2019-2020学年人教版物理八年级下册12.3机械效率课时训练（word版）（含解析）
文档属性
| 名称 | 2019-2020学年人教版物理八年级下册12.3机械效率课时训练（word版）（含解析） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 382.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-04-26 21:41:33 | ||
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文档简介
人教版物理八年级下册
12.3机械效率课时训练
选择题（每题四个选项中只有一个选项是正确的，共12题）
1．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，机械效率一定大 B．功率大的机械，做功一定快
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
2．已知甲、乙两种机械在做功过程中，甲的机械效率比乙的机械效率大，这表明
A．甲做功比乙做功快
B．甲做的有用功比乙做的有用功多
C．甲做的额外功比乙做的额外功少
D．甲做的有用功，与总功的比值比乙大
3．若在一个理想的情况下,做功过程中不需要做额外功，则下列说法中正确的是( )
A．η=100% B．η>100%
C．η<100% D．无法确定η的大小
4．如图，用滑轮或滑轮组将重为G的物体匀速拉起，不计摩擦和绳重，机械效率最高的是
A． B．
C． D．
5．如图所示，用动滑轮把一个物体匀速拉起，不计摩擦，则下列说法中正确的是（ ）
A．动滑轮的质量越大，机械效率越高 B．拉起物体的速度越大，机械效率越高
C．拉起的物体质量越大，机械效率越高 D．物体被拉起的越高，机械效率越高
6．如图所示，每个滑轮的重力相等，不计绳重及摩擦，G1=38N，G2=60N，甲乙两种情况下绳子在相等拉力F作用下静止。则下列说法正确的是
A．因为拉力相等，所以两个滑轮组的机械效率相等
B．每个动滑轮的重力为6 N
C．如果重物上升的速度相同，则拉力的功率也相同
D．如果重物上升的高度相同，则拉力通过的距离也相同
7．如图所示，小冯分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面。用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2。若不计绳重和摩擦，则（ ）
A．W1＝W2，η1＝η2 B．W1＝W2，η1＜η2
C．W1＜W2，η1＞η2 D．W1＞W2，η1＜η2
8．如图示，在大小为600N的拉力F作用下，滑轮组经过3s将900N的重物提升了0.6m，在此过程中下列说法正确的是（）
A．滑轮组做的有用功是720J
B．动滑轮重300N
C．拉力F的功率为120W
D．滑轮组的机械效率是75%
9．力F1将物体A匀速提升了s，若改用滑轮组把A匀速提升相同高度s，拉力为F2，此过程滑轮组（ ）
A．总功为F2s
B．额外功为F1s
C．机械效率
D．额外功为
10．小军同学利用如图所示的滑轮组，使重60N的物体A沿水平地面匀速向前移动了1m，所需时间为5s，拉力F的大小为10N，滑轮组的机械效率为80%。下列说法正确的是（ ）
A．拉力F做功的功率为2W
B．物体A受到水平地面的摩擦力为16N
C．滑轮组对物体A做的有用功为20J
D．5s内绳子自由端移动的距离为3m
11．如图所示，用20 N的力F拉着重为100 N的物体，使其沿水平面以2 m/s的速度匀速运动了5 s，若每个滑轮重10 N，忽略绳重和滑轮轴的摩擦，则下列说法正确的是（ ）
A．拉力F做的功为200 J
B．拉力F的功率为120 W
C．滑轮组对物体做的有用功为400 J
D．滑轮组对物体所做有用功的功率为60 W
12．如图所示，在水平面上的物体重200N，与水平面的滑动摩擦力的大小是48N，当用图示装置水平匀速拉动物体时，F=20N，若绳子自由端移动的速度为0.6m/s，则（ ）
A．滑轮组的机械效率是80%
B．绳子与滑轮间的摩擦力大小是4N
C．物体的速度大小是0.3m/s
D．动滑轮重4N
填空题
13．用如图装置，在20s内将80N的水桶提升3m，拉力为50N，则拉力的功率为_____________W，该装置的机械效率是_________%．若不计绳重和摩擦则动滑轮的重力为________N。
14．如图所示，用平行于斜面的拉力F，将重为8N的物体沿斜面从底端匀速拉至顶端。若不考虑物体与斜面间的摩擦，则拉力F为_____N；若斜面的机械效率为80%，则此时拉力F为_____N。若另一斜面的高度h与长度s之比为3:5，将重25N的物体匀速拉至顶端的拉力为18N，则该物体所受摩擦力为_____N。
15．如图所示，用F=50N的力通过滑轮组水平拉重为80N的物体使其向左匀速运动0.4m，在这个过程中拉力F做功为_____J，已知物体受到水平地面的摩擦力为60N，该滑轮组的机械效率为_____（忽略绳子和动滑轮的重力）
16．用动力臂是阻力臂2倍的杠杆将重400N的货物抬高0.2m，向下压杠杆的力是220N，则人做的有用功是_________J，做的总功是_______J。
实验探究题
17．在探究“影响斜面机械效率的因素”的实验中，小刚猜想斜面的机械效率可能跟斜面的倾斜程度有关，小明猜想可能跟斜面的粗糙程度有关。 于是他们将一块长木板的一端垫高，构成长度一定，高度可调的斜面，用弹簧测力计拉着同一木块沿斜面匀速向上运动，如图所示。下表是实验记录的有关数据。
(1)在第3次实验中，斜面的机械效率为____；
(2)分析第1、2、3次实验数据，可得出结论： _______________；
(3)在第3、4次实验中，选用木板和棉布作为斜面的材料是为了__________；
(4)小刚和小明在实验中发现，斜面材料相同时，斜面倾角越大，越_____________。（填“省力”或“费力”）
实验次数 斜面倾角 木块的重力G/N 斜面表面材料 斜面高度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面长s/m 机械效率η
1 20° 2.1 木板 0.09 0.6 0.5 63%
2 30° 2.1 木板 0.21 1.1 0.5 80.2%
3 45° 2.1 木板 0.36 1.8 0.5
4 45° 2.1 棉布 0.36 2.0 0.5 75.6%
18．某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示，实验装置如图所示。
序号 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳移动距离s/m 机械效率
1 4 0.1 1.8 0.3 74.1%
2 4 0.1 1.6 0.4 62.5%
3 6 0.1 2.4
（1）实验中应沿竖直方向________拉动弹簧测力计，使钩码上升；
（2）通过表中数据可分析出第1次实验是用______（选填“甲”或“乙”）图所示装置做的实验；
（3）通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率_____（选填“越高”、“不变”或“越低”）；
（4）小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次实验，表中第3次实验中空缺的数据应为：绳端移动距离________，机械效率_______；
（5）比较1次实验和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮组，提升的重物越重，滑轮组的机械效率____（选填“越高”、“不变”或“越低”）。
五、计算题
19．如图所示，搬运工人用滑轮组将重为600N的物体匀速提升2m，在此过程中滑轮组的机械效率为80%。求：
（1）滑轮组做的有用功；
（2）作用在绳子自由端的拉力。
20．搬运工人用如图所示的滑轮组将一个重120N的物体匀速提升3m，所用的拉力为50N，时间为20s不计绳重及摩擦。求：
(1)有用功；
(2)拉力做的功；
(3)拉力的功率；
(4)滑轮组的机械效率；
(5)动滑轮的重。
人教版物理八年级下册
12.3机械效率课时训练参考答案
1．B
【解析】解答：A. 功率就是描述物体做功快慢的物理量，机械效率是有用功与总功的比值，做功快，功率一定大，机械效率不一定大，故A错误；B. 功率就是描述物体做功快慢的物理量，功率大的机械，做功一定快说法正确；C由于机械效率是有用功与总功的比值，功率就是描述物体做功快慢的物理量，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，有用功占总功的比值不一定大，机械效率不一定高，所以D错误。
2．D
【解析】
A．在物理学中，我们用功率表示物体做功的快慢，功率大的机械做功快．而机械效率大的功率不一定大，它们之间没有必然的关系，所以选项A不正确；
B．如果甲、乙两种机械做的总功相同，则甲的机械效率高，甲做的有用功就比乙做的有用功多．如果不指明甲、乙两种机械做的总功多少情况下，只凭机械效率高低无法判断谁做的有用功多（做功多少主要看力和距离），所以选项B不正确；
C．如果甲、乙两种机械做的总功相同，则甲的机械效率高，甲做的额外功就比乙做的额外功少．如果不指明甲、乙两种机械做的总功多少情况下，只凭机械效率高低无法判断谁做的额外功少（做功多少主要看力和距离），所以选项C不正确；
D．机械效率是有用功与总功的比值．甲的机械效率比乙大，表明甲做的有用功与总功的比值比乙大，所以选项D是正确的．
故选 D．
3．A
【解析】有用功和额外功的和等于总功，即W有+W额外=W总，又因为机械效率公式η=W有/W总，所以，机械效率η总是小于100%；理想情况下（不计机械重和摩擦，额外功为0），所以W总=W有，η=100%，故选A。
点睛：本题考查的是机械效率定义，是基础题目，难度不大。
4．C
【解析】
由机械效率公式： 可知，则提升同样的重物，升高相同的高度时，有用功一定，额外功越小，效率越高。定滑轮、动滑轮、滑轮组分别提升同样的重物，在提升高度相同时，有用功相同；不计绳重和摩擦，对动滑轮、滑轮组来说，所做额外功就是提升动滑轮做的功；而使用定滑轮时，没有克服机械自重做额外功，即其额外功为0J，所以定滑轮的机械效率最高，故C正确，ABD错误。
5．C
【解析】
机械效率为
设物体升高了h
所以
所以当滑轮质量不变时，物体质量越大，效率越高，故选C。
6．B
【解析】
A．根据题意知道，G1 =38N，G2 =60N，静止时拉力相同，不计绳重及摩擦，物体匀速运动时拉力也相同，设使用滑轮组承担物重的绳子股数为n，则滑轮组的机械效率
由图知道，n左=2，n右=3，所以，两滑轮组的机械效率分别是
即两个滑轮组的机械效率是
故A错误；
B．不计绳重及摩擦，由于每个滑轮重力相同，且，所以，两图中的拉力分别
又因为拉力相同，所以
解得G动 =6N，故B正确；
C．由于拉力端移动速度v=nv物，所以，左图中，拉力端移动速度v左 =2v物，右图拉力端移动速度v右 =3v物，如果重物上升的速度相同，拉力端移动速度v左 ＜v右，由 知道，当拉力相同时，拉力做功的功率P左 ＜P右 ，故C错误；
D．由于拉力端通过的距离s=nh，左图中拉力端移动距离s左 =2h，右图中拉力端移动距离s右 =3h，如果重物上升的高度相同，则拉力端移动距离s左＜s右，故D错误。
故选B。
7．D
【解析】
因为小冯分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，所以两种情况的有用功相同；当有用功一定时，利用机械时做的额外功越少，则总功越少，机械效率越高。而甲滑轮是动滑轮，所以利用甲滑轮做的额外功多，则总功越多，机械效率越低。即W1＞W2，η1＜η2。
故选D。
8．D
【解析】
A．滑轮组做的有用功为
故A错；
B．由题图知，n=2，在不计绳重和摩擦的情况下，拉力
则动滑轮重力
但题中没有“不计绳重和摩擦”的条件，所以动滑轮的重力不等于300N，故B错；
C．拉力端移动的距离
拉力做的总功
拉力做功功率
故C错；
D．滑轮组的机械效率
故D正确。
故选D。
9．C
【解析】
A．由图知，n=3，拉力端移动的距离
拉力做的总功
故A错误；
BD．使用滑轮组做的有用功
则额外功
故BD错误；
C．滑轮组的机械效率
故C正确。
故选C。
10．D
【解析】
AD．由图知道，动滑轮上绳子的股数n=2，所以，物体A沿水平地面匀速向前移动了1m，所需时间为5s，绳子自由端移动的距离
则拉力做功
故拉力的功率
故AD错误；
C．滑轮组做的总功20J，由知道，有用功
W有 =ηW总 =80%×20J=16J
故C错误；
B．滑轮组承重绳子的股数n=2，由知道
解得f=16N，故B正确。
故选B。
11．D
【解析】
A．由题意知道，物体移动的距离是
s物=vt=2m/s×5s=10m
拉力端移动的距离是
s=2s物=2×10m=20m
所以拉力F做的功是
W总=Fs=20N×20m=400J
故A错误；
B．拉力F的功率是
P===80W
故B错误；
C．若忽略绳重和滑轮轴的摩擦，则额外功是
W额 =G动h=10N×10m=100J
有用功是
W有用=W总-W额=400J-100J=300J
故C错误；
D．有用功的功率
P′===60W
故D正确。
故选D。
12．A
【解析】
A．由图知道，滑轮组的有效绳子段数n=3，则滑轮组的机械效率
故A正确；
BD．克服绳子与滑轮间摩擦及动滑轮重等所做功是额外功，而题目所给条件无法计算有用功、总功大小，也无法直接计算额外功大小，则无法计算出绳与滑轮间摩擦力以及动滑轮重，故BD错误；
C．由题可知，拉力端移动速度等于物体移动速度的3倍，则物体的速度
故C错误。
故选A。
13． 15 80 20
【解析】绳子自由端移动的距离s＝2h＝2×3m＝6m，拉力做的总功：W总＝Fs＝50N×6m＝300J，则拉力的功率：P＝＝15W。拉力做的有用功：W有＝Gh＝80N×3m＝240J，则该装置的机械效率：η＝×100%＝×100%＝80%。不计绳重及摩擦，由F＝（G+G动）可得动滑轮的重力：G动＝2F﹣G＝2×50N﹣80N＝20N。
点睛：（1）先根据s＝2h求出绳子自由端移动的距离，然后根据W总＝Fs拉力做的总功，最后根据P＝求出拉力的功率；（2）先根据W有＝Gh求出拉力做的有用功，然后利用η＝×100%求出该装置的机械效率；（3）不计绳重及摩擦，根据F＝（G+G动）求出动滑轮的重力。
14．4 5 3
【解析】
不考虑物体与斜面间的摩擦，则用手做的功和用机械所做的功相等，所以有
则拉力F为
用手做的有用功
已知机械效率，根据可得，此时拉力F做的总功
则由可得，此时拉力F为
使用另一斜面，若不考虑物体与斜面间的摩擦，由可得，此时的拉力为
由于该物体受到摩擦力的作用，则实际拉力，所以摩擦力
15．40 60%
【解析】
滑轮组有两段绳子与动滑轮接触，所以有2段绳子有效受力，则绳子自由端移动的距离
拉力F所做的总功
滑轮组克服摩擦所做有用功
滑轮组的机械效率
【点睛】
本题考查水平使用滑轮组拉力的计算，有两处关键的地方，一是滑轮组水平使用克服的是摩擦力，故题目已知物体重力是个干扰条件；二是对动滑轮上绳子段数n的判断。
16．80 88
【解析】
根据题意知道，提升重物做的功是有用功，又因为货物重是G=F1 =400N，将货物抬高的距离是l1 =0.2m，所以，人做的有用功是：
W有用 =F1 l1 =400N×0.2m=80J，
由于杠杆的用动力臂是阻力臂2倍，所以，
l2 =2l1 =0.2m×2=0.4m，
由于向下压杠杆的力是：
F2 =220N，
所以，人做的总功是：
W总 =F2 l2 =220N×0.4m=88J。
17．84% 当斜面粗糙程度相同时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高 改变斜面的粗糙程度 费力
【解析】
在第3次实验中，有用功为
W有=Gh=2.1N×0.36m=0.756J
总功为
W总=Fs=1.8N×0.5m=0.9J
斜面的机械效率为
η==84%
由l、2、3次实验数据可知，斜面的粗糙程度相同，斜面的倾角不同，可以得到斜面粗糙程度一定时，倾角越大，机械效率越高。
第3、4次实验中，选用木板和棉布作为斜面的材料，是在倾角一定时，改变斜面的粗糙程度，探究斜面机械效率跟斜面粗糙程度的关系。
第l、2、3次实验数据，斜面材料相同时，斜面倾角越大，越费力。
18．匀速 甲 越低 0.3 83.3% 越高
【解析】
在实验中利用平衡力来测拉力的大小，所以需匀速拉动，令物体处于平衡状态。
由表格数据可知，绳子端移动的距离是钩码上升高度的3倍，即承重绳子的根数是3根，所以应选用甲图所示的实验装置。
由图及表格中1、2两次实验数据得，第2次实验的动滑轮的个数多，滑轮组的效率反而低。
第1次实验中使用的装置承重的绳子的根数n=3，当钩码上升的高度h=0.1m时，绳子端移动的距离
s=nh=3×0.1m=0.3m
此次实验所做的有用功
W有用=Gh=6N×0.1m=0.6J
总功
W总=Fs=2.4N×0.3m=0.72J
机械效率
分析实验数据可知，使用同一滑轮组，提升的重物越重，滑轮组的机械效率越高。
19．(1) 1200J；(2) 250N
【解析】
(1)滑轮组做的有用功为
W有用=Gh=600N×2m=1200J
滑轮组做的有用功为1200J。
(2)由η=可得总功
W总===1500J
因为滑轮组有3段绳子与动滑轮相连，所以绳子自由端移动的距离为
s=3h=32m=6m
由W总=Fs可得，拉力
F===250N
作用在绳子自由端的拉力为250N。
答：(1)滑轮组做的有用功为1200J；
(2)作用在绳子自由端的拉力为250N。
20．(1)360J；(2)450J；(3)22.5W；(4)80%；(5)30N
【解析】
(1)克服物体重力所做的功为有用功
W有=Gh=120N×3m=360J
(2)动滑轮上有三段绳子，则绳子自由端移动距离为
s=3h=3×3m=9m
则拉力做功为
W总=Fs=50N×9m=450J
(3)拉力的功率为
(4)滑轮组机械效率为
(5)动滑轮重力为
G滑=3F-G物=3×50N-120N=30N
答：(1)有用功为360J；
(2)拉力做的功为450J；
(3)拉力的功率为22.5W；
(4)滑轮组的机械效率为80%；
(5)动滑轮的重力为30N。
12.3机械效率课时训练
选择题（每题四个选项中只有一个选项是正确的，共12题）
1．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，机械效率一定大 B．功率大的机械，做功一定快
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
2．已知甲、乙两种机械在做功过程中，甲的机械效率比乙的机械效率大，这表明
A．甲做功比乙做功快
B．甲做的有用功比乙做的有用功多
C．甲做的额外功比乙做的额外功少
D．甲做的有用功，与总功的比值比乙大
3．若在一个理想的情况下,做功过程中不需要做额外功，则下列说法中正确的是( )
A．η=100% B．η>100%
C．η<100% D．无法确定η的大小
4．如图，用滑轮或滑轮组将重为G的物体匀速拉起，不计摩擦和绳重，机械效率最高的是
A． B．
C． D．
5．如图所示，用动滑轮把一个物体匀速拉起，不计摩擦，则下列说法中正确的是（ ）
A．动滑轮的质量越大，机械效率越高 B．拉起物体的速度越大，机械效率越高
C．拉起的物体质量越大，机械效率越高 D．物体被拉起的越高，机械效率越高
6．如图所示，每个滑轮的重力相等，不计绳重及摩擦，G1=38N，G2=60N，甲乙两种情况下绳子在相等拉力F作用下静止。则下列说法正确的是
A．因为拉力相等，所以两个滑轮组的机械效率相等
B．每个动滑轮的重力为6 N
C．如果重物上升的速度相同，则拉力的功率也相同
D．如果重物上升的高度相同，则拉力通过的距离也相同
7．如图所示，小冯分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面。用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2。若不计绳重和摩擦，则（ ）
A．W1＝W2，η1＝η2 B．W1＝W2，η1＜η2
C．W1＜W2，η1＞η2 D．W1＞W2，η1＜η2
8．如图示，在大小为600N的拉力F作用下，滑轮组经过3s将900N的重物提升了0.6m，在此过程中下列说法正确的是（）
A．滑轮组做的有用功是720J
B．动滑轮重300N
C．拉力F的功率为120W
D．滑轮组的机械效率是75%
9．力F1将物体A匀速提升了s，若改用滑轮组把A匀速提升相同高度s，拉力为F2，此过程滑轮组（ ）
A．总功为F2s
B．额外功为F1s
C．机械效率
D．额外功为
10．小军同学利用如图所示的滑轮组，使重60N的物体A沿水平地面匀速向前移动了1m，所需时间为5s，拉力F的大小为10N，滑轮组的机械效率为80%。下列说法正确的是（ ）
A．拉力F做功的功率为2W
B．物体A受到水平地面的摩擦力为16N
C．滑轮组对物体A做的有用功为20J
D．5s内绳子自由端移动的距离为3m
11．如图所示，用20 N的力F拉着重为100 N的物体，使其沿水平面以2 m/s的速度匀速运动了5 s，若每个滑轮重10 N，忽略绳重和滑轮轴的摩擦，则下列说法正确的是（ ）
A．拉力F做的功为200 J
B．拉力F的功率为120 W
C．滑轮组对物体做的有用功为400 J
D．滑轮组对物体所做有用功的功率为60 W
12．如图所示，在水平面上的物体重200N，与水平面的滑动摩擦力的大小是48N，当用图示装置水平匀速拉动物体时，F=20N，若绳子自由端移动的速度为0.6m/s，则（ ）
A．滑轮组的机械效率是80%
B．绳子与滑轮间的摩擦力大小是4N
C．物体的速度大小是0.3m/s
D．动滑轮重4N
填空题
13．用如图装置，在20s内将80N的水桶提升3m，拉力为50N，则拉力的功率为_____________W，该装置的机械效率是_________%．若不计绳重和摩擦则动滑轮的重力为________N。
14．如图所示，用平行于斜面的拉力F，将重为8N的物体沿斜面从底端匀速拉至顶端。若不考虑物体与斜面间的摩擦，则拉力F为_____N；若斜面的机械效率为80%，则此时拉力F为_____N。若另一斜面的高度h与长度s之比为3:5，将重25N的物体匀速拉至顶端的拉力为18N，则该物体所受摩擦力为_____N。
15．如图所示，用F=50N的力通过滑轮组水平拉重为80N的物体使其向左匀速运动0.4m，在这个过程中拉力F做功为_____J，已知物体受到水平地面的摩擦力为60N，该滑轮组的机械效率为_____（忽略绳子和动滑轮的重力）
16．用动力臂是阻力臂2倍的杠杆将重400N的货物抬高0.2m，向下压杠杆的力是220N，则人做的有用功是_________J，做的总功是_______J。
实验探究题
17．在探究“影响斜面机械效率的因素”的实验中，小刚猜想斜面的机械效率可能跟斜面的倾斜程度有关，小明猜想可能跟斜面的粗糙程度有关。 于是他们将一块长木板的一端垫高，构成长度一定，高度可调的斜面，用弹簧测力计拉着同一木块沿斜面匀速向上运动，如图所示。下表是实验记录的有关数据。
(1)在第3次实验中，斜面的机械效率为____；
(2)分析第1、2、3次实验数据，可得出结论： _______________；
(3)在第3、4次实验中，选用木板和棉布作为斜面的材料是为了__________；
(4)小刚和小明在实验中发现，斜面材料相同时，斜面倾角越大，越_____________。（填“省力”或“费力”）
实验次数 斜面倾角 木块的重力G/N 斜面表面材料 斜面高度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面长s/m 机械效率η
1 20° 2.1 木板 0.09 0.6 0.5 63%
2 30° 2.1 木板 0.21 1.1 0.5 80.2%
3 45° 2.1 木板 0.36 1.8 0.5
4 45° 2.1 棉布 0.36 2.0 0.5 75.6%
18．某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示，实验装置如图所示。
序号 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳移动距离s/m 机械效率
1 4 0.1 1.8 0.3 74.1%
2 4 0.1 1.6 0.4 62.5%
3 6 0.1 2.4
（1）实验中应沿竖直方向________拉动弹簧测力计，使钩码上升；
（2）通过表中数据可分析出第1次实验是用______（选填“甲”或“乙”）图所示装置做的实验；
（3）通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率_____（选填“越高”、“不变”或“越低”）；
（4）小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次实验，表中第3次实验中空缺的数据应为：绳端移动距离________，机械效率_______；
（5）比较1次实验和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮组，提升的重物越重，滑轮组的机械效率____（选填“越高”、“不变”或“越低”）。
五、计算题
19．如图所示，搬运工人用滑轮组将重为600N的物体匀速提升2m，在此过程中滑轮组的机械效率为80%。求：
（1）滑轮组做的有用功；
（2）作用在绳子自由端的拉力。
20．搬运工人用如图所示的滑轮组将一个重120N的物体匀速提升3m，所用的拉力为50N，时间为20s不计绳重及摩擦。求：
(1)有用功；
(2)拉力做的功；
(3)拉力的功率；
(4)滑轮组的机械效率；
(5)动滑轮的重。
人教版物理八年级下册
12.3机械效率课时训练参考答案
1．B
【解析】解答：A. 功率就是描述物体做功快慢的物理量，机械效率是有用功与总功的比值，做功快，功率一定大，机械效率不一定大，故A错误；B. 功率就是描述物体做功快慢的物理量，功率大的机械，做功一定快说法正确；C由于机械效率是有用功与总功的比值，功率就是描述物体做功快慢的物理量，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，有用功占总功的比值不一定大，机械效率不一定高，所以D错误。
2．D
【解析】
A．在物理学中，我们用功率表示物体做功的快慢，功率大的机械做功快．而机械效率大的功率不一定大，它们之间没有必然的关系，所以选项A不正确；
B．如果甲、乙两种机械做的总功相同，则甲的机械效率高，甲做的有用功就比乙做的有用功多．如果不指明甲、乙两种机械做的总功多少情况下，只凭机械效率高低无法判断谁做的有用功多（做功多少主要看力和距离），所以选项B不正确；
C．如果甲、乙两种机械做的总功相同，则甲的机械效率高，甲做的额外功就比乙做的额外功少．如果不指明甲、乙两种机械做的总功多少情况下，只凭机械效率高低无法判断谁做的额外功少（做功多少主要看力和距离），所以选项C不正确；
D．机械效率是有用功与总功的比值．甲的机械效率比乙大，表明甲做的有用功与总功的比值比乙大，所以选项D是正确的．
故选 D．
3．A
【解析】有用功和额外功的和等于总功，即W有+W额外=W总，又因为机械效率公式η=W有/W总，所以，机械效率η总是小于100%；理想情况下（不计机械重和摩擦，额外功为0），所以W总=W有，η=100%，故选A。
点睛：本题考查的是机械效率定义，是基础题目，难度不大。
4．C
【解析】
由机械效率公式： 可知，则提升同样的重物，升高相同的高度时，有用功一定，额外功越小，效率越高。定滑轮、动滑轮、滑轮组分别提升同样的重物，在提升高度相同时，有用功相同；不计绳重和摩擦，对动滑轮、滑轮组来说，所做额外功就是提升动滑轮做的功；而使用定滑轮时，没有克服机械自重做额外功，即其额外功为0J，所以定滑轮的机械效率最高，故C正确，ABD错误。
5．C
【解析】
机械效率为
设物体升高了h
所以
所以当滑轮质量不变时，物体质量越大，效率越高，故选C。
6．B
【解析】
A．根据题意知道，G1 =38N，G2 =60N，静止时拉力相同，不计绳重及摩擦，物体匀速运动时拉力也相同，设使用滑轮组承担物重的绳子股数为n，则滑轮组的机械效率
由图知道，n左=2，n右=3，所以，两滑轮组的机械效率分别是
即两个滑轮组的机械效率是
故A错误；
B．不计绳重及摩擦，由于每个滑轮重力相同，且，所以，两图中的拉力分别
又因为拉力相同，所以
解得G动 =6N，故B正确；
C．由于拉力端移动速度v=nv物，所以，左图中，拉力端移动速度v左 =2v物，右图拉力端移动速度v右 =3v物，如果重物上升的速度相同，拉力端移动速度v左 ＜v右，由 知道，当拉力相同时，拉力做功的功率P左 ＜P右 ，故C错误；
D．由于拉力端通过的距离s=nh，左图中拉力端移动距离s左 =2h，右图中拉力端移动距离s右 =3h，如果重物上升的高度相同，则拉力端移动距离s左＜s右，故D错误。
故选B。
7．D
【解析】
因为小冯分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，所以两种情况的有用功相同；当有用功一定时，利用机械时做的额外功越少，则总功越少，机械效率越高。而甲滑轮是动滑轮，所以利用甲滑轮做的额外功多，则总功越多，机械效率越低。即W1＞W2，η1＜η2。
故选D。
8．D
【解析】
A．滑轮组做的有用功为
故A错；
B．由题图知，n=2，在不计绳重和摩擦的情况下，拉力
则动滑轮重力
但题中没有“不计绳重和摩擦”的条件，所以动滑轮的重力不等于300N，故B错；
C．拉力端移动的距离
拉力做的总功
拉力做功功率
故C错；
D．滑轮组的机械效率
故D正确。
故选D。
9．C
【解析】
A．由图知，n=3，拉力端移动的距离
拉力做的总功
故A错误；
BD．使用滑轮组做的有用功
则额外功
故BD错误；
C．滑轮组的机械效率
故C正确。
故选C。
10．D
【解析】
AD．由图知道，动滑轮上绳子的股数n=2，所以，物体A沿水平地面匀速向前移动了1m，所需时间为5s，绳子自由端移动的距离
则拉力做功
故拉力的功率
故AD错误；
C．滑轮组做的总功20J，由知道，有用功
W有 =ηW总 =80%×20J=16J
故C错误；
B．滑轮组承重绳子的股数n=2，由知道
解得f=16N，故B正确。
故选B。
11．D
【解析】
A．由题意知道，物体移动的距离是
s物=vt=2m/s×5s=10m
拉力端移动的距离是
s=2s物=2×10m=20m
所以拉力F做的功是
W总=Fs=20N×20m=400J
故A错误；
B．拉力F的功率是
P===80W
故B错误；
C．若忽略绳重和滑轮轴的摩擦，则额外功是
W额 =G动h=10N×10m=100J
有用功是
W有用=W总-W额=400J-100J=300J
故C错误；
D．有用功的功率
P′===60W
故D正确。
故选D。
12．A
【解析】
A．由图知道，滑轮组的有效绳子段数n=3，则滑轮组的机械效率
故A正确；
BD．克服绳子与滑轮间摩擦及动滑轮重等所做功是额外功，而题目所给条件无法计算有用功、总功大小，也无法直接计算额外功大小，则无法计算出绳与滑轮间摩擦力以及动滑轮重，故BD错误；
C．由题可知，拉力端移动速度等于物体移动速度的3倍，则物体的速度
故C错误。
故选A。
13． 15 80 20
【解析】绳子自由端移动的距离s＝2h＝2×3m＝6m，拉力做的总功：W总＝Fs＝50N×6m＝300J，则拉力的功率：P＝＝15W。拉力做的有用功：W有＝Gh＝80N×3m＝240J，则该装置的机械效率：η＝×100%＝×100%＝80%。不计绳重及摩擦，由F＝（G+G动）可得动滑轮的重力：G动＝2F﹣G＝2×50N﹣80N＝20N。
点睛：（1）先根据s＝2h求出绳子自由端移动的距离，然后根据W总＝Fs拉力做的总功，最后根据P＝求出拉力的功率；（2）先根据W有＝Gh求出拉力做的有用功，然后利用η＝×100%求出该装置的机械效率；（3）不计绳重及摩擦，根据F＝（G+G动）求出动滑轮的重力。
14．4 5 3
【解析】
不考虑物体与斜面间的摩擦，则用手做的功和用机械所做的功相等，所以有
则拉力F为
用手做的有用功
已知机械效率，根据可得，此时拉力F做的总功
则由可得，此时拉力F为
使用另一斜面，若不考虑物体与斜面间的摩擦，由可得，此时的拉力为
由于该物体受到摩擦力的作用，则实际拉力，所以摩擦力
15．40 60%
【解析】
滑轮组有两段绳子与动滑轮接触，所以有2段绳子有效受力，则绳子自由端移动的距离
拉力F所做的总功
滑轮组克服摩擦所做有用功
滑轮组的机械效率
【点睛】
本题考查水平使用滑轮组拉力的计算，有两处关键的地方，一是滑轮组水平使用克服的是摩擦力，故题目已知物体重力是个干扰条件；二是对动滑轮上绳子段数n的判断。
16．80 88
【解析】
根据题意知道，提升重物做的功是有用功，又因为货物重是G=F1 =400N，将货物抬高的距离是l1 =0.2m，所以，人做的有用功是：
W有用 =F1 l1 =400N×0.2m=80J，
由于杠杆的用动力臂是阻力臂2倍，所以，
l2 =2l1 =0.2m×2=0.4m，
由于向下压杠杆的力是：
F2 =220N，
所以，人做的总功是：
W总 =F2 l2 =220N×0.4m=88J。
17．84% 当斜面粗糙程度相同时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高 改变斜面的粗糙程度 费力
【解析】
在第3次实验中，有用功为
W有=Gh=2.1N×0.36m=0.756J
总功为
W总=Fs=1.8N×0.5m=0.9J
斜面的机械效率为
η==84%
由l、2、3次实验数据可知，斜面的粗糙程度相同，斜面的倾角不同，可以得到斜面粗糙程度一定时，倾角越大，机械效率越高。
第3、4次实验中，选用木板和棉布作为斜面的材料，是在倾角一定时，改变斜面的粗糙程度，探究斜面机械效率跟斜面粗糙程度的关系。
第l、2、3次实验数据，斜面材料相同时，斜面倾角越大，越费力。
18．匀速 甲 越低 0.3 83.3% 越高
【解析】
在实验中利用平衡力来测拉力的大小，所以需匀速拉动，令物体处于平衡状态。
由表格数据可知，绳子端移动的距离是钩码上升高度的3倍，即承重绳子的根数是3根，所以应选用甲图所示的实验装置。
由图及表格中1、2两次实验数据得，第2次实验的动滑轮的个数多，滑轮组的效率反而低。
第1次实验中使用的装置承重的绳子的根数n=3，当钩码上升的高度h=0.1m时，绳子端移动的距离
s=nh=3×0.1m=0.3m
此次实验所做的有用功
W有用=Gh=6N×0.1m=0.6J
总功
W总=Fs=2.4N×0.3m=0.72J
机械效率
分析实验数据可知，使用同一滑轮组，提升的重物越重，滑轮组的机械效率越高。
19．(1) 1200J；(2) 250N
【解析】
(1)滑轮组做的有用功为
W有用=Gh=600N×2m=1200J
滑轮组做的有用功为1200J。
(2)由η=可得总功
W总===1500J
因为滑轮组有3段绳子与动滑轮相连，所以绳子自由端移动的距离为
s=3h=32m=6m
由W总=Fs可得，拉力
F===250N
作用在绳子自由端的拉力为250N。
答：(1)滑轮组做的有用功为1200J；
(2)作用在绳子自由端的拉力为250N。
20．(1)360J；(2)450J；(3)22.5W；(4)80%；(5)30N
【解析】
(1)克服物体重力所做的功为有用功
W有=Gh=120N×3m=360J
(2)动滑轮上有三段绳子，则绳子自由端移动距离为
s=3h=3×3m=9m
则拉力做功为
W总=Fs=50N×9m=450J
(3)拉力的功率为
(4)滑轮组机械效率为
(5)动滑轮重力为
G滑=3F-G物=3×50N-120N=30N
答：(1)有用功为360J；
(2)拉力做的功为450J；
(3)拉力的功率为22.5W；
(4)滑轮组的机械效率为80%；
(5)动滑轮的重力为30N。