12.4 机械效率 练习卷 2025-2026学年人教版物理八年级下册

**基本信息** 聚焦机械效率核心考点，通过概念辨析、机械计算、实验探究及综合应用，构建从基础概念到实际应用的完整知识链，培养能量观念与科学推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |概念辨析|3题（单选2、3）|考查机械效率与功率区别、额外功影响因素|从机械效率定义出发，辨析与功率的无关性及额外功占比对效率的影响| |机械计算|10题（单选1、4、5、6、7、8，填空9、10、11、12、13）|涵盖滑轮组、斜面的有用功/总功/效率计算|基于W有=Gh、W总=Fs推导η=W有/W总，结合机械结构（绳段数、斜面长宽）应用公式| |实验探究|1题（实验14）|探究物重对滑轮组效率的影响|通过控制变量法，分析有用功占比与机械效率的关系，培养科学探究能力| |综合应用|1题（计算15）|结合速度、功率、摩擦力的斜面综合计算|整合运动学与力学知识，体现功、功率、效率的综合应用，强化科学思维|

12.4 机械效率 练习卷 一、单选题 1．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% 2．关于机械效率，下列说法正确的是（　　） A．机械效率可以大于100% B．额外功占比越少，机械效率越高 C．功率大的机械效率一定高 D．机械效率与做功快慢有关 3．下列说法错误的是（　　） A．功率大的机器做功一定快 B．额外功与总功之比越小，机械效率一定越大 C．斜面越平缓越省力，所以机械效率越高 D．物体只在一对平衡力的作用下，其机械能不一定守恒 4．如图所示，工人用沿斜板向上、大小为500N的推力，将重800N的货物从斜板底端匀速推上顶端共用时4s。已知斜板长2m，高1m，下列说法正确的是（　　） A．使用该装置可以省功 B．克服货物重力做的有用功为600J C．推力做功的功率为200W D．该装置的机械效率为80% 5．小明将两箱书搬上楼，采用了如图所示的两种方法：一是把两箱书一起搬上楼，如图甲所示；二是先把一箱书搬上楼，再搬剩下的一箱，如图乙所示。假设小明上楼的速度相同，两种方法中小明做功的功率分别为P甲、P乙，机械效率分别为η甲、η乙。下列说法中正确的是（　　） A．P甲>P乙，η甲>η乙 B．P甲>P乙，η甲=η乙 C．P甲>P乙，η甲<η乙 D．P甲=P乙，η甲>η乙 6．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．F1> F2   η1=η2   P1<P2 B．F1> F2   η1=η2   P1=P2 C．F1< F2   η1<η2   P1<P2 D．F1< F2     η1>η2    P1=P2 7．如图甲所示，用拉力F竖直向上匀速提升重360N的货物，货物移动的距离与时间的关系如图乙所示。动滑轮重40N，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400N C．该装置可以省功 D．动滑轮的机械效率为90% 8．如图甲，A、B是两个完全相同的物体，小明分别将A、B两物体匀速拉至斜面顶端。物体做功情况如图乙所示。下列有关说法不正确的是（　　） A．小明对A、B物体做的有用功相等 B．物体B的额外功为0.5J C．斜面对物体B的摩擦力为5N D．物体B被匀速拉至斜面顶端的机械效率为80% 二、填空题 9．如图所示，在斜面上将一个重600N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力，拉动的距离，提升高度，所用时间。则此过程中对物体做的有用功为_______J，拉力F做的总功为_______J。此斜面的机械效率为_______。 10．如图所示，在用动滑轮提升钩码时，动滑轮对钩码做的功是______，弹簧测力计对绳子自由端做的功是______，提升动滑轮做的功是______。（三空均选填“有用功”、“额外功”和“总功”） 11．图甲中拉力F平行于斜面，在10s内将重物从底端匀速拉到顶端。该过程中，克服重力及斜面摩擦力做功分布如图乙，斜面的机械效率为___________，有用功为___________J，拉力的功率为___________W。 12．如图所示，这是一位同学组装的提升重物的装置。他用400N的力把重为900N的物体匀速提升6m，不计绳重及摩擦。中间的滑轮可以改变力的__________，此过程中做的有用功是__________J，滑轮组的机械效率为__________。 13．小明把一块长3m的钢板AB搭在墙上搭成一个斜面，斜面高1.5m，如图所示，他沿着斜面方向用500N的力，把一个木箱由B处匀速推至A处，已知木箱重800N，在这一过程中，斜面的机械效率是__，木箱在斜面上所受摩擦力是____N，若仅增大钢板与地面间的夹角，使斜面更陡，斜面的机械效率会_____（选填“变大”或“变小”或“不变”）。 三、实验题 14．某学习小组想要研究被提升物体所受重力对滑轮组机械效率的影响，他们用如图所示的滑轮组进行实验，通过实验得到了下表中的数据： 序号 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力 F/N 绳端移动的 距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 1.8 0.3 74% 2 6 0.1 2.5 80% 3 10 0.1 4.0 0.3 (1)实验时，应将弹簧测力计竖直向上___________拉动； (2)第二次实验绳端移动的距离s为___________m；第三次实验后计算的机械效率为___________； (3)分析比较表中的数据可以得出的实验结论是：对于同一滑轮组，被提升物体所受重力越大，滑轮组的机械效率越___________（选填“高”或“低”）。 (4)若弹簧测力计没有竖直向上拉，则测得的机械效率将___________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 四、计算题 15．如图所示，重150N的物体在平行于斜面的拉力F作用下，以0.3m/s的速度从斜面的底端匀速运动到斜面的顶端，用时20s。已知F=100N，斜面的高度为3m。求： (1)拉力F做功的功率； (2)利用斜面匀速拉动重物的过程中，该装置的机械效率； (3)重物所受摩擦力大小。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《12.4 机械效率 练习卷》参考答案 1．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。 2．B 【详解】A．机械效率是有用功与总功的比值，由于总功包含额外功，机械效率必然小于100%，故A错误； B．额外功占比越少，有用功占比越大，机械效率是有用功与总功的比值，越高，故B正确； CD．功率反映做功快慢，机械效率与有用功和总功的比例有关，两者无直接关系，故CD错误。 故选B。 3．C 【详解】A．功率表示做功快慢，功率越大，做功一定越快，故A正确，不符合题意； B．机械效率，额外功与总功之比越小，说明有用功占比越大，机械效率一定越大，故B正确，不符合题意； C．机械效率，斜面越平缓越省力，但斜面越平缓，物体在斜面上运动时，克服摩擦力做的额外功越多，机械效率越低（机械效率与省力程度无关，与额外功占比有关），故C错误，符合题意； D．若物体在一对平衡力作用下运动，比如匀速提升物体（拉力和重力平衡），速度不变，高度增加，则重力势能增大，即机械能增加；若物体在水平方向匀速直线运动（拉力和摩擦力平衡），动能和势能都不变，机械能守恒。故D正确，不符合题意。 故选C。 4．D 【详解】 A．根据功的原理，使用任何机械都不能省功，使用该装置（斜面），需要克服摩擦多做额外功，不能省功，故A错误； B．克服货物重力做的有用功W有用＝Gh＝800N×1m＝800J，故B错误； C．推力做的总功W总＝Fs＝500N×2m＝1000J 推力做功的功率，故C错误； D．该装置的机械效率，故D正确。 故选D。 5．A 【详解】一箱书的重力一定，楼的高度前后不变，由可知，两次所做的有用功相等；第一种方法所做的额外功为克服自身重力所做的功，而第二种方法所做的额外功是两次克服自身重力所做的功，因此第二种方法的额外功大于第一种方法的额外功，故方法二的总功大于方法一的总功，由得，有用功相同时，总功越大，机械效率越低，故；因上楼的速度相同，第一次搬书多，用的向上的力大，由可知，。综上所述，，，故A正确，BCD错误。 故选A。 6．B 【详解】不计绳重和摩擦，拉力公式 由图可知：甲的绳子段数，乙的绳子段数。 已知，动滑轮重力相等，因此， 可得 有用功，，提升高度相同，因此两次的有用功相等。 额外功是提升动滑轮做的功，动滑轮重力、提升高度都相同，因此额外功相等 总功 因此总功相等，根据机械效率公式可得 已知提升时间相同，总功相等，根据功率公式，可得 综上，，，，故B正确，ACD错误。 故选B。 7．D 【详解】A．由图甲可知，承担物重的绳子段数为2，由图乙可知，0~4s内，货物移动的距离为2.0m，则绳子自由端移动的距离 所以，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．使用该装置可以省力，根据功的原理可知，使用任何机械都不能省功，故C不符合题意； D．由题意可得，该动滑轮的机械效率 故D符合题意。 故选D。 8．C 【详解】A．由图甲可知，两物体上升的高度相同，且A、B是两个完全相同的物体，根据可知小明对A、B物体做的有用功相等，故A正确，不符合题意； B．由乙图可知，提升物体A时做的总功W总A=3J，额外功W额A=1J，对物体A做的有用功W有用A=W总A-W额A=3J-1J=2J 故物体B的有用功也为2J，物体B的额外功W额B=W总B-W有用B=2.5J-2J=0.5J 故B正确，不符合题意； C．斜面对物体B的摩擦力 故C错误，符合题意； D．物体B被匀速拉至斜面顶端的机械效率为 故D正确，不符合题意。 故选C。 9． 1800 2400 75% 【详解】[1]此过程中对物体做的有用功为 [2]拉力F做的总功为 [3]此斜面的机械效率 10． 有用功 总功 额外功 【详解】[1]将钩码提升一定的高度是我们的工作目的，动滑轮对钩码的拉力所做的功叫作有用功； [2]弹簧测力计的拉力所做的功，叫作总功； [3]用动滑轮提升钩码时，我们还不可避免地要克服动滑轮本身所受的重力以及摩擦力等因素的影响而多做一些功，这部分功叫作额外功。 11． 72% 360 50 【详解】[1]机械效率是有用功与总功的比值，有用功是克服重力做的功，由图乙知，克服重力做功占总功的72%，所以斜面的机械效率。 [2]由图乙知，克服摩擦力做功，且克服摩擦力做功占总功的比例为,设总功为，则，则 有用功 [3]拉力做的功为总功，时间。则拉力的功率 12． 方向 5400 75% 【详解】[1]中间的滑轮是定滑轮，可以改变力的方向。 [2]此过程中做的有用功是 [3]如图，由3段绳子吊着动滑轮，绳子自由端移动的距离为 此过程中做的总功是 滑轮组的机械效率为 13． 80% 100 变大 【详解】[1]推力做的有用功 推力做的功 斜面的机械效率是 [2]摩擦力做的额外功 木箱在斜面上所受摩擦力是 [3]斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和粗糙程度有关，在斜面粗糙程度不变时，增大斜面的倾斜程度，即斜面越陡，斜面的机械效率会变大。 14．(1)匀速 (2) 0.3 83% (3)高 (4)偏小 【详解】（1）在测量滑轮组机械效率的实验中，为了使滑轮组对物体的拉力等于物体自身的重力，弹簧测力计应该竖直向上匀速拉动。 （2）[1]由图可知，绳子承担重物的段数n是3，而第二次实验中钩码上升高度是0.1m，则绳端移动的距离 [2]第3次实验的机械效率 （3）分析比较表中的数据发现，提升的钩码越重，计算得到的机械效率越大，可以得出的实验结论是：对于同一滑轮组，被提升物体所受重力越大，滑轮组的机械效率越高。 （4）当拉力的方向不在竖直方向上时，则拉力的力臂变短，则会造成拉力偏大，从而使得拉力的总功变大，根据可知，在有用功不变的情况下，总功增大，所以机械效率将偏小。 15．(1)30W (2)75% (3)25N 【详解】（1）物体在斜面上运动的路程即斜面长度为 拉力F做的总功为 拉力F的功率 （2）利用斜面提升物体过程中，克服物体重力对物体所做的功为有用功，此过程中有用功为 斜面的机械效率 （3）利用斜面匀速拉动重物的过程中，克服斜面对物体的摩擦力所做的功为额外功 物体受到斜面的摩擦力大小为 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $