1．一只水桶掉在了井里，在打撈水桶時(shí)里面帶了些水，則下列各項(xiàng)屬于有用功的是（ ）
A．把桶中的水提高做的功
B．把桶提高做的功
C．把桶和水提高做的功
D．手拉打撈繩所做的功
2．以下是同學(xué)們對(duì)機(jī)械效率的一些理解，其中正確的是（ ）
A．越省力的機(jī)械，其機(jī)械效率一定越高
B．機(jī)械效率越高，機(jī)械做功一定越快
C．功率越大的機(jī)械做功一定越多
D．做有用功越多的機(jī)械，機(jī)械效率不一定越高
3．一個(gè)滑輪組經(jīng)改進(jìn)后，用它把同一物體勻速提升同樣的高度，機(jī)械效率提高了。改進(jìn)后與改進(jìn)前相比（ ）
A．額外功不變，有用功增加了B．有用功不變，額外功減少了
C．總功不變，有用功增加了D．總功不變，額外功減少了
4．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，下列說法正確的是（ ）
A．反映繩子自由端運(yùn)動(dòng)的圖線是B
B．動(dòng)滑輪重為50N
C．3s內(nèi)對(duì)物體做的有用功為900J
D．該滑輪組的效率為83.3%
5．在斜面上將一個(gè)重5N的物體勻速拉到高處，沿斜面向上的拉力為2N，斜面長(zhǎng)1.2m、高0.3m。下列有關(guān)斜面的說法錯(cuò)誤的是（ ）

A．物體受到斜面施加的摩擦力大小為2N
B．沿斜面拉物體時(shí)所做的有用功為1.5J
C．沿斜面拉物體時(shí)做的額外功為0.9J
D．這個(gè)斜面的機(jī)械效率為62.5%
6．用四只完全相同的滑輪組成如圖所示的甲、乙兩個(gè)滑輪組，把相同的物體勻速提升相間的高度。若用、表示甲、乙兩滑輪組的機(jī)械效率，、表示拉力所做的功（不計(jì)繩重與摩擦），則（ ）
A．，
B．，
C．，
D．，
7．用如圖甲所示的滑輪組運(yùn)送貨物上樓，每件貨物重50N，每次運(yùn)送的量不定。如圖乙記錄了滑輪組的機(jī)械效率隨貨物重力增加而變化的圖像，若不計(jì)繩重和摩擦，則下列說法正確的是（ ）
A．動(dòng)滑輪的重力為50N
B．當(dāng)某次運(yùn)送8件貨物時(shí)，機(jī)械效率η=90%
C．同一滑輪組，機(jī)械效率η大小是不變的
D．提升物重不變，改變甲圖的繞線方式，滑輪組機(jī)械效率不變
二、填空題
8．板車上裝有貨物，一人拉著該板車將貨物送到目的地，對(duì)貨物所做的功叫 功，對(duì)板車所做的功叫 功，如果目的是送板車，則對(duì)板車所做的功叫 功。（均選填“有用”“額外”或“總”）
9．某機(jī)械在使用時(shí)機(jī)械效率為75%，這個(gè)機(jī)械使用時(shí)W有：W外= ，額外功占總功的 。
10．如圖所示，工人師傅用沿斜面向上1000N的推力。將重為2000N的物體從斜面底端勻速推至斜面頂端。已知斜面長(zhǎng)4m、高1.5m，則此過程中的有用功為 J，斜面的機(jī)械效率為 ，物體在斜面上受到的摩擦力為 N。
11．如圖所示，重6N的物體在F=2N的水平拉力作用下，以10cm/s的速度向左勻速運(yùn)動(dòng)了5s，已知物體所受的摩擦力為3N，則拉力做的功為 J，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為 。
12．小明用如圖所示滑輪組提起3個(gè)鉤碼（每個(gè)鉤碼重1.8N），勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)向上移動(dòng)30cm，用時(shí)2s，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖。則克服鉤碼重力所做有用功為 J，拉力的功率為 W，滑輪組的機(jī)械效率是 %。
13．如圖所示，物理興趣小組分別用甲、乙兩個(gè)滑輪組勻速提起質(zhì)量相同的物體，不計(jì)繩重及摩擦。若每個(gè)滑輪質(zhì)量相同，對(duì)比兩個(gè)滑輪組， 更省力，甲的機(jī)械效率 乙的機(jī)械效率(填“大于”“等于”或“小于”)。
三、實(shí)驗(yàn)題
14．在“探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素”的實(shí)驗(yàn)中，小明用同一滑輪組進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：（不計(jì)繩重）
(1)根據(jù)表格前3次數(shù)據(jù)，在圖甲中畫出滑輪組的繞繩方法 。
(2)實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量繩端拉力F時(shí)，應(yīng)盡量 勻速向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)。
(3)第4次實(shí)驗(yàn)時(shí)，測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖乙所示，此時(shí)繩端受到的拉力為 N，滑輪組的機(jī)械效率為 %。
(4)由表中第1、2、3三組數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組的機(jī)械效率與 有關(guān)。
(5)由表中第3、4組數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機(jī)械效率與摩擦和 有關(guān)，請(qǐng)計(jì)算出第3組實(shí)驗(yàn)中克服摩擦所做的額外功 J。
15．小明思考“斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度有沒有關(guān)系？”。他在用同一木板做的斜面上，做勻速直線拉動(dòng)物塊的探究實(shí)驗(yàn)，如下圖，并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：
(1)將表格中的空白處數(shù)據(jù)填上 。
(2)通過對(duì)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，你認(rèn)為斜面省力情況與斜面傾斜程度的關(guān)系是：斜面越陡，越 。
(3)通過對(duì)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，你對(duì)斜面機(jī)械效率的問題可獲得的初步結(jié)論是： ；
(4)如果小明還想要探究斜面的機(jī)械效率與物體重力的關(guān)系，請(qǐng)你與他一起來完成實(shí)驗(yàn)：
①實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)控制不變的條件是： 、物體移動(dòng)的距離；
②實(shí)驗(yàn)時(shí)需要的測(cè)量?jī)x器有： 和刻度尺。
四、計(jì)算題
16．如圖所示，工人在往車上搬運(yùn)箱子時(shí)，先用3m長(zhǎng)的木板搭了一個(gè)斜面，再用500N的推力把120kg的箱子沿斜面勻速推到1m高的車廂上，用時(shí)10s。，求：
(1)工人的功率；
(2)斜面的機(jī)械效率。
17．如圖所示，某工人利用滑輪組在200s內(nèi)將2700N的重物勻速提升了10m，此過程中繩端的拉力F為1000N，不計(jì)鋼絲繩的重力和摩擦，求：
(1)動(dòng)滑輪的重力；
(2)繩端拉力F的功率；
(3)當(dāng)此滑輪組的機(jī)械效率低于多少時(shí)，利用該裝置提升重物不再省力（結(jié)果保留一位小數(shù)）。
序號(hào)
動(dòng)滑輪重
物重
物體上升的高度
繩端受到的拉力
繩端移動(dòng)的距離
滑輪組的機(jī)械效率
1
0.5
1
0.1
0.7
0.3
47.6
2
0.5
2
0.1
1.1
0.3
60.6
3
0.5
4
0.1
2
0.3
66.7
4
1
4
0.1
0.5
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
斜面傾斜程度
物重G/N
物體上升度高度h/m
拉力F/N
物體移動(dòng)離距離S/m
有用功W有/J
總功W總/J
機(jī)械效率
1
較緩
5.0
0.10
1.6
0.5
0.50
0.8
63%
2
較陡
5.0
0.15
2.2
0.5
0.75
1.1
68%
3
最陡
5.0
0.25
3.3
0.5
1.65
《第九章第五節(jié)探究使用機(jī)械是否省功2024-2025年北師大版物理八年級(jí)下冊(cè)》參考答案
1．B
【詳解】水桶掉在了井里，我們的目的是要打撈水桶，所以對(duì)水桶做的功為有用功。
故選B。
2．D
【詳解】A．機(jī)械效率的高低與機(jī)械是否省力無關(guān)，例如：通常情況下定滑輪比動(dòng)滑輪的機(jī)械效率高，但定滑輪不省力，而動(dòng)滑輪能省一半力，故A錯(cuò)誤；
B．機(jī)械效率越高，說明有用功占總功的比例大，功率是描述做功快慢的物理量，所以機(jī)械效率越高，機(jī)械做功不一定越快，故B錯(cuò)誤；
C．做功的多少與功率和做功時(shí)間有關(guān)，功率越大的機(jī)械做功越快，但做功不一定多，故C錯(cuò)誤；
D．機(jī)械效率是有用功占總功的百分比，做的有用功越多，不知道所做總功的多少，所以機(jī)械效率不一定越高，故D正確。
故選D。
3．B
【詳解】把同一物體勻速提升同樣的高度，由W有=Gh可知，前后兩次做的有用功不變；一個(gè)滑輪組經(jīng)改進(jìn)后提高了機(jī)械效率，是因?yàn)轭~外功減少了，總功減少了。故ACD不符合題意，B符合題意。
故選B。
4．D
【詳解】A．如圖所示，一共有三段繩子分擔(dān)動(dòng)滑輪重，故繩子端移動(dòng)的距離是物體移動(dòng)距離的3倍，故在相同的時(shí)間內(nèi)，繩子端移動(dòng)的距離大于物體移動(dòng)的距離，反映繩子自由端移動(dòng)的圖線是A，故A錯(cuò)誤；
B．動(dòng)滑輪重為
故B錯(cuò)誤；
C．從圖乙可知，3s內(nèi)對(duì)物體移動(dòng)的距離為1.5m，3s內(nèi)對(duì)物體做的有用功為
故C錯(cuò)誤；
D．該滑輪組的效率為
故D正確。
故選D。
5．A
【詳解】ABC．物體受到重力、拉力、支持力和摩擦力，此過程所做的有用功為
所做的總功為
則此過程所做的額外功為
由可得，摩擦力為
故A錯(cuò)誤，符合題意，BC正確，不符合題意；
D．此斜面的機(jī)械效率為
故D正確，不符合題意。
故選A。
6．A
【詳解】根據(jù)題意可知，鉤碼的重力相同，鉤碼上升的高度相同，據(jù)W有＝Gh可知，所做的有用功相同；此時(shí)對(duì)動(dòng)滑輪做的功是額外功，不計(jì)繩子和摩擦,滑輪相同，即額外功相同，即W額是相同的，據(jù)
W總＝W有+W額
可知，所以W總是相同的，故拉力做的功相同，即W甲＝W乙，機(jī)械效率為η＝，故也是相同的,即η甲＝η乙。
故選A。
7．D
【詳解】A．由圖甲可知，滑輪組的繩子承重股數(shù)為n=2；由圖乙可知，當(dāng)貨物的重力是100N時(shí)，機(jī)械效率是50%，則由
可得，動(dòng)滑輪的重力為
故A錯(cuò)誤；
B．運(yùn)送8件貨物時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率為
故B錯(cuò)誤；
C．由
可知，同一滑輪組，動(dòng)滑輪的重力不變，若不計(jì)繩重和摩擦，機(jī)械效率隨提升物重的增大而增大，故C錯(cuò)誤；
D．其它條件不變，改變圖甲中的繞繩方式，當(dāng)將同一物體勻速提高相同的高度，所以所做的有用功相同，忽略繩重及摩擦?xí)r，額外功是，即額外功相同，總功相同，由可知滑輪組的機(jī)械效率不變，故D正確。
故選D。
8． 有用 額外 有用
【詳解】[1][2][3]人拉著該板車將貨物送到目的地，目的是送貨，所以，對(duì)貨物所做的功叫有用功，對(duì)板車所做的功沒有用，但不得不做，所以，對(duì)板車所做的功叫額外功。如果目的是送板車，則對(duì)板車所做的功叫有用功，而對(duì)貨物所做的功是沒有用的，叫額外功。
9． 3∶1
【詳解】[1] 某機(jī)械在使用時(shí)機(jī)械效率為75%，即
由W總=W有+W額可知
[2]額外功占總功的
10． 3000 75% 250
【詳解】[1]推力做有用功為
W有用=Gh=2000N×1.5m=3000J
[2]推力做總功
W總=Fs=1000N×4m=4000J
斜面的機(jī)械效率
[3]推力做的額外功
W額=W總-W有用=4000J-3000J=1000J
由W額=fs得摩擦力
11． 2 75%
【詳解】[1]根據(jù)得，物體移動(dòng)的路程為
由圖可知，動(dòng)滑輪上繩子的段數(shù)為2段，則拉力F移動(dòng)的距離為
則拉力F所做的總功為
[2]有用功為
動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為
12． 0.54 0.36 75
【詳解】[1]提升鉤碼的總重力為
G＝3G0=3×1.8N＝5.4N
由圖可知，承擔(dān)鉤碼重力的繩子股數(shù)n＝3，則根據(jù)s＝nh可得，鉤碼升高的高度為
則克服鉤碼重力所做有用功為
W有用＝Gh＝5.4N×0.1m＝0.54J
[2]由圖可知，彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)即繩端的拉力F＝2.4N，繩端移動(dòng)的距離為
s＝30cm＝0.3m
拉力做的總功為
W總＝Fs＝2.4N×0.3m＝0.72J
則拉力做功的功率為
[3]滑輪組的機(jī)械效率為
13． 乙 等于
【詳解】(1)[1]由圖可知，甲滑輪組的動(dòng)滑輪上面有兩股繩，則
F甲=(G物+G動(dòng))=(G物+G動(dòng))
乙滑輪組的動(dòng)滑輪上面有三股繩，則
F乙=(G物+G動(dòng))=(G物+G動(dòng))
可得，F(xiàn)甲>F乙，即乙更省力。
(2)[2]甲、乙兩個(gè)滑輪組有用功都是對(duì)物體重力做功，即有用功相同；額外功都是對(duì)動(dòng)滑輪的重力做功，即額外功相同，總功相同，所以機(jī)械效率相等。
14．(1)
(2)豎直方向
(3) 1.6 83.3
(4)物重
(5) 動(dòng)滑輪重 0.15
【詳解】（1）由前3組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知，s=3h，所以滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重，因此應(yīng)從動(dòng)滑輪繞起，如圖所示：
（2）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，這樣才能準(zhǔn)確測(cè)出拉力的值。
（3）[1]由圖知，測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N，所以其示數(shù)為1.6N。
[2]第4次實(shí)驗(yàn)時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為
（4）由表中第1、2、3組數(shù)據(jù)可知，滑輪組不變，物體的重力越大，滑輪組的機(jī)械效率越大，可以得到同一滑輪組的機(jī)械效率與物重有關(guān)。
（5）[1]由表中第3、4組數(shù)據(jù)可知，物重相同，動(dòng)滑輪重力不同，機(jī)械效率不同，由此可得，滑輪組的機(jī)械效率與摩擦和動(dòng)滑輪重有關(guān)。
[2] 根據(jù)表中第3組數(shù)據(jù)可知，有用功為
W有=Gh=4N×0.1m=0.4J
克服動(dòng)滑輪做的功為
W動(dòng)=G動(dòng)h=0.5N×0.1m=0.05J
總功為
W總=Fs=2N×0.3m=0.6J
則克服繩重及摩擦做的那部分額外功為
W額=W總-W有-W動(dòng)=0.6J-0.4J-0.05J=0.15J
15．(1)1.25；76%
(2)費(fèi)力
(3)斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度有關(guān)，傾斜程度越大，機(jī)械效率越高
(4) 斜面的傾斜程度 彈簧測(cè)力計(jì)
【詳解】（1）對(duì)于第三次實(shí)驗(yàn)，有用功W有?可以通過公式計(jì)算得出，其中G為物重，h為物體上升的高度。代入數(shù)據(jù)得有用功為
機(jī)械效率為
（2）從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中可以看出，當(dāng)斜面越陡時(shí)，所需的拉力F也越大。因此，我們可以得出結(jié)論：斜面越陡，越費(fèi)力。
（3）通過對(duì)比三次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)斜面的傾斜程度增加時(shí)，雖然所需拉力增大，但機(jī)械效率也在增大。因此，可以初步得出結(jié)論：斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度有關(guān)，傾斜程度越大，機(jī)械效率越高。
（4）[1]要探究斜面的機(jī)械效率與物體重力的關(guān)系，他需要進(jìn)行額外的實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)時(shí)，他應(yīng)該控制斜面的傾斜程度和物體移動(dòng)的距離不變，以排除這兩個(gè)因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。
[2]需要測(cè)量物重和物體上升的高度來計(jì)算有用功，以及測(cè)量拉力和物體移動(dòng)的距離來計(jì)算總功。因此，他需要的測(cè)量?jī)x器有彈簧測(cè)力計(jì)和刻度尺。
16．(1)150W
(2)80%
【詳解】（1）工人做的功為
工人的功率是
（2）箱子的重力為
工人做的有用功為
斜面的機(jī)械效率是
17．(1)300N
(2)150W
(3)33.3%
【詳解】（1）圖中連接動(dòng)滑輪繩子的股數(shù)是3股，不計(jì)鋼絲繩的重力和摩擦，根據(jù)可得，動(dòng)滑輪的重力為
（2）根據(jù)滑輪組，繩子末端移動(dòng)的距離為
繩端拉力做的功為
繩端拉力F的功率是
（3）根據(jù)題意該滑輪不省力，即繩末端的拉力與提升物體的力相等，則滑輪組的效率為

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第五節(jié) 探究使用機(jī)械是否省功

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