中小学教育资源及组卷应用平台
12.3
机械效率
课后练习
1、（2020陕西）某小区正在进行改造施工。工人用如图所示的滑轮组将750N的沙子匀速提升了10m，用时100s。若工人所用的拉力为400N，则拉力的功率为
_______
W，滑轮组的机械效率为 ___________
。使用该滑轮组既能
_________
又能改变力的方向。使用滑轮组
__________
（选填“能”或“不能”）省功。
2、（2020齐齐哈尔）小彬用如图所示滑轮组把重400N的货物匀速提升2m，若不计绳重和摩擦，所用的拉力是250N．此过程中绳端移动的距离为
__________m，滑轮组的机械效率是 _____________
。
3、（2020湖北荆州）荆州“方特东方神画”主题乐园于2019年9月盛大开园。乐园在修建过程中，如图所示，工人师傅在50s内用大小为500N的力F，将物体从斜面底端拉到顶端，若此装置的机械效率为80%，则下列说法正确的是（g=10N/kg）（ ）
A.
所拉物体的质量为800kg
B.
拉力的功率是40W
C.
物体在斜面上运动时受到的摩擦力是100N
D.
物体在斜面上运动时增加的内能大于800J
4、（2020辽宁丹东）如图，在斜面上将一个重为15N的物体匀速从斜面底端拉到顶端，沿斜面向上的拉力
，斜面长
、斜面高
。下列说法正确的是（
）
A.
克服物体重力做功7.2J
B.
额外功为1.8J
C.
物体受到的摩擦力为2.25N
D.
斜面的机械效率为37.5%
5、（2020巴中）如图所示，物体重为50N，小明用这个滑轮组3s内将物体匀速提升0.3m。拉力为20N，不计绳重和摩擦，下列说法错误的是（ ）
A.
动滑轮的重力为10N
B.
拉力F的功率为2W
C.
该滑轮组的机械效率约为83.3%
D.
提升的物体越重时，该滑轮组的机械效率越高
6、（2020哈尔滨）提高机械效率，能够更充分地发挥机械设备的作用，“测量机械效率”实验装置如图（每个动滑轮重相同。忽略摩擦及绳重）。
（1）实验中应
_____________
拉动弹簧测力计。
（2）实验过程中收集到a、b、c三组实验数据如下。
计算出a组实验的：有用功_________
J，机械效率_________。
（3）比较a、b两组的机械效率，它们的关系是：η1
__________η2．若提升相同物重到相同高度，与a装置相比，b装置的优势是
_____________
。
比较b、c滑轮组，它们机械效率的关系是：η1_____η2，影响它们机械效率高低的因素是 _________。
7、（2020黔西南州）如右图所示，工人们用同一滑轮组，根据需要有两种方式来提起等重的建筑材料，若不计摩擦和绳重，则F1______F2，机械效率ηA______ηB。（填“>”“=”或“<”）
8、(2020湖南岳阳)
“测量滑轮组的机械效率”的实验数据如下表：
（1）实验时，应沿竖直向上的方向
____
拉动弹簧测力计。
（2）第2次实验中弹簧测力计的示数如图所示为
____
N。
（3）第3次实验滑轮组的机械效率是
____
（保留一位小数）。
（4）如果用这个滑轮组提升7N的重物，则它的机械效率可能是
____
（选填序号）。
A．60%
B.70%
C.80%
9、（2020衡阳）.近期我国长江中下游许多省份因连续大雨发生洪涝灾害。抗洪抢险小分队成员李军在一次行动中需要帮老百姓把一个质量为240kg的重物搬到2m高的车上。为了省力采用5m的长木板搭了一个斜面（如图所示)。用1200N的力用了5min匀速将重物推到车上。关于此简易斜面装置列说法中正确的是
A.他对重物做了4800J的功
B.他做功的功率为16W
C.此次简易斜面装置的机械效率为50％
D.斜面是一种省力杠杆
10、(2020凉山)关于功率、机械效率，下列说法正确的是（ ）
A．做功越多的机械，其功率就越大
B．越省力的机械，其功率就越小
C．做功越慢的机械，其机械效率就越低
D．有用功与总功的比值越大的机械，其机械效率就越高
11、（2020?遵义）小明用如图所示滑轮组将一个放在水平地面上的物体匀速拉动，物体移动了3m，物体重为2000N，与地面的接触面积为0.5m2，运动过程中物体受到的摩擦力为450N，绳子自由端受到的拉力F
为200N，求：
（1）物体对地面的压强；
（2）拉力F做的功；
（3）该装置的机械效率．
12.3
机械效率
课后练习答案：
1、120；62.5%；省力
不能。
2、4；80%。
3、C
4、C
5、B
6、（1）竖直向上匀速；
（2）0.2；66.7%；
（3）＝；省力；＜；提升物体的重力不同。
7、<
=
8、（1）匀速；（2）2.4；（3）76.9%；（4）C。
9、D
10、D
1题
2题
3题
4题
5题
7题
8题
9题
127题
21世纪教育网
www.21cnjy.com
精品试卷·第
2
页
（共
2
页）
HYPERLINK
"http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
"
21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共35张PPT)
12.3
机械效率
人教版
八年级下
新知导入
问题：你会选用哪种方法？
1
2
3
1
2
3
对沙子做功
对桶做功
克服重力做功
对沙子做功
对桶做功
对滑轮做功
对沙子做功
对口袋做功
对滑轮做功
新知讲解
一、什么是有用功与额外功
他的目的是：
把沙子运上三楼
对砂子做功
对人们有用
必须做的功
图1中对空桶做功克服自身重力做功
并不需要做
但
又不得不做的功
图2中对空桶做功和提升动滑轮
图3中对口袋做功和提升动滑轮
有用功
W有用
：对人们有用的必须做的功
上图中提沙子做的功
额外功
W额外
：对人们既无利用价值又不
得不做的功
上图中由于克服动滑轮重、人自重等需要做的功
总功W总
：有用功与额外功的总和(动力所做的所有功)
上图中人施加的力所做的功
小结：
分析有用功和额外功
（a）用滑轮组提起重物
有用功：克服重物重力所做的功。
即：W有
=
G·h
额外功：克服动滑轮和绳子重力所做的功，还有克服摩擦力所做的功。
（b）利用挖掘机搬运泥土
有用功：克服泥土重力所做的功。
即：W有
=
G·h。
额外功：克服抓斗和机臂重力所做的功，还有克服摩擦力所做的功。
事例
目的
有用功
额外功
总功
1、用桶从井中提水
2、水桶掉进井里要把桶捞起来
3、用书包把书背上楼
（C）分析下列事例中的有用功、额外功、总功。不考虑绳重和摩擦。
G水h+
G桶h
G水h
背书
捞桶
提水
G书h
G桶h
G桶h
G水h
G书包h+G人h
G水h+
G桶h
G书包h+
G书h
+G人h
F
钩码
沙
F
木箱
W有用
W总
W额外的原因
提钩码
G码h
Fs
提沙
G沙h
Fs
克服杠杆
重和摩擦
克服动滑轮重、桶重和摩擦
克服摩擦
fL
FL
G箱h
提木箱
从表中你发现W有用和W总的有什么关系？
W额外
小结
W总=W有+W额
W额＞0
W总＞
W有
问题：你希望额外功多些好还是少些好？
使用机械做功时，额外功越少，有用功在总功中占的比例越大，机械的工作效率越高。
对沙子做功
对桶做功
克服重力做功
刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。
19%
有用功在总功中占的百分比
二、机械效率
W有1=G沙h
=100N×6m=600J
W额1=（G桶+G人）h
=(20N+400N)×6m=2520J
W总1
=（W有1
+
W额1）=600J+2520J=3120J
W额1
对沙子做功
对桶做功
对滑轮做功
有用功在总功中占的百分比
77%
W有2=G沙h
=100N×6m=600J
W额2
W额1=（G桶+G滑轮）h
=(20N+10N)×6m=180J
W总1
=（W有1
+
W额1）=600J+180J=780J
对沙子做功
对口袋做功
对滑轮做功
有用功在总功中占的百分比
87%
W有1=G沙h
=100N×6m=600J
W额2
W额1=（G口袋+G滑轮）h
=(5N+10N)×6m=90J
W总1
=（W有1
+
W额1）=600J+90J=690J
19%
77%
87%
有用功W有与总功W总的比值叫机械效率。机械效率用η表示。
η=
W有
W总
×100％
有用功总小于总功，所以机械效率总小于1
机械效率是表征机械性能的重要标志
（一）什么是机械效率
一些机械的机械效率：
抽水机：
60%－80%
柴油机：
28%--40%
滑轮组：
50%--70%
信息浏览
起重机：40%－50%
（二）探究
斜面的机械效率
提出问题：
①有用功、总功分别怎样计算？
②要测定斜面的机械效率，
需要测定哪些物理量？
③如何设计记录表格？
W有=Gh
W总=FS
测G、h、F、s
次数
G(N)
h(m)
W有
(J)
F
(N)
s
(m)
W总(J)
η
1
2
3
一、在斜面倾斜程度不变的情况下，在斜面上分别铺白布、毛巾、砂纸，改变斜面的粗糙程度，测斜面的机械效率。
二、在斜面光滑程度不变的情况下，将垫高木块放在斜面下不同位置，改变斜面的倾角，测斜面的机械效率。?
实验步骤
操作注意事项：
1．测力F时，要匀速拉动物体沿斜面上升。
2．在测量h和s时，先在斜面上固定一个点，然后从此点向下垂直测高度h，向下沿斜面到斜面的起点测斜面的长度s。这样保证了h和s的对应性。千万别把垫高木块的高当做斜面的h。
结论：斜面越光滑、倾角越大，机械效率越高。
例1：小明用100N的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下2m，杠杆的另一端将320N的重物提高了0.5m，
他做的有用功是多少？总功是多少？杠杆的机械效率是多少？
W有用
150J
η=
W总
×%=
200J
×%=75%
解：W有=Gh=320N×0.5m=160J
W总=FS=100N×2m=200J
答：做的有用功是160J，总功是200J，杠杆的机械效率是75%。
例2：用一个动滑轮把500N的重物
提高1m，所用的拉力是300N，
在此过程中有用功为多少？总功为多少？动滑轮的机械效率为多少？
W有用
500J
η=
W总
×%=
600J
×%≈83.3%
解：W有=Gh=5000N×1m=500J
W总=FS=300N×2m=600J
答：做的有用功是500J，总功是600J，杠杆的机械效率是83.3%。
例3：在下图中，物体A在地面匀速运动，对面对A的摩擦力是8N，A物体的重力是9N，弹簧测力计示数是F=5N，求滑轮组的机械效率？
解：W有用=F物S物=fS物=8N×Sm=8sJ
W总=FS绳=F
nS物=5N×2×Sm=10sJ
W有用
8SJ
η=
W总
×%=
10SJ
×%=80%
答：动滑轮的机械效率是80%。
例4：（潍坊中考）如图所示，斜面长s=1.5m，高h=0.3m。建筑工人将重G=500N的货物箱，用绳子从地面匀速拉到顶端时，沿斜面向上的拉力F=150N。忽略绳子重力。求：
（1）该过程拉力F做的功；
（2）该装置的机械效率；
（3）货物箱在斜面上受的摩擦力大小。
解：（1）W总=FS=150N×1.5m=225J
（3）W额=W总-W有=225J-150J=75J
W有用
150J
（2）η=
W总
×%=
225J
×%=67%
W有=Gh=500N×0.3m=150J
W额
75J
F摩=
S
1.5m
=50N
=
课堂练习
1、（2020?甘孜州）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）在相同时间内把重物G提升相同高度。若F1和F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．力F1和F2做功的功率相同
B．力F1和F2做的总功相同
C．两个滑轮组机械效率一样大
D．甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高
D
2、（2020?广州）如图所示，小明分别使用甲、乙、丙、丁四种机械匀速提升物体（绳长不变），测得拉力和物体M、N所受的重力如表所示，则（ ）
A．甲的机械效率比丙的大
B．乙、丁的机械效率相同
C．使用丙提升物体M时省力
D．实验测得的数据无法算出机械效率
F甲
F乙
F丙
F丁
GM
GN
5.5N
12N
5.5N
8N
5N
10N
A
3、（2020?鞍山）如图所示，小丽用滑轮组拉动重为600N的物体A．以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动10s。所施加的拉力F＝100N（忽略绳重和滑轮重）。若该滑轮组的机械效率为75%，则绳端移动的距离为_____m，滑轮组做的有用功为_____J，地面对物体A的摩擦力为_______N。
2
150
150
4、（2020?凉山州）关于功率、机械效率，下列说法正确的是（ ）
A．做功越多的机械，其功率就越大
B．越省力的机械，其功率就越小
C．做功越慢的机械，其机械效率就越低
D．有用功与总功的比值越大的机械，其机械效率就越高
D
5、（2020?自贡）如图，重为G的物体在沿斜面向上的拉力作用下，从斜面的底部移到顶部，设沿斜面移动的距离为s，高为h，拉力为F，物体受到的摩擦力为f，则斜面的机械效率为（ ）
B
课堂总结
机械效率
有用功
额外功
总功
作业布置
人教版八年级物理下册第88页动手动脑学物理1、2、3、4题
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php
