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八年级物理下册 预习篇
12.3 机械效率
1、有用功：定义：对人们有用的功。
公式：W有用＝Gh（提升重物）＝W总－W额=ηW总
斜面：W有用＝Gh
2、额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功。
公式：W额＝W总－W有用＝G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）
斜面：W额＝fL
3、总功：定义：有用功加额外功或动力所做的功
公式：W总＝W有用＋W额＝FS＝
斜面：W总＝fL+Gh＝FL
4、机械效率：定义：有用功跟总功的比值。
公 式：
斜 面：
定滑轮：
动滑轮：
滑轮组：
5、有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。通常用百分数表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。
6、提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。
7、机械效率的测量：
（1）原理：
（2）应测物理量：钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S。
（3）器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。
（4）步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变。
（5）结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：
①动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。
②提升重物越重，做的有用功相对就多。
③摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。
8、绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。
选择题
1.如图1，小明分别使用甲、乙两种机械匀速提升物体M（绳长不变），做功情况如图2，则（ ）
A．甲的总功大于乙
B．甲的机械效率等于乙
C．甲的机械效率高于乙
D．甲提升M的高度小于乙
【答案】C
【详解】A．由图2可知，甲和乙的有用功相同，甲的额外功小于乙的额外功，由因
所以甲的总功小于乙，故A不符合题意；
BC．因，甲乙有用功相同，且
故甲的机械效率大于乙的机械效率，故B不符合题意，C符合题意；
D．因，物体M重力一定，甲乙有用功相同，因此甲提升M的高度等于乙，故D不符合题意。
故选C。
2.下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是（ ）
A．做功快的机械，功率一定大 B．功率大的机械，做功一定多
C．机械效率高的机械，功率一定大 D．做功多的机械，机械效率一定高
【答案】A
【详解】A．功率就是描述物体做功快慢的物理量。做功快，功率一定大，故A正确。
B．物体做功多少与功率和时间都有关系。功率大，时间不确定，功率不能确定，故B错误。
C．由于机械效率是有用功与总功的比值。机械效率高，功率不一定大，故C错误；
D．由于机械效率是有用功与总功的比值，做功多，机械效率不一定高，故D错误。
故选A。
3.如图所示，用滑轮组提升所受重力为900N的物体A，物体在拉力F作用下被竖直匀速提升了4m，用时40s，滑轮组的额外功是400J，下列说法中正确的是（ ）
A．动滑轮所受的重力为10N
B．拉力F的功率是100W
C．物体A上升的速度是0.3m/s
D．滑轮组的机械效率是95%
【答案】B
【详解】A．物体A被提高h＝4m，动滑轮提升的高度也是h＝4m，提升动滑轮做的功为额外功，由W额＝G动h可知，动滑轮重力为
故A错误；
B．有用功
W有用＝Gh＝900N×4m＝3600J
拉力做的总功
W总＝W有用+W额＝3600J+400J＝4000J
拉力的功率为
故B正确；
C．物体A上升的速度为
故C错误；
D．滑轮组的机械效率
故D错误。
故选B。
4.如图所示，小明探究滑轮组的机械效率，动滑轮重1N，用3N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重4N的物体，物体沿竖直方向上升0.2m。此过程中，额外功和机械效率分别是（ ）
A．0.2J 83.3% B．0.2J 80%
C．0.4J 80% D．0.4J 66.7%
【答案】D
【详解】物体的重力为4N，物体沿竖直方向上升0.2m，则有用功
W有用=Gh=4N×0.2m=0.8J
由图可知，动滑轮上有2股绳，则绳子拉下的长度
s=2h=2×0.2m=0.4m
拉力做的总功
W总=Fs=3N×0.4m=1.2J
额外功
W额=W总-W有用=1.2J-0.8J=0.4J
机械效率
故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
5.如图所示，利用轻质滑轮匀速拉动水平地面上重300N的A物体，使A物体在10s内向右移动了2m，若弹簧测力计的示数为20N，拉力F大小为50N，则（ ）（不计绳子与滑轮之间的摩擦）
A．A物体受到的摩擦力大小为10N B．水平拉力F所做的功为100J
C．拉力的功率为10W D．滑轮的机械效率为80%
【答案】D
【详解】A．因为不计绳子与滑轮间的摩擦，所以，由二力平衡条件可知，A物体受到的摩擦力大小
故A不符合题意；
B．由图可知
拉力移动的距离
水平拉力F所做的功
故B不符合题意；
C．拉力做功的功率
故C不符合题意；
D．拉力做的有用功
滑轮的机械效率
故D符合题意。
故选D。
6.下列关于功、功率和机械效率的说法中，正确的是（ ）
A．物体做功越多，功率越大 B．物体做功越多，机械效率越高
C．物体做功越快，功率越大 D．物体做有用功越多，机械效率越高
【答案】C
【详解】A．物体做功越多，功率不一定越大，还要考虑时间的多少，故A错误；
B．物体做功越多，机械效率不一定越高，只有有用功与总功的比值越大，机械效率才越大，故B错误；
C．功率表示物体做功快慢的物理量，所以物体做功越快，功率越大，故C正确；
D．物体做有用功越多，机械效率不一定越高，因为总功的多少不确定，只有有用功与总功的比值越大，机械效率才越大，故D错误。
故选C。
7.以下有关物理量的估测，符合生活实际的是（ ）
A．小明把一本物理课本从地面捡起并举过头顶，对书做的功约为4J
B．小明在校园里正常步行速度约为5m/s
C．小明在中考体育跳绳时平均功率约为300W
D．机械改进后，机械效率可以达到100%
【答案】A
【详解】A．一本物理课本的质量约为200g即0.2kg，小明把一本物理课本从地面捡起并举过头顶对书做的功约为
W=Gh=mgh=0.2kg×10N/kg×2m=4J
故A符合题意；
B．中学生正常步行的速度约为1.1m/s，故B不符合题意；
C．小华的体重约为500N，1min大约跳120次，跳一次做的功
W=Gh=500N×0.05m=25J
1min做功
W′=W×120=25J×120=3000J
小明同学跳绳时的功率约为
故C不符合题意；
D．因为机械之间会有摩擦等，因此机械改进后，机械效率也不可能达到100%，故D不符合题意。
故选A。
8.如图所示，物体A在拉力F作用下匀速上升，物体重，滑轮重为，不计绳重及摩擦，则此过程中（ ）
A．滑轮组的机械效率为 B．人做的有用功为
C．拉力F的大小为 D．拉力做功的功率为
【答案】A
【详解】BC．不计绳重及摩擦，由图可知
物体A以匀速上升，则F的速度为，由于上升时间和距离未知，则所做有用功不能计算，故B、C不符合题意；
D．拉力，F的速度为，根据可知，拉力的功率为
故D不符合题意；
A．由图可知，当F移动距离为s时，物体上升的距离为2s，滑轮组的机械效率为
故A符合题意。
故选A。
填空题
1.小文分别采用图中甲、乙两种方式，将重为300N的货物从地面匀速搬运到同一辆汽车上， 乙方式中绳子对货物的拉力 F=200N 平行于斜面。
（1）两方式中对货物所做有用功分别为W甲、W乙，则W甲= J，W甲 W乙（选填 “>” “=” “<”）。
（2）乙方式中，拉力所做的功为 J，机械效率η乙= 。
【答案】 =
【详解】（1）[1][2]甲方式对货物做的有用功为
两种方式所做的有用功都是克服物体重力做功，所以。
（2）[3][4]乙方式中，拉力所做的功为
机械效率为
2.如图甲所示，框内是由两个相同的滑轮安装成的滑轮组，利用该滑轮组提升质量为27kg的物体所用的拉力为100N。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，不计绳重和摩擦，则滑轮组中动滑轮重 N，拉力的功率为 W，该滑轮组的机械效率为 %。
【答案】 30 150 90
【详解】[1]由图乙可知，经过4s，物体上升高度时，绳子自由端移动距离。由此可知，动滑轮上绳子的段数
物体重力
不计绳重和摩擦，由
可得，滑轮组中动滑轮重
[2]由图可知绳端移动的速度
拉力的功率
[3]不计绳重和摩擦，该滑轮组的机械效率
3.如图所示，在倾角为30°的斜面上，用沿斜面方向大小为200N的拉力F，斜面高度h＝4m，则运动过程中拉力做的有用功为 J；斜面的机械效率为 %；物体受到斜面摩擦力的大小为 N。
【答案】 1200 75% 50
【详解】[1]运动过程中拉力做的有用功
W有＝Gh＝300N×4m＝1200J
[2]根据几何知识可知，斜面的长
s＝AB＝2h＝2×4m＝8m
运动过程做的总功
W总＝Fs＝200N×8m＝1600J
斜面的机械效率
[3]克服摩擦力做功
W额＝W总﹣W有用＝1600J﹣1200J＝400J
根据W额＝fs可得，物体所受的摩擦力
4.铁桶里装着沙子，小龙提着铁桶将沙子送到楼上，他对沙子所做的功叫 ，对铁桶做的功叫 。如果目的是送桶到楼上，则小龙对沙子做的功叫 。
【答案】 有用功 额外功 额外功
【详解】[1][2]小龙提着铁桶将沙子送到楼上，其目的是提沙子，则他对沙子做的功是有用功，在提沙子的过程中对铁桶做的功没有用，但又不得不做，为额外功。
[3]如果目的是送桶到楼上，则在提铁桶的过程中对沙子做的功没有用，为额外功。
5.如图所示，在测定杠杆机械效率的实验中，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，测力计的示数F为 N，测力计上升的高度s为0.2m，物块重G为1.5N，物块上升的高度h为0.3m，则杠杆的机械效率为 %，如果G变大，此杠杆机械效率将变 。如果将弹簧测力计从A移到B，此杠杆机械效率将 。（变大或变小或不变）
【答案】 2.5 90 大 不变
【详解】[1]由图可知，弹簧测力计的分度值是0.1N，示数为2.5N。
[2]弹簧测力计做的有用功
W有用＝Gh＝1.5N×0.3m＝0.45J
做的总功
W总＝Fs＝2.5N×0.2m＝0.5J
则杠杆的机械效率
[3]在阻力一定的情况下，物重越大，有用功占总功的比例越大，杠杆的机械效率越大，所以，如果G变大，那么此杠杆的机械效率将变大。
[4]将测力计的作用点由点A移至B点，支点O、钩码位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则有用功和总功都不变，根据可知，机械效率不变。
简答题
1.如图所示，一架重为25N的无人机正在进行校园科技节的航模表演，其脚架底部的总面积为 5cm2，当它在3.6N 的牵引力作用下，沿水平方向匀速飞行 6km的过程中，无人机的电机做的总功为3.6×104J。求： （g取 10N/kg）
（1）无人机停在水平地面时，它对地面的压强有多大？
（2）在无人机沿水平方向匀速飞行 6km的过程中，牵引力做的有用功是多少？
（3）它沿水平方向匀速飞行时电机的工作效率是多少？
【答案】（1）
（2）
（3）
【详解】解：（1）无人机停在水平地面时对地面的压力等于它的重力为
对地面的压强
（2）在无人机沿水平方向匀速飞行6km的过程中，牵引力做的有用功
（3）无人机沿水平方向匀速飞行时电机的工作效率
（1）无人机停在水平地面时，它对地面的压强有5×104Pa。
（2）在无人机沿水平方向匀速飞行 6km的过程中，牵引力做的有用功是2.16×104J。
（3）它沿水平方向匀速飞行时电机的工作效率是 60%。
2.如图所示，利用动滑轮提升货物在竖直向上大小为250N的拉力F作用下，重为400N的货物在20s的时间内匀速上升5m。求：
（1）拉力F的功；
（2）拉力F的功率P；
（3）有用功W有；
（4）此过程中动滑轮的机械效率η。
【答案】（1）2000J；（2）100N；（3）125W；（4）80%
【详解】（1）拉力F做的功为
（2）拉力F的功率为
（3）有用功为克服重物重力做功，即
（4）此过程中动滑轮的机械效率为
答：（1）有用功为2000J；
（2）动滑轮的重力为100N；
（3）拉力F的功率为125W；
（4）此过程中动滑轮的机械效率为80%
综合题
1.某盘山公路全长 公路的海拔落差高度 如图所示。现有一辆满载的新能源客车，沿盘山公路从山底匀速行驶至山顶，客车受到的牵引力恒为 客车满载时总重为（6×104N）。求：
（1）盘山公路相当于简单机械中的 ，可以省 （选填“力”“距离”或“功”）；
（2）客车从山底行驶到山顶的过程中，牵引力所做的功；
（3）盘山公路的机械效率是多少？
【答案】 斜面 力 2×108J 30%
【详解】（1）[1][2]盘山公路相当于斜面模型，与直线上山的公路相比，斜面虽然增加了物体运动的距离，斜面越平缓，越费距离，但可以省力，不能省功，使用任何机械都不能省功。
（2）[3]由W总=Fs可得，客车从山底行驶到山顶时，牵引力做的总功为
（3）[4]由W有用=Gh可得，客车从山底行驶到山顶的过程中，所做的有用功为
由
可得，盘山公路的机械效率为
2.我国万米深潜作业次数和下潜人数位居世界首位。图甲所示为我国“奋斗者”号载人潜水器的海试现场。潜水器的前边固定着一个采样篮，里面放着海底沉积物采样器等工具，采样器是一个下端开口的圆柱形玻璃管。潜水器两侧各连着一只机械手臂，其中一只机械手臂的简化示意图如图乙所示，它由金属杆AB、OC和可以伸缩的液压杆AC组成，C点为机械手臂和潜水器的连接点。当液压杆伸长或缩短时，会带动金属杆AB（AB杆质量分布均匀）绕着O点转动，金属杆B端就会向上提或向下压采样器。
（1）当液压杆AC收缩，带动金属杆AB绕着O点转至水平位置时，请在图乙中画出液压杆AC对金属杆A端拉力的力臂，以及采样器对金属杆B端的力的示意图；
（2）若OA、OC和AC的长分别是18cm、24cm和30cm，OB的长是72cm，这只机械手臂的液压杆AC对水平金属杆A端的拉力是200N；
①求采样器对金属杆B端的力的大小？（不考虑金属杆AB和采样器它们受到的重力和浮力）( )
②在采集器对金属杆拉力不变情况下，若连接点A向右移动一些（未过O点），AC上的力将 （变大/变小/不变）；
（3）若考虑金属杆AB的自重，在采集器离开水面匀速提升重物到相同高度的过程中，如果把悬挂B点向左移动（未过O点），则机械手臂的机械效率将 （变大/变小/不变）。
【答案】 见解析 40 变大 变小
【详解】（1）[1]液压杆AC对金属杆A端拉力F1作用在点A上，方向沿着AC方向，力臂l1为O点到动力F1的作用线的垂线，线过点A做沿AC方向的带箭头的直线，表示F1，再过O点做与力F1的垂线，支点O到垂足之间的距离为力臂l1；力F2作用在B点上，方向竖直向下，过点B做带箭头的竖直向下的直线表示力F2，如图所示：
（2）[2]由几何关系得
动力臂
由杠杆平衡条件得，采样器对金属杆B端的力F2的大小
[3]②在采集器对金属杆拉力不变情况下，若连接点A向右移动一些（未过O点），动力臂将变长，而动力大小不变，阻力臂长度不变，由杠杆平衡条件得，AC上的力将变大。
（3）[4]若考虑金属杆AB的自重，在采集器离开水面匀速提升重物到相同高度的过程中，如果把悬挂B点向左移动（未过O点），杠杆转动的角度变大，杠杆重心上升高度变大，导致额外功变大，而有用功不变，因此总功变大，由得，机械手臂的机械效率将变小。
3.今年我市各县区蔬菜大棚喜获丰收，菜农忙着择菜、装筐、装车。菜农在地面与车厢间放置一斜木板，如图所示。将重为450N的菜筐，沿长s为3m、高h为1m的木板匀速拉上车厢，所用时间为20s，已知该斜面的机械效率为75%。
（1）菜农使用木板制成斜面是为了省 （选填“力”或“功”）。将菜筐拉上车厢的过程中，克服菜筐受到的摩擦力所做的功为 （选填“有用功”或“额外功”）；
（2）菜农拉力做功的功率是多少？( )
（3）菜筐在斜面上运动时受到的摩擦力是多少？( )
【答案】 力 额外功 30W 50N
【详解】（1）[1][2]由功的原理可知使用任何机械都不省功，使用斜面可以省力，将菜筐拉上车厢的过程中，克服菜筐受到的摩擦力所做的功为额外功。
（2）[3]使用斜面做的有用功
拉力做的总功：
拉力做功功率
（3）[4]额外功
摩擦力的大小
4.小明学了简单机械后，用如图甲所示O为支点的杠杆（自重和摩擦不计），A处挂一重为100N的物体，在中点B处沿 （F1/F2/F3）方向施加一个最小为 N的力，使杠杆在水平位置平衡。小明偶然看到工人用完全相同的木板，搭建了AB、CD两个长度不同的斜面（如图乙所示），把两件完全相同的货物，分别从斜面AB、CD的底端，以相同大小的速度匀速推到顶端。小明利用所学知识，判断两次搬运过程中，工人克服货物重力做功的功率 （相等/不相等）；若货物的质量为100kg，D到水平地面的高度为2m，CD的长度为4m，沿CD的推力大小为625N，则克服重力做功为 J，斜面机械效率为 %。g取10N/kg。
【答案】 F2 200 不相等 2000 80
【详解】[1]要在B点施加最小的动力，根据杠杆平衡条件可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；根据力臂的概念和图示可知，F1、F3的力臂小于OB，F2的力臂等于OB（即的力臂最长），所以在中点B处沿F2方向施加的力最小。
[2]由题意知，杠杆在水平位置平衡，其中B点位于OA中间，则根据杠杆的平衡条件可得
F2×OB=G×OA
则
[3]由W=Gh可知，两次搬运G与h均相等，所以两次工人克服货物重力做的功相等；由图可知，CD的长度大于AB的长度，两次搬运的速度相同，由可得，所用时间不相等；克服做功大小相等、做功时间不相等，由可知，沿两个斜面推货物，工人克服货物重力做功的功率不相等。
[4][5]由G=mg可知，货物受到的重力为
由W=Gh可知，将货物推上顶端，克服重力所做的功，即所做的有用功为
该过程中，推力所做的总功为
由
可得，斜面机械效率为
5.如图所示是提升重物的装置：长1m的杆可绕O点自由转动，将重G=90N的物体用轻绳悬挂在杆的中点处。在杆的右端用竖直向上的拉力F，使杆从水平位置缓慢转至图中虚线位置处，重物从位置①缓慢匀速提升至位置②，提升的高度为0.1m。
（1）若不考虑杆重和摩擦，则在题述过程中
①求杆在水平位置时拉力F的大小 ；
②拉力F将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（2）若考虑杆重和O处的摩擦，则在题述过程中
①求拉力所做的有用功W有 ；
②若拉力F所做的额外功为1J，求该装置的机械效率 。
【答案】 45N 不变 9J 90%
【详解】（1）①[1]杆在水平位置时,根据杠杆平衡原理可知
解得
F=45N
②[2]如图，杠杆在B位置，OA′为动力臂，OC′为阻力臂，阻力不变为G，由△OC′D∽△OA′B得
由杠杆平衡条件得
则
由此可知当杠杆从水平位置A匀速提到B位置的过程中，力F的力臂将变小，但力的大小不变。
（2）①[3]拉力所做的有用功
W有=Gh=90N×0.1m=9J
②[4]拉力F所做的总功
W总=W有+W额=9J+1J=10J
该装置的机械效率
6.建筑工人用如图所示的滑轮组匀速提升建材，每次运送量不定，滑轮组的机械效率随建材重量的变化而变化，不计绳重和摩擦。
（1）在图中所示的3个滑轮中，能改变力的大小的是滑轮 （选填“A”“B”或“C”）；
（2）若工人在内将建材匀速竖直提升了，作用在钢绳上的拉力为，求拉力的功率是多少 ？
（3）当滑轮组提起重的建材时，其机械效率为，动滑轮的重力是多少 ？
【答案】 A 80W 200N
【详解】（1）[1]图中A滑轮可以随物体一起移动，是动滑轮，可以省力，即A滑轮可以改变力的大小；BC滑轮只能绕转轴转动，是定滑轮，不能省力。
（2）[2]由图可知绳子承重段数n=2，则钢绳移动的距离
拉力做的功
拉力的功率
（3）[3]当运送建材的重力800N时，滑轮组的机械效率80%，因滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，所以，克服建材重力做的功为有用功，克服建材和动滑轮总重力做的功为总功，则滑轮组的机械效率
解得
G轮=200N
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八年级物理下册 预习篇
12.3 机械效率
1、有用功：定义：对人们有用的功。
公式：W有用＝Gh（提升重物）＝W总－W额=ηW总
斜面：W有用＝Gh
2、额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功。
公式：W额＝W总－W有用＝G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）
斜面：W额＝fL
3、总功：定义：有用功加额外功或动力所做的功
公式：W总＝W有用＋W额＝FS＝
斜面：W总＝fL+Gh＝FL
4、机械效率：定义：有用功跟总功的比值。
公 式：
斜 面：
定滑轮：
动滑轮：
滑轮组：
5、有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。通常用百分数表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。
6、提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。
7、机械效率的测量：
（1）原理：
（2）应测物理量：钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S。
（3）器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。
（4）步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变。
（5）结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：
①动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。
②提升重物越重，做的有用功相对就多。
③摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。
8、绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。
选择题
1.如图1，小明分别使用甲、乙两种机械匀速提升物体M（绳长不变），做功情况如图2，则（ ）
A．甲的总功大于乙
B．甲的机械效率等于乙
C．甲的机械效率高于乙
D．甲提升M的高度小于乙
2.下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是（ ）
A．做功快的机械，功率一定大 B．功率大的机械，做功一定多
C．机械效率高的机械，功率一定大 D．做功多的机械，机械效率一定高
3.如图所示，用滑轮组提升所受重力为900N的物体A，物体在拉力F作用下被竖直匀速提升了4m，用时40s，滑轮组的额外功是400J，下列说法中正确的是（ ）
A．动滑轮所受的重力为10N
B．拉力F的功率是100W
C．物体A上升的速度是0.3m/s
D．滑轮组的机械效率是95%
4.如图所示，小明探究滑轮组的机械效率，动滑轮重1N，用3N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重4N的物体，物体沿竖直方向上升0.2m。此过程中，额外功和机械效率分别是（ ）
A．0.2J 83.3% B．0.2J 80%
C．0.4J 80% D．0.4J 66.7%
5.如图所示，利用轻质滑轮匀速拉动水平地面上重300N的A物体，使A物体在10s内向右移动了2m，若弹簧测力计的示数为20N，拉力F大小为50N，则（ ）（不计绳子与滑轮之间的摩擦）
A．A物体受到的摩擦力大小为10N B．水平拉力F所做的功为100J
C．拉力的功率为10W D．滑轮的机械效率为80%
6.下列关于功、功率和机械效率的说法中，正确的是（ ）
A．物体做功越多，功率越大 B．物体做功越多，机械效率越高
C．物体做功越快，功率越大 D．物体做有用功越多，机械效率越高
7.以下有关物理量的估测，符合生活实际的是（ ）
A．小明把一本物理课本从地面捡起并举过头顶，对书做的功约为4J
B．小明在校园里正常步行速度约为5m/s
C．小明在中考体育跳绳时平均功率约为300W
D．机械改进后，机械效率可以达到100%
8.如图所示，物体A在拉力F作用下匀速上升，物体重，滑轮重为，不计绳重及摩擦，则此过程中（ ）
A．滑轮组的机械效率为 B．人做的有用功为
C．拉力F的大小为 D．拉力做功的功率为
填空题
1.小文分别采用图中甲、乙两种方式，将重为300N的货物从地面匀速搬运到同一辆汽车上， 乙方式中绳子对货物的拉力 F=200N 平行于斜面。
（1）两方式中对货物所做有用功分别为W甲、W乙，则W甲= J，W甲 W乙（选填 “>” “=” “<”）。
（2）乙方式中，拉力所做的功为 J，机械效率η乙= 。
2.如图甲所示，框内是由两个相同的滑轮安装成的滑轮组，利用该滑轮组提升质量为27kg的物体所用的拉力为100N。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，不计绳重和摩擦，则滑轮组中动滑轮重 N，拉力的功率为 W，该滑轮组的机械效率为 %。
3.如图所示，在倾角为30°的斜面上，用沿斜面方向大小为200N的拉力F，斜面高度h＝4m，则运动过程中拉力做的有用功为 J；斜面的机械效率为 %；物体受到斜面摩擦力的大小为 N。
4.铁桶里装着沙子，小龙提着铁桶将沙子送到楼上，他对沙子所做的功叫 ，对铁桶做的功叫 。如果目的是送桶到楼上，则小龙对沙子做的功叫 。
5.如图所示，在测定杠杆机械效率的实验中，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，测力计的示数F为 N，测力计上升的高度s为0.2m，物块重G为1.5N，物块上升的高度h为0.3m，则杠杆的机械效率为 %，如果G变大，此杠杆机械效率将变 。如果将弹簧测力计从A移到B，此杠杆机械效率将 。（变大或变小或不变）
简答题
1.如图所示，一架重为25N的无人机正在进行校园科技节的航模表演，其脚架底部的总面积为 5cm2，当它在3.6N 的牵引力作用下，沿水平方向匀速飞行 6km的过程中，无人机的电机做的总功为3.6×104J。求： （g取 10N/kg）
（1）无人机停在水平地面时，它对地面的压强有多大？
（2）在无人机沿水平方向匀速飞行 6km的过程中，牵引力做的有用功是多少？
（3）它沿水平方向匀速飞行时电机的工作效率是多少？
2.如图所示，利用动滑轮提升货物在竖直向上大小为250N的拉力F作用下，重为400N的货物在20s的时间内匀速上升5m。求：
（1）拉力F的功；
（2）拉力F的功率P；
（3）有用功W有；
（4）此过程中动滑轮的机械效率η。
综合题
1.某盘山公路全长 公路的海拔落差高度 如图所示。现有一辆满载的新能源客车，沿盘山公路从山底匀速行驶至山顶，客车受到的牵引力恒为 客车满载时总重为（6×104N）。求：
（1）盘山公路相当于简单机械中的 ，可以省 （选填“力”“距离”或“功”）；
（2）客车从山底行驶到山顶的过程中，牵引力所做的功；
（3）盘山公路的机械效率是多少？
2.我国万米深潜作业次数和下潜人数位居世界首位。图甲所示为我国“奋斗者”号载人潜水器的海试现场。潜水器的前边固定着一个采样篮，里面放着海底沉积物采样器等工具，采样器是一个下端开口的圆柱形玻璃管。潜水器两侧各连着一只机械手臂，其中一只机械手臂的简化示意图如图乙所示，它由金属杆AB、OC和可以伸缩的液压杆AC组成，C点为机械手臂和潜水器的连接点。当液压杆伸长或缩短时，会带动金属杆AB（AB杆质量分布均匀）绕着O点转动，金属杆B端就会向上提或向下压采样器。
（1）当液压杆AC收缩，带动金属杆AB绕着O点转至水平位置时，请在图乙中画出液压杆AC对金属杆A端拉力的力臂，以及采样器对金属杆B端的力的示意图；
（2）若OA、OC和AC的长分别是18cm、24cm和30cm，OB的长是72cm，这只机械手臂的液压杆AC对水平金属杆A端的拉力是200N；
①求采样器对金属杆B端的力的大小？（不考虑金属杆AB和采样器它们受到的重力和浮力）( )
②在采集器对金属杆拉力不变情况下，若连接点A向右移动一些（未过O点），AC上的力将 （变大/变小/不变）；
（3）若考虑金属杆AB的自重，在采集器离开水面匀速提升重物到相同高度的过程中，如果把悬挂B点向左移动（未过O点），则机械手臂的机械效率将 （变大/变小/不变）。
3.今年我市各县区蔬菜大棚喜获丰收，菜农忙着择菜、装筐、装车。菜农在地面与车厢间放置一斜木板，如图所示。将重为450N的菜筐，沿长s为3m、高h为1m的木板匀速拉上车厢，所用时间为20s，已知该斜面的机械效率为75%。
（1）菜农使用木板制成斜面是为了省 （选填“力”或“功”）。将菜筐拉上车厢的过程中，克服菜筐受到的摩擦力所做的功为 （选填“有用功”或“额外功”）；
（2）菜农拉力做功的功率是多少？( )
（3）菜筐在斜面上运动时受到的摩擦力是多少？( )
4.小明学了简单机械后，用如图甲所示O为支点的杠杆（自重和摩擦不计），A处挂一重为100N的物体，在中点B处沿 （F1/F2/F3）方向施加一个最小为 N的力，使杠杆在水平位置平衡。小明偶然看到工人用完全相同的木板，搭建了AB、CD两个长度不同的斜面（如图乙所示），把两件完全相同的货物，分别从斜面AB、CD的底端，以相同大小的速度匀速推到顶端。小明利用所学知识，判断两次搬运过程中，工人克服货物重力做功的功率 （相等/不相等）；若货物的质量为100kg，D到水平地面的高度为2m，CD的长度为4m，沿CD的推力大小为625N，则克服重力做功为 J，斜面机械效率为 %。g取10N/kg。
5.如图所示是提升重物的装置：长1m的杆可绕O点自由转动，将重G=90N的物体用轻绳悬挂在杆的中点处。在杆的右端用竖直向上的拉力F，使杆从水平位置缓慢转至图中虚线位置处，重物从位置①缓慢匀速提升至位置②，提升的高度为0.1m。
（1）若不考虑杆重和摩擦，则在题述过程中
①求杆在水平位置时拉力F的大小 ；
②拉力F将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（2）若考虑杆重和O处的摩擦，则在题述过程中
①求拉力所做的有用功W有 ；
②若拉力F所做的额外功为1J，求该装置的机械效率 。
6.建筑工人用如图所示的滑轮组匀速提升建材，每次运送量不定，滑轮组的机械效率随建材重量的变化而变化，不计绳重和摩擦。
（1）在图中所示的3个滑轮中，能改变力的大小的是滑轮 （选填“A”“B”或“C”）；
（2）若工人在内将建材匀速竖直提升了，作用在钢绳上的拉力为，求拉力的功率是多少 ？
（3）当滑轮组提起重的建材时，其机械效率为，动滑轮的重力是多少 ？
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