人教版物理八年级下册第十二章第3节《机械效率》同步练习.doc

人教版物理八年级下册第十二章第3节机械效率同步检测卷
一、选择题
1．关于功、功率、机械效率，下列说法中正确的是( )
A．物体受力且运动一段距离，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
答案：D
知识点：功、功率、机械效率
解析：解答：若物体运动的方向与受力方向垂直，则力对物体没有做功,所以，A错误；功率大说明机器它做功快，而不一定做功多，所以，B错误；
做功快的机器只能说明功率大，而机械效率不一定高，所以C错误；
故选D
分析：功的两个要素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离；
单位时间里完成的功，叫做功率。它是表示做功快慢的物理量。功率的决定因素：（1）功的大小；（2）做功时间的长度；有用功跟总功的比值叫做机械效率，机械效率是标志机械做功性能好坏的物理量，机械效率越高，这个机械的性能越好。
2．采取下列措施，可以提高机械效率的是（ ）
A．有用功一定，增大总功
B．总功一定，增大额外功
C．有用功一定，减少额外功
D．额外功一定，减少总功
答案：C
知识点： 增大或减小机械效率的方法
解析：解答： 因为，由公式分析可知C符合题意；
故选C
分析：要提高机械效率，可以在有用功一定时，减少额外功；总功一定时，增大有用功。
3．下列说法中正确的是( )
A．处于静止状态的铁块机械能保持不变
B．功率大的机械，机械效率一定高
C．小车在平衡力的作用下不能保持匀速直线运动状态
D．踢出去的足球在地上越滚越慢，说明物体的运动需要力来维持
答案：A
知识点：机械效率 、力与运动的关系、机械能
解析：解答： 处于静止状态的铁块动能不变，静止时高度也不可能发生变化，所以重力势能不变，则机械能不变，A对；
功率表示的是物体做功的快慢，机械效率表示的是有用功占总功的比值，二者无关，B错；
物体在平衡力的作用下，可以保持静止状态或匀速直线运动状态，C错；
踢出去的足球越滚越慢，是由于受到了地面的阻力作用，如果没有阻力，足球将永远做匀速直线运动，这说明物体的运动不需要力来维持，D错。
故选A
分析：机械能是物体动能和势能之和；物体在平衡力的作用下，可以保持静止状态或匀速直线运动状态。
4．用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N的物体在2s内匀速提升1m，不计摩擦和绳重，滑轮组的机械效率为60%．则下列选项错误的是( )
A.拉力大小一定是125N
B.提升重物的功率一定是75W
C.总功一定是250J
D.动滑轮重一定是100N
答案：A
知识点： 功的计算公式的应用、功率的计算
解析：解答： W有用=Gh=150N ×1m =150J；；
W额外=W总- W有用=250J-150J=100J； 由于不知道有几股绳子吊着动滑轮，无法计算拉力的大小；提升重物的功率一定是；
不计摩擦和绳重，动滑轮重一定是。
分析： W有用=Gh；；W额外=W总- W有用；重物的功率一定是。
5．如图所示，斜面长4m，高2m．质量为50kg的小明站在斜面顶端，用平行于斜面向上的75N的拉力将重100N的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端，g取10N/kg，那么( )
A．小明对物体做的总功为1300J
B．斜面的机械效率是75%
C．物体所受的摩擦阻力为75N
D．物体所受的摩擦阻力为25N
答案：D
知识点：功的计算、机械效率的计算、 二力平衡条件的应用
解析：解答： 小明做的总功为W＝Fs＝75N×4m＝300J，故A选项错误；
小明做的有用功为W有＝Gh＝100N×2m＝200J，
斜面的机械效率为，故B选项错误；
小明所做的额外功为W额＝W－W有＝300J－200J＝100J，设物体和斜面之间的摩擦力为Ff，则。
分析：有用功应该是用W有＝Gh计算；额外功应该是克服摩擦力做的功，W额= Ff s，用此关系可求出物体所受摩擦力大小。
6．甲吊车比乙吊车的机械效率高，当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时，则( )
A．甲吊车的电动机做的有用功较多
B．乙吊车的电动机做的额外功较多
C．甲吊车的电动机做的总功较多
D．甲、乙两吊车的电动机做的总功相同
答案：B
知识点：有用功和额外功
解析：解答： 甲、乙吊车将相同质量的物体提升相同高度，所以做的有用功相同，A选项错误；两辆吊车做的有用功相同，乙吊车做的额外功较多，所以乙的机械效率较低，B选项正确；已知甲吊车的机械效率高，有用功相同，如果甲吊车的总功较多就与效率高矛盾，C选项错误；两吊车做的有用功相同，如果总功也相同，则机械效率相同，D选项错误。
故选B
分析：有用功是人因需要而做的功，额外功是不需要做而又不得不做的功，机械效率指的是有用功和总功的比值。
7．如图所示的剪刀剪纸机械效率为80％，这表示( )
A．若作用在剪刀的阻力是1N，则动力是0.8N
B．若作用在剪刀的动力是1N，则阻力是0.8N
C．若作用在剪刀的动力做功1J，则有0.8J的功用于剪纸
D．1s内做了80J的功
答案：C
知识点：机械效率、有用功和额外功
解析：解答： 剪刀可以看做是一个杠杆，根据杠杆的平衡条件知，要比较动力或阻力大小，必须知道动力臂和阻力臂，故A、B选项错误；
利用剪刀的目的是剪纸，所以剪纸做的功是有用功，由机械效率为80％可知，如果动力做功1J，有0.8J是用于剪纸，故C选项正确；
剪刀剪纸过程中所做的总功、有用功不确定，所以无法确定剪刀1s内所做的功，故D选项错误；
故选C
分析：有用功是人因需要而做的功，额外功是不需要做而又不得不做的功，机械效率指的是有用功和总功的比值。
8．如图是生活中常用的剪指甲工具，小京在剪指甲时机械效率为90％．指甲刀刀口间的距离为0.2cm，指甲的厚度为0.2mm，剪断一次指甲时，刀口与指甲间的作用力为4.5N．则剪断一次指甲的过程需要做的( )
A．额外功是1J
B．有用功是1J
C．有用功是1×10－2J
D．总功是1×10－3J
答案：D
知识点： 有用功和额外功、机械效率
解析：解答： 剪指甲过程的有用功W有＝Fs＝4.5N×0.2×10－3m＝9×10－4J；
总功
故选D
分析：有用功是人因需要而做的功，额外功是不需要做而又不得不做的功，总功等于有用功和额外功之和。
9．如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体，拉力F的大小为30N．若物体和地面之间的摩擦力大小为45N，则A处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为( )
A．45N、50% B．45N、75% C．60N、50% D．60N、75%
答案：B
知识点： 滑轮组的机械效率、二力平衡条件的应用
解析：解答： 因为物体在水平地面上做匀速运动，则此时A处绳子的拉力与物体与地面之间的摩擦力是一对平衡力，物体和地面之间摩擦力为f=45N，所以A处的拉力大小为45N；从图中可以得到动滑轮由两段绳子承担着，滑轮组的机械效率；
故选B
分析：物体所受拉力不等于F，与物体连接的绳子对物体的拉力与物体的摩擦力才是一对平衡力。
10．如图所示，工人用500N的力将重800N的物体匀速提升2m，在此过程中滑轮组的机械效率和所做的额外功分别为( )
A．80% 1600J B．80% 2000J
C．62.5% 400J D．80% 400J
【答案】D
答案：D
知识点： 滑轮组的机械效率、有用功和额外功
解析：解答： 在此过程中，工人对物体做的功为W有用=Gh=800N×2m=1600 J；做的总功为W总=Fs=500N×4m=2000 J；
滑轮组的机械效率；
所做的额外功为W额外=W总- W有用=2000 J-1600 J=400 J。
故选D
分析：W有用=Gh；W总=Fs；；W额外=W总- W有用
11．如图，小明用动滑轮在10s内将重400N的物体匀速提高了5m ，若这一过程中动滑轮的机械效率是80%，则下列结论中正确的是( )
A．小明的拉力为200N B．小明做的额外功为500J
C．动滑轮重为100N D．小明做功的功率为200W
答案：B
知识点： 机械效率的计算、功率的计算
解析：解答： 由，故A错误；
W总=FS=250N×10m=2500J；
W有用=Gh=400N×5m=2000J，W额外= W总－W有用=2500J－2000J=500J，所以B正确；
如果不计摩擦和绳重，则G动=100N，而本题要考虑摩擦和绳重，所以C错；
小明做功的功率是总功率， ，所以D错误。
故选B
分析：本题关键没有说不计摩擦和绳重，因此各种额外阻力都应考虑。
12．小文同学采用如图的两种不同的方式将同一货物搬运到同一辆汽车上，说法正确的( )
A．甲种方法克服货物的重力做功多
B．乙种方法更省力
C．两种方法机械效率相等
D．两种情况下，货物的重力势能都增加了
答案：D
知识点：重力势能、功、机械效率
解析：解答： 克服重力所做的功，就是W=Gh，也就是重力乘以重物被举高的高度，所以不管哪种方法，克服重力做的功都是一样的，A错；乙图是直接搬重物，所以人用的力就等于重物的重力；甲图是利用斜面来搬运重物，而斜面是省力费距离的一种机械．故甲是更省力，B错；机械效率是有用功占总功的比率．而使用机械（甲图的斜面就是一种机械）与不使用机械（乙图）相比，由于摩擦多给机械带来的额外功，所以甲图的机械效率是更低的，C错；两种情况下物体都没举高，所以重力势能增大，D正确。
故选D
分析：克服重力所做的功 W=Gh，斜面是一种省力机械，重力势能影响因素：质量和被举高的高度。
13．如图，用甲、乙两种方式在相同时间内将同一物体匀速提升相同高度时，拉力做功的功率为P甲、P乙，机械效率分别为η甲、η乙（ 不计绳重与摩擦）．下列判断正确的是（ ）
A． P甲=P乙，η甲=η乙 B． P甲＜P乙，η甲＞η乙
C． P甲＜P乙，η甲＜η乙 D． P甲＞P乙，η甲＞η乙
答案：B
知识点： 功率大小的比较、机械效率的大小的比较
解析：解答：用甲、乙两种方式在相同时间内将同一物体匀速提升相同高度时，
由W甲=Gh可知：他们做的有用功相同，若不计绳重与摩擦，使用动滑轮还要克服动滑轮重力做功，所以乙做的额外功多；由W总= W有+W额可知乙做的总功也多，由P=W/t可知在相同时间内，使用动滑轮拉力的功多，故P甲＜P乙，由可知两次做得有用功相同，乙做的总功多，所以η甲＞η乙。
故选B
分析：有用功W甲=Gh，W总= W有+W额，
14．如图所示用滑轮组将重600N的物体在10秒内匀速提升了5 m，如拉力为400N，则下列各计算结果正确的是( )
A．拉力所做的功为6000J
B.机械所做的有用功为2000J
C．拉力的功率为600w
D.该滑轮组的机械效率为75%。
答案：D
知识点： 有用功和额外功、机械效率的计算
解析：解答： 由图知，s=2h=2×5m=10m，拉力做功：W总=Fs=400N×10m=4000J，故A选项错误；
拉力做功功率： ，故C错；
机械所做的有用功：W有=Gh=600N×5m=3000J，故B错；
滑轮组的机械效率：，故D正确。
故选D
分析：绳子自由端移动距离S=nh，n为跨过动滑轮的绳子段数。拉力做功：W总=Fs，
拉力做功功率：，机械所做的有用功：W有=Gh
15．在图中，s=60cm，与之对应的h=30cm．现用弹簧测力计进行两次操作：
（1）沿竖直方向匀速提升小车；
（2）沿斜面方向匀速拉动小车，记录数据如下表
测力计示数（N） 移动距离（cm）
竖直提升 10 30
沿斜面拉动 5.2 60
分析数据有如下一些发现．其中，具有较高水平的发现是（ ）
A． 沿斜面拉动时，拉力比小车的重力小
B． 测力计示数与移动距离近似成反比
C． 利用斜面可以省力，但不能少做功
D． 可以计算力所做的功，且两次做功近似相等
答案：C
知识点： 功的原理
解析：解答： W1=Gh=10N×0.3m=3J，W2=Fs=5.2N×0.6m=3.12J，两次做功近似相等；通过分析表中数据可知：利用斜面可以省力，但不能少做功，故C更是具有较高水平的发现。
故选C
分析：分析弹簧测力计的示数可直接得出结论；沿斜面拉动时，拉力比小车的重力小，通过进一步计算两次做功近似相等；斜面能省力但是不省功，没有省功的机械，只有省力的机械。
二、填空题
16．.如图所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，物体重6N．沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，物体上升高度为10cm，此时弹簧测力计的示数为 N，滑轮组的机械效率是 ．
答案：2.4；83%
知识点： 滑轮组绳子拉力的计算、滑轮（组）的机械效率
解析：解答： 有用功为：W有=Gh=6N×0.1m=0.6J，
总功为：W=FS=2.4N×0.3m=7.2J，所以滑轮组的机械效率为。
分析：滑轮由3段绳子吊着物体，物体升高10cm，绳端将通过30cm，弹簧测力计的读数从图中读出，为2.4N，在利用有用功W有=Gh，总功W总=FS，机械效率算。
17．如图所示，将质量为100kg的木箱，用一平行于斜面向上的力从底端匀速拉到斜面顶端，斜面长5m、高1.6m，在此过程中斜面的机械效率为80%则拉力做的有用功为________J，拉力所做的额外功为________J．（g取10N／kg）
答案：1600； 400
知识点： 有用功和额外功
解析：解答： m＝100kg，g＝10N／kg，
木箱的重力为：G＝mg＝100kg×10N／kg＝1000N，h＝1.6m，则拉力所做的有用功为：W有用＝Gh＝1000N×1.6m＝1600J．η＝80％，则拉力做的总功为：
拉力所做的额外功为：W额外＝W总－W有用＝2000J－1600J＝400J。
分析：有用功为：W有用＝Gh，利用机械效率关系求出总功，根据总功等于有用功和额外功之和求出额外功W额外＝W总－W有用。
18．用如图所示的滑轮组将一重为200N的物体匀速向上提高3m，拉力为150N，则有用功为________J，这个滑轮组的机械效率为________（计算结果保留1位小数）。
答案：600；66.7%
知识点：有用功和额外功、滑轮（组）的机械效率
解析：解答：W有用=Gh=200N×3m=600J ，由滑轮组绕线方式可知，绳子的股数n=2，所以W总=Fs=150N×6m=900J ；
机械效率
分析：克服物体重力做的功是有用功，总功为拉力F做的功，有用功与总功的比值为机械效率。
19．如右图所示，斜面长1m，高0.4m，用大小为5N沿斜面向上的拉力F，将重10N的铁块从底端匀速拉到顶端，则在这一过程中对铁块所做的总功为 J；有用功为 J；斜面的机械效率为 。
答案：5；4；80%
知识点： 有用功和额外功、机械效率的计算
解析：解答：在这一过程中对铁块所做的总功，
有用功：，斜面的机械效率。
分析：克服物体重力做的功是有用功，总功为拉力F做的功，有用功与总功的比值为机械效率。
20．如图所示，斜面长5m，高1m，工人用沿斜面方向400N的力把重1600N的箱子匀速推到车上，推力对箱子做的功是________J，斜面的机械效率是________．
答案：2000； 80％
知识点： 功的计算、机械效率的计算
解析：解答：推力对箱子做的功是总功：W总＝FL＝400N×5m＝2000J，
W有＝Gh＝1600N×1m＝1600J，
分析：沿斜面推物体所做的总功为FL，有用功为克服重力做的功，为Gh，机械效率为有用功与总功的比值。
三、实验题
21．如图所示，在“测滑轮组机械效率”实验中，物体重为5.4N（不计绳重和摩擦）。
（1）实验中，要 匀速拉动弹簧测力计，若读出了弹簧测力计的示数如图所示，用刻度尺测出了物块上升的高度为10cm，则滑轮组的机械效率是 。
（2）若仅增加物体上升的高度，该滑轮组的机械效率将 （选填“增大”、“减小”或“不变”）
答案：（1）竖直向上；75% （2）不变
知识点：滑轮（组）机械效率的测量实验
解析：解答：（1）为了读取弹簧测力计的示数，要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，图中测力计的分度值是0.2N，所以测力计的示数是2.4N．滑轮组由3段绳子承担物重，s=3h，滑轮组的机械效率：；
（2）若仅增加物体上升的高度，该滑轮组的机械效率将不变。
分析：绳子自由端移动距离和物体上升高度满足S=nh，通过机械效率计算公式化简后为η=G/3F，从公式中可看出滑轮组机械效率与物体上升高度无关。
22．在探究滑轮组的机械效率时，小明利用两组滑轮组进行了5次测量，测得数据如表：
实验次数 动滑轮重G动/N 物重G/N 钩码上升高度h/m 动力F/N 动力作用点移动距离s/m 滑轮组的机械效率η/%
1 0.5 1 0.1 0.7 0.3 47.6
2 0.5 1 0.2 0.7 0.6 47.6
3 0.5 2 0.1 1.1 0.3 60.6
4 0.5 4 0.1 2 0.3 66.7
5 1 4 0.1 1.6 0.5 ①
（1）请根据前四组数据，在图甲中画出实验中滑轮组的绕绳方法．
（2）实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计．
（3）表格中编号①处数据应为 ；
（4）由表中第1、2组数据可知，同一滑轮组的机械效率与 无关．
（5）由表中第3、4组数据可知，同一滑轮组的机械效率与摩擦和 有关．
（6）有的同学认为：“机械越省力，它的机械效率越高”．分析表中数据，你认为这句话是 的（填“正确”或“错误”）．
答案：（1）图见下面解析（2）匀速 （3）50.0 （4）提升高度 （5）提升物重 （6）错误
知识点：滑轮（组）机械效率的测量实验、滑轮组的设计与组装
解析：解答： （1）由前4组实验数据知，s=3h，所以滑轮组由3段绳子承担物重，因此应从动滑轮绕起，绳子绕法如图所示：
（2）实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，这样才能准确测出拉力的值；
（3）表格中编号①处数据应为；
（4）由表中第1、2组数据可知，同一滑轮组的机械效率与提升高度无关；
（5）由表中第3、4组数据可知，同一滑轮组的机械效率与摩擦和提升物重无关；
（6）有的同学认为：“机械越省力，它的机械效率越高”．分析表中数据知道是错误的。
分析：通过机械效率计算公式化简后为，从公式中可看出滑轮组机械效率与物体上升高度无关；没有省功的机械，只有省力的机械。
四、计算题
23．小李用如图所示的滑轮组把90kg的物体提升3m，作用在绳子自由端的拉力是400N，不考虑绳重及摩擦(g=l0N／kg)。
求：(1)滑轮组的机械效率；
(2)动滑轮的重力
答案：(1)75﹪ (2) 300N
知识点：功的计算、机械效率的计算
解析：解答： （1）小李所做的有用功是W有=Gh=mgh=90kg×10N/kg×3m=2700J，
总功是W总=FS=400N×3×3m=3600J，所以机械效率是。
（2）使用滑轮组做的额外功是
W额=W总-W有=G动h；
分析：用滑轮组提升重物时克服重力做的功为有用功，克服动滑轮重力做的功为额外功，绳子自由端拉力所做的功为总功。
24．一名体重为500N、双脚与地面接触面积为0.04m2的学生站在水平地面上，要用滑轮组在20s内将600N的重物匀速提升1m．求：
（1）他站在地面上时对地面的压强多大？
（2）画出滑轮组的绕线方式；
（3）若匀速提升过程中滑轮组的机械效率是75%，拉力F多大？拉力的功率多大？
答案：（1）1.25×104Pa；（2）见解析（3）400N；40W
知识点：压强的大小及其计算、滑轮组的机械效率、滑轮组的设计与组装
解析：解答： （1）学生站立时对地面的压力为：F=G=500N，站立时对地面的压强为： ；
（2）根据题意可得滑轮组的绕线方式如图所示：
（3）因为，所以，。
分析：滑轮组的绕线方法按照“奇动偶定”的原则判断绕线方式，但是还要结合实际情况，本题中拉力方向不可能向上，人在地面上，拉力必须向下。
25．为了迎接扬州建城2500周年，建筑工人对扬州古建筑进行维修，需要将建筑材料运送到6m高的楼顶上，工人搭建了长12m、高6m的斜面．工人沿斜面方向施加400N的拉力匀速将重为600N的建筑材料成功运上楼顶，如图所示．求该过程中：
（1）工人所做的有用功和总功；
（2）斜面的机械效率；
（3）工人所做的额外功和物体所受斜面的摩擦力．
答案：（1）3600J；4800J （2）75% （3）1200J ；100N
知识点： 有用功和额外功、机械效率的计算
解析：解答： （1）W有=Gh=600N×6m=3600J，W总=Fs=400N×12m=4800J
（2）
（3）W额=W总-W有=4800J-3600J=1200J， 。
分析：沿斜面拉物体有用功为克服物体重力做的功，为Gh，总功为拉力做的功，为FS，额外功为克服摩擦力所做的功，为fS。总功等于有用功和额外功之和。
试卷第16页，总16页
试卷第15页，总16页