人教版八年级物理下册第十二章 第3节　机械效率同步练习（有答案）

第3节　机械效率
一、选择题(每题5分，共30分)
1．下列说法正确的是(　　)
A．所有机械的机械效率都小于1
B．做功时间长的机械，功率一定小
C．机械效率高的机械，功率一定大
D．功率大的机械，做功一定多
2．为了提高滑轮组的机械效率，下列措施中可行的是(　　)
A．在可能的条件下，尽量减少定滑轮的个数及每个定滑轮的质量
B．在可能的条件下，尽量减少动滑轮的个数及每个动滑轮的质量
C．在可能的条件下，尽量增加每次提升货物的高度
D．在可能的条件下，尽量减少每次提升货物的质量
3．如图1所示，把一个重400 N的物体沿竖直方向在10 s内匀速提升了2 m，所用拉力F为140 N，不计摩擦和绳重，则下列计算结果错误的是(　　)

图1
A．动滑轮重20 N
B．拉力F做功840 J
C．拉力F做功的功率为84 W
D．此滑轮组的机械效率为80%
4．在斜面上匀速拉一个重4.5 N的物体到斜面顶端，如图2所示，沿斜面向上的拉力为1.8 N，斜面长s＝1.2 m、高h＝0.3 m。下列说法正确的(　　)

图2
A．提升物体做的有用功是2.16 J
B．斜面的机械效率是62.5%
C．物体受到的滑动摩擦力是1.8 N
D．增大斜面的倾斜程度，斜面的机械效率不变
5．用一个机械效率为70%的滑轮组，将重2240 N的货物提起，所用的拉力为800 N，则此滑轮组的组成是(要求滑轮数最少)(　　)
A．1个定滑轮，1个动滑轮
B．1个定滑轮，2个动滑轮
C．2个定滑轮，2个动滑轮
D．2个定滑轮，3个动滑轮
6．图3甲中力F1水平拉动重为G的物体A在水平路面上沿直线匀速移动了s。改用滑轮组拉动A在同一路面上沿直线匀速移动s，拉力为F2(如图乙所示)，此过程(　　)

图3
A．总功为F2s
B．额外功为F1s
C．机械效率为
D．额外功为3F2s－F1s
二、填空题(每空3分，共36分)
7．如图4所示，用滑轮组把质量为80 kg的物体匀速提升3 m，若拉力F＝500 N，则滑轮组的机械效率为________，若不计绳重和摩擦，则动滑轮的重力为________N。(g取10 N/kg)

图4
8．小明用同一滑轮组分别将甲、乙两组钩码提升相同的高度，如图5所示。他两次提升钩码所用的拉力分别为F甲和F乙，则F甲______F乙；所做的有用功分别为W甲和W乙，机械效率分别为η甲和η乙，则W甲______W乙，η甲______η乙。(均选填“>”“＝”或“<”，绳重及摩擦不计)

图5
9．如图6所示，斜面长5 m，高1 m，把重为5000 N的物体匀速地推向斜面顶端，若斜面是光滑的，则推力为________N；如果斜面不光滑，斜面的机械效率为80%，则所用推力为________N，物体受到的摩擦力为________N。

图6
10．如图7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，使挂在杠杆OB下面的物块缓慢上升至虚线位置，测力计的示数F为________N，测力计上升的高度s为0.2 m，物块重G为1.5 N，物块上升的高度h为0.3 m，则杠杆的机械效率为________%，使用该杠杆做额外功的一个原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

图7
11．如图8所示，用此滑轮组匀速拉动放在水平面上的物体，使物体以0.5 m/s的速度前进。若物体重150 N，物体与水平面间的摩擦力为30 N，滑轮组的机械效率为80%，则拉力F的功率是________。(滑轮重、绳重及滑轮摩擦均不计)

图8
三、实验探究题(共24分)
12．(9分)如图9所示是小明同学探究“影响斜面机械效率因素”的装置图。他在实验时用弹簧测力计拉着同一木块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动，实验测得的数据如下表。请你解答下列问题。

图9
实验次数 木块重G/N 斜面高h/m 沿斜面拉力F/N 斜面长s/m
1 3.0 0.10 0.50
2 3.0 0.25 2.4 0.50
3 3.0 0.35 2.8 0.50
(1)图中显示的第1次实验时的拉力F＝____N。根据表中数据，第2次实验时，斜面的机械效率η＝________。
(2)分析上述实验数据可知，他探究的是斜面的机械效率与____________________的关系。
13．(15分)某小组使用几个相同的滑轮分别进行机械效率的测定，如图10所示。他们将测得的钩码重力G、拉力F、钩码上升的高度h、测力计移动的距离s，以及计算出的有用功W有、总功W总和机械效率η一并记入下表。

图10
次序 G/N F/N h/m s/m W有/J W总/J η
1 2 2.1 0.1 0.1 0.2 0.21 95.2%
2 2 1.2 0.1 0.2 0.2 0.24 83.3%
3 2 1.0 0.1 0.3 0.2 0.30 ★
(1)实验时，应沿竖直方向________拉动弹簧测力计。
(2)表格中数据★＝________。
(3)比较实验1、2，第2次的机械效率较低，主要原因是__________________________________。
(4)比较实验2、3，影响这两次实验机械效率的主要因素是__________________，使用滑轮组的优点是________________________________________________________________________。
四、计算题(10分)
14．用如图11所示的滑轮组将重60 N的货物匀速提升1 m的过程中，所用拉力F＝40 N。不计绳重及摩擦，求：
(1)上述过程中的有用功W有。
(2)上述过程中提升动滑轮所做的功W额。
(3)若用该滑轮组匀速提起重80 N的货物，则滑轮组的机械效率η为多大。

图11



答案
1．A 2．B　3.D　4．B　5．B 6．D　
7．80%　200　
8．<　<　<
9．1000　1250　250　
10．2.5　90　需要克服杠杆自重(或克服摩擦力)做功
11．18.75 W
12．(1)1.6　62.5%　(2)斜面的倾斜程度
13．(1)匀速
(2)66.7%　
(3)需要克服动滑轮的重力做功
(4)机械摩擦　既可以省力又可以改变用力的方向
14．(1)有用功：W有＝Gh＝60 N×1 m＝60 J。
(2)由图可知，n＝2，则绳子自由端移动的距离s＝nh＝2×1 m＝2 m，
拉力做的总功：W总＝Fs＝40 N×2 m＝80 J，
不计绳重及摩擦，提升动滑轮所做的额外功：W额＝W总－W有＝80 J－60 J＝20 J。
(3)由W额＝G动h可得动滑轮重力：
G动＝＝＝20 N，
用该滑轮组匀速提起G′＝80 N的货物，滑轮组的机械效率：
η＝＝＝＝＝0.8＝80%。