人教版八年級下冊物理精講與精練突破12.3 機械效率（附答案）

12.3機械效率【考點梳理】考點一：有用功和額外功1.有用功：使用機械時，對人們有用的功叫有用功。也就是人們不用機械而直接用手時必須做的功。在提升物體時，W有用=Gh2.額外功：使用機械時，對人們沒有用但不得不做的功叫額外功。3.額外功的主要來源：①提升物體時，克服機械自重、容器重、繩重等所做的功。②克服機械的摩擦所做的功。4.人們在使用機械做功的過程中實際所做的功叫總功，它等于有用功和額外功的之和。即：W總=W有用+W額5.若人對機械的動力為F，則：W總=FS 考點二：機械效率定義：有用功與總功的比值，叫機械效率。（2）公式：η=×100％技巧歸納一、滑輪（組）的機械效率（一）提升重物問題根據拉力F作用位置不同分為兩種情況（二）水平拉動問題，也根據拉力F作用位置不同分為兩種情況技巧歸納二、、斜面機械效率計算類1.用斜面提升物體的模型圖2.用斜面提升物體有用功、額外功和總功求法（1）有用功W有用=Gh（2）總功W總=Fs（3）額外功W額外=W總—W有用其中s是動力F沿著斜面移動的距離，h是重物上升的高度，s和h的關系，通?？捎山馊呛瘮档玫剑话阈泵鎯A斜角給出。3.斜面機械效率的求解（1）用斜面提升物體時，有用功和總功的比值.稱為斜面的機械效率。（2）斜面機械效率公式：η＝（W有用/W總）×100％η＝（W有用/W總）×100％=(Gh/Fs)×100％【題型歸納】題型一：效率概念的理解1．（2022春·山東棗莊·八年級校聯考階段練習）關于功和機械效率的說法正確的是（）A．功率越大的機械，做的功就越多 B．做功時間越長的機械，做的功就越多C．機械效率低的機械，做的功就越少 D．在總功相同時，機械效率高的機械，做的有用功就越多2．（2023春·北京順義·八年級統(tǒng)考期中）在生產和生活中經常使用各種機械，下列說法正確的是（）A．使用任何機械都可以省力B．使用任何機械都可以省功C．使用機械時，有用功越大，機械效率越高D．使用機械時，有用功占總功的比例越大，機械效率越高3．（2020春·安徽淮南·八年級統(tǒng)考期末）已知甲、乙兩種機械在做功過程中，甲的機械效率比乙的機械效率大，這表明（）A．甲做的有用功與總功的比值比乙大B．甲做功比乙做功快C．甲做的有用功比乙做的有用功多D．甲做的額外功比乙做的額外功少題型二：滑輪組效率的計算4．（2022春·山東濟寧·八年級統(tǒng)考階段練習）如圖所示的滑輪組，每個滑輪重50N，用這個滑輪組把質量為45kg的重物在2s內勻速提升2m，不計繩重和摩擦，下列說法中正確的是：（g=10N/kg）（）

A．作用在繩自由端的拉力F為125N B．在2s內做的有用功為1000JC．若所掛物體越重，該滑輪組機械效率越小 D．該套裝置的機械效率為90%5．（2023春·北京順義·八年級統(tǒng)考期中）如圖所示用滑輪組提升物體。測得物體重力為3N，滑輪組在1s內將物體勻速提升0.2m，繩子自由端拉力F為2N，不計繩重和輪軸間的摩擦。關于此過程，下列判斷正確的是（）A．動滑輪重力為0.8N B．滑輪組做的有用功為1.2JC．滑輪組的機械效率為75% D．繩子自由端移動的速度為1m/s6．（2022春·河南焦作·八年級期末）如圖所示，小麗用滑輪組勻速提升一個重為600N的物體，物體上升的速度為0.1m/s，人拉繩的力F為250N，不計繩重和摩擦，下列說法不正確的是（）A．人拉繩做功的功率為75WB．滑輪組的機械效率為80%C．動滑輪重為100ND．繩子自由端移動的速度為0.3m/s題型三：水平滑輪組效率的計算7．（2020春·河南周口·八年級?？计谀┤鐖D所示，重400N的物體在30N的水平拉力F的作用下，以0.1m/s的速度沿水平地面向左勻速直線運動了10s，滑輪組的機械效率是80%，則在此過程中下列說法正確的是（）A．繩子自由端移動的距離是1m B．有用功為400JC．拉力F的功率為3W D．物體與地面間的摩擦力為72N8．（2022春·重慶大足·八年級統(tǒng)考期末）如圖所示，重為800N的物體在100N水平拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面向左勻速直線運動了10s，滑輪組的機械效率為60%。在此過程中，下列說法正確的（）A．拉力F做的功為400JB．額外功為240JC．物體與地面間的摩擦力為120ND．若再用該滑輪組水平向左勻速直線拉動重力不同的另一物體，機械效率不變9．（2023春·八年級校聯考單元測試）使用如圖所示的滑輪組，沿水平方向勻速拉動質量為300kg的物體，彈簧測力計的示數為200N，物體在10s內移動1m。物體所受的摩擦力為物重的0.1倍。不計繩重和滑輪組內的摩擦，下列說法正確的是（）A．滑輪組的機械效率為50%B．動滑輪重為100NC．繩子自由端拉力的功率為20WD．增大物重機械效率不變題型四：斜面的效率計算10．（2020春·湖北武漢·八年級武漢一初慧泉中學校考階段練習）如圖所示，工人師傅要將重為1000N的木箱拉到1.5m高的車廂里，他將一塊5m長的木板擱在地面與車廂之間構成斜面，然后站在車上用400N的拉力將物體從斜面底端勻速拉到車廂里，則下列說法中正確的是（）

A．物體和斜面之間的摩擦力為400NB．工人所做的有用功為2000JC．斜面的機械效率為75%D．工人所做的總功為5000J11．（2021春·湖北武漢·八年級統(tǒng)考期末）如圖所示，在斜面上將一個重5.4N、邊長為0.15m的正方體從A處勻速拉到B處，沿斜面向上的拉力F=2.0N，下列說法正確的是（）A．物體從A處被拉到B處的過程中，要克服摩擦力做功，物體的機械能減小B．斜面的機械效率是60%C．斜面對物體的摩擦力是0.65ND．僅將豎立的墊塊向左移一些，勻速拉動物體時所需的拉力更大，斜面的機械效率會變低12．（2021春·河南新鄉(xiāng)·八年級?？计谀┤鐖D所示，重為G的物體在沿斜面向上的拉力F作用下，從斜面的底部移到頂部，設物體沿斜面移動的距離為s，升高的高度為h，需要的時間為t，受到的摩擦力為f。下列說法中正確的是（）A．斜面是一種費力機械 B．拉力F做功的功率為C．斜面的機械效率為 D．拉力F做的功為Gh+Fs題型五：探究機械效率影響因素實驗問題13．（2022春·湖北省直轄縣級單位·八年級校聯考階段練習）建筑工地上矗立的塔吊，是用電動機來帶動滑輪組提升重物的設備。如何提高滑輪組機械效率，節(jié)約電能呢？為此同學們進行了“影響滑輪組機械效率因素”的實驗探究，用到的裝置如圖，實驗數據記錄如表所示：實驗次數鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/m繩端拉力F/N繩端移動距離s/m機械效率η120.11.20.3？220.21.20.655.6%340.11.90.370.2%440.11.30.561.5%

（1）第1次實驗中，有用功為_____J，總功為______J，求得的機械效率為_____（保留一位小數）；第4次實驗是用_____圖所示裝置來完成的。（2）比較1、2兩次實驗數據可得：用同一滑輪組提升相同重物，滑輪組的機械效率與重物上升高度_____（“有關”或“無關”）。（3）通過比較_____兩次實驗數據可得：同一滑輪組提升的物體越重，滑輪組機械效率越高（填實驗次數的序號）。（4）通過比較3、4兩次實驗數據可得出：不同滑輪組提升相同重物，動滑輪越重，機械效率越_____。（5）根據以上結論，不能提高機械效率是_____。A．減輕動滑輪重

B．增加所提物體重C．機械加潤滑油

D．增加重物上升高度14．（2022春·山東棗莊·八年級校聯考階段練習）某實驗小組在測滑輪組機械效率的實驗中得到的數據如表所示，實驗裝置如下圖：

（1）通過表中數據可分析出實驗1是用___________（填“甲”或“乙”）圖做的實驗，實驗2是用___________（填“甲”或“乙”）圖做的實驗。（2）請將表中空白處填上恰當的數據。（百分號前保留整數）（3）通過實驗1和實驗2的數據分析可得出結論：使用不同的滑輪組，提升相同的重物時，動滑輪的個數越多，滑輪組的機械效率___________。（4）比較實驗1和實驗3可得正確結論：使用同一滑輪組，___________，可以提高滑輪組的機械效率。物理量123鉤碼重G（N）446鉤碼上升高度h（m）0.10.10.1繩端拉力F（N）1.81.42.4繩端移動距離S（m）0.30.50.3機械效率η74%①___________②___________15．（2022春·廣東汕頭·八年級統(tǒng)考期末）實驗小組在測滑輪組機械效率的實驗中得到的數據如下表所示，實驗裝置如圖所示實驗次數123鉤碼的重力/N446鉤碼上升的高度h/m0.10.10.2繩端拉力F/N1.81.62.4繩端上移的距離s/m0.30.4機械效率74.1%62.5%（1）通過表中數據可分析出第2次實驗是用圖______（選填“甲”或“乙”）所示裝置做的實驗；（2）通過第1次實驗和第2次實驗的數據分析可得出結論：使用不同的滑輪組提升相同的重物時，動滑輪的質量越大，滑輪組的機械效率______（選填“越高”“不變”或“越低”）；（3）小組同學再用第1次實驗中使用的裝置做第3次實驗，表中第3次實驗中空缺的數據應為：繩端上移的距離s=______m，機械效率η=______；（4）比較第1次實驗和第3次實驗可得出結論：使用同一滑輪組，提升物體的重力越大，機械效率______；（5）采用圖丙裝置，改變動滑輪重G動，提升同一物體進行多次實驗，獲得數據并繪制出如圖丁的圖像。分析圖像中的A點可知，被提升物體所受的重力為______N。（忽略繩重和摩擦）題型六：機械效率的綜合性問題16．（2022春·上?！ぐ四昙壣贤飧街行？茧A段練習）工人用如圖甲所示的滑輪組利用箱子運送建材上樓，每次運送量不定?；喗M的機械效率隨建材重量變化的圖象如圖乙所示，滑輪和鋼繩的摩擦力及箱子繩重忽略不計，g取10N/kg。（1）動滑輪的重力是多大？（2）若工人在1min內將建材勻速豎直向上提升了12m，作用在鋼繩上的拉力為400N，求拉力的功率；（3）當滑輪組的機械效率為80%時，運送建材的重力是多大？17．（2018春·湖北十堰·八年級統(tǒng)考期末）用如圖所示的滑輪組，將質量為450kg的物體A以0.2m/s的速度沿水平方向勻速向右拉動2m，拉力F大小為200N，物體A與地面間的滑動摩擦力大小是物體A重力的0.1倍，取g＝10N/kg。求：（1）物體A與地面間的滑動摩擦力；（2）拉力做功的功率；（3）該滑輪組的機械效率。18．（2023春·全國·八年級校聯考期末）有一根繩子，通過如圖甲所示的滑輪組，能夠提起的最重物體是A，物體比A再重繩子將會斷裂（不計繩重和摩擦）。求：（1）將A勻速提高2m做的有用功為470J，則物重為多大？（2）若此時滑輪組的效率為92.5%，人的重力為600N，每只腳與地面接觸面積為2×10-2m2，則人對地面的壓強多大？（3）若用這根繩子和這些滑輪，組成如圖乙所示滑輪組，利用它從水中緩慢勻速提起（不計水的阻力）一個邊長為3×10-1m的正方體B，當提到B的下表面所受水的壓強為2×103Pa時，繩子斷裂，則正方體的密度多大？【課堂達標】一、單選題19．（2020春·湖北襄陽·八年級統(tǒng)考階段練習）如圖，已知斜面長4m，斜面高2m。小明沿斜面將重為400N的貨物由底端勻速拉到頂端，用時10s。已知拉力大小為300N，繩重不計，則下列說法中正確的是（）

A．小明對貨物做的有用功是1200J B．小明對繩的拉力的功率是80WC．斜面的機械效率約是66.7% D．物體受到斜面的摩擦力是90N20．（2022春·山東棗莊·八年級校聯考階段練習）如圖，用滑輪組將重600N的物體勻速提升，如果人用的拉力為250N，則下列結論中正確的是（）

A．如將物體提高2米，拉力做功1000JB．物體提高1米，裝置所做的有用功為250JC．物體以0.5米/秒的速度勻速被提升，拉力的功率為375WD．此裝置的機械效率為60％21．（2022春·河南駐馬店·八年級?？茧A段練習）小明用如圖所示的滑輪組將80N的重物在4s內勻速提升了2m，所用拉力為50N。不考慮摩擦和繩重。下列說法正確的是（）

A．對重物做的有用功為200JB．滑輪組的動滑輪重為20NC．滑輪組的機械效率為62.5%D．當所提重物的質量增大時，該滑輪組的機械效率將減小22．（2022春·山東濟寧·八年級統(tǒng)考階段練習）如圖所示，用相同的滑輪構成甲乙兩個滑輪組，分別將相同重物勻速提升相同高度，不計繩重和摩擦。對比甲乙兩個滑輪組，下列說法正確的是（）

A．繩端移動的距離s甲=s乙，拉力對滑輪組所做的功W甲≠W乙B．繩端移動的距離s甲≠s乙，拉力對滑輪組所做的功W甲=W乙C．繩端拉力F甲=F乙，滑輪組的機械效率η甲=η乙D．繩端拉力F甲≠F乙，滑輪組的機械效率η甲≠η乙23．（2021春·湖北武漢·八年級統(tǒng)考期末）為了將放置在水平地面上重為100N的物體提升一定高度，設置了圖甲所示的滑輪組裝置。當用圖乙所示隨時間變化的豎直向下的拉力F拉繩時，物體的速度v和物體上升的高度h隨時間變化的關系分別如圖丙和丁所示。不計繩重和繩與輪之間的摩擦。下列計算結果不正確的是（

）A．0-1s內，地面對物體的支持力大于10NB．1s-2s內，物體在做加速運動C．2s-3s內，拉力F的功率是125WD．2s-3s內，滑輪組的機械效率是83.33%24．（2020春·湖北武漢·八年級武漢一初慧泉中學?？茧A段練習）如圖所示，A物體受到的重力是100N，在拉力F的作用下，物體A以0.2m/s的速度在水平地面上向左做勻速直線運動，已知拉力F=5N，滑輪組的機械效率為80%，則下列說法正確的是（）

A．拉力F的功率是3WB．2s內繩子自由端移動的距離是0.8mC．5s內拉力F所做功的大小是20JD．物體A受到水平地面的摩擦力大小是15N25．（2021春·廣東深圳·八年級統(tǒng)考期末）如圖，工人利用滑輪組勻速吊起重為2100N的路燈桿（質量，分布均勻），繩端拉力F保持1000N。下列說法正確的是（）A．路燈桿離地前，相當于費力杠桿 B．路燈桿離地后，受到的拉力小于2100NC．路燈桿離地后，滑輪組的機械效率為70% D．路燈桿離地前后，滑輪組的機械效率不變26．（2022春·遼寧葫蘆島·八年級統(tǒng)考期末）小明家裝修房屋，一箱質量為80kg的建筑材料放在水平地面上，它與水平地面的接觸面積是。裝修工人用500N的拉力F通過如圖所示的滑輪組將建筑材料勻速提升3m，用時20s，（g=10N/kg）求：（1）建筑材料放在水平地面上時對地面的壓強；（2）拉力F的功率；（3）滑輪組的機械效率。27．（2020春·廣西賀州·八年級統(tǒng)考期末）如圖所示，一個質量為60kg的物塊，通過滑輪組在25N拉力作用下做勻速直線運動，在水平方向前進lm用時3s，已知物塊受到的滑動摩擦力的大小為60N，求：（1）該滑輪組的有用功是多少？（2）拉力做功的功率是多少？（3）該滑輪組的機械效率是多少？【高分突破】一、單選題28．（2021春·四川達州·八年級?？茧A段練習）如圖所示，甲是建筑工地上的塔式起重機示意圖，它是通過電動機帶動如乙所示滑輪組起吊物料的。如果這個滑輪組把6×103N的重物在10s內勻速提升10m，繩索自由端的拉力F＝2.1×103N，不計一切摩擦和繩重，則下列說法正確的是（）A．拉力做的功是2.1×104JB．繩索自由端的速度是10m/sC．該滑輪組的動滑輪重300ND．該滑輪組的機械效率是80%29．（2023春·八年級校聯考單元測試）如圖所示，斜面高為1m，長為4m，用沿斜面向上大小為75N的拉力F，將重為200N的木箱由斜面底端勻速緩慢拉到頂端，下列關于做功的判斷正確的是（）A．木箱受到的重力做功的大小為800J B．拉力F對木箱做功的大小為300JC．木箱受到的合力做功的大小為125J D．木箱受到斜面的支持力做功的大小為200J30．（2020春·河北衡水·八年級校考期末）如圖所示為工地上利用卷揚機和滑輪組提升重物的情形。卷揚機對繩的拉力為400N，用1min的時間將重900N的物體勻速提升5m。下列說法正確的是（）A．動滑輪所受重力為300NB．滑輪組的機械效率為75%C．卷揚機拉繩的速度為0.75m/sD．滑輪組對重物做功的功率為100W31．（2020春·河南許昌·八年級統(tǒng)考期末）如圖所示，用300N的力沿斜面把600N的重物勻速拉到頂端，重物在斜面上移動的距離為4m，上升的高度為1m。下列說法正確的是（）A．運動過程中，重物共受到三個力的作用 B．重物受到的摩擦力是100NC．運動過程中，重物的機械能不變 D．斜面的機械效率是32．（2020春·湖北武漢·八年級統(tǒng)考期末）如圖所示，質量為50kg的某人將物體沿水平方向勻速拉動了5m，所用時間為10s。物體和地面之間的摩擦力為320N，此時滑輪組的機械效率為80%，不計繩重和滑輪組的摩擦，下列說法中正確的是（）A．A、B、C處繩子受力的大小關系是B．繩子A點移動的速度是0.5m/sC．動滑輪重為80ND．人拉繩子做功的功率為100W二、填空題33．（2023春·八年級校聯考課時練習）如圖，在斜面上將一個重125N的物體勻速拉到頂端，克服摩擦力做了100J的功，已知斜面長10m，高4m。則拉力做的有用功為______J，斜面的機械效率為______，物體所受摩擦力的大小為______N。

34．（2021春·湖北武漢·八年級統(tǒng)考期末）如圖所示，將同一物體分別沿斜面AB、AC以相同的速度大小從底部勻速拉到頂點A，已知AB＞AC，施加的力分別為F1、F2，拉力做功的功率分別別P1、P2，若斜面是光滑的，則力F1_______F2，拉力做功的功率P1_______P2（選填“＞”“＝”或“＜”）；若斜面不光滑，F1沿斜面AB的拉力為1.8N，斜面AB長1.0m，高0.3m，物體質量為0.4kg，則此斜面的機械效率為_______、物體受到斜面的摩擦力為_______N。35．（2021春·湖北武漢·八年級統(tǒng)考期末）如圖所示，利用輕質滑輪組拉動水平地面上重為300N的物體，作用在繩端拉力F的大小為30N時，物體10s勻速運動了2m，物體受到的阻力為物重的0.15倍，則：A處拉力大小為______N；繩子自由端拉力F的功率為______W；滑輪組的機械效率為_______；當拉動物體做加速運動時，物體受到地面的摩擦力_______（選填“不變”、“變大”“變小”）36．（2022春·云南曲靖·八年級?？茧A段練習）工人師傅用如圖所示的裝置將重為480N的貨物在10s內勻速提升了3m，已知動滑輪重為120N，若不計繩重和摩擦，則滑輪組的機械效率為___________；拉力做功的功率為___________W。

37．（2022春·湖北十堰·八年級統(tǒng)考期末）如圖所示，工人們用同一滑輪組，根據需要用兩種方式來提起等重的建筑材料，若不計摩擦和繩重，則F1________F2，機械效率ηA_________ηB（兩空均選填“>”“=”或“＜”），摩擦及繩重忽略不計，影響滑輪組機械效率的原因有________（寫出一點即可）。38．（2020春·河南洛陽·八年級統(tǒng)考期末）用圖甲所示的滑輪組運送貨物上樓，每件貨物重100N，每次運送的量不定，圖乙記錄了在整個過程中滑輪組的機械效率隨貨物重力增加而變化的圖像，由圖可知動滑輪重為______N，當某次運送3件貨物時，繩子的拉力F是______N，滑輪組的機械效率為______。（不考慮繩重和摩擦）三、實驗題39．（2022春·北京·八年級校考期中）探究滑輪組機械效率實驗：用一個定滑輪和一個動滑輪組成滑輪組有兩種繞線方法。小明采用了如圖甲所示的繞線方法組裝滑輪組，小樂采用另一種繞線方法組裝滑輪組。（1）請幫助小樂在圖乙中畫出滑輪組的繞線______；（2）在實驗中，彈簧測力計應豎直向上______拉動；（3）實驗中他們得到的數據如下表所示：實驗序號鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/m繩的拉力F/N繩端移動距離s/m機械效率η小明140.12.30.287.0%260.13.40.2小樂350.11.90.387.7%470.12.60.389.7%小明第2次實驗中，W有用=______J，η=______%；（4）分析小樂的實驗，可得結論：使用同一個滑輪組，滑輪組的機械效率的高低與被提升物體的______大小有關；（5）該同學利用如圖所示的兩個滑輪組還可以探究滑輪組的機械效率與______的關系；（6）分析表中數據可知，，排除測量因素的影響，主要原因是______。40．（2023春·八年級校聯考課時練習）某實驗小組在做“測量滑輪組機械效率”的實驗中得到的數據如下表所示，第1、2、3次實驗裝置分別如圖甲、乙、丙所示。次數鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/m測力計拉力F/N測力計移動距離s/m機械效率η120.10.90.374.1%240.11.6___________83.3%340.11.10.572.7%（1）表格中第2次測力計自由端移動的距離s=______m；（2）在實驗操作中應豎直向上______拉動彈簧測力計，小組同學發(fā)現實驗過程中邊拉動邊讀數，彈簧測力計示數不穩(wěn)定，應該靜止讀數，你認為他的想法______（選填“正確”“不正確”）；（3）比較第1次實驗和第2次實驗，可得結論：使用同樣的滑輪組，______可以提高滑輪組的機械效率；（4）由第2、3次實驗可得結論：使用不同的滑輪組，提升相同的重物時，動滑輪的個數越多（質量越大），滑輪組的機械效率______。41．（2020春·湖南懷化·八年級統(tǒng)考期末）在“測定滑輪組機械效率”的實驗中，小明用如圖所示的滑輪組提升鉤碼，改變鉤碼的數量，正確操作，實驗數據如下：序次物重G/N鉤碼上升高度h/m動力F/N動力作用點移動距離s/m11.00.20.70.422.00.21.20.433.00.21.70.4（1）實驗時，用手向下______拉動彈簧測力計，使掛在滑輪組下的鉤碼緩緩上升，實驗過程中有______段繩子承擔滑輪組與物體的總重；（2）第①次實驗時所做的有用功為______J，總功為______J，滑輪組的機械效率為______；（3）由表中實驗數據分析可知，同一滑輪組，所提升物重增大，機械效率將______（選填“增大”“減小”或“不變”）。四、計算題42．（2023春·八年級校聯考課時練習）建筑工地的工人用如圖所示的滑輪組來提升重物。已知重物G=900N，不計繩重和摩擦，當繩子自由端的拉力F=400N時，可將重物勻速提升2m。在此過程中，試求：（1）拉力F做了多少功?（2）滑輪組的機械效率是多少?（3）若將該滑輪組的機械效率提高5%，需要用此滑輪組提升多重的重物?43．（2020春·湖北十堰·八年級?？计谀┤鐖D是一次車輛故障處置過程拖車裝置簡化圖。為了盡快疏通道路，交警只用了30s的時間，指揮拖車在水平路面上將1.5t的故障車勻速拖離了現場。若故障車與地面的總接觸面積為600，被拖離的速度是6m/s，繩子自由端的拉力F是500N，該裝置的機械效率是80%。（g取10N/kg）求：（1）故障車停在水平路面時對地面的壓強；（2）拉力F的功率；（3）故障車在被拖離過程中受到的阻力f。44．（2022春·湖北十堰·八年級統(tǒng)考期末）如圖，是某工地上運建材的裝置圖，用滑輪組拉著重800N的小車A沿水平方向勻速運動，貨車受到的摩擦力是貨車重力的0.2倍。在50s內物體移動10m，拉力F做的功為2000J，滑輪的重力大小可以忽略不計。求：（1）小車A受到繩子的水平拉力F1；（2）拉力F的大小；（3）滑輪組的機械效率。45．（2020春·山東菏澤·八年級統(tǒng)考期末）如圖所示，工人們用滑輪組勻速提起水池中體積為、密度為的實心金屬塊，在10s內豎直上升了0.5m（金屬塊始終浸沒在水中），水面到池底的深度為12m。（）求：（1）水池底部受到水的壓強；（2）金屬塊受到的浮力大??；（3）若不計摩擦、繩子和動滑輪的重力，則作用于繩子末端的力為多大？（4）若實際所用拉力為1000N，則這個滑輪組的機械效率為多大？參考答案：1．D【詳解】A．功率表示做功的快慢，在相同時間內，做功多的功率大，沒有時間相同這個前提條件不能說功率大的機械做功多，故A錯誤；B．做功時間長的機械不一定做功多，如果是兩個功率相同的機械，做功時間長的做功多，故B錯誤；C．機械效率表示有用功占總功的比例多少，機械效率低說明有用功占總功比例小，和做功多少無關，故C錯誤；D．總功相同時，機械效率高的機械有用功占總功的比例大，即機械效率越高有用功越多，故D正確。故選D。2．D【詳解】A．使用機械有的可以省力，有的費力，例如費力杠桿，故A錯誤；B．使用機械時，省力的機械費距離，省距離的機械費力，即不能省功，故B錯誤；CD．機械效率指的是有用功和總功之比，使用機械時，有用功占總功的比例越大，機械效率越高，故C錯誤，D正確。故選D。3．A【詳解】A．機械效率是有用功與總功的比值，甲的機械效率比乙大，表明甲做的有用功與總功的比值比乙大，故A正確；B．功率表示做功的快慢，功率與機械效率無關，甲的機械效率比乙的機械效率大，甲做功不一定比乙做功快，故B錯誤；C．由于不知道總功的大小，只根據有用功的大小無法判定機械效率的大小，故C錯誤；D．由于不知道總功的大小，只根據額外功的大小無法判定機械效率的大小，故D錯誤。故選A。4．D【詳解】A．物體受到的重力為G=mg=45kg×10N/kg=450N由圖知：承擔物重的繩子有3段，作用在繩子自由端的拉力為故A錯誤；B．根據題意可知，拉力做的有用功為W有用=Gh=450N×2m=900J故B錯誤；C．不計繩重和摩擦，動滑輪重力一定，滑輪組提起的物重越大，有用功越多，但額外功不變，所以機械效率越高，故C錯誤；D．拉力做的總功為滑輪組的機械效率為故D正確。故選D。5．C【詳解】A．不計繩重和摩擦，由于拉力所以，動滑輪的重力G動=nF-G=2×2N-3N=1N故A錯誤；B．根據題意知道，有用功W有用=Gh=3N×0.2m=0.6J故B錯誤；C．由圖知道n=2則繩子自由端移動的距離s=nh=2×0.2m=0.4m拉力做的功為W總=Fs=2N×0.4m=0.8J此時滑輪組的機械效率為故C正確；D．繩子自由端移動的速度為故D錯誤。故選C。6．C【詳解】AD．因為物體上升的速度為，所以繩子移動的速度為人拉繩做功的功率為故AD正確，AD不符合題意；B．滑輪組的機械效率為故B正確，B不符合題意；C．由得故C錯誤，C符合題意。故選C。7．D【詳解】A．由圖知，，則繩子自由端移動的距離s繩=3s物=3v物t=3×0.1m/s×10s=3m故A錯誤；B．拉力做功W總=Fs繩=30N×3m=90J有用功W有=ηW總=80%×90J=72J故B錯誤；C．拉力做功的功故C錯誤；D．有用功，拉力做的總功W總=Fs繩，機械效率則物體與地面間的滑動摩擦力F=η×3F=80%×3×30N=72N故D正確。8．B【詳解】A．由圖可知，繩子承重股數為n=3，則繩子自由端移動的距離為拉力F做的功，即總功為故A錯誤；BC．拉力做的有用功為，，因為所以物體與地面間的摩擦力為那么拉力做的有用功為則拉力做的額外功為故B正確，C錯誤；D．由于滑輪組的機械效率為因為是用同一個滑輪組，因此拉力做的額外功不變，由于拉力做的有用功為，摩擦力大小與接觸面的粗糙程度以及壓力大小有關，壓力大小等于重力大小，因為重力不同，故摩擦力大小不同，因此拉力做的有用功不同，機械效率會改變，故D錯誤。故選B。9．B【詳解】A．物體的重力G=mg=300kg×10N/kg=3000N物體受到的摩擦力f=0.1G=0.1×3000N=300N則拉力F克服物體摩擦力做的有用功W有=fL=300N×1m=300J由圖可知，動滑輪用2段繩子拉物體，且彈簧測力計的示數為200N，則拉力F=200N，繩子自由端移動的距離s=2m，拉力做的總功W總=Fs=200N×2m=400J滑輪組的效率故A錯誤；B．由可知，動滑輪重G動=nF-f=2×200N-300N=100N故B正確；C．拉力的功率故C錯誤；D．若增大物重，則物體受到的摩擦力變大，物體移動相同的距離，滑輪組所做的有用功變大，而額外功不變，有用功在總功中所占的比例變大，因此機械效率會變大，故D錯誤。故選B。10．C【詳解】B．工人所做的有用功故B錯誤；D．工人所做的總功故D錯誤；C．斜面的機械效率故C正確；A．物體和斜面之間的摩擦力故A錯誤。故選C。11．C【詳解】A．物體沿斜面向上勻速運動時，物體受重力、斜面的支持力、摩擦力和拉力四個力的作用，物體由A到B勢能增加，動能也增加，所以物體的機械能增加，故A錯誤；BC．物體由A到B做的有用功為拉力做的功為斜面對物體做的額外功，即摩擦力做功，為解得斜面的機械效率是故B錯誤，C正確；D．只將豎立的墊塊向左移一些，斜面會變陡，斜面的長度不變，斜面的高度增加，用斜面提升物體做的有用功增加，斜面越陡，物體對斜面的壓力會減小，所以摩擦力會減小，克服摩擦力做的額外功減小，拉力做的總功為有用功與額外功的和，由斜面的機械效率計算式得所以變小，斜面的機械效率將變大，故D錯誤。故選C。12．B【詳解】A．使用斜面能夠省力，所以斜面是一種省力機械，故A錯誤；B．拉力F做的功為W總＝W有+W額＝Gh+fs拉力F的功率為故B正確；C．斜面的機械效率為故C錯誤；D．拉力F做的功為W總＝Fs，或W總＝Gh+fs故D錯誤。故選B。13．0.20.3655.6％丙無關1、3低D【詳解】（1）[1]第一實驗中，有用功為[2]根據公式可知，總功為[3]第一實驗中，機械效率為[4]第四次實驗時，繩子自由端移動的距離是物體上升距離的5倍，所以此滑輪組中有5段繩子與動滑輪接觸，因此是丙裝置。（2）[5]分析實驗數據可知：當物體上升高度發(fā)生變化時，滑輪組的機械效率未發(fā)生變化。所以滑輪組機械效率與把物體提升的高度無關。（3）[6]通過分析繩子自由端移動的距離與物體上升的距離關系可以知道，前三次實驗用的是同一滑輪組。在這三次實驗中，提升重物重力不同的是第1次實驗與第3次實驗。（4）[7]第三次實驗中繩子自由端移動的距離是物體上升距離的3倍，滑輪組中動滑輪只有一個。而第四次實驗中繩子自由端移動的距離是物體上升距離的5倍，滑輪組中動滑輪有兩個。第四次實驗滑輪組機械效率小于第三次實驗的滑輪組的機械效率。所以，不同滑輪組提升相同重物，動滑輪越重，機械效率越低。（5）[8]A．減輕動滑輪重，在其他情況都相同的情況下，可以減小額外功，可以提升機械效率。故A不符合題意；B．增加所提升物體重，在其他情況都相同時，可以增加有用功，可以提升機械效率。故B不符合題意；C．機械加潤滑油，在其他情況相同時，可以減小額外功，可以提升機械效率。故C不符合題意；D．若滑輪組中有n段繩子承擔總重，其機械效率為可見，重物上升高度對機械效率高低沒有影響。故D符合題意故選D。14．甲乙57％83％越低增大所提物體的重力【詳解】（1）[1][2]實驗1中鉤碼上升0.1m，繩端楊動的距離為0.3m，即s1=3h1故n1=3，是用甲圖做的實驗。實驗2中鉤碼上升0.1m，繩端移動的距離為0.5m，即S2=5h2故n2=5，是用乙圖做的實驗。（2）[3]實驗2中的機械效率故①處填57%；[4]實驗3中的機械效率故②處填83%。（3）[5]實驗1中使用1個動滑輪，實驗2中使用2個動滑輪，提起相同的鉤碼，且實驗2的機械效率低。通過實驗1和實驗2的數據分析可得出結論：使用不同的滑輪組，提升相同的重物時動滑輪個數越多，滑輪組的機械效率越低。（4）[6]實驗3中鉤碼上升0.1m，繩端移動的距離為0.3m，即S3=3h3故n3=3，是用甲圖做的實驗，即實驗1和實驗3都用甲圖做實驗，且實驗3中鉤碼的重力較大，機械效率較高，比較實驗1和實驗3可得正確結論：使用同一滑輪組，增大所提物體的重力，可以提高滑輪組的機械效率。15．乙越低0.683.3%越高12【詳解】（1）[1]第二組數據中繩端移動的距離是鉤碼上升高度的4倍，根據可知，第二次實驗中，由四股繩承擔物重，因此選擇乙裝置進行實驗。（2）[2]由表中第1次實驗和第2次實驗的數據可知，使用不同的滑輪組提升相同的重物時，提升高度相同時，提升物體做的有用功相同，動滑輪的個數越多（動滑輪的質量越大），提升物體時做的額外功越多，由可知，滑輪組的機械效率越低。（3）[3]由表中第1次實驗數據可知，繩端移動的距離是鉤碼上升高度的3倍，第三次實驗使用同樣的裝置，因此都使用了甲裝置，則第3次實驗繩端移動距離[4]滑輪組機械效率（4）[5]由表中第1次實驗物重為4N，機械效率為74.1%；第3次實驗數據物重為6N，機械效率為83.3%，由此可知：使用同一滑輪組，提升的重物越重，滑輪組的機械效率越高。（5）[6]如圖丙，滑輪組的機械效率為75%，則有解得被提升物體所受的重力為16．（1）400N；（2）80W；（3）1600N【詳解】解：（1）由圖乙可知，當運送建材的重力G1＝400N時，滑輪組的機械效率η＝50%，因滑輪和鋼繩的摩擦力及繩重忽略不計，所以克服建材重力做的功為有用功，克服建材和動滑輪總重力做的功為總功，則滑輪組的機械效率解得G輪＝400N。（2）由圖可知，承擔物重繩子的股數為n＝2，則鋼繩移動的距離s＝nh＝2×12m＝24m拉力做的功W＝Fs＝400N×24m＝9600J拉力的功率（3）當滑輪組的機械效率為80%時，則有解得。答：（1）動滑輪重為400N；（2）拉力的功率為80W；（3）當滑輪組的機械效率為80%時，運送建材的重力是1600N。17．（1）450N；（2）120W；（3）75%【詳解】解：（1）物體A與地面間的滑動摩擦力（2）由圖可知，動滑輪上有三段繩子，則拉力移動的速度拉力做功的功率（3）該滑輪組的機械效率答：（1）物體A與地面間的滑動摩擦力450N；（2）拉力做功的功率120W；（3）該滑輪組的機械效率75%。18．（1）235N；（2）11825Pa；（3）2×103kg/m3【詳解】解：（1）根據W=Gh可得，物體的重力（2）根據可得，拉力做的總功由甲圖可知，n=2，則繩端移動的距離s=2h=2×2m=4m根據W=Fs可得，繩子拉力人對地面的壓力為F壓=G﹣F=600N﹣127N=473N人對地面產生的壓強（3）在甲裝置中，動滑輪上的繩子股數為2，不計繩重和摩擦，拉力則動滑輪的重力G動=2F﹣GA=2×127N﹣235N=19N由p=ρgh得，正方體浸入水中的深度正方體排開水的體積V排=a2h=(3×10-1m）2×0.2m=1.8×10-2m3正方體受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.8×10﹣2m3=180N在乙裝置中，動滑輪上的繩子股數n=3，此時繩子斷裂，則拉力仍然為127N，不計繩重和摩擦，則拉力則正方體B的重力GB=3F′+F浮﹣G動=3×127N+180N﹣19N=542N正方體B的質量正方體B的密度答：（1）物體的重力為235N；（2）人對地面的壓強為11825Pa；（3）正方體B的密度為2×103kg/m3。19．C【詳解】A．小明對貨物做的有用功W有=Gh=400N×2m=800J故A錯誤；B．小明對貨物做的總功W總=Fs=300N×4m=1200J對繩子拉力的功率故B錯誤；C．斜面的機械效率故C正確；D．將貨物接到斜面頂端，所做的額外功W額=W總-W有=1200J-800J=400J貨物受到斜面的摩擦力故D錯誤。故選C。20．C【詳解】A．如圖，動滑輪上3條繩，n=3，將物體提高2m，繩子自由端移動的距離為6m。則拉力做功為故A錯誤；B．若將物體提高1米，裝置所做的有用功為故B錯誤；C．若物體以0.5米/秒的速度勻速被提升，因為n=3，繩子自由端移動的速度為1.5米/秒，功率為故C正確；D．將物體提升2m時的有用功此裝置的機械效率為故D錯誤。故選C。21．B【詳解】A．重物做的有用功故A錯誤；B．由圖可知n=2，不計繩重和摩擦時，繩端的拉力為50N，所以動滑輪的重力故B正確；C．繩子自由端移動的距離s=nh=2×2m=4m拉力做的總功滑輪組的機械效率故C錯誤；D．不計繩重和摩擦時，增加物重可以提高滑輪組的機械效率，故D錯誤。故選B。22．B【詳解】由圖可知，甲中動滑輪上有2股繩子，乙中動滑輪上有3股繩子，設重物提升高度為h，重物重力為G，動滑輪重力為G動，不計繩重和摩擦。AB．繩端移動的距離則由可知，甲中繩子的拉力為甲中繩子拉力做的總功為乙中繩子的拉力為乙中繩子拉力做的總功為則故A錯誤，B正確。CD．由上述分析可知有用功為甲的機械效率為乙的機械效率為則故CD錯誤。故選B。23．C【詳解】A．由圖乙可知，在0～1s內，拉力F＝30N。取動滑輪和重物為研究對象，受到向下的重力G和G動，向上的支持力F支，及三根繩子向上的拉力F′作用，處于靜止狀態(tài)；地面對重物的支持力F支＝G?F′＝G?3F拉+G動＝100N?3×30N+G動＝G動+10N10N故A正確，不符合題意；B．由圖丙可知，1s～2s內，物體在做加速運動，故B正確，不符合題意；C．由圖可知在2～3s內，重物做勻速運動，v3＝2.50m/s，拉力F3＝40N，因為從動滑輪上直接引出的繩子股數(承擔物重的繩子股數)n＝3，所以拉力F的作用點下降的速度v′3＝3v3＝3×2.50m/s＝7.5m/s拉力做功功率(總功率)P總＝F3v′3＝40N×7.5m/s＝300W故C錯誤，符合題意；D．滑輪組的機械效率故D正確，不符合題意。故選C。24．A【詳解】A．由圖可知，動滑輪上有3股繩子，物體A以0.2m/s的速度在水平地面上向左做勻速直線運動，則繩子端移動速度為0.6m/s，拉力F=5N，則拉力F的功率故A正確；B．繩子端移動速度為0.6m/s，2s內繩子自由端移動的距離s=vt=0.6m/s×2s=1.2m故B錯誤；C．5s內繩子自由端移動的距離s=vt=0.6m/s×5s=3m拉力F所做的功故C錯誤；D．物體在水平地面上向左做勻速直線運動，則物體A受到水平地面的摩擦力等于拉力，滑輪組的機械效率為80%，則有解得F拉=12N所以物體A受到水平地面的摩擦力f=F拉=12N故D錯誤。故選A。25．C【詳解】A．路燈桿一端剛被拉起時，阻力為路燈桿的重力G，作用點在重心上，繩子對路燈桿的拉力是動力F，支點為路燈桿的左端，可見，動力臂大于阻力臂，所以路燈桿離地前，相當于省力杠桿，故A錯誤；B．路燈桿離地后被勻速提升，桿受到的拉力與重力是一對平衡力，則拉力為F拉=G=2100N故B錯誤；C．由圖知道，承擔物重的繩子段數n=3，由于所以，滑輪組的機械效率為故C正確；D．滑輪組對路燈桿的拉力F拉做的功為有用功；路燈桿一端剛被拉起與杠桿全部被拉起相比較，全部被拉起時滑輪組對物體的拉力更大，由于所以，在提升高度相同時，路燈桿離地后所做的有用功增大，額外功幾乎不變，有用功在總功中所占的比例增大，則機械效率越大，故D錯誤。故選C。26．（1）800Pa；（2）150W；（3）80%【詳解】解（1）建筑材料放在水平地面上時對地面的壓力建筑材料放在水平地面上時對地面的壓強為（2）由圖知，承擔物重的繩子段數為2，拉力做的功為拉力做功的功率為（3）拉力做的有用功為滑輪組的機械效率答：（1）建筑材料放在水平地面上時對地面的壓強為800Pa；（2）拉力F的功率為150W；（3）滑輪組的機械效率為80%。27．（1）60J；（2）25W；（3）80%【詳解】解：（1）物塊做勻速直線運動，物塊受到的拉力等于滑動摩擦力，則滑輪組的有用功（2）由圖可知，動滑輪上繩子股數，則拉力移動的距離拉力做的功拉力的功率（3）滑輪組的機械效率答：（1）該滑輪組的有用功是60J；（2）拉力做功的功率是25W；（3）該滑輪組的機械效率是80%。28．C【詳解】A．由圖可知n＝3，繩子自由端移動的距離拉力做的總功故A錯誤；B．繩索自由端的速度故B錯誤；C．因為不計繩重和摩擦時所以動滑輪的重力故C正確；D．滑輪組的機械效率故D錯誤。故選C。29．B【詳解】A．由題意知，木箱的重力G=200N，斜面高h=1m，則克服重力做功W有用=Gh=200N×1m=200J故A錯誤；B．拉力F做的功W總=Fs=75N×4m=300J故B正確；C．木箱沿斜面勻速緩慢運動，處于平衡狀態(tài)，則木箱所受合力為零，由W=Fs可知，合力做功大小為0J，故C錯誤；D．木箱移動方向與支持力方向垂直，木塊沒有在支持力的方向上通過一定的距離，所以斜面的支持力做功為0J，故B錯誤。故選B。30．B【詳解】A．由圖知，，不計繩重和摩擦，拉力，動滑輪的重力為而實際中存在繩重和摩擦，動滑輪重力偏大，故A錯誤；B．滑輪組的機械效率故B正確；C．拉力端移動距離卷揚機拉繩的速度故C錯誤；D．滑輪組對重物做的有用功滑輪組對重物做功功率故D錯誤。故選B。31．D【詳解】A．運動過程中，重物受到四個力的作用：豎直向下的重力、垂直斜面向上的支持力、平行于斜面向上的拉力、平行于斜面向下的摩擦力，故A錯誤；C．重物沿斜面向上勻速運動，質量不變，速度不變，所以動能不變；同時高度增加，則重力勢能增大，因機械能等于動能與勢能的總和，所以重物的機械能增大，故C錯誤；D．克服物體重力做的有用功拉力做的總功斜面的機械效率故D正確；B．克服摩擦做的額外功由可得摩擦力故B錯誤。故選D。32．C【詳解】A．由圖知，A處與B處的拉力相等，等于人的拉力故A錯誤；B．拉力端移動速度，即A點移動速度故B錯誤；C．拉力端移動距離滑輪組的機械效率則拉力不計繩重和滑輪組的摩擦則動滑輪重力故C正確；D．拉力做功拉力做功功率故D錯誤。故選C。33．50083.3%10【詳解】[1]物體所受重力G=125N，物體被提升的高度h=4m，克服物體重力做的有用功W有用=Gh=125N×4m=500J[2]總功大小為W總=W有用+W額＝500J+100J=600J斜面的機械效率[3]在斜面上克服摩擦力做的功為額外功，由W額=fs得摩擦力的大小34．<<66.7%0.6【詳解】[1]若斜面光滑，沿斜面拉物體時不做額外功，即拉力做功等于有用功，而物重和上升高度均相同，則有用功相同，所以拉力在兩斜面上做功相同，即W1等于W2；而AB＞AC，由W=Fs知道，拉力F1＜F2[2]由于拉動物體的速度相同，F1＜F2，由P=Fv知道，拉力做功的功率P1＜P2[3]拉力做的有用功拉力做的總功斜面的機械效率[4]克服摩擦做的額外功為由W額=fs知道，斜面對物體的摩擦力35．451275%不變【詳解】[1]物體在水平地面上做勻速運動，物體受到的拉力(其大小等于A處拉力大小)，與物體受到的阻力是一對平衡力，大小相等，A處拉力大小FA=f=0.15G=0.15×300N=45N[2]由圖知，n=2，繩子自由端移動距離s=ns物=2×2m=4m繩子自由端拉力做功W總=Fs=30N×4m=120J拉力做功的功率[3]拉力做的有用功W有用=fs物=45N×2m=90J滑輪組的機械效率[4]因為滑動摩擦力大小與壓力、接觸面的粗糙程度有關，而與物體運動的速度大小無關，所以當拉動物體做加速運動時，物體受到地面的摩擦力不變。36．80%180【詳解】（l）[1]拉力做的有用功等于物體克服重力做的功，即W有用=Gh=480N×3m=1440J不計繩重和摩擦，拉力做的額外功W額=G動h=l20N×3m=360J拉力做的總功W總=W有用＋W額=1440J＋360J=1800J滑輪組的機械效率（2）[2]拉力做功的功率37．＜=所提建筑材料的重力【詳解】[1]工人們用同一滑輪組，根據需要有兩種方式來提起等重的建筑材料，由圖知n分別為3、2，不計摩擦及繩重，提升等重的建筑材料時拉力分別為比較可知F1＜F2；[2]因不計摩擦及繩重，額外功的來源是克服動滑輪自重做的功，滑輪組的機械效率因動滑輪的重力不變、提起物體的重力相同，故[3]摩擦及繩重忽略不計，影響滑輪組機械效率的原因有所提建筑材料的重力和動滑輪得的重力等。