12.4 机械效率 同步练 -2025-2026学年人教版八年级物理下册

**基本信息** 分层覆盖机械效率计算与应用，梯度从基础概念辨析到综合实验探究，适配新授课知识巩固与科学思维培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础|机械效率公式、定滑轮特点|选择题1直接考查公式应用，填空题9结合定滑轮计算效率，强化物理观念| |中档|滑轮组/斜面效率计算|填空题8用图像数据求效率，实验题12探究斜面倾斜程度影响，体现科学探究| |提升|杠杆效率综合应用|解答题13-14结合杠杆平衡与效率计算，多选题7分析定滑轮装置，培养科学推理|

12.4《机械效率》同步练 (含答案解析) 一、选择题   1.两台机械完成的有用功之比∶∶，机械效率分别为，，则两台机械所做总功之比为（       ） A.∶ B.∶ C.∶ D.∶   2.“五一”假期，小敏在游乐场观看杂技表演，有一项跳板节目引起了她的注意，如图所示。若支点在跳板的中央，当质量均为的两名男演员同时从高处由静止跳到跳板的同一端时，静立于跳板另一端质量为的一名女演员向上弹起高。若不计空气阻力，则该跳板的机械效率为（       ） A. B. C. D.   3.如图是我国古代劳动人民利用滑轮打水的场景。井架上安装一个滑轮，绕过滑轮的绳索一端悬吊水桶，人拉或放绳索的另一端即可让水桶升降。下列说法正确的是（       ） A.井架上的滑轮是动滑轮 B.利用这个装置能够省力 C.井架上的滑轮的作用与旗杆顶部滑轮的作用相同 D.提的水越多，该装置的机械效率可以达到％   4.如图是年春晚创意融合舞蹈节目《秧》的表演机器人。若对其进行爬坡测试，该机器人的质量为，斜坡长为，斜坡高为，斜坡上阻力恒为，下列选项正确的是（       ） A.所做的有用功为 B.所做的额外功为 C.斜坡的机械效率为 D.机器人的牵引力为   5.如图所示，用手沿竖直方向匀速拉动一均匀杠杆提升一个重为的物体缓缓上升，不计支点处摩擦。若使物体悬挂位置从向移动，则杠杆的机械效率与支点到悬挂点的距离的关系可能符合下列图中的（       ） A. B. C. D.   6.为了研究机械效率与哪些因素有关，小明同学提出两个猜想：猜想一：机械效率是否与有关；猜想二：机械效率是否与有关。为了验证猜想，小明先用如图甲所示的装置不断改变，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出与关系如图乙所示；然后换另一个不同重量的动滑轮，不断改变，计算并绘出与关系如图乙所示。根据图象他（       ） A.只能验证猜想一 B.只能验证猜想二 C.既不能验证猜想一，也不能验证猜想二 D.既能验证猜想一，也能验证猜想二 二、多选题   7.如图甲所示，升国旗时，向下拉动旗杆底部的绳子，国旗就会向上运动。旗杆上、下各有一个滑轮，图乙为该装置的结构简图。对该装置的分析，下列说法正确的是（       ） A.两个滑轮都是定滑轮，只能改变力的方向 B.处滑轮能改变力的方向，处滑轮能省力 C.若用的拉力将国旗升高， 则拉力做功 D.增大滑轮的质量可以提高该装置的机械效率 三、填空题   8.用如图甲所示的滑轮组提升重力为的物体，卷扬机加在绳子自由端的拉力将物体在内沿竖直方向匀速提升了，拉力做的功随时间的变化图像如图乙所示。在内，拉力对做的有用功为__________，该滑轮组的机械效率为___________。   9.如图所示，某建筑工人用大小为的拉力，通过定滑轮将重的物体匀速提升。这名建筑工人做的功是____________，此定滑轮的机械效率是____________。   10.盐田港是粤港澳大湾区国际航运枢纽港，港口装卸货柜箱时，起重机上的滑轮起到了关键作用。如图所示，起重机将质量为的货柜箱匀速提升，滑轮上钢绳自由端拉力为，该机械所做的有用功为____________，机械效率为____________。请提出一种可以提高该起重机机械效率的方法____________。取   11.如图所示是邓州市图书馆大门前的一个无障碍通道，它是为方便轮椅通行而建造的。小明测得该斜坡长，高，他用与斜坡平行的推力将坐在轮椅上的爷爷匀速推上斜坡，已知爷爷和轮椅总重为，则小明做的有用功为____________，该斜坡的机械效率为____________取 四、实验探究题   12.学习了简单机械后，小明了解到斜面也是一种机械，于是他想探究这种机械的特点； （1）小明用弹簧测力计测木块的重力，如图甲所示，测量时应让木块保持___________状态，并依据___________条件得出木块重力的大小等于弹簧测力计的示数； （2）他将木块放在如图乙所示的斜面上，并用弹簧测力计沿斜面___________向上拉木块，收集到表中的实验数据： 斜面倾斜程度 木块重力 斜面高度 斜面长 沿斜面拉力 较缓 较陡 ①比较表中木块重力和拉力的大小，得出使用斜面时___________（填“能”或“不能”）省力；斜面长度相同时，斜面高度越小越___________（填“省力”或“费力”）； ②实验时，可以通过移动木块来改变斜面的倾斜程度，要减小斜面的倾斜程度，木块要向___________（填“左”或“右”）移； ③从收集的实验数据可以推断，斜面机械工作时，无用功是克服___________（选填“重力”“摩擦力”或“压力”）所做的功；斜面倾斜程度越___________，机械效率越高。 五、解答题   13.如图所示，是一个质量分布均匀的杠杆，是支点，是的中点，在点悬挂一个重为的重物。用方向竖直向上，大小恒为的拉力将杠杆从图中甲位置匀速提升到乙位置，重物上升的高度为，点上升高度为。求： （1）拉力做的有用功是多少？ （2）该过程杠杆的机械效率是多少？ （3）若不计绳重和摩擦，杠杆自身的重力是多少？   14.如图所示，是一个质量分布均匀的杠杆，，是支点，是的中点，在点悬挂一个重为的重物。将杠杆从如图甲位置匀速提升到乙位置，重物上升的高度为，拉力。试求： （1）力做的有用功是多大？ （2）将重物匀速提升时，杠杆的机械效率是多大？ （3）若不计绳重和摩擦，杠杆自身的重力是多少？ 参考答案与试题解析 一、选择题 1. 【答案】 A 【考点】 机械效率的计算 【解析】 此题暂无解析 【解答】 由题意可知，∶∶、、，由可知两台机械所做总功之比为 故选。 2. 【答案】 D 【考点】 机械效率的计算 【解析】 此题暂无解析 【解答】 两名男演员做的总功1764J 对女演员做的有用功 跳板的机械效率为 故符合题意，不符合题意。 故选。 3. 【答案】 C 【考点】 机械效率的计算 定滑轮及其工作特点 【解析】 此题暂无解析 【解答】 ．打水时，滑轮的轴固定不动，是定滑轮，故错误； ．定滑轮的特点是不省力，但可以改变力的方向，故错误； ．旗杆顶部滑轮的作用也是改变力的方向，与用滑轮打水中的滑轮作用一致，故正确； ．任何机械在使用的过程中都要克服摩擦力等做额外功，机械效率不能达到，故错误。 故选。 4. 【答案】 D 【考点】 功的计算和估算 斜面的机械效率 【解析】 此题暂无解析 【解答】 ．机器人做的有用功 故错误； ．机器人克服阻力做的额外功 故错误； ．机器人做的总功 则斜坡的机械效率 故错误； ．机器人的牵引力 故正确。 故选。 5. 【答案】 D 【考点】 杠杆的机械效率 【解析】 此题暂无解析 【解答】 如图所示： 由三角形的知识可知 杠杆的机械效率 使物体悬挂位置从向移动，不变，物体上升的高度不变，有用功不变，则不变不变，变大，杠杆的机械效率变大，但不是正比关系，故符合题意，不符合题意。 故选。 6. 【答案】 D 【考点】 增大或减小机械效率的方法 滑轮（组）机械效率的测量实验 【解析】 分析图象中同一个滑轮组提升不同重物时滑轮组的机械效率、不同动滑轮提升相同重物时滑轮组的机械效率，然后得出答案。 【解答】 由图或者图可知，当甲图中动滑轮的重力一定时，都有滑轮组的机械效率随提升物体重力的增大而增大，故可以验证猜想一； 在图和图中，提升物体的重力相同时，动滑轮的重力不同，滑轮组的机械效率不同，故可以验证猜想二。 综上可知，选项错误、正确。 二、多选题 7. 【答案】 A,C 【考点】 增大或减小机械效率的方法 定滑轮及其工作特点 滑轮组及其工作特点 【解析】 此题暂无解析 【解答】 ．两个滑轮轴心固定，因此均是定滑轮，根据定滑轮的特点可知，改变力的方 向，但不改变力的大小，即不省力，故正确，错误； ．已知，拉力为，拉力作用下移动距离，则所做的功为 故正确； ．提升货物的过程中，不提升定滑轮，因此定滑轮的质量不影响机械效率，故错误。 故选。 三、填空题 8. 【答案】 , 【考点】 滑轮（组）的机械效率 【解析】 此题暂无解析 【解答】 图甲中重物上升时克服重力做的功是有用功，则将物体提升后做的有用功 电动机做的功是总功，由图乙可知，内电动机做的总功 滑轮组的机械效率 9. 【答案】 ,％ 【考点】 机械效率的计算 滑轮（组）的机械效率 【解析】 此题暂无解析 【解答】 由图可知，绳子自由端移动的距离 建筑工人做的功为拉力做的总功 拉力做的有用功 定滑轮的机械效率 10. 【答案】 ,,见详解 【考点】 功的计算和估算 滑轮（组）的机械效率 【解析】 此题暂无解析 【解答】 该机械所做的有用功为 由图可知，承担物重绳子的股数为，该滑轮组的机械效率为 增大机械效率的方法有二：一是增大有用功，即拉更重的重物；二是减小额外功，如减小摩擦、减轻动滑轮重。因此可以增大货物重力或减小动滑轮重力或减小摩擦或减轻绳重。 11. 【答案】 , 【考点】 功的计算和估算 斜面的机械效率 【解析】 此题暂无解析 【解答】 小明做的有用功为克服重力做的功，有用功 小明推爷爷上坡做的总功 该斜坡的机械效率 四、实验探究题 12. 【答案】 静止,二力平衡 匀速,能,省力,右,摩擦力,陡 【考点】 斜面的机械效率 【解析】 此题暂无解析 【解答】 （1）解：用弹簧测力计测木块的重力，如图甲所示，测量时应让木块保持静止状态，木块处于平衡态，受平衡力，木块受到了重力和拉力，根据二力平衡的知识可知，拉力等于重力。 （2）如图乙所示的斜面上，并用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动木块，这样木块处于平衡态，拉力是稳定的，也为了后续求拉力做的总功，克服重力做的额外功，以及摩擦力做功做好铺垫。 实验中，发现拉力小于物体所受的重力，说明斜面可以省力。 斜面长度相同时，斜面高度越小，斜面越平缓，拉力越小，说明越省力。 实验时，可以通过移动木块来改变斜面的倾斜程度，要减小斜面的倾斜程度，木块要向右移动，斜面的倾斜角变小，倾斜程度变小。 斜面机械工作时，无用功是克服摩擦力做功，运用斜面搬重物，克服重力做功是有用功，拉力做的功是总功，不可避免的摩擦力做功，是额外功，压力与物体运动的路程垂直，不做功。 斜面较缓时，斜面的机械效率为 斜面较陡时，斜面的机械效率为 故斜面倾斜程度越陡，机械效率越高。 五、解答题 13. 【答案】 【考点】 杠杆的机械效率 【解析】 此题暂无解析 【解答】 （1）解：力做的有用功 （2）由三角形相似可知力移动的距离 总功 杠杆的机械效率 （3）若不计绳重和摩擦，克服杠杆自身的重力做的功是额外功，额外功 杠杆重心上升的高度与重物上升高度相同，杠杆自身的重力 14. 【答案】 【考点】 机械效率的计算 杠杆的机械效率 【解析】 此题暂无解析 【解答】 （1）解：力做的有用功 （2）由三角形相似可知力移动的距离 总功 杠杆的机械效率 （3）若不计绳重和摩擦，克服杠杆自身的重力做的功是额外功，额外功为 杠杆重心上升的高度与重物上升高度相同，杠杆自身的重力 学科网（北京）股份有限公司 $