2024春季人教版物理八年级下册《12.3 机械效率》同步练习
一 、单选题（本大题共14小题，共42分）
1.（3分）工人用滑轮组把一箱箱货物从一楼提升到五楼，在滑轮组上加润滑油后，机械效率提高了，则加润滑油后工人提升同样的重物时，做功的
A. 有用功减小，总功不变 B. 有用功增加，总功增加
C. 有用功减小，总功减小 D. 有用功不变，总功减小
2.（3分）分别用杠杆、动滑轮和滑轮组将同一物体举到相同高度，做的有用功
A. 杠杆最多 B. 动滑轮最多 C. 滑轮组最多 D. 一样多
3.（3分）建筑工地上，起重机几分钟就能把所需的砖运送到楼顶，如果人使用滑轮组来提升则需要几个小时，其原因是
A. 起重机的功率大，做功多 B. 起重机的功率大，做功快
C. 起重机的机械效率高，做的有用功多 D. 起重机的机械效率高，做的额外功少
4.（3分）如图所示，小潘用动滑轮将重为的物体匀速提升，绳子自由端移动的速度为，动滑轮的重力为，忽略绳重和摩擦。下列说法正确的是
A. 经过，物体被提升 B. 经过，小潘做的有用功为
C. 小潘对绳子的拉力大小为 D. 此过程中该动滑轮的机械效率为
5.（3分）关于机械效率，下列说法正确的是
A. 有用功大的机械，效率肯定高
B. 额外功大的机械，效率肯定低
C. 总功大的机械，效率肯定低
D. 机械效率只能说明有用功在总功中所占的比例大小
6.（3分）如图所示，用滑轮组提升重物时，重的物体在内匀速上升，已知绳子拉力为，则提升重物的过程中
A. 动滑轮上升 B. 拉力的功率为
C. 额外功为 D. 滑轮组的机械效率为
7.（3分）一个斜面的高为，长为，该斜面的机械效率为现把重为的物体沿斜面匀速向上移动，则物体受到的滑动摩擦力的大小
A. B. C. D.
8.（3分）物理学中把机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械效益，根据机械效益可以比较不同机械的省力程度，现用图示滑轮组匀速提升重物，不计绳重和摩擦，下列描述中不正确的是
A. 提升物体越重，机械效益越小 B. 机械效益越大，机械省力程度越大
C. 机械效益是一个没有单位的物理量 D. 机械效益与机械效率比值一定
9.（3分）在杂技表演中，有一项跳板节目，如图所示，支点在跳板的中央，此时跳板右端距离
地面，当质量为的甲表演者从距离跳板右端高的位置由静止落到跳板的右
端时，这时会将质量为的乙表演者弹起，恰好落在另一位表演者肩上扛的杆的座椅上。跳板的机械效率为
A. B. C. D.
10.（3分）用如图甲所示的滑轮组缓慢提升不同的物体，每次物体提升的高度均为，滑轮组的机械效率与物体的重力关系如图乙所示。不计绳重和摩擦，下列分析正确的是
A. 动滑轮的重力为
B. 该滑轮组的机械效率可以达到
C. 滑轮组的机械效率越高，拉力做功越少
D. 每次提升重物时，滑轮组做的额外功为
11.（3分）使用动滑轮提升重物，能提高机械效率的做法是
A. 增加提升高度 B. 提起更重的物体
C. 增加动滑轮的重量 D. 三种说法都对
12.（3分）使用动滑轮提升重物，能提高机械效率的做法是：
A. 增加提升高度 B. 增加滑轮的重量
C. 提起更重的物体 D. 三种说法都对
13.（3分）如图所示，小凯用拉力提着重为的物体匀速缓慢上升，下列关于杠杆的有关说法正确的是
A. 拉力所做的总功为
B. 杠杆的机械效率是
C. 若把悬挂点从点移至点，把同一物体匀速缓慢提升相同的高度，拉力的大小与原来相同
D. 若把悬挂点从点移至点，把同一物体匀速缓提升相同的高度，杠杆的机械效率提高
14.（3分）某同学用滑轮组提升物体，物体上升的高度和绳子自由端移动的距离随时间变化的关系如图所示。已知物体的质量为，所用动滑轮的质量为，绳子自由端的拉力为。在的过程中，下列说法中正确的是
A. 绳子自由端移动的速度为 B. 拉力的功率为
C. 有用功为 D. 滑轮组的机械效率为
二 、填空题（本大题共2小题，共8分）
15.（4分）如图所示，手用大小为的力直接将物体匀速提升，做功为______，若借助斜面把匀速提升相同高度，斜面的机械效率是，则做功为______，若借助图的滑轮组，用大小为的力也能把匀速提升，则该滑轮组的机械效率是______。
16.（4分）杠杆是一种机械效率很高的简单机械。若用一根机械效率为的杠杆将一个的物体提升，则需要做的有用功为 ______，总功为 ______。
三 、实验题（本大题共2小题，共12分）
17.（6分）如图甲，质量为的货物在拉力作用下，沿粗糙斜面向上运动不考虑空气的阻力，斜面长、高物块上升高度与时间关系图像如图乙，至时间内的拉力为，至时间内拉力为已知，，不计速度变化时的时间，斜面粗糙程度不变。
至时间内拉力做的有用功是 ______
至时间内的拉力做功的功率为，至时间内的拉力做功的功率为，则______时斜面的机械效率为，时斜面的机械效率为，则______注：两空均填“”、“”或“”。
18.（6分）小明同学做“测量滑轮组的机械效率”的实验，如图所示，用相同的滑轮组提升不同数量的钩码，记录数据如表所示：
次数 钩码的重力 钩码提升的高度 拉力 绳端移动的距离 机械效率
① ②
在实验过程中，为保持弹簧秤示数保持不变，应该 ______ 向上拉动弹簧测力计。
第三次实验时，拉力的大小如图所示。观察弹簧测力计的示数，则表格中编号①的数值是 ______ ，②的数值是 ______ ，若提升重物用时，则物体移动速度为 ______ ，弹簧测力计对绳子拉力做功的功率是 ______ 。
小明通过分析表格中的数据，若想提高滑轮组机械效率，可进行的操作是 ______ 。
汽车作为一种“机械”，提高效率对节能减排有重要意义，请你指出以下三种提高效率的方法中，方法与本实验同理的是 ______ 。
A.方法一：鼓励人们“拼车”出行，使汽车尽量装满人员
B.方法二：汽车制造厂用新材料减轻汽车重量
C.方法三：经常给汽车做保养，保持良好的润滑
答案和解析
1.【答案】D;
【解析】试题分析：滑轮组是个机械，对机械来说，给予机械动力、使机械运转的功就是总功，所以人所做的功就是总功；而机械对重物做的功就是有用功，这里就是把货物提到了五楼．
在本题中，加润滑油后工人也是提升同样的重物，也就是说对重物做的功是不变的，即有用功是不变的．但加了润滑油，工人用的力肯定就能比较小了，而同样是把货物拉到五楼，力小了，做的功自然就少了，即总功是减小的．所以只有答案是正确的．
故选D．
2.【答案】D;
【解析】解：分别用杠杆、动滑轮和滑轮组将同一物体举到相同高度，物体的重力相等，提升的高度相等，根据公式可知，做的有用功相等。
故选：。
物体的重力相等，提升的高度相等，根据公式可求有用功的大小。
该题考查有用功的比较，关键是公式的应用，知道影响有用功的因素是物体的重力和物体被提升的高度。
3.【答案】B;
【解析】解：、使用起重机和滑轮组，将相同的砖送到楼顶，起重机的功率大，功率越大做功越快，故错误，正确；
、两种方式做的有用功相同，但不知道额外功大小关系，不能确定总功大小关系，也就不知道机械效率大小关系，故错误。
故选：。
使用起重机、滑轮组，将相同的砖送到楼顶，做的有用功相同，所用时间不同，功率不同；但两种方式做的额外功大小关系不知道，无法确定总功、机械效率的大小关系。
此题主要考查功、功率和机械效率的大小比较，难度不大，关键是知道功率是表示做功快慢的物理量。
4.【答案】D;
【解析】解：
、由图可知动滑轮上绳子的有效股数为，绳子自由端移动的速度为，则物体升高的速度为，
经过物体被提升的高度为：
，故错误；
、经过小潘做的有用功为：
，故错误；
、不计绳重和摩擦，小潘对绳子的拉力为：
，故错误；
、绳子移动的距离为：，
拉力做的总功为：
，
此过程中该动滑轮的机械效率：
，故正确。
故选：。
由图可知动滑轮上绳子的有效股数，绳子自由端移动的速度为，则物体升高的速度为，根据速度公式的变形式可求出经过物体被提升的高度；
根据算出经过小潘做的有用功；
不计绳重和摩擦，根据求出小潘对绳子的拉力；
由算出绳子移动的距离，根据算出拉力做的总功，由算出此过程中该动滑轮的机械效率。
此题主要考查了滑轮组的特点、功和机械效率公式的应用，根据图示确定承担物重的绳子股数是本题的突破口。
5.【答案】D;
【解析】解：、要判断机械效率的高低必须知道有用功、总功、额外功中两种功的大小，、、三个选项都是只给出了一种功，所以机械效率无法判断，故错误；
、在总功中有用功占的比例大，有用功和总功的比值就大，机械效率就高，故正确。
故选：。
机械效率是有用功和总功的比值，所以机械效率的高低要看两种功的大小，只给出一种功是无法判断。
此题主要考查三种功的关系，机械效率的理解，公式反映三个量的关系，必须知道其中的两个量才能确定第三个量的大小。
6.【答案】C;
【解析】解：、由于动滑轮随物体一起上升，所以动滑轮上升的高度等于物体上升的高度，均为，故A错误；
B、由图可知，连接动滑轮绳子的股数，
则绳子自由端移动的距离，
拉力做的总功：，
拉力做功的功率：，故B错误；
C、拉力做的有用功：，
则额外功：，故C正确；
D、滑轮组的机械效率：
，故D错误．
故选：．
根据动滑轮上升的高度与物体上升的高度相等可得出动滑轮移动的距离；
由图可知，连接动滑轮绳子的股数，根据求出绳子自由端移动的距离，
然后利用求出拉力做的总功，最后根据求出拉力做功的功率；
根据求出拉力做的有用功，用总功减去有用功即可得出额外功；
根据求出滑轮组的机械效率．
该题考查了学生对功率的公式、机械效率公式、滑轮组、有用功、总功的理解和运用，因条件已给出，难度不大．
7.【答案】D;
【解析】解：提高物体的过程中，做的有用功：，
，
总功：；
克服物体与斜面摩擦力做的额外功：，
又，
物体受到的滑动摩擦力的大小：
。
故选：。
斜面是用来提高物体位置的，有用功等于物体重力和斜面高度的乘积，即；总功等于物体沿斜面向上的拉力和斜面长的乘积，即；机械效率就是有用功和总功的比值。使用斜面时，所做的额外功就是克服物体与斜面摩擦力做的功，总功等于有用功和额外功之和。
该题考查有关斜面机械效率的计算，容易出错的是摩擦力的计算，我们要知道使用斜面时克服摩擦力做的功就是额外功，关键在于明确总功应等于有用功与额外功之和。
8.【答案】A;
【解析】解：、由图知，承担重物绳子的段数，不计绳重和摩擦时，绳端拉力，
机械效益，对于一个滑轮组而言，动滑轮重一定的，当提升物体越重时，机械效益值越大，故错误；
、机械效益，则，机械效益值越大，机械省力程度越大，故正确；
、机械效益是两个力的比值，所以机械效益是一个没有单位的物理量，故正确；
、机械效率为：，
机械效益与机械效率比值：，即两者的比值是一个定值，故正确。
故选：。
机械对重物施加的力大小等于物体重力，人对机械施加的力，即绳端拉力，所以机械效益；
不计绳重和摩擦时，绳端拉力；
机械效率为：，据此分析解答。
此题主要考查对机械效益和机械效率的理解，熟练运用公式是关键。
9.【答案】C;
【解析】解：甲表演者做的总功：
；
对乙表演者做的有用功：
；
跳板的机械效率为：；
故选：。
根据分别求出甲表演者做的总功和克服乙表演者的重力做的有用功，根据机械效率公式求出跳板的机械效率。
此题主要考查了有用功、总功和机械效率的计算，有一定难度。
10.【答案】D;
【解析】解：
、由图乙可知，提升物重时，滑轮组的机械效率，
不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率，
解得动滑轮重力：
，故错误；
、使用滑轮组时，需要提升动滑轮做额外功，使得有用功小于总功，滑轮组的机械效率总小于，故错误；
、滑轮组的机械效率越高，说明有用功与总功的比值越大，拉力做功不一定少，故错误；
、由题知，利用滑轮组每次物体被提升的高度均为，提升动滑轮上升的高度也都是。不计绳重和摩擦，每次提升重物时，滑轮组做的额外功都为：，故正确。
故选：。
由图乙可知，提升物重时，滑轮组的机械效率，不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率，据此求动滑轮重力；
使用滑轮组时，需要提升动滑轮做额外功，使得有用功小于总功，滑轮组的机械效率总小于；
滑轮组的机械效率越高，说明有用功与总功的比值越大；
不计绳重和摩擦，滑轮组提升动滑轮做的功为额外功。
此题主要考查了使用滑轮组时动滑轮重力、额外功、机械效率的计算，明确有用功、额外功的含义是关键。
11.【答案】B;
【解析】解：对同一滑轮来说，提高机械效率的方法是：增加提升的物重或者减轻动滑轮的重力。而物体提升的高度不能影响到滑轮组的重力。故ACD错误、B正确。
故选：。
要解答本题需掌握：增大和减小滑轮组机械效率的方法有哪些。
这道题主要考查学生对：改变滑轮组机械效率的方法的了解和掌握。
12.【答案】C;
【解析】解：对同一滑轮来说，提高机械效率的方法是：增加提升的物重或者减轻动滑轮的重力。而物体提升的高度不能影响到滑轮组的重力。故ABD错误。
故选：。
要解答本题需掌握：增大和减小滑轮组机械效率的方法有哪些。
这道题主要考查学生对：改变滑轮组机械效率的方法的了解和掌握。
13.【答案】D;
【解析】解：、拉力所做的总功为，其中为拉力移动的距离，故A错误；
B、杠杆的机械效率，故B错误；
C、根据杠杆的平衡条件，动力动力臂阻力阻力臂可知，若把悬挂点从点移至点，阻力的大小为不变，阻力臂变大，动力臂不变，则拉力变大，故C错误；
D、若把悬挂点从点移至点，把同一物体匀速缓提升相同的高度，此时拉力变大，杠杆提升高度减小，额外功减小，根据可知，杠杆的机械效率提高，故D正确。
故选：。
拉力所做的总功；
杠杆的机械效率；
若把悬挂点从点移至点，把同一物体匀速缓慢提升相同的高度，阻力的大小为不变，阻力臂变大，动力臂不变，根据杠杆平衡条件分析；
若把悬挂点从点移至点，把同一物体匀速缓慢提升相同的高度，此时拉力变大，杠杆提升高度减小，额外功减小，根据分析。
该题考查了机械效率的计算，关键是正确利用杠杆平衡条件和机械效率公式。
14.【答案】B;
【解析】解：、由可知，相同的时间内绳子自由端移动的距离大于物体上升的高度，因此绳子自由端移动的距离随时间变化的关系如图中图线所示，绳子自由端移动的速度为：，故错误；
、拉力的功率：，故正确；
、物体的重力：，
由图可知，内物体上升的高度：，
则有用功：，故错误；
、由图线可知，当物体上升高度为时，绳子自由端移动的距离为，由可得，承担动滑轮绳子的股数：，
滑轮组的机械效率为：，故错误，
故选：。
根据分析图中绳子自由端移动的距离随时间变化的的图象，根据可求速度；
利用求拉力做功的功率；
根据求物体的重力，由图象可知内物体上升的高度，利用求有用功；
由图线所示分析可得，利用求承担动滑轮绳子的股数，利用求滑轮组的机械效率。
此题主要考查了使用滑轮组时速度、有用功、功率和机械效率的计算，利用好功率推导式以及从图像中获取有用的信息是关键。
15.【答案】;;;
【解析】
该题考查了使用斜面、滑轮组时有用功、总功、机械效率的计算，明确有用功、总功的含义是关键。已知的大小和物体提升的高度，利用公式计算做的功；若借助斜面把匀速提升相同高度，则有用功为；已知机械效率，利用求做的总功；若借助图的滑轮组提升，有用功不变；由图知，，拉力端移动距离，知道拉力，利用求总功，滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。
由题知，直接提升物体时的拉力，物体提升的高度，
做的功：；
若借助斜面把匀速提升相同高度，则有用功为，
由可得做的总功：
；
若借助图的滑轮组提升，有用功不变，，
由图知，，拉力端移动距离，
拉力做的总功：
，
滑轮组的机械效率：
。
故答案为：；；。
16.【答案】180 200;
【解析】解：有用功；
总功。
故答案为：；。
根据得出有用功，根据得出总功。
此题主要考查有用功、效率、总功等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用。
17.【答案】4mg ＞ =;
【解析】解：由图乙可知，在至时间内物体上升的高度，
则至时间内拉力做的有用功：
；
因斜面的倾角一定，则物体沿斜面运动的路程与上升高度成正比；
由图乙知，在至时间内、至时间内物体上升高度与时间成正比，
所以在至时间内、至时间内物体通过路程与运动时间也成正比，
即物体在至时间内、至时间内都做匀速直线运动；
由图乙可知物体在至内、在至内的时间内，所用时间相同，
上升的高度，，所以，则物体在斜面上通过的路程，
由可知，，
斜面倾角一定，所以物体沿斜面运动的路程与上升高度的比值是一定的，即为定值；
根据功的原理可得：，
即：，
可得拉力：------①，
斜面的粗糙程度不变，物体对斜面的压力不变，则物体在运动过程中摩擦力不变，所以由①式可知，拉力的大小不变，即：；
至时间内的拉力做功的功率为，至时间内的拉力做功的功率为，
由可知：；
斜面的机械效率：
，
由于拉力和重力均不变，为定值，故斜面的机械效率相等，即；
故答案为：；；。
由图乙可知，在至时间内物体上升的高度，利用求拉力做的有用功；
因斜面的倾角一定，则物体沿斜面运动的路程与上升高度成正比；由图乙知，在至时间内、至时间内物体上升高度与时间成正比，所以在至时间内、至时间内物体通过路程与运动时间也成正比，即物体在至时间内、至时间内都做匀速直线运动；通过比较两时间段内时间、路程大小得出速度大小关系；
斜面倾角一定，所以物体沿斜面运动的路程与上升高度的比值是一定的，即为定值；根据功的原理可得，则拉力力；斜面的粗糙程度不变，物体对斜面的压力不变，则物体在运动过程中摩擦力不变，可得拉力的大小不变；利用比较功率大小关系；
斜面的机械效率，由于拉力和重力均不变，为定值，可得斜面的机械效率大小关系。
本题为力学综合题，要注意：斜面的粗糙程度不变，物体对斜面的压力不变，物体在运动过程中摩擦力不变，拉力不变，是本题的关键，易错点！
18.【答案】;
【解析】解：该实验中要沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使钩码升高，此时，系统处于平衡状态，拉力大小才等于测力计示数；
图中测力计的分度值为，示数，即表格中①处的数值是；
机械效率为：
，所以②处的数值约为；
物体运动的速度为：
；
拉力做的功为总功：，
内拉力做功的功率：
；
由表中数据可知，同一滑轮将不同的重物提升相同的高度，提升物体越重，机械效率越高；即对同一滑轮，增加提升物体的重力可提高机械效率；
方法一：鼓励人们“拼车”出行，使汽车尽量装满人员，是在额外功相同时，人越多，有用功越多，机械效率越高，故符合题意；
方法二：汽车制造厂用新材料减轻汽车重量，是通过减小额外功来增加机械效率的，故不符合题意。
方法三：经常给汽车做保养，保持良好的润滑。提高滑轮组机械效率的方法是通过减小摩擦来增加机械效率的，故不符合题意，
故选方法一与本实验同理，故符合题意；
故选：。
故答案为：匀速；；；；；增加提升物体的重力；。
该实验中只有沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使钩码升高，此时，系统处于平衡状态，拉力大小才等于测力计示数；
弹簧测力计的读数，应该先看分度值再读数；由算出机械效率；根据算出物体移动速度；根据算出总功，根据弹簧测力计对绳子拉力做功的功率；
对于改变滑轮组机械效率的方法，有两种情况：一是减轻动滑轮质量、加润滑油减小摩擦，这些方法可以减少额外功，提高机械效率；二是增加提升物体的重，在额外功不变的情况下，增大有用功，从而提高机械效率。据此分析。
此题主要考查了测量滑轮组机械效率的实验，涉及到注意事项、测力计读数、滑轮组机械效率的计算和分析实验数据得出结论的能力等，要注意影响滑轮组机械效率因素的运用。
