力做的功为12000J
B．拉力的功率为50W
C．绳子自由端被拉下距离为36m
D．动滑轮重力大小为100N
7．如图，用滑轮或滑轮组提起同一重物，其中机械效率最高的是（　　）
A． B． C． D．
8．如图所示，把同一物体沿斜面BA和CA分别拉到顶端A，若斜面两边的机械效率ηB＝ηC，则沿斜面的拉力F1、F2的大小关系是（　　）
A．F1＜F2 B．F1＝F2 C．F1＞F2 D．不能确定
9．如图所示，用30N的拉力F沿水平方向拉绳子的一端，使重400N的物体A以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速运动了10s，已知滑轮组的机械效率为80%，则此过程中（　　）
A．绳子自由端移动的距离为1m
B．滑轮组对物体A的水平拉力为90N
C．拉力F的功率为3W
D．拉力F所做的有用功为72J
10．为便于研究，某健身器材中训练拉力部分的机械结构可简化为如图所示的滑轮组。若不计摩擦，下列有关分析正确的是（　　）
A．两个滑轮在装置中起的作用相同
B．拉力移动的距离与配重上升的距离相同
C．沿方向1与2匀速拉动配重，所用的力大小相等
D．将配重提升相同高度，用该装置与直接提升所做的功相等
11．如图所示，利用滑轮组在2s内将重400N的物体匀速提升了1m，所用拉力F为150N．不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．绳子自由端移动的速度为2m/s
B．动滑轮的总重为100N
C．滑轮组的机械效率为83.3%
D．提升更重的物体，滑轮组的机械效率会变小
12．如图所示，拉力F为5N，物体A以0.1m/s的速度在物体B表面向左做匀速直线运动（B表面足够长）；物体B静止在地面上，受到地面水平向左4N的摩擦力，弹簧测力计示数为12N．下列说法正确的是（　　）
A．物体A受到的摩擦力为10N
B．拉力F的功率为1.5W
C．滑轮组的机械效率为80%
D．拉力F增大到15N时，物体B开始向左运动
二、填空题
13．小强利用如图所示的滑轮组去拉物体，使重为2000N的物体A在3s内沿水平方向匀速移动了6m，若A所受地面的摩擦力f＝600N，小强所用拉力F＝250N，则拉力F的功率为　 　W，该装置的机械效率是　 　。
14．往车上装重物时，常常用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去，如图所示，工人用3m长的斜面，把120kg的重物提高1m，假设斜面很光滑，则需要施加的推力为 　 　，若实际用力为500N，斜面的机械效率为 　 　，重物受到的摩擦力为 　 　。（g取10N/kg）。
15．如图所示，在不计绳重摩擦的情况下，用滑轮在10s内将重为40N的物体匀速提升2m，已知拉力F为25N，则在这个过程中拉力做的功是 　 　J，功率是 　 　W，若匀速提升重为80N的物体，则这个滑轮组的机械效率将 　 　（变大/变小/不变）。
16．救援车工作原理如图所示，当车载电机对钢绳施加的拉力F大小为2.5×103N时，小车A恰能匀速缓慢地沿斜面上升。已知小车A的质量为1t，斜面高为2m，斜面长为5m（不计车长、钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，g＝10N/kg）在小车A由水平路面被拖上救援车的过程中，钢绳所做的有用功为 　 　J，整个装置的机械效率为 　 　，小车A与斜面间的摩擦力大小为 　 　N。
三．实验探究题
17．在探究影响滑轮组机械效率的因素时，小明提出了如下猜想：
猜想一：滑轮组机械效率与被提升物体所受的重力有关
猜想二：滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关
为了验证猜想，准备的器材如下：两个相同的滑轮、一根细绳、钩码若干、刻度尺和弹簧测力计。
小明把两个滑轮分别作为定滑轮和动滑轮组装成滑轮组，用该滑轮组提升不同数量的钩码进行了三次实验，数据如表所示：
实验次数 钩码所受的重力G/Ν 提升高度h/m 拉力F/Ν 绳端移动的距离s/m 机械效率η
1 2.0 0.1 1.0 0.3 66.7%
2 4.0 0.1 1.8 0.3 74.1%
3 6.0 0.1 2.5 0.3
请你解答如下问题：
（1）表中第3次实验时滑轮组的机械效率为　 　；根据表中数据在图中画出该滑轮组的绕线方式；
（2）分析表中数据可知：用同一滑轮组提升不同的物体，物体越重，滑轮组的机械效率　 　（选填“越高”“越低”或“不变”）；
（3）为了验证猜想二，还需增加的实验器材是　 　。
四．计算题
18．利用如图所示的滑轮组，用F＝1000N的力拉绳子自由端，货物A以0.1 m/s的速度匀速直线运动10s，整个过程中，滑轮组的机械效率为75%．求：
（1）货物A在10 s内移动的距离：
（2）这个过程中拉力F的功率：
（3）水平地面对货物A的摩擦力大小。
19．利用如图所示的滑轮组，将一边长为0.2m，密度为2.5×103kg/m3的正方体石块，匀速从水中提起，已知动滑轮重力为40N，（不计纯重、摩擦和水的阻力）。求：
（1）物体浸没在水中时所受到的浮力大小；
（2）物体浸没在水中匀速上升时，动滑轮下端挂钩处绳对物体的拉力F0的大小；
（3）物体完全离开水面后，继续匀速向上提升，此时滑轮组的机械效率大小。（计算结果保留一位小数）
参考答案：
一、选择题
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
D A B C B A B C D C A C
二、填空题
13．1500、80%。
14．400N；80%；100N。
15．100；10；变大。
16．2×104；80%；1×103。
三 、作图题
17．故答案为：（1）80.0%；如图所示
（2）越高；
（3）几个自重不同的滑轮。
四．计算题
18．解：（1）根据v＝可知货物A在10 s内移动的距离：
sA＝vAt＝0.1m/s×10s＝1m；
（2）由图可知，动滑轮上绳子的有效股数：n＝2，
绳子自由端移动的速度：
v绳＝nvA＝2×0.1m/s＝0.2m/s，
拉力的功率：
P＝＝＝Fv绳＝1000N×0.2m/s＝200W；
（3）由η＝＝＝得摩擦力：
f＝nηF＝2×75%×1000N＝1500N。
答：（1）货物A在10 s内移动的距离为1m；
（2）这个过程中拉力F的功率200W；
（3）水平地面对货物A的摩擦力大小1500N。
19．解：
（1）正方体物体的体积：V＝0.2m×0.2m×0.2m＝0.008m3，
物体浸没在水中时所受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.008m3＝80N；
（2）物体重力：G＝mg＝ρgV＝2.5×103kg/m3×10N/kg×0.008m3＝200N，
物体静止在水中时，受到竖直向下的重力，竖直向上的拉力和浮力的作用，
所以，G＝F浮+F0，
则动滑轮下端挂钩处绳对物体的拉力：F0＝G﹣F浮＝200N﹣80N＝120N。
（3）物体完全离开水面后，设物体升高h，滑轮组的有用功为：W有＝Gh＝200N×h，
由图中，n＝3，
不计绳重、摩擦，则绳子自由端的拉力：F＝（G+G动）＝（200N+40N）＝80N，
拉力F做得总功：W总＝Fs＝80N×3h，
所以滑轮组的机械效率：η＝＝＝83.3%。
答：（1）物体浸没在水中时所受到的浮力大小80N；
（2）物体浸没在水中匀速上升时，动滑轮下端挂钩处绳对物体的拉力F0的大小是 120N；
（3）物体完全离开水面后，继续匀速向上提升，此时滑轮组的机械效率是83.3%