12.4 机械效率 选择题分层专项训练 2025-2026学年人教版物理八年级下学期

**基本信息** 分层递进式机械效率专项训练，通过基础概念辨析、公式应用到综合计算，系统构建η=W有/W总核心方法，强化物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |A层|10题|概念辨析（定/动滑轮特点、η影响因素）|机械效率概念→基本机械应用| |B层|5题|公式计算（滑轮组η、W有/W总、功率）|概念→公式推导→定量计算| |C层|5题|综合应用（斜面+滑轮组、多状态分析）|单一机械→复合系统→实际问题|

12.4 机械效率 选择题分层专项训练 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 单选题A层 1．下列四种不同的装置，将同一货物匀速提升到同一高度，若每只滑轮的质量均相同，不计绳重及摩擦、机械效率最高的是（　　） A．B．C． D． 2．如图是古代汉族民间常用的生活取水设施，通过拉动绳索实现从井中提水，满足日常饮水、灌溉等需求。关于图中的滑轮说法正确的是（　　） A．该滑轮是动滑轮 B．该滑轮可以改变施力的方向 C．使用该滑轮可以省功 D．不计摩擦力但绳重不能忽略，提升重力不同的物体时，机械效率不变 3．物流仓库内，工作人员通过斜向上的传送带将包裹匀速运送到分拣台的高处，大幅提高了分拣效率。如图所示，使用该传送带的好处是（　　） A．省功 B．省距离 C．省力 D．增大机械效率 4．如图，工人利用动滑轮提升重物。下列说法正确的是（　　） A．使用动滑轮可以省距离 B．此过程中拉力做的功为有用功 C．被提升的重物越重，该装置的机械效率越高 D．重物被提升越高，该装置的机械效率越高 5．关于功、功率和机械效率，下列说法不正确的是（　　） A．机械效率总是小于1 B．做功慢的机械，功率一定小 C．功率大的机器做功一定多 D．使用任何机械都不能省功 6．关于功、功率、机械效率，下列说法中正确的是（　　） A．效率越高的机械，做的有用功越多 B．功率越大的机械，做功越快 C．做功越多的机械，功率越大 D．功率越大的机械，机械效率越高 7．通过测量滑轮组机械效率的实验，可得出下列各措施中能提高机械效率的是（　　） A．增加动滑轮，减小拉力 B．减少提升重物的重力，减小拉力 C．减少提升高度，减少做功 D．增加提升重物的重力，增大有用功 8．关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（　　） A．做功越多，功率就越大 B．功率越大，做功就越快 C．机械效率越高，做功就越多 D．机械效率越高，有用功在总功中的占比就越小 9．为锻炼身体，小粤制作了如图所示的简易拉力器，关于图中滑轮的说法正确的是（　　） A．是动滑轮 B．可以省距离 C．可以省功 D．可以改变力的方向 10．如图是古人汲水的场景。井架上安装一个滑轮，绕过滑轮的绳索一端悬吊水桶，当人用力向下拉动另一端，即可让水桶上升。以下能提高滑轮汲水机械效率的是（   ） A．使用更粗的绳子 B．使用更重的滑轮 C．提高拉绳的速度 D．减小水桶的质量 单选题B层 11．用如图所示的滑轮组将重为3.6N的物体竖直向上匀速提升0.5m，拉力F为1.5N，不计绳重与摩擦，下列说法正确的是（　　） A．拉力做的总功为0.75J B．动滑轮重0.6N C．该滑轮组的机械效率为80% D．改变滑轮组的绕绳方式可以改变机械效率 12．如图所示的电动起重机动滑轮装置，绳子一端固定，一端为自由端。将质量为540kg的建筑材料匀速提升10m，用时20s。已知电动机提供自由端拉力恒为3000N，g取10N/kg。下列说法正确的是（　　） A．该动滑轮的机械效率为90% B．提升过程中，该装置的有用功为 C．绳子自由端拉力功率为1500W D．该装置的动滑轮自重800N 13．用如图甲所示的滑轮组提升物体M。卷扬机在绳子自由端施加拉力F，使物体M匀速上升，拉力F做的功W随时间t的变化图像如图乙所示，物体M移动的距离h随时间t的变化图像如图丙所示。已知物体M所受重力为240N，每个滑轮所受的重力相等，忽略绳重及轮与轴之间的摩擦。下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度为3m/s B．拉力F为300N C．滑轮组的机械效率为75% D．天花板对定滑轮的拉力为360N 14．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 15．某探究小组的同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时，提出了一些猜想并准备利用图甲、乙、丙所示的滑轮组进行实验验证。猜想一：由两个相同的滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组的绕绳方法有关。猜想二：由两个相同的滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组提升物体所受的重力有关。下列有关该实验的分析正确的是（　　） A．验证猜想一的小组应用图乙、丙所示的两个滑轮组进行实验 B．若用图甲、乙、丙所示的滑轮组分别拉动绳子移动相同的距离，则三个滑轮组做的有用功相同 C．若用图甲、乙、丙所示的滑轮组分别沿竖直方向匀速拉动绳子，不计摩擦和绳重，则 D．用图甲、乙所示的两个滑轮组进行实验，若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等，则可初步判断猜想二是错误的 单选题C层 16．如图甲所示，小明用的力，将一个木箱沿斜面匀速拉到平台上，木箱由底端运动到顶端用时10s，此过程中的总功、额外功如图乙所示。则该过程中（　　） A．木箱与斜面间的摩擦力为80N B．木箱在斜面上通过的距离为2.5m C．斜面的机械效率为80% D．拉力做功的功率为200W 17．斜面长3m，高1m，工人师傅用400N沿斜面向上的推力，在10s内将重为900N的箱子匀速推到车上。关于此过程，下列说法正确的是（　　） A．搬运工沿斜面向上推箱子的过程，既省力又省功 B．箱子与斜面的摩擦力为300N C．斜面机械效率为75% D．推力做功的功率为90W 18．如图所示的滑轮组中，甲、乙两个完全相同的滑轮悬挂在天花板上，滑轮丙与货物之间通过轻绳连接，工人站在水平地面上用该滑轮组提货物。工人第一次竖直向下用恒定不变的力拉绳子时，货物未离开水平地面，此时货物对地面的压力为，工人对地面的压力为；工人第二次竖直向下拉动绳子，使货物以的速度匀速上升。已知工人所受重力为，工人双脚与地面接触的总面积为，货物所受重力为。不计滑轮组的绳重和摩擦，下列说法错误的是（　　） A．第一次拉绳子时，甲、乙滑轮对天花板的拉力大小相等 B．第二次拉绳子的过程中，工人拉力的功率为 C．第二次拉绳子的过程中，工人对地面的压强为 D．第二次拉绳子的过程中，该滑轮组的机械效率约为95.2% 19．如图甲，工人启动卷扬机，将重为800N的沙箱A（内装沙子）以0.2m/s的速度匀速吊起，已知空沙箱A的重力为100N，每个滑轮重200N，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A．装置中滑轮B是动滑轮 B．滑轮组的机械效率为80% C．卷扬机对细绳拉力的功率为200W D．增大动滑轮的重力，可以提高滑轮组的机械效率 20．如图甲所示，工人利用滑轮组提升重480N的建筑材料，已知工人对绳子的拉力F为200N，将物体匀速提高3m，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度为0.5m/s B．工人做的有用功为1800J C．拉力F的功率为300W D．减轻货物重力可以提高该装置的机械效率 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 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A B C C C B D B D D 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 C A D A C B C B C C 1．A 【详解】根据 可知为了提高机械的机械效率，此时应减小额外功的大小，如果不计绳重及摩擦，在滑轮组中，额外功主要来自动滑轮的重力；A图中没有动滑轮，所以该装置额外功为0，机械效率为100%，BCD图中装置都有动滑轮，额外功不为0，所以机械效率均小于A图中的装置，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．B 【详解】AB．由图可知，在使用该滑轮提水时，滑轮的轴固定不动，属于定滑轮；使用定滑轮可以改变力的方向，故B正确，A错误； C．由机械功原理可知，使用任何机械都不能省功，故C错误； D．不计摩擦力但绳重不能忽略且绳重不变，由 可知，提升重力不同的物体时，机械效率将发生变化，且物体越重，机械效率越高，故D错误。 故选B。 3．C 【详解】A．使用任何机械都不省功，有用功一定会小于总功，故A不符合题意； BC．传送带斜向上分拣包裹，这装置属于斜面，利用斜面可以省力，但费距离，故B不符合题意，C符合题意； D．使用传送带可以提高分拣效率，但比不用机械时的机械效率更低，故D不符合题意。 故选C。 4．C 【详解】A．动滑轮的实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆，特点是省力费距离，不能省距离，故A错误； B．拉力做的功包括两部分：提升重物的功（有用功）和克服动滑轮重力、摩擦的功（额外功），因此拉力做的功是总功，不是有用功，故B错误； C．机械效率公式为​ 当动滑轮重不变时，被提升的重物越重（G越大），机械效率η越高，故C正确； D．由上面的公式可知，机械效率与重物被提升的高度h无关，因为h在分子分母中会约去。因此提升高度不影响机械效率，故D错误。 故选C。 5．C 【详解】A．由于存在摩擦，机械效率总是小于1，故A正确，不符合题意； B．功率表示物体做功的快慢，功率小的物体做功慢，则做功慢的机械，功率一定小，故B正确，不符合题意； C．由可知，做功大小是由功率和做功时间两个因素决定的，功率大的机器如果做功时间很短，则做功也小。故C错误，符合题意； D．使用任何机械都要克服摩擦力或者机械的重力做功，都不能省功，故D正确，不符合题意。 故选C。 6．B 【详解】A．机械效率是有用功占总功的比值，效率越高的机械，做的有用功不一定越多，故A错误； BC．功率指的是做功快慢，功率大，指的是做功快，做功多的机械，功率不一定大，故B正确，C错误； D．机械效率是有用功占总功的比值，而功率是做功快慢的物理量，两个物理量之间没有必然的联系，故D错误。 故选B。 7．D 【详解】A．提升一定重力的物体，动滑轮越重，需要做的额外功越多，由 可知，机械效率越低，故A不符合题意； B．减小提升重物的重力，做的有用功减少，由 可知，滑轮组的机械效率降低，故B不符合题意； C．减少提升物体的高度，由 可知，滑轮组的机械效率不变，故C不符合题意； D．增加提升重物的重力，可以提高有用功，这样有用功在总功中所占的比值增大，即增加提升重物的重力可以提高滑轮组的机械效率，故D符合题意。 故选D。 8．B 【详解】A．功率等于功和做功时间的比值，不知道做功时间，只知道做功多，功率不一定越大，故A错误； B．功率反映做功的快慢，功率大则做功快，功率小则做功慢，故B正确； C．机械效率是有用功与总功的比值，所以做功的多少与机械效率无关，故C错误； D．机械效率是有用功与总功的比值，机械效率越高，有用功在总功中的占比就越大，故D错误。 故选B。 9．D 【详解】ABD．图中滑轮的轴固定不动，属于定滑轮，定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不省距离，但可以改变力的方向，故AB错误，D正确； C．根据功的原理，使用任何机械都不能省功，故C错误。 故选D。 10．D 【详解】A．使用更粗的绳子，提水过程中，克服绳子重力做的功增多，额外功增大，机械效率减小，故A不符合题意； B．图中滑轮为定滑轮，提水过程中，没有对滑轮做功，故增大滑轮的质量，无法改变滑轮提水的机械效率，故B不符合题意； C．机械效率与拉绳的速度无关，故C不符合题意； D．减小水桶的质量，提升水的高度不变时，做的有用功不变，额外功变小，此时机械效率变大，故D符合题意。 故选D。 11．C 【分析】首先确定滑轮组承担物重的绳子段数，因为要计算拉力移动距离、总功、动滑轮重和机械效率，所以这是解题突破口。先根据和物体提升高度算出，再结合拉力计算总功。因为不计绳重与摩擦时，拉力公式为，所以可通过变形公式计算动滑轮重。分别算出有用功和总功后代入计算机械效率。由变形公式知，机械效率与物重、动滑轮重有关，与绕绳方式无关。 【详解】A．由图可知，滑轮组承担物重的绳子段数 ，绳子自由端移动距离为 则拉力做的总功为 故A错误； B．不计绳重与摩擦，拉力满足 ，因此动滑轮重为 故B错误； C．有用功为 滑轮组的机械效率为 故C正确； D．不计绳重与摩擦，滑轮组机械效率 改变绕绳方式时，物重和动滑轮重都不变，因此机械效率不变，故D错误。 故选C。 12．A 【详解】A．已知滑轮组的，绳子移动距离和物体上升高度的关系为 机械效率，故A正确； B．物体的重力 有用功 故B错误； C．绳子自由端移动的距离 拉力做的总功 拉力的功率 故C错误； D．额外功 额外功包括提升动滑轮做的功，克服绳重和摩擦做的功，原题未说明忽略绳重和摩擦，不能计算动滑轮重，故D错误。 故选A。 13．D 【详解】A．由图甲可知，滑轮组承担物重的绳子段数，由丙图得，物体上升速度 绳子自由端移动速度，故A错误； B．由乙图得，时拉力总功，绳子自由端移动距离 由得拉力 ，故B错误； C． 提升物体做的有用功 滑轮组机械效率 ，故C错误； D．忽略绳重和摩擦，由得，动滑轮重力 每个滑轮重力相等，因此定滑轮重力 定滑轮静止，受力平衡，天花板对定滑轮的拉力为，故D正确。 故选D。 14．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。 15．C 【详解】A．验证猜想一，需要控制提升物体重力相同，只改变绕绳方法，乙、丙提升的物重不同，不符合控制变量要求，故A错误； B．绳子自由端移动距离s相同时，由得，物体上升高度，有用功 计算得，， 三个有用功不相等，故B错误； C．拉力公式为 代入得，， 所以，故C正确； D．甲、乙绕绳方法相同，提升物重不同，用来验证猜想二，若测得机械效率不相等，说明机械效率确实与提升物重有关，猜想二是正确的，故D错误。 故选C。 16．B 【详解】AB．由题意可得，拉力做功为总功，由公式可得，物体沿斜面移动的距离为 拉动木箱的过程中额外功为克服摩擦力所做的功，即 木箱受到斜面的摩擦力，故A不符合题意，B符合题意； C．斜面的机械效率为，故C不符合题意； D．拉力F做的功为总功，即拉力F的功率为，故D不符合题意。 故选B。 17．C 【详解】A．根据功的原理，使用任何机械都不省功，使用斜面可以省力，但会费距离，不能省功，故A错误； B．推力做的总功为 克服箱子重力做的有用功为 额外功为 由可得摩擦力 故B错误； C．斜面的机械效率 故C正确； D．推力做功的功率为 故D错误。 故选C。 18．B 【详解】第一次拉绳子时，工人对绳子的拉力： 工人重力，工人对地面压力为，因此拉力 货物重力，货物对地面压力为，因此动滑轮对货物的拉力为 该滑轮组动滑轮上有段绳子，不计绳重摩擦，得 解得动滑轮重力，甲、乙和丙完全相同，因此 A．第一次拉绳子时，甲、乙都是定滑轮，绳子各段拉力均为，两个滑轮自重相同，都受到自身重力+两段向下的绳子拉力，总向下力均为 因此对天花板的拉力大小相等，故A正确； B．第二次匀速拉货物，拉力 绳子自由端速度 工人拉力的功率，故B错误； C．第二次拉绳子时，工人对地面压力 受力面积 压强 ，故C正确； D．滑轮组机械效率 ，故D正确。 本题选择错误描述的，故选B。 19．C 【详解】A．由图可知，在吊起沙箱时，B滑轮的轴固定不动，属于定滑轮，故A错误； B．由图可知，滑轮组承担物重的绳子有2段，则绳子自由端的拉力为 设沙箱吊起的高度为h，绳子自由端移动的距离为，由题意可知，沙箱内沙子的重为 该过程中拉力所做的有用功为 拉力所做的总功为 则滑轮组的机械效率为 故B错误； C．绳子自由端移动的速度为 则卷扬机对细绳拉力的功率为 故C正确； D．增大动滑轮的重力，额外功增大，在有用功不变时，由 可知，滑轮组的机械效率将减小，故D错误。 故选C。 20．C 【分析】由滑轮组结构分析出承担物重的绳子段数，结合滑轮组相关计算所用的公式及表达式求出有用功、总功和机械效率；利用速度计算公式、功率计算公式计算出速度和功率。 【详解】A．由图甲可知，滑轮组承担动滑轮总重的绳子段数，物体匀速提高，绳子自由端移动的距离 由图乙可知，绳子自由端移动9m所用时间，则绳子自由端移动的速度，故A错误； B．物体克服重力所做的功为有用功，故B错误； C．拉力做的功为总功 拉力的功率，故C正确； D．滑轮组的机械效率，减轻货物重力G，会增大，机械效率会降低。故D错误。 故选C。 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 $