4人教版八年级物理下册12.3机械效率（练习）（解析版）.docx

12.3机械效率 同步练习一．基础过关1．对完成工作任务无用而又必须做的功叫做　额外功　，有用功和额外功之和叫做　总功　机械效率等于　有用功跟总功的比值　，用η表示　η＝×100%　，因为　有用　功总小于　总　功，所以机械效率总小于1，提高机械效率的途径是减小　额外　功答案】额外功；总功；有用功跟总功的比值；η＝×100%；有用；总；额外解答】解：根据额外功和总功的定义可知，对完成工作任务无用而又必须做的功叫做额外功，有用功和额外功之和叫做总功；机械效率是指有用功跟总功的比值，其公式为 η＝×100%只要使用机械，就必然会在机械上消耗一部分额外功，也就是说额外功总是存在的，所以有用功总小于总功，机械效率总小于1；提高机械效率的途径之一是减小额外功2．某人将一箱书搬上楼，可以采用两种方法：①把所有书一起搬上楼；②先搬部分书上楼，再搬剩下的部分假设他上楼的速度相同，则 　①　方法功率大，　①　方法机械效率高填写序号）【答案】①：①方法解答】解：这箱书的重力一定，楼的高度前后不变，由W＝G书h可知，两次所做的有用功相等；用①方法所做的额外功为一次克服自身重力所做的功，而②方法所做的额外功是两次克服自身重力所做的功，因此②方法的额外功大于方法一的额外功，则②方法的总功大于方法一的总功，即用①方法搬书时做功少；由η＝可知，η1＞η2，即用①方法搬书时机械效率高。

因上楼的速度相同，②方法需要上楼二次，所以②方法所用时间长；由P＝可知：P1＞P2，即用①方法搬书时功率大3．如图所示，工人师傅用沿斜面向上、大小为300N的拉力，将重为600N的物体A从斜面底端匀速推至斜面顶端已知斜面长4m、高1.5m，则斜面的机械效率是 　75%　答案】75%解答】解：所做有用功为：W有＝Gh＝600N×1.5m＝900J；总功为：W总＝Fs＝300N×4m＝1200J；机械效率为：η＝＝＝75%4．如图所示，用甲、乙两个滑轮将同样的钩码缓慢提升相同的高度，则甲的机械效率比乙的机械效率 　高　选填“高”、“低”或“相等”）（不计绳重和摩擦）【答案】高解答】解：不计绳重和摩擦，F1只克服钩码重力做功，F2要克服动滑轮重力和钩码重力做功，W＝Gh可知F1做的总功比F2少把同样的钩码缓慢提升相同的高度，根据W＝Gh可知，做的有用功相同，根据η＝可知，甲的机械效率比乙的机械效率高5．如图所示，物体重300N，用效率为60%的滑轮组使它沿水平面以0.1m/s的速度匀速行驶20s，受到的摩擦力为72N．则有用功为　144　J，拉力F＝　40　N，拉力做功的功率为　12　W．（忽略绳子和滑轮的重力）【答案】144；40；12。

解答】解：物体移动的距离s＝vt＝0.1m/s×20s＝2m，拉力所做的有用功为：W有＝Fs＝72N×2m＝144J；滑轮组的机械效率为60%，拉力所做的总功为：W总＝＝＝240J；由图知，拉物体的力是由三根绳子承担，即n＝3，绳端移动的距离s′＝3s＝3×2m＝6m，根据公式W总＝F′s′可知，拉力为：F′＝＝＝40N；此时拉力做功的功率：P＝＝＝12W6．如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用FA、FB匀速提升重力为GA、GB的A、B两物体，不计绳重和摩擦若GA＞GB，则η甲　＞　η乙；若FA＝FB，则GA　＜　GB；若GA＝GB，则FA　＞　FB选填“＞”、“＜”或“＝”）【答案】＞；＜；＞解答】解：（1）不计绳重和摩擦，克服物体重力做的功为有用功，克服物体重力和动滑轮重力做的功为总功，则滑轮组的机械效率：η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%，动滑轮的重力相等时，物体的重力G越大，1+越小，越大，所以，GA＞GB时，η甲＞η乙；（2）由图可知，n甲＝2，n乙＝3；由F＝（G+G动）可得，提升物体的重力：GA＝2FA﹣G动，GB＝3FB﹣G动，若FA＝FB，则GA＜GB；（3）由F＝（G+G动）可得，FA＝（GB+G动），FB＝（GA+G动），若GA＝GB，则FA＞FB。

7．救援车工作原理如图所示，当车载电机对钢绳施加的拉力F大小为2.5×103N时，小车A恰能匀速缓慢地沿斜面上升已知小车A的质量为1t，斜面高为2m，斜面长为5m（不计车长、钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，g＝10N/kg）在小车A由水平路面被拖上救援车的过程中，钢绳所做的有用功为　2×104　J，拉力F做的功为　2.5×104J　；整个装置的机械效率为　80%　答案】2×104；2.5×104J；80%解答】解：（1）小车质量m＝1t＝1000kg，其重力G＝mg＝1000kg×10N/kg＝1×104N，钢绳做的有用功：W有用＝Gh＝1×104N×2m＝2×104J，（2）不计车长、拉力端移动距离s＝2L＝2×5m＝10m，拉力做的总功：W总＝Fs＝2.5×103N×10m＝2.5×104J，整个装置的机械效率：η＝×100%＝×100%＝80%8．如图所示，把重为G的物体甲从A点竖直向上匀速拉至B点，此过程绳的拉力F1，对甲做的功为WAB；再用平行于斜面的拉力F2把甲物体沿斜面从C点匀速拉至与B点等高的D点，在此过程中绳的拉力F2对甲做的功为WCD针对将甲物体提升H高度而言，F1做的功是 　有用功　，F2做的功是 　总功　（以上两空均选填“总功”“有用功”或“额外功”），斜面的机械效率，η＝　　。

答案】有用功；总功； 解答】解：不用机械时，直接提升物体做的功为有用功；则F1把重为G的物体甲从A点竖直向上匀速拉至B点，有用功（克服物体重力所做的功）为W有＝GH＝WAB，用平行于斜面的拉力把重也为G的物体乙沿面从C点匀速拉至B等高的D点，拉力F2做功为总功，即W总＝WCD，斜面的机械效率：η＝＝9．如图所示，AC、BC为同一水平面上的两个光滑斜面，AC＞BC，∠CAB＝30°，∠C＝90°在相等时间内把重为80N的同一物体从斜面底端分别沿AC、BC以相同的速度匀速推至C点，物体的机械能 　增大　（选填“增大”“减少“不变”），若推力分别为F1、F2，斜面的机械效率分别为η1、η2，则F1　＜　F2，η1　＝　η2（选填“＞”“＜”或“＝”）答案】增大；＜；＝解答】解：物体匀速运动，物体的动能不变，物体的高度增加，物体的重力势能增大，机械能等于动能与势能的总和，则物体的机械能增大，AC＞BC，∠CAB＝30°，由图可知斜面AC倾斜角度小于BC的倾角，所以物体沿AC运动时推力较小，即F1＜F2；由题知，AC和BC是两个光滑的斜面，额外功为0，根据W＝Gh可知推力在两斜面上做的有用功相同，根据η＝可知η1＝η2。

10．如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N，边长为1dm的立方体，拉力F的大小为30N，若物体和地面之间的摩擦力大小为45N，则物体对地面的压强为　3×104　Pa，A处的拉力 　45　N，滑轮组的机械效率是 　75%　答案】3×104；45；75%解答】解：（1）物体对地面的压力F压＝G＝300N，受力面积S＝1dm2＝0.01m2，物体对地面的压强：p＝＝＝3×104Pa；（2）因为物体做匀速直线运动，所以物体A受到的拉力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，即：A处绳子的接拉力为F拉＝f＝45N；（3）从图可知，由2段绳子与动滑轮相连，拉力端移动距离s＝2s物，滑轮组的机械效率为：η＝＝＝＝＝×100%＝75%二．选择题11．水桶掉进水里，打捞时桶里带些水，下列所述中属于有用功的是（　　）A．把桶中水提高做的功 B．手对绳子拉力做的功 C．提整个桶做的功 D．把桶提高做的功【答案】D解答】解：水桶掉进水里，我们的目的就是为了把桶提上来，所以对桶做的功为有用功；但水桶里面有一些水，又不得不对水做功，所以对水做的功为额外功；手对绳子拉力做的功，包括对水做的功、对桶做的功、对绳子做的功，为总功。

故ABC错、D正确故选：D12．如图所示，在大小为500N的拉力F作用下，滑轮组将800N的重物提升了lm在此过程中（　　）A．做的有用功是500J B．做的总功是800J C．滑轮组的机械效率是62.5% D．滑轮组的机械效率是80%【答案】D解答】解：W有用＝Gh＝800N×1m＝800J，W总＝FS＝500N×2m＝1000J．故A、B选项错误；η＝＝＝×100%＝80%13．下列说法中正确的是（　　）A．使用任何机械都能省力 B．总功等于有用功加额外功 C．使用某些机械可以省功 D．额外功可以不做，现实生活中机械效率可达100%【答案】B解答】解：A、生活中，使用起重机，动力臂小于阻力臂，是费力机械，可以省距离，并不是任何机械都能省力，故A错误；B、使用机械时，由于要克服摩擦力、提升机械而做额外功，总功等于有用功加额外功，故B正确；C、使用任何机械都不能省功，故C错误；D、由于要克服摩擦力、提升机械而做额外功，有用功小于总功，机械效率不能达到100%，故D错误14．图甲中用力F1水平拉着重为G的物体在水平路面上匀速移动s的距离图乙中用动滑轮拉着它也在同一路面上匀速移动s的距离，水平拉力为F2．使用动滑轮的过程中（　　）A．总功为W总＝F2s B．有用功为W有＝Gs C．机械效率为η＝ D．额外功为W额＝2F2s﹣F1s【答案】D。

解答】解：A、使用动滑轮拉力端移动距离s′＝2s，拉力做的总功W总＝F2s′＝F2×2s＝2F2s，故A错；B、使用动滑轮做的有用功，等于直接拉物体做的功，即W有＝F1s，故B错；C、机械效率η＝＝，故C错；D、额外功W额＝W总﹣W有＝2F2s﹣F1s，故D正确故选：D15．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解答】解：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，则额外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η＝＝＝，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，则额外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。

16．如图所示是甲、乙两个物体做功与所需时间的关系图象，由图可知，甲物体的功率P甲与乙物体的功率P乙相比是（　　）A．P甲＞P乙 B．P甲＜P乙 C．P甲＝P乙 D．无法确定【答案】A解答】解：由图象可知，当时间相同时，W甲＞W乙，根据公式P＝可知，P甲＞P乙17．如图所示，用F1的力将物。