教科版八年级下册物理 11.4机械效率 同步练习（解析版）
文档属性
| 名称 | 教科版八年级下册物理 11.4机械效率 同步练习（解析版） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 324.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2019-04-24 17:54:04 | ||
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文档简介
教科版八年级下册物理跟踪训练 11.4机械效率
一、单选题
1.如图所示，用下列装置提升同一重物，若每个滑轮重相同，不计摩擦，则机械效率最高的装置是（?? ）
A.??????????????????????B.?????????????????????????C.??????????????????????D.?
2. 如图所示，用滑轮组把重为200N的货物提到9m高的楼上，所用拉力为80N，则总功和滑轮组的机械效率分别是
A.?1400J?? 80%??????????????????B.?1800J?? 80%??????????????????C.?1800J?? 83.3%??????????????????D.?2160J?? 83.3%
3. 如图，用滑轮组竖直向上提升重物，不计绳重和摩檫，下列措施能提高滑轮组机械效率的是（?? ）
A.?减小动滑轮的重力??????B.?增大重物上升的高度??????C.?减小定滑轮的重力??????D.?增大重物上升的速度
4.某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）匀速提起相同的重物．不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（?? ）
A.?甲图省力，机械效率一样大????????????????????????????????B.?甲图省力，机械效率甲图大 C.?乙图省力，机械效率一样大????????????????????????????????D.?乙图省力，机械效率乙图大
5.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
6.用如图所示的滑轮组提升重800N的物体，在10s内匀速上升1m，拉力F为500N，则提升重物的过程中（??? ）
A.?绳子子自由端被拉下3m??????????????????????????????????????B.?做的有用功是800J C.?拉力力的功率为80W??????????????????????????????????????????D.?滑轮组的机械效率为60%
7.如图所示，使用滑轮组提升重物时，能提高机械效率的是（忽略绳重和摩擦）（?? ）
A.?改变绕绳方式?????????B.?减小动滑轮的质量???????C.?减小提升重物的高度?????????D.?减小被提升物的质量
8.如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为G的物体，若拉力的大小为F，物体和地面之间的摩擦力大小为f，A点的拉力为FA ， 则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是（?? ）
A.???????????????????????????????????????B.???????????????????????????????????????C.???????????????????????????????????????D.?
9.用如图所示的滑轮组提起重1.0×103N的货物，用400N拉力F在10s内使物体提升2m，不计绳重和摩擦，则下列说法错误的是（?? ）
A.?动滑轮重为600N????????????????????????????????????????????????B.?此时滑轮组机械效率为62.5% C.?克服物体重力做功为4000J?????????????????????????????????D.?拉力功率为320W
10.如图用一个动滑轮把一个重为100N的沙袋从地面提高到9m的脚手架上，所用的力F是60N，则该动滑轮（?? ）
A.?可以改变力的方向?????????????B.?可以省功?????????????C.?做的有用功为540J?????????????D.?机械效率为83.3%
二、填空题
11.如图所示，物重G为480N，用滑轮组20s将重物匀速提升2m，所用拉力F为200N，滑轮组的机械效率为________?，拉力F的功率为________?．
12.如图所示，工人通过滑轮组使重600N 的箱子从地面升到12m高的五楼上。若箱子平放时与楼板的接触面积为0.15m2 ， 箱子对楼板的压强为________Pa；若滑轮组的机械效率为80%，工人吊起箱子过程中做的总功是________J。
13.如图所示，工人利用滑轮组以250N的拉力将400N的水泥匀速提高2m，该滑轮组的机械效率是 ?________；工人对地面的压力与其重力相比要?________．（填“大”或“小”）
三、解答题
14.用图所示的滑轮组将重G=12N的物体匀速提升20cm，所用的拉力F=5N，忽略摩擦阻力．求：
（1）所做的有用功；
（2）此时滑轮组的机械效率；
（3）当改为提升27N的重物时，该滑轮组的机械效率．
四、实验探究题
15.交流与评估是科学探究的一个重要环节，某班的同学，利用如图所示的实验装置完成了“测滑轮组机械效率”的实验以后，进行了小组交流，下表是各小组的实验数据记录：
请你对表中各小组的实验数据进行分析比较，回答下列问题：
（1）本实验中影响滑轮组效率的主要原因是什么？________、________
（2）1、2两个小组的动滑轮重相同，提起的钩码重也相同，测出滑轮机械效率却不同，原因不可能是：（??????? ）
A.?滑轮和轮与轴之间的摩擦力大小不同 B.?测拉力时没有使测力计匀速上升 C.?钩码被提升的高度不同
（3）请你就如何提高滑轮组的机械效率提出自己的建议（要求写两点）：
①________
②________
16.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，用一个动滑轮和一个定滑轮测定前4组数据，用两个动滑轮和两个定滑轮得第5组数据，测得数据如下表：
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）表格中编号①数据为________．
（3）由表中第3、4组数据可知，同一滑轮组的机械效率与________有关．
（4）有的同学认为：“机械越省力，它的机械效率越高”．你是用小明收集数据中的第________两组数据对比分析来判断这句话是错误的．
（5）用如图乙所示的滑轮组提升重物，不计摩擦和绳重，若绕绳能承受的最大拉力为5N，请计算该滑轮组的最大机械效率η=________．
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 A
【解析】【解答】若不计摩擦，所作额外功就是提升动滑轮做的功，而使用定滑轮时，没有动滑轮，额外功为0，机械效率最高，A符合题意．
故答案为：A．
【分析】机械效率是有用功与总功的比值，有用功相同时，额外功越少，机械效率越大.
2.【答案】 D
【解析】【解答】解：有用功W有用=Gh=200N×9m=1800J，动滑轮上有三段绳子，所以拉力移动的距离是物体升高高度的3倍，s=3h=3×9m=27m
总功W总=Fs=80N×27m=2160J．
故选D
【分析】已知物体重和升高的高度，根据公式W=Gh可求有用功，已知拉力和动滑轮上绳子的段数，根据公式W=FS可求总功，有用功与总功的比值就等于机械效率．
3.【答案】A
【解析】【解答】解：
用滑轮组竖直向上提升重物时，有用功：W有=G物h，
不计绳重和摩檫，额外功：W额=G动h，
总功：W总=W有+W额=G物h+G动h；
则滑轮组的机械效率：η= = = ；
由此可知，滑轮组机械效率的高低与重物上升的高度、定滑轮的重力和重物上升的速度无关，故BCD错误；
由上式可知，减小动滑轮的重力，可减小额外功，能提高滑轮组的机械效率，故A正确；
故选A．
【分析】（1）提高滑轮组机械效率的方法，有两种方法：
一是减轻动滑轮质量、加润滑油减小摩擦，这些方法可以减少额外功，提高机械效率；二是增加提升物体的重，在额外功不变的情况下，增大有用功，从而提高机械效率．（2）不计绳重和摩檫时，滑轮组机械效率：η= = = ；据此分析影响滑轮组机械效率的因素．
4.【答案】A
【解析】【解答】解：由图可知，n甲=3，n乙=2，
不计绳重及摩擦时，绳端的拉力F= （G物+G轮），
则绳子受的拉力：
F甲= （G物+G轮），F乙= （G物+G轮），
所以，F甲＜F乙 ， 即甲图省力，故CD错误；
因动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额=G轮h，W有用=G物h，
所以，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，
由η= ×100%可知，滑轮组的机械效率相同，故A正确，B错误．
故选A．
【分析】由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n，则绳子自由端移动的距离s=nh；把相同的重物匀速提升相同的高度，做的有用功相同；不计绳重及摩擦，利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度，做额外功相同；而总功等于有用功加上额外功，可知利用滑轮组做的总功相同，再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系．
5.【答案】 B
【解析】【解答】由图可知，作用在乙上绳子的股数是3，更省力些；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，只克服动滑轮重做额外功，若每个滑轮质量相同， 则提升相同高度时，甲乙所做的有用功和额外功均相同，故机械效率一样大。故本题正确选项是B。
故答案为：B
【分析】本题考查了使用滑轮组时n的确定方法，有用功、额外功、总功的计算方法，不计摩擦和绳重时拉力的求法；再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系.
6.【答案】B
【解析】【解答】A、由图可知，n=2，则绳子自由端被拉下的距离： ，A不符合题意；
B、做的有用功： ，B符合题意；
C、拉力做的总功：
拉力的功率： ，C不符合题意；
D、滑轮组的机械效率： ，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据s=nh求出绳子自由端被拉下的距离，根据W=Gh求出有用功，根据W=Fs求出总功，利用P=求出拉力的功率，利用η=×100%求出滑轮组的机械效率.
7.【答案】B
【解析】【解答】解：A、改变绳子的缠绕方法，对重物被拉升没有影响，即对有用功没影响；忽略绳重和摩擦，对动滑轮的拉升也没有影响，即不影响额外功．所以改变绕绳方式不影响机械效率．故A错；
B、减少动滑轮的重力，在提升物体重力不变的情况下，即有用功不变的情况下，额外功减小了，所以机械效率就提高了，故B正确；
C、减少重物提升高度的时候，绳端被拉升的距离也变短了，根据η= = = = 可知机械效率并不受影响．故C错；
D、减小被提升物的质量，就减小了重物的重力，忽略绳重和摩擦，在动滑轮不变的情况下，即额外功不变的情况下，有用功减小了，所以机械效率就降低了．故D错误．
故选B．
【分析】对于改变滑轮组机械效率的方法，有两种情况：
一是减轻动滑轮质量、加润滑油减小摩擦，这些方法可以减少额外功，提高机械效率；
二是增加提升物体的重，在额外功不变的情况下，增大有用功，从而提高机械效率．据此分析．
8.【答案】C
【解析】【解答】解：从图可知，由2段绳子与动滑轮相连，则S=2s物 ，
η= = = =
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，则大小为FA=f．
则η= = ．
故选C．
【分析】①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，②本题中使用滑轮组水平拉动物体，拉力F所做的功为总功，克服物体摩擦力所做的功为有用功，从图可知，由2段绳子与动滑轮相连，则S=2s物 ， 可利用公式η= 计算出滑轮组的机械效率．
9.【答案】C
【解析】【解答】解：
A、由图知，承担物重的绳子股数n=4，s=4h，货物重G=1.0×103N，所以动滑轮重G动=nF﹣G=4×400N﹣1.0×103N=600N，所以A正确；
B、由图知，n=4，则s=4h，滑轮组的机械效率：
η= = = = = =62.5%，故B正确；
C、物体上升的高度h= ?? s= ×2m=0.5m，货物重G=1.0×103N，提拉货物的绳子对货物做功W有用=Gh=1.0×103N×0.5m=500J，所以C错误；
D、拉力端移动的速度：v=2×0.2m/s=0.4m/s，
拉力做功的功率：P= = = =320W．所以D正确．
故选C．
【分析】（1）由图知，承担物重的绳子股数n=4，s=4h，所以动滑轮重G动=nF﹣G；（2）由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=4，则s=4h，利用η= = = = 求机械效率；（3）已知物重，根据s=4h，求出h，根据公式W=Gh，求出克服物体重力做功；（4）拉力端移动的速度是物体运动速度的倍，再利用P=Fv求拉力做功功率．
10.【答案】 D
【解析】【解答】A、动滑轮可以省力，但不能改变用力的方向，A不符合题意：
B、使用任何机械都不能省功，因为使用机械时不可避免的要克服摩擦力和机械的自重多做功。所以动滑轮不能省功，B不符合题意；
C、使用动滑轮提升重物时，克服物体的重力做的功就是有用功：W有=Gh=100N×9m=900J，C不符合题意；
D、动滑轮上有两段绳子吊着物体，所以拉力移动的距离是物体升高高度的2倍，s=2h=2×9m=18m，
拉力做的总功：W总=Fs=60N×18m=1080J．机械效率： ，D符合题意.
故答案为：D.
【分析】（1）题中使用的是动滑轮，使用动滑轮可以省力，但不能改变用力的方向． （2）使用任何机械都不省功． （3）已知物体重和升高的高度，根据公式W=Gh可求有用功． （4）已知拉力和动滑轮上绳子的段数，根据公式W=FS可求总功，有用功与总功的比值就等于机械效率．
二、填空题
11.【答案】80%；60W
【解析】【解答】解：（1）由图可知：承担动滑轮和重物的绳子股数为3股，则n=3，所以s=nh=3×2m=6m； 做的有用功：W有用=Gh=480N×2m=960J． 拉力所做的功：W总=Fs=200N×6m=1200J； 滑轮组的机械效率： （2）拉力的功率： 故答案为：80%；60W． 【分析】（1）做有关滑轮组的计算题首先要判断承担重物的绳子股数，最后一段是由动滑轮引出来的，所以绳子股数是3．有用功等于重物重力与重物上升高度的乘积W有用=Gh． 拉力所做的功即为总功，所以拉力的功率即为总功率，用W总=Fs； 滑轮组的机械效率根据即可计算． （2）利用P=计算出拉力的功率．
12.【答案】4×103；9×103
【解析】【解答】（1）箱子平放时对楼板的压力等于重力，所以箱子对楼板的压力为：
箱子对楼板的压强为： ； （2）有用功为：
工人做的总功为：
【分析】物体对水平面的压强等于压力与受力面积之比； 滑轮组机械效率等于有用功与总功之比。
13.【答案】 80% ；小
【解析】【解答】解：
由图，通过动滑轮绳子的段数n=2，
滑轮组的机械效率：
η=×100%=×100%=×100%=×100%=80%；
由图人向下拉绳子自由端，根据力的作用是相互的，绳子对人有向上的拉力，人还受到重力和地面的支持力，
匀速提高物体时人受力平衡，F拉+F支=G，
所以F压=F支=G﹣F拉 ， 即工人对地面的压力比其重力小．
故答案为：80%；小．
【分析】由图判断出通过动滑轮绳子的段数n，根据η=计算滑轮组的机械效率；
对人进行受力分析，判断出工人对地面的压力与其重力关系．
三、解答题
14.【答案】解：h=20cm=0.2m，s=3h，
（1）W有=Gh=12N×0.2m=2.4J；
（2）W总=FS=5N×3×0.2m=3J；
η==80%
（3）G动=3F﹣G物=5N×3﹣12N=3N；
F1==10N；
η==90%．
答：（1）所做的有用功为2.4J；（2）此时滑轮组的机械效率为80%；（3）当改为提升27N的重物时，该滑轮组的机械效率为90%．
【解析】【分析】（1）已知物体的重力和提升的高度，根据公式W=Gh可求有用功；
（2）根据公式W=FS可求总功，有用功与总功的比值就是机械效率；
（3）根据动滑轮上绳子的段数求出动滑轮的重力；进一步求出拉力的大小，根据公式η=?求出机械效率．
四、实验探究题
15.【答案】（1）动滑轮重力 ；钩码重 （2）C （3）选用更轻质的滑轮 ；增加物重
【解析】【解答】（1）由3、5或4、6可以看出，动滑轮重相同，钩码越重，机械效率越高，说明钩码重力是影响滑轮组效率的主要因素之一；由3、4或5、6可以看出，钩码重力相同，动滑轮越重，机械效率越低，说明滑轮组的重力是影响滑轮组效率的主要因素之一；所以，本实验中影响滑轮组效率的主要原因是：（1）动滑轮重力 (2). 钩码重力； （2）1、2两个小组的动滑轮重相同，提起的钩码重力也相同，弹簧测力计的拉力不同，测出的滑轮机械效率却不同，可能的原因是：测拉力时没有使测力计匀速上升，造成测量的力不准确或滑轮和轮与轴间的摩擦力大小不同；故不可能的原因是C； （3）提高滑轮组的机械效率提，可以采用以下方法：选用较轻的动滑轮组装滑轮组；增大物重；保持良好的润滑，减小轮与轴间的摩擦等. 故答案为：（1）动滑轮重力；钩码重；（2）C；（3）选用更轻质的滑轮；增加物重 【分析】（1）根据题目中实验数据分析得出结论； （2）同一滑轮组，提升的物体越重，机械效率越高； （3）可能的原因是：测拉力时没有使测力计匀速上升，造成测量的力不准确或滑轮和轮与轴间的摩擦力大小不同； （4）提高机械效率的方法是增加物重，减少滑轮自身重力和摩擦.
16.【答案】（1）如上所示：
（2）50% （3）物重 （4）④⑤ （5）96%．
【解析】【解答】解：（1）根据绳子自由端移动的距s与物体升高的高度h的关系可知，实验中前4次实验中，绳子的有效段数为：
n= =3，根据“偶定奇动”，先从动滑轮连接，如下所示：
；（2）第5次实验的机械效率：
η= = =50%；（3）由表中第3、4组数据可知，同一滑轮组，提升物体的重越大，机械效率越高，即同一滑轮组的机械效率与物重有关；（4）第5组比第4组滑轮组省力，但机械效率更低，所以“机械越省力，它的机械效率越高”的说法不正确；（5）根据表中数据可知，乙滑轮组的动滑轮总重为1N，因为绕绳能承受的最大拉力为5N，
不计摩擦和绳重，所以F最大= ，其中n=5．
G最大=nF最大﹣G动=5×5N﹣1N=24N，
则滑轮组的最大机械效率：
因s=nh，η= = = = ×100%=96%．
故答案为：（1）如上所示：（2）50%；（3）物重；（4）④⑤；（5）96%．
【分析】（1）根据h与s的关系（s=nh）结合表格中数据判断承担物重的绳子段数，然后绕线；（2）根据公式η= = ，计算①的机械效率；（3）分析3、4中机械效率和物理量的变化，得出机械效率与被提升的物重之间的关系；（4）根据第5组数据与前面的几组机械效率比较，得出结论；（5）已知绕绳能承受的最大拉力，根据F= （G轮+G物）求出能承受的最大物重，再利用η= = = 求滑轮组的最大机械效率．
一、单选题
1.如图所示，用下列装置提升同一重物，若每个滑轮重相同，不计摩擦，则机械效率最高的装置是（?? ）
A.??????????????????????B.?????????????????????????C.??????????????????????D.?
2. 如图所示，用滑轮组把重为200N的货物提到9m高的楼上，所用拉力为80N，则总功和滑轮组的机械效率分别是
A.?1400J?? 80%??????????????????B.?1800J?? 80%??????????????????C.?1800J?? 83.3%??????????????????D.?2160J?? 83.3%
3. 如图，用滑轮组竖直向上提升重物，不计绳重和摩檫，下列措施能提高滑轮组机械效率的是（?? ）
A.?减小动滑轮的重力??????B.?增大重物上升的高度??????C.?减小定滑轮的重力??????D.?增大重物上升的速度
4.某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）匀速提起相同的重物．不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（?? ）
A.?甲图省力，机械效率一样大????????????????????????????????B.?甲图省力，机械效率甲图大 C.?乙图省力，机械效率一样大????????????????????????????????D.?乙图省力，机械效率乙图大
5.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
6.用如图所示的滑轮组提升重800N的物体，在10s内匀速上升1m，拉力F为500N，则提升重物的过程中（??? ）
A.?绳子子自由端被拉下3m??????????????????????????????????????B.?做的有用功是800J C.?拉力力的功率为80W??????????????????????????????????????????D.?滑轮组的机械效率为60%
7.如图所示，使用滑轮组提升重物时，能提高机械效率的是（忽略绳重和摩擦）（?? ）
A.?改变绕绳方式?????????B.?减小动滑轮的质量???????C.?减小提升重物的高度?????????D.?减小被提升物的质量
8.如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为G的物体，若拉力的大小为F，物体和地面之间的摩擦力大小为f，A点的拉力为FA ， 则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是（?? ）
A.???????????????????????????????????????B.???????????????????????????????????????C.???????????????????????????????????????D.?
9.用如图所示的滑轮组提起重1.0×103N的货物，用400N拉力F在10s内使物体提升2m，不计绳重和摩擦，则下列说法错误的是（?? ）
A.?动滑轮重为600N????????????????????????????????????????????????B.?此时滑轮组机械效率为62.5% C.?克服物体重力做功为4000J?????????????????????????????????D.?拉力功率为320W
10.如图用一个动滑轮把一个重为100N的沙袋从地面提高到9m的脚手架上，所用的力F是60N，则该动滑轮（?? ）
A.?可以改变力的方向?????????????B.?可以省功?????????????C.?做的有用功为540J?????????????D.?机械效率为83.3%
二、填空题
11.如图所示，物重G为480N，用滑轮组20s将重物匀速提升2m，所用拉力F为200N，滑轮组的机械效率为________?，拉力F的功率为________?．
12.如图所示，工人通过滑轮组使重600N 的箱子从地面升到12m高的五楼上。若箱子平放时与楼板的接触面积为0.15m2 ， 箱子对楼板的压强为________Pa；若滑轮组的机械效率为80%，工人吊起箱子过程中做的总功是________J。
13.如图所示，工人利用滑轮组以250N的拉力将400N的水泥匀速提高2m，该滑轮组的机械效率是 ?________；工人对地面的压力与其重力相比要?________．（填“大”或“小”）
三、解答题
14.用图所示的滑轮组将重G=12N的物体匀速提升20cm，所用的拉力F=5N，忽略摩擦阻力．求：
（1）所做的有用功；
（2）此时滑轮组的机械效率；
（3）当改为提升27N的重物时，该滑轮组的机械效率．
四、实验探究题
15.交流与评估是科学探究的一个重要环节，某班的同学，利用如图所示的实验装置完成了“测滑轮组机械效率”的实验以后，进行了小组交流，下表是各小组的实验数据记录：
请你对表中各小组的实验数据进行分析比较，回答下列问题：
（1）本实验中影响滑轮组效率的主要原因是什么？________、________
（2）1、2两个小组的动滑轮重相同，提起的钩码重也相同，测出滑轮机械效率却不同，原因不可能是：（??????? ）
A.?滑轮和轮与轴之间的摩擦力大小不同 B.?测拉力时没有使测力计匀速上升 C.?钩码被提升的高度不同
（3）请你就如何提高滑轮组的机械效率提出自己的建议（要求写两点）：
①________
②________
16.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，用一个动滑轮和一个定滑轮测定前4组数据，用两个动滑轮和两个定滑轮得第5组数据，测得数据如下表：
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）表格中编号①数据为________．
（3）由表中第3、4组数据可知，同一滑轮组的机械效率与________有关．
（4）有的同学认为：“机械越省力，它的机械效率越高”．你是用小明收集数据中的第________两组数据对比分析来判断这句话是错误的．
（5）用如图乙所示的滑轮组提升重物，不计摩擦和绳重，若绕绳能承受的最大拉力为5N，请计算该滑轮组的最大机械效率η=________．
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 A
【解析】【解答】若不计摩擦，所作额外功就是提升动滑轮做的功，而使用定滑轮时，没有动滑轮，额外功为0，机械效率最高，A符合题意．
故答案为：A．
【分析】机械效率是有用功与总功的比值，有用功相同时，额外功越少，机械效率越大.
2.【答案】 D
【解析】【解答】解：有用功W有用=Gh=200N×9m=1800J，动滑轮上有三段绳子，所以拉力移动的距离是物体升高高度的3倍，s=3h=3×9m=27m
总功W总=Fs=80N×27m=2160J．
故选D
【分析】已知物体重和升高的高度，根据公式W=Gh可求有用功，已知拉力和动滑轮上绳子的段数，根据公式W=FS可求总功，有用功与总功的比值就等于机械效率．
3.【答案】A
【解析】【解答】解：
用滑轮组竖直向上提升重物时，有用功：W有=G物h，
不计绳重和摩檫，额外功：W额=G动h，
总功：W总=W有+W额=G物h+G动h；
则滑轮组的机械效率：η= = = ；
由此可知，滑轮组机械效率的高低与重物上升的高度、定滑轮的重力和重物上升的速度无关，故BCD错误；
由上式可知，减小动滑轮的重力，可减小额外功，能提高滑轮组的机械效率，故A正确；
故选A．
【分析】（1）提高滑轮组机械效率的方法，有两种方法：
一是减轻动滑轮质量、加润滑油减小摩擦，这些方法可以减少额外功，提高机械效率；二是增加提升物体的重，在额外功不变的情况下，增大有用功，从而提高机械效率．（2）不计绳重和摩檫时，滑轮组机械效率：η= = = ；据此分析影响滑轮组机械效率的因素．
4.【答案】A
【解析】【解答】解：由图可知，n甲=3，n乙=2，
不计绳重及摩擦时，绳端的拉力F= （G物+G轮），
则绳子受的拉力：
F甲= （G物+G轮），F乙= （G物+G轮），
所以，F甲＜F乙 ， 即甲图省力，故CD错误；
因动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额=G轮h，W有用=G物h，
所以，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，
由η= ×100%可知，滑轮组的机械效率相同，故A正确，B错误．
故选A．
【分析】由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n，则绳子自由端移动的距离s=nh；把相同的重物匀速提升相同的高度，做的有用功相同；不计绳重及摩擦，利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度，做额外功相同；而总功等于有用功加上额外功，可知利用滑轮组做的总功相同，再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系．
5.【答案】 B
【解析】【解答】由图可知，作用在乙上绳子的股数是3，更省力些；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，只克服动滑轮重做额外功，若每个滑轮质量相同， 则提升相同高度时，甲乙所做的有用功和额外功均相同，故机械效率一样大。故本题正确选项是B。
故答案为：B
【分析】本题考查了使用滑轮组时n的确定方法，有用功、额外功、总功的计算方法，不计摩擦和绳重时拉力的求法；再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系.
6.【答案】B
【解析】【解答】A、由图可知，n=2，则绳子自由端被拉下的距离： ，A不符合题意；
B、做的有用功： ，B符合题意；
C、拉力做的总功：
拉力的功率： ，C不符合题意；
D、滑轮组的机械效率： ，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据s=nh求出绳子自由端被拉下的距离，根据W=Gh求出有用功，根据W=Fs求出总功，利用P=求出拉力的功率，利用η=×100%求出滑轮组的机械效率.
7.【答案】B
【解析】【解答】解：A、改变绳子的缠绕方法，对重物被拉升没有影响，即对有用功没影响；忽略绳重和摩擦，对动滑轮的拉升也没有影响，即不影响额外功．所以改变绕绳方式不影响机械效率．故A错；
B、减少动滑轮的重力，在提升物体重力不变的情况下，即有用功不变的情况下，额外功减小了，所以机械效率就提高了，故B正确；
C、减少重物提升高度的时候，绳端被拉升的距离也变短了，根据η= = = = 可知机械效率并不受影响．故C错；
D、减小被提升物的质量，就减小了重物的重力，忽略绳重和摩擦，在动滑轮不变的情况下，即额外功不变的情况下，有用功减小了，所以机械效率就降低了．故D错误．
故选B．
【分析】对于改变滑轮组机械效率的方法，有两种情况：
一是减轻动滑轮质量、加润滑油减小摩擦，这些方法可以减少额外功，提高机械效率；
二是增加提升物体的重，在额外功不变的情况下，增大有用功，从而提高机械效率．据此分析．
8.【答案】C
【解析】【解答】解：从图可知，由2段绳子与动滑轮相连，则S=2s物 ，
η= = = =
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，则大小为FA=f．
则η= = ．
故选C．
【分析】①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，②本题中使用滑轮组水平拉动物体，拉力F所做的功为总功，克服物体摩擦力所做的功为有用功，从图可知，由2段绳子与动滑轮相连，则S=2s物 ， 可利用公式η= 计算出滑轮组的机械效率．
9.【答案】C
【解析】【解答】解：
A、由图知，承担物重的绳子股数n=4，s=4h，货物重G=1.0×103N，所以动滑轮重G动=nF﹣G=4×400N﹣1.0×103N=600N，所以A正确；
B、由图知，n=4，则s=4h，滑轮组的机械效率：
η= = = = = =62.5%，故B正确；
C、物体上升的高度h= ?? s= ×2m=0.5m，货物重G=1.0×103N，提拉货物的绳子对货物做功W有用=Gh=1.0×103N×0.5m=500J，所以C错误；
D、拉力端移动的速度：v=2×0.2m/s=0.4m/s，
拉力做功的功率：P= = = =320W．所以D正确．
故选C．
【分析】（1）由图知，承担物重的绳子股数n=4，s=4h，所以动滑轮重G动=nF﹣G；（2）由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=4，则s=4h，利用η= = = = 求机械效率；（3）已知物重，根据s=4h，求出h，根据公式W=Gh，求出克服物体重力做功；（4）拉力端移动的速度是物体运动速度的倍，再利用P=Fv求拉力做功功率．
10.【答案】 D
【解析】【解答】A、动滑轮可以省力，但不能改变用力的方向，A不符合题意：
B、使用任何机械都不能省功，因为使用机械时不可避免的要克服摩擦力和机械的自重多做功。所以动滑轮不能省功，B不符合题意；
C、使用动滑轮提升重物时，克服物体的重力做的功就是有用功：W有=Gh=100N×9m=900J，C不符合题意；
D、动滑轮上有两段绳子吊着物体，所以拉力移动的距离是物体升高高度的2倍，s=2h=2×9m=18m，
拉力做的总功：W总=Fs=60N×18m=1080J．机械效率： ，D符合题意.
故答案为：D.
【分析】（1）题中使用的是动滑轮，使用动滑轮可以省力，但不能改变用力的方向． （2）使用任何机械都不省功． （3）已知物体重和升高的高度，根据公式W=Gh可求有用功． （4）已知拉力和动滑轮上绳子的段数，根据公式W=FS可求总功，有用功与总功的比值就等于机械效率．
二、填空题
11.【答案】80%；60W
【解析】【解答】解：（1）由图可知：承担动滑轮和重物的绳子股数为3股，则n=3，所以s=nh=3×2m=6m； 做的有用功：W有用=Gh=480N×2m=960J． 拉力所做的功：W总=Fs=200N×6m=1200J； 滑轮组的机械效率： （2）拉力的功率： 故答案为：80%；60W． 【分析】（1）做有关滑轮组的计算题首先要判断承担重物的绳子股数，最后一段是由动滑轮引出来的，所以绳子股数是3．有用功等于重物重力与重物上升高度的乘积W有用=Gh． 拉力所做的功即为总功，所以拉力的功率即为总功率，用W总=Fs； 滑轮组的机械效率根据即可计算． （2）利用P=计算出拉力的功率．
12.【答案】4×103；9×103
【解析】【解答】（1）箱子平放时对楼板的压力等于重力，所以箱子对楼板的压力为：
箱子对楼板的压强为： ； （2）有用功为：
工人做的总功为：
【分析】物体对水平面的压强等于压力与受力面积之比； 滑轮组机械效率等于有用功与总功之比。
13.【答案】 80% ；小
【解析】【解答】解：
由图，通过动滑轮绳子的段数n=2，
滑轮组的机械效率：
η=×100%=×100%=×100%=×100%=80%；
由图人向下拉绳子自由端，根据力的作用是相互的，绳子对人有向上的拉力，人还受到重力和地面的支持力，
匀速提高物体时人受力平衡，F拉+F支=G，
所以F压=F支=G﹣F拉 ， 即工人对地面的压力比其重力小．
故答案为：80%；小．
【分析】由图判断出通过动滑轮绳子的段数n，根据η=计算滑轮组的机械效率；
对人进行受力分析，判断出工人对地面的压力与其重力关系．
三、解答题
14.【答案】解：h=20cm=0.2m，s=3h，
（1）W有=Gh=12N×0.2m=2.4J；
（2）W总=FS=5N×3×0.2m=3J；
η==80%
（3）G动=3F﹣G物=5N×3﹣12N=3N；
F1==10N；
η==90%．
答：（1）所做的有用功为2.4J；（2）此时滑轮组的机械效率为80%；（3）当改为提升27N的重物时，该滑轮组的机械效率为90%．
【解析】【分析】（1）已知物体的重力和提升的高度，根据公式W=Gh可求有用功；
（2）根据公式W=FS可求总功，有用功与总功的比值就是机械效率；
（3）根据动滑轮上绳子的段数求出动滑轮的重力；进一步求出拉力的大小，根据公式η=?求出机械效率．
四、实验探究题
15.【答案】（1）动滑轮重力 ；钩码重 （2）C （3）选用更轻质的滑轮 ；增加物重
【解析】【解答】（1）由3、5或4、6可以看出，动滑轮重相同，钩码越重，机械效率越高，说明钩码重力是影响滑轮组效率的主要因素之一；由3、4或5、6可以看出，钩码重力相同，动滑轮越重，机械效率越低，说明滑轮组的重力是影响滑轮组效率的主要因素之一；所以，本实验中影响滑轮组效率的主要原因是：（1）动滑轮重力 (2). 钩码重力； （2）1、2两个小组的动滑轮重相同，提起的钩码重力也相同，弹簧测力计的拉力不同，测出的滑轮机械效率却不同，可能的原因是：测拉力时没有使测力计匀速上升，造成测量的力不准确或滑轮和轮与轴间的摩擦力大小不同；故不可能的原因是C； （3）提高滑轮组的机械效率提，可以采用以下方法：选用较轻的动滑轮组装滑轮组；增大物重；保持良好的润滑，减小轮与轴间的摩擦等. 故答案为：（1）动滑轮重力；钩码重；（2）C；（3）选用更轻质的滑轮；增加物重 【分析】（1）根据题目中实验数据分析得出结论； （2）同一滑轮组，提升的物体越重，机械效率越高； （3）可能的原因是：测拉力时没有使测力计匀速上升，造成测量的力不准确或滑轮和轮与轴间的摩擦力大小不同； （4）提高机械效率的方法是增加物重，减少滑轮自身重力和摩擦.
16.【答案】（1）如上所示：
（2）50% （3）物重 （4）④⑤ （5）96%．
【解析】【解答】解：（1）根据绳子自由端移动的距s与物体升高的高度h的关系可知，实验中前4次实验中，绳子的有效段数为：
n= =3，根据“偶定奇动”，先从动滑轮连接，如下所示：
；（2）第5次实验的机械效率：
η= = =50%；（3）由表中第3、4组数据可知，同一滑轮组，提升物体的重越大，机械效率越高，即同一滑轮组的机械效率与物重有关；（4）第5组比第4组滑轮组省力，但机械效率更低，所以“机械越省力，它的机械效率越高”的说法不正确；（5）根据表中数据可知，乙滑轮组的动滑轮总重为1N，因为绕绳能承受的最大拉力为5N，
不计摩擦和绳重，所以F最大= ，其中n=5．
G最大=nF最大﹣G动=5×5N﹣1N=24N，
则滑轮组的最大机械效率：
因s=nh，η= = = = ×100%=96%．
故答案为：（1）如上所示：（2）50%；（3）物重；（4）④⑤；（5）96%．
【分析】（1）根据h与s的关系（s=nh）结合表格中数据判断承担物重的绳子段数，然后绕线；（2）根据公式η= = ，计算①的机械效率；（3）分析3、4中机械效率和物理量的变化，得出机械效率与被提升的物重之间的关系；（4）根据第5组数据与前面的几组机械效率比较，得出结论；（5）已知绕绳能承受的最大拉力，根据F= （G轮+G物）求出能承受的最大物重，再利用η= = = 求滑轮组的最大机械效率．