人教版八年级物理下册第12章第三讲：机械效率同步练习（含答案）
文档属性
| 名称 | 人教版八年级物理下册第12章第三讲：机械效率同步练习（含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 942.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-01-25 21:42:42 | ||
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文档简介
八年级物理第12章-----机械效率
辅导科目：物理 年级：八年级 姓名： 学科教师： 时间：2021
教学内容
模块一、知识点总结 知识点1：有用功、额外功、总功
1、有用功：完成某项工作必须得做的功
2、额外功：完成某项特定工作不得不多做的功；包含克服机械自重、摩擦力做的功！
3、总功：使用机械完成工作时所做的总功
思考：物重G=500N，用F1=500N、F2=350N的力使物体匀速提升h=1m,
则拉力F1和F2做的功W1和W2分别为多少?
解析：有用功：（提升物体必须要做的功）
总功：（使用机械所做的总功）
额外功：（使用机械额外做的功）
知识点2：机械效率
1、机械效率定义：有用功跟总功的比值
2、公式：
3、物理意义：机械效率表示机械做功的效率，即有用功占总功的比例。
4、特点： ①机械效率是一个百分数，没有单位；
②由于必然存在，机械效率总小于1；
③理想机械的机械效率等于1。
功的原理：任何机械都不省功
例1、升旗过程中，克服旗的重力做的功是 有用功 ；克服摩擦力做的功是 额外功 ；人给绳子拉力做的功是 总功 (均选填“有用功”“额外功”或“总功”）
例2、利用如图所示的滑轮，在粗糙水平面上匀速拉动物体，下列叙述正确的是（ B ）
A.克服物体重力做的功是有用功
B.克服物体受地面摩擦力做的功是有用功
C.绳子自由端的拉力F做的功是有用功
D.克服物体受地面摩擦力做的功是额外功
例3、从深为5m的井中直接将一桶水提出井口，已知桶重20N，桶中水重80N。若此人的目的是为了提水，有用功为 400 J，额外功为 100 J，总功为 500 J；若此人的目的是为了捞桶，则有用功为 100 J，额外功为 400 J，总功为 500 J。
例4、如图所示，工人利用滑轮组将沙子从地面提升到距地面6m高的三楼，沙子的质量为50kg，装沙子的桶的质量为8kg，动滑
轮的质量为2kg，工人匀速拉绳子的力为300N（忽略摩擦和绳重，g取10N/kg）。
求:（1）工人做的有用功； （2）工人做的总功； （3）工人做的额外功
解析：（1）工人做的有用功：
（2）由图知，n=2，拉力端移动的距离：，
拉力做的总功：
（3）忽略摩擦和绳重，工人做的额外功：
例5、生活中我们会见到或使用许多机械，好像用它们无所不能，事实上用它们永远做不到（ C ）
A.省力 B.省距离 C.省功 D.省时
例6、下列说法中正确的是（ B ）
A.省距离的机械也可以省力 B.省力的机械一定费距离，且不省功
C.省距离的机械不省力，但省功 D.省力的机械一定省功
例7、下列有关机械效率的说法中，正确的是（ D )
A.机械做的有用功越多，机械效率越高 B.机械效率越高，越省力
C.机械效率可以提高到100% D.机械做的有用功占总功的比例越大，机械效率越高
例8、下列几种方法中，可以提高机械效率的是（ ）
A.有用功一定，增大额外功 B.额外功一定，增大有用功
C.有用功一定，增大总功 D.总功一定，增大额外功
例9、下面关于功、功率、机械效率说法正确的是（ B ）
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.做有用功多的机械，机械效率一定高
例10、某人将一箱书搬上楼，可以有两种搬法:一是把所有的书一起搬上楼，二是先搬一部分上楼，再搬剩下的部分，假设他上楼速度相同，则比较这两种方法搬书的功率和机械效率，说法正确的是（ C ）
A.有用功相同，总功相同，机械效率相同
B.有用功相同，总功相同，功率相同
C.用方法一搬书时做功少，功率大，机械效率高
D.用方法二搬书时做功多，功率大，机械效率高
例11、从深为5m的井中直接将一桶水提出井口，已知桶重20N，桶中水重80N，若此人的目的是为了提水，则机械效率为 80% ；若此人的目的是为了捞桶，则机械效率为 20%
解析：把一桶水提出井口做的总功
（1）目的是为了提水时，有用功：，机械效率：;
（2）目的是为了捞桶时，有用功：，机械效率：
例12、总功是300J，额外功是30J,则有用功和机械效率分别是（ C ）
A.270J ,10%. B.330J，90% C.270J，90% D.330J, 10%
知识点3：测量滑轮组的机械效率
实验：滑轮组机械效率的测量：
（1）实验原理：
（2）实验器材：刻度尺、弹簧测力计、滑轮组、细线、钩码若干、铁架台。
注意事项：坚直向上，匀速缓慢拉动。
（3）实验步骤：①动滑轮重力不变，改变钩码重力；
②钩码重力不变，改变动滑轮重力
（4）实验结论：①动滑轮重一定，物重越大，机械效率越高。
②物重一定，动滑轮重越，机械效率越低。
注意：绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率
2、提高机械效率方法： ①减小额外功：减轻机械自重、减少有害摩擦
②增大有用功：在机械的承受范围内尽可能的增加被提升的物重
例13、某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。
（1）实验中应沿 竖直 方向缓慢匀速拉动弹簧测力计
（2）小组同学发现实验过程中边拉动弹簧测力计边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止时读数，你认为他的想法不正确（选填“正确”或“不正确”）的，因为他没有考虑到 摩擦 对滑轮组机械效率的影响;
(3）用丁图装置进行实验，得出表中第4次实验数据，请将表中的两个数据填写完整0.4、50%；
(4）通过比较 1和2 (选填实验次数的序号）两次实验数据得出结论:使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子绕法无关
(5）第三次实验用丙图装置，通过比较3和4两次实验数据可知不同滑轮组的机械效率主要与动滑轮总重有关。
例14、如图是同学们探究“影响滑轮组机械效率因素”的实验装置，请完成以下问题:（忽略轮轴间的摩擦及绳重)
(1）实验中用到的测量工具除刻度尺外还有弹簧测力计
(2）下表记录了实验中的部分数据:第4次实验中的机械效率是 80% （只写计算结果)
(3）分析1、2、3次实验数据，你认为他们可以探究滑轮组机械效率与 物体重力 的具体关系，你这样认为的理由
是：动滑轮重一定时，滑轮组所提升的物体越重机械效率越高
例15、用如图所示的甲、乙、丙三个滑轮组匀速提升重物，已知每个物块重力相等，
每个滑轮重力相等，忽略绳重和轮轴间的摩擦，则滑轮组机械效率的大小关系是（ A ）
A. B.
C. D.
例16、要提高某机械的机械效率，应该（ B )
A.减小使用机械时动力所移动的距离 B.减小机械自身的重力和摩擦
C.减小总功 D.减小使用机械时的动力
知识点4：机械效率的计算
1、滑轮机械效率的计算：分析1：分析右图
分析：；；；
注意：不计绳重和摩擦时，额外功是克服动滑轮重力所做功
分析2：（1）用滑轮组将物体匀速提升h，则滑轮组的机械效率?
分析：
扩展：（任何条件都适用）
（2）若不计绳重和轴摩擦，则滑轮组的机械效率
分析：不计绳重和轴摩擦时：
；
（不计绳重和轴摩擦时适用）
2、斜面机械效率的计算
分析：；；
；
额外功是克服摩擦力所做的功
例17、在某场馆建设中，采用了如图所示的装置提升重物，工人师傅用1000N的拉力F向下拉绳，使重1600N的重物匀速上升了
5m，此过程中克服绳重和摩擦力做功500J；
求:(1）拉力F做的功; （2）该滑轮组的机械效率; （3）动滑轮的重力；
解析：（1）拉力F做功为：
（2）该滑轮组的机械效率为：80%
（3）动滑轮的重力为：300N
例18、用如图所示的滑轮组匀速提升重为300N的物体，人对绳的拉力为200N，则滑轮组的机械效率为？
解析：由图可知，滑轮组承担物重的绳子段数：n=2
滑轮组的机械效率：
例19、用图示甲、乙两种方式将同一重物匀速提升相同高度。图中所有滑轮等重，
且不计绳重和轮轴间的摩撼。
在重物上升过程中，甲的机械效率 大于 乙的机械效率。
(选填“大于”“等于”或“小于”）
例20、用如图所示的滑轮组拉动重为G的物体A向左做匀速直线运动的距离为s，所用拉力为F，物体受到的摩擦力为f，则以下所
求的物理量正确的是（ D ）
A.拉力所做的功W=2Fs B.拉力所做的有用功
C.拉力F所做的额外功 D.该滑轮组的机械双率
例21、如图所示物体A重力为20N，用滑轮组分别按甲、乙两种方法提升重物和水平移动。
A物体在水平面滑动时受到的摩擦力为15N，F1=12N,F2=6N
A物体在10s内匀速移动的距离均为0.6m,则在该过程中，下列分析正确的是（ A ）
A.甲的机械效率等于乙的机械效率 B.F1做功比F2做功慢
C.两种方法中所做的有用功一样多 D.甲图中动滑轮的重力为4N
例22、如图所示，某工人重600N，站在水平面上，绳能承受的最大拉力为1000N，当工人的拉力为150N时，能使重360N的物体
匀速上升（不计绳重和轮轴间的摩擦）。
求:(1）该滑轮组此时的机械效率; （2）动滑轮的重力； （3）该工人所能提升重物的最大重力
解析：（1）由图只n=3，且绳端移动的距离s=nh，
该滑轮组此时的机械效率：
（2）不计绳重和摩擦，由可得，动滑轮的重力：
（3）因人的重力小于绳子承受的最大拉力1000N，所以，人施加的最大拉力等于人的重力，即：，此时提升物体的重力最大。由可得，重物的最大重量：
例23、如图所示，体重为60ON的小刚用滑轮组提升400N的重物时，若滑轮组的机械效率80%。不计绳重和轴摩擦。
求:（1）动滑轮受到的重力
（2）地面对小刚的支持力 注:要求画出相关的受力分析图。
（3）绳子能够承受的最大拉力，求滑轮组的最大机械效率。
解析：（1）已知G=400N，，，n=5；
因为：，所以
（2）绳子承重段数n=5，以重物和动滑轮为研究对象，受力分析如图1所示；
因为：，所以绳子受到的拉力为：
由于力的作用是相互的，所以小刚受到绳子的拉力
以小刚为研究对象，受力分析如图2所示。
地面对小刚的支持力
（3）当时，因为：，所以滑轮组提起的最大物重为：
滑轮组的最大机械效率为：
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辅导科目：物理 年级：八年级 姓名： 学科教师： 时间：2021
教学内容
模块一、知识点总结 知识点1：有用功、额外功、总功
1、有用功：完成某项工作必须得做的功
2、额外功：完成某项特定工作不得不多做的功；包含克服机械自重、摩擦力做的功！
3、总功：使用机械完成工作时所做的总功
思考：物重G=500N，用F1=500N、F2=350N的力使物体匀速提升h=1m,
则拉力F1和F2做的功W1和W2分别为多少?
解析：有用功：（提升物体必须要做的功）
总功：（使用机械所做的总功）
额外功：（使用机械额外做的功）
知识点2：机械效率
1、机械效率定义：有用功跟总功的比值
2、公式：
3、物理意义：机械效率表示机械做功的效率，即有用功占总功的比例。
4、特点： ①机械效率是一个百分数，没有单位；
②由于必然存在，机械效率总小于1；
③理想机械的机械效率等于1。
功的原理：任何机械都不省功
例1、升旗过程中，克服旗的重力做的功是 有用功 ；克服摩擦力做的功是 额外功 ；人给绳子拉力做的功是 总功 (均选填“有用功”“额外功”或“总功”）
例2、利用如图所示的滑轮，在粗糙水平面上匀速拉动物体，下列叙述正确的是（ B ）
A.克服物体重力做的功是有用功
B.克服物体受地面摩擦力做的功是有用功
C.绳子自由端的拉力F做的功是有用功
D.克服物体受地面摩擦力做的功是额外功
例3、从深为5m的井中直接将一桶水提出井口，已知桶重20N，桶中水重80N。若此人的目的是为了提水，有用功为 400 J，额外功为 100 J，总功为 500 J；若此人的目的是为了捞桶，则有用功为 100 J，额外功为 400 J，总功为 500 J。
例4、如图所示，工人利用滑轮组将沙子从地面提升到距地面6m高的三楼，沙子的质量为50kg，装沙子的桶的质量为8kg，动滑
轮的质量为2kg，工人匀速拉绳子的力为300N（忽略摩擦和绳重，g取10N/kg）。
求:（1）工人做的有用功； （2）工人做的总功； （3）工人做的额外功
解析：（1）工人做的有用功：
（2）由图知，n=2，拉力端移动的距离：，
拉力做的总功：
（3）忽略摩擦和绳重，工人做的额外功：
例5、生活中我们会见到或使用许多机械，好像用它们无所不能，事实上用它们永远做不到（ C ）
A.省力 B.省距离 C.省功 D.省时
例6、下列说法中正确的是（ B ）
A.省距离的机械也可以省力 B.省力的机械一定费距离，且不省功
C.省距离的机械不省力，但省功 D.省力的机械一定省功
例7、下列有关机械效率的说法中，正确的是（ D )
A.机械做的有用功越多，机械效率越高 B.机械效率越高，越省力
C.机械效率可以提高到100% D.机械做的有用功占总功的比例越大，机械效率越高
例8、下列几种方法中，可以提高机械效率的是（ ）
A.有用功一定，增大额外功 B.额外功一定，增大有用功
C.有用功一定，增大总功 D.总功一定，增大额外功
例9、下面关于功、功率、机械效率说法正确的是（ B ）
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.做有用功多的机械，机械效率一定高
例10、某人将一箱书搬上楼，可以有两种搬法:一是把所有的书一起搬上楼，二是先搬一部分上楼，再搬剩下的部分，假设他上楼速度相同，则比较这两种方法搬书的功率和机械效率，说法正确的是（ C ）
A.有用功相同，总功相同，机械效率相同
B.有用功相同，总功相同，功率相同
C.用方法一搬书时做功少，功率大，机械效率高
D.用方法二搬书时做功多，功率大，机械效率高
例11、从深为5m的井中直接将一桶水提出井口，已知桶重20N，桶中水重80N，若此人的目的是为了提水，则机械效率为 80% ；若此人的目的是为了捞桶，则机械效率为 20%
解析：把一桶水提出井口做的总功
（1）目的是为了提水时，有用功：，机械效率：;
（2）目的是为了捞桶时，有用功：，机械效率：
例12、总功是300J，额外功是30J,则有用功和机械效率分别是（ C ）
A.270J ,10%. B.330J，90% C.270J，90% D.330J, 10%
知识点3：测量滑轮组的机械效率
实验：滑轮组机械效率的测量：
（1）实验原理：
（2）实验器材：刻度尺、弹簧测力计、滑轮组、细线、钩码若干、铁架台。
注意事项：坚直向上，匀速缓慢拉动。
（3）实验步骤：①动滑轮重力不变，改变钩码重力；
②钩码重力不变，改变动滑轮重力
（4）实验结论：①动滑轮重一定，物重越大，机械效率越高。
②物重一定，动滑轮重越，机械效率越低。
注意：绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率
2、提高机械效率方法： ①减小额外功：减轻机械自重、减少有害摩擦
②增大有用功：在机械的承受范围内尽可能的增加被提升的物重
例13、某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。
（1）实验中应沿 竖直 方向缓慢匀速拉动弹簧测力计
（2）小组同学发现实验过程中边拉动弹簧测力计边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止时读数，你认为他的想法不正确（选填“正确”或“不正确”）的，因为他没有考虑到 摩擦 对滑轮组机械效率的影响;
(3）用丁图装置进行实验，得出表中第4次实验数据，请将表中的两个数据填写完整0.4、50%；
(4）通过比较 1和2 (选填实验次数的序号）两次实验数据得出结论:使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子绕法无关
(5）第三次实验用丙图装置，通过比较3和4两次实验数据可知不同滑轮组的机械效率主要与动滑轮总重有关。
例14、如图是同学们探究“影响滑轮组机械效率因素”的实验装置，请完成以下问题:（忽略轮轴间的摩擦及绳重)
(1）实验中用到的测量工具除刻度尺外还有弹簧测力计
(2）下表记录了实验中的部分数据:第4次实验中的机械效率是 80% （只写计算结果)
(3）分析1、2、3次实验数据，你认为他们可以探究滑轮组机械效率与 物体重力 的具体关系，你这样认为的理由
是：动滑轮重一定时，滑轮组所提升的物体越重机械效率越高
例15、用如图所示的甲、乙、丙三个滑轮组匀速提升重物，已知每个物块重力相等，
每个滑轮重力相等，忽略绳重和轮轴间的摩擦，则滑轮组机械效率的大小关系是（ A ）
A. B.
C. D.
例16、要提高某机械的机械效率，应该（ B )
A.减小使用机械时动力所移动的距离 B.减小机械自身的重力和摩擦
C.减小总功 D.减小使用机械时的动力
知识点4：机械效率的计算
1、滑轮机械效率的计算：分析1：分析右图
分析：；；；
注意：不计绳重和摩擦时，额外功是克服动滑轮重力所做功
分析2：（1）用滑轮组将物体匀速提升h，则滑轮组的机械效率?
分析：
扩展：（任何条件都适用）
（2）若不计绳重和轴摩擦，则滑轮组的机械效率
分析：不计绳重和轴摩擦时：
；
（不计绳重和轴摩擦时适用）
2、斜面机械效率的计算
分析：；；
；
额外功是克服摩擦力所做的功
例17、在某场馆建设中，采用了如图所示的装置提升重物，工人师傅用1000N的拉力F向下拉绳，使重1600N的重物匀速上升了
5m，此过程中克服绳重和摩擦力做功500J；
求:(1）拉力F做的功; （2）该滑轮组的机械效率; （3）动滑轮的重力；
解析：（1）拉力F做功为：
（2）该滑轮组的机械效率为：80%
（3）动滑轮的重力为：300N
例18、用如图所示的滑轮组匀速提升重为300N的物体，人对绳的拉力为200N，则滑轮组的机械效率为？
解析：由图可知，滑轮组承担物重的绳子段数：n=2
滑轮组的机械效率：
例19、用图示甲、乙两种方式将同一重物匀速提升相同高度。图中所有滑轮等重，
且不计绳重和轮轴间的摩撼。
在重物上升过程中，甲的机械效率 大于 乙的机械效率。
(选填“大于”“等于”或“小于”）
例20、用如图所示的滑轮组拉动重为G的物体A向左做匀速直线运动的距离为s，所用拉力为F，物体受到的摩擦力为f，则以下所
求的物理量正确的是（ D ）
A.拉力所做的功W=2Fs B.拉力所做的有用功
C.拉力F所做的额外功 D.该滑轮组的机械双率
例21、如图所示物体A重力为20N，用滑轮组分别按甲、乙两种方法提升重物和水平移动。
A物体在水平面滑动时受到的摩擦力为15N，F1=12N,F2=6N
A物体在10s内匀速移动的距离均为0.6m,则在该过程中，下列分析正确的是（ A ）
A.甲的机械效率等于乙的机械效率 B.F1做功比F2做功慢
C.两种方法中所做的有用功一样多 D.甲图中动滑轮的重力为4N
例22、如图所示，某工人重600N，站在水平面上，绳能承受的最大拉力为1000N，当工人的拉力为150N时，能使重360N的物体
匀速上升（不计绳重和轮轴间的摩擦）。
求:(1）该滑轮组此时的机械效率; （2）动滑轮的重力； （3）该工人所能提升重物的最大重力
解析：（1）由图只n=3，且绳端移动的距离s=nh，
该滑轮组此时的机械效率：
（2）不计绳重和摩擦，由可得，动滑轮的重力：
（3）因人的重力小于绳子承受的最大拉力1000N，所以，人施加的最大拉力等于人的重力，即：，此时提升物体的重力最大。由可得，重物的最大重量：
例23、如图所示，体重为60ON的小刚用滑轮组提升400N的重物时，若滑轮组的机械效率80%。不计绳重和轴摩擦。
求:（1）动滑轮受到的重力
（2）地面对小刚的支持力 注:要求画出相关的受力分析图。
（3）绳子能够承受的最大拉力，求滑轮组的最大机械效率。
解析：（1）已知G=400N，，，n=5；
因为：，所以
（2）绳子承重段数n=5，以重物和动滑轮为研究对象，受力分析如图1所示；
因为：，所以绳子受到的拉力为：
由于力的作用是相互的，所以小刚受到绳子的拉力
以小刚为研究对象，受力分析如图2所示。
地面对小刚的支持力
（3）当时，因为：，所以滑轮组提起的最大物重为：
滑轮组的最大机械效率为：
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