11.3机械效率随堂同步练习2025-2026学年 沪科版物理八年级全一册

11.3机械效率 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是（　　） A．功率大的机械，做功一定多 B．做功快的机械，功率一定大 C．机械效率高的机械，功率一定大 D．做功多的机械，机械效率一定高 2．甲的机械效率高于乙的机械效率，那么（    ） A．甲的功率比乙的功率大 B．甲做的有用功比乙做的有用功多 C．甲做的额外功比乙做的额外功少 D．甲做的有用功在总功中所占的比例比乙做的有用功在总功中所占的比例大 3．在斜面上将一个质量为10kg的物体匀速拉到高处，如图所示，沿斜面向上的拉力为80N，斜面长2m、高1m。把重物直接提升所做的功作为有用功，下列说法正确的是（   ） A．物体只受重力、拉力和摩擦力三个力的作用 B．做的有用功是200J C．此过程中斜面的机械效率为62% D．物体受到的摩擦力大小为30N 4．如图，小明分别用甲、乙滑轮把同一桶沙提升相同高度。用甲滑轮所做的有用功为W1，机械效率；用乙滑轮所做的有用功为W2，机械效率为，若不计绳重与摩擦，则（　　） A． B． C． D． 5．如图所示甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度。若G1= G2，所用竖直向上的拉力分别为F1和F2，拉力做功的功率分别为P1和P2，两装置的机械效率分别为η₁和η₂（忽略绳重和摩擦）。则下列选项正确的是（　　） A． B． C． D． 6．2024年2月，贵州多地突发山火，紧急启动直升飞机取水灭火。直升飞机每次尽可能取更多水其目的是（　　） A．增大有用功 B．减小额外功 C．增大总功 D．增大功率 7．如图所示，是《天工开物》中提到的手摇式龙骨水车，它可取水灌溉，若龙骨水车在10min的时间内将质量为1t的水提升了2m，人力匀速手摇驱动水车做的额外功为，下列相关说法错误的是（　　） A．水从低处提升到高处时，水的重力势能增加 B．10min内人力驱动水车做总功的功率为50W C．10min内龙骨水车取水灌溉的机械效率为 D．如果齿轮与轴之间的摩擦变大，会导致机械效率降低 8．如图-1所示，用拉力F竖直向上匀速提升重720N的货物，货物移动的距离与时间的关系如图-2所示。动滑轮重80N，不计绳重和摩擦，则（　　） A．绳子自由端移动的速度为0.5m/s B．拉力F为800N C．拉力F的功率为300W D．动滑轮的机械效率为90% 9．小明利用如图所示装置沿水平方向匀速拉动一个重300N的物体，物体受到的摩擦力是12ON，如果该装置的效率为80%，则作用在绳端的拉力F的大小是 A．50N     B．60N      C．80N      D．120N 10．如图所示，一根均匀的细木棒可绕O点无摩擦转动，，对杠杆施加力F，将挂在A点重为180N的物体匀速提升0.4m。以下说法正确的是（　　） A．若在D点施加力F，该杠杆一定为省力杠杆 B．若木棒的机械效率为90%，则木棒的重力为10N C．若在C点施加竖直向上的力F，提升过程中的F变大 D．若物体从A点移至C点，仍提起0.4m，则F做的功变大 二、多选题 11．如图，一个重为50牛的物体，在F=10牛外力作用下，自底端A匀速运动到B所需时间8秒，斜高为1.5米，机械效率为75%，下列计算结果不正确的是（　　） A．外力做的有用功为75J B．外力做的总功为75J C．物体从A运动到顶点B的速度为1.25m/s D．外力的功率是2.5W 12．如图所示，重300N的物体在20N的水平拉力F的作用下，以0.2m／s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为80％，则在此过程中。下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的距离为2m B．物体与地面间的滑动摩擦力为48N C．拉力F的功率为12W D．有用功为120J 13．体重相同的柳明和张萧比赛谁先从一楼上到三楼，结果柳明比张萧提前3s到达，整个比赛过程中，柳明比张萧的（  ） A．速度大 B．做功多 C．做功快 D．效率高 三、填空题 14．俗话说“竹篮打水一场空”，此过程中，对水做的功是 （选填“有用”或“额外”）功，对竹篮做的功是 （选填“有用”或“额外”）功，这一现象所包含的物理道理是“竹篮打水”的机械效率 （选填“高”或“低”）。 15．一斜面长4.8m、高1.2m，把重为1200N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端，沿斜面的拉力为400N，则总功为 J，有用功为 J，额外功为 J。 16． 功与 功的比值叫作机械效率，用 表示机械效率。 17．如图，辘轳是一种汲水工具，通过转动摇把使绳子在轴筒上叠绕，将水桶提起。使用该装置 省功；将桶中的水尽量装满一些， 提高该装置的机械效率；若以更快的速度提升水桶， 提高该装置的机械效率。（以上均选填“能/不能”） 18．龙骨水车是我国非物质文化遗产，见证了我国农业文明，体现了中华民族的创造力。探索学习小组以“揭秘并制作龙骨水车模型”为主题，开展跨学科实践活动。 (1)南宋诗人陆游在《春晚即事》中写道“龙骨车鸣水入塘”，描绘了水车工作时水流源源不断的情景。滚滚的水流具有 能，龙骨水车在历史上主要用于 填写用途。 (2)踩动龙骨水车，大轮转动，相当于在使用一个 选填“省力”或“费力”杠杆。刮水板匀速刮水上行时，水的 能增大。当转动拐木的速度加快时，提升水的功率会变 。 (3)旋转一周可将约20kg水提升到离水源4m高的田地中，所用时间为60s，做功的总功率为40W。该过程中龙骨水车所做的有用功为 J，做的总功为 J，机械效率为 取。 (4)写出一条提高“龙骨水车”提水效率的方法： 。 四、实验题 19．用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。 （1）实验中，将杠杆拉至图中实线位置，测力计的示数F为 N。钩码总重G为1.0 N，钩码上升高度h为0.1 m，测力计移动距离s为0.3 m时，杠杆的机械效率为 %。请写出使用该杠杆做额外功的一个原因： ； （2）为了进一步探究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到如表所示的两组数据： 实验序号 钩码挂点 钩码总重G/N 钩码移动的距离h/m 拉力F/N 测力计移动距离s/m 机械效率η/% 1 A 1.5 0.10 0.7 0.30 71.4 2 B 2.0 0.15 1.2 0.30 83.3 根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重力有关，钩码越重其效率越高”的结论? 答： （填“能”或“不能”），请简要说出两条理由：① ；② ； （3）若仅将钩码从A点改挂到B点，其他因素不变，则杠杆的机械效率将 （填“变大”“变小”或“不变”），理由是 。 五、综合题 20．如图是人抬起独轮车车把时的简化示意图，此时独轮车相当于一个 杠杆（省力/费力/等臂）；若动力臂是阻力臂的3倍，物体和车总重G为1200N，抬起车把的力F=500N，则此杠杆的机械效率为 　 《11.3机械效率》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B D D D B A C D A B 题号 11 12 13 答案 BD BC AC 1．B 【详解】A．物体做功多少与功率和时间都有关系。功率大，时间不确定，功率不能确定，故A错误。 B．功率就是描述物体做功快慢的物理量。做功快，功率一定大，故B正确。 C．由于机械效率是有用功与总功的比值。机械效率高，功率不一定大，故C错误； D．由于机械效率是有用功与总功的比值，做功多，机械效率不一定高，故D错误。 故选B。 2．D 【详解】D．机械效率指的是有用功与总功的比值，甲的机械效率高于乙的机械效率，说明甲做的有用功在总功中所占的比例比乙做的有用功在总功中所占的比例大，故D符合题意； A．功率指的是做功快慢，与机械效率无关，故A不符合题意； B．由于额外功的大小未知，甲做的有用功与乙做的有用功大小关系未知，故B不符合题意； C．由于有用功的大小未知，甲做的额外功与乙做的额外功的大小关系未知，故C不符合题意。 故选D。 3．D 【详解】A．物体在斜面上会受到重力、拉力、支持力和摩擦力四个力的作用，故A错误； B．做的有用功是 故B错误； C．拉力所做的功为 此过程中斜面的机械效率为 故C错误； D．此过程中额外功为 物体受到的摩擦力大小为 故D正确。 故选D。 4．D 【详解】如图甲乙所示，把同一桶沙提升相同高度，有用功为W=Gh，因此W1=W2。图乙中要克服动滑轮重做功，也为额外功，即在有用功相同情况下，乙图中额外功更多，则机械效率更小，即。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 5．B 【详解】甲是动滑轮，绳子段数n是2，乙滑轮组n是3，滑轮质量均相等，滑轮重力相等，且G1= G2，因为忽略绳重和摩擦，根据公式可得，乙更省力，即F1> F2。由于所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度,两个滑轮组做的有用功相同，额外功相同，所以总功相同，根据公式，它们的机械效率也相同，即η1= η2。在相同时间内做的总功相同，根据公式，它们的功率也相同，即P1= P2。故B正确，ACD错误。 故选B。 6．A 【详解】取水灭火过程中，使水移动距离一定，每次取水越多，克服水的重力做功越多，有用功越多，则有用功在总功中所占的比例越高，能提高取水效率，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 7．C 【详解】A．水从低处提升到高处时，高度增加，质量不变，重力势能增大，故A正确，不符合题意； B．有用功W有=Gh=mgh=1000kg×10N/kg×2m=20000J 总功W总=W有+W额=20000J+10000J=30000J 功率 故B正确，不符合题意； C．机械效率 故C错误，符合题意； D．如果齿轮与轴之间的摩擦变大，额外功会增加，机械效率会降低，故D正确，不符合题意。 故选C。 8．D 【详解】A．由图-2可知，货物上升的速度 图中滑轮为动滑轮，则绳子自由端移动的速度 故A不符合题意； B．不计绳重和摩擦，拉力 故B不符合题意； C．拉力F的功率 故C不符合题意； D．动滑轮的机械效率 故D符合题意。 故选D。 9．A 【详解】解答：根据图示可知，作用在动滑轮上绳子的段数为3；由η===可得，作用在绳端的拉力：F= ==50N.故选A. 10．B 【详解】A．若在D点施加力F，没有确定力F的方向，则动力臂长度不确定，不能确定该杠杆一定是省力杠杆，故A错误； B．若木棒的机械效率为90%，不计摩擦，则对物体做的功为有用功，对木棒做的功为额外功；因为，所以，当物体匀速提升0.4m时，木棒重心升高的高度为0.8m，故有 解得，木棒的重力为G棒=10N，故B正确； C．若在C点施加竖直向上的力F，提升过程中，动力臂与阻力臂的比值不变，根据杠杆的平衡条件，力F不变，故C错误； D．若物体从A点移至C点，仍提起0.4m，对物体做的有用功不变，木棒重心升高的高度变小，对木棒做的额外功变小，所以，F做的功变小，故D错误。 故选B。 11．BD 【详解】A．外力做的有用功 W有=Gh=50N×1.5m=75J 故A正确，不符合题意； B．外力做的总功 =100J 故B不正确，符合题意； C．由P=Fv可得，物体从A运动到顶点B的速度 v==1.25m/s 故C正确，不符合题意； D．外力的功率 P==12.5W 故D不正确，符合题意。 故选BD。 12．BC 【详解】A．由图知，n=3，则绳子自由端移动的距离 s绳=3s物=3v物t=3×0.2m/s×10s=6m 故A错； B．拉力做的有用功 W有=fs物，W总=Fs绳 因为 所以物体与地面间的滑动摩擦力 f=η×3F=80%×3×20N=48N 故B正确； C．拉力做功为 W总=Fs绳=20N×6m=120J 拉力做功的功率 故C正确； D．有用功 W有=fs物=fv物t=48N×0.2m/s×10s=96J 故D错。 故选BC。 13．AC 【详解】A．两人都是从一楼上到三楼，通过的路程相等，但是柳明比张萧提前3s到达，根据速度公式可知，路程相同，用时越短，速度越大，柳明比张萧的速度大，故A符合题意； B．柳明和张萧体重相同，重力相同，都是从一楼上到三楼，高度相同，根据W=Gh可知，两人做一样多，故B不符合题意； C．因为两人做一样多，柳明比张萧提前3s到达，根据 可知，用时越短，功率越大，柳明比张萧功率大，所以柳明比张萧做功快，故C符合题意； D．两人从一楼上到三楼，将自身提高做的功是即是总功也是有用功，没有额外功，所以两人上楼的效率都是100%，故D不符合题意。 故选AC。 14． 有用 额外 低 【详解】[1]俗话说“竹篮打水一场空”，此过程中，你需要打水，对水做的功是有用功。 [2]对竹篮做的功是必不可少的功，是额外功。 [3]俗话说“竹篮打水一场空”，说明做的有用功比较少，这一现象所包含的物理道理是“竹篮打水”的机械效率比较低。 15． 1920 1440 480 【详解】[1]对物体做的总功 克服重力做的有用功为: [2]故克服摩擦所做的额外功为:。 16． 有用 总 【详解】[1][2][3]机械效率是反映机械性能优劣的重要标志之一，是有用功占总功的百分比，即有用功和总功的比值，符号用来表示。 17． 不能 能 不能 【详解】[1]辘轳是一个变形的杠杆，支点在轴心处，动力作用在摇把上，阻力作用在轴筒上，其动力臂远大于阻力臂，所以辘轳是省力杠杆，可以省力，由于使用任何机械都不省功，故该装置不能省功。 [2]使用该机械是为了提水，因此对水做的功是有用功，对桶做的功是额外功，将桶中的水尽量装满一些，可以增大所做的有用功，而桶的重力不变，额外功不变，故将桶中的水尽量装满一些能提高机械效率。 [3]以更快的速度提升水桶，有用功和额外功的大小都不变化，机械效率不变，故以更快的速度提升水桶不能提高该装置的机械效率。 18．(1) 动 水利灌溉 (2) 省力 重力势 大 (3) 800 2400 (4)在各部件之间加润滑油来减小摩擦 【详解】（1）[1]物体由于运动而具有的能，叫做动能，滚滚的水流具有动能。 [2]龙骨水车在历史上主要用于水利灌溉。 （2）[1]轮轴由轮和轴组成，轮的半径大于轴的半径，当轮轴匀速转动时，能够省力，相当于省力杠杆。 [2]用龙骨水车把水提到高处，质量一定时，高度越高，重力势能越大。 [3]由公式可知，当水车对水的牵引力一定时，功率大小与速度成正比，所以速度越大，功率也越大。 （3）[1]龙骨水车做的有用功为克服水的重力做的功，水的重力为 将水举到4m高处对水做的功 [2龙骨水车做的总功为 [3]机械效率为有用功占总功的百分数，所以机械效率为 （4）增大机械效率的方法：一是增大提升的物重，二是减小摩擦，因此要提高“龙骨水车”提水效率，可以增大槽内板叶刮水的质量，或在各部件之间加润滑油来减小摩擦。 19． 0.5 66.7 杠杆自身有重力 不能 两次实验时钩码没有挂在同一位置 一次对比实验所得结论是不可靠的 变大 见详解 【详解】（1）[1]弹簧测力计每一个大格代表1N，每一个小格代表0.1N，示数为0.5N。 [2]用杠杆提起货物，对货物做的功有用功为 W有＝Gh＝1N×0.1m＝0.1J 用杠杆提起货物，对整个杠杆做的功为总功为 W总＝Fs＝0.5N×0.3m＝0.15J 则杠杆的机械效率为 [3]用杠杆提起重物时，杠杆也会同时被提升一定高度，由于杠杆自身有一定重力，此时对杠杆做的功为额外功。 （2）[4][5][6]分析机械效率的影响因素采取控制变量法，研究提起的物重和机械效率的关系时，应保持位置不变，多次改变物重；分析多组数据，才能得出正确结论，故实验中重物位置不同，只凭一次实验数据做出结论是不科学的。 （3）[7][8]钩码的悬挂点在A点或B点时，将杠杆提升到相同位置的过程，拉力克服杠杆自身重力所做额外功是一样的，但B点物物体提升的高度更大，所做的有用功更多，根据机械效率的定义，此时的有用功占总功的比例更大，机械效率更高。故若仅将钩码从A点改挂到B点，其他因素不变，则杠杆的机械效率将变大。 20． 省力 80% 【详解】[1]由人抬起独轮车车把的简化示意图可知，独轮车在使用时动力臂大于阻力臂，所以它属于省力杠杆。 [2]根据图示可知 则杠杆的机械效率 学科网（北京）股份有限公司 $