資源簡介

11.4 《機械效率》 筑基提能同步分層練習設計（基礎版） 初中物理八年級下冊（教科版2024）
一、單選題
1．（2024八下·臺江期中） 同一滑輪用如圖甲、乙兩種方式勻速提升重為100N的物體，已知滑輪重20N，不計繩重和摩擦，則（　　）
A．手的拉力：；機械效率：
B．手的拉力：；機械效率：
C．手的拉力：；機械效率：
D．手的拉力：；機械效率：
【答案】C
【知識點】定滑輪及其工作特點；動滑輪及其工作特點；滑輪（組）的機械效率
【解析】【解答】分析題意可知，甲圖中是定滑輪，手的拉力與物體的重力相等，即，乙圖中是定滑輪，手的拉力為，可得；用甲乙兩種方式提升物體的過程中有用功相同，而乙圖中，需要提升動滑輪，可判斷乙圖中所做的額外功大于甲圖中的額外功，可得。
故選C。
【分析】定滑輪可以改變力的方向，動滑輪相當于一個省力杠桿，根據受力分析可得用甲、乙兩種方式勻速提升物體時，手的拉力大小，乙圖中，用乙方式提升重物時，需要提升動滑輪，使用乙方實施所做的額外功更多，可判斷使用甲乙兩種方式時的機械效率。
2．（2022八下·安慶期末）下列說法正確的是（　　）
A．機械做功越多，功率一定越大
B．機械做功越多，機械效率一定越大
C．機械做功越快，功率一定越大
D．功率越大的機械，機械效率一定越大
【答案】C
【知識點】功率大小的比較；機械效率的大小比較；功的計算及應用
【解析】【解答】A．功率的大小由功和時間共同決定，因時間不確定，則功率大小不能確定，A不符合題意；
B．有用功與總功的比值叫做機械效率，與做功的多少沒有直接關系，B不符合題意；
C．物體單位時間內所做的功叫做功率，它反映了物體做功的快慢，做功快的機器功率大，C符合題意；
D．功率是表示物體做功快慢的物理量，功率越大的機械做功快，機械效率是有用功跟總功的比值，它是反映機械性能好壞的一個重要指標，機械效率與功率大小無關，D不符合題意。
故答案為：C。
【分析】物體單位時間內所做的功叫做功率，它反映了物體做功的快慢，做功快的機器功率大；有用功與總功的比值叫做機械效率，與做功的多少和功率大小沒有直接關系。
3．（2022八下·浚縣期末）工人用滑輪組把一箱貨物從一樓提升到五樓，在滑輪組上加潤滑油后，機械效率提高了，則加潤滑油后工人將同樣重的貨物從一樓提升到五樓時，做的（　　）
A．有用功不變，總功不變 B．有用功增加，總功增加
C．有用功不變，總功減小 D．有用功減小，總功減小
【答案】C
【知識點】增大或減小機械效率的方法；有用功和額外功
【解析】【解答】加潤滑油后工人將同樣重的貨物從一樓提升到五樓，由
可知，有用功不變；在滑輪組上加潤滑油后，摩擦力變小，克服摩擦力做的額外功變小，由
可知，總功變小。ABD不符合題意，C符合題意。
故答案為：C。
【分析】有用功一定時，減小摩擦力，可以減小總功，提高機械效率。
4．（2023八下·衡山期末）修建房屋時，人們利用如圖所示的起重機來搬運質量較大的建筑材料，起重機的滑輪組在勻速吊起質量1.44 t的材料上升10 m的過程中，滑輪組的機械效率是80%。下列說法中正確的是（g取10 N/kg）（　　）
A．滑輪組所做有用功為1.8×105 J
B．滑輪組所做的額外功為4 800 J
C．降低提升的速度，滑輪組的機械效率不變
D．若不計繩子滑輪組的重力，則不會有額外功
【答案】C
【知識點】機械效率的計算；增大或減小機械效率的方法；功的計算及應用
【解析】【解答】A.滑輪組所做有用功為W=Gh=1.44×103kg×10N/kg×10m=1.44×105J，A不符合題意；
B.滑輪組所做的額外功為，B不符合題意；
C.機械效率和和速度無關，降低提升的速度，滑輪組的機械效率不變，C符合題意；
D.若不計繩子滑輪組的重力，和摩擦力，仍有額外功，D不符合題意。
故答案為：C.
【分析】根據W=Gh，計算有用功；利用，計算總功和額外功，機械效率和速度無關。
5．（2023八下·安達期末）兩臺機械所做的總功之比是之2∶1，它們的機械效率之比是3∶4，則它們所做的有用功之比為： （　　）
A．2∶1 B．3∶4 C．8∶3 D．3∶2
【答案】D
【知識點】機械效率的計算
【解析】【解答】根據機械效率的公式，可得W有用=W總×η，根據題干所給機械效率之比以及總功之比可知，有用功之比為，D符合題意。
故答案為：D.
【分析】結合機械效率，根據W有用=W總×η，計算有用功的比值。
6．（2024八下·涼州期末）如圖所示，重為G的物體在平行于斜面的拉力F的作用下沿斜面向上做勻速直線運動。已知斜面的長為s、高為h，物體從斜面底端勻速運動到頂端的過程中，關于該過程，下列判斷正確的是（　　）
A．拉力做的有用功為fs
B．拉力做的總功為Gh
C．斜面對物體的摩擦力大小為f=F﹣
D．斜面的機械效率為
【答案】C
【知識點】斜面的機械效率
【解析】【解答】AB．利用斜面提升重物，克服重力做的功是有用功，有用功W有用=Gh，額外功W額=fs，拉力做功是總功，為W總=Fs，故AB錯誤；
C．根據功的關系，則W總=W有用+W額，即Fs=Gh+fs，摩擦力，故C正確；
D．計算斜面的機械效率為：，故D錯誤。
故選C。
【分析】根據拉力和移動的距離，利用W=Fs，計算總功，結合物體的重力和高度變化，利用W=Gh，計算有用功；根據，計算摩擦力的大小；根據，計算機械效率。
二、多選題
7．（2023八下·遵化月考）下面關于功、功率、機械效率說法正確的是（　　）
A．功率大的機械做功一定多
B．功率大的機械做功一定快
C．機械做功少，功率一定小，機械效率一定低
D．有用功一定時，額外功少的機械，機械效率一定高
【答案】B,D
【知識點】功率的概念；機械效率；功
【解析】【解答】AB：功率大的機械做功一定快，A錯誤B正確；
C：機械做功少，功率不一定小，機械效率不一定低，C錯誤；
D：有用功一定時，額外功少的機械，機械效率一定高，D正確。
故選BD。
【分析】功率大的機械做功一定快；因為功率是功與時間之比，所以做的功少，功率不一定小 ；有用功一定，額外功少的機械，總功一定少，所以有用功與總功之比變大，即機械效率一定高。
8．（2021八下·玉田期末）用滑輪組豎直向上提升物體，繩重、輪與軸的摩擦均可忽略不計時，影響滑輪組機械效率的因素有（　　）
A．被提升物體的重力 B．滑輪組的繞線方式
C．動滑輪的重力 D．被提升物體勻速上升的速度
【答案】A,C
【知識點】滑輪（組）的機械效率
【解析】【解答】用滑輪組豎直向上提升物體，繩重、輪與軸的摩擦均可忽略不計時，有用功與被提升的物體的重力有關，額外功與動滑輪的重力有關，影響滑輪組機械效率的因素有被提升的物體的重力、動滑輪的重力，滑輪組機械效率與滑輪組的繞線方式、被提升物體勻速上升的速度無關，AC符合題意，BD不符合題意。
故答案為：AC。
【分析】通過表達式可以看出，在不考慮摩擦力的影響時，滑輪組的機械效率與物體的重力和動滑輪的重力有關，與提升的高度和繩子的繞法無關。
9．（2021八下·城陽期末）如圖所示，體重為700N的工人用滑輪組將建材運送到高處。在某次運送中，工人在20s內將質量為40kg的建材豎直向上勻速提升了5m，滑輪組的機械效率為80%（不計繩重及摩擦）。下列說法中正確的是（　　）
A．動滑輪重為10N
B．繩子自由端移動的距離為10m
C．此過程中工人拉力做功的功率為125W
D．此過程中該工人對地面的壓力的大小為450N
【答案】B,C,D
【知識點】功率的計算；機械效率；功的計算及應用
【解析】【解答】B．吊起動滑輪的繩子段數為2，所以繩子自由端移動的距離為
B符合題意；
AC．物體的重力為
工人做的有用功為
工人做的總功為
此過程中工人拉力做功的功率為
繩子自由端的拉力為
動滑輪重為
A不符合題意，C符合題意；
D．此過程中該工人對地面的壓力的大小為
D符合題意。
故答案為：BCD。
【分析】求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移動的距離即可，即W=Fs；利用外力做的功除以做功需要的時間即為功率；用滑輪組提升物體，拉力作的功為總功，克服重力做的功為有用功，兩者相除即為機械效率。
10．下列關于力的說法中正確的是（　　）
A．力的存在離不開兩個相互作用的物體
B．物體之間只有直接接觸才能發生力的作用
C．物體間力的作用是相互的，施力物體同時也是受力物體
D．腳踢球時，腳先對球施力使球飛出，然后球對腳施力使腳疼痛
【答案】A,C
【知識點】力的概念及單位
【解析】【解答】解：A、力是物體對物體的作用，所以力的存在離不開兩個相互作用的物體．此選項正確；
B、有力作用的物體間可能直接接觸，也可能不直接接觸，如物體受到的重力．此選項錯誤；
C、物體間力的作用是相互的，施力物體同時也是受力物體．此選項正確；
D、腳踢球時，腳對球的作用力和球對腳的反作用力是同時產生的，無先后之分．此選項錯誤．
故選A、C．
【分析】①力是物體間的相互作用，有力作用的物體間可能直接接觸，也可能不直接接觸；
②力的作用是相互的，一個物體對另一個物體施加力的同時，受到另一個物體的反作用力，這兩個力大小相等，方向相反，作用在一條直線上，同時產生，同時消失．
11．（2024八下·花溪月考）如圖所示，重100N的物體A在F＝10N的拉力作用下，3s內沿水平地面勻速直線運動了1.5m，不計繩和滑輪自重，滑輪組的機械效率為90%。下列說法正確的是（　　）
A．繩自由端移動的速度為1m/s
B．在此過程中所做的額外功為15J
C．物體與地面間的滑動摩擦力為18N
D．拉力F增大時，物體A受到地面的摩擦力不變
【答案】A,C,D
【知識點】探究影響摩擦力大小因素的實驗；滑輪（組）的機械效率
【解析】【解答】A. 根據圖像，動滑輪有2段繩子，繩子自由端移動的距離為
繩自由端移動的速度為：，故A正確；
B. 此過程做的總功為：
在此過程中所做的額外功為，，故B錯誤；
C.計算有用功為
則摩擦力為，故C正確；
D. 拉力F增大時，物體A對地面的壓力不變、接觸面的粗糙程度不變，所以受到地面的摩擦力大小不變，故D正確。
故選ACD。
【分析】根據滑輪組繩子股數，計算繩子距離，利用，計算速度；根據W=Fs，計算做功多少；利用，計算物體摩擦力的大小。
三、實驗填空題
12．（2024八下·廣水月考）某路段發生了兩輛車相撞的交通事故，一名交警前來處理，他說：“我一定會找出是哪輛車先撞上另一輛車的．”從物理學的角度分析，你認為這名交警　 　(填“能”或“不能”)找出先撞的那輛車，這是因為物體間力的作用是　 　的，并且總是　 　產生的．
【答案】不能；相互；同時
【知識點】力作用的相互性
【解析】【解答】 因為物體間力的作用是相互的，一輛車撞上另一輛車（對該車施加力的作用）的同時，另一輛車也對這輛車施加了力的作用， 并且這兩種力是同時產生的， 沒有先后之分，所以這個交警無法找出到底是哪輛車。
【分析】力是物體對物體的作用，物體間力的作用是相互的，相互作用的兩個力是同時產生的。
13．（2023八下·肇源期末）在“探究影響滑輪組機械效率的因素”實驗中，某實驗小組用如圖所示的同一滑輪組提升不同的鉤碼，分別做了三次實驗，實驗數據記錄在下表中。
實驗次數 鉤碼所受重力G/N 提升高度h/m 拉力F/N 繩端移動的距S/m 機械效率
1 2 0.1 1.0 0.3 66.7%
2 4 0.1 1.7 0.3 78.4%
3 6 0.1 2.4 0.3 　
（1）在實驗過程中，應沿豎直方向　 　 拉動彈簧測力計；
（2）在第3次測量中，滑輪組做的有用功是　 　 J，總功是　 　 J，機械效率為　 　 ；
（3）分析表中數據可得出：同一滑輪組，提升鉤碼越重，機械效率越　 　（選填“高”或“低”）；
（4）若將此滑輪組換一種繞繩方法，不計摩擦及繩重，提升相同的物體時，滑輪組的機械效率　 　 (填“變大”“變小”或“不變”)。
【答案】（1）勻速
（2）0.6；0.72；83.3％
（3）高
（4）不變
【知識點】滑輪（組）的機械效率；滑輪（組）機械效率的測量實驗
【解析】【解答】（1）探究影響滑輪組機械效率的因素時需要控制沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計，因為勻速狀態為平衡狀態；
（2）在第3次測量中，滑輪組做的有用功是W有=Gh=6N×0.1m=0.6J，總功是W總=FS=2.4N×0.3m=0.72J，所以機械效率為；
（3）從1.2.3組數據中得出同一滑輪組，提升鉤碼越重，機械效率越高；
（4）從表中數據看出滑輪組的機械效率與提升物體的重力有關，與繞線段數無關，所以若將此滑輪組換一種繞繩方法，不計摩擦及繩重，提升相同的物體時，滑輪組的機械效率不變。
【分析】要正確測量拉力，需豎直向上勻速拉動測力計；根據W有＝Gh，W總＝Fs可求在第3次測量中，滑輪組做的有用功、總功，根據求出第3次實驗的機械效率；
（3）分析表格中數據，得出機械效率與鉤碼重力的關系；
（4）利用不計繩重和摩擦時，滑輪組的機械效率與提升物體的重力有關，與繞線段數無關。
14．（2024八下·湛江期末）某物理興趣小組在測量滑輪組的機械效率，實驗過程如下：
①用彈簧測力計測量沙和袋所受總重力G并填入表格。
②按圖安裝滑輪組，分別記下沙袋和繩端的位置。
③勻速拉動彈簧測力計，使沙袋升高，讀出拉力F的值，用刻度尺測出沙袋上升的高度h和繩端移動的距離s，將這三個量填入表格。
④算出有用功W有，總功W總，機械效率η。
⑤改變沙袋中沙子的重量，重復上面的實驗。
次數 沙和袋所受總重力G/N 提升高度 h/m 有用功W有/J 拉力F/N 繩端移動的距離s/m 總功W總/J 機械效率η
1 0.6 0.2 ① 0.3 0.6 ② 66.7%
2 0.9 0.2 0.18 0.4 ③ 0.24 75%
3 1.2 0.2 0.24 0.5 0.6 0.30 125%
請根據實驗過程和實驗記錄，思考并回答：
（1）請將表格內的數據補充完整：①　 　、②　 　、③　 　；
（2）小張沒有通過計算就發現表格中有一數據明顯錯誤，它是第　 　次實驗的數據，這數據應該為　 　；
（3）改正后，分析三次實驗中的數據，可以發現用同一個滑輪組提升重物，物重越大，滑輪組的機械效率　 　。
【答案】0.12；0.18；0.6；3；80%；越高
【知識點】滑輪（組）機械效率的測量實驗
【解析】【解答】測量滑輪組的機械效率時，（1）根據表格數據，第一次實驗所做的有用功：W有=Gh=0.6N×0.2m=0.12J，
第一次實驗所做的總功：W總=Fs=0.3N×0.6m=0.18J；
根據圖像，滑輪組有3根繩子，第二次實驗中物體的高度為0.2m，繩端移動的距離
s1=3h1=3×0.2m=0.6m；
（2）分析表格數據，第三次實驗的機械效率為125%，明顯錯誤，機械效率不可能超過100%，使用機械時，避免不了做額外功。實驗的機械效率
；
（3）根據表格數據知，三次提升物體的總重力分別為0.6N、0.9N、1.2N，對應的機械效率為66.7%、75%、80%，可得：用同一滑輪組提升重物，物重越大，滑輪組的機械效率越高。
【分析】（1）根據W有=Gh，計算有用功，利用W總=Fs，計算總功；根據繩子股數和物體移動距離，可以計算繩子的距離；
（2）滑輪組的機械效率低于100%，利用，計算機械效率；
（3）動滑輪相同時，物體重力越大，機械效率越高。
四、解答與計算題
15．（2024八下·井岡山期末）如圖所示，利用斜面將箱子推進車廂，通常要比把箱子直接從地面搬進車廂省力多了。小勇同學用平行于斜面向上的推力勻速推動質量為的箱子，在內把箱子從斜面底端運動到頂端。已知箱斜面長，斜面高，。求：
（1）小勇同學對箱子做的有用功；
（2）箱子受到的摩擦力；
（3）斜面的機械效率；
（4）小勇同學對箱子的推力做功的功率。
【答案】（1）解：小勇同學對箱子做的有用功：
答：小勇同學對箱子做的有用功；
（2）解：推力所做的功，即總功：，
克服箱子受到的摩擦力做的額外功：，
斜面對箱子的摩擦力：
答：箱子受到的摩擦力是；
（3）解：斜面的機械效率：
答：斜面的機械效率是；
（4）解：小勇同學對箱子的推力做功的功率：。
答：小勇同學對箱子的推力做功的功率
【知識點】機械效率；功的計算及應用
【解析】【分析】1） 小勇同學對箱子做的有用功 即為箱子克服重力做功，箱子質量20kg，根據G=mg計算箱子重力，根據W=Gh計算重力做功
2）推力100N，移動距離為3m，根據W=Fs計算推力的總功，由1）可知有用功，所以額外功W=W總-W有，根據W=fs計算摩擦力
3）由1）知有用功，由2）知總功，根據η=W有/W總計算
4）由2）指推力做功，推力做功的時間為10s，根據W=Pt計算功率
16．（2024八下·呈貢期末）如圖所示，小強用動滑輪將的物體在內從地面勻速提到高的樓上，需要的拉力，不計繩重和摩擦，試求：
（1）繩子自由端移動的距離；
（2）動滑輪的有用功；
（3）拉力的功率；
（4）動滑輪的機械效率。
【答案】（1）解：由圖知，動滑輪上的繩子股數，故繩子自由端移動的距離：；
答：繩子自由端移動的距離為；
（2）解：動滑輪的有用功：；
答：動滑輪的有用功為；
（3）解：拉力做的總功：，
拉力做功的功率：；
答：拉力的功率為；
（4）解：動滑輪的機械效率：。
答：動滑輪的機械效率為。
【知識點】功率的計算；動滑輪及其工作特點；機械效率；功的計算及應用
【解析】【分析】1）纏繞在動滑輪上繩子數為2，所以 繩子自由端移動的距離是物體的兩倍，物體移動3m，繩子移動6m
2） 動滑輪的有用功 為克服重力做功，重力為200N，上升高度為3m，據此計算有用功
3）拉力120N，40s上升6m，根據P=Fs/t計算功率
4）機械效率η=G/nF，G=200N，n=2，F=120N，據此計算機械效率
1 / 111.4 《機械效率》 筑基提能同步分層練習設計（基礎版） 初中物理八年級下冊（教科版2024）
一、單選題
1．（2024八下·臺江期中） 同一滑輪用如圖甲、乙兩種方式勻速提升重為100N的物體，已知滑輪重20N，不計繩重和摩擦，則（　　）
A．手的拉力：；機械效率：
B．手的拉力：；機械效率：
C．手的拉力：；機械效率：
D．手的拉力：；機械效率：
2．（2022八下·安慶期末）下列說法正確的是（　　）
A．機械做功越多，功率一定越大
B．機械做功越多，機械效率一定越大
C．機械做功越快，功率一定越大
D．功率越大的機械，機械效率一定越大
3．（2022八下·浚縣期末）工人用滑輪組把一箱貨物從一樓提升到五樓，在滑輪組上加潤滑油后，機械效率提高了，則加潤滑油后工人將同樣重的貨物從一樓提升到五樓時，做的（　　）
A．有用功不變，總功不變 B．有用功增加，總功增加
C．有用功不變，總功減小 D．有用功減小，總功減小
4．（2023八下·衡山期末）修建房屋時，人們利用如圖所示的起重機來搬運質量較大的建筑材料，起重機的滑輪組在勻速吊起質量1.44 t的材料上升10 m的過程中，滑輪組的機械效率是80%。下列說法中正確的是（g取10 N/kg）（　　）
A．滑輪組所做有用功為1.8×105 J
B．滑輪組所做的額外功為4 800 J
C．降低提升的速度，滑輪組的機械效率不變
D．若不計繩子滑輪組的重力，則不會有額外功
5．（2023八下·安達期末）兩臺機械所做的總功之比是之2∶1，它們的機械效率之比是3∶4，則它們所做的有用功之比為： （　　）
A．2∶1 B．3∶4 C．8∶3 D．3∶2
6．（2024八下·涼州期末）如圖所示，重為G的物體在平行于斜面的拉力F的作用下沿斜面向上做勻速直線運動。已知斜面的長為s、高為h，物體從斜面底端勻速運動到頂端的過程中，關于該過程，下列判斷正確的是（　　）
A．拉力做的有用功為fs
B．拉力做的總功為Gh
C．斜面對物體的摩擦力大小為f=F﹣
D．斜面的機械效率為
二、多選題
7．（2023八下·遵化月考）下面關于功、功率、機械效率說法正確的是（　　）
A．功率大的機械做功一定多
B．功率大的機械做功一定快
C．機械做功少，功率一定小，機械效率一定低
D．有用功一定時，額外功少的機械，機械效率一定高
8．（2021八下·玉田期末）用滑輪組豎直向上提升物體，繩重、輪與軸的摩擦均可忽略不計時，影響滑輪組機械效率的因素有（　　）
A．被提升物體的重力 B．滑輪組的繞線方式
C．動滑輪的重力 D．被提升物體勻速上升的速度
9．（2021八下·城陽期末）如圖所示，體重為700N的工人用滑輪組將建材運送到高處。在某次運送中，工人在20s內將質量為40kg的建材豎直向上勻速提升了5m，滑輪組的機械效率為80%（不計繩重及摩擦）。下列說法中正確的是（　　）
A．動滑輪重為10N
B．繩子自由端移動的距離為10m
C．此過程中工人拉力做功的功率為125W
D．此過程中該工人對地面的壓力的大小為450N
10．下列關于力的說法中正確的是（　　）
A．力的存在離不開兩個相互作用的物體
B．物體之間只有直接接觸才能發生力的作用
C．物體間力的作用是相互的，施力物體同時也是受力物體
D．腳踢球時，腳先對球施力使球飛出，然后球對腳施力使腳疼痛
11．（2024八下·花溪月考）如圖所示，重100N的物體A在F＝10N的拉力作用下，3s內沿水平地面勻速直線運動了1.5m，不計繩和滑輪自重，滑輪組的機械效率為90%。下列說法正確的是（　　）
A．繩自由端移動的速度為1m/s
B．在此過程中所做的額外功為15J
C．物體與地面間的滑動摩擦力為18N
D．拉力F增大時，物體A受到地面的摩擦力不變
三、實驗填空題
12．（2024八下·廣水月考）某路段發生了兩輛車相撞的交通事故，一名交警前來處理，他說：“我一定會找出是哪輛車先撞上另一輛車的．”從物理學的角度分析，你認為這名交警　 　(填“能”或“不能”)找出先撞的那輛車，這是因為物體間力的作用是　 　的，并且總是　 　產生的．
13．（2023八下·肇源期末）在“探究影響滑輪組機械效率的因素”實驗中，某實驗小組用如圖所示的同一滑輪組提升不同的鉤碼，分別做了三次實驗，實驗數據記錄在下表中。
實驗次數 鉤碼所受重力G/N 提升高度h/m 拉力F/N 繩端移動的距S/m 機械效率
1 2 0.1 1.0 0.3 66.7%
2 4 0.1 1.7 0.3 78.4%
3 6 0.1 2.4 0.3 　
（1）在實驗過程中，應沿豎直方向　 　 拉動彈簧測力計；
（2）在第3次測量中，滑輪組做的有用功是　 　 J，總功是　 　 J，機械效率為　 　 ；
（3）分析表中數據可得出：同一滑輪組，提升鉤碼越重，機械效率越　 　（選填“高”或“低”）；
（4）若將此滑輪組換一種繞繩方法，不計摩擦及繩重，提升相同的物體時，滑輪組的機械效率　 　 (填“變大”“變小”或“不變”)。
14．（2024八下·湛江期末）某物理興趣小組在測量滑輪組的機械效率，實驗過程如下：
①用彈簧測力計測量沙和袋所受總重力G并填入表格。
②按圖安裝滑輪組，分別記下沙袋和繩端的位置。
③勻速拉動彈簧測力計，使沙袋升高，讀出拉力F的值，用刻度尺測出沙袋上升的高度h和繩端移動的距離s，將這三個量填入表格。
④算出有用功W有，總功W總，機械效率η。
⑤改變沙袋中沙子的重量，重復上面的實驗。
次數 沙和袋所受總重力G/N 提升高度 h/m 有用功W有/J 拉力F/N 繩端移動的距離s/m 總功W總/J 機械效率η
1 0.6 0.2 ① 0.3 0.6 ② 66.7%
2 0.9 0.2 0.18 0.4 ③ 0.24 75%
3 1.2 0.2 0.24 0.5 0.6 0.30 125%
請根據實驗過程和實驗記錄，思考并回答：
（1）請將表格內的數據補充完整：①　 　、②　 　、③　 　；
（2）小張沒有通過計算就發現表格中有一數據明顯錯誤，它是第　 　次實驗的數據，這數據應該為　 　；
（3）改正后，分析三次實驗中的數據，可以發現用同一個滑輪組提升重物，物重越大，滑輪組的機械效率　 　。
四、解答與計算題
15．（2024八下·井岡山期末）如圖所示，利用斜面將箱子推進車廂，通常要比把箱子直接從地面搬進車廂省力多了。小勇同學用平行于斜面向上的推力勻速推動質量為的箱子，在內把箱子從斜面底端運動到頂端。已知箱斜面長，斜面高，。求：
（1）小勇同學對箱子做的有用功；
（2）箱子受到的摩擦力；
（3）斜面的機械效率；
（4）小勇同學對箱子的推力做功的功率。
16．（2024八下·呈貢期末）如圖所示，小強用動滑輪將的物體在內從地面勻速提到高的樓上，需要的拉力，不計繩重和摩擦，試求：
（1）繩子自由端移動的距離；
（2）動滑輪的有用功；
（3）拉力的功率；
（4）動滑輪的機械效率。
答案解析部分
1．【答案】C
【知識點】定滑輪及其工作特點；動滑輪及其工作特點；滑輪（組）的機械效率
【解析】【解答】分析題意可知，甲圖中是定滑輪，手的拉力與物體的重力相等，即，乙圖中是定滑輪，手的拉力為，可得；用甲乙兩種方式提升物體的過程中有用功相同，而乙圖中，需要提升動滑輪，可判斷乙圖中所做的額外功大于甲圖中的額外功，可得。
故選C。
【分析】定滑輪可以改變力的方向，動滑輪相當于一個省力杠桿，根據受力分析可得用甲、乙兩種方式勻速提升物體時，手的拉力大小，乙圖中，用乙方式提升重物時，需要提升動滑輪，使用乙方實施所做的額外功更多，可判斷使用甲乙兩種方式時的機械效率。
2．【答案】C
【知識點】功率大小的比較；機械效率的大小比較；功的計算及應用
【解析】【解答】A．功率的大小由功和時間共同決定，因時間不確定，則功率大小不能確定，A不符合題意；
B．有用功與總功的比值叫做機械效率，與做功的多少沒有直接關系，B不符合題意；
C．物體單位時間內所做的功叫做功率，它反映了物體做功的快慢，做功快的機器功率大，C符合題意；
D．功率是表示物體做功快慢的物理量，功率越大的機械做功快，機械效率是有用功跟總功的比值，它是反映機械性能好壞的一個重要指標，機械效率與功率大小無關，D不符合題意。
故答案為：C。
【分析】物體單位時間內所做的功叫做功率，它反映了物體做功的快慢，做功快的機器功率大；有用功與總功的比值叫做機械效率，與做功的多少和功率大小沒有直接關系。
3．【答案】C
【知識點】增大或減小機械效率的方法；有用功和額外功
【解析】【解答】加潤滑油后工人將同樣重的貨物從一樓提升到五樓，由
可知，有用功不變；在滑輪組上加潤滑油后，摩擦力變小，克服摩擦力做的額外功變小，由
可知，總功變小。ABD不符合題意，C符合題意。
故答案為：C。
【分析】有用功一定時，減小摩擦力，可以減小總功，提高機械效率。
4．【答案】C
【知識點】機械效率的計算；增大或減小機械效率的方法；功的計算及應用
【解析】【解答】A.滑輪組所做有用功為W=Gh=1.44×103kg×10N/kg×10m=1.44×105J，A不符合題意；
B.滑輪組所做的額外功為，B不符合題意；
C.機械效率和和速度無關，降低提升的速度，滑輪組的機械效率不變，C符合題意；
D.若不計繩子滑輪組的重力，和摩擦力，仍有額外功，D不符合題意。
故答案為：C.
【分析】根據W=Gh，計算有用功；利用，計算總功和額外功，機械效率和速度無關。
5．【答案】D
【知識點】機械效率的計算
【解析】【解答】根據機械效率的公式，可得W有用=W總×η，根據題干所給機械效率之比以及總功之比可知，有用功之比為，D符合題意。
故答案為：D.
【分析】結合機械效率，根據W有用=W總×η，計算有用功的比值。
6．【答案】C
【知識點】斜面的機械效率
【解析】【解答】AB．利用斜面提升重物，克服重力做的功是有用功，有用功W有用=Gh，額外功W額=fs，拉力做功是總功，為W總=Fs，故AB錯誤；
C．根據功的關系，則W總=W有用+W額，即Fs=Gh+fs，摩擦力，故C正確；
D．計算斜面的機械效率為：，故D錯誤。
故選C。
【分析】根據拉力和移動的距離，利用W=Fs，計算總功，結合物體的重力和高度變化，利用W=Gh，計算有用功；根據，計算摩擦力的大小；根據，計算機械效率。
7．【答案】B,D
【知識點】功率的概念；機械效率；功
【解析】【解答】AB：功率大的機械做功一定快，A錯誤B正確；
C：機械做功少，功率不一定小，機械效率不一定低，C錯誤；
D：有用功一定時，額外功少的機械，機械效率一定高，D正確。
故選BD。
【分析】功率大的機械做功一定快；因為功率是功與時間之比，所以做的功少，功率不一定小 ；有用功一定，額外功少的機械，總功一定少，所以有用功與總功之比變大，即機械效率一定高。
8．【答案】A,C
【知識點】滑輪（組）的機械效率
【解析】【解答】用滑輪組豎直向上提升物體，繩重、輪與軸的摩擦均可忽略不計時，有用功與被提升的物體的重力有關，額外功與動滑輪的重力有關，影響滑輪組機械效率的因素有被提升的物體的重力、動滑輪的重力，滑輪組機械效率與滑輪組的繞線方式、被提升物體勻速上升的速度無關，AC符合題意，BD不符合題意。
故答案為：AC。
【分析】通過表達式可以看出，在不考慮摩擦力的影響時，滑輪組的機械效率與物體的重力和動滑輪的重力有關，與提升的高度和繩子的繞法無關。
9．【答案】B,C,D
【知識點】功率的計算；機械效率；功的計算及應用
【解析】【解答】B．吊起動滑輪的繩子段數為2，所以繩子自由端移動的距離為
B符合題意；
AC．物體的重力為
工人做的有用功為
工人做的總功為
此過程中工人拉力做功的功率為
繩子自由端的拉力為
動滑輪重為
A不符合題意，C符合題意；
D．此過程中該工人對地面的壓力的大小為
D符合題意。
故答案為：BCD。
【分析】求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移動的距離即可，即W=Fs；利用外力做的功除以做功需要的時間即為功率；用滑輪組提升物體，拉力作的功為總功，克服重力做的功為有用功，兩者相除即為機械效率。
10．【答案】A,C
【知識點】力的概念及單位
【解析】【解答】解：A、力是物體對物體的作用，所以力的存在離不開兩個相互作用的物體．此選項正確；
B、有力作用的物體間可能直接接觸，也可能不直接接觸，如物體受到的重力．此選項錯誤；
C、物體間力的作用是相互的，施力物體同時也是受力物體．此選項正確；
D、腳踢球時，腳對球的作用力和球對腳的反作用力是同時產生的，無先后之分．此選項錯誤．
故選A、C．
【分析】①力是物體間的相互作用，有力作用的物體間可能直接接觸，也可能不直接接觸；
②力的作用是相互的，一個物體對另一個物體施加力的同時，受到另一個物體的反作用力，這兩個力大小相等，方向相反，作用在一條直線上，同時產生，同時消失．
11．【答案】A,C,D
【知識點】探究影響摩擦力大小因素的實驗；滑輪（組）的機械效率
【解析】【解答】A. 根據圖像，動滑輪有2段繩子，繩子自由端移動的距離為
繩自由端移動的速度為：，故A正確；
B. 此過程做的總功為：
在此過程中所做的額外功為，，故B錯誤；
C.計算有用功為
則摩擦力為，故C正確；
D. 拉力F增大時，物體A對地面的壓力不變、接觸面的粗糙程度不變，所以受到地面的摩擦力大小不變，故D正確。
故選ACD。
【分析】根據滑輪組繩子股數，計算繩子距離，利用，計算速度；根據W=Fs，計算做功多少；利用，計算物體摩擦力的大小。
12．【答案】不能；相互；同時
【知識點】力作用的相互性
【解析】【解答】 因為物體間力的作用是相互的，一輛車撞上另一輛車（對該車施加力的作用）的同時，另一輛車也對這輛車施加了力的作用， 并且這兩種力是同時產生的， 沒有先后之分，所以這個交警無法找出到底是哪輛車。
【分析】力是物體對物體的作用，物體間力的作用是相互的，相互作用的兩個力是同時產生的。
13．【答案】（1）勻速
（2）0.6；0.72；83.3％
（3）高
（4）不變
【知識點】滑輪（組）的機械效率；滑輪（組）機械效率的測量實驗
【解析】【解答】（1）探究影響滑輪組機械效率的因素時需要控制沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計，因為勻速狀態為平衡狀態；
（2）在第3次測量中，滑輪組做的有用功是W有=Gh=6N×0.1m=0.6J，總功是W總=FS=2.4N×0.3m=0.72J，所以機械效率為；
（3）從1.2.3組數據中得出同一滑輪組，提升鉤碼越重，機械效率越高；
（4）從表中數據看出滑輪組的機械效率與提升物體的重力有關，與繞線段數無關，所以若將此滑輪組換一種繞繩方法，不計摩擦及繩重，提升相同的物體時，滑輪組的機械效率不變。
【分析】要正確測量拉力，需豎直向上勻速拉動測力計；根據W有＝Gh，W總＝Fs可求在第3次測量中，滑輪組做的有用功、總功，根據求出第3次實驗的機械效率；
（3）分析表格中數據，得出機械效率與鉤碼重力的關系；
（4）利用不計繩重和摩擦時，滑輪組的機械效率與提升物體的重力有關，與繞線段數無關。
14．【答案】0.12；0.18；0.6；3；80%；越高
【知識點】滑輪（組）機械效率的測量實驗
【解析】【解答】測量滑輪組的機械效率時，（1）根據表格數據，第一次實驗所做的有用功：W有=Gh=0.6N×0.2m=0.12J，
第一次實驗所做的總功：W總=Fs=0.3N×0.6m=0.18J；
根據圖像，滑輪組有3根繩子，第二次實驗中物體的高度為0.2m，繩端移動的距離
s1=3h1=3×0.2m=0.6m；
（2）分析表格數據，第三次實驗的機械效率為125%，明顯錯誤，機械效率不可能超過100%，使用機械時，避免不了做額外功。實驗的機械效率
；
（3）根據表格數據知，三次提升物體的總重力分別為0.6N、0.9N、1.2N，對應的機械效率為66.7%、75%、80%，可得：用同一滑輪組提升重物，物重越大，滑輪組的機械效率越高。
【分析】（1）根據W有=Gh，計算有用功，利用W總=Fs，計算總功；根據繩子股數和物體移動距離，可以計算繩子的距離；
（2）滑輪組的機械效率低于100%，利用，計算機械效率；
（3）動滑輪相同時，物體重力越大，機械效率越高。
15．【答案】（1）解：小勇同學對箱子做的有用功：
答：小勇同學對箱子做的有用功；
（2）解：推力所做的功，即總功：，
克服箱子受到的摩擦力做的額外功：，
斜面對箱子的摩擦力：
答：箱子受到的摩擦力是；
（3）解：斜面的機械效率：
答：斜面的機械效率是；
（4）解：小勇同學對箱子的推力做功的功率：。
答：小勇同學對箱子的推力做功的功率
【知識點】機械效率；功的計算及應用
【解析】【分析】1） 小勇同學對箱子做的有用功 即為箱子克服重力做功，箱子質量20kg，根據G=mg計算箱子重力，根據W=Gh計算重力做功
2）推力100N，移動距離為3m，根據W=Fs計算推力的總功，由1）可知有用功，所以額外功W=W總-W有，根據W=fs計算摩擦力
3）由1）知有用功，由2）知總功，根據η=W有/W總計算
4）由2）指推力做功，推力做功的時間為10s，根據W=Pt計算功率
16．【答案】（1）解：由圖知，動滑輪上的繩子股數，故繩子自由端移動的距離：；
答：繩子自由端移動的距離為；
（2）解：動滑輪的有用功：；
答：動滑輪的有用功為；
（3）解：拉力做的總功：，
拉力做功的功率：；
答：拉力的功率為；
（4）解：動滑輪的機械效率：。
答：動滑輪的機械效率為。
【知識點】功率的計算；動滑輪及其工作特點；機械效率；功的計算及應用
【解析】【分析】1）纏繞在動滑輪上繩子數為2，所以 繩子自由端移動的距離是物體的兩倍，物體移動3m，繩子移動6m
2） 動滑輪的有用功 為克服重力做功，重力為200N，上升高度為3m，據此計算有用功
3）拉力120N，40s上升6m，根據P=Fs/t計算功率
4）機械效率η=G/nF，G=200N，n=2，F=120N，據此計算機械效率
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