初中物理教科版八年级下册4 机械效率同步训练题

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1.（2019福建）工人用如图的机械将物体匀速提升到某一高度，若物体的重力与滑轮的重力之比G物：G滑轮＝9：1，忽略绳重与摩擦的影响，则机械效率为（ ）
A．10%B．45%C．80%D．90%
【答案】D
【解析】 ，故D 正确。
2.（2019通辽）如图所示，利用滑轮组在2s内将重400N的物体匀速提升了1m，所用拉力F为150N．不计绳重和摩擦下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的速度为2m/s B．动滑轮的总重为100N
C．滑轮组的机械效率为83.3% D．提升更重的物体，滑轮组的机械效率会变小
【答案】A
【解析】A、由图知，n＝4，绳子自由端移动的距离：s＝4h＝4×1m＝4m，
绳子自由端移动的速度：v＝＝＝2m/s，故A正确；
B、不计绳重及摩擦，拉力F＝（G+G动），可得动滑轮所受的重力：
G动＝4F﹣G＝4×150N﹣400N＝200N，故B错误；
C、拉力做的功：W总＝Fs＝150N×4m＝600J，
有用功：W有用＝Gh＝400N×1m＝400J，
滑轮组的机械效率：
η＝＝×100%≈66.7%，故C错误；
D、若用该滑轮组提升所受重力更重的物体，额外功不变，有用功增加，有用功在总功中所占的比例增加，机械效率会变大，故D错误。故选：A。
3.（2019鸡西）(双选)关于下列说法正确的是（ ）
A．“酒香不怕巷子深”，说明物质的分子在不停地做无规则运动
B．晶体熔化过程，内能增加，温度升高
C．物体做的功越多，物体的功率就越大
D．用同一滑轮组提升不同的重物，提升物体越重，滑轮组的机械效率越高
【答案】 A D
【解析】A、“酒香不怕巷子深”说明分子在不停地做无规则运动，故A正确；
B、晶体在熔化过程中，从外界吸收热量，所以内能增加，温度不变，故B错误；
C、力做功越多，做功不一定越快，功率由做功大小和做功时间共同决定，故C错误；
D、用同一滑轮组提升不同的重物，提升物体越重，有用功所占的比例越大，滑轮组的机械效率越高，故D正确。故选：AD。
4.(2019山东临沂)下列各选项是小明整理的物理笔记，错误的是（ ）
A. 做功快的机械，效率不一定高 B. 动滑轮既能省力又能改变力的方向
C. 不透明物体的颜色由它反射的色光决定 D. 沙漠地区昼夜温差大与砂石的比热容小有关
【答案】B
【解析】A．功率表示做功的快慢，与效率大小无关；
B．定滑轮可以改变力的方向，动滑轮可以省力，滑轮组既可以改变力的方向又可以省力；
C．白色反射所有色光，黑色吸收所有色光，其他颜色只反射跟自身颜色相同的色光，所以不透明物体的颜色由它反射的色光决定；
D．由于砂石比热容较小，半天吸收相同热量升温快温度高，夜晚温度下降放出热量少，温度低，所以昼夜温差大
5.（2019湖南衡阳）如图所示，用滑轮组提升重900N的物体，使它在10s内匀速上升1m。已知所用的拉力F为400N。则在提升重物的过程中(不计绳重和摩擦)，下列说法正确的是（ ）
A.拉力做功的功率为90W
B.拉力在这10s内做的功为400J
C.动滑轮的重力为300N
D.若用该滑轮组匀速提升更重的物体时，则绳子拉力会变大，但机械效率不变
【答案】C
【解析】如图，滑轮组的n=3，s=3h=3m，拉力做功W总=Fs=1200J，B错误;拉力的功率为P总=W总／t=120w，A错误; 不计绳重和摩擦, F=(G+G动) ／n，所以G动=nF-G=300N，C正确；不计绳重和摩擦,滑轮组的额外功只有克服动滑轮的重所做的功，额外功不变，增大有用功，机械效率增加，D错误。
6.（2019湖北宜昌）如图所示的吊车有大小两个吊钩，在确保安全的前提下，下列关于吊车机械效率说法正确的是（ ）
A．吊起相同货物，使用小吊钩机械效率高 B．吊起相同货物，上升速度快机械效率高
C．每次吊起的货物越少，机械效率越高 D．货物升高的高度越高，机械效率越高
【答案】A
【解析】（1）使用小吊钩吊起相同货物时，小吊钩（小动滑轮）的重力小，做的额外功少，在有用功一定的情况下，总功小，其机械效率高，故A正确；
（2）由机械效率公式η＝＝＝可知，机械效率的高低与上升速度、货物升高的高度无关，故BD错误；
（3）每次吊起的货物越少，有用功越少，有用功在总功中所占比例越小，所以机械效率越低，故C错误。
7.（2019湖北鄂州）如图所示，利用动滑轮将重力为100N的物体在5s内匀速竖直提升，拉力F为60N，绳子自由端移动的距离为2m，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．物体移动的速度为0.4m/s B．所做的有用功为200J
C．动滑轮的机械效率为60% D．拉力F的功率为24W
【答案】D
【解析】动滑轮上绳子的有效股数n＝2，
由s＝nh可得，物体上升的高度：h＝＝＝1m，则物体移动的速度：v＝＝＝0.2m/s，故A错误；
所做的有用功：W有＝Gh＝100N×1m＝100J，故B错误；
拉力做的总功：W总＝Fs＝60N×2m＝120J，动滑轮的机械效率：η＝×100%＝×100%≈83.3%，故C错误；
拉力F的功率：P＝＝＝24W，故D正确。
8. （2019湖南娄底）既可以省力，又可以改变用力方向的滑轮是______（选填“定滑轮”“动滑轮”或“滑轮组”）；利用一个效率为90%的杠杆做100J的总功，其中额外功是______J。
【答案】滑轮组；10。
【解析】（1）使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向；使用动滑轮可以省力，但不可以改变力的方向；用定滑轮和动滑轮组成滑轮组，既可以省力，又可以改变力的方向；
（2）由题知，使用杠杆做的总功W总=100J，η=90%，
由η==90%可得做的有用功：W有用=W总×90%=100J×90%=90J，
则利用杠杆做的额外功：W额=W总-W有用=100J-90J=10J。
9. （2019黑龙江绥化）如图是智慧小组“测滑轮组的机械效率”的实验装置。测得的实验数据如表。
（1）实验过程中，应竖直向上__________拉动弹簧测力计。
（2）第三次实验中滑轮组的机械效率是___________。
（3）分析表中实验数据可知，同一滑轮组，物重__________，滑轮组的机械效率越高。
（4）若在第三次实验中，物体上升的速度为0.1m/s，则拉力F的功率为_______W
（5）创新小组也利用重为1N、2N、4N的物体进行了三次实验，每次测得的机械效率均大于智慧小组的测量值，则创新小组测量值偏大的原因可能是________。（填字母）
A．测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指在零刻度线下方
B．弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升
C．所使用的动滑轮的重力小于智慧小组
【答案】（1）匀速缓慢；（2）74.1%；（3）越大；（4）0.54；（5）C。
【解析】（1）实验过程中，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，系统处于平衡状态，拉力等于测力计示数；
（2）第三次实验中滑轮组的机械效率是：η＝＝＝≈74.1%；
（3）纵向分析表中实验数据可知，同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机械效率越高；
（4）若在第三次实验中，F＝1.8N，物体上升的速度为0.1m/s，则绳子自由端的速度：v＝3×0.1m/s＝0.3m/s，
则拉力F的功率为：P＝＝＝Fv＝1.8N×0.3m/s＝0.54W；
（5）A．测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指在零刻度线下方，拉力测量大了，机械效率变小，不符合题意；
B．弹簧测力计每次拉动钩码时均加速上升，拉力变大，机械效率变小，不符合题意；
C．使用的动滑轮的重力小于智慧小组，克服动滑轮做的功减小，额外功减小，机械效率变大，符合题意；故选C。
10.（2019天津）用如图所示的滑轮组，将一重为450N的物体以0.1m/s的速度匀速向上提起2m，拉力F为200N．求：
（1）滑轮组的机械效率；
（2）拉力F的功率。
【答案】：（1）75%；（2 60W；
【解析】（1）工人做的有用功：W有用=Gh=450N×2m=900J，
由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=3，拉力端移动距离s=3h=3×2m=6m，
拉力做的总功：W总=Fs=200N×6m=1200J，
滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=75%；
（2）由v=得做功时间：t===20s，拉力做功的功率：P===60W；
1. (2019四川绵竹)如图所示，斜面长20m、高10m，固定在水平地面上。一位同学用平行于斜面向上40N的拉力，在20s内把重60N的物体沿斜面向上匀速拉动了10m。在此过程中（ ）
A．斜面的机械效率是66.7% B．斜面的机械效率是75%
C．该同学对物体做功的功率是10W D．该同学对物体做功的功率是30W
【答案】B
【解析】（1）拉力F做的总功： W总=Fs=40N×10m=400J；
拉力做的有用功： W有用=Gh=60N×5m=300J；
斜面的机械效率： ；
（2）该同学对物体做功的功率：。
2.（2019聊城）如图所示，用滑轮组提升重100N的物体时，在10s内绳子自由端被匀速拉下6m。已知拉绳子的力F为60N，不计绳重和摩擦，则在此过程中（ ）
A．物体被提升了2m B．所做的有用功是300J
C．拉力F的功率是30W D．滑轮组的机械效率是55.6%
【答案】B
【解析】解： A、由图可知n=2，由s=2h可得，物体被提升的高度h=s=×6m=3m，故A错误；
B、所做的有用功：W有用=Gh=100N×3m=300J，故B正确；
C、拉力做的总功：W总=Fs=60N×6m=360J，拉力做功的功率：P===36W，故C错误；
D、滑轮组的机械效率：η==×100%≈83.3%，故D错误。故选：B。
3.（2019 山东济宁）两个滑轮按图所示的方式组合，用5N的拉力F拉动绳端，使物体在5s内水平向左匀速滑动1m，物体与地面间的摩擦力为9N．下列选项正确的是（ ）
A．A是定滑轮，B是动滑轮 B．拉力F做的功为5J
C．拉力F的功率为1.8W D．滑轮组的机械效率为90%
【答案】D
【解析】 A.A滑轮随物体一起运动，为动滑轮；B滑轮的轴固定不动，为定滑轮，故A错；
B.由图知，n＝2，拉力端移动距离s＝2s物＝2×1m＝2m，拉力做功W总＝Fs＝5N×2m＝10J，故B错；
C.拉力做功功率P＝＝＝2W，故C错；
D.拉力做的有用功：W有用＝fs物＝9N×1m＝9J,滑轮组的机械效率η＝＝×100%＝90%，故D正确。
4.（2019四川广安）如图所示，甲、乙两个滑轮组，其中每个滑轮的质量都相同、分别用拉力F1、F2将重物G1、G2提升相同高度，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．若G1＝G2，则拉力F1、F2做的总功相同
B．若G1＝G2，则拉力F2做的有用功多
C．若G1＞G2，则甲的机械效率大于乙的机械效率
D．若G1＞G2，则甲、乙两个滑轮组的机械效率相等
【答案】C
【解析】 AB、若G1＝G2，且重物匀速提升的高度相同，由W有＝Gh可知，有用功相同；
不计绳重及摩擦，则额定功是克服动滑轮自重做的功，即W额外＝G动h，因每个滑轮质量都相等，提升的高度相同，但乙装置有2个动滑轮，故乙做的额外功多，而W总＝W有+W额外，所以总功不相同，即F1、F2做的功不相等，故AB错误；
CD、不考虑绳重、摩擦，则滑轮组的机械效率ç＝＝＝，若G1＞G2，重物匀速提升的高度相同，由W有＝Gh可知，甲有用功大；
不计绳重及摩擦，则额定功是克服动滑轮自重做的功，即W额外＝G动h，因每个滑轮质量都相等，提升的高度相同，但乙装置有2个动滑轮，故乙做的额外功多，故甲的机械效率大于乙的机械效率，故D 错误，C正确；
5.（2019四川泸州）用如图所示的滑轮组匀速竖直提升物体，不计一切摩擦和绳重。下列判断正确的是（ ）
A．该滑轮组绳自由端拉力F的大小一定等于所提物体重力的三分之一
B．用该滑轮组提升不同的物体，物体越重，其机械效率越大
C．用该滑轮组分别提升水面下和水面上的同一物体，其机械效率相等
D．其他条件不变，仅将滑轮组中的动滑轮重力变大，其机械效率变大
【答案】B
【解析】 A、由图知，n＝3，不计一切摩擦和绳重，拉力F＝（G+G轮）＞G，所以拉力F的大小大于所提物体重力的三分之一，故A错误；
B、不计一切摩擦和绳重，用该滑轮组提升不同的物体，则η＝＝＝＝，可见提升的物体越重，其机械效率越大，故B正确；
C、用该滑轮组分别提升水面下和水面上的同一物体，由于物体在水中受到浮力，就好比用滑轮组提升的物体重力变小，所以其机械效率不相等，故C错误；
D、仅将滑轮组中的动滑轮重力变大，将同一物体提升相同的高度（其他条件相同），有用功相同，由W额＝G动h可知额外功增大，则总功增大，有用功与总功的比值减小，机械效率减小，故D错误。
6.（2019江苏南京）建筑工地上，起重机吊臂上的滑轮组如图所示在匀速起吊重4.2×103N的物体时，物体5s内上升了6m，此过程中有用功为 J，钢丝绳移动的速度为 m/s；若滑轮组的机械效率为70%，则额外功为 J，拉力F为 N，其功率为 W。
【答案】2.52×104；3.6；1.08×104；2000；7.2×103
【解析】有用功：W有用＝Gh＝4.2×103N×6m＝2.52×104J；
由图可知，n＝3，钢丝绳移动的速度：v绳＝nv物＝n×＝3×＝3.6m/s；
由η＝可的总功，W总＝，
额外功：W额＝W总﹣W有用＝﹣W有用＝W有用（﹣1）＝2.52×104J×（﹣1）＝1.08×104J；
总功：W总＝Fs，拉力：F＝＝＝＝＝2000N；
拉力的功率：P＝Fv＝2000N×3.6m/s＝7.2×103W。
7.（2019重庆B）如图，用大小为500N的拉力F通过滑轮组将重为800N的物体匀速提升10cm，不计绳重与摩擦，拉力F移动的距离为 cm，滑轮组的机械效率是 %。
【答案】20；80%
【解析】由图知，动滑轮和物体有两段绳子承担，h＝10cm＝0.1m，s＝2h＝1×10cm＝20cm＝0.2m
W有＝Gh＝800N×0.1m＝80J，W总＝Fs＝500N×0.2m＝100J
η＝×100%＝×100%＝80%
8.（2019江苏扬州）如图所示，用100N的拉力F匀速提升重为240N的物体，在10s内物体上升1m，则有用功是 J，拉力的功率是 W，机械效率是 。
【答案】240；30；80%。
【解析】有用功W有＝Gh＝240N×1m＝240J；总功W总＝Fs＝100N×3×1m＝300J；
拉力的功率P＝＝＝30W，机械效率η＝＝×100%＝80%。
9.（2019四川遂宁）在“测量滑轮组机械效率”的实验中，某组同学选择了如图所示的两种滑轮组进行多次实验，记录的实验效据如下表：
（1）根据表中数据可以判断出第一次实验所选择的是______（选填“甲”或“乙”）滑轮组。
（2）在第一次实验中，当______拉动滑轮组时，弹簧测力计示数如图丙所示，拉力F为______N；该次实验滑轮组的机械效率是______（计算结果精确到0.1%）。
（3）机械效率是机械性能好坏的重要标志结合生产生活实际，分析实验数据可知，下列提高机械效率的措施不可行的是______（选填符号）
A．增加所提物重 B．减轻机械自重C．机械加润滑油 D．增加重物上升高度
【答案】（1）甲；（2）竖直向上匀速；0.4；41.7%；（3）D；
【解析】（1）由表中第一次实验数据可知，钩码上升的高度h=10cm，绳端移动的距离s=30cm，
由s=nh可得，绳子的有效股数n===3，由图可知，甲滑轮组绳子的有效股数为3，乙滑轮组绳子的有效股数为4，所以，第一次实验所选择的是甲滑轮组；
（2）实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计的，这样示数才会稳定，所读出的数值才等于拉力的大小；
由图丙可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，拉力F=0.4N，
该次实验滑轮组的机械效率η==×100%=×100%≈41.7%；
（3）A．由1、2或3、4两组数据可知，用相同的装置提升物体的重力越大，滑轮组的机械效率越大，故A可行；
B．由1、3或2、4两组数据可知，用不同的状态提升相同的物体上升相同的高度时，机械自重越小，滑轮组机械效率越大，故B可行；
C．机械加润滑油，提升重物时减小了额外功，根据η=×100%=×100%可知，滑轮组的机械效率越大，故C可行；
D．由η====×100%可知，滑轮组机械效率与物体提升的高度无关，故D不可行。
10．（2019山东泰安）如图所示，人的重力为850N，双脚与地面接触面积为250cm2，用滑轮组拉着重210N的物体沿竖直方向以0.1m/s的速度匀速向上运动了5s。人对绳子竖直向下的拉力为100N，求：
（1）物体上升的高度；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）人对地面的压强。
【答案】（1）物体上升的高度为0.5m；（2）滑轮组的机械效率为70%；（3）人对地面的压强为3×104Pa。
【解析】（1）由v＝可得物体上升的高度：h＝vt＝0.1m/s×5s＝0.5m；
（2）由图可知，n＝3，拉力端移动距离s＝3h，滑轮组的机械效率：
η＝＝＝＝＝×100%＝70%；
（3）此时人对地面的压力：F压＝G人﹣F＝850N﹣100N＝750N，
人对地面的压强：p＝＝＝3×104Pa。
答：（1）物体上升的高度为0.5m；（2）滑轮组的机械效率为70%；（3）人对地面的压强为3×104Pa。
实验次数
物重G/N
物体上升高度h/m
拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
1
1
0.1
0.6
0.3
55.6%
2
2
0.1
1.0
0.3
66.7%
3
4
0.1
1.8
0.3
实验次数
钩码重G/N
钩码上升高度H/cm
拉力F/N
绳端移动距离S/cm
机械效率
1
0.5
10
30
2
1.5
10
0.8
30
62.5%
3
0.5
10
0.5
40
25.0%
4
1.5
10
0.7
40
53.6%