11.4 《机械效率》 筑基提能同步分层练习设计（基础版） 初中物理八年级下册（教科版2024）
一、单选题
1．（2024八下·台江期中） 同一滑轮用如图甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N，不计绳重和摩擦，则（ ）
A．手的拉力：；机械效率：
B．手的拉力：；机械效率：
C．手的拉力：；机械效率：
D．手的拉力：；机械效率：
【答案】C
【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】分析题意可知，甲图中是定滑轮，手的拉力与物体的重力相等，即，乙图中是定滑轮，手的拉力为，可得；用甲乙两种方式提升物体的过程中有用功相同，而乙图中，需要提升动滑轮，可判断乙图中所做的额外功大于甲图中的额外功，可得。
故选C。
【分析】定滑轮可以改变力的方向，动滑轮相当于一个省力杠杆，根据受力分析可得用甲、乙两种方式匀速提升物体时，手的拉力大小，乙图中，用乙方式提升重物时，需要提升动滑轮，使用乙方实施所做的额外功更多，可判断使用甲乙两种方式时的机械效率。
2．（2022八下·安庆期末）下列说法正确的是（ ）
A．机械做功越多，功率一定越大
B．机械做功越多，机械效率一定越大
C．机械做功越快，功率一定越大
D．功率越大的机械，机械效率一定越大
【答案】C
【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．功率的大小由功和时间共同决定，因时间不确定，则功率大小不能确定，A不符合题意；
B．有用功与总功的比值叫做机械效率，与做功的多少没有直接关系，B不符合题意；
C．物体单位时间内所做的功叫做功率，它反映了物体做功的快慢，做功快的机器功率大，C符合题意；
D．功率是表示物体做功快慢的物理量，功率越大的机械做功快，机械效率是有用功跟总功的比值，它是反映机械性能好坏的一个重要指标，机械效率与功率大小无关，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】物体单位时间内所做的功叫做功率，它反映了物体做功的快慢，做功快的机器功率大；有用功与总功的比值叫做机械效率，与做功的多少和功率大小没有直接关系。
3．（2022八下·浚县期末）工人用滑轮组把一箱货物从一楼提升到五楼，在滑轮组上加润滑油后，机械效率提高了，则加润滑油后工人将同样重的货物从一楼提升到五楼时，做的（ ）
A．有用功不变，总功不变 B．有用功增加，总功增加
C．有用功不变，总功减小 D．有用功减小，总功减小
【答案】C
【知识点】增大或减小机械效率的方法；有用功和额外功
【解析】【解答】加润滑油后工人将同样重的货物从一楼提升到五楼，由
可知，有用功不变；在滑轮组上加润滑油后，摩擦力变小，克服摩擦力做的额外功变小，由
可知，总功变小。ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】有用功一定时，减小摩擦力，可以减小总功，提高机械效率。
4．（2023八下·衡山期末）修建房屋时，人们利用如图所示的起重机来搬运质量较大的建筑材料，起重机的滑轮组在匀速吊起质量1.44 t的材料上升10 m的过程中，滑轮组的机械效率是80%。下列说法中正确的是（g取10 N/kg）（ ）
A．滑轮组所做有用功为1.8×105 J
B．滑轮组所做的额外功为4 800 J
C．降低提升的速度，滑轮组的机械效率不变
D．若不计绳子滑轮组的重力，则不会有额外功
【答案】C
【知识点】机械效率的计算；增大或减小机械效率的方法；功的计算及应用
【解析】【解答】A.滑轮组所做有用功为W=Gh=1.44×103kg×10N/kg×10m=1.44×105J，A不符合题意；
B.滑轮组所做的额外功为，B不符合题意；
C.机械效率和和速度无关，降低提升的速度，滑轮组的机械效率不变，C符合题意；
D.若不计绳子滑轮组的重力，和摩擦力，仍有额外功，D不符合题意。
故答案为：C.
【分析】根据W=Gh，计算有用功；利用，计算总功和额外功，机械效率和速度无关。
5．（2023八下·安达期末）两台机械所做的总功之比是之2∶1，它们的机械效率之比是3∶4，则它们所做的有用功之比为： （ ）
A．2∶1 B．3∶4 C．8∶3 D．3∶2
【答案】D
【知识点】机械效率的计算
【解析】【解答】根据机械效率的公式，可得W有用=W总×η，根据题干所给机械效率之比以及总功之比可知，有用功之比为，D符合题意。
故答案为：D.
【分析】结合机械效率，根据W有用=W总×η，计算有用功的比值。
6．（2024八下·凉州期末）如图所示，重为G的物体在平行于斜面的拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动。已知斜面的长为s、高为h，物体从斜面底端匀速运动到顶端的过程中，关于该过程，下列判断正确的是（ ）
A．拉力做的有用功为fs
B．拉力做的总功为Gh
C．斜面对物体的摩擦力大小为f=F﹣
D．斜面的机械效率为
【答案】C
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】AB．利用斜面提升重物，克服重力做的功是有用功，有用功W有用=Gh，额外功W额=fs，拉力做功是总功，为W总=Fs，故AB错误；
C．根据功的关系，则W总=W有用+W额，即Fs=Gh+fs，摩擦力，故C正确；
D．计算斜面的机械效率为：，故D错误。
故选C。
【分析】根据拉力和移动的距离，利用W=Fs，计算总功，结合物体的重力和高度变化，利用W=Gh，计算有用功；根据，计算摩擦力的大小；根据，计算机械效率。
二、多选题
7．（2023八下·遵化月考）下面关于功、功率、机械效率说法正确的是（ ）
A．功率大的机械做功一定多
B．功率大的机械做功一定快
C．机械做功少，功率一定小，机械效率一定低
D．有用功一定时，额外功少的机械，机械效率一定高
【答案】B,D
【知识点】功率的概念；机械效率；功
【解析】【解答】AB：功率大的机械做功一定快，A错误B正确；
C：机械做功少，功率不一定小，机械效率不一定低，C错误；
D：有用功一定时，额外功少的机械，机械效率一定高，D正确。
故选BD。
【分析】功率大的机械做功一定快；因为功率是功与时间之比，所以做的功少，功率不一定小 ；有用功一定，额外功少的机械，总功一定少，所以有用功与总功之比变大，即机械效率一定高。
8．（2021八下·玉田期末）用滑轮组竖直向上提升物体，绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计时，影响滑轮组机械效率的因素有（ ）
A．被提升物体的重力 B．滑轮组的绕线方式
C．动滑轮的重力 D．被提升物体匀速上升的速度
【答案】A,C
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】用滑轮组竖直向上提升物体，绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计时，有用功与被提升的物体的重力有关，额外功与动滑轮的重力有关，影响滑轮组机械效率的因素有被提升的物体的重力、动滑轮的重力，滑轮组机械效率与滑轮组的绕线方式、被提升物体匀速上升的速度无关，AC符合题意，BD不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】通过表达式可以看出，在不考虑摩擦力的影响时，滑轮组的机械效率与物体的重力和动滑轮的重力有关，与提升的高度和绳子的绕法无关。
9．（2021八下·城阳期末）如图所示，体重为700N的工人用滑轮组将建材运送到高处。在某次运送中，工人在20s内将质量为40kg的建材竖直向上匀速提升了5m，滑轮组的机械效率为80%（不计绳重及摩擦）。下列说法中正确的是（ ）
A．动滑轮重为10N
B．绳子自由端移动的距离为10m
C．此过程中工人拉力做功的功率为125W
D．此过程中该工人对地面的压力的大小为450N
【答案】B,C,D
【知识点】功率的计算；机械效率；功的计算及应用
【解析】【解答】B．吊起动滑轮的绳子段数为2，所以绳子自由端移动的距离为
B符合题意；
AC．物体的重力为
工人做的有用功为
工人做的总功为
此过程中工人拉力做功的功率为
绳子自由端的拉力为
动滑轮重为
A不符合题意，C符合题意；
D．此过程中该工人对地面的压力的大小为
D符合题意。
故答案为：BCD。
【分析】求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即W=Fs；利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率；用滑轮组提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。
10．下列关于力的说法中正确的是（ ）
A．力的存在离不开两个相互作用的物体
B．物体之间只有直接接触才能发生力的作用
C．物体间力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体
D．脚踢球时，脚先对球施力使球飞出，然后球对脚施力使脚疼痛
【答案】A,C
【知识点】力的概念及单位
【解析】【解答】解：A、力是物体对物体的作用，所以力的存在离不开两个相互作用的物体．此选项正确；
B、有力作用的物体间可能直接接触，也可能不直接接触，如物体受到的重力．此选项错误；
C、物体间力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体．此选项正确；
D、脚踢球时，脚对球的作用力和球对脚的反作用力是同时产生的，无先后之分．此选项错误．
故选A、C．
【分析】①力是物体间的相互作用，有力作用的物体间可能直接接触，也可能不直接接触；
②力的作用是相互的，一个物体对另一个物体施加力的同时，受到另一个物体的反作用力，这两个力大小相等，方向相反，作用在一条直线上，同时产生，同时消失．
11．（2024八下·花溪月考）如图所示，重100N的物体A在F＝10N的拉力作用下，3s内沿水平地面匀速直线运动了1.5m，不计绳和滑轮自重，滑轮组的机械效率为90%。下列说法正确的是（ ）
A．绳自由端移动的速度为1m/s
B．在此过程中所做的额外功为15J
C．物体与地面间的滑动摩擦力为18N
D．拉力F增大时，物体A受到地面的摩擦力不变
【答案】A,C,D
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】A. 根据图像，动滑轮有2段绳子，绳子自由端移动的距离为
绳自由端移动的速度为：，故A正确；
B. 此过程做的总功为：
在此过程中所做的额外功为，，故B错误；
C.计算有用功为
则摩擦力为，故C正确；
D. 拉力F增大时，物体A对地面的压力不变、接触面的粗糙程度不变，所以受到地面的摩擦力大小不变，故D正确。
故选ACD。
【分析】根据滑轮组绳子股数，计算绳子距离，利用，计算速度；根据W=Fs，计算做功多少；利用，计算物体摩擦力的大小。
三、实验填空题
12．（2024八下·广水月考）某路段发生了两辆车相撞的交通事故，一名交警前来处理，他说：“我一定会找出是哪辆车先撞上另一辆车的．”从物理学的角度分析，你认为这名交警 (填“能”或“不能”)找出先撞的那辆车，这是因为物体间力的作用是 的，并且总是 产生的．
【答案】不能；相互；同时
【知识点】力作用的相互性
【解析】【解答】 因为物体间力的作用是相互的，一辆车撞上另一辆车（对该车施加力的作用）的同时，另一辆车也对这辆车施加了力的作用， 并且这两种力是同时产生的， 没有先后之分，所以这个交警无法找出到底是哪辆车。
【分析】力是物体对物体的作用，物体间力的作用是相互的，相互作用的两个力是同时产生的。
13．（2023八下·肇源期末）在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同的钩码，分别做了三次实验，实验数据记录在下表中。
实验次数 钩码所受重力G/N 提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距S/m 机械效率
1 2 0.1 1.0 0.3 66.7%
2 4 0.1 1.7 0.3 78.4%
3 6 0.1 2.4 0.3
（1）在实验过程中，应沿竖直方向 拉动弹簧测力计；
（2）在第3次测量中，滑轮组做的有用功是 J，总功是 J，机械效率为 ；
（3）分析表中数据可得出：同一滑轮组，提升钩码越重，机械效率越 （选填“高”或“低”）；
（4）若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率 (填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】（1）匀速
（2）0.6；0.72；83.3％
（3）高
（4）不变
【知识点】滑轮（组）的机械效率；滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1）探究影响滑轮组机械效率的因素时需要控制沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，因为匀速状态为平衡状态；
（2）在第3次测量中，滑轮组做的有用功是W有=Gh=6N×0.1m=0.6J，总功是W总=FS=2.4N×0.3m=0.72J，所以机械效率为；
（3）从1.2.3组数据中得出同一滑轮组，提升钩码越重，机械效率越高；
（4）从表中数据看出滑轮组的机械效率与提升物体的重力有关，与绕线段数无关，所以若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率不变。
【分析】要正确测量拉力，需竖直向上匀速拉动测力计；根据W有＝Gh，W总＝Fs可求在第3次测量中，滑轮组做的有用功、总功，根据求出第3次实验的机械效率；
（3）分析表格中数据，得出机械效率与钩码重力的关系；
（4）利用不计绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率与提升物体的重力有关，与绕线段数无关。
14．（2024八下·湛江期末）某物理兴趣小组在测量滑轮组的机械效率，实验过程如下：
①用弹簧测力计测量沙和袋所受总重力G并填入表格。
②按图安装滑轮组，分别记下沙袋和绳端的位置。
③匀速拉动弹簧测力计，使沙袋升高，读出拉力F的值，用刻度尺测出沙袋上升的高度h和绳端移动的距离s，将这三个量填入表格。
④算出有用功W有，总功W总，机械效率η。
⑤改变沙袋中沙子的重量，重复上面的实验。
次数 沙和袋所受总重力G/N 提升高度 h/m 有用功W有/J 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 总功W总/J 机械效率η
1 0.6 0.2 ① 0.3 0.6 ② 66.7%
2 0.9 0.2 0.18 0.4 ③ 0.24 75%
3 1.2 0.2 0.24 0.5 0.6 0.30 125%
请根据实验过程和实验记录，思考并回答：
（1）请将表格内的数据补充完整：① 、② 、③ ；
（2）小张没有通过计算就发现表格中有一数据明显错误，它是第 次实验的数据，这数据应该为 ；
（3）改正后，分析三次实验中的数据，可以发现用同一个滑轮组提升重物，物重越大，滑轮组的机械效率 。
【答案】0.12；0.18；0.6；3；80%；越高
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】测量滑轮组的机械效率时，（1）根据表格数据，第一次实验所做的有用功：W有=Gh=0.6N×0.2m=0.12J，
第一次实验所做的总功：W总=Fs=0.3N×0.6m=0.18J；
根据图像，滑轮组有3根绳子，第二次实验中物体的高度为0.2m，绳端移动的距离
s1=3h1=3×0.2m=0.6m；
（2）分析表格数据，第三次实验的机械效率为125%，明显错误，机械效率不可能超过100%，使用机械时，避免不了做额外功。实验的机械效率
；
（3）根据表格数据知，三次提升物体的总重力分别为0.6N、0.9N、1.2N，对应的机械效率为66.7%、75%、80%，可得：用同一滑轮组提升重物，物重越大，滑轮组的机械效率越高。
【分析】（1）根据W有=Gh，计算有用功，利用W总=Fs，计算总功；根据绳子股数和物体移动距离，可以计算绳子的距离；
（2）滑轮组的机械效率低于100%，利用，计算机械效率；
（3）动滑轮相同时，物体重力越大，机械效率越高。
四、解答与计算题
15．（2024八下·井冈山期末）如图所示，利用斜面将箱子推进车厢，通常要比把箱子直接从地面搬进车厢省力多了。小勇同学用平行于斜面向上的推力匀速推动质量为的箱子，在内把箱子从斜面底端运动到顶端。已知箱斜面长，斜面高，。求：
（1）小勇同学对箱子做的有用功；
（2）箱子受到的摩擦力；
（3）斜面的机械效率；
（4）小勇同学对箱子的推力做功的功率。
【答案】（1）解：小勇同学对箱子做的有用功：
答：小勇同学对箱子做的有用功；
（2）解：推力所做的功，即总功：，
克服箱子受到的摩擦力做的额外功：，
斜面对箱子的摩擦力：
答：箱子受到的摩擦力是；
（3）解：斜面的机械效率：
答：斜面的机械效率是；
（4）解：小勇同学对箱子的推力做功的功率：。
答：小勇同学对箱子的推力做功的功率
【知识点】机械效率；功的计算及应用
【解析】【分析】1） 小勇同学对箱子做的有用功 即为箱子克服重力做功，箱子质量20kg，根据G=mg计算箱子重力，根据W=Gh计算重力做功
2）推力100N，移动距离为3m，根据W=Fs计算推力的总功，由1）可知有用功，所以额外功W=W总-W有，根据W=fs计算摩擦力
3）由1）知有用功，由2）知总功，根据η=W有/W总计算
4）由2）指推力做功，推力做功的时间为10s，根据W=Pt计算功率
16．（2024八下·呈贡期末）如图所示，小强用动滑轮将的物体在内从地面匀速提到高的楼上，需要的拉力，不计绳重和摩擦，试求：
（1）绳子自由端移动的距离；
（2）动滑轮的有用功；
（3）拉力的功率；
（4）动滑轮的机械效率。
【答案】（1）解：由图知，动滑轮上的绳子股数，故绳子自由端移动的距离：；
答：绳子自由端移动的距离为；
（2）解：动滑轮的有用功：；
答：动滑轮的有用功为；
（3）解：拉力做的总功：，
拉力做功的功率：；
答：拉力的功率为；
（4）解：动滑轮的机械效率：。
答：动滑轮的机械效率为。
【知识点】功率的计算；动滑轮及其工作特点；机械效率；功的计算及应用
【解析】【分析】1）缠绕在动滑轮上绳子数为2，所以 绳子自由端移动的距离是物体的两倍，物体移动3m，绳子移动6m
2） 动滑轮的有用功 为克服重力做功，重力为200N，上升高度为3m，据此计算有用功
3）拉力120N，40s上升6m，根据P=Fs/t计算功率
4）机械效率η=G/nF，G=200N，n=2，F=120N，据此计算机械效率
1 / 111.4 《机械效率》 筑基提能同步分层练习设计（基础版） 初中物理八年级下册（教科版2024）
一、单选题
1．（2024八下·台江期中） 同一滑轮用如图甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N，不计绳重和摩擦，则（ ）
A．手的拉力：；机械效率：
B．手的拉力：；机械效率：
C．手的拉力：；机械效率：
D．手的拉力：；机械效率：
2．（2022八下·安庆期末）下列说法正确的是（ ）
A．机械做功越多，功率一定越大
B．机械做功越多，机械效率一定越大
C．机械做功越快，功率一定越大
D．功率越大的机械，机械效率一定越大
3．（2022八下·浚县期末）工人用滑轮组把一箱货物从一楼提升到五楼，在滑轮组上加润滑油后，机械效率提高了，则加润滑油后工人将同样重的货物从一楼提升到五楼时，做的（ ）
A．有用功不变，总功不变 B．有用功增加，总功增加
C．有用功不变，总功减小 D．有用功减小，总功减小
4．（2023八下·衡山期末）修建房屋时，人们利用如图所示的起重机来搬运质量较大的建筑材料，起重机的滑轮组在匀速吊起质量1.44 t的材料上升10 m的过程中，滑轮组的机械效率是80%。下列说法中正确的是（g取10 N/kg）（ ）
A．滑轮组所做有用功为1.8×105 J
B．滑轮组所做的额外功为4 800 J
C．降低提升的速度，滑轮组的机械效率不变
D．若不计绳子滑轮组的重力，则不会有额外功
5．（2023八下·安达期末）两台机械所做的总功之比是之2∶1，它们的机械效率之比是3∶4，则它们所做的有用功之比为： （ ）
A．2∶1 B．3∶4 C．8∶3 D．3∶2
6．（2024八下·凉州期末）如图所示，重为G的物体在平行于斜面的拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动。已知斜面的长为s、高为h，物体从斜面底端匀速运动到顶端的过程中，关于该过程，下列判断正确的是（ ）
A．拉力做的有用功为fs
B．拉力做的总功为Gh
C．斜面对物体的摩擦力大小为f=F﹣
D．斜面的机械效率为
二、多选题
7．（2023八下·遵化月考）下面关于功、功率、机械效率说法正确的是（ ）
A．功率大的机械做功一定多
B．功率大的机械做功一定快
C．机械做功少，功率一定小，机械效率一定低
D．有用功一定时，额外功少的机械，机械效率一定高
8．（2021八下·玉田期末）用滑轮组竖直向上提升物体，绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计时，影响滑轮组机械效率的因素有（ ）
A．被提升物体的重力 B．滑轮组的绕线方式
C．动滑轮的重力 D．被提升物体匀速上升的速度
9．（2021八下·城阳期末）如图所示，体重为700N的工人用滑轮组将建材运送到高处。在某次运送中，工人在20s内将质量为40kg的建材竖直向上匀速提升了5m，滑轮组的机械效率为80%（不计绳重及摩擦）。下列说法中正确的是（ ）
A．动滑轮重为10N
B．绳子自由端移动的距离为10m
C．此过程中工人拉力做功的功率为125W
D．此过程中该工人对地面的压力的大小为450N
10．下列关于力的说法中正确的是（ ）
A．力的存在离不开两个相互作用的物体
B．物体之间只有直接接触才能发生力的作用
C．物体间力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体
D．脚踢球时，脚先对球施力使球飞出，然后球对脚施力使脚疼痛
11．（2024八下·花溪月考）如图所示，重100N的物体A在F＝10N的拉力作用下，3s内沿水平地面匀速直线运动了1.5m，不计绳和滑轮自重，滑轮组的机械效率为90%。下列说法正确的是（ ）
A．绳自由端移动的速度为1m/s
B．在此过程中所做的额外功为15J
C．物体与地面间的滑动摩擦力为18N
D．拉力F增大时，物体A受到地面的摩擦力不变
三、实验填空题
12．（2024八下·广水月考）某路段发生了两辆车相撞的交通事故，一名交警前来处理，他说：“我一定会找出是哪辆车先撞上另一辆车的．”从物理学的角度分析，你认为这名交警 (填“能”或“不能”)找出先撞的那辆车，这是因为物体间力的作用是 的，并且总是 产生的．
13．（2023八下·肇源期末）在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同的钩码，分别做了三次实验，实验数据记录在下表中。
实验次数 钩码所受重力G/N 提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距S/m 机械效率
1 2 0.1 1.0 0.3 66.7%
2 4 0.1 1.7 0.3 78.4%
3 6 0.1 2.4 0.3
（1）在实验过程中，应沿竖直方向 拉动弹簧测力计；
（2）在第3次测量中，滑轮组做的有用功是 J，总功是 J，机械效率为 ；
（3）分析表中数据可得出：同一滑轮组，提升钩码越重，机械效率越 （选填“高”或“低”）；
（4）若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率 (填“变大”“变小”或“不变”)。
14．（2024八下·湛江期末）某物理兴趣小组在测量滑轮组的机械效率，实验过程如下：
①用弹簧测力计测量沙和袋所受总重力G并填入表格。
②按图安装滑轮组，分别记下沙袋和绳端的位置。
③匀速拉动弹簧测力计，使沙袋升高，读出拉力F的值，用刻度尺测出沙袋上升的高度h和绳端移动的距离s，将这三个量填入表格。
④算出有用功W有，总功W总，机械效率η。
⑤改变沙袋中沙子的重量，重复上面的实验。
次数 沙和袋所受总重力G/N 提升高度 h/m 有用功W有/J 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 总功W总/J 机械效率η
1 0.6 0.2 ① 0.3 0.6 ② 66.7%
2 0.9 0.2 0.18 0.4 ③ 0.24 75%
3 1.2 0.2 0.24 0.5 0.6 0.30 125%
请根据实验过程和实验记录，思考并回答：
（1）请将表格内的数据补充完整：① 、② 、③ ；
（2）小张没有通过计算就发现表格中有一数据明显错误，它是第 次实验的数据，这数据应该为 ；
（3）改正后，分析三次实验中的数据，可以发现用同一个滑轮组提升重物，物重越大，滑轮组的机械效率 。
四、解答与计算题
15．（2024八下·井冈山期末）如图所示，利用斜面将箱子推进车厢，通常要比把箱子直接从地面搬进车厢省力多了。小勇同学用平行于斜面向上的推力匀速推动质量为的箱子，在内把箱子从斜面底端运动到顶端。已知箱斜面长，斜面高，。求：
（1）小勇同学对箱子做的有用功；
（2）箱子受到的摩擦力；
（3）斜面的机械效率；
（4）小勇同学对箱子的推力做功的功率。
16．（2024八下·呈贡期末）如图所示，小强用动滑轮将的物体在内从地面匀速提到高的楼上，需要的拉力，不计绳重和摩擦，试求：
（1）绳子自由端移动的距离；
（2）动滑轮的有用功；
（3）拉力的功率；
（4）动滑轮的机械效率。
答案解析部分
1．【答案】C
【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】分析题意可知，甲图中是定滑轮，手的拉力与物体的重力相等，即，乙图中是定滑轮，手的拉力为，可得；用甲乙两种方式提升物体的过程中有用功相同，而乙图中，需要提升动滑轮，可判断乙图中所做的额外功大于甲图中的额外功，可得。
故选C。
【分析】定滑轮可以改变力的方向，动滑轮相当于一个省力杠杆，根据受力分析可得用甲、乙两种方式匀速提升物体时，手的拉力大小，乙图中，用乙方式提升重物时，需要提升动滑轮，使用乙方实施所做的额外功更多，可判断使用甲乙两种方式时的机械效率。
2．【答案】C
【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．功率的大小由功和时间共同决定，因时间不确定，则功率大小不能确定，A不符合题意；
B．有用功与总功的比值叫做机械效率，与做功的多少没有直接关系，B不符合题意；
C．物体单位时间内所做的功叫做功率，它反映了物体做功的快慢，做功快的机器功率大，C符合题意；
D．功率是表示物体做功快慢的物理量，功率越大的机械做功快，机械效率是有用功跟总功的比值，它是反映机械性能好坏的一个重要指标，机械效率与功率大小无关，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】物体单位时间内所做的功叫做功率，它反映了物体做功的快慢，做功快的机器功率大；有用功与总功的比值叫做机械效率，与做功的多少和功率大小没有直接关系。
3．【答案】C
【知识点】增大或减小机械效率的方法；有用功和额外功
【解析】【解答】加润滑油后工人将同样重的货物从一楼提升到五楼，由
可知，有用功不变；在滑轮组上加润滑油后，摩擦力变小，克服摩擦力做的额外功变小，由
可知，总功变小。ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】有用功一定时，减小摩擦力，可以减小总功，提高机械效率。
4．【答案】C
【知识点】机械效率的计算；增大或减小机械效率的方法；功的计算及应用
【解析】【解答】A.滑轮组所做有用功为W=Gh=1.44×103kg×10N/kg×10m=1.44×105J，A不符合题意；
B.滑轮组所做的额外功为，B不符合题意；
C.机械效率和和速度无关，降低提升的速度，滑轮组的机械效率不变，C符合题意；
D.若不计绳子滑轮组的重力，和摩擦力，仍有额外功，D不符合题意。
故答案为：C.
【分析】根据W=Gh，计算有用功；利用，计算总功和额外功，机械效率和速度无关。
5．【答案】D
【知识点】机械效率的计算
【解析】【解答】根据机械效率的公式，可得W有用=W总×η，根据题干所给机械效率之比以及总功之比可知，有用功之比为，D符合题意。
故答案为：D.
【分析】结合机械效率，根据W有用=W总×η，计算有用功的比值。
6．【答案】C
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】AB．利用斜面提升重物，克服重力做的功是有用功，有用功W有用=Gh，额外功W额=fs，拉力做功是总功，为W总=Fs，故AB错误；
C．根据功的关系，则W总=W有用+W额，即Fs=Gh+fs，摩擦力，故C正确；
D．计算斜面的机械效率为：，故D错误。
故选C。
【分析】根据拉力和移动的距离，利用W=Fs，计算总功，结合物体的重力和高度变化，利用W=Gh，计算有用功；根据，计算摩擦力的大小；根据，计算机械效率。
7．【答案】B,D
【知识点】功率的概念；机械效率；功
【解析】【解答】AB：功率大的机械做功一定快，A错误B正确；
C：机械做功少，功率不一定小，机械效率不一定低，C错误；
D：有用功一定时，额外功少的机械，机械效率一定高，D正确。
故选BD。
【分析】功率大的机械做功一定快；因为功率是功与时间之比，所以做的功少，功率不一定小 ；有用功一定，额外功少的机械，总功一定少，所以有用功与总功之比变大，即机械效率一定高。
8．【答案】A,C
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】用滑轮组竖直向上提升物体，绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计时，有用功与被提升的物体的重力有关，额外功与动滑轮的重力有关，影响滑轮组机械效率的因素有被提升的物体的重力、动滑轮的重力，滑轮组机械效率与滑轮组的绕线方式、被提升物体匀速上升的速度无关，AC符合题意，BD不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】通过表达式可以看出，在不考虑摩擦力的影响时，滑轮组的机械效率与物体的重力和动滑轮的重力有关，与提升的高度和绳子的绕法无关。
9．【答案】B,C,D
【知识点】功率的计算；机械效率；功的计算及应用
【解析】【解答】B．吊起动滑轮的绳子段数为2，所以绳子自由端移动的距离为
B符合题意；
AC．物体的重力为
工人做的有用功为
工人做的总功为
此过程中工人拉力做功的功率为
绳子自由端的拉力为
动滑轮重为
A不符合题意，C符合题意；
D．此过程中该工人对地面的压力的大小为
D符合题意。
故答案为：BCD。
【分析】求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即W=Fs；利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率；用滑轮组提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。
10．【答案】A,C
【知识点】力的概念及单位
【解析】【解答】解：A、力是物体对物体的作用，所以力的存在离不开两个相互作用的物体．此选项正确；
B、有力作用的物体间可能直接接触，也可能不直接接触，如物体受到的重力．此选项错误；
C、物体间力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体．此选项正确；
D、脚踢球时，脚对球的作用力和球对脚的反作用力是同时产生的，无先后之分．此选项错误．
故选A、C．
【分析】①力是物体间的相互作用，有力作用的物体间可能直接接触，也可能不直接接触；
②力的作用是相互的，一个物体对另一个物体施加力的同时，受到另一个物体的反作用力，这两个力大小相等，方向相反，作用在一条直线上，同时产生，同时消失．
11．【答案】A,C,D
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】A. 根据图像，动滑轮有2段绳子，绳子自由端移动的距离为
绳自由端移动的速度为：，故A正确；
B. 此过程做的总功为：
在此过程中所做的额外功为，，故B错误；
C.计算有用功为
则摩擦力为，故C正确；
D. 拉力F增大时，物体A对地面的压力不变、接触面的粗糙程度不变，所以受到地面的摩擦力大小不变，故D正确。
故选ACD。
【分析】根据滑轮组绳子股数，计算绳子距离，利用，计算速度；根据W=Fs，计算做功多少；利用，计算物体摩擦力的大小。
12．【答案】不能；相互；同时
【知识点】力作用的相互性
【解析】【解答】 因为物体间力的作用是相互的，一辆车撞上另一辆车（对该车施加力的作用）的同时，另一辆车也对这辆车施加了力的作用， 并且这两种力是同时产生的， 没有先后之分，所以这个交警无法找出到底是哪辆车。
【分析】力是物体对物体的作用，物体间力的作用是相互的，相互作用的两个力是同时产生的。
13．【答案】（1）匀速
（2）0.6；0.72；83.3％
（3）高
（4）不变
【知识点】滑轮（组）的机械效率；滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1）探究影响滑轮组机械效率的因素时需要控制沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，因为匀速状态为平衡状态；
（2）在第3次测量中，滑轮组做的有用功是W有=Gh=6N×0.1m=0.6J，总功是W总=FS=2.4N×0.3m=0.72J，所以机械效率为；
（3）从1.2.3组数据中得出同一滑轮组，提升钩码越重，机械效率越高；
（4）从表中数据看出滑轮组的机械效率与提升物体的重力有关，与绕线段数无关，所以若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率不变。
【分析】要正确测量拉力，需竖直向上匀速拉动测力计；根据W有＝Gh，W总＝Fs可求在第3次测量中，滑轮组做的有用功、总功，根据求出第3次实验的机械效率；
（3）分析表格中数据，得出机械效率与钩码重力的关系；
（4）利用不计绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率与提升物体的重力有关，与绕线段数无关。
14．【答案】0.12；0.18；0.6；3；80%；越高
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】测量滑轮组的机械效率时，（1）根据表格数据，第一次实验所做的有用功：W有=Gh=0.6N×0.2m=0.12J，
第一次实验所做的总功：W总=Fs=0.3N×0.6m=0.18J；
根据图像，滑轮组有3根绳子，第二次实验中物体的高度为0.2m，绳端移动的距离
s1=3h1=3×0.2m=0.6m；
（2）分析表格数据，第三次实验的机械效率为125%，明显错误，机械效率不可能超过100%，使用机械时，避免不了做额外功。实验的机械效率
；
（3）根据表格数据知，三次提升物体的总重力分别为0.6N、0.9N、1.2N，对应的机械效率为66.7%、75%、80%，可得：用同一滑轮组提升重物，物重越大，滑轮组的机械效率越高。
【分析】（1）根据W有=Gh，计算有用功，利用W总=Fs，计算总功；根据绳子股数和物体移动距离，可以计算绳子的距离；
（2）滑轮组的机械效率低于100%，利用，计算机械效率；
（3）动滑轮相同时，物体重力越大，机械效率越高。
15．【答案】（1）解：小勇同学对箱子做的有用功：
答：小勇同学对箱子做的有用功；
（2）解：推力所做的功，即总功：，
克服箱子受到的摩擦力做的额外功：，
斜面对箱子的摩擦力：
答：箱子受到的摩擦力是；
（3）解：斜面的机械效率：
答：斜面的机械效率是；
（4）解：小勇同学对箱子的推力做功的功率：。
答：小勇同学对箱子的推力做功的功率
【知识点】机械效率；功的计算及应用
【解析】【分析】1） 小勇同学对箱子做的有用功 即为箱子克服重力做功，箱子质量20kg，根据G=mg计算箱子重力，根据W=Gh计算重力做功
2）推力100N，移动距离为3m，根据W=Fs计算推力的总功，由1）可知有用功，所以额外功W=W总-W有，根据W=fs计算摩擦力
3）由1）知有用功，由2）知总功，根据η=W有/W总计算
4）由2）指推力做功，推力做功的时间为10s，根据W=Pt计算功率
16．【答案】（1）解：由图知，动滑轮上的绳子股数，故绳子自由端移动的距离：；
答：绳子自由端移动的距离为；
（2）解：动滑轮的有用功：；
答：动滑轮的有用功为；
（3）解：拉力做的总功：，
拉力做功的功率：；
答：拉力的功率为；
（4）解：动滑轮的机械效率：。
答：动滑轮的机械效率为。
【知识点】功率的计算；动滑轮及其工作特点；机械效率；功的计算及应用
【解析】【分析】1）缠绕在动滑轮上绳子数为2，所以 绳子自由端移动的距离是物体的两倍，物体移动3m，绳子移动6m
2） 动滑轮的有用功 为克服重力做功，重力为200N，上升高度为3m，据此计算有用功
3）拉力120N，40s上升6m，根据P=Fs/t计算功率
4）机械效率η=G/nF，G=200N，n=2，F=120N，据此计算机械效率
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