10.5機(jī)械效率真題操練（原卷版）

滬科版八年級(jí)第十章《機(jī)械與人》10.5機(jī)械效率【知識(shí)梳理】知識(shí)點(diǎn)1機(jī)械效率１.有用功：為達(dá)目的，必須要做的功。符號(hào)：W有單位：焦耳（J）?！局R(shí)拓展】根據(jù)人們使用機(jī)械的不同，有用功的計(jì)算也不盡相同。例如：若使用機(jī)械的目的是提升重物，那么克服物體的重力做的功就是有用功。如果使用機(jī)械的目的是在水平面上平移重物，那么克服物體與水平面間的摩擦力做的功是有用功。公式：W有用＝Gh（提升重物）=W總－W額=W總η；斜面：W有用=Gh。W有用＝fS物（水平拉動(dòng)）2.額外功：并非需要但又不得不做的功。如：從井中打水時(shí)提水桶和繩子所做的功?！局R(shí)拓展】對(duì)于滑輪組提升重物的情況，克服動(dòng)滑輪重、繩重等所做的功是額外功。在解題過(guò)程中，常忽略繩重和摩擦，則此時(shí)克服動(dòng)滑輪重所做的功為額外功。利用斜面提升重物時(shí)，克服斜面摩擦所做的功為額外功。公式：W額=W總－W有用=G動(dòng)h（忽略輪軸摩擦的動(dòng)滑輪、滑輪組）；斜面：W額=fL。3.總功：有用功與額外功之和或動(dòng)力所做的功。公式：W總=W有用＋W額=FS=W有用／η；斜面：W總=fL+Gh=FL。4.機(jī)械效率：有用功跟總功的比值。機(jī)械效率計(jì)算公式：。

知識(shí)點(diǎn)2測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹繒?huì)測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率?！緦?shí)驗(yàn)原理】【待測(cè)數(shù)據(jù)】物重G、拉力F、重物上升的距離h、彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離S【實(shí)驗(yàn)器材】鉤碼、滑輪組、鐵架臺(tái)、細(xì)線、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺?！緦?shí)驗(yàn)步驟】=1\*GB3①用所給器材組裝如圖所示滑輪組。=2\*GB3②將鉤碼掛在滑輪組下方，記錄下所掛鉤碼的重力，用彈簧測(cè)力計(jì)豎直拉住繩子自由端。=3\*GB3③將刻度尺放在如圖所示的位置，分別記錄下鉤碼和繩子自由端的起始位置。=4\*GB3④用彈簧測(cè)力計(jì)勻速拉動(dòng)繩子自由端，使物體勻速上升一段距離，記錄彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)，并記錄物體上升后所達(dá)到的末位置以及繩子自由端上升到的末位置。=5\*GB3⑤根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，分別計(jì)算出鉤碼上升的距離ｈ和繩子自由端移動(dòng)的距離ｓ，然后根據(jù)Ｗ有用＝Gh和Ｗ總＝FS計(jì)算出有用功和總功，按，計(jì)算該滑輪組的機(jī)械效率。=6\*GB3⑥改變所掛鉤碼的重力，重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)步驟。=7\*GB3⑦鉤碼重力不變，改變動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】=1\*GB3①滑輪組機(jī)械效率與物體重力和動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)有關(guān)；=2\*GB3②同一滑輪組，提起的物重越重，滑輪組的機(jī)械效率越高；=3\*GB3③不同的滑輪組機(jī)械效率不同，且在物重相同時(shí)，動(dòng)滑輪越重，滑輪組的機(jī)械效率越低【考點(diǎn)方向】1.步驟：必須勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)使鉤碼升高，目的：保證測(cè)力計(jì)示數(shù)大小不變。2.結(jié)論：影響滑輪組機(jī)械效率高低的主要因素有：=1\*GB3①動(dòng)滑輪越重，個(gè)數(shù)越多則額外功相對(duì)就多。=2\*GB3②提升重物越重，做的有用功相對(duì)就多。=3\*GB3③摩擦，若各種摩擦越大，做的額外功就多。3.同一滑輪組：繞線方法和重物提升高度不影響滑輪機(jī)械效率。4.測(cè)量機(jī)械效率時(shí)，為什么不能使彈簧測(cè)力計(jì)靜止？機(jī)械效率會(huì)怎樣？答：當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)靜止時(shí)，繩子和滑輪之間沒(méi)有摩擦力，拉力示數(shù)會(huì)變小，有用功在總功中占的比例增大，滑輪組的機(jī)械效率偏大。5.實(shí)驗(yàn)中改變鉤碼的數(shù)量，改變動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)的目的是什么？答：改變鉤碼個(gè)數(shù)、改變動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)從而獲得多組數(shù)據(jù)，這樣可以避免一組數(shù)據(jù)的偶然性，更能得出普遍性規(guī)律。6.通過(guò)該實(shí)驗(yàn)我們可以得知：增大物重或減少動(dòng)滑輪的重力可以提高滑輪組的機(jī)械效率。【易錯(cuò)點(diǎn)】η是一個(gè)沒(méi)有單位的量，常用百分?jǐn)?shù)表示。機(jī)械效率是反映機(jī)械性能好壞的物理量，機(jī)械效率越高，這個(gè)機(jī)械的性能越好。機(jī)械效率只是反應(yīng)有用功和總功的比值，只是一個(gè)比值關(guān)系，和做功多少、做功的距離、省力費(fèi)力、做功快慢等因素?zé)o關(guān)?！疽?guī)律總結(jié)】1.?？紮C(jī)械的有用功、總功、機(jī)械效率計(jì)算簡(jiǎn)單機(jī)械有用功總功額外功機(jī)械效率杠桿W有用=hW總=FsW額=W總－W有用滑輪組（豎直提升重物）W有用=GhW總=FsW總=Gh+G動(dòng)h（不計(jì)繩重和摩擦）W額=W總－W有用W額=G動(dòng)h（不計(jì)繩重和摩擦）滑輪組（水平拉動(dòng)重物）W有用=flW總=Fs斜面W有用=GhW總=FlW總=Gh+fl（f為摩擦力）W額=W總－W有用W額=fl（f為摩擦力）說(shuō)明：（1）在使用滑輪組時(shí)：G為物重，h為物體提升高度，F(xiàn)為拉力，S為繩子自由端移動(dòng)的距離，f為摩擦力，l為物體移動(dòng)距離，

（2）在使用斜面時(shí)：h為斜面高，S為斜面長(zhǎng)，G為物重，F(xiàn)為沿斜面對(duì)物體的拉力。2．提高滑輪組機(jī)械效率的方法(1)減小額外功在總功中占的比例?？刹扇「倪M(jìn)機(jī)械結(jié)構(gòu)、減小摩擦阻力等方法。如可使滑輪組在滿(mǎn)載情況下工作，以增大有用功在總功中的比例，在滑輪的轉(zhuǎn)軸中加潤(rùn)滑油，以減小摩擦阻力，或減小滑輪組中動(dòng)滑輪的自重等，即在有用功一定的情況下，減小額外功，提高效率。(2)增大有用功在總功中所占的比例，在額外功不變的情況下，增大有用功的大小。(3)換用最簡(jiǎn)單的機(jī)械?！镜淅治觥浚?021內(nèi)蒙古興安盟中考）建筑工人用如圖甲所示的滑輪組勻速提升建材，每次運(yùn)送量不定，滑輪組的機(jī)械效率η隨物重G的變化圖像如圖乙所示。忽略繩重、吊籃重及摩擦。求（1）動(dòng)滑輪的自重；（2）當(dāng)滑輪組的機(jī)械效率為75%時(shí)，提升的物重是多少？【思路小結(jié)】在本題中，第一要分析清楚圖象中物重與滑輪組機(jī)械效率的對(duì)應(yīng)關(guān)系；第二要能理解和熟練應(yīng)用計(jì)算滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算公式。【真題操練】一、單選題1．（2021湖北宜昌中考）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，功率越大 B．做功越多的機(jī)械，功率越大C．做有用功越多的機(jī)械，效率越高 D．功率越大的機(jī)械，做功越快2．（2021廣東廣州中考）圖顯示的是甲、乙兩機(jī)械的參數(shù)。甲、乙相比，甲的（）A．總功較大 B．有用功較小 C．額外功較大 D．機(jī)械效率較低3．（2021廣西百色八年級(jí)期末）用一簡(jiǎn)單機(jī)械做功，已知額外功為20J，總功為100J，則該機(jī)械效率等于（）A．17% B．20% C．67% D．80%4．（2021山東青島中考）如圖所示，建筑工人使用滑輪組勻速向樓上運(yùn)送石料，下列不能提高滑輪組機(jī)械效率的是（）A．換用輕質(zhì)的動(dòng)滑輪 B．滑輪轉(zhuǎn)軸處加潤(rùn)滑油C．增大勻速提升的速度 D．增大單次運(yùn)送石料的重力5．（2021廣西百色中考）如圖所示，甲、乙兩套裝置所用的滑輪質(zhì)量相等，用它們分別將相同質(zhì)量的鉤碼勻速豎直提升，在相等時(shí)間內(nèi)繩子自由端A、B移動(dòng)相同的距離（不計(jì)繩重和摩擦）。在此過(guò)程中，下列選項(xiàng)正確的是（）A．兩鉤碼上升的速度相等 B．兩套裝置繩子自由端的拉力相等C．甲裝置做的總功比乙的多 D．兩套裝置的機(jī)械效率不相等6．（2021四川德陽(yáng)中考）在抗洪搶險(xiǎn)行動(dòng)中，小軍需要幫老百姓把一個(gè)質(zhì)量為240kg的重物搬到2m高的車(chē)上，為了省力他采用5m的長(zhǎng)木板搭了一個(gè)斜面（如圖）。搬運(yùn)過(guò)程中，他用沿斜面向上1200N的力，歷時(shí)5min將重物勻速地推到車(chē)上。關(guān)于此簡(jiǎn)易斜面裝置，下列說(shuō)法中正確的是（）A．小軍做的功為2400JB．小軍做功的功率為1200WC．小軍對(duì)重物做的有用功為6000JD．此簡(jiǎn)易斜面裝置的機(jī)械效率為80%7．（2021黑龍江中考）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(yùn)動(dòng)了10s，滑輪組的機(jī)械效率為60%。在此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．拉力F做的功為400J B．物體與地面間的摩擦力為180NC．額外功為240J D．拉力做功的功率為40W8．（2021陜西西安九年級(jí)期中）甲、乙兩種機(jī)器所做的總功之比是2:3，機(jī)械效率之比是3:1，則它們所做的有用功之比（）A．2:3 B．2:1 C．2:9 D．9:29．（2021四川自貢中考）將規(guī)格完全相同的滑輪，用繩子繞成圖中的甲、乙滑輪組。使用甲、乙滑輪組分別勻速提升重力為、的兩物體，升高相同的高度。繩自由端施加的拉力大小分別為和，物重，不計(jì)繩重和摩擦。則下列判斷正確的是（）A．拉力一定大于B．乙滑輪組的機(jī)械效率較高C．甲、乙滑輪組的有用功相同D．甲的額外功與有用功的比值較小10．（2018四川中考）如圖所示，斜面長(zhǎng)s為1.2m，高h(yuǎn)為0.3m，現(xiàn)將重為16N的物體沿斜面向上從底端勻速拉到頂端，若拉力F為5N，拉力的功率為3W，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．對(duì)物體所做的有用功為4.8JB．斜面的機(jī)械效率為80%C．斜面對(duì)物體的摩擦力為1.2ND．物體由斜面底端運(yùn)動(dòng)到頂端用時(shí)2s11．（2021吉林長(zhǎng)春中考）圖甲是《墨經(jīng)》中記載的古代提升重物的工具——“車(chē)梯”，圖乙是其等效圖。利用此“車(chē)梯”勻速提升重物時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．繩端移動(dòng)的距離是物體上升距離的5倍B．被提升的物重是繩子拉力的4倍C．增大物重，所做的有用功增大D．增大物重，“車(chē)梯”的機(jī)械效率變高二、填空題12．（2021江蘇濱海九年級(jí)期末）如圖所示，物體重400N，動(dòng)滑輪重20N，工人用250N的拉力將重物勻速提升4m，所用時(shí)間為20s，則此過(guò)程中有用功是_______J，拉力的功率是______W，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率是______。13．（2021江蘇東海九年級(jí)期中）工人把兩個(gè)相同的貨箱分別沿如圖所示的斜面A和B以相同的速度勻速推上貨車(chē)，斜面A和B的粗糙程度和高度相同，斜面A的長(zhǎng)度小于斜面B的長(zhǎng)度。甲圖中工人對(duì)貨箱做的有用功為W甲，斜面的機(jī)械效率為η甲，乙圖中工人對(duì)貨箱做的有用功為W乙，斜面的機(jī)械效率為η乙，則W甲_____W乙，η甲_____η乙（兩空均選填“＜”、“＞”或“＝”）。14．（2021江蘇邗江九年級(jí)期中）用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量杠桿的機(jī)械效率。實(shí)驗(yàn)時(shí)，豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使掛在較長(zhǎng)杠桿下面的鉤碼緩緩上升。實(shí)驗(yàn)中，將杠桿拉至圖中虛線位置。鉤碼總重G為1.0N，鉤碼上升高度h為0.1m，測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s為0.4m，則杠桿的機(jī)械效率為_(kāi)_____。若只將鉤碼的懸掛點(diǎn)由A移至B位置，則杠桿的機(jī)械效率將______（選填“變大”、“變小”或“不變”）。15．（2021遼寧沈陽(yáng)中考）如圖，在斜面上將一個(gè)重5N的物體勻速拉到頂端。沿斜面向上的拉力為2N斜面長(zhǎng)4m，高1m，斜面的機(jī)械效率為_(kāi)__________，物體所受的摩擦力為_(kāi)__________N。16．（2021四川德陽(yáng)中考）用如圖所示滑輪組拉動(dòng)物體A在粗糙的水平面上運(yùn)動(dòng)，不計(jì)繩和滑輪的自重。當(dāng)F為20N時(shí)，物體A在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)物體A受到地面的摩擦力為30N，則滑輪組的機(jī)械效率是___________；當(dāng)F增大到50N時(shí)，物體A受到地面的摩擦力為_(kāi)__________N。17．（2021廣東中考）用圖甲的滑輪組提升重200N的物體，已知拉力F為80N，不計(jì)繩重和摩擦，物體和繩子自由端的運(yùn)動(dòng)情況如圖乙所示，反映繩子自由端運(yùn)動(dòng)的圖線是______（選填“A”或“B”），動(dòng)滑輪重為_(kāi)_____N，3s內(nèi)對(duì)物體做的有用功為_(kāi)_____J。18．（2021四川自貢中考）用圖甲所示的滑輪組運(yùn)送貨物上樓，每件貨物重為100N，每次運(yùn)送的量不定，圖乙記錄了在整個(gè)過(guò)程中滑輪組的機(jī)械效率隨貨物重力增加而變化的圖像，則動(dòng)滑輪重為_(kāi)_____N；當(dāng)某次運(yùn)送4件貨物時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率為_(kāi)_____%（不考慮繩重和摩擦）。三、實(shí)驗(yàn)題19．（2022廣西靈川九年級(jí)期末）測(cè)量如圖所示滑輪組的機(jī)械效率，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表，請(qǐng)問(wèn)答以下問(wèn)題：實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼重力G/N鉤碼上升高度h/cm拉力F/N繩端移動(dòng)距離s/cm機(jī)械效率η11.051555.6%21.550.81532.051.01566.7%42.0101.03066.7%（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)緩慢拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使鉤碼豎直向上做______運(yùn)動(dòng)，第1次實(shí)驗(yàn)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖所示，為_(kāi)_____N；（2）第2次實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率是______；（3）分析1、2、3次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可知，使用同一滑輪組提升重物時(shí)，重物重力越______，滑輪組的機(jī)械效率越高；分析3、4次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機(jī)械效率與鉤碼上升的高度______（選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）；（4）結(jié)合生產(chǎn)生活實(shí)際，用滑輪組提升重物時(shí)，下列選項(xiàng)中也可提高機(jī)械效率是______。A．增大繩重

B．減輕動(dòng)滑輪重

C．加快物體提升的速度20．（2021四川廣元中考）小敏在利用斜面搬運(yùn)物體A的過(guò)程中，提出了一個(gè)問(wèn)題：“斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度有沒(méi)有關(guān)系？”針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，他通過(guò)在斜面上勻速直線拉動(dòng)物體進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究（如圖所示），測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示：實(shí)驗(yàn)序號(hào)斜面的傾斜程度物體重力G/N物體上升高度h/m沿斜面拉力F/N物體移動(dòng)距離s/m有用功W有/J總功W總/J機(jī)械效率η/%①較緩5.00.101.60.500.500.8062.5②較陡5.00.152.20.500.751.1068.2③最陡5.00.253.10.501.251.55（1）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可求出第③次實(shí)驗(yàn)中斜面的機(jī)械效率是___________%；（2）通過(guò)對(duì)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析可知，斜面的省力情況與斜面傾斜程度的關(guān)系是：斜面越陡，越___________；（3）通過(guò)對(duì)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，對(duì)斜面機(jī)械效率的問(wèn)題可獲得的初步結(jié)論是：在其他條件不變的情況下，斜面越陡，機(jī)械效率___________。四、計(jì)算題21．（2021內(nèi)蒙古呼和浩特中考）建筑工地上，工人們需要將一堆