資源簡介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺
八年級物理下冊 預(yù)習(xí)篇
12.3 機械效率
1、有用功：定義：對人們有用的功。
公式：W有用＝Gh（提升重物）＝W總－W額=ηW總
斜面：W有用＝Gh
2、額外功：定義：并非我們需要但又不得不做的功。
公式：W額＝W總－W有用＝G動h（忽略輪軸摩擦的動滑輪、滑輪組）
斜面：W額＝fL
3、總功：定義：有用功加額外功或動力所做的功
公式：W總＝W有用＋W額＝FS＝
斜面：W總＝fL+Gh＝FL
4、機械效率：定義：有用功跟總功的比值。
公 式：
斜 面：
定滑輪：
動滑輪：
滑輪組：
5、有用功總小于總功，所以機械效率總小于1。通常用百分?jǐn)?shù)表示。某滑輪機械效率為60%表示有用功占總功的60%。
6、提高機械效率的方法：減小機械自重、減小機件間的摩擦。
7、機械效率的測量：
（1）原理：
（2）應(yīng)測物理量：鉤碼重力G、鉤碼提升的高度h、拉力F、繩的自由端移動的距離S。
（3）器材：除鉤碼、鐵架臺、滑輪、細(xì)線外還需刻度尺、彈簧測力計。
（4）步驟：必須勻速拉動彈簧測力計使鉤碼升高，目的：保證測力計示數(shù)大小不變。
（5）結(jié)論：影響滑輪組機械效率高低的主要因素有：
①動滑輪越重，個數(shù)越多則額外功相對就多。
②提升重物越重，做的有用功相對就多。
③摩擦，若各種摩擦越大做的額外功就多。
8、繞線方法和重物提升高度不影響滑輪機械效率。
選擇題
1.如圖1，小明分別使用甲、乙兩種機械勻速提升物體M（繩長不變），做功情況如圖2，則（　　）
A．甲的總功大于乙
B．甲的機械效率等于乙
C．甲的機械效率高于乙
D．甲提升M的高度小于乙
【答案】C
【詳解】A．由圖2可知，甲和乙的有用功相同，甲的額外功小于乙的額外功，由因
所以甲的總功小于乙，故A不符合題意；
BC．因，甲乙有用功相同，且
故甲的機械效率大于乙的機械效率，故B不符合題意，C符合題意；
D．因，物體M重力一定，甲乙有用功相同，因此甲提升M的高度等于乙，故D不符合題意。
故選C。
2.下列關(guān)于功率和機械效率的說法中，正確的是（　　）
A．做功快的機械，功率一定大 B．功率大的機械，做功一定多
C．機械效率高的機械，功率一定大 D．做功多的機械，機械效率一定高
【答案】A
【詳解】A．功率就是描述物體做功快慢的物理量。做功快，功率一定大，故A正確。
B．物體做功多少與功率和時間都有關(guān)系。功率大，時間不確定，功率不能確定，故B錯誤。
C．由于機械效率是有用功與總功的比值。機械效率高，功率不一定大，故C錯誤；
D．由于機械效率是有用功與總功的比值，做功多，機械效率不一定高，故D錯誤。
故選A。
3.如圖所示，用滑輪組提升所受重力為900N的物體A，物體在拉力F作用下被豎直勻速提升了4m，用時40s，滑輪組的額外功是400J，下列說法中正確的是（　?。?br/>A．動滑輪所受的重力為10N
B．拉力F的功率是100W
C．物體A上升的速度是0.3m/s
D．滑輪組的機械效率是95%
【答案】B
【詳解】A．物體A被提高h(yuǎn)＝4m，動滑輪提升的高度也是h＝4m，提升動滑輪做的功為額外功，由W額＝G動h可知，動滑輪重力為
故A錯誤；
B．有用功
W有用＝Gh＝900N×4m＝3600J
拉力做的總功
W總＝W有用+W額＝3600J+400J＝4000J
拉力的功率為
故B正確；
C．物體A上升的速度為
故C錯誤；
D．滑輪組的機械效率
故D錯誤。
故選B。
4.如圖所示，小明探究滑輪組的機械效率，動滑輪重1N，用3N的拉力F通過該滑輪組勻速拉起重4N的物體，物體沿豎直方向上升0.2m。此過程中，額外功和機械效率分別是（　　）
A．0.2J 83.3% B．0.2J 80%
C．0.4J 80% D．0.4J 66.7%
【答案】D
【詳解】物體的重力為4N，物體沿豎直方向上升0.2m，則有用功
W有用=Gh=4N×0.2m=0.8J
由圖可知，動滑輪上有2股繩，則繩子拉下的長度
s=2h=2×0.2m=0.4m
拉力做的總功
W總=Fs=3N×0.4m=1.2J
額外功
W額=W總-W有用=1.2J-0.8J=0.4J
機械效率
故D符合題意，ABC不符合題意。
故選D。
5.如圖所示，利用輕質(zhì)滑輪勻速拉動水平地面上重300N的A物體，使A物體在10s內(nèi)向右移動了2m，若彈簧測力計的示數(shù)為20N，拉力F大小為50N，則（　?。ú挥嬂K子與滑輪之間的摩擦）
A．A物體受到的摩擦力大小為10N B．水平拉力F所做的功為100J
C．拉力的功率為10W D．滑輪的機械效率為80%
【答案】D
【詳解】A．因為不計繩子與滑輪間的摩擦，所以，由二力平衡條件可知，A物體受到的摩擦力大小
故A不符合題意；
B．由圖可知
拉力移動的距離
水平拉力F所做的功
故B不符合題意；
C．拉力做功的功率
故C不符合題意；
D．拉力做的有用功
滑輪的機械效率
故D符合題意。
故選D。
6.下列關(guān)于功、功率和機械效率的說法中，正確的是（　?。?br/>A．物體做功越多，功率越大 B．物體做功越多，機械效率越高
C．物體做功越快，功率越大 D．物體做有用功越多，機械效率越高
【答案】C
【詳解】A．物體做功越多，功率不一定越大，還要考慮時間的多少，故A錯誤；
B．物體做功越多，機械效率不一定越高，只有有用功與總功的比值越大，機械效率才越大，故B錯誤；
C．功率表示物體做功快慢的物理量，所以物體做功越快，功率越大，故C正確；
D．物體做有用功越多，機械效率不一定越高，因為總功的多少不確定，只有有用功與總功的比值越大，機械效率才越大，故D錯誤。
故選C。
7.以下有關(guān)物理量的估測，符合生活實際的是（　?。?br/>A．小明把一本物理課本從地面撿起并舉過頭頂，對書做的功約為4J
B．小明在校園里正常步行速度約為5m/s
C．小明在中考體育跳繩時平均功率約為300W
D．機械改進后，機械效率可以達(dá)到100%
【答案】A
【詳解】A．一本物理課本的質(zhì)量約為200g即0.2kg，小明把一本物理課本從地面撿起并舉過頭頂對書做的功約為
W=Gh=mgh=0.2kg×10N/kg×2m=4J
故A符合題意；
B．中學(xué)生正常步行的速度約為1.1m/s，故B不符合題意；
C．小華的體重約為500N，1min大約跳120次，跳一次做的功
W=Gh=500N×0.05m=25J
1min做功
W′=W×120=25J×120=3000J
小明同學(xué)跳繩時的功率約為
故C不符合題意；
D．因為機械之間會有摩擦等，因此機械改進后，機械效率也不可能達(dá)到100%，故D不符合題意。
故選A。
8.如圖所示，物體A在拉力F作用下勻速上升，物體重，滑輪重為，不計繩重及摩擦，則此過程中（　　）
A．滑輪組的機械效率為 B．人做的有用功為
C．拉力F的大小為 D．拉力做功的功率為
【答案】A
【詳解】BC．不計繩重及摩擦，由圖可知
物體A以勻速上升，則F的速度為，由于上升時間和距離未知，則所做有用功不能計算，故B、C不符合題意；
D．拉力，F(xiàn)的速度為，根據(jù)可知，拉力的功率為
故D不符合題意；
A．由圖可知，當(dāng)F移動距離為s時，物體上升的距離為2s，滑輪組的機械效率為
故A符合題意。
故選A。
填空題
1.小文分別采用圖中甲、乙兩種方式，將重為300N的貨物從地面勻速搬運到同一輛汽車上， 乙方式中繩子對貨物的拉力 F=200N 平行于斜面。
（1）兩方式中對貨物所做有用功分別為W甲、W乙，則W甲= J，W甲 W乙（選填 “>” “=” “<”）。
（2）乙方式中，拉力所做的功為 J，機械效率η乙= 。
【答案】 =
【詳解】（1）[1][2]甲方式對貨物做的有用功為
兩種方式所做的有用功都是克服物體重力做功，所以。
（2）[3][4]乙方式中，拉力所做的功為
機械效率為
2.如圖甲所示，框內(nèi)是由兩個相同的滑輪安裝成的滑輪組，利用該滑輪組提升質(zhì)量為27kg的物體所用的拉力為100N。物體和繩子自由端的運動情況如圖乙所示，不計繩重和摩擦，則滑輪組中動滑輪重 N，拉力的功率為 W，該滑輪組的機械效率為 %。
【答案】 30 150 90
【詳解】[1]由圖乙可知，經(jīng)過4s，物體上升高度時，繩子自由端移動距離。由此可知，動滑輪上繩子的段數(shù)
物體重力
不計繩重和摩擦，由
可得，滑輪組中動滑輪重
[2]由圖可知繩端移動的速度
拉力的功率
[3]不計繩重和摩擦，該滑輪組的機械效率
3.如圖所示，在傾角為30°的斜面上，用沿斜面方向大小為200N的拉力F，斜面高度h＝4m，則運動過程中拉力做的有用功為 J；斜面的機械效率為 %；物體受到斜面摩擦力的大小為 N。
【答案】 1200 75% 50
【詳解】[1]運動過程中拉力做的有用功
W有＝Gh＝300N×4m＝1200J
[2]根據(jù)幾何知識可知，斜面的長
s＝AB＝2h＝2×4m＝8m
運動過程做的總功
W總＝Fs＝200N×8m＝1600J
斜面的機械效率
[3]克服摩擦力做功
W額＝W總﹣W有用＝1600J﹣1200J＝400J
根據(jù)W額＝fs可得，物體所受的摩擦力
4.鐵桶里裝著沙子，小龍?zhí)嶂F桶將沙子送到樓上，他對沙子所做的功叫 ，對鐵桶做的功叫 。如果目的是送桶到樓上，則小龍對沙子做的功叫 。
【答案】 有用功 額外功 額外功
【詳解】[1][2]小龍?zhí)嶂F桶將沙子送到樓上，其目的是提沙子，則他對沙子做的功是有用功，在提沙子的過程中對鐵桶做的功沒有用，但又不得不做，為額外功。
[3]如果目的是送桶到樓上，則在提鐵桶的過程中對沙子做的功沒有用，為額外功。
5.如圖所示，在測定杠桿機械效率的實驗中，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，測力計的示數(shù)F為 N，測力計上升的高度s為0.2m，物塊重G為1.5N，物塊上升的高度h為0.3m，則杠桿的機械效率為 %，如果G變大，此杠桿機械效率將變 。如果將彈簧測力計從A移到B，此杠桿機械效率將 。（變大或變小或不變）
【答案】 2.5 90 大 不變
【詳解】[1]由圖可知，彈簧測力計的分度值是0.1N，示數(shù)為2.5N。
[2]彈簧測力計做的有用功
W有用＝Gh＝1.5N×0.3m＝0.45J
做的總功
W總＝Fs＝2.5N×0.2m＝0.5J
則杠桿的機械效率
[3]在阻力一定的情況下，物重越大，有用功占總功的比例越大，杠桿的機械效率越大，所以，如果G變大，那么此杠桿的機械效率將變大。
[4]將測力計的作用點由點A移至B點，支點O、鉤碼位置不變，仍將鉤碼提升相同的高度，則有用功和總功都不變，根據(jù)可知，機械效率不變。
簡答題
1.如圖所示，一架重為25N的無人機正在進行校園科技節(jié)的航模表演，其腳架底部的總面積為 5cm2，當(dāng)它在3.6N 的牽引力作用下，沿水平方向勻速飛行 6km的過程中，無人機的電機做的總功為3.6×104J。求： （g取 10N/kg）
（1）無人機停在水平地面時，它對地面的壓強有多大？
（2）在無人機沿水平方向勻速飛行 6km的過程中，牽引力做的有用功是多少？
（3）它沿水平方向勻速飛行時電機的工作效率是多少？

【答案】（1）
（2）
（3）
【詳解】解：（1）無人機停在水平地面時對地面的壓力等于它的重力為
對地面的壓強
（2）在無人機沿水平方向勻速飛行6km的過程中，牽引力做的有用功
（3）無人機沿水平方向勻速飛行時電機的工作效率
（1）無人機停在水平地面時，它對地面的壓強有5×104Pa。
（2）在無人機沿水平方向勻速飛行 6km的過程中，牽引力做的有用功是2.16×104J。
（3）它沿水平方向勻速飛行時電機的工作效率是 60%。
2.如圖所示，利用動滑輪提升貨物在豎直向上大小為250N的拉力F作用下，重為400N的貨物在20s的時間內(nèi)勻速上升5m。求：
（1）拉力F的功；
（2）拉力F的功率P；
（3）有用功W有；
（4）此過程中動滑輪的機械效率η。

【答案】（1）2000J；（2）100N；（3）125W；（4）80%
【詳解】（1）拉力F做的功為
（2）拉力F的功率為
（3）有用功為克服重物重力做功，即
（4）此過程中動滑輪的機械效率為
答：（1）有用功為2000J；
（2）動滑輪的重力為100N；
（3）拉力F的功率為125W；
（4）此過程中動滑輪的機械效率為80%
綜合題
1.某盤山公路全長 公路的海拔落差高度 如圖所示?，F(xiàn)有一輛滿載的新能源客車，沿盤山公路從山底勻速行駛至山頂，客車受到的牽引力恒為 客車滿載時總重為（6×104N）。求：
（1）盤山公路相當(dāng)于簡單機械中的 ，可以省 （選填“力”“距離”或“功”）；
（2）客車從山底行駛到山頂?shù)倪^程中，牽引力所做的功；
（3）盤山公路的機械效率是多少？
【答案】 斜面 力 2×108J 30%
【詳解】（1）[1][2]盤山公路相當(dāng)于斜面模型，與直線上山的公路相比，斜面雖然增加了物體運動的距離，斜面越平緩，越費距離，但可以省力，不能省功，使用任何機械都不能省功。
（2）[3]由W總=Fs可得，客車從山底行駛到山頂時，牽引力做的總功為
（3）[4]由W有用=Gh可得，客車從山底行駛到山頂?shù)倪^程中，所做的有用功為
由
可得，盤山公路的機械效率為
2.我國萬米深潛作業(yè)次數(shù)和下潛人數(shù)位居世界首位。圖甲所示為我國“奮斗者”號載人潛水器的海試現(xiàn)場。潛水器的前邊固定著一個采樣籃，里面放著海底沉積物采樣器等工具，采樣器是一個下端開口的圓柱形玻璃管。潛水器兩側(cè)各連著一只機械手臂，其中一只機械手臂的簡化示意圖如圖乙所示，它由金屬桿AB、OC和可以伸縮的液壓桿AC組成，C點為機械手臂和潛水器的連接點。當(dāng)液壓桿伸長或縮短時，會帶動金屬桿AB（AB桿質(zhì)量分布均勻）繞著O點轉(zhuǎn)動，金屬桿B端就會向上提或向下壓采樣器。
（1）當(dāng)液壓桿AC收縮，帶動金屬桿AB繞著O點轉(zhuǎn)至水平位置時，請在圖乙中畫出液壓桿AC對金屬桿A端拉力的力臂，以及采樣器對金屬桿B端的力的示意圖；
（2）若OA、OC和AC的長分別是18cm、24cm和30cm，OB的長是72cm，這只機械手臂的液壓桿AC對水平金屬桿A端的拉力是200N；
①求采樣器對金屬桿B端的力的大??？（不考慮金屬桿AB和采樣器它們受到的重力和浮力）( )
②在采集器對金屬桿拉力不變情況下，若連接點A向右移動一些（未過O點），AC上的力將 （變大/變小/不變）；
（3）若考慮金屬桿AB的自重，在采集器離開水面勻速提升重物到相同高度的過程中，如果把懸掛B點向左移動（未過O點），則機械手臂的機械效率將 （變大/變小/不變）。
【答案】 見解析 40 變大 變小
【詳解】（1）[1]液壓桿AC對金屬桿A端拉力F1作用在點A上，方向沿著AC方向，力臂l1為O點到動力F1的作用線的垂線，線過點A做沿AC方向的帶箭頭的直線，表示F1，再過O點做與力F1的垂線，支點O到垂足之間的距離為力臂l1；力F2作用在B點上，方向豎直向下，過點B做帶箭頭的豎直向下的直線表示力F2，如圖所示：
（2）[2]由幾何關(guān)系得
動力臂
由杠桿平衡條件得，采樣器對金屬桿B端的力F2的大小
[3]②在采集器對金屬桿拉力不變情況下，若連接點A向右移動一些（未過O點），動力臂將變長，而動力大小不變，阻力臂長度不變，由杠桿平衡條件得，AC上的力將變大。
（3）[4]若考慮金屬桿AB的自重，在采集器離開水面勻速提升重物到相同高度的過程中，如果把懸掛B點向左移動（未過O點），杠桿轉(zhuǎn)動的角度變大，杠桿重心上升高度變大，導(dǎo)致額外功變大，而有用功不變，因此總功變大，由得，機械手臂的機械效率將變小。
3.今年我市各縣區(qū)蔬菜大棚喜獲豐收，菜農(nóng)忙著擇菜、裝筐、裝車。菜農(nóng)在地面與車廂間放置一斜木板，如圖所示。將重為450N的菜筐，沿長s為3m、高h(yuǎn)為1m的木板勻速拉上車廂，所用時間為20s，已知該斜面的機械效率為75%。
（1）菜農(nóng)使用木板制成斜面是為了省 （選填“力”或“功”）。將菜筐拉上車廂的過程中，克服菜筐受到的摩擦力所做的功為 （選填“有用功”或“額外功”）；
（2）菜農(nóng)拉力做功的功率是多少？( )
（3）菜筐在斜面上運動時受到的摩擦力是多少？( )
【答案】 力 額外功 30W 50N
【詳解】（1）[1][2]由功的原理可知使用任何機械都不省功，使用斜面可以省力，將菜筐拉上車廂的過程中，克服菜筐受到的摩擦力所做的功為額外功。
（2）[3]使用斜面做的有用功
拉力做的總功：
拉力做功功率
（3）[4]額外功
摩擦力的大小
4.小明學(xué)了簡單機械后，用如圖甲所示O為支點的杠桿（自重和摩擦不計），A處掛一重為100N的物體，在中點B處沿 （F1/F2/F3）方向施加一個最小為 N的力，使杠桿在水平位置平衡。小明偶然看到工人用完全相同的木板，搭建了AB、CD兩個長度不同的斜面（如圖乙所示），把兩件完全相同的貨物，分別從斜面AB、CD的底端，以相同大小的速度勻速推到頂端。小明利用所學(xué)知識，判斷兩次搬運過程中，工人克服貨物重力做功的功率 （相等/不相等）；若貨物的質(zhì)量為100kg，D到水平地面的高度為2m，CD的長度為4m，沿CD的推力大小為625N，則克服重力做功為 J，斜面機械效率為 %。g取10N/kg。
【答案】 F2 200 不相等 2000 80
【詳解】[1]要在B點施加最小的動力，根據(jù)杠桿平衡條件可知，在阻力跟阻力臂的乘積一定時，動力臂越長，動力越??；根據(jù)力臂的概念和圖示可知，F(xiàn)1、F3的力臂小于OB，F(xiàn)2的力臂等于OB（即的力臂最長），所以在中點B處沿F2方向施加的力最小。
[2]由題意知，杠桿在水平位置平衡，其中B點位于OA中間，則根據(jù)杠桿的平衡條件可得
F2×OB=G×OA
則
[3]由W=Gh可知，兩次搬運G與h均相等，所以兩次工人克服貨物重力做的功相等；由圖可知，CD的長度大于AB的長度，兩次搬運的速度相同，由可得，所用時間不相等；克服做功大小相等、做功時間不相等，由可知，沿兩個斜面推貨物，工人克服貨物重力做功的功率不相等。
[4][5]由G=mg可知，貨物受到的重力為
由W=Gh可知，將貨物推上頂端，克服重力所做的功，即所做的有用功為
該過程中，推力所做的總功為
由
可得，斜面機械效率為
5.如圖所示是提升重物的裝置：長1m的桿可繞O點自由轉(zhuǎn)動，將重G=90N的物體用輕繩懸掛在桿的中點處。在桿的右端用豎直向上的拉力F，使桿從水平位置緩慢轉(zhuǎn)至圖中虛線位置處，重物從位置①緩慢勻速提升至位置②，提升的高度為0.1m。
（1）若不考慮桿重和摩擦，則在題述過程中
①求桿在水平位置時拉力F的大小 ；
②拉力F將 （選填“變大”、“變小”或“不變”）；
（2）若考慮桿重和O處的摩擦，則在題述過程中
①求拉力所做的有用功W有 ；
②若拉力F所做的額外功為1J，求該裝置的機械效率 。
【答案】 45N 不變 9J 90%
【詳解】（1）①[1]桿在水平位置時,根據(jù)杠桿平衡原理可知
解得
F=45N
②[2]如圖，杠桿在B位置，OA′為動力臂，OC′為阻力臂，阻力不變?yōu)镚，由△OC′D∽△OA′B得
由杠桿平衡條件得
則
由此可知當(dāng)杠桿從水平位置A勻速提到B位置的過程中，力F的力臂將變小，但力的大小不變。
（2）①[3]拉力所做的有用功
W有=Gh=90N×0.1m=9J
②[4]拉力F所做的總功
W總=W有+W額=9J+1J=10J
該裝置的機械效率
6.建筑工人用如圖所示的滑輪組勻速提升建材，每次運送量不定，滑輪組的機械效率隨建材重量的變化而變化，不計繩重和摩擦。
（1）在圖中所示的3個滑輪中，能改變力的大小的是滑輪 （選填“A”“B”或“C”）；
（2）若工人在內(nèi)將建材勻速豎直提升了，作用在鋼繩上的拉力為，求拉力的功率是多少 ？
（3）當(dāng)滑輪組提起重的建材時，其機械效率為，動滑輪的重力是多少 ？
【答案】 A 80W 200N
【詳解】（1）[1]圖中A滑輪可以隨物體一起移動，是動滑輪，可以省力，即A滑輪可以改變力的大小；BC滑輪只能繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，是定滑輪，不能省力。
（2）[2]由圖可知繩子承重段數(shù)n=2，則鋼繩移動的距離
拉力做的功
拉力的功率
（3）[3]當(dāng)運送建材的重力800N時，滑輪組的機械效率80%，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=200N
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八年級物理下冊 預(yù)習(xí)篇
12.3 機械效率
1、有用功：定義：對人們有用的功。
公式：W有用＝Gh（提升重物）＝W總－W額=ηW總
斜面：W有用＝Gh
2、額外功：定義：并非我們需要但又不得不做的功。
公式：W額＝W總－W有用＝G動h（忽略輪軸摩擦的動滑輪、滑輪組）
斜面：W額＝fL
3、總功：定義：有用功加額外功或動力所做的功
公式：W總＝W有用＋W額＝FS＝
斜面：W總＝fL+Gh＝FL
4、機械效率：定義：有用功跟總功的比值。
公 式：
斜 面：
定滑輪：
動滑輪：
滑輪組：
5、有用功總小于總功，所以機械效率總小于1。通常用百分?jǐn)?shù)表示。某滑輪機械效率為60%表示有用功占總功的60%。
6、提高機械效率的方法：減小機械自重、減小機件間的摩擦。
7、機械效率的測量：
（1）原理：
（2）應(yīng)測物理量：鉤碼重力G、鉤碼提升的高度h、拉力F、繩的自由端移動的距離S。
（3）器材：除鉤碼、鐵架臺、滑輪、細(xì)線外還需刻度尺、彈簧測力計。
（4）步驟：必須勻速拉動彈簧測力計使鉤碼升高，目的：保證測力計示數(shù)大小不變。
（5）結(jié)論：影響滑輪組機械效率高低的主要因素有：
①動滑輪越重，個數(shù)越多則額外功相對就多。
②提升重物越重，做的有用功相對就多。
③摩擦，若各種摩擦越大做的額外功就多。
8、繞線方法和重物提升高度不影響滑輪機械效率。
選擇題
1.如圖1，小明分別使用甲、乙兩種機械勻速提升物體M（繩長不變），做功情況如圖2，則（　?。?br/>A．甲的總功大于乙
B．甲的機械效率等于乙
C．甲的機械效率高于乙
D．甲提升M的高度小于乙
2.下列關(guān)于功率和機械效率的說法中，正確的是（　?。?br/>A．做功快的機械，功率一定大 B．功率大的機械，做功一定多
C．機械效率高的機械，功率一定大 D．做功多的機械，機械效率一定高
3.如圖所示，用滑輪組提升所受重力為900N的物體A，物體在拉力F作用下被豎直勻速提升了4m，用時40s，滑輪組的額外功是400J，下列說法中正確的是（　?。?br/>A．動滑輪所受的重力為10N
B．拉力F的功率是100W
C．物體A上升的速度是0.3m/s
D．滑輪組的機械效率是95%
4.如圖所示，小明探究滑輪組的機械效率，動滑輪重1N，用3N的拉力F通過該滑輪組勻速拉起重4N的物體，物體沿豎直方向上升0.2m。此過程中，額外功和機械效率分別是（　?。?br/>A．0.2J 83.3% B．0.2J 80%
C．0.4J 80% D．0.4J 66.7%
5.如圖所示，利用輕質(zhì)滑輪勻速拉動水平地面上重300N的A物體，使A物體在10s內(nèi)向右移動了2m，若彈簧測力計的示數(shù)為20N，拉力F大小為50N，則（　?。ú挥嬂K子與滑輪之間的摩擦）
A．A物體受到的摩擦力大小為10N B．水平拉力F所做的功為100J
C．拉力的功率為10W D．滑輪的機械效率為80%
6.下列關(guān)于功、功率和機械效率的說法中，正確的是（　?。?br/>A．物體做功越多，功率越大 B．物體做功越多，機械效率越高
C．物體做功越快，功率越大 D．物體做有用功越多，機械效率越高
7.以下有關(guān)物理量的估測，符合生活實際的是（　　）
A．小明把一本物理課本從地面撿起并舉過頭頂，對書做的功約為4J
B．小明在校園里正常步行速度約為5m/s
C．小明在中考體育跳繩時平均功率約為300W
D．機械改進后，機械效率可以達(dá)到100%
8.如圖所示，物體A在拉力F作用下勻速上升，物體重，滑輪重為，不計繩重及摩擦，則此過程中（　?。?br/>A．滑輪組的機械效率為 B．人做的有用功為
C．拉力F的大小為 D．拉力做功的功率為
填空題
1.小文分別采用圖中甲、乙兩種方式，將重為300N的貨物從地面勻速搬運到同一輛汽車上， 乙方式中繩子對貨物的拉力 F=200N 平行于斜面。
（1）兩方式中對貨物所做有用功分別為W甲、W乙，則W甲= J，W甲 W乙（選填 “>” “=” “<”）。
（2）乙方式中，拉力所做的功為 J，機械效率η乙= 。
2.如圖甲所示，框內(nèi)是由兩個相同的滑輪安裝成的滑輪組，利用該滑輪組提升質(zhì)量為27kg的物體所用的拉力為100N。物體和繩子自由端的運動情況如圖乙所示，不計繩重和摩擦，則滑輪組中動滑輪重 N，拉力的功率為 W，該滑輪組的機械效率為 %。
3.如圖所示，在傾角為30°的斜面上，用沿斜面方向大小為200N的拉力F，斜面高度h＝4m，則運動過程中拉力做的有用功為 J；斜面的機械效率為 %；物體受到斜面摩擦力的大小為 N。
4.鐵桶里裝著沙子，小龍?zhí)嶂F桶將沙子送到樓上，他對沙子所做的功叫 ，對鐵桶做的功叫 。如果目的是送桶到樓上，則小龍對沙子做的功叫 。
5.如圖所示，在測定杠桿機械效率的實驗中，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，測力計的示數(shù)F為 N，測力計上升的高度s為0.2m，物塊重G為1.5N，物塊上升的高度h為0.3m，則杠桿的機械效率為 %，如果G變大，此杠桿機械效率將變 。如果將彈簧測力計從A移到B，此杠桿機械效率將 。（變大或變小或不變）
簡答題
1.如圖所示，一架重為25N的無人機正在進行校園科技節(jié)的航模表演，其腳架底部的總面積為 5cm2，當(dāng)它在3.6N 的牽引力作用下，沿水平方向勻速飛行 6km的過程中，無人機的電機做的總功為3.6×104J。求： （g取 10N/kg）
（1）無人機停在水平地面時，它對地面的壓強有多大？
（2）在無人機沿水平方向勻速飛行 6km的過程中，牽引力做的有用功是多少？
（3）它沿水平方向勻速飛行時電機的工作效率是多少？

2.如圖所示，利用動滑輪提升貨物在豎直向上大小為250N的拉力F作用下，重為400N的貨物在20s的時間內(nèi)勻速上升5m。求：
（1）拉力F的功；
（2）拉力F的功率P；
（3）有用功W有；
（4）此過程中動滑輪的機械效率η。

綜合題
1.某盤山公路全長 公路的海拔落差高度 如圖所示?，F(xiàn)有一輛滿載的新能源客車，沿盤山公路從山底勻速行駛至山頂，客車受到的牽引力恒為 客車滿載時總重為（6×104N）。求：
（1）盤山公路相當(dāng)于簡單機械中的 ，可以省 （選填“力”“距離”或“功”）；
（2）客車從山底行駛到山頂?shù)倪^程中，牽引力所做的功；
（3）盤山公路的機械效率是多少？
2.我國萬米深潛作業(yè)次數(shù)和下潛人數(shù)位居世界首位。圖甲所示為我國“奮斗者”號載人潛水器的海試現(xiàn)場。潛水器的前邊固定著一個采樣籃，里面放著海底沉積物采樣器等工具，采樣器是一個下端開口的圓柱形玻璃管。潛水器兩側(cè)各連著一只機械手臂，其中一只機械手臂的簡化示意圖如圖乙所示，它由金屬桿AB、OC和可以伸縮的液壓桿AC組成，C點為機械手臂和潛水器的連接點。當(dāng)液壓桿伸長或縮短時，會帶動金屬桿AB（AB桿質(zhì)量分布均勻）繞著O點轉(zhuǎn)動，金屬桿B端就會向上提或向下壓采樣器。
（1）當(dāng)液壓桿AC收縮，帶動金屬桿AB繞著O點轉(zhuǎn)至水平位置時，請在圖乙中畫出液壓桿AC對金屬桿A端拉力的力臂，以及采樣器對金屬桿B端的力的示意圖；
（2）若OA、OC和AC的長分別是18cm、24cm和30cm，OB的長是72cm，這只機械手臂的液壓桿AC對水平金屬桿A端的拉力是200N；
①求采樣器對金屬桿B端的力的大?。浚ú豢紤]金屬桿AB和采樣器它們受到的重力和浮力）( )
②在采集器對金屬桿拉力不變情況下，若連接點A向右移動一些（未過O點），AC上的力將 （變大/變小/不變）；
（3）若考慮金屬桿AB的自重，在采集器離開水面勻速提升重物到相同高度的過程中，如果把懸掛B點向左移動（未過O點），則機械手臂的機械效率將 （變大/變小/不變）。
3.今年我市各縣區(qū)蔬菜大棚喜獲豐收，菜農(nóng)忙著擇菜、裝筐、裝車。菜農(nóng)在地面與車廂間放置一斜木板，如圖所示。將重為450N的菜筐，沿長s為3m、高h(yuǎn)為1m的木板勻速拉上車廂，所用時間為20s，已知該斜面的機械效率為75%。
（1）菜農(nóng)使用木板制成斜面是為了省 （選填“力”或“功”）。將菜筐拉上車廂的過程中，克服菜筐受到的摩擦力所做的功為 （選填“有用功”或“額外功”）；
（2）菜農(nóng)拉力做功的功率是多少？( )
（3）菜筐在斜面上運動時受到的摩擦力是多少？( )
4.小明學(xué)了簡單機械后，用如圖甲所示O為支點的杠桿（自重和摩擦不計），A處掛一重為100N的物體，在中點B處沿 （F1/F2/F3）方向施加一個最小為 N的力，使杠桿在水平位置平衡。小明偶然看到工人用完全相同的木板，搭建了AB、CD兩個長度不同的斜面（如圖乙所示），把兩件完全相同的貨物，分別從斜面AB、CD的底端，以相同大小的速度勻速推到頂端。小明利用所學(xué)知識，判斷兩次搬運過程中，工人克服貨物重力做功的功率 （相等/不相等）；若貨物的質(zhì)量為100kg，D到水平地面的高度為2m，CD的長度為4m，沿CD的推力大小為625N，則克服重力做功為 J，斜面機械效率為 %。g取10N/kg。
5.如圖所示是提升重物的裝置：長1m的桿可繞O點自由轉(zhuǎn)動，將重G=90N的物體用輕繩懸掛在桿的中點處。在桿的右端用豎直向上的拉力F，使桿從水平位置緩慢轉(zhuǎn)至圖中虛線位置處，重物從位置①緩慢勻速提升至位置②，提升的高度為0.1m。
（1）若不考慮桿重和摩擦，則在題述過程中
①求桿在水平位置時拉力F的大小 ；
②拉力F將 （選填“變大”、“變小”或“不變”）；
（2）若考慮桿重和O處的摩擦，則在題述過程中
①求拉力所做的有用功W有 ；
②若拉力F所做的額外功為1J，求該裝置的機械效率 。
6.建筑工人用如圖所示的滑輪組勻速提升建材，每次運送量不定，滑輪組的機械效率隨建材重量的變化而變化，不計繩重和摩擦。
（1）在圖中所示的3個滑輪中，能改變力的大小的是滑輪 （選填“A”“B”或“C”）；
（2）若工人在內(nèi)將建材勻速豎直提升了，作用在鋼繩上的拉力為，求拉力的功率是多少 ？
（3）當(dāng)滑輪組提起重的建材時，其機械效率為，動滑輪的重力是多少 ？
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