12.4 机械效率 同步练 2025-2026学年人教版八年级下册物理

**基本信息** 资料类型为同步练，适配初中物理新授课，聚焦机械效率知识点。以“基础计算—模型应用—综合问题解决”三层设计，强化物理观念与科学思维，实现从概念到能力的递进巩固。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|机械效率公式直接应用|填空题11-15巩固η=W有/W总，夯实能量观念| |提升层|滑轮组/斜面模型分析|单选题1-10结合图像考查科学推理，实验题16-17探究影响因素| |综合层|多知识点综合计算|计算题18-19整合功率与机械效率，培养问题解决能力|

12.4 机械效率 同步练 一、单选题 1．某建筑工地用滑轮组提升相同木块，提n块时机械效率为70%，多提一块机械效率变为75%，再多提升一块机械效率可能为（　　） A．78% B．80% C．83% D．85% 2．如图所示，重300N的物体在30N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5s，此过程滑轮组的机械效率为80%，则下列说法正确的是（　　） A．有用功为60J B．拉力F的功率为12W C．绳子自由端移动的距离为1m D．物体所受的滑动摩擦力为60N 3．用如图所示的滑轮，分别将两个不同重物在相同时间内沿竖直方向匀速提升相同高度，不计绳重和摩擦，两次提升重物的过程中（    ） A．额外功相同 B．有用功相同 C．机械效率相同 D．拉力的功率相同 4．工人用相同的滑轮以图甲、乙所示的两种方式，在相同时间内把同一物体竖直匀速提升相同高度，物体质量大于滑轮质量，忽略绳重，摩擦和空气阻力，对比两种方式，下列说法正确的是（　　） A．甲中工人所用拉力较小 B．甲中绳端拉力做的功较大 C．乙中工人拉力的功率较小 D．乙中滑轮的机械效率较小 5．如图所示，甲、乙两斜面的斜面长和高均相等。用沿斜面上的力将同一重物分别沿两斜面从底端匀速推至顶端，不计空气阻力，两斜面的机械效率分别为、，则重物在甲、乙斜面上受到的摩擦力之比为（　　） A．3∶4 B．4∶3 C．4∶5 D．5∶4 6．如图所示（示意图），是龙东地区某农户使用的滑轮组，用来提升粮食，已知动滑轮重10N，粮食重90N，不计绳重和摩擦，则滑轮组的机械效率是（　　） A．90% B．80% C．70% D．60% 7．为安全组装神舟飞船，工作人员借助如图-1所示的电动滑轮完成。某次利用该电动滑轮将质量为2吨的飞船部件在10s内匀速提升3m，电动滑轮做的有用功和额外功比例分布图如图-2所示。g取10N/kg，以下分析正确的是（　　） A．匀速提升时飞船部件的机械能不变 B．绳子自由端移动的速度为0.3m/s C．电动滑轮的功率为8000W D．适当增加滑轮重可以提高机械效率 8．学习了简单机械知识后，某同学自制了如图所示的晾衣架。他将50N的衣物挂在横杆上，拉绳使其匀速上升2m，用时5s（上升过程中，横杆保持水平），此过程该装置的机械效率为80%（不计绳重及摩擦）。下列分析正确的是（　　） A．拉力做功80J B．动滑轮总重12.5N C．拉力的功率为25W D．若增大衣物的质量，机械效率将减小 9．如图1所示，工人用推力F将重为1000N的箱子沿斜面推至水平车厢中，斜面长3m、高1.5m，F始终与箱子运动方向相同。箱子运动路程随时间变化关系如图2所示，推力F随时间变化关系如图3所示。下列分析正确的是（   ） A．0～10s内，箱子做匀速运动的速度为0.15m/s B．10～20s内，箱子所受摩擦力为600N C．0～10s内，该斜面的机械效率为60% D．10～20s内，推力F的功率为100W 10．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 二、填空题 11．如图所示，在100 N的水平拉力F作用下物体沿水平地面向左匀速直线运动了3 m，物体与地面间的滑动摩擦力为210 N，则滑动摩擦力做功大小为__________J；滑轮组的机械效率为__________。 12．用如图所示的动滑轮，在5s内将重为180N的物体匀速向上提起2m，作用在绳端竖直向上的拉力F为100N，该动滑轮的机械效率是______%，拉力F的功率是______W。 13．如图所示，这是《墨经》中记载的斜面引重车。绳子一端紧系在后轮上，另一端绕过斜面顶端的定滑轮与重物相连，若绳子拉着物体沿斜面运动2m，物体重力为3000N，斜面高为0.8m，后轮施加在绳子上的拉力大小为2000N，不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦，该车提升重物的机械效率为______。 14．如图所示，工人沿斜面用一定大小的力把一重为的物体从斜面底部匀速推到顶部（不考虑物体的大小）。已知斜面长，高。若该过程中斜面的效率为，力所做的功为______，斜面给物体的摩擦力为______N。 15．用如图所示的电动起重机上的动滑轮匀速提升450N的物体，已知绳的拉力为250N。该动滑轮的机械效率是________；若不计绳重和摩擦，该动滑轮重为________N。 三、实验题 16．某小组在“探究斜面的机械效率的因素”实验中，小明猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，小聪猜想可能跟斜面的倾斜程度有关。如图是他们设计的实验装置。 (1)为探究以上猜想，设计了如下步骤。 把一块长木板的一端垫高，构成一个斜面；用弹簧测力计沿___________方向拉动木块做___________运动，进行相关测量，计算出斜面的机械效率，进行多次实验数据见下面表格。 (2)表格中第三次实验的机械效率为___________（结果保留一位小数），分析表中信息可知该实验是探究___________（选填“小明”或“小聪”）的猜想。 实验 序号 斜面的 倾斜程度 物块的重力 G/N 斜面高度 h/m 沿斜面的拉力F/N 斜面长 s/m 机械效率 1 较缓 10 0.2 5.5 1 36.4% 2 较陡 10 0.4 7.0 1 57.1% 3 最陡 10 0.6 8.5 1 (3)进一步探究斜面机械效率与斜面倾斜程度的关系，分析表格数据可得出的实验结论是：___________； (4)经过探究得出斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关后，同学们认为该实验中沿斜面的拉力会大于物块受到的摩擦力，请结合斜面的机械效率小于1来说明理由？___________ 17．在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小明用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示）， 实验数据记录如表： 次数 钩码重/N 钩码上升距离/cm ① 弹簧测力计上升距离/cm 机械效率/% 1 2 10 0.8 30 83.3 2 4 10 1.5 30 ② 3 6 10 2.2 30 90.9 (1)表格中①处应填写的内容为________，②处数据应为________（结果保留一位小数）； (2)分析以上实验数据可以得出结论：同一滑轮组的机械效率与________有关； (3)同组的小华发现边拉动弹簧测力计边读数时，弹簧测力计示数不稳定，她认为应在弹簧测力计静止时读数，小明认为她的想法________（选填“合理”或“不合理”），理由是________； (4)另一实验小组的同学改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图丁的图像。分析图像中的A点可知，此时被提升物体所受的重力________。 A．大于8N B．等于8N C．小于8N 四、计算题 18．小明家修建房屋时，工人师傅使用如图所示的滑轮组提升建筑材料。他用竖直向下的拉力在内将重为的建材匀速提升了，每个滑轮重为，不计绳重及摩擦，取。问： (1)工人拉绳子的速度为多大？ (2)工人对绳子拉力做功的功率是多少？ (3)在此过程中装置的机械效率为多少？ 19．如图所示，重力G＝200N的物体A在F＝5N的作用下以v＝0.2m/s的速度水平向左做匀速直线运动，已知水平地面对物体A的摩擦力f＝12N，求： (1)该滑轮组的机械效率η； (2)拉力F的功率。 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 同步练2025-2026学年人教版八年级下册物理》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A B A D A A C C D B 1．A 【详解】滑轮组的额外功主要来自动滑轮自重，机械效率为 设每块木块重力为G，原提升n块总物重为nG，机械效率为 ，整理得① 多提1块后总物重为， ② 联立①、②两式可知，、，再多提1块后总物重为，机械效率 物重越大，增加相同物重时机械效率的增大幅度越小，第一次效率增加5%，第二次增大幅度小于5%，因此效率小于80%，故选A。 2．B 【详解】 物体移动距离 由图可知，动滑轮上承担力的绳子段数，因此绳子自由端移动距离 拉力做的总功 拉力的功率 有用功 水平拉动物体时，有用功是克服滑动摩擦力做的功，因此滑动摩擦力 故选B。 3．A 【详解】A．不计绳重和摩擦，额外功只由动滑轮自重产生，两次使用的是同一个动滑轮，不变；提升高度h也相同，因此两次的额外功相等。故A符合题意。 B．有用功，两次提升的是不同重物，不同，而h相同，所以有用功不同。故B不符合题意。 C．机械效率 两次提升不同重物，额外功相等，有用功不等，所以机械效率不同。故C不符合题意。 D．拉力所做的功即为总功 拉力的功率 所以两次拉力的功率不同。故D不符合题意。 故选A。 4．D 【详解】A．由题意，忽略绳重、摩擦和空气阻力，甲是定滑轮，甲中工人所用拉力，乙是动滑轮，乙中工人所用拉力，已知物体质量大于滑轮质量，即，则，因此甲中工人所用拉力较大，故A错误； BC．甲、乙工人用相同的滑轮以图甲、乙所示的两种方式提升同一物体到相同高度，所做有用功相等，甲是定滑轮，忽略绳重，摩擦和空气阻力，则甲做额外功为0；乙是动滑轮，提升动滑轮会做一定的额外功。拉力做的总功。则甲中绳端拉力做的功较小，乙中绳端拉力做的功较大。提升物体所用时间相等，根据可知乙中工人拉力的功率较大 ，甲中工人拉力的功率较小。故BC错误； D．机械效率，甲、乙有用功相等，甲的额外功为0，乙的额外功不为0，，因此乙的机械效率较小，故D正确。 故选D。 5．A 【详解】 斜面的有用功是提升重物做的功， 不计空气阻力，额外功是克服摩擦力做的功，机械效率公式 整理得 本题中同一重物G相同、甲、乙斜面高h相同，斜面长s相等，因此摩擦力之比为 故选A。 6．A 【详解】滑轮组的机械效率为，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 7．C 【详解】A．匀速提升时，部件的质量不变、速度不变，动能不变；高度升高，重力势能增大，因此机械能增大，故A错误； B．部件上升的速度 动滑轮承担物重的绳子段数为2，则绳子自由端移动的速度为 ，故B错误； C．部件的质量 则电动滑轮做的有用功为 图2中，额外功对应的圆心角为直角，因此额外功占总功的 则电动滑轮的机械效率 电动滑轮做的总功 电动滑轮的功率为，故C正确； D．由电动滑轮的机械效率 可知，增加滑轮重会增大额外功，在有用功不变时，机械效率下降，故D错误。 故选C。 8．C 【详解】 A．已知，，对衣物做的有用功 根据机械效率公式，可得拉力做的总功 故A错误； B．不计绳重及摩擦，额外功是克服动滑轮总重和横杆自身重力做的功，额外功 由 得 即是动滑轮和横杆的总重力，不是动滑轮总重，故B错误； C．已知，由A项知，根据功率公式得拉力的功率 故C正确； D．若增大衣物的质量，衣物重力增大，提升相同高度时，有用功增大，额外功不变，由可知，机械效率将增大，故D错误。 故选C。 9．D 【详解】A．根据图2可知，0~10s内，箱子做匀速直线运动，速度 故A错误； B．由图3可知，10~20s内，箱子受到的推力为200N，根据图2可知，10~20s内，箱子做匀速直线运动，此时箱子在水平车厢中匀速直线运动，故摩擦力为200N，故B错误； C．由图3可知，0~10s内，箱子受到的推力为600N，根据图2可知，0~10s内，箱子做匀速直线运动，推力做的功为 克服重力做的功大小为 则摩擦力做的功大小为 故摩擦力的大小为 0~10s内，斜面的机械效率 故C错误； D．10~20s内，根据图3可知，推力F的大小为200N，物体在10~20s内运动的速度为0.5m/s，因此10~20s内，推力F的功率为 故D正确。 10．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。 11． 630 70% 【详解】[1]滑动摩擦力做功大小为 [2]由图中可知，动滑轮上有三股承重绳，绳子自由端移动的距离为 的总功为 滑轮组所做的有用功为 故滑轮组的机械效率为 12． 90 80 【详解】滑轮做的有用功为 承担物重的绳子段数为2，绳子自由端移动的距离为 拉力做的总功为 滑轮组的机械效率为 拉力F的功率是 13． 【详解】提升重物克服重力做的有用功 拉力做的总功 该车提升重物的机械效率 14． 1500 200 【详解】推力F克服物体重力所做的功是有用功，则 由可知，推力F做的总功为 克服物体与斜面之间的摩擦力所做的功是额外功， 由可知，斜面给物体的摩擦力 15． 90% 50 【详解】由图可知，该动滑轮承担物重的绳子段数，机械效率 不计绳重和摩擦时，得 16．(1) 平行斜面 匀速直线 (2) 70.6% 小聪 (3)斜面的粗糙程度一定，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高 (4)斜面上额外功；总功，因为斜面机械效率小于1，所以有用功小于总功，额外功也小于总功，s相同，所以， 【详解】（1）实验中为了使拉力大小等于弹簧测力计示数，保证受力平衡，需要沿平行斜面方向拉动木块做匀速直线运动。 （2）第三次实验的有用功 总功 机械效率 表格中实验只改变了斜面的倾斜程度，保持粗糙程度不变，因此是探究小聪“斜面机械效率跟倾斜程度有关”的猜想。 （3）根据表格数据，控制粗糙程度不变时，斜面倾斜程度越大，机械效率越高。 （4）略 17．(1) 拉力/N（或弹簧测力计示数F/N） 88.9 (2)被提升物体的重力（物重） (3) 不合理 没有考虑到摩擦力的影响 (4)A 【详解】（1）[1]测量滑轮组机械效率时，需要测量的物理量有：钩码重、钩码上升距离、拉力、弹簧测力计上升距离，因此①处应为拉力（弹簧测力计示数），单位为N。 [2]第2次实验，有用功 总功 机械效率 因此②处为88.9。 （2）实验数据显示：同一滑轮组，提升的物体重力越大，机械效率越高，因此同一滑轮组的机械效率与被提升物体的重力（物重）有关。 （3）[1][2]该想法不合理，因为实验时应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，绳子与滑轮间存在动摩擦力；静止时弹簧测力计不会克服摩擦力做功，测得的拉力偏小（没有机械之间的摩擦力），会影响滑轮组的机械效率，因此不能静止读数。 （4）若不计绳重和摩擦，机械效率 代入A点数据，解得：； 但由于绳重和摩擦力使得额外功变大，根据 在机械效率不变时，额外功增大，有用功也增大，若提升相同的高度，物体的重力会大于8N，故选A。 18．(1) (2) (3) 【详解】（1）滑轮组动滑轮上绳子段数，则绳子自由端移动的距离 拉绳子的速度 （2）拉力大小为 拉力做功的功率为 （3）拉力做的有用功为 拉力做的总功为 滑轮组的机械效率为 19．(1)80% (2)3W 【详解】（1）与动滑轮相连的绳子段数，设物体A移动距离为，绳子端移动距离 滑轮组的机械效率为有用功与总功的比值，即 （2）拉力F作用点移动的速度为 拉力F的功率 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 $