12.4 机械效率 巩固练习-2025-2026学年人教版物理八年级下册

12.4机械效率 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．某建筑工地要将同一个箱子从地面搬上二楼，如果分别采用如图所示的两种搬运方式，关于F1和F2做功及相关情况，以下判断正确的是（　　） A．两种方式所做的有用功一定相等 B．两种方式功率一定相等 C．两种方式机械效率一定相等 D．两种方式所做的总功一定相等 2．如图所示，小明用滑轮组将重为400N的货物匀速提升了2m，小明对绳子的拉力为250N，不计绳重及滑轮上的摩擦。下列说法正确的是（　　） A．动滑轮的重力为50N B．滑轮组做的有用功为500J C．滑轮组做的总功为500J D．滑轮组的机械效率为80% 3．如图所示，用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度。与提升A相比，提升B的过程滑轮组的机械效率较大。不计绳重与摩擦，则提升B的过程（　　） A．额外功较小 B．额外功较大 C．总功较小 D．总功较大 4．如图所示的滑轮组，用40N的拉力F将重为60N的物体竖直匀速提起，绳子自由端在10s内移动了5m（不计绳重和摩擦）。下列说法正确的是（　　） A．动滑轮的重力为60N B．提升物体所做的有用功为400J C．绳端拉力的功率为40W D．滑轮组提升物体的机械效率为75% 5．如图所示，将一个重9.0N的物体从斜面底端匀速直线拉到斜面顶端，沿斜面向上的拉力为3.6N，在斜面上移动的距离s=1.2m，物体升高的高度h=0.3m，则（　　）    A．物体所受的摩擦力3.6N B．物体克服重力做功4.32J C．拉力做功2.7J D．斜面的机械效率62.5% 6．有关机械做功、功率、机械效率，下列说法正确的是（　　） A．越省力的机械，机械效率越高 B．做功越多的机械，功率越大 C．做有用功越多的机械，效率越高 D．有用功与总功的比值越大的机械，机械效率越高 7．用如图所示的装置提升重为800N的物体A，动滑轮重为200N。在卷扬机对绳子的拉力F作用下，物体A在10s内竖直匀速上升了2m。在此过程中，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　）    A．物体A上升的速度为0.4m/s B．滑轮组的有用功为2000J C．拉力F的功率为100W D．滑轮组的机械效率为80% 8．关于功率、机械效率说法正确的是（   ） A．功率表示物体做功的多少 B．功率表示物体做功的快慢 C．机械效率表示额外功占总功的百分比 D．机械效率表示物体做功的快慢 9．如图所示，用简单机械分别提起同一重物G，滑轮重20N，均质杠杆重10N（OB=2OA），手的拉力始终沿竖直方向，不计绳重及摩擦，下列说法中正确的是（　　） A．如图甲，该装置的机械效率是三者中最高的 B．如图乙，该装置省力，省功，不省距离 C．如图丙，匀速拉动物体上升的过程中，F2逐渐变小 D．若提升的物体越重，乙、丙的机械效率就会越低 10．某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）在相同时间内把重物G提升相同高度。若F1和F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A．力F1和F2做的总功相同 B．力F1和F2做功的功率相同 C．两个滑轮组机械效率一样大 D．甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高 二、填空题 11．如图所示的滑轮组在拉力F作用下将重为G的物体匀速提升高度h，则该滑轮组的机械效率为 ×100%（用题目中的字母表示）；若要提高该滑轮组的机械效率，请提出一条合理的建议： （选填序号“①增大提升物体的重力”或“②增大提升物体的速度”）。 12．有用功：对人们有用且 要做的功，叫作有用功，记作。 13．在日常生活中，人们会用到各种机械。如图所示，手柄 （选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力：螺丝钉的螺纹相当于 （填一种简单机械名称）模型。 14．如图所示，小华同学用50N的水平拉力F拉重力为400N的木箱，使木箱在水平面上匀速直线运动前进了4m，若木箱与地面之间的摩擦力是80N。则A点处的力在此过程中做的功为 J，此过程中该滑轮组的机械效率是 。 15．如图，用滑轮组帮助汽车脱困时，滑轮B的作用是 ；汽车被匀速拉动时，作用在绳子上的拉力F为1000N，滑轮组的机械效率为80%，则汽车受到的摩擦力为 N。 三、实验题 16．在“测量滑轮组机械效率”的实验中，实验小组用如图所示的装置进行了实验。实验数据记录如表，第3次实验时的拉力如图所示。 实验 次数 钩码所受的 重力G/N 钩码上升的 高度h/cm 拉力F/N 绳自由端移动 的距离s/cm 机械效率 1 2 10 0.8 30 2 4 10 1.5 30 ② 3 6 10 ① 30 ③ （1）实验中应竖直向上 拉动弹簧测力计使钩码上升。 （2）表格中编号①的数据应为 ；编号②的数据应为 ，编号③的数据应为 。（后两空结果均保留到0.1%） （3）比较实验数据可得出：使用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越 。 （4）若忽略绳重和摩擦，由第1次实验数据可得动滑轮的重力为 N。 四、综合题 17．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 　 18．《典籍里的中国》第二期特别聚焦了中国首部关于农业和手工业生产技术的百科全书《天工开物》，让这部经典之作重新回归人们的视野。请完成下面小题。 (1)如图所示的是《天工开物》中记载的独轮推车。人推车水平前进的过程中（　　） A．车是定滑轮 B．车是费力杠杆 C．人对车做了功 D．车子的重力对车做了功 (2)《天工开物》记载了水碓舂米（指碾米脱壳）的场景（如图所示）：水流冲击水轮转动，同时带动多个舂锤上下运动。水碓取代了人力或畜力，使得农民在一天内能舂出更多米，大大提高了生产效率。此机械无法解决的问题是（　　） A．一天内做的总功增加 B．增大了功率 C．完成相同的任务所用时间更少 D．减少了额外功 从古至今，为了更高效地获取水资源以满足生活、灌溉所需，人们经过长期的实践探索，制造并改进了许多取水工具。例如利用杠杆原理的桔槔、使用轮轴技术的辘轳、借助水力或风力的水车和风车，以及现代的电泵等。这些工具的演变，清晰地反映了人类智慧的积累与科技进步的历程。据此回答下列小题。 19．龙骨水车（如下图所示）因其形如龙骨而得名，是我国历史上的重要灌溉农具。车头大轮与拐木组成了一个 （选填“斜面”“滑轮”或“轮轴”）。拐木长度大于大轮半径，该机械相当于一个 （选填“省力”或“费力”）杠杆；用龙骨水车把水提到高处，水的机械能 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 20．《齐民要术》中提到“井深用辘轳，井浅用桔槔”，如下列图片所示。下列关于辘轳和桔槔的说法正确的是（　　） A．使用辘轳取水既可以省距离也可以省功 B．使用桔槔取水既可以省力又可以省距离 C．用辘轳和桔槔提水，机械效率小于100% D．用辘轳和桔槔提水，其有用功一定相同 学科网（北京）股份有限公司 《12.4机械效率》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D D D D D D B A D 1．A 【详解】A．同一个箱子升高相同的高度，由可知两只搬运方式所做的有用功是相同的，故A正确； B．搬运时间不知道，无法比较功率的大小，故B错； CD．乙图要提升动滑轮做额外功，所以额外功不同，总功等于额外功与有用功之和，所以总功不同，由效率公式可知两种搬运方式机械效率不同，故CD错。 故选A。 2．D 【详解】A．由图可知n=2，不计绳重及滑轮上的摩擦，根据，所以动滑轮的重力为 故A错误； B．滑轮组做的有用功为 故B错误； C．绳子自由端移动的距离为 滑轮组做的总功为 故C错误； D．滑轮组的机械效率为 故D正确。 故选D。 3．D 【详解】AB．由题意可知，提起两物体的滑轮组相同，将物体提升的高度相同，不计绳重和摩擦，克服动滑轮的重力所做的功是额外功，由可知，提升A、B所做的额外功相同，故AB不符合题意； CD．不计绳重和摩擦，滑轮组的效率，额外功相等，提升B的过程滑轮组的机械效率较大，所以提升B物体所做的有用功大，其总功大，故C不符合题意，D符合题意。 故选D。 4．D 【详解】A．由图可知，承担物重的绳子段数。不计绳重和摩擦，根据，可得动滑轮重力，故A错误； B．物体上升的高度 提升物体所做的有用功，故B错误； C．绳端拉力做的总功 绳端拉力的功率，故C错误； D．滑轮组的机械效率，故D正确。 故选D。 5．D 【详解】ABC．克服物体重力做功即有用功为 拉力做的功即总功为 额外功为 由可得，摩擦力为 故ABC不符合题意； D．根据可得，斜面的机械效率为 故D符合题意。 故选D。 6．D 【详解】A．越省力的机械，有用功在总功中占的比例不一定越大，机械效率不一定越高，故A错误； B．做功越多的机械，时间未知，功率不一定越大，故B错误； C．做有用功越多的机械，有用功在总功中占的比例不一定越大，机械效率不一定越高，故C错误； D．机械效率等于有用功与总功之比，有用功与总功的比值越大的机械，机械效率越高，故D正确。 故选D。 7．D 【详解】A．物体A在10s内竖直匀速上升了2m，上升的速度为 故A错误； B．装置提升重为800N的物体A，竖直匀速上升了2m，滑轮组的有用功为 故B错误； C．由图知，n=2，不计绳重和轮与轴间的摩擦，拉力为 拉力端移动距离为 拉力做的总功 拉力做功的功率 故C错误； D．滑轮组的机械效率为 故D正确。 故选D。 8．B 【详解】AB．功率等于物体所做的功与做功时间之比，表示做功的快慢。故A错误，B正确； CD．机械效率等于有用功与总功的比值，表示有用功在总功中的比例，不是表示做功的快慢。故CD错误。 故选B。 9．A 【详解】A．图甲是定滑轮，不计绳重及摩擦，提起重物的过程中机械效率是100%；图乙是动滑轮，提起重物过程中由于要克服动滑轮重力做功，有额外功，机械效率低于100%；图丁中是杠杆，提起重物过程中由于要克服杠杆重力做功，有额外功，机械效率低于100%，故A正确； B．图乙是动滑轮，省力，不省距离，不省功，故B错误； C．若始终保持拉力的方向竖直向上，则在杠杆匀速拉动物体上升过程中，动力臂总是阻力臂的2倍，由杠杆平衡条件可知，拉力保持不变，故C错误； D．若提升的物体越重，所做的有用功越多，而额外功不变，乙、丙的机械效率就会越高，故D错误。 故选A。 10．D 【详解】由图知，甲滑轮组中承担物重的绳子段数n=3，乙滑轮组中承担物重的绳子段数n=4。 AB．若重物上升高度为h，则两滑轮组中绳端移动的距离分别为 s甲=3h，s乙=4h 甲滑轮组中拉力做的总功为 W甲总F13h 乙滑轮组中拉力做的总功为 W乙总F24h 已知F1=F2，所以W甲总＜W乙总，故B错误； 已知时间相同，由公式P 可知，P甲总＜P乙总，故A错误； CD．甲、乙两滑轮组提升的物重G相同，设一个动滑轮的重为G动，不计绳重及摩擦，则甲滑轮组的机械效率为 甲100% 同理可得，乙滑轮组的机械效率为 乙 所以甲＞乙，故C错误，D正确。 故选D。 11． ① 【详解】[1]由图可知，滑轮组的动滑轮绕3段绳，该滑轮组的机械效率为 [2]增大提升的物重，有用功增大，而额外功几乎不变，有用功与总功的比值增大，滑轮组的机械效率增大；而增大提升物体的速度，不会改变滑轮组的机械效率。 12．必须 【详解】对人们有用且必须要做的功，叫作有用功，记作；对完成任务没有用，但不得不做的功叫额外功；有用功与额外功之和叫总功。 13． 粗 斜面 【详解】[1]螺丝刀的手柄是轮轴，其实质是省力杠杆，轴半径是阻力臂，轮半径是动力臂，轴半径一定时，轮半径越大越省力，即手柄粗一些的螺丝刀用起来更省力。 [2]螺丝钉是一种简单机械，螺丝钉上螺纹相当于斜面。 14． 320 80% 【详解】[1]因木箱做匀速直线运动处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，所以，木箱受到的拉力即A点处的拉力F拉=f=80N 该力在此过程中做的功W有=F拉s物=80N×4m=320J [2]由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=2，则绳子自由端移动的距离s绳=ns物=2×4m=8m 拉力做的总功W总=Fs绳=50N×8m=400J 此过程中该滑轮组的机械效率 15． 改变力的方向 1600 【详解】[1]滑轮B工作时位置不发生改变，因此该滑轮为定滑轮，定滑轮不能省力，只能改变力的方向。 [2]汽车被匀速拉动时处于平衡状态，所受的牵引力和摩擦力是一对平衡力，大小相等。动滑轮上有两端绳子，则n=2，由滑轮组的机械效率可得 汽车受到的摩擦力 16． 匀速 2.2 高 0.4 【详解】（1）[1] 实验中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计使钩码上升，此时系统处于平衡状态，测力计示数大小才等于拉力大小。 （2）[2] [3][4]由图知，弹簧测力计的分度值为，拉力为；第2次实验的机械效率为 第3次实验的机械效率为 （3）[5]实验选用的同一滑轮组，动滑轮的重力不变，由表中实验数据分析可知，使用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高。 （4）[6]根据表中数据，在第一次实验做的总功 做的有用功 做的额外功 因忽略绳重和摩擦，故所做额外功是克服动滑轮重力所做的功，则动滑轮的重力为 17． 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 18．(1)C (2)D 【详解】（1）A.独轮推车的车轮是轮轴（由轮和轴组成），并非定滑轮（定滑轮是绕轴转动的轮状机械，不具备轮轴的结构功能），故A错误，不符合题意； B.独轮推车的支点在车轮处，动力臂（人手到车轮的距离）大于阻力臂（货物到车轮的距离），属于省力杠杆，而非费力杠杆，故B错误，不符合题意； C.人对车施加了向前的力，且车在该力的方向上水平前进了距离，满足做功的两个必要条件，因此人对车做了功故C正确，符合题意； D.车子的重力方向竖直向下，而车沿水平方向运动，重力方向与车的运动方向垂直，不满足“在力的方向上有距离”的做功条件，因此重力对车不做功，故D错误，不符合题意。 故选C。 （2）A.水碓利用水流提供动力，相比人力 / 畜力，动力持续且更强，一天内做的总功会增加，故A正确，不符合题意； B.功率是单位时间内做的功，水碓提高了单位时间的舂米量，即增大了功率，故B正确，不符合题意； C.水碓效率更高，完成相同舂米任务所需时间会更少，故C正确，不符合题意； D.额外功是机械运转中克服摩擦、自身重力等做的功，水碓的机械结构（如水轮、舂锤）必然存在摩擦等损耗，无法减少额外功，反而可能因机械部件增加额外功，故D错误，符合题意。 故选D。 19． 轮轴 省力 变大 20．C 【解析】19．[1][2][3]车头大轮与拐木是轮和轴绕同一轴心转动，属于轮轴；拐木长度（动力臂）大于大轮半径（阻力臂），根据杠杆原理，是省力杠杆；水被提到高处，高度增加，重力势能变大，而机械能包括动能和势能，水的动能基本不变，因此机械能变大。 20．AB.任何机械都不省功，因此“省距离也可以省功，省力又可以省距离””的说法都是错误，故AB错误； C.提水过程中需要克服机械自身重力、摩擦做额外功，总功大于有用功，所以机械效率一定小于100%，故C正确； D. 有用功，提水的重力G和提升的高度h不确定时，有用功不一定相同，故D错误。 故选C。 学科网（北京）股份有限公司 $