12.4 机械效率-【初中学霸创新题】2025-2026学年八年级下册物理习题课件(人教版·新教材)

该初中物理课件聚焦“机械效率”核心知识点，涵盖有用功、额外功、机械效率计算及影响因素，通过不同机械提升物体的实例导入，以“练基础-练提升-练素养”为支架，衔接简单机械与能量观念，帮助学生构建知识脉络。 其亮点在于融合中考真题、新情境案例（如地铁站无障碍电梯）和实验探究，通过科学思维分析机械效率影响因素，科学探究引导实验数据处理，培养学生解决实际问题能力。分层练习与易错点辨析助力知识巩固，教师可借助系统结构提升教学效率。

2 第十二章　简单机械 第4节　机械效率 3 目 录 练基础 练素养 练提升 4 练基础 知识点1　有用功和额外功 1. 分别用杠杆、斜面和滑轮组将同一物体提升相同高度，做的有用功 （　　） A. 杠杆最多 B. 斜面最多 C. 滑轮组最多 D. 一样多 D 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 16 12 17 13 15 14 18 19 20 21 22 5 2. 工人用滑轮组把一箱货物从一楼提升到五楼，在滑轮转轴上加润滑油后，如果把同样的重物从一楼提升到五楼所做的 （　　） A. 有用功减小，总功不变 B. 额外功不变，总功减小 C. 有用功增大，额外功减小 D. 有用功不变，总功减小 D 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 16 12 17 13 15 14 18 19 20 21 22 6 3. 用一个动滑轮提起一个重800 N的物体，用的拉力是500 N，物体升高 1 m，则人做的总功为______J，有用功为______J，额外功为______J。 1 000 800 200 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 16 12 17 13 15 14 18 19 20 21 22 7 4. （广东中考）用图甲所示的滑轮组提升重200 N的物体，已知拉力F为80 N，不计绳重和摩擦，物体和绳子自由端的运动 情况如图乙所示，反映绳子自由端运动图线 的是____（选填“A”或“B”），动滑轮重 为____N，3 s内对物体做的有用功为_____J。 A 40 300 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 16 12 17 13 15 14 18 19 20 21 22 8 知识点2　机械效率 5. 生产、生活中常常会用到各种机械设备，下列说法不正确的是 （　　） A. 任何机械设备的机械效率总小于1 B. 减小机械内部摩擦可以提高其效率 C. 提高机械设备的效率可以节约能源 D. 使用机械设备做功越快，其效率越高 D 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 16 12 17 13 15 14 18 19 20 21 22 9 6.（山东青岛中考）如图所示，建筑工人使用滑轮组匀速向楼上运送石料，下列不能提高滑轮组机械效率的是 （　　）　　　 A. 换用轻质的动滑轮 B. 滑轮转轴处加润滑油 C. 增大匀速提升的速度 D. 增大单次运送石料的重力 C 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 16 12 17 13 15 14 18 19 20 21 22 10 7. （教材素材改编）分别使用甲、乙、丙三种方式把同一物体M匀速提升至相同高度（绳长不变），测得各拉力大小如图所示，下列说法正确的是 （　　） A. 方式丙提升物体最省力 B. F乙和F丙两个力所做的功相同 C. 方式丙比方式乙所用机械的机械效率低 D. 方式乙比方式丙所做的额外功多 C 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 16 12 17 13 15 14 18 19 20 21 22 11 8. （山东泰安期末）如图所示，固定斜面的高h=1 m，长s=2 m，小明同学用平行于斜面的推力F=300 N将物体从斜面底端推至顶端。假设斜面是光滑的，下列说法正确的是 （　　） A. 小明做的总功是300 J B. 小明做的有用功是150 J C. 小明做的额外功是150 J D. 物体受到的重力是600 N D 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 16 12 17 13 15 14 18 19 20 21 22 12 9. （广东广州模拟）如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300 N的物体，水平拉力F的大小为30 N。若物体和地面之间的摩擦力大小为45 N，则A点的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为 （　　） A. 45 N、75% B. 30 N、50% C. 60 N、50% D. 60 N、75% A 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 16 12 17 13 15 14 18 19 20 21 22 13 10.（山西太原期中）如图所示，用甲、乙两个完全相同的滑轮组，分别将不同数量的同种钩码匀速提升相同的高度，不计摩擦和绳重，拉力F1_____F2，滑轮组的机械效率η1_____η2。（均选填“>”“<”或“=”） < < 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 16 12 17 13 15 14 18 19 20 21 22 14 11. 如图所示，工人师傅利用斜面将货物装上汽车。已知斜面长4 m、高1.5 m，货物重为2 000 N，师傅用沿斜面向上1 000 N的推力将货物从斜面底端匀速推至斜面顶端。此过程中的有用功为_______J，斜面的机械效率为_______，货物受到斜面对它的摩擦力为______N。 3 000 75% 250 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 16 12 17 13 15 14 18 19 20 21 22 15 12. 【新情境·生活实践】地铁站设立的无障碍电梯的原理图如图所示。若某次运行过程中，电梯以0.5 m/s的速度匀速上升了4 s，电梯内乘客及物品的总质量为500 kg，钢丝绳的拉力F为2 000 N。（g取10 N/kg） 求此次运行中： （1）滑轮组提升乘客及物品所做的有用功； （2）该滑轮组的机械效率。 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 16 12 17 13 15 14 18 19 20 21 22 16 解：（1）电梯上升的高度h=vt=0.5 m/s×4 s=2 m，滑轮组提升乘客及物品所做的有用功W有用=Gh=mgh=500 kg×10 N/kg×2 m=1×104 J。 （2）由题图可知，n=4，则钢丝绳移动的距离s=nh=4×2 m=8 m，钢丝绳拉力做的总功W总=Fs=2 000 N×8 m=1.6×104 J，该滑轮组的机械效率η= = ×100%=62.5%。 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 16 12 17 13 15 14 18 19 20 21 22 知识点3　测量滑轮组的机械效率 13. （教材素材改编）测量滑轮组的机械效率的实验数据如表中所示。 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 16 12 17 13 15 14 18 19 20 21 22 18 （1）实验时，应沿竖直向上的方向________拉动弹簧测力计。 （2）第2次实验中弹簧测力计的示数如图所示，为______N。 （3）第3次实验滑轮组的机械效率是________ （保留到0.1%）。 （4）若用这个滑轮组提升7 N的重物，则它的 机械效率可能是_____（填选项前字母）。 A. 60%　　　　B. 70%　　　　C. 80% 匀速 2.4 76.9% C 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 16 12 17 13 15 14 18 19 20 21 22 19 易错点　误认为滑轮组的机械效率与绳子的绕法有关 14. （山东潍坊模拟）为提升重物，某同学用同样的器材分别组装成甲、乙两滑轮组，如图所示，忽略绳重及摩擦，下列对两滑轮组的比较正确的是 （　　） A. 甲滑轮组更省力，乙滑轮组的效率更高 B. 甲滑轮组更省力，甲滑轮组的效率更高 C. 乙滑轮组更省力，乙滑轮组的效率更高 D. 乙滑轮组更省力，两滑轮组的效率相同 D 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 16 12 17 13 15 14 18 19 20 21 22 20 15. （福建南平模拟）如图所示，工人用150 N的拉力在10 s内将重为210 N的物体匀速提升了2 m。该过程中（　　） A. 绳子自由端移动了2 m B. 工人做功420 J C. 工人做功的功率为42 W D. 滑轮组的机械效率为70% 练提升 D 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 16 12 17 13 15 14 18 19 20 21 22 21 16. 如图所示，将重为100 N的物体从斜面的底端匀速拉到顶端。已知斜面的长是5 m，高是2 m，拉力F=50 N，则该装置的机械效率为 （　　） A. 40% B. 50% C. 80% D. 100% A 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 16 12 17 13 15 14 18 19 20 21 22 22 17. 【新思维·模型建构】如图所示，推动硬棒CD（或EF），使它们在水平面内绕点O转动，即可将绳逐渐绕到轴上，以提升重物。小明用此装置将重为400 N的重物匀速提升0.6 m，此过程中装置的机械效率为80%，下列说法正确的是 （　　） A. 硬棒CD是费力杠杆 B. 滑轮B能改变力的大小 C. 小明所做的总功为300 J D. 轴上增加的绳长为1.2 m C 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 16 12 17 13 15 14 18 19 20 21 22 23 18. 如图所示，用始终竖直向上的力F匀速拉动较长的杠杆，使重为18 N的物体缓慢升高0.1 m，拉力大小为8 N，拉力移动的距离为0.25 m，该杠杆的机械效率为________。 90% 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 16 12 17 13 15 14 18 19 20 21 22 24 19. （山东临沂模拟）如图所示，用滑轮组将重为60 N的货物匀速提升1.5 m的过程中，所用拉力F=40 N。不计绳重及摩擦，则上述过程中拉力所做的功W为______J；若用该滑轮组匀速提起100 N的货物，则滑轮组的机械效率η为________（保留到0.1%）。 120 83.3% 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 16 12 17 13 15 14 18 19 20 21 22 25 20. （广东深圳模拟）修建房屋时，人们往往会利用起重机（如图甲所示）来搬运质量较大的建筑材料，图乙为起重机内部滑轮组的简易图。现用该起重机将质量为200 kg的建筑材料以0.5 m/s的速度 向上拉起5 m，绳子自由端的拉力F所做 功与时间的关系如图丙所示，不计绳重 和摩擦，g取10 N/kg。求： 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 16 12 17 13 15 14 18 19 20 21 22 26 （1）起重机对建筑材料做的有用功。 （2）该起重机滑轮组的机械效率（保留到0.1%）。 （3）动滑轮的重力。 解：（1）建筑材料的重力G=mg=200 kg×10 N/kg=2 000 N；起重机对建筑材料做的有用功W有用=Gh=2 000 N×5 m=1×104 J。 （2）由v = 得，所用时间t = ==10 s；当t=10 s时，由题图丙可知， 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 16 12 17 13 15 14 18 19 20 21 22 27 拉力做的总功W总 =1.2×104 J，起重机的机械效率η==×100% ≈83.3%。 （3）起重机做的额外功W额外=W总-W有用=1.2×104 J-1×104 J=2×103 J；不计绳重和摩擦时，由W额外=G动h得，动滑轮的重力G动===400 N。 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 16 12 17 13 15 14 18 19 20 21 22 21. 【新思维·科学推理】小明利用图甲所示的滑轮组将一实心长方体以0.2 m/s的速度从水底匀速打捞出水面；图乙是该实心长方体所受拉力F1随时间t变化的图像。（已知ρ水=1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg，不计摩擦、水的阻力及绳重） （1）求实心长方体的密度。 （2）实心长方体从水底到露出水面前， 人对绳的拉力F2做功400 J，求此过程中 滑轮组的机械效率。 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 16 12 17 13 15 14 18 19 20 21 22 29 解：（1）由题图乙知，实心长方体完全露出水面后，受到的拉力F1=300 N，则实心长方体的重力G=F1=300 N，由G=mg可得，实心长方体的质量m== =30 kg；由题图乙知，物体浸没时，实心长方体所受的拉力F1′=200 N，则实心长方体浸没时受到的浮力F浮=G-F1′=300 N-200 N=100 N，由F浮=ρ水gV排可得，实心长方体的体积V=V排===0.01 m3，实心长方体 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 16 12 17 13 15 14 18 19 20 21 22 的密度ρ===3×103 kg/m3。 （2）由题意可知，实心长方体从水底到露出水面前，拉力做的功W总= 400 J，由题图乙可知，该过程用时t=8 s，实心长方体移动的距离s=vt= 0.2 m/s×8 s=1.6 m，有用功W有用=F1′s=200 N×1.6 m=320 J，滑轮组的机 械效率η==×100%=80%。 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 16 12 17 13 15 14 18 19 20 21 22 练素养 22. 斜面是一种简单机械，在生活和生产中使用斜面的好处是可以省力，如__________。那么斜面的省力情况与哪些因素有关呢？（使用斜面的省力情况可以通过比较沿斜面拉力F与物体重力G的比值大小来判定，比值越小，越省力） 小明作了如下猜想： 猜想1，与斜面的表面材料有关； 猜想2，与斜面的倾斜程度有关； 盘山公路 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 16 12 17 13 15 14 18 19 20 21 22 猜想3，与物体受到的重力大小有关。 小明为验证上述猜想，利用图中所示的装置进行了实验。实验中所用的物块材料及其表面粗糙程度不变，在沿斜面拉力的作用下，物块在斜面上做匀速直线运动。实验中相关的记录如表中所示。 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 16 12 17 13 15 14 18 19 20 21 22 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 16 12 17 13 15 14 18 19 20 21 22 （1）通过对比实验_______中的数据可知，使用斜面省力的情况与斜面的表面材料有关。 （2）通过对比实验1、5、6中的数据，可得出结论：在其他条件相同时，___________________________________。 （3）为验证猜想3，小明做了实验_________（填实验序号），分析实验数据后，小明认为这几次实验省力情况相同，依据是_________________ _________________________________________________________。 1、2 斜面的倾斜程度越小，提升物体越省力 1、3、4 由1、3、4的实验 数据可知，物体的重力变为原来的几倍，拉力会变为原来的几倍 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 16 12 17 13 15 14 18 19 20 21 22 【拓展】完成实验后，小明沿斜面用2 N的拉力，将重为4.5 N的物体从斜面底端匀速拉到了顶端。已知斜面长1 m、高0.3 m，则斜面的机械效率是________。（把重物直接提升0.3 m所做的功为有用功） 67.5% 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 16 12 17 13 15 14 18 19 20 21 22 37 $