学年教科版八年级下册物理 第十一章 第4节 机械效率Word文档格式.docx

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6.如图所示，工人师傅用600N的力沿着4m长的斜面，将重1200N的油桶匀速推到高1.5m的车上，则下列说法正确的是（　　）

利用斜面是为了省功 

工人师傅做功900J

油桶在斜面滚动的摩擦力为600N 

把油桶滚上去而不是推上去，是为了提高斜面机械效率

7.分别用如图所示的两个滑轮组，将同一物体提升到相同高度．若物体受到的重力为100N，动滑轮的重力为20N，在把物体匀速提升1m的过程中．（不计绳重和摩擦）下列说法不正确的是（　　）

甲、乙两滑轮组所做的总功都是120J

甲滑轮组所做的有用功为200J，乙滑轮组所做的有用功为300J

甲、乙滑轮组中绳子的自由端的拉力不相等

甲、乙两滑轮组的机械效率均为83.3%

8.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

1400J 

80% 

1800J 

83.3% 

2160J 

83.3%

二、多选题（共1题；

共3分）

9.如图，一个重为50牛的物体，在F=10牛外力作用下，自底端A匀速运动到B所需时间8秒，斜高为1.5米，机械效率为75%，下列计算结果不正确的是（　　）

外力做的有用功为75J 

外力做的总功为75J

物体从A运动到顶点B的速度为1.25m/s 

外力的功率是2.5W

三、填空题（共4题；

共12分）

10.用动力臂是阻力臂两倍的杠杆，将重400N的货物抬高20cm，手向下压杠杆的力是220N．则手向下降得高度是　 

________cm，这根杠杆的机械效率是 

________

11.如图所示，小明用滑轮组匀速提升一个重为600N的物体，物体上升的速度为0.1m/s，人拉绳的力F为250N，不计绳重和摩擦，则该滑轮组的机械效率为________，动滑轮重为________N，该滑轮组提升物体的越重，机械效率越________（填“高”或“低”）．

12.利用机械做功时，并非我们需要，但又不得不做的功叫________功，记做________．

13.________叫做机械效率，它的值总小于________．用一个动滑轮将重为G的物体提高h，绳的自由端拉力为F，则总功为________，有用功为________，效率为________．

四、解答题（共1题；

共5分）

14.什么是机械效率？

机械效率的大小可能大于1吗？

为什么？

五、实验探究题（共1题；

共7分）

15.某实验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

2

3

钩码重G/N

4

6

钩码上升高度h/m

0.1

0•1

绳端拉力F/N

1.8

1.6

绳端移动距离s/m

0.3

0.4

机械效率η

74.1%

62.5%

（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2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次试验，测力计的示数如图丙所示，表中第3次试验中空缺的数据应为：

绳端拉力F=________N，绳端移动距离s=________m，机械效率η=________．

（5）比较第1次实验和第3次实验可得出结论：

使用同一滑轮组，________．

六、综合题（共1题；

共10分）

16.如图所示，现某人用小车将它从斜面底端匀速推上斜面顶端，已知木箱重400N，人对车的推力F=75N，斜面长L=4m，斜面高h=0.5m，求：

（1）对木箱所做的有用功；

（2）这种情况下的机械效率．

答案解析部分

一、单选题

1.【答案】D

【解析】【解答】A、因为用滑轮组提升物体，对物体做的功是有用功．所以有用功：

W用=Gh=10N×

0.1m=1J，故A错误；

B、不计绳重和绳与滑轮间的摩擦时，F=

（G轮+G物），则：

动滑轮的重力G动=2F﹣G物=2×

6N﹣10N=2N，故B错误；

C、用滑轮组提升物体，拉力F做的功是总功，则拉力F做功的功率：

P总=

=0.6W，故C错误；

D、机械效率

，故D正确．

故选D．

【分析】由图通过动滑轮的绳子段数为2，s=2h．

根据功、功率和机械效率的公式分别计算出所做的有用功、动滑轮自重、拉力F做功的功率、滑轮组的机械效率，得出正确的判断．

2.【答案】D

【解析】【解答】解：

A、机械效率与机械是否省力没有关系．此选项错误；

B、机械做功越快，说明功率越大，机械效率与功率没有关系．此选项错误；

CD、使用机械时，不可避免地做额外功，所以机械效率一定小于1，所以机械效率小于或大于1的机械不存在．此选项错误．

【分析】机械效率指有用功占总功的比例，而做功的快慢指功率，二者之间没有什么关系．

3.【答案】A

AB、因为甲和乙质量相同，匀速提升高度相同，根据W有=Gh=mgh可知有用功相同，由于要克服动滑轮重力的作用，所以使用动滑轮做的总功多，由η=

可知定滑轮的机械效率高，所以η甲＞η乙．故A正确，B错误；

CD、不计绳重与摩擦，由定滑轮的使用特点可知：

F甲=G，而乙图中的滑轮是动滑轮，所以F乙=

​（G+G动），因动滑轮重量小于乙物体的物重G，故F甲＞F乙；

故CD错误．故选A．

【分析】

（1）有用功指的是为达到目的而做的功，本题中指的是克服物体重力做的功；

（2）动滑轮和定滑轮的使用特点：

使用定滑轮不能省力，但能改变动力的方向；

使用动滑轮不能改变动力的方向，但能省力．

（3）机械效率等于有用功和总功的比值，根据机械效率公式η=

分析两个滑轮机械效率的大小．

4.【答案】D

【解析】【解答】有用功为：

W有=Gh=100N×

0.5m=50J，总功为：

W总=Fs=80N×

0.5m×

2=80J，

额外功为：

W额=80J-50J=30J，

机械效率η=

=62.5%，

ABC不符合题意，D符合题意.

故答案为：

D.【分析】根据物重和高度减少有用功，利用拉力和绳子拉长的长度计算总功，有用功和总功的比值求机械效率.

5.【答案】D

【解析】【解答】

（1）由图知，滑轮组由2段绳子承担物重，所以s=2h=2×

0.2m=0.4m；

W总=Fs=3N×

0.2m×

2=1.2J，

W有=Gh=4N×

0.2m=0.8J，

W额=W总﹣W有=1.2J﹣0.8J=0.4J，

（2）滑轮组的机械效率：

（1）题目没有指名不计摩擦和绳重，因此是需要计摩擦和绳重的，此时额外功不能直接计算，需要用总功减去额外功得到，W总=Fs，W有=Gh，W额=W总﹣W有；

（2）知道物体重和提升的高度，利用W=Gh求有用功，再根据

求出机械效率．

6.【答案】D

【解析】【解答】A、利用斜面是为了增大距离，达到省力的目的，不是为了省功，故A错误；

B、工人师傅做功：

W总=Fs=600N×

4m=2400J，故B错误；

C、有用功：

W有用=Gh=1200N×

1.5m=1800J，

克服摩擦力做的额外功：

W额=W总﹣W有用=2400J﹣1800J=600J，

因为W额=fs，则摩擦力：

，故C错误；

D、把油桶滚上去而不是推上去，有用功不变，减小了克服摩擦力做的额外功，提高机械效率，故D正确．

（1）利用斜面是为了增大距离，达到省力的目的；

（2）工人师傅做的总功W=Fs求出；

（3）根据W=Gh求出有用功，根据W总=W有用+W额求出额外功，根据W额=fs求出摩擦力；

（4）把油桶滚上去而不是推上去，减小了克服摩擦力做的额外功，提高机械效率．

7.【答案】B

（1）甲乙两滑轮组所提的重物相同、上升的高度相同，

根据W=Gh可知两滑轮组所做的有用功相同，则W有=Gh=100N×

1m=100J，故B不正确．

（2）由图可知滑轮组绳子的有效股数n甲=2，n乙=3，

∵动滑轮的个数和重力以及物体的重力相同，

∴根据F=

（G物+G动）可知，两滑轮组绳子自由端的拉力不相等，故C正确，

（3）不计绳重和摩擦时，滑轮组的额外功是由克服动滑轮重力所做的功，

根据W=Gh可知，动滑轮重和上升高度相同时，两者的额外功相等，

即W额=G动h=20N×

1m=20J，

∵W总=W有+W额，

∴两滑轮组的总功相同，即W总=100J+20J=120J，故A正确；

据

可知，两滑轮组的机械效率相等，均为

故选B．

（1）甲乙两滑轮组所提的重物相同，上升的高度相同，根据F拉=

（G物+G动）计算出所用的拉力，比较两绳子拉力的大小关系；

根据s=

计算出移动距离，再根据W=Fs计算总功；

（2）甲乙两滑轮组所提的重物相同，上升的高度相同，根据W=Gh求出所做的有用功；

（3）不计绳重和摩擦时，滑轮组的额外功是由克服动滑轮重力所做的功，再根据总功等于有用功和额外功之和结合机械效率公式分析两滑轮组机械效率之间的关系．

8.【答案】D

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．

二、多选题

9.【答案】B,D

（1）外力做的有用功：

W有=Gh=50N×

1.5m=75J，

故A正确，不符合题意；

∴外力做的总功：

故B不正确，符合题意；

（2）外力的功率：

故D不正确，符合题意；

由P=Fv可得，物体从A运动到顶点B的速度：

故C正确，不符合题意．

故选BD．

（1）知道物体的重和上升的高度，根据W=Gh求出外力做的有用功，根据η=

×

100%求出外力做的总功；

（2）根据P=

求出外力的功率，利用P=Fv求出物体从A运动到顶点B的速度．

三、填空题

10.【答案】40；

90.1%

（1）物体上升高度：

h=20cm=0.2m，

动力移动距离：

L=2h=2×

20cm=40cm=0.4m；

（2）人做的总功：

W总=FL=220N×

0.4m=88J，

有用功：

W有用=Gh=400N×

0.2m=80J，

这根杠杆的机械效率：

η=

100%=

​×

100%≈90.1%．

40；

90.1%．

（1）根据动力臂是阻力臂的两倍，可知动力移动距离是物体上升高度的两倍；

（2）人做的总功等于手向下压杠杆的动力乘以动力移动的距离，有用功等于物体重乘以物体被提升高度，再根据效率公式求出杠杆的机械效率．

11.【答案】80%；

150；

高

（1）由图可知，滑轮组承担物重的绳子股数n=3，拉力端移动的距离s=3h；

则滑轮组的机械效率：

η=

=

100%=80%；

（2）不计绳重和摩擦，则拉力F=

（G物+G轮），所以动滑轮重：

G轮=3F﹣G物=3×

250N﹣600N=150N；

（3）该滑轮组提升物体的越重，有用功越大，而不计绳重和摩擦，额外功不变，有用功在总功中所占的比例越大，所以机械效率越高．故答案为：

80%；

高．

（1）由图可以看出使用滑轮组承担物重的绳子股数n，拉力端移动的距离s=nh，利用η=

100%求滑轮组的机械效率；

（2）不计绳重和摩擦，拉力F=

（G物+G轮），据此求动滑轮重；

（3）增大滑轮组机械效率的方法：

增大提升的物重、减小摩擦和动滑轮重．

12.【答案】额外；

W额外

利用机械做功时，不需要但又不得不做的功叫额外功，记做W额外．如克服机械自重、克服摩擦所做的功都属于额外功．

额外；

W额外．

【分析】使用机械时，①人们为完成某项任务必须做的功叫有用功；

②对完成任务没有用，但不得不做的功叫额外功；

③有用功与额外功之和叫总功．

13.【答案】有用功与总功的比值；

1；

2Fh；

Gh；

（1）使用机械时，有用功与总功的比值叫机械效率．只要使用机械，不可避免地做额外功，所以机械效率一定小于1．

（2）使用动滑轮提升重物时，克服物重做的功是有用功

W有用=Gh

拉力做的功是总功

W总=F2h

机械效率为η=

有用功与总功的比值；

．

（1）在使用机械时，人们为完成某项任务必须做的功叫有用功；

对完成任务没有用但不得不做的功，叫额外功；

有用功与额外功之和叫总功．

（2）使用动滑轮提升重物时，已知物重和提升高度，可以得到有用功；

已知拉力和承担物重的绳子股数，可以得到总功；

已知有用功和总功，可以得到机械效率．

四、解答题

14.【答案】解：

机械效率是提有用功占总功的百分比．由公式

，因任何机械都会有摩擦力等消耗一部分额外功，故W有用＜W总，所以η＜1．

机械效率是指有用功占总功的百分比．只要有使用机械，机械本身就必然有摩擦等要消耗一部分功，也就是说额外功是不可避免的，故有用功总小于总功，机械效率不可能大于1．故答：

，因任何机械都会有摩擦力等消耗一部分额外功，故W有用＜W总，所以η＜1．

【分析】使用机械做功时，机械对物体所做的功是有用的，是必须要做的，这部分功叫做有用功；

而只要有使用机械，就不可避免地要在机械上损耗一部分的功，如机械的运转存在的摩擦，要克服摩擦就要消耗一部分的功，这部分的功叫额外功．

有用功和额外功之和称为总功，有用功占总功的百分比就是机械效率．

五、实验探究题

15.【答案】

（1）匀速；

（2）；

（3）；

（4）；

（5）提升的重物越重，滑轮组的机械效率越高

（2）乙

（3）越低

（4）2.4；

0.3；

83.3%

（5）提升的重物越重，滑轮组的机械效率越高

（1）实验中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计，以保证拉力大小恒定；

（2）实验2，物体升高0.1m，绳子自由端移动0.5m，说明物体和动滑轮有5段绳子承担，所以实验2数据是由乙滑轮组进行的；

（3）由实验1和实验3可得：

使用同一滑轮组，物体越重，滑轮组的机械效率越高，所以增加物体的重力，可以提高滑轮组的机械效率；

（4）由丙图知，测力计的分度值为0.2N，其示数为2.4N；

由表中第1次实验数据可知，绳端移动的距离是钩码上升高度的3倍，第三次实验使用同样的装置，则第3次实验：

绳端移动距离s=3h=3×

0.1m=0.3m，机械效率η=

100%≈83.3%；

（5）由表中第1次实验和第3次实验数据可知：

使用同一滑轮组，提升的重物越重，滑轮组的机械效率越高．故答案为：

（2）乙；

（3）越低；

83.3%；

（5）提升的重物越重，滑轮组的机械效率越高．

（1）只有匀速竖直向上拉动弹簧测力计，拉力大小不变，弹簧测力计的示数稳定；

（2）根据物体升高的距离和绳子自由端移动的距离，判断承担物体和动滑轮绳子的段数．通过绳子的段数进行判断；

（3）在不考虑绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率跟提起的物重、动滑轮的重有关，在提起的物重一定时，动滑轮越重，机械效率越低；

在动滑轮重相同时，提起的物体越重，机械效率越高；

（4）在进行测力计的读数时，注意测力计的分度值；

根据表中实验数据求出绳子移动的距离，应用效率公式求出滑轮组效率；

（5）根据实验控制的变量与表中实验数据分析答题．

六、综合题

16.【答案】

（1）解：

0.5m=200J；

（2）解：

总功：

W总=Fs=75N×

4m=300J，斜面的机械效率：

100%=

100%≈66.7%．

【解析】【分析】

（1）根据W有用=Gh即可求出有用功；

（2）先根据W总=Fs求出总功，然后根据η=

求出斜面的机械效率．