人教版八年級(jí)物理下冊(cè)通關(guān)講義第3節(jié)機(jī)械效率(分層作業(yè))(原卷版+解析)

第3節(jié)機(jī)械效率[基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練]知識(shí)點(diǎn)1有用功和額外功1．豎直提升物體時(shí)W有=__________；水平拉動(dòng)物體時(shí)W有=__________；用滑輪提升物體時(shí)W額=__________。因?yàn)橛没喌哪康氖翘嵘矬w，所以克服動(dòng)滑輪重力做功就是額外功。2．用動(dòng)滑輪提起一個(gè)重800N的物體，用的拉力是500N，物體升高1m，則人做的總功為_____J，有用功為_____J，額外功為_____J。3．用如圖所示的滑輪組拉動(dòng)水平地面上重1000N的物體A，使物體A在4s內(nèi)勻速前進(jìn)了4m，物體A受到地面的摩擦力，所用拉力，忽略繩重、滑輪重及繩與滑輪間的摩擦．則A物體克服摩擦力所做的功是________．繩子拉力所做的功是________．（以上均選填“有用功”、“額外功”或“總功”）4．清晨，清河河畔聚集了很多釣魚愛好者，若某位師傅不小心把水桶弄進(jìn)水里，撈上桶時(shí)發(fā)現(xiàn)桶里帶些水。在打撈水桶的過(guò)程中，下列關(guān)于做功的說(shuō)法中正確的是（）A．對(duì)水所做的功是有用功 B．對(duì)桶所做的功是總功C．對(duì)水所做的功是總功 D．對(duì)桶所做的功是有用功5．小紅用塑料桶從井中打水；小軍把不小心掉進(jìn)井中的塑料桶打撈上來(lái)．在這兩個(gè)情形中水桶中都有水．那么下列分析中正確的是A．兩個(gè)情形中，兩人對(duì)水做的功都是有用功B．兩個(gè)情形中，兩人對(duì)水做的功都是總功C．兩個(gè)情形中，兩人對(duì)水做的功都是額外功D．小紅對(duì)水做的功是有用功，小軍對(duì)水做的功是額外功知識(shí)點(diǎn)2機(jī)械效率6．下列說(shuō)法中正確的是（）A．有力作用在物體上，力一定對(duì)物體做功B．物體做功越多，功率就越大C．在光滑水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體，功率為零D．額外功越少，機(jī)械效率越低7．生產(chǎn)生活中常常會(huì)用到各種機(jī)械設(shè)備，下列有關(guān)機(jī)械做功、功率、機(jī)械效率的說(shuō)法，正確的是（）A．效率越高的機(jī)械，其功率就越大B．越省力的機(jī)械，其功率就越小C．任何機(jī)械設(shè)備的效率總小于1D．做有用功越多的機(jī)械，其效率就越高8．下列說(shuō)法符合實(shí)際情況的是（）A．托起兩個(gè)雞蛋的力約為10NB．起重機(jī)的機(jī)械效率可高達(dá)100%C．中學(xué)生的體重約為50ND．中學(xué)生雙腳站立時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)約為104Pa9．如圖所示，使用滑輪組提升重物時(shí)（不計(jì)繩重和摩擦），能提高機(jī)械效率的是（）A．減小提升重物的高度 B．減小被提升物的質(zhì)量C．減小定滑輪的重力 D．減小動(dòng)滑輪的重力10．如圖所示，用拉力F使物體豎直勻速上升，下列說(shuō)法正確的是（）A．拉力F做的功是有用功B．拉力對(duì)物體做的功是額外功C．繩子自由端移動(dòng)的距離是物體移動(dòng)距離的3倍D．增加物體的重力可以增加滑輪組的機(jī)械效率11．如圖所示，用同一滑輪按甲、乙兩種方式勻速提升同一物體，物體重100N，滑輪重25N，繩重和摩擦不計(jì)。圖甲中F甲＝______N，圖乙裝置的機(jī)械效率η乙＝______，圖甲裝置的機(jī)械效率η甲______η乙。12．如圖所示，通過(guò)定滑輪，在豎直向下的力F3作用下，將裝滿沙子的盒子水平勻速拉動(dòng)。盒子重為G，受到的水平拉力為F1，經(jīng)過(guò)的路程為s1（繩長(zhǎng)不可伸縮），此過(guò)程，定滑輪做的有用功W有用=________；機(jī)械效率η=______（用題目中的符號(hào)，寫出表達(dá)式）。13．有一根重，粗細(xì)均勻的木棒OD，平均分成四個(gè)等份，如圖所示。在A點(diǎn)懸掛一重300N的物體，在D點(diǎn)施加一豎直向上的力F，把物體勻速提升0.2m，不計(jì)摩擦，則木棒的機(jī)械效率為______。14．工人師傅常采用斜面把重物搬運(yùn)到汽車上，如圖所示。汽車車廂底板高度h=3m，斜面長(zhǎng)度s=5m，現(xiàn)用力F沿著斜面把重力G=3000N的重物在50s內(nèi)勻速拉到車上。若摩擦力f=700N，則拉力F的功率為___________W，該斜面的機(jī)械效率為___________。15．提高機(jī)械效率的方法：當(dāng)動(dòng)滑輪重力不變時(shí)，提高_(dá)________可以提高機(jī)械效率；當(dāng)物體重力不變時(shí)，減小_________可以提高機(jī)械效率；減少______，涂潤(rùn)滑油，減小機(jī)械自重。知識(shí)點(diǎn)3測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率16．在“探究影響動(dòng)滑輪機(jī)械效率的因素”實(shí)驗(yàn)時(shí)，某小組利用重力不同的兩個(gè)動(dòng)滑輪進(jìn)行了如圖所示的三次測(cè)量，數(shù)據(jù)記錄如下:實(shí)驗(yàn)序號(hào)鉤碼重/N動(dòng)滑輪重/N拉力/N鉤碼上升的高度/m測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離/m有用功/J總功/J機(jī)械效率/%①40.52.30.20.40.80.9287.0②40.92.50.20.40.81.080.0③60.53.30.20.41.21.3290.9（1）實(shí)驗(yàn)中，使用滑輪組提升重物時(shí)，應(yīng)豎直向上______拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)；（2）第②次實(shí)驗(yàn)中的機(jī)械效率是______；（3）通過(guò)比較______兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（選填實(shí)驗(yàn)序號(hào)），可知?jiǎng)踊喌臋C(jī)械效率與動(dòng)滑輪的自重______（選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）；（4）小明認(rèn)為“同一個(gè)機(jī)械,它的機(jī)械效率是不變的”，通過(guò)比較______兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（選填實(shí)驗(yàn)序號(hào)）。可知他的觀點(diǎn)是______的（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）。17．某實(shí)驗(yàn)小組在做“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如下表所示，第1、2、3次實(shí)驗(yàn)裝置分別如圖中的甲、乙、丙所示。次數(shù)鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/m測(cè)力計(jì)拉力F/N測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s/m機(jī)械效率η120.10.90.374.1%240.11.6____________340.11.10.572.7%（1）補(bǔ)充表格中的數(shù)據(jù)；（2）在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)豎直向上______拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)；（3）比較第1次實(shí)驗(yàn)和第2次實(shí)驗(yàn)，可得結(jié)論：使用同樣的滑輪組，______可以提高滑輪組的機(jī)械效率；（4）由第2、3次實(shí)驗(yàn)可得結(jié)論：使用不同的滑輪組，提升相同的重物時(shí)，動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)越多（質(zhì)量越大），滑輪組的機(jī)械效率______。[能力提升練]18．如圖所示，小明分別使用滑輪或滑輪組勻速提升質(zhì)量為m1的物體，滑輪的質(zhì)量均相等且為m2，在相同的時(shí)間內(nèi)物體被提升的高度均為h，不計(jì)繩重和摩擦，下列說(shuō)法不正確的是（）A．甲、乙、丙三種裝置做的有用功都為m1ghB．繩子自由端移動(dòng)的速度關(guān)系為C．繩子自由端的拉力大小為D．乙、丙兩種裝置的機(jī)械效率均為19．如圖，用同一滑輪組在相同時(shí)間內(nèi)分別使物體A、B以相同速度勻速上升，發(fā)現(xiàn)提升A比提升B時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率更大。若不計(jì)繩重和摩擦，以下四個(gè)判斷中，正確的是（）①物體A與物體B的重力更?、谔嵘鼳比提升B時(shí)的有用功更大③提升A比提升B時(shí)的額外功更?、芴嵘鼳比提升B時(shí)，人做功的功率更大A．①② B．①③ C．②③ D．②④20．如圖所示，拉力F為10N，物體A以0.2m/s的速度在物體B表面向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)（B表面足夠長(zhǎng)）；物體B靜止在地面上，受到地面水平向左6N的摩擦力，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為20N。下列說(shuō)法正確的是（）A．物體A受到物體B的摩擦力為20NB．此時(shí)拉力F的功率為2WC．此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為70%D．當(dāng)拉力F增大到20N時(shí)，物體B將向左運(yùn)動(dòng)21．工人師傅用如圖所示的裝置將水泥從地面勻速運(yùn)至高處，若水泥重為G0，桶重為G1，動(dòng)滑輪重為G2，該裝置的機(jī)械效率為η（不計(jì)繩重和摩擦），求工人師傅作用在繩子自由端的拉力F。下列表達(dá)式中正確的是（）A．F＝ B． C． D．F＝22．如圖所示，小麗用滑輪組勻速提升一個(gè)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(jì)繩重和摩擦，下列說(shuō)法不正確的是（）A．人拉繩做功的功率為75W B．滑輪組的機(jī)械效率為80%C．動(dòng)滑輪重為100N D．繩子自由端移動(dòng)的速度為0.3m/s23．在一次車輛故障處置過(guò)程中，拖車所用裝置簡(jiǎn)化為如圖所示的滑輪組為了盡快疏通道路，交警指揮拖車只用了30s時(shí)間，將水平路面上質(zhì)量是1.5t的故障車勻速拖離了現(xiàn)場(chǎng)，若故障車被拖離的速度是5m/s，繩子自由端的拉力F是500N，地面對(duì)故障車的摩擦力為車重力的0.08倍，拉力F在30s內(nèi)所做的功為______J，整個(gè)裝置的機(jī)械效率為______（）。24．如圖所示的滑輪組在10s內(nèi)將一重為400N的物體向上勻速提升2m，繩自由端受到的拉力F為250N，若不計(jì)繩重及摩擦，則在這個(gè)過(guò)程中繩自由端下降的速度是___________m/s，該滑輪組的機(jī)械效率是___________%。25．如圖所示，已知斜面長(zhǎng)5m，高2m，拉力為50N。利用這個(gè)裝置將重為100N的物體在5s內(nèi)勻速?gòu)男泵娴牡锥死巾敹?，功率為______W，總功為______，該裝置的機(jī)械效率為______。26．如圖所示，用豎直向上的力勻速拉動(dòng)杠桿，使重為18N的物體緩慢升高0.1m，拉力F為8N，拉力移動(dòng)的距離為0.25m。拉力所做的功為_____J，杠桿的機(jī)械效率為_____%。若保持杠桿在如圖所示位置不動(dòng)，F(xiàn)繞動(dòng)力作用點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)至水平向右的過(guò)程中，F(xiàn)_____。27．小明和小剛設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示兩種滑輪組來(lái)提升同一重物，在討論滑輪組機(jī)械效率時(shí)兩人產(chǎn)生了分歧，小明認(rèn)為：“甲滑輪組的動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)少，機(jī)械效率高”；小剛卻認(rèn)為：“乙滑輪組更省力，機(jī)械效率高”，兩人誰(shuí)也說(shuō)服不了誰(shuí)，于是決定進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證自己的猜想是否正確（所用每個(gè)滑輪的重相同，繩重和摩擦忽略不計(jì)），他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如表所示：裝置甲裝置乙鉤碼重G/N44鉤碼上升的高度h/m0.10.1繩端拉力F/N1.61.4繩端移動(dòng)的距離s/m0.30.4機(jī)械效率η71.4%（1）實(shí)驗(yàn)中，沿豎直方向_______拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使物體緩緩上升，且在_______（選填“靜止”或“拉動(dòng)”）時(shí)讀數(shù)；（2）甲滑輪組的機(jī)械效率是_______（保留一位小數(shù)）。由計(jì)算結(jié)果可以確定_______的說(shuō)法是正確的（選填“小明”或“小剛”），由實(shí)驗(yàn)可得結(jié)論_______；（3）隨后小明又設(shè)計(jì)了一個(gè)方案，如圖丙所示，你認(rèn)為和圖甲裝置對(duì)比，在提升同一重物時(shí)，裝置丙的機(jī)械效率_______（選填“大于”“等于”或“小于”）裝置甲的機(jī)械效率。28．習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)，要把老百姓對(duì)幸福生活的向往作為政府工作的頭等大事。因此，某北方城市開展了暖房子工程，以改善老舊住宅樓的保溫效果，圖為施工現(xiàn)場(chǎng)使用的提升裝置。已知被提升的建筑材料的質(zhì)量為200kg，動(dòng)滑輪重力為500N，拉力F在10s內(nèi)將重物勻速提升了10m，不計(jì)繩重及摩擦。（）求：（1）提升裝置所做的有用功；（2）拉力F的功率；（3）該裝置的機(jī)械效率。[高頻考題實(shí)戰(zhàn)練]29．（2022·廣西桂林·統(tǒng)考中考真題）下列辦法中，能提高如圖滑輪組機(jī)械效率的是（）A．增大摩擦 B．增大定滑輪重力C．增大動(dòng)滑輪重力 D．增大被提升物體重力30．（2022·內(nèi)蒙古通遼·統(tǒng)考中考真題）用如圖甲所示的滑輪組提升物體M，已知物體M所受的重力為550N，卷?yè)P(yáng)機(jī)加在繩子自由端的拉力F將物體M在20s內(nèi)沿豎直方向勻速提升10m，拉力F做的功W隨時(shí)間t的變化圖像如圖乙所示，忽略繩重及摩擦，下列說(shuō)法正確的是（）A．拉力F為350N B．繩子自由端移動(dòng)的速度為0.5m/sC．動(dòng)滑輪重為50N D．該滑輪組的機(jī)械效率為83.3%第3節(jié)機(jī)械效率[基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練]知識(shí)點(diǎn)1有用功和額外功1．豎直提升物體時(shí)W有=__________；水平拉動(dòng)物體時(shí)W有=__________；用滑輪提升物體時(shí)W額=__________。因?yàn)橛没喌哪康氖翘嵘矬w，所以克服動(dòng)滑輪重力做功就是額外功?！敬鸢浮縂物h

fs

G動(dòng)h【解析】[1][2][3]豎直方向上提升重物時(shí)，有用功W有=Gh，水平拉動(dòng)物體是有用功W有=fs，用滑輪提升物體時(shí)，有用功W有=Gh。2．用動(dòng)滑輪提起一個(gè)重800N的物體，用的拉力是500N，物體升高1m，則人做的總功為_____J，有用功為_____J，額外功為_____J。【答案】1000

800

200【解析】[1]動(dòng)滑輪由兩股繩子承擔(dān)物重，即n=2則拉力移動(dòng)的距離為s=2h=2×1m=2m總功為W總=Fs=500N×2m=1000J[2]有用功為W有=Gh=800N×1m=800J[3]額外功為W額=W總W有=1000J800J=200J3．用如圖所示的滑輪組拉動(dòng)水平地面上重1000N的物體A，使物體A在4s內(nèi)勻速前進(jìn)了4m，物體A受到地面的摩擦力，所用拉力，忽略繩重、滑輪重及繩與滑輪間的摩擦．則A物體克服摩擦力所做的功是________．繩子拉力所做的功是________．（以上均選填“有用功”、“額外功”或“總功”）【答案】有用功

總功【解析】[1]物體勻速運(yùn)動(dòng)，滑輪對(duì)物體的拉力大小等于地面對(duì)物體的摩擦力大小，拉動(dòng)物體即克服摩擦力做功，所以A物體克服摩擦力所做的功是有用功；[2]繩子拉力所做的功是全部的功，為總功．4．清晨，清河河畔聚集了很多釣魚愛好者，若某位師傅不小心把水桶弄進(jìn)水里，撈上桶時(shí)發(fā)現(xiàn)桶里帶些水。在打撈水桶的過(guò)程中，下列關(guān)于做功的說(shuō)法中正確的是（）A．對(duì)水所做的功是有用功 B．對(duì)桶所做的功是總功C．對(duì)水所做的功是總功 D．對(duì)桶所做的功是有用功【答案】D【解析】師傅不小心把水桶弄進(jìn)水里，目的是為了把水桶提上來(lái)，所以對(duì)水桶做的功為有用功；但水桶里面有一些水，又不得不對(duì)水做功，所以對(duì)水做的功為額外功；手對(duì)繩子拉力做的功，包括對(duì)水做的功、對(duì)桶做的功、對(duì)繩子做的功為總功，故ABC錯(cuò)誤；D正確。故選D。5．小紅用塑料桶從井中打水；小軍把不小心掉進(jìn)井中的塑料桶打撈上來(lái)．在這兩個(gè)情形中水桶中都有水．那么下列分析中正確的是A．兩個(gè)情形中，兩人對(duì)水做的功都是有用功B．兩個(gè)情形中，兩人對(duì)水做的功都是總功C．兩個(gè)情形中，兩人對(duì)水做的功都是額外功D．小紅對(duì)水做的功是有用功，小軍對(duì)水做的功是額外功【答案】D【解析】用水桶從井中提水的時(shí)候，目的是提水，所以對(duì)水做的功是有用功，對(duì)桶做的功是額外功；桶掉到井里，從井里把桶撈上來(lái)，目的是撈桶，所以對(duì)桶做的功是有用功，對(duì)水做的功是額外功；有用功和額外功之和是總功，故D正確.知識(shí)點(diǎn)2機(jī)械效率6．下列說(shuō)法中正確的是（）A．有力作用在物體上，力一定對(duì)物體做功B．物體做功越多，功率就越大C．在光滑水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體，功率為零D．額外功越少，機(jī)械效率越低【答案】C【解析】A．有力作用在物體上，物體沒(méi)有在力的方向上通過(guò)距離，力對(duì)物體沒(méi)有做功，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)可知，功率大小同時(shí)跟做功多少和做功時(shí)間有關(guān)，做功多可能時(shí)間也長(zhǎng)，功率不一定大，故B錯(cuò)誤；C．在光滑的水平面上，物體由于慣性做勻速直線運(yùn)動(dòng)，水平方向上沒(méi)有受到力的作用，沒(méi)有力對(duì)物體做功，功率為零，故C正確；D．機(jī)械效率越高說(shuō)明有用功在總功中占的比例越大，也就是額外功在總功中占的比例較小，因不知道總功的多少，所以不能說(shuō)額外功越少，機(jī)械效率越低，故D錯(cuò)誤。故選C。7．生產(chǎn)生活中常常會(huì)用到各種機(jī)械設(shè)備，下列有關(guān)機(jī)械做功、功率、機(jī)械效率的說(shuō)法，正確的是（）A．效率越高的機(jī)械，其功率就越大B．越省力的機(jī)械，其功率就越小C．任何機(jī)械設(shè)備的效率總小于1D．做有用功越多的機(jī)械，其效率就越高【答案】C【解析】A．效率越高的機(jī)械，表示有用功占總功的比例越大，與做功的快慢無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；B．機(jī)械是否省力與功率大小無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；C．任何機(jī)械設(shè)備的效率總小于1，因?yàn)槿魏螜C(jī)械設(shè)備都要做一部分額外功，故C正確；D．在總功相同時(shí)，做有用功越多的機(jī)械，其效率就越高，故D錯(cuò)誤。故選C。8．下列說(shuō)法符合實(shí)際情況的是（）A．托起兩個(gè)雞蛋的力約為10NB．起重機(jī)的機(jī)械效率可高達(dá)100%C．中學(xué)生的體重約為50ND．中學(xué)生雙腳站立時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)約為104Pa【答案】D【解析】A．兩個(gè)雞蛋的重力約為1N，所以托起兩個(gè)雞蛋的力約為1N，故A不符合題意；B．使用任何機(jī)械，總避免不了額外功的產(chǎn)生，所以機(jī)械效率一定小于100%，故B不符合題意；C．中學(xué)生的體重約為500N，故C不符合題意；D．中學(xué)生的體重約為500N，雙腳站立時(shí)與水平地面的接觸面積約為0.05m2，所以中學(xué)生雙腳站立時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)約為故D符合題意。故選D。9．如圖所示，使用滑輪組提升重物時(shí)（不計(jì)繩重和摩擦），能提高機(jī)械效率的是（）A．減小提升重物的高度 B．減小被提升物的質(zhì)量C．減小定滑輪的重力 D．減小動(dòng)滑輪的重力【答案】D【解析】A．減小提升重物的高度時(shí)，繩端移動(dòng)的距離也變短了，根據(jù)可知機(jī)械效率并不受影響，故A不符合題意；B．減小被提升物的質(zhì)量，就減小了重物的重力，不計(jì)繩重和摩擦，動(dòng)滑輪不變，即額外功不變的情況下，有用功減小了，所以機(jī)械效率就降低了，故B不符合題意；C．不計(jì)繩重和摩擦，減小定滑輪重力，有用功、額外功、總功均不受影響，所以機(jī)械效率不變，故C不符合題意；D．減小動(dòng)滑輪的重力，在提升物體重力不變的情況下，即有用功不變的情況下，額外功減小了，所以機(jī)械效率就提高了，故D符合題意；故選D。10．如圖所示，用拉力F使物體豎直勻速上升，下列說(shuō)法正確的是（）A．拉力F做的功是有用功B．拉力對(duì)物體做的功是額外功C．繩子自由端移動(dòng)的距離是物體移動(dòng)距離的3倍D．增加物體的重力可以增加滑輪組的機(jī)械效率【答案】D【解析】A．拉力F做的功是總功，故A錯(cuò)誤；B．拉力對(duì)物體做的功是有用功，故B錯(cuò)誤；C．因?yàn)閯?dòng)滑輪上繩子根數(shù)為2根，所以繩子自由端移動(dòng)的距離是物體移動(dòng)距離的2倍，故C錯(cuò)誤；D．由機(jī)械效率公式可知，增加物體的重力可以增加有用功，額外功不變，增加滑輪組的機(jī)械效率，故D正確。故選D。11．如圖所示，用同一滑輪按甲、乙兩種方式勻速提升同一物體，物體重100N，滑輪重25N，繩重和摩擦不計(jì)。圖甲中F甲＝______N，圖乙裝置的機(jī)械效率η乙＝______，圖甲裝置的機(jī)械效率η甲______η乙?！敬鸢浮?00

80%

＞【解析】[1]圖甲中滑輪是定滑輪，繩重和摩擦不計(jì)，所需拉力[2][3]在圖甲中繩重和摩擦不計(jì)，拉力做的額外功為0J，定滑輪的機(jī)械效率①圖乙中滑輪是動(dòng)滑輪，繩重和摩擦不計(jì)，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率②由①②可見，繩重和摩擦不計(jì)，機(jī)械效率12．如圖所示，通過(guò)定滑輪，在豎直向下的力F3作用下，將裝滿沙子的盒子水平勻速拉動(dòng)。盒子重為G，受到的水平拉力為F1，經(jīng)過(guò)的路程為s1（繩長(zhǎng)不可伸縮），此過(guò)程，定滑輪做的有用功W有用=________；機(jī)械效率η=______（用題目中的符號(hào)，寫出表達(dá)式）?！敬鸢浮縁1s1

【解析】[1]由題意知，定滑輪所做的有用功W有用=F1s1[2]定滑輪所做的總功W總=F3s1所以定滑輪的機(jī)械效率13．有一根重，粗細(xì)均勻的木棒OD，平均分成四個(gè)等份，如圖所示。在A點(diǎn)懸掛一重300N的物體，在D點(diǎn)施加一豎直向上的力F，把物體勻速提升0.2m，不計(jì)摩擦，則木棒的機(jī)械效率為______?！敬鸢浮?5%【解析】提升物體做的有用功粗細(xì)均勻的木棒OD，平均分成四個(gè)等分，如圖所示所以所以，由相似三角形的知識(shí)可知，當(dāng)物體上升0.2m時(shí)，B點(diǎn)（重心）將上升的高度克服木棒重力做的額外功木棒做的總功木棒的機(jī)械效率14．工人師傅常采用斜面把重物搬運(yùn)到汽車上，如圖所示。汽車車廂底板高度h=3m，斜面長(zhǎng)度s=5m，現(xiàn)用力F沿著斜面把重力G=3000N的重物在50s內(nèi)勻速拉到車上。若摩擦力f=700N，則拉力F的功率為___________W，該斜面的機(jī)械效率為___________?！敬鸢浮?50

72%【解析】[1]由題意知當(dāng)物體在F作用下從底部到達(dá)頂部，F(xiàn)做的功等于克服物體重力做功與克服摩擦力做功的和，故[2]機(jī)械效率15．提高機(jī)械效率的方法：當(dāng)動(dòng)滑輪重力不變時(shí)，提高_(dá)________可以提高機(jī)械效率；當(dāng)物體重力不變時(shí)，減小_________可以提高機(jī)械效率；減少______，涂潤(rùn)滑油，減小機(jī)械自重?！敬鸢浮课矬w重力

動(dòng)滑輪重力

摩擦【解析】[1][2][3]由機(jī)械效率公式可得當(dāng)動(dòng)滑輪重力不變時(shí)，提高物體重力可以提高機(jī)械效率；當(dāng)物體重力不變時(shí)，減小動(dòng)滑輪的重力可以提高機(jī)械效率；減小機(jī)械間的摩擦，涂潤(rùn)滑油，減小機(jī)械自重都可以減小機(jī)械效率。知識(shí)點(diǎn)3測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率16．在“探究影響動(dòng)滑輪機(jī)械效率的因素”實(shí)驗(yàn)時(shí)，某小組利用重力不同的兩個(gè)動(dòng)滑輪進(jìn)行了如圖所示的三次測(cè)量，數(shù)據(jù)記錄如下:實(shí)驗(yàn)序號(hào)鉤碼重/N動(dòng)滑輪重/N拉力/N鉤碼上升的高度/m測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離/m有用功/J總功/J機(jī)械效率/%①40.52.30.20.40.80.9287.0②40.92.50.20.40.81.080.0③60.53.30.20.41.21.3290.9（1）實(shí)驗(yàn)中，使用滑輪組提升重物時(shí)，應(yīng)豎直向上______拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)；（2）第②次實(shí)驗(yàn)中的機(jī)械效率是______；（3）通過(guò)比較______兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（選填實(shí)驗(yàn)序號(hào)），可知?jiǎng)踊喌臋C(jī)械效率與動(dòng)滑輪的自重______（選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）；（4）小明認(rèn)為“同一個(gè)機(jī)械,它的機(jī)械效率是不變的”，通過(guò)比較______兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（選填實(shí)驗(yàn)序號(hào)）?？芍挠^點(diǎn)是______的（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）?！敬鸢浮縿蛩?/p>

80%

①②

有關(guān)

①③

錯(cuò)誤【解析】（1）[1]在實(shí)驗(yàn)中，測(cè)繩端拉力F時(shí)，應(yīng)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)且在拉動(dòng)過(guò)程中讀數(shù)。（2）[2]由表可知，第二次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率為80%。（3）[3][4]通過(guò)對(duì)比①、②兩次實(shí)驗(yàn)可知，用同一裝置將相同的物體提升相同的高度，動(dòng)滑輪越重，機(jī)械效率越低，故動(dòng)滑輪的機(jī)械效率與動(dòng)滑輪自重有關(guān)。（4）[5][6]通過(guò)對(duì)比①、③兩次實(shí)驗(yàn)可知，用同一裝置提升不同的重物到相同的高度，物體越重機(jī)械效率越高，故小明的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。17．某實(shí)驗(yàn)小組在做“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如下表所示，第1、2、3次實(shí)驗(yàn)裝置分別如圖中的甲、乙、丙所示。次數(shù)鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/m測(cè)力計(jì)拉力F/N測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s/m機(jī)械效率η120.10.90.374.1%240.11.6____________340.11.10.572.7%（1）補(bǔ)充表格中的數(shù)據(jù)；（2）在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)豎直向上______拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)；（3）比較第1次實(shí)驗(yàn)和第2次實(shí)驗(yàn)，可得結(jié)論：使用同樣的滑輪組，______可以提高滑輪組的機(jī)械效率；（4）由第2、3次實(shí)驗(yàn)可得結(jié)論：使用不同的滑輪組，提升相同的重物時(shí)，動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)越多（質(zhì)量越大），滑輪組的機(jī)械效率______?！敬鸢浮?.3

83.3%

勻速

增加物重

低【解析】（1）[1]根據(jù)圖乙可知n=3[2]第2次實(shí)驗(yàn)做的總功為有用功為機(jī)械效率（2）[3]在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)。（3）[4]比較第1次實(shí)驗(yàn)和第2次實(shí)驗(yàn)，可以得到使用同樣的滑輪組，提起的重物越重，滑輪組的機(jī)械效率越高。（4）[5]由第2、3次實(shí)驗(yàn)可得結(jié)論：使用不同的滑輪組，提升相同的重物時(shí)，動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)越多（質(zhì)量越大），額外功在總功中的比值越大，機(jī)械效率越低，即滑輪組機(jī)械效率可能跟動(dòng)滑輪重力有關(guān)。[能力提升練]18．如圖所示，小明分別使用滑輪或滑輪組勻速提升質(zhì)量為m1的物體，滑輪的質(zhì)量均相等且為m2，在相同的時(shí)間內(nèi)物體被提升的高度均為h，不計(jì)繩重和摩擦，下列說(shuō)法不正確的是（）A．甲、乙、丙三種裝置做的有用功都為m1ghB．繩子自由端移動(dòng)的速度關(guān)系為C．繩子自由端的拉力大小為D．乙、丙兩種裝置的機(jī)械效率均為【答案】C【解析】A．克服物體重力做的功為有用功，甲、乙、丙三種裝置做的有用功都為W有用=G1h=m1gh故A正確；B．從圖中可知，甲為定滑輪（n=1），乙為動(dòng)滑輪（n=2），丙為滑輪組（n=3），在相同的時(shí)間內(nèi)物體被提升的高度均為h，則繩子自由端移動(dòng)的距離s甲=h，s乙=2h，s丙=3h，因此s甲＜s乙＜s丙運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，根據(jù)可知，繩子自由端移動(dòng)的速度關(guān)系為v甲＜v乙＜v丙故B正確；C．不計(jì)繩重和摩擦，甲乙丙的拉力大小分別為F甲=G1=m1g由于物體的質(zhì)量m1與動(dòng)滑輪質(zhì)量m2的關(guān)系不知道，無(wú)法比較F甲與F乙的大小關(guān)系，但F乙＞F丙故C錯(cuò)誤；D．不計(jì)繩重和摩擦，克服動(dòng)滑輪的重力做的功為額外功W額=G動(dòng)h=m2gh乙、丙兩種裝置的機(jī)械效率故D正確。故選C。19．如圖，用同一滑輪組在相同時(shí)間內(nèi)分別使物體A、B以相同速度勻速上升，發(fā)現(xiàn)提升A比提升B時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率更大。若不計(jì)繩重和摩擦，以下四個(gè)判斷中，正確的是（）①物體A與物體B的重力更?、谔嵘鼳比提升B時(shí)的有用功更大③提升A比提升B時(shí)的額外功更?、芴嵘鼳比提升B時(shí)，人做功的功率更大A．①② B．①③ C．②③ D．②④【答案】D【解析】不計(jì)繩重和摩擦的影響，滑輪組的機(jī)械效率因同一滑輪組中動(dòng)滑輪的重力相等，物體的重力G越大時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率越高。所以，由提升A的過(guò)程滑輪組的機(jī)械效率較大可知，物體A的重力較大，故①錯(cuò)誤；拉力的功率為由上式可知，用相同的速度分別勻速提升物體A和B時(shí)，提升A的過(guò)程中拉力的功率較大，故④正確；因在相同時(shí)間內(nèi)分別使物體A、B以相同速度勻速上升，由可知，物體A和物體B的高度相等；由W有＝Gh可知，提升A比提升B時(shí)的有用功更大，故②正確；由不計(jì)繩重和摩擦?xí)rW額＝G動(dòng)h可知，提升物體A和物體B時(shí)的額外功相等，故③錯(cuò)誤。綜上可知，只有②④正確，故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。20．如圖所示，拉力F為10N，物體A以0.2m/s的速度在物體B表面向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)（B表面足夠長(zhǎng)）；物體B靜止在地面上，受到地面水平向左6N的摩擦力，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為20N。下列說(shuō)法正確的是（）A．物體A受到物體B的摩擦力為20NB．此時(shí)拉力F的功率為2WC．此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為70%D．當(dāng)拉力F增大到20N時(shí)，物體B將向左運(yùn)動(dòng)【答案】C【解析】A．對(duì)B進(jìn)行受力分析，B受到A對(duì)B水平向左的摩擦力，地面對(duì)B向左的摩擦力為6N，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力為20N，這三個(gè)力平衡，則B受到A對(duì)B的摩擦力為根據(jù)力的作用是相互的，則物體A受到物體B的摩擦力也為16N，故A錯(cuò)誤；B．由n=2可知，繩子自由端移動(dòng)的速度此時(shí)拉力F的功率為故B錯(cuò)誤；C．此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為故C正確；D．當(dāng)拉力F增大到20N時(shí)，物體A受到B給A的滑動(dòng)摩擦力不變，所以B受到A對(duì)B的摩擦力也不變，依然為14N，B受力平衡，仍保持靜止，故D錯(cuò)誤。故選C。21．工人師傅用如圖所示的裝置將水泥從地面勻速運(yùn)至高處，若水泥重為G0，桶重為G1，動(dòng)滑輪重為G2，該裝置的機(jī)械效率為η（不計(jì)繩重和摩擦），求工人師傅作用在繩子自由端的拉力F。下列表達(dá)式中正確的是（）A．F＝ B． C． D．F＝【答案】D【解析】A．由圖知，承擔(dān)重物繩子的段數(shù)n=3，根據(jù)題意，不計(jì)繩重和摩擦，工人師傅作用在繩子自由端的拉力故A錯(cuò)誤；BCD．克服水泥重力做的有用功W有=G0h，繩子自由端的拉力做的總功滑輪組的機(jī)械效率所以繩子自由端拉力綜上分析知，故BC錯(cuò)誤，D正確。故選D。22．如圖所示，小麗用滑輪組勻速提升一個(gè)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(jì)繩重和摩擦，下列說(shuō)法不正確的是（）A．人拉繩做功的功率為75W B．滑輪組的機(jī)械效率為80%C．動(dòng)滑輪重為100N D．繩子自由端移動(dòng)的速度為0.3m/s【答案】C【解析】AD．因?yàn)槲矬w上升的速度為，所以繩子移動(dòng)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(jī)械效率為故B正確，B不符合題意；C．由得故C錯(cuò)誤，C符合題意。故選C。23．在一次車輛故障處置過(guò)程中，拖車所用裝置簡(jiǎn)化為如圖所示的滑輪組為了盡快疏通道路，交警指揮拖車只用了30s時(shí)間，將水平路面上質(zhì)量是1.5t的故障車勻速拖離了現(xiàn)場(chǎng)，若故障車被拖離的速度是5m/s，繩子自由端的拉力F是500N，地面對(duì)故障車的摩擦力為車重力的0.08倍，拉力F在30s內(nèi)所做的功為______J，整個(gè)裝置的機(jī)械效率為______（）?！敬鸢浮?.25×105

80%【解析】[1]由可知，車移動(dòng)的距離由圖可知，繩子自由端移動(dòng)的距離拉力做的總功[2]車的重力因?yàn)槟Σ亮檐囍亓Φ?.08倍，所以車受到地面的摩擦力有用功滑輪組的機(jī)械效率24．如圖所示的滑輪組在10s內(nèi)將一重為400N的物體向上勻速提升2m，繩自由端受到的拉力F為250N，若不計(jì)繩重及摩擦，則在這個(gè)過(guò)程中繩自由端下降的速度是___________m/s，該滑輪組的機(jī)械效率是___________%?！敬鸢浮?.4

80【解析】[1]由圖可知此滑輪組承載動(dòng)滑輪的繩的股數(shù)為如圖所示的滑輪組在10s內(nèi)將一重為400N的物體向上勻速提升2m，故物體上升的速度為故繩自由端下降的速度為[2]根據(jù)機(jī)械效率的公式25．如圖所示，已知斜面長(zhǎng)5m，高2m，拉力為50N。利用這個(gè)裝置將重為100N的物體在5s內(nèi)勻速?gòu)男泵娴牡锥死巾敹耍β蕿開_____W，總功為______，該裝置的機(jī)械效率為______?！敬鸢浮?00

500J

40%【解析】[1][2]根據(jù)圖示可知，n＝2；則拉力做功的功W總＝Fs＝50N×2×5m＝500J拉力做功的功率為W有用＝Gh＝100N×2m＝200J[3]裝置的機(jī)械效率26．如圖所示，用豎直向上的力勻速拉動(dòng)杠桿，使重為18N的物體緩慢升高0.1m，拉力F為8N，拉力移動(dòng)的距離為0.25m。拉力所做的功為_____J，杠桿的機(jī)械效率為_____%。若保持杠桿在如圖所示位置不動(dòng)，F(xiàn)繞動(dòng)力作用點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)至水平向右的過(guò)程中，F(xiàn)_____。【答案】2

90

先變小后變大【解析】[1]拉力所做的功為W總＝Fs＝8N×0.25m＝2J[2]有用功為W有＝Gh＝18N×0.1m＝1.8J杠桿的機(jī)械效率為[3]若保持杠桿在如圖所示位置不動(dòng)，F(xiàn)繞動(dòng)力作用點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)至水平向右的過(guò)程中動(dòng)力臂先不斷變長(zhǎng)，當(dāng)F與杠桿垂直時(shí)，力臂最長(zhǎng)，然后再繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)到水平向右，力臂又逐漸變短，此過(guò)程中阻力、阻力臂不變，由杠桿的平衡條件F1l1＝F2l2可知，動(dòng)力F先變小后變大。27．小明和小剛設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示兩種滑輪組來(lái)提升同一重物，在討論滑輪組機(jī)械效率時(shí)兩人產(chǎn)生了分歧，小明認(rèn)為：“甲滑輪組的動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)少，機(jī)械效率高”；小剛卻認(rèn)為：“乙滑輪組更省力，機(jī)械效率高”，兩人誰(shuí)也說(shuō)服不了誰(shuí)，于是決定進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證自己的猜想是否正確（所用每個(gè)滑輪的重相同，繩重和摩擦忽略不計(jì)），他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如表所示：裝置甲裝置乙鉤碼重G/N44鉤碼上升的高度h/m0.10.1繩端拉力F/N1.61.4繩端移動(dòng)的距離s/m0.30.4機(jī)械效率η71.4%（1）實(shí)驗(yàn)中，沿豎直方向_______拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使物體緩緩上升，且在_______（選填“靜止”或“拉動(dòng)”）時(shí)讀數(shù)；（2）甲滑輪組的機(jī)械效率是_______（保留一位小數(shù)）。由計(jì)算結(jié)果可以確定_____