2023-2024学年人教版八年级物理下册同步训练培优卷：12.3 机械效率

试卷更新日期：2024-04-30 类型：同步测试

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一、选择题

1. 如图所示为小艳家新买的一辆小汽车。周末，爸爸开车带着小艳出去游玩，途中，这辆汽车再1h的时间内，在水平路面上匀速行驶了72km，消耗汽油6kg。若已知该汽车发动机的功率（即牵引力的功率）为23kW，汽车（包括车上的人和物品）质量为1.5t，汽油的热值为4.6×10⁷J/kg，g＝10N/kg。则关于上述lh的行驶过程，下列分析正确的是（）

A、该汽车对路面的压力大于1.5×10⁴ N B、该汽车克服阻力做的功是2.3×10⁴ J C、该汽车的牵引力是1.15×10⁴N D、该汽车发动机的效率是30%

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2. 如图1所示是我国古代科学技术著作《天工开物》记载的水碓图。水流冲击水轮转动，水轮上离支架比较近的板通过碓尾把碓头的石杵举起、落下，不断舂米，如图2所示。水轮一小时可提升质量为2880kg的水升高3.5m，每分钟水对水轮做功为2400J，g取10N/kg，忽略摩擦力，下列说法正确的是（）

A、水流冲击水轮的功率为2487W B、水轮能连续转动是受到惯性的作用 C、水轮旋转一小时提升水的机械效率为70% D、若考虑木杆的自重，将B向左移动时，杠杆的机械效率不变

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3. 如图所示，用F₁的力直接将物体A匀速提升h ，做功300J；若借助长5m的斜面用F₂＝100N的力在3s内把A匀速提升到相同高度，下列说法正确的是（　　）

A、借助斜面做的有用功为500J B、物体克服斜面摩擦力做的额外功是300J C、物体A受到斜面的摩擦力是100N D、斜面的机械效率是60%

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4. 在小区改造工程中，工人师傅用滑轮组提升建筑材料，如图所示。滑轮组挂在固定的钢架上，每个滑轮重为150N。绳子自由端受到的拉力F为500N，材料在30s内匀速上升了3m，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　）

A、绳子自由端的速度为0.1m/s B、拉力F的功率为50W C、滑轮组的机械效率为90% D、钢架受到的拉力为1500N

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5. 如图所示，分别用拉力F、F2 将重为20N 的物体匀速提升相同高度，每个滑轮重均为5N，不计绳重及绳与滑轮间的摩擦。下列说法正确的是（）

A、拉力F₁和F₂的大小之比为2：1 B、拉力F₁和F₂做功的大小之比为4：5 C、物重增大10N，F₁和 F₂ 都增大10N D、增大物重，两个滑轮组的机械效率保持不变

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6. 搬运工人为了将笨重的物体装进汽车车厢，常使用如图所示的装置把物体从斜面底端匀速推上顶端，已知斜面长5m，高2m，物体重1000N，沿斜面向上的推力为500N，则下列判定不正确的是（　　）

A、物体在斜面上运动的过程中受3个力的作用，合力为0 B、推力所做的功是2500J C、斜面的机械效率为80% D、物体受到斜面的摩擦力为100N

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7. 下列关于功、功率和机械效率的说法中正确的是（）

A、物体对外做功越多，功率就越大 B、物体做功时功率越大，机械效率越高 C、有力作用在物体上，力—定对物体做功 D、在做功过程中有用功占得比例越大机械效率越高

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8. 如图甲所示，虛线框内是由两个相同的滑轮装配成的滑轮组。利用该滑轮组提升质量为27kg的物体所用的拉力为100N，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，不计绳重和摩擦。（）

A、拉力的功率为50W B、滑轮组中动滑轮重10N C、该滑轮组的机械效率为90% D、绳子自由端移动的速度为0.5 m/s

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二、填空题

9. 如图所示，工人师傅利用斜面将货物装上汽车，已知货物重为2000N，师傅用沿斜面向上1000N的推力将货物从斜面底端匀速推至斜面顶端，斜面长4m、高1.5m，则推力对货物做的功为J，物体与斜面间的摩擦力是N，斜面的机械效率是。

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10. 如图所示，一根均匀的细木棒OC，OC=4OA，B为OC的中点。在C点施力将挂在A点的重为180N的物体匀速提升0.2m，木棒的机械效率为90%，不计摩擦，提升该物体做的有用功是J，总功J，木棒重为N。

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11. 如图所示，工人师傅用平行于斜面的推拉力，将质量为 $80 k g$ 的物体从斜面底端匀速拉上斜面，物体移动的距离为 $10 m$ ，上升的高度为 $3 m$ ，在此过程斜面的机械效率是 $80 %$ ，则在斜面上匀速运动过程中推力做的功为 $J$ ，物体所受摩擦力为 $N$ 。若斜面倾斜程度不变，只将斜面长度改为 $15 m$ ，仍以同样的方式将此木箱匀速推到斜面顶端，此时斜面的机械效率将。 $($ 选填“增大”“不变”或“减小” $) (g = 10 N / k g)$

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12. 小明用如图甲所示的装置将物体 $A$ 匀速提升，绳子 $B ($ 与 $A$ 相连 $)$ 和绳子 $C$ 能承受的最大拉力分别为 $100 N$ 和 $50 N$ ，动滑轮重力为 $20 N$ ，小明施加的拉力 $F$ 随时间 $t$ 变化关系图象如图乙所示， $A$ 上升的速度 $v$ 随时间 $t$ 变化关系图象如图丙所示。若不计绳重和摩擦， $1 - 2 s$ 内拉力 $F$ 的功率为 $W$ ；若在绳子不断裂的情况下，此装置的机械效率 $η$ 的最大值为。

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三、实验探究题

13. 某兴趣小组对滑轮和杠杆的机械效率进行了实验探究。

(1)、如图分别用甲、乙两相同滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，滑轮重力小于沙和桶的总重力。甲图中施加的拉力为F₁ ，做的总功为W₁ ，机械效率为η₁；乙图中施加的拉力为F₂ ，所做的总功为W₂ ，机械效率为η₂ ，若不计摩擦和绳重，则：F₁F₂（选填“>”“<”或“=”），W₁W₂（选填“>”“<”或“=”），η₁η₂（选填“>”“<”或“=”）。

(2)、如图丙所示，用竖直向上的力匀速拉动质量分布均匀的杠杆，杠杆转动过程中，拉力F的大小将（选填“变大”“变小”或“不变”）。现用竖直向上的拉力将重为36N的物体缓慢升高10cm，拉力大小F为16N，拉力移动的距离为25cm，此时杠杆的机械效率为。若将重物的悬挂点由A点（为第1次）向右移至B点（为第2次），将重物提升相同的高度，两次有用功（选填“相等”或“不等”）。

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四、计算题

14. 汽车总质量为 $1.8 \times 10^{3} k g$ ，车轮与地面的总接触面积为 $0.09 m^{2}$ ，当汽车以 $90 k m / h$ 的速度在平直路面上匀速行驶时，汽车发动机牵引力为 $1000 N$ ，效率为 $30 %$ ，汽油的热值为 $. 6 \times 10^{7}$ $J / k g ($ 假设汽油完全燃烧， $g$ 取 $10 N / k g$ $) .$ 求：

(1)、汽车静止时对路面的压强．

(2)、汽车以 $90 k m / h$ 的速度匀速行驶时，牵引力的功率．

(3)、若汽车按这种方式行驶，某次全程往返 $250 k m$ ，牵引力做的功是多少？至少要加多少质量的汽油？

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