专题12 机械效率的影响因素与计算【期末复习重难点专题培优十一大题型】-2025-2026学年物理新教材人教版八年级下册

**基本信息** 聚焦机械效率核心考点，通过11类题型讲练（含测量实验与复杂计算）+真题分层演练，构建“概念辨析-影响因素-实验测量-综合计算”的递进式方法体系，渗透科学思维与探究能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |重点题型讲练|11类/53题|有用功额外功判定法、效率比较三要素（物重/动滑轮重/摩擦）、实验误差分析策略|从基础概念（W有/W额）到影响因素（控制变量法），再到测量实验（数据处理）及综合计算（多机械组合），形成完整逻辑链| |真题实战演练|分层2组|基础题夯实公式应用，拔尖题突破动态效率分析|对接中考命题趋势，覆盖单机械到复杂装置，强化物理观念与科学论证能力|

2025-2026学年人教版新教材物理八年级下册期末复习重点难点专题培优练 专题12 机械效率的影响因素与计算『期末复习重难点专题培优』 【11个高频易错题型讲练+期末真题实战演练 共53题】 重点题型 分类讲练 1 题型一 有用功和额外功 1 题型二 机械效率的大小比较 3 题型三 机械效率的简单计算 5 题型四 影响机械效率大小的因素 8 题型五 测量滑轮组的机械效率 10 题型六 测量斜面的机械效率 15 题型七 测量杠杆的机械效率 18 题型八 杠杆机械效率的计算 21 题型九 滑轮、滑轮组机械效率的计算 23 题型十 斜面机械效率的计算 25 题型十一 含有滑轮组的复杂装置的机械效率计算 27 优选真题 实战演练 31 【基础夯实 能力提升】 31 【拓展拔尖 冲刺满分】 38 题型一 有用功和额外功 【精讲】（25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中）如图所示，将一个重为3N的物体沿着长2m、高1m的斜面从底端匀速拉到顶端，物体受到摩擦力为0.5N。则有用功为______J，此时斜面的机械效率为______。 【答案】 3 75% 【详解】[1]有用功是克服物体重力做的功，，已知，，代入得 [2]首先计算额外功 总功等于有用功加额外功 机械效率 【精练1】（25-26八年级下·甘肃临夏·期末）分别用两种简单机械在相同时间内匀速提升相同重物到相同高度。下列关于它们做功情况的分析，正确的是（　　） A．两种机械做的有用功相同 B．使用乙机械可以省功 C．甲机械的功率大于乙机械的功率 D．两种机械的机械效率相同 【答案】A 【详解】A．分别用两种简单机械在相同时间内匀速提升相同重物到相同高度，由于有用功为提升时对重物所做的功，所以两种机械做的有用功相同，故A正确； B．使用任何机械都不可避免的要做额外功，即使用任何机械都不省功，所以使用乙机械不可以省功，故B错误； C．根据，由于两种机械不同，额外功一般不同，导致总功不同，在时间相同的情况下，无法比较功率的大小，故C错误； D．根据，有用功相同，但总功无法确定是否相同，所以两种机械的机械效率不一定相同，故D错误。 故选A。 【精练2】（25-26八年级下·全国·随堂练习）如图所示的是在生产力比较低下的时期，人们从人工挖的水井中获取生活用水时使用的辘轳和水桶。（以下均选填“总功”“有用功”或“额外功”） (1)当使用辘轳和水桶从井中提水时，对水桶做的功是________，对水做的功是________，手的拉力所做的功是________。 (2)如果打水时操作不当，把水桶掉进水井中，人们把水桶打捞上来时，水桶中有泥沙和水，此时对水桶做的功是________，对泥沙和水做的功是________。 【答案】(1) 额外功 有用功 总功 (2) 有用功 额外功 【详解】（1）[1][2][3]有用功：为达到目的必须做的功；额外功：不需要但不得不做的功；总功：有用功与额外功之和。当使用辘轳从井中提水时，目的是提水，所以对水做的功是有用功；对桶做的功是额外功；手的拉力所做的功是总功。 （2）[1][2]如果打水时操作不当，把水桶掉进水井中，人们把水桶打捞上来时，目的是捞桶，所以对水桶做的功是有用功；对泥沙和水做的功是额外功。 题型二 机械效率的大小比较 【精讲】如图所示，用甲、乙两个相同的滑轮将重力都为G的重物，在相同时间内，缓慢提升相同的高度，不计绳重和摩擦。则、所做的功和的大小关系为______，两滑轮的机械效率甲______乙；若乙的机械效率为60%，要使此滑轮的机械效率增大，则需要______。 【答案】 ＜ ＞ 增加被提升物重 【详解】[1]拉力和所做的功和为总功， ，甲、乙滑轮所做的有用功相同，均为，但乙为动滑轮，还需要对动滑轮做额外功，，因此，定滑轮所做的总功小于动滑轮的总功，即 [2]机械效率为 甲、乙的有用功相同，总功是乙的总功多，即，所以甲＞乙。 [3]提高滑轮的机械效率的方法通常有增加提升的物重G或者减小动滑轮的重力，但题中说此滑轮，则不能减小滑轮的重力，所以，采用增加提升的物重G就可以提高机械效率。 【精练1】如图所示，滑轮组甲和乙的每个滑轮的质量相同，绳自由端拉力分别为和，相同时间内分别使物体匀速上升相同高度，物重分别为和，和所做功的功率分别为和，机械效率分别为和，不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（　　） A．若，则， B．若，则， C．若，则， D．若，则， 【答案】C 【详解】AB．当时，因为不计绳重和摩擦，根据可知，当动滑轮重力相等，甲乙两物体的重力相同时，；相同时间内分别使物体匀速上升相同高度，拉力做功等于克服动滑轮重力做的额外功加上克服物体重力的有用功，两图中物体的重力相同，动滑轮的重力相同，物体和动滑轮上升高度相同，所以有用功和额外功都相同，即拉力所做的总功相同，做功时间相同，根据可得，功率相同，故AB错误； CD．当时，因为不计绳重和摩擦，根据可知，由图可知甲图中绳子段数为2，乙图中绳子段数为3，而拉力与动滑轮重相同，故。 根据可知，当，时，可得。 相同时间内使物体匀速升高相同的高度，根据速度公式可知物体上升的速度v物相同；由图可知，，两滑轮组绳端移动的速度分别为，。 而，则根据可知拉力做功的功率关系为，故C正确，D错误。 故选C。 【精练2】规格相同的滑轮组装成如图所示的甲、乙滑轮组，提升相同重物到相同高度，若忽略绳重及摩擦，机械效率η甲______η乙（选填“>”、“=”或“<”）。 【答案】= 【详解】由图可知，若忽略绳重及摩擦，甲、乙滑轮组的有效线段均为3段，即n=3，提升相同重物到相同高度，所以绳子受到的拉力均为 绳子自由端移动的距离均为 根据 可知，相同的滑轮组提升相同的重物时，机械效率相等，即 题型三 机械效率的简单计算 【精讲】（25-26八年级下·福建南平·阶段检测）如图所示，在竖直向上的250N的拉力F作用下，重为400N的物体被匀速提升2m共用时5s。不计绳重和摩擦，求： (1)动滑轮的重力； (2)滑轮组的机械效率； (3)若用此滑轮提升另一重物，机械效率为90%，则此时提升的物体重为多大？ 【答案】(1)100N (2)80% (3)900N 【详解】（1）由图可知，该滑轮组承担物重和动滑轮重的绳子段数，不计绳重和摩擦时，拉力满足公式 动滑轮重力 （2）提升重物做的有用功为 拉力端移动的距离 拉力做的总功为 滑轮组的机械效率 （3）动滑轮重力不变，设此时提升物重为，提升重物高度为，不计绳重和摩擦，机械效率为 代入数据，得 解得 【精练1】神舟二十号舷窗出现裂纹，神舟二十二号仅用20天完成太空救援，重新定义了人类应对太空危机的效率标杆。回收返回舱时，用如图所示的柴油起重机将重约2.8t的返回舱在10s内匀速提升2m，起重机的输出功率为，g取10N/kg，以下分析正确的是（　　） A．起重机做的有用功为 B．钢缆A点处移动的距离为2m C．起重机的效率为80% D．返回舱在10s内上升的速度为0.8m/s 【答案】C 【详解】A．克服返回舱的重力所做的功为有用功，大小为 故A错误； B．由图可知，与动滑轮相连的绳子股数，返回舱提升2m，绳端移动的距离 故B错误； C．起重机所做的做功为 起重机的效率为 故C正确； D．返回舱在10s内匀速提升2m，所以返回舱的速度为 故D错误。 故选C。 【精练2】（24-25八年级下·黑龙江佳木斯·期末）工人师傅利用如图所示的滑轮组，将重力为的物体A竖直向上匀速提升，在提升物体A的过程中，工人师傅对绳子的拉力，不计绳重及摩擦。求， (1)工人师傅做的有用功? (2)工人师傅做的总功? (3)该滑轮组的机械效率? (4)该滑轮组中动滑轮的重力? 【答案】(1)2400J (2)3000J (3)80% (4)150N 【详解】（1）工人师傅做的有用功为 （2）图中连接动滑轮绳子的股数是3股，绳子自由端移动的距离 工人师傅做的总功 （3）该滑轮组的机械效率 （4）不计绳重及摩擦，由可得，动滑轮的重力为 题型四 影响机械效率大小的因素 【精讲】如图是节选自我国古代科技巨著《天工开物》中的劳动情景，用独轮车运输货物时需左右对称，否则不稳定，极易倾倒。下列说法正确的是（　　） A．车上物体的重力为阻力 B．使用独轮车可以省功 C．推车人的手越靠近车轮越费力 D．运送重力不同的物体时，独轮车的机械效率不变 【答案】C 【详解】A．车上物体和车的总重力会阻碍杠杆的转动，故为阻力，故A错误； B．使用任何机械都不能省功，甚至还要做额外功，故B错误； C．推车人的手越靠近车轮，动力臂越短，根据杠杆平衡条件可知越费力，故C正确； D．运送重力不同的物体时，有用功改变，额外功基本不变，所以独轮车的机械效率改变，故D错误。 故选C。 【精练1】（25-26八年级下·北京延庆·期中）如图所示是吊车的起吊设备正在竖直向上匀速提升重物，不计绳重和摩擦，为提高起吊设备中滑轮组的机械效率。下列措施可行的是（　　） A．增大被提升重物的质量 B．增大动滑轮自身的质量 C．减小钢绳自由端的运动速度 D．减小被提升重物的提升高度 【答案】A 【详解】不计绳重和摩擦时，滑轮组的额外功仅来自动滑轮自重，机械效率可推导为 A．增大被提升重物的质量，即物重增大，动滑轮重不变，由公式可得机械效率会提高，措施可行，故A符合题意； B．增大动滑轮自身质量，即增大，额外功增加，机械效率降低，不可行，故B不符合题意； C．机械效率是功的比值，和绳端运动速度无关，该措施不能提高机械效率，故C不符合题意； D．推导过程中提升高度被约去，说明机械效率和提升高度无关，该措施不能提高机械效率，故D不符合题意。 故选A。 【精练2】（25-26八年级下·全国·课后作业）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：（若忽略绳重和摩擦） 次数 钩码重/N 钩码上升距离/cm 弹簧测力计示数/N 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         ____ 3 6 10 2.2 30 90.0 (1)表格中空格处数据应为__________ （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)根据实验结论推测，使用该滑轮组将重8N的物体匀速提升10cm，此时滑轮组的机械效率可能是______； A．71.6% B．82.4% C．92.1% D．100% (4)小明进一步研究，测出动滑轮的重力为0.1N，再计算出每一次实验中总功与有用功和克服动滑轮重力所做的功的差值（）发现钩码的重力越大，_______ （越大/越小/不变）； (5)另一实验小组改变动滑轮重，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象.分析可知：分析图像中的A点可知，此时被提升物体所受的重力为_______ N。 【答案】(1)88.9% (2)物重 (3)C (4)越大 (5)18 【详解】（1）第2次实验的机械效率 （2）三次实验使用同一滑轮组，动滑轮重力不变，仅改变钩码重力，机械效率随钩码重力增大而提高。故同一滑轮组的机械效率与被提升物体的重力有关。 （3）从实验数据看，钩码的重力越大，机械效率越高，钩码的重力为6N时，效率为，则当钩码的重力为8N时，机械效率应高于，故选C。 （4），主要是克服绳重和摩擦做的额外功。钩码重力越大，绳子对滑轮的拉力越大，摩擦力也越大，因此越大。 （5）动滑轮重力为时，，忽略绳重和摩擦时，机械效率公式为： 则物体重力 题型五 测量滑轮组的机械效率 【精讲】小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N，测得的数据如下表： 实验序号 钩码总重G/N 钩码上升的高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动的距离s/m 机械效率 1 4 0.1 1.8 0.3 2 6 0.1 2.5 0.3 80% 3 4 0.1 1.5 0.5 53% (1)第1次实验测得的机械效率为________。 (2)分析表中数据可知：第3次实验是用图_______做的。（选填“甲”、“乙”或“丙”） (3)分析第1、2两次实验数据可知：使用同一滑轮组，通过________（选填“增大”或“减小”）物重，可以提高滑轮组的机械效率。 (4)根据第1、2两次实验数据分析可知，该滑轮组中动滑轮的重力可能是________。 A．1N B．1.5N C．2N 【答案】(1)74% (2)丙 (3)增大 (4)A 【详解】（1）有用功 总功 机械效率 （2）滑轮组中，绳子自由端移动的距离s与钩码上升高度h的关系为，n为承担物重的绳子段数。第3次实验中，，，则 观察装置图：甲图中，乙图中，丙图中，因此是用丙图做的。 （3）分析第1、2次实验：同一滑轮组，动滑轮重力不变，物重从4N增大到6N，机械效率从约74%提高到80%，说明使用同一滑轮组，增大物重可以提高机械效率。 （4）不计绳重和摩擦时，拉力公式为。第1次实验中，，，，动滑轮的重力 由于实际实验中存在绳重和摩擦，动滑轮重力应略小于1.4N，最接近的是A。 故选A。 【精练1】在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某同学用同样的滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如下表所示。 序号 物重G/N 高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η 1 2 0.2 1 0.6 66.7% 2 3 0.2 1.4 0.6 71.4% 3 4 0.2 1.8 0.6 4 2 0.2 1.5 0.4 66.7% (1)第4次数据是图______（选填“甲”或“乙”）所示的滑轮组测得的； (2)采用图甲装置实验时，应沿竖直方向______拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的物体缓慢上升； (3)第3次实验中的有用功为______J，机械效率为______（小数点后保留一位小数）； (4)比较1、2、3次实验数据可知：在装置相同情况下，被提升物体重力越大，滑轮组机械效率越______（选填“高”或“低”）； (5)采用图甲装置实验时，若弹簧测力计没有沿竖直向上拉，而是斜向上拉，则测得的机械效率将______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】(1)乙 (2)匀速 (3) 0.8 74.1% (4)高 (5)偏小 【详解】（1）第4次数据使用的滑轮组的 是图乙所示的滑轮组测得的。 （2）采用图甲装置实验时，为了确保测力计的示数不变，应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的物体缓慢上升。 （3）[1]第3次实验中的有用功为 [2]第3次实验中的机械效率为 （4）由1、2、3次实验数据可得，绳子末端移动距离与物体上升高度的比值相等，都为3，说明1、2、3次实验使用的装置都是甲装置，则在装置相同情况下，被提升物体重力越大，滑轮组机械效率越高。 （5）采用图甲装置实验时，若弹簧测力计没有沿竖直向上拉，而是斜向上拉，使用的拉力偏大，由得，则测得的机械效率将偏小。 【精练2】（24-25八年级下·江西·期末）实验小组在做“测量滑轮组机械效率”的实验。如图，用相同的滑轮组提升不同数量的钩码，记录数据如表所示。 实验次数 钩码重G/N 钩码提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η 1 2 0.1 0.9 0.3 74% 2 4 0.1 1.6 0.3 83% 3 6 0.1 ① 0.3 ② (1)小明用弹簧测力计沿 _______ 方向匀速提升不同数量的钩码进行实验。观察图中弹簧测力计的示数，表格中编号①的数值是 ________ ；②的数值是 ________ （结果保留到1%）。 (2)分析实验数据，可得出的结论：同一滑轮组提升的物重增大，机械效率将_______（选填“增大”“不变”或“减小”）。 (3)小红想对上述机械效率取平均值，并认为它是这个滑轮组准确的机械效率。这种做法是 _______ （选填“正确”或“错误”）的，其理由是 ________ 。 (4)实验过程中如果弹簧测力计在静止状态下读数，测得的机械效率将 _______ （选填“偏大”“偏小”或“更准确”）。 【答案】(1) 竖直 2.3 87% (2)增大 (3) 错误 滑轮组的机械效率不是定值 (4)偏大 【详解】（1）[1]为了使测力计的示数不变，小明用弹簧测力计应竖直向上匀速直线提升不同数量的钩码，此时整个装置处于平衡状态。 [2]测力计的分度值为0.1N，示数为2.3N，则第3次拉力为2.3N。 [3]第3组实验中，滑轮做的有用功为 总功为 机械效率为 即②处的数据是87%。 （2）从1、2、3数据分析可知，当提升高度不变时，提升的物体的重力越大，滑轮组的机械效率越高，故可得结论：用相同滑轮组提升钩码时，当提升高度不变时，提升的物体的重力越大，滑轮组的机械效率越高。 （3）[1][2]由表中数据可知，当钩码重力发生变化时，机械效率不是一个定值，求平均值无意义，所以机械效率不能求平均值。所以，这种做法是错误的。 （4）实验过程中，若静止读数，没有测量出机械之间的摩擦力，测量值偏小，导致求出的总功偏小，测得的机械效率将偏大。 题型六 测量斜面的机械效率 【精讲】（25-26八年级下·全国·课后作业）实验小组的同学用如图甲所示装置探究“斜面的机械效率与哪些因素有关”，改变斜面倾角（斜面与水平面的夹角）和木块的重力，用弹簧测力计沿斜面向上匀速拉动木块，记录的部分实验数据如表所示。 实验次数 斜面倾角 斜面高度 斜面长度 木块重力G/N 沿斜面拉力F/N 机械效率 1 0.6 1.2 5.0 4.2 60% 2 0.6 1.2 3.0 3.0 3 0.8 1.2 3.0 2.8 71% (1)实验中调整斜面的倾斜程度时，要使斜面倾角由变为应将垫块向_________（选填“左”或“右”）移动。 (2)第2次实验中，斜面的机械效率为_________％；木块所做额外功为_________J。 (3)第1、2次实验是为了探究斜面的机械效率与__________的关系；分析2次实验的数据，可知在其他条件一定时，__________。 (4)如果对原实验装置做如图乙所示的改进，与原实验装置相比，用带滑轮的斜面做实验的好处是__________. 【答案】(1)左 (2) (3) 物体重力 物体重力越大，斜面的机械效率越高 (4)能使木块所受拉力的方向与斜面平行 【详解】（1）斜面的倾角靠长木板下面的木块左右移动来改变，木块向左移动倾角变大，木块向右移动倾角变小。 （2）[1]第2次实验斜面的机械效率 [2]拉力做功为 物块重力做功为 木块所做额外功为 （3）[1]对比实验1、2数据，控制的是斜面的倾斜程度（斜面倾角），改变的是物体的重力，因此是研究斜面机械效率与物体重力的关系。 [2]分析数据可知：在其他条件一定时，木块的重力越大，斜面的机械效率越高。 （4）利用滑轮改变了一下绳子的方向，使木块所受拉力的方向与斜面的方向始终平行，使示数更加准确稳定，读数时也更方便。 【精练1】（25-26八年级下·全国·课后作业）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。 斜面倾斜程度 较缓 较陡 最陡 木块重力 5 5 5 斜面高度 0.2 0.3 0.4 斜面长 1 1 1 沿斜面拉力 2 2.6 3.2 （1）小明用弹簧测力计测木块的重力，如图甲所示； （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，收集到上表中的实验数据。 ①比较表中木块重力和拉力的大小，得出：使用斜面时__________（选填“能”或“不能”）省力；斜面长度相同时，斜面高度越小越__________（选填“省力”或“费力”）。 ②实验时，可以通过移动木块A来改变斜面的倾斜程度，要减小斜面的倾斜程度，木块A要向__________（选填“左”或“右”）移。 【答案】 匀速 能 省力 右 【详解】（2）[1]只有用弹簧测力计沿着斜面方向把木块匀速拉上去时，弹簧测力计的指针稳定，才能得到比较准确的拉力。 ①[2]由表中数据可知，拉力小于重力，可以得到使用斜面时能省力。 [3]由表中数据可知，斜面的倾角变大，则沿斜面拉力F的数值也随之变大，但始终小于物体的重力，因此使用斜面可以省力，并且斜面长度相同时，斜面高度越小越省力。 ②[4]木块离得斜面底端越远则斜面倾斜程度越小，所以要减小斜面的倾斜程度，木块A要向右移动。 【精练2】如图，学习小组做探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动木块，收集了表中的实验数据。 实验序号 斜面倾斜程度 物体重G/N 斜面高h/m 斜面长s/m 拉力F/N 机械效率η/% 1 较缓 5 0.2 1 2.0 ______ 2 较陡 5 0.5 1 3.5 71.4 3 最陡 5 0.7 1 4.3 81.4 (1)表中空格处的数据应为______。 (2)比较表中数据可知：斜面越陡，斜面的机械效率越______（选填“高”或“低”）。 (3)在第2次实验中，木块受到的摩擦力为______N。 (4)在第3次实验后，若仅将木块换成等质量的小车重复上述实验，机械效率将______（选填“变大”“不变”或“变小”）。 【答案】(1)50 (2)高 (3)1 (4)变大 【详解】（1）由表中数据可知，第1次实验斜面的机械效率为 （2）由表中数据可知，物重和斜面长一定时，斜面越高，斜面的机械效率越大，即斜面越陡，斜面的机械效率越高。 （3）第2次实验的有用功为 第2次实验的总功为 第2次实验的额外功为 克服摩擦力做的功为额外功，则木块受到的摩擦力为 （4）若将木块换成等质量的小车做实验，小车受到的摩擦力变小，同样条件下，拉力做的有用功不变，而额外功减小，总功变小，根据可知，斜面的机械效率变大。 题型七 测量杠杆的机械效率 【精讲】（25-26八年级下·全国·随堂练习）如图所示的是一个提起重物的杠杆的示意图，O处是转动轴，不计绳重及摩擦，力F的方向始终竖直向上，杠杆OA是重力为的均匀杠杆，挂在OA中点B处的重物的重力为G。已知，。 (1)若利用该杠杆将重物提升0.5m，求杠杆的机械效率。（结果精确至0.1％） (2)为维持杠杆在水平位置平衡，求力F的大小。 【答案】(1)83.3％ (2)90N 【详解】（1）根据题意，使用杠杆提升重物时，有用功是克服物体重力G所做的功，额外功是克服杠杆自身重力G₀所做的功。 设重物被提升的高度为h，则有用功为：；由于杠杆是均匀的，其重心在杠杆的中点B处，与重物悬挂点相同。因此，杠杆重心被提升的高度也为h。 额外功为：；总功为有用功与额外功之和： 杠杆的机械效率为： 代入数据得： （2）当杠杆在水平位置平衡时，分析杠杆受力情况，支点为O，动力F作用在A点，其力臂为， 阻力为物体重力G和杠杆自身重力G₀，它们都作用在杠杆的中点B，其力臂为。 根据题意，B是OA的中点，所以。 根据杠杆平衡条件可得：， 将代入上式：， 代入数据得：。 【精练1】用如图所示的装置探究杠杆的机械效率与重物悬挂点之间的关系，OC是一根质量粗细均匀的杠杆，且，重为6N的钩码悬挂在杠杆上的A点，弹簧测力计在C点竖直向上缓慢匀速拉动，测得弹簧测力计的示数为3N，钩码上升的高度为，则杠杆的机械效率______，杠杆的自重为______（不计杠杆与支点之间的摩擦）；如果把钩码的悬挂点由A点移到B点，则杠杆的机械效率将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 66.7 2 变大 【详解】[1]由可知，，由此可知，钩码上升距离为时，弹簧测力计的拉力升高的高度为 杠杆的机械效率 [2]由于不计杠杆与支点之间的摩擦，克服杠杆重力做的功为额外功；物体挂在A点时，有用功 总功为 额外功 因为即，由钩码移动，拉力F移动可知：钩码移动距离为拉力移动距离的，杠杆的重心会移动 可知杠杆自重 [3]若把钩码由A点移到B点，点O位置不变，仍在C点竖直向上拉，使钩码提升相同的高度，杠杆升高的距离h变小，克服杠杆重做功变小，有用功不变，额外功变小，由可知，杠杆的机械效率将变大。 【精练2】小金用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时竖直向上拉动杠杆，使挂在杠杆下面的钩码缓慢上升。重为5N的钩码挂在A点时，人的拉力F为4N，钩码上升0.3m时，动力作用点C上升0.5m。则此时机械效率η1为___________；小金为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，仍用该实验装置，将钩码移到B点，再次缓慢提升杠杆，使动力作用点C仍然上升0.5m，问：有用功与第一次相比___________（选填“变大”“变小”或“不变”）；额外功与第一次相比___________（选填“变大”“变小”或“不变”），此时的机械效率η1___________η2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】 75% 变小 不变 大于 【详解】[1]提升钩码做的有用功 提升钩码过程做的总功 杠杆的机械效率 [2] 杠杆的C点仍然上升0.5米，也就是杠杆偏转的角度与上一次相同，B点在A点的左侧，所以B点升高的高度小于A点上升的高度，也就是第二次钩码上升的高度小于第一次钩码上升的高度，由于钩码的重力不变，根据，克服钩码重力所做的有用功与第一次相比变小。 [3] 用杠杆提升物体时，额外功就是指克服杠杆自身重力所做的功。这两次杠杆自身重力不变，杠杆提升的角度不变，也就是杠杆重心升高的高度不变，所以这两次所做的额外功不变。 [4] 第二次机械效率 第二次与第一次相比，有用功变小，额外功不变，额外功与有用功的比值变大。上面式子中的分母变大，分式的值变小，第二次机械效率与第一次机械效率相比变小，大于。 题型八 杠杆机械效率的计算 【精讲】抛石机是古人常用的重型攻城武器之一，如图甲所示，抛石机炮架上方横置一个可以转动的轴，固定在轴上的长杆称为“梢”。小刚实践利用一次性筷子、勺子、细线、金属环等制作了抛石机模型，如图乙所示：手指竖直向下拉动细线下的金属环，使模型的“梢”水平平衡。用重力为0.712N的正方体实心铜块作为“炮弹”，轴到铜块的距离为30cm，轴到细线的距离为10cm。 (1)图乙中，“梢”实质是一个______（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆；为了减少抛石机对守城士兵的直接伤害，修筑城墙时应适当______（选填“高”或“矮”）一些； (2)小刚在发射调试时，“梢”在0.1s的时间内从水平位置开始旋转了90°，铜块恰好离开勺子，该过程中模型克服铜块重力做功的功率为______W； (3)小刚在发射调试时，对金属环的力恒为2.67N，方向竖直向下，则机械效率为______%。 【答案】(1) 费力 高 (2)2.136 (3)80 【详解】（1）[1]如图乙，“梢”可绕固定点转动，且动力臂小于阻力臂，故“梢”实质是一个费力杠杆。 [2]为了减少抛石机对守城士兵的直接伤害，修筑城墙时应适当高一些，增大阻挡抛石的概率。 （2）轴到铜块的距离为30cm，“梢”在0.1s的时间内从水平位置开始旋转了90°，铜块恰好离开勺子，铜块上升的高度为30cm，模型克服铜块重力做功 则模型克服铜块重力做功的功率为 （3）对金属环的力为2.67N，方向竖直向下，轴到细线的距离为10cm，则细线在竖直方向移动的距离为10cm，总功为 则机械效率为 【精练1】图所示，若一根重心在B点的木棒可绕O点无摩擦转动，在D点施加竖直向上的力缓缓提升重物。已知木棒的长度为1m，将同一重物分别挂在A点、C点时，重物被提升的高度分别为0.1m、0.2m，对应的机械效率分别为、，则、的大小关系是（　　） A． B． C． D．无法判断 【答案】C 【详解】在缓缓提升重物的过程中，需要克服木棒自身的重力做额外功，同时要克服摩擦等做额外功。由于木棒可绕O点无摩擦转动，所以额外功主要是克服木棒重力做的功。有用功是克服重物重力所做的功，根据公式W有​=G物​h物，已知将同一重物分别挂在A点、C点时，重物被提升的高度分别为hA​=0.1m、hC​=0.2m，且重物重力G物​不变。则W有A​=G物​hA​=G物​×0.1m W有C​=G物​hC​=G物​×0.2m 物体在A点上升0.1m时，由三角形相似得B点上升的高度 物体在C点上升0.2m时，由三角形相似得B点上升的高度 杠杆的重力不变，物体在A点上升0.1m时，克服木棒重力做额外功 物体在C点上升0.2m时，克服木棒重力做额外功 则 由于OA<OC，所以ηC​>ηA​。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 【精练2】如图所示，重力的物体挂在粗细均匀的杠杆的中点处。在力作用下使物体匀速上升，已知点沿竖直方向上升，此杠杆的机械效率___________。 【答案】62.5% 【详解】克服物体重力所做的有用功W有​=Gh=5N×0.6m=3J 拉力F所做的总功W总​=Fs=4N×1.2m=4.8J 杠杆的机械效率 题型九 滑轮、滑轮组机械效率的计算 【精讲】（24-25八年级下·西藏昌都·期末）滑轮组下面悬挂一物体，绳端在竖直向上的力F=100N的拉动下，该物体匀速上升了2m，若滑轮组的机械效率为90%（不计绳重和摩擦）。 (1)求绳自由端移动的距离？ (2)求力F做了多少功？ (3)求物体的重力？ 【答案】(1)6m (2)600J (3) 【详解】（1）由图可知，承担动滑轮绳子的股数，所以绳子自由端移动距离 （2）力F做的功 （3）由可知，滑轮组做的有用功 物体的重力 【精练1】（25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中）（多选）如图甲所示，用力将物体匀速提升，做功为。如图乙所示，利用滑轮组用的力在内把物体匀速提升相同高度。不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A．图甲中，重力做功为 B．图乙中，做功的功率为 C．图乙中，动滑轮所受的重力为 D．图乙中，滑轮组的机械效率为 【答案】CD 【详解】图甲中，直接对物体A做功，这个功等于克服物体重力做的功为，物体A的重力为 从图乙可知，滑轮组绳子段数，物体上升，绳子自由端移动的距离为 A．物体被向上提升，重力方向向下，力克服重力做功为40J，不能说重力做功为40J，故A错误； B．​做的总功为 功率为，故B错误； C．不计绳重及摩擦，由滑轮组公式 动滑轮所受的重力为，故C正确； D．有用功 总功，机械效率为，故D正确。 故选CD。 【精练2】（25-26八年级下·北京延庆·期中）（多选）如图所示手用的力将物体B匀速提升h，做功为200J；若借助滑轮组用的力让物体B以相同速度匀速上升相同高度，做功为500J。下列说法正确的是（　　） A．做功的功率比做功的功率小 B．使用滑轮组提升重物需要做的额外功是300J C．使用滑轮组的过程中，绳子自由端移动距离和物体的上升高度相同 D．滑轮组机械效率为40% 【答案】ABD 【详解】A．用的力直接将物体B匀速提升，做功为，即有用功；滑轮组把物体B匀速提升相同高度，做功是总功，即总功，所以做的功比做的功多；两次提升物体的高度相同，速度相同，所用时间相同，根据可知，做功的功率比做功的功率小，故A正确； B．滑轮组的额外功等于总功减有用功，故B正确； C．滑轮组由三段绳子吊着物体，则绳子移动的距离是物体上升高度的3倍，即，故C错误； D．机械效率，故D正确。 故选ABD。 题型十 斜面机械效率的计算 【精讲】（24-25八年级下·黑龙江鸡西·期末）如图所示，斜面长，高。用平行于斜面的拉力，将重力为的物体，由斜面的底端匀速拉到顶端，物体移动的距离为8m，用时。把物体直接提升所做的功作为有用功、物体移动拉力所做的功作为总功、物体移动克服斜面摩擦力所做的功作为额外功。求： (1)有用功； (2)拉力做功的功率； (3)物体受到的摩擦力； (4)该斜面的机械效率。 【答案】(1)300J (2)40W (3)12.5N (4)75% 【分析】本题考查斜面的功、功率、额外功、机械效率。 【详解】（1）有用功为 （2）拉力所做的功为 拉力的功率为 （3）额外功为 由得，物体受到的摩擦力 （4）斜面的机械效率为 【精练1】如图所示，一辆重为的小型货车，牵引力保持不变，匀速爬上高400m、长3km的斜坡，求： (1)货车爬坡时牵引力做的有用功； (2)货车爬坡时的机械效率。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）货车爬坡时牵引力做的有用功 （2）爬坡时做的总功 则货车爬坡时的机械效率 【精练2】如图用大小为F的拉力使物体沿斜面方向匀速向上运动，该斜面高为h，长为s，下列说法正确的是（　　） A．拉力与斜面对物体的摩擦力是平衡力 B．拉力做功W=Fh C．该斜面不能省功 D．该斜面一定能省力 【答案】C 【详解】A．物体沿斜面方向匀速向上运动，物体处于平衡状态，物体受到四个力，重力竖直向下、斜面对物体的支持力垂直于斜面向上、沿斜面向上拉力F、沿斜面向下摩擦力。重力与斜面对物体的支持力，不在同一条直线，不平衡，这两个力不平衡，则另外两个力即拉力与斜面对物体的摩擦力也不平衡，不是一对平衡力，故A错误； B．拉力做功W=Fs，故B错误； C．根据功的机械原理，使用机械不能省功。故C正确； D．若斜面太粗糙，摩擦力太大，则有可能不能省力，故D错误。 故选C。 题型十一 含有滑轮组的复杂装置的机械效率计算 【精讲】（2024·四川乐山·模拟预测）工人用如图所示装置把重为1000N的物体，从斜面底部匀速拉到2m高的平台上（斜面与水平地面的夹角为30°），用时20s。工人对绳子的拉力为400N，动滑轮重为20N，不考虑绳重和滑轮转轴的摩擦，下列计算结果正确的是（　　） A．绳子对物体的拉力为780N B．绳子对物体做的功为 4000J C．工人做功的功率为100W D．整个装置的机械效率为72.5% 【答案】A 【详解】A．不考虑绳重和滑轮转轴的摩擦，则 F拉+G动=nF 则绳子对物体的拉力为 F拉=nF-G动=2×400N-20N=780N 故A正确； B．物体的重力为1000N，升高的高度为2m，斜面与水平地面的夹角为30°，根据勾股定理知识可知，物体在斜面上移动的距离为 s物=4m 绳子拉物体的力为780N，则绳子对物体做的功为 W总=F拉s物=780N×4m=3120J 故B错误； C．绳子端移动的距离为 s绳=ns物=2×4m=8m 工人做功的功率为 故C错误； D． 整个装置的机械效率为 故D错误。 故选A。 【精练1】利用如图所示的滑轮组匀速拉动水平地面上重为60N，边长为 10cm 的正方体物体，拉力F的大小为5N ，物体在水平地面上匀速运动时，受到地面对它的摩擦力为 8N 。求： （1）正方体物体对地面的压强是多少？ （2）若在拉力F 作用下物体以 0.2m/s的速度匀速拉了 4s，求拉力F的功率多大？ （3）此时该滑轮组的机械效率为多少？ 【答案】（1）6000Pa；（2）2W；（3）80% 【详解】解：（1）正方体对地面的压强 （2）由图示知，滑轮组承重绳子为2根，绳子自由端移动的速度 v1=2v=2×0.2m/s=0.4m/s 拉力的功率 P总=Fv1=5N ×0.4m/s=2W （3）拉动重物的功率 P有=fv=8N×0.2m/s=1.6W 滑轮组的机械效率 答：（1）正方体物体对地面的压强为6000Pa； （2）拉力F的功率为2W； （3）此时该滑轮组的机械效率为80%。 【精练2】小夏利用如图所示的滑轮组，将重量为320N的物体匀速提升了2m。物体上升的速度为v=0.2m/s，已知他自身的重量为500N，对绳子施加的拉力F=200N，两脚与地面接触的总面积S=400cm2，不考虑绳子的重和摩擦。求：   （1）小夏对地面的压强；     （2）拉力F的功率；     （3）动滑轮的重力；     （4）若小夏提升物体的重力为720N时，滑轮组的机械效率为多大。 【答案】（1）7.5×103Pa；（2）80W；（3）80N；（4）90 % 【详解】解：（1）小夏对地面的压力 小夏对地面的压强 （2）绳子自由端的速度 拉力F的功率 （3）由公式 知道，动滑轮的重力   （4）提升物体的重力为720N时，滑轮组的机械效率 答：（1）小夏对地面的压强是7.5×103Pa；     （2）拉力F的功率是80W；     （3）动滑轮的重力是80N；     （4）若小夏提升物体的重力为720N时，滑轮组的机械效率为90 %。 【基础夯实 能力提升】 1．（24-25八年级下·陕西榆林·期末）如图所示，工人师傅搬运货物时，在地面和卡车的车厢间倾斜放置一长的木板，将地面上重的货物沿长木板匀速推上高的车厢，用时，工人沿斜面向上的推力为。该过程中，下列说法正确的是（　　） A．使用该装置能省功 B．货物重力不做功 C．推力做功的功率为 D．该装置的机械效率为75% 【答案】C 【详解】A．斜面属于省力机械，但会让距离增加，所以总功并不会减少，同时根据功的原理可知，任何机械都不省功，故A错误； B．货物在重力方向上被抬高，也就说明在重力反方向移动距离，所以重力做了功，故B错误； C．推力做的总功为 推力做功功率为 故C正确； D．该过程中克服重力做的功是有用功为 所以机械效率为 故D错误。 故选C。 2．（24-25八年级下·甘肃临夏·期末）建筑工地上，工人用如图所示的滑轮组，将的重物在内匀速提升，所用拉力F为。不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．工人做的总功为 B．动滑轮的重力为 C．滑轮组的机械效率为91.7% D．提升更重的物体，滑轮组的机械效率不变 【答案】A 【详解】A．绳子自由端移动距离 工人做的总功 ，故A正确； B．不计绳重和摩擦，拉力满足，因此动滑轮重力，故B错误； C．有用功 机械效率 ，故C错误； D．不计绳重和摩擦，提升更重的物体时，动滑轮重力不变，额外功不变，有用功增大，有用功在总功中的占比增大，滑轮组的机械效率会变大，故D错误。 故选A。 3．（24-25八年级下·黑龙江佳木斯·期末）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． 【答案】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。 4．（24-25八年级下·吉林四平·期末）周一学校举行升国旗仪式，使用的是___________（填定或动滑轮）将国旗匀速升到旗杆顶部，此时可以___________（选填“省力”或“改变用力方向”）。如图所示，用一个动滑轮把重200N的物体提高，所用的拉力为125N，则动滑轮的机械效率___________。使用该装置___________省力，但是___________（选填“能”或“不能”）省功。 【答案】 定滑轮 改变用力方向 能 不能 【详解】[1][2]升国旗时，滑轮固定在旗杆顶部，它的轴固定不动，所以使用的是定滑轮，使用定滑轮将国旗匀速升到旗杆顶部，此时可以改变用力方向，向下拉绳子，国旗就可以上升，但是不能省力。 [3]由图可知，该动滑轮绳子的有效段数 动滑轮的机械效率 [4][5]使用动滑轮时，通过两段绳子分担了物体的重量，使得在提升物体时，施加的力小于直接提升物体所需的力，所以使用该装置可以省力，根据功的原理，任何机械都不能省功，所以该装置不能省功。 5．（24-25八年级下·甘肃武威·期末）用图所示的滑轮组将重的物体匀速提升20cm，所用拉力．则所做的有用功为_______J；此时滑轮组的机械效率为_______；当改为提升27N的重物时，该滑轮组的机械效率为_______。（忽略摩擦阻力） 【答案】 2.4 80% 90% 【详解】[1]上升高度 提升重物做的有用功 [2]由图可知，，绳端移动的距离 拉力所做的总功 机械效率 [3]忽略摩擦阻力，动滑轮所做的额外功 由可得，动滑轮所受的重力 提升27N重物时的机械效率 6．（24-25八年级下·湖南长沙·期末）如图所示，小刚用动滑轮把重400N的一袋粮食匀速提高10m，他所用拉力竖直向上，大小为250N，不计绳重和摩擦，则绳端移动距离为________m，动滑轮重力为________N，动滑轮的机械效率是________。 【答案】 20 100 80% 【详解】[1]由图得，小刚使用的滑轮是动滑轮，绳端移动距离为 [2]由得，动滑轮重力为 [3]不计绳重和摩擦，动滑轮的机械效率是 7．（24-25八年级下·甘肃平凉·期末）用如图所示的滑轮组提升重物，在电动机拉力的作下，重为40N的物体在10s内匀速竖直上升了2m，已知动滑轮重为8N，忽略绳重与摩擦。此过程中拉力的功率为_____________W，滑轮组的机械效率为________。（结果保留一位小数） 【答案】 9.6 83.3% 【详解】[1]由图可知，滑轮组绳子的有效股数，忽略绳重与摩擦，电动机对绳的拉力 绳端移动的距离 则拉力做功 拉力的功率为 [2]滑轮组的机械效率 8．（24-25八年级下·陕西榆林·期末）装修工地上，工人用如图所示的装置将重为800N的一箱地板砖从地面匀速运送到离地面6m的高处。已知地板砖箱子平放在水平地面上时与地面的接触面积为，动滑轮重为160N，不计滑轮组的绳重和摩擦。求： (1)一箱地板砖平放在水平地面上时对地面的压强； (2)工人在绳端所用拉力及拉力做的总功； (3)该装置的机械效率。（计算结果保留至1%） 【答案】(1)8000Pa (2)480N，5760J (3)83% 【详解】（1）一箱地板砖平放在水平地面上，对地面的压力等于自身重力，即。接触面积 则对地面的压强 （2）由图可知，滑轮组承担物重的绳子段数。不计绳重和摩擦，根据滑轮组拉力公式 绳端移动的距离 根据功的计算公式 （3）克服物体重力做的功为有用功 则机械效率 9．（24-25八年级下·甘肃庆阳·期末）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？ 【答案】(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 10．（24-25八年级下·黑龙江七台河·期末）小明同学做“测量滑轮组机械效率”的实验，如图1所示，用相同的滑轮组提升不同数量的钩码，记录数据如表所示。 实验次数 钩码的重力G/N 钩码提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率 1 2 0.1 0.9 0.3 74% 2 4 0.1 1.6 0.3 83.3% 3 6 0.1 ① 0.3 ② (1)在实验过程中，应_______向上拉动弹簧测力计； (2)第三次实验时，拉力的大小如图2所示，观察弹簧测力计的示数，则表格中编号①的数值是________，②的数值是________； (3)小明通过分析表格中的数据，得到了提高滑轮组机械效率的方法，汽车作为一种“机械”，提高效率对节能减排有重要意义，请你指出以下三种提高效率的方法中，方法________是与本实验同理的。 方法一：鼓励人们“拼车”出行，使汽车尽量装满人员 方法二：汽车制造厂用新材料减轻汽车重量 方法三：经常给汽车做保养，保持良好的润滑 (4)小明发现绳端移动的距离与钩码提升高度有固定的倍数关系，于是他认为钩码数量一定时，无论将钩码提升多高，都不影响该滑轮组的机械效率，小芳则认为：钩码提升的高度不同，有用功就不同，机械效率就变化了，你认为_______的看法是正确的。 【答案】(1)匀速竖直 (2) 2.3 87% (3)一 (4)小明 【详解】（1）实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使物体升高，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小。 （2）[1]观察图中测力计可得，该测力计的分度值为0.1N，示数为2.3N，即表格中①处的数值是2.3N。 [2]根据机械效率的计算公式可得，表中②的数值为 （3）由表中数据可知，同一滑轮将不同的重物提升相同的高度，提升物体越重，机械效率越高，即对同一滑轮，增加提升物体的重力可提高机械效率； 方法一：鼓励人们“拼车”出行，使汽车尽量装满人员，额外功相同，人越多有用功越多，机械效率越高，故符合题意； 方法二：汽车制造厂用新材料减轻汽车重量，是通过减小额外功来提高机械效率的，故不符合题意； 方法三：经常给汽车做保养，保持良好的润滑，是通过减小摩擦来减小额外功，从而提供机械效率的，故不符合题意。 故选方法一。 （4）根据可得，机械效率与钩码提升的高度无关，故小明的说法正确。 【拓展拔尖 冲刺满分】 1．（24-25八年级下·山东潍坊·期末）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 【答案】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。 2．如图所示装置，由滑轮组和电动卷扬机组成。工人利用该装置在5s内使重为5000N的物体M在水平地面向右匀速移动了2m，电动卷扬机对滑轮组绳子自由端的拉力为F=300N，物体M在水平面上滑动过程中受到的阻力是其重力的0.1倍，动滑轮重50N，在此过程中，电动卷扬机的效率是80%。则下列说法正确的是（   ） A．电动卷扬机对物体M的功率为400W B．滑轮组的机械效率为80% C．克服绳重和摩擦做的功为50J D．电动卷扬机消耗的电能为1500J 【答案】D 【详解】A．有用功为 电动卷扬机对物体M的功率为 故A错误； B．滑轮组的，机械效率为 故B错误； C．滑轮组做的总功为 克服动滑轮的重做的功为 克服绳重和摩擦做的功为 故C错误； D．电动卷扬机的效率是80%，电动卷扬机消耗的电能为 故D正确。 故选D。 3．（24-25八年级下·湖南长沙·期末）小理学习完机械效率之后有了一定的认识，其中有关滑轮组机械效率的说法正确的是（　　） A．增加提升重物的高度可以提高滑轮组的机械效率 B．增加提升重物的速度可以提高滑轮组的机械效率 C．增加提升重物的重量可以提高滑轮组的机械效率 D．增加所用动滑轮的重量可以提高滑轮组的机械效率 【答案】C 【详解】AB．根据可知，增加提升重物的高度和增加提升重物的速度，并不影响滑轮组的机械效率，故AB错误； C．增加提升重物的重量可以在额外功不变的情况下增加有用功，所以可以提高滑轮组的机械效率，故C正确； D．增加所用动滑轮的重量会增大额外功，此时有用功不变，滑轮组的机械效率会减小，故D错误。 故选C。 4．（24-25八年级下·吉林四平·期末）一台起重机将重3600N的货物匀速提高4m，起重机做的有用功是___________J；如果额外功是9600J，总功是___________J；机械效率是___________；起重机所做的额外功是由___________因素引起的。 【答案】 克服起重机自身部件（如吊钩、钢丝绳等）的重力和摩擦等 【详解】[1]有用功为 [2]总功为 [3]机械效率为 [4]起重机提起重物时，克服起重机自身部件（如吊钩、钢丝绳等）的重力和摩擦等要做额外功。 5．如图所示，斜面长s=8m，高h=4m，用沿斜面方向的拉力F，将一个重为150N的物体由斜面底端A匀速拉到顶端B。运动过程中物体克服摩擦力做了200J额外功。所做的有用功______J；拉力做的总功为______J；斜面的机械效率______。 【答案】 600 800 75% 【详解】[1]运动过程中所做的有用功 [2]因为运动过程中物体克服摩擦力做了200J额外功，所以拉力做的总功为 [3]斜面的机械效率 6．（24-25八年级下·上海·期末）如图所示，该装置为_____滑轮，滑轮重力为5牛，已知：物体的重力为45牛，其在拉力作用下以1米/秒的速度在竖直方向上做匀速直线运动，则拉力为_____牛，拉力的功率为_____瓦，使用该装置的机械效率为_____（不计绳重与摩擦）。 【答案】 动 25 50 90% 【详解】[1]物体上升时，滑轮与物体一起上升，故该滑轮为动滑轮。 [2]不计绳重与摩擦，拉力 [3]绳子自由端移动的距离 拉力的功率 [4]使用该装置的机械效率为 7．（24-25八年级下·河南新乡·期末）将一个质量为2kg的物体，从底端沿斜面匀速拉到高处所用的时间为5s，使其竖直升高了，斜面的机械效率为。则拉力F做的总功为______J，拉力F做功的功率为______W。 【答案】 10 2 【详解】[1]克服物体重力做的有用功 根据可得，拉力F做的总功 [2]拉力F做功的功率 8．（24-25八年级下·湖南长沙·期末）如图所示，工人用动滑轮匀速提升重为400N的窗玻璃，所用的竖直拉力为250N，窗玻璃上升的高度为10m，用时50s。求： (1)玻璃上升的速度； (2)工人所用拉力的功率； (3)动滑轮的机械效率。 【答案】(1)0.2m/s (2)100W (3)80% 【详解】（1）玻璃上升的速度为 （2）由图可知，这是一个动滑轮，承担物重的绳子段数，绳子自由端移动的距离 工人所用拉力做的总功 工人所用拉力的功率 （3）提升窗玻璃所做的有用功 动滑轮的机械效率 9．（24-25八年级下·黑龙江牡丹江·期末）如图所示，在拉力F的作用下，把重为180 N的物体以0.1 m/s的速度匀速提升了2 m。已知动滑轮重为20 N，绳重和摩擦不计。求： (1)拉力F为多大？ (2)拉力做功的功率是多少？ (3)滑轮组的机械效率是多少？ 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由图可知，该滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成，承担物重和动滑轮重的绳子段数，在不计绳重和摩擦的情况下，拉力F的大小为 （2）已知物体上升的速度 拉力F作用点（绳子自由端）移动的速度为 拉力做功的功率为 （3）克服物体重力所做的有用功为 绳子自由端移动的距离为 拉力F所做的总功为 滑轮组的机械效率为 10．（24-25八年级下·山东济宁·期末）如图所示（a）、（b）、（c）是小明同学“测量滑轮组的机械效率”的实验过程示意图。 (1)必须测出的物理量包括_______、_____； (2)实验时必须_____拉动绳子自由端； (3)从图（a）、（b）、（c）所示的三次实验的过程可以看出，该同学研究的是“滑轮组的机械效率”与_____的关系； (4)若每个钩码所受的重力均为2N，第三次实验时弹簧测力计示数如图（c）所示，则第三次实验时滑轮组的机械效率为______； (5)小亮同学若还想研究“滑轮组的机械效率与绳子的绕法是否有关”，请你将图（d）补充完整，并与图（b）所示实验进行对比。 【答案】(1) 钩码重G 拉力大小F (2)竖直匀速 (3)物重 (4)90.9% (5) 【详解】（1）[1][2]机械效率 滑轮组的机械效率与物重和拉力以及动滑轮上绳子的根数有关，由图可知，动滑轮上绳子的根数相同，因此必须测出的物理量包括钩码重G、拉力大小F。 （2）实验时必须匀速竖直缓慢拉动绳子自由端，此时系统处于平衡状态，弹簧测力计示数等于拉力大小。 （3）从图（a）、（b）、（c）所示的三次实验的过程可以看出，其他条件都相同，而提升物体的重力不同，因此该同学研究的是“滑轮组的机械效率”与物重的关系。 （4）若每个钩码所受的重力均为2N，第三次实验时弹簧测力计示数如图（c）所示，分度值为0.2N，示数为2.2N，由图可知，动滑轮上绳子的根数为3，则第三次实验时滑轮组的机械效率为 （5）若探究滑轮组的机械效率与绳子的绕法是否有关，则要改变滑轮组的绕线方式，通过比较可知，（b）图从动滑轮绕起，所以需从（d）图定滑轮绕起，又因为滑轮组的机械效率还与被提升物体的重力有关，所以被提升的物体应不变，故绳子的绕法如下图： 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $2025-2026学年人教版新教材物理八年级下册期末复习重点难点专题培优练 专题12 机械效率的影响因素与计算『期末复习重难点专题培优』 【11个高频易错题型讲练+期末真题实战演练 共53题】 重点题型 分类讲练 1 题型一 有用功和额外功 1 题型二 机械效率的大小比较 2 题型三 机械效率的简单计算 3 题型四 影响机械效率大小的因素 5 题型五 测量滑轮组的机械效率 7 题型六 测量斜面的机械效率 9 题型七 测量杠杆的机械效率 11 题型八 杠杆机械效率的计算 12 题型九 滑轮、滑轮组机械效率的计算 13 题型十 斜面机械效率的计算 15 题型十一 含有滑轮组的复杂装置的机械效率计算 16 优选真题 实战演练 18 【基础夯实 能力提升】 18 【拓展拔尖 冲刺满分】 22 题型一 有用功和额外功 【精讲】（25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中）如图所示，将一个重为3N的物体沿着长2m、高1m的斜面从底端匀速拉到顶端，物体受到摩擦力为0.5N。则有用功为______J，此时斜面的机械效率为______。 【精练1】（25-26八年级下·甘肃临夏·期末）分别用两种简单机械在相同时间内匀速提升相同重物到相同高度。下列关于它们做功情况的分析，正确的是（　　） A．两种机械做的有用功相同 B．使用乙机械可以省功 C．甲机械的功率大于乙机械的功率 D．两种机械的机械效率相同 【精练2】（25-26八年级下·全国·随堂练习）如图所示的是在生产力比较低下的时期，人们从人工挖的水井中获取生活用水时使用的辘轳和水桶。（以下均选填“总功”“有用功”或“额外功”） (1)当使用辘轳和水桶从井中提水时，对水桶做的功是________，对水做的功是________，手的拉力所做的功是________。 (2)如果打水时操作不当，把水桶掉进水井中，人们把水桶打捞上来时，水桶中有泥沙和水，此时对水桶做的功是________，对泥沙和水做的功是________。 题型二 机械效率的大小比较 【精讲】如图所示，用甲、乙两个相同的滑轮将重力都为G的重物，在相同时间内，缓慢提升相同的高度，不计绳重和摩擦。则、所做的功和的大小关系为______，两滑轮的机械效率甲______乙；若乙的机械效率为60%，要使此滑轮的机械效率增大，则需要______。 【精练1】如图所示，滑轮组甲和乙的每个滑轮的质量相同，绳自由端拉力分别为和，相同时间内分别使物体匀速上升相同高度，物重分别为和，和所做功的功率分别为和，机械效率分别为和，不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（　　） A．若，则， B．若，则， C．若，则， D．若，则， 【精练2】规格相同的滑轮组装成如图所示的甲、乙滑轮组，提升相同重物到相同高度，若忽略绳重及摩擦，机械效率η甲______η乙（选填“>”、“=”或“<”）。 题型三 机械效率的简单计算 【精讲】（25-26八年级下·福建南平·阶段检测）如图所示，在竖直向上的250N的拉力F作用下，重为400N的物体被匀速提升2m共用时5s。不计绳重和摩擦，求： (1)动滑轮的重力； (2)滑轮组的机械效率； (3)若用此滑轮提升另一重物，机械效率为90%，则此时提升的物体重为多大？ 【精练1】神舟二十号舷窗出现裂纹，神舟二十二号仅用20天完成太空救援，重新定义了人类应对太空危机的效率标杆。回收返回舱时，用如图所示的柴油起重机将重约2.8t的返回舱在10s内匀速提升2m，起重机的输出功率为，g取10N/kg，以下分析正确的是（　　） A．起重机做的有用功为 B．钢缆A点处移动的距离为2m C．起重机的效率为80% D．返回舱在10s内上升的速度为0.8m/s 【精练2】（24-25八年级下·黑龙江佳木斯·期末）工人师傅利用如图所示的滑轮组，将重力为的物体A竖直向上匀速提升，在提升物体A的过程中，工人师傅对绳子的拉力，不计绳重及摩擦。求， (1)工人师傅做的有用功? (2)工人师傅做的总功? (3)该滑轮组的机械效率? (4)该滑轮组中动滑轮的重力? 题型四 影响机械效率大小的因素 【精讲】如图是节选自我国古代科技巨著《天工开物》中的劳动情景，用独轮车运输货物时需左右对称，否则不稳定，极易倾倒。下列说法正确的是（　　） A．车上物体的重力为阻力 B．使用独轮车可以省功 C．推车人的手越靠近车轮越费力 D．运送重力不同的物体时，独轮车的机械效率不变 【精练1】（25-26八年级下·北京延庆·期中）如图所示是吊车的起吊设备正在竖直向上匀速提升重物，不计绳重和摩擦，为提高起吊设备中滑轮组的机械效率。下列措施可行的是（　　） A．增大被提升重物的质量 B．增大动滑轮自身的质量 C．减小钢绳自由端的运动速度 D．减小被提升重物的提升高度 【精练2】（25-26八年级下·全国·课后作业）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：（若忽略绳重和摩擦） 次数 钩码重/N 钩码上升距离/cm 弹簧测力计示数/N 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         ____ 3 6 10 2.2 30 90.0 (1)表格中空格处数据应为__________ （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)根据实验结论推测，使用该滑轮组将重8N的物体匀速提升10cm，此时滑轮组的机械效率可能是______； A．71.6% B．82.4% C．92.1% D．100% (4)小明进一步研究，测出动滑轮的重力为0.1N，再计算出每一次实验中总功与有用功和克服动滑轮重力所做的功的差值（）发现钩码的重力越大，_______ （越大/越小/不变）； (5)另一实验小组改变动滑轮重，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象.分析可知：分析图像中的A点可知，此时被提升物体所受的重力为_______ N。 题型五 测量滑轮组的机械效率 【精讲】小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N，测得的数据如下表： 实验序号 钩码总重G/N 钩码上升的高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动的距离s/m 机械效率 1 4 0.1 1.8 0.3 2 6 0.1 2.5 0.3 80% 3 4 0.1 1.5 0.5 53% (1)第1次实验测得的机械效率为________。 (2)分析表中数据可知：第3次实验是用图_______做的。（选填“甲”、“乙”或“丙”） (3)分析第1、2两次实验数据可知：使用同一滑轮组，通过________（选填“增大”或“减小”）物重，可以提高滑轮组的机械效率。 (4)根据第1、2两次实验数据分析可知，该滑轮组中动滑轮的重力可能是________。 A．1N B．1.5N C．2N 【精练1】在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某同学用同样的滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如下表所示。 序号 物重G/N 高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η 1 2 0.2 1 0.6 66.7% 2 3 0.2 1.4 0.6 71.4% 3 4 0.2 1.8 0.6 4 2 0.2 1.5 0.4 66.7% (1)第4次数据是图______（选填“甲”或“乙”）所示的滑轮组测得的； (2)采用图甲装置实验时，应沿竖直方向______拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的物体缓慢上升； (3)第3次实验中的有用功为______J，机械效率为______（小数点后保留一位小数）； (4)比较1、2、3次实验数据可知：在装置相同情况下，被提升物体重力越大，滑轮组机械效率越______（选填“高”或“低”）； (5)采用图甲装置实验时，若弹簧测力计没有沿竖直向上拉，而是斜向上拉，则测得的机械效率将______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【精练2】（24-25八年级下·江西·期末）实验小组在做“测量滑轮组机械效率”的实验。如图，用相同的滑轮组提升不同数量的钩码，记录数据如表所示。 实验次数 钩码重G/N 钩码提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η 1 2 0.1 0.9 0.3 74% 2 4 0.1 1.6 0.3 83% 3 6 0.1 ① 0.3 ② (1)小明用弹簧测力计沿 _______ 方向匀速提升不同数量的钩码进行实验。观察图中弹簧测力计的示数，表格中编号①的数值是 ________ ；②的数值是 ________ （结果保留到1%）。 (2)分析实验数据，可得出的结论：同一滑轮组提升的物重增大，机械效率将_______（选填“增大”“不变”或“减小”）。 (3)小红想对上述机械效率取平均值，并认为它是这个滑轮组准确的机械效率。这种做法是 _______ （选填“正确”或“错误”）的，其理由是 ________ 。 (4)实验过程中如果弹簧测力计在静止状态下读数，测得的机械效率将 _______ （选填“偏大”“偏小”或“更准确”）。 题型六 测量斜面的机械效率 【精讲】（25-26八年级下·全国·课后作业）实验小组的同学用如图甲所示装置探究“斜面的机械效率与哪些因素有关”，改变斜面倾角（斜面与水平面的夹角）和木块的重力，用弹簧测力计沿斜面向上匀速拉动木块，记录的部分实验数据如表所示。 实验次数 斜面倾角 斜面高度 斜面长度 木块重力G/N 沿斜面拉力F/N 机械效率 1 0.6 1.2 5.0 4.2 60% 2 0.6 1.2 3.0 3.0 3 0.8 1.2 3.0 2.8 71% (1)实验中调整斜面的倾斜程度时，要使斜面倾角由变为应将垫块向_________（选填“左”或“右”）移动。 (2)第2次实验中，斜面的机械效率为_________％；木块所做额外功为_________J。 (3)第1、2次实验是为了探究斜面的机械效率与__________的关系；分析2次实验的数据，可知在其他条件一定时，__________。 (4)如果对原实验装置做如图乙所示的改进，与原实验装置相比，用带滑轮的斜面做实验的好处是__________. 【精练1】（25-26八年级下·全国·课后作业）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。 斜面倾斜程度 较缓 较陡 最陡 木块重力 5 5 5 斜面高度 0.2 0.3 0.4 斜面长 1 1 1 沿斜面拉力 2 2.6 3.2 （1）小明用弹簧测力计测木块的重力，如图甲所示； （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，收集到上表中的实验数据。 ①比较表中木块重力和拉力的大小，得出：使用斜面时__________（选填“能”或“不能”）省力；斜面长度相同时，斜面高度越小越__________（选填“省力”或“费力”）。 ②实验时，可以通过移动木块A来改变斜面的倾斜程度，要减小斜面的倾斜程度，木块A要向__________（选填“左”或“右”）移。 【精练2】如图，学习小组做探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动木块，收集了表中的实验数据。 实验序号 斜面倾斜程度 物体重G/N 斜面高h/m 斜面长s/m 拉力F/N 机械效率η/% 1 较缓 5 0.2 1 2.0 ______ 2 较陡 5 0.5 1 3.5 71.4 3 最陡 5 0.7 1 4.3 81.4 (1)表中空格处的数据应为______。 (2)比较表中数据可知：斜面越陡，斜面的机械效率越______（选填“高”或“低”）。 (3)在第2次实验中，木块受到的摩擦力为______N。 (4)在第3次实验后，若仅将木块换成等质量的小车重复上述实验，机械效率将______（选填“变大”“不变”或“变小”）。 题型七 测量杠杆的机械效率 【精讲】（25-26八年级下·全国·随堂练习）如图所示的是一个提起重物的杠杆的示意图，O处是转动轴，不计绳重及摩擦，力F的方向始终竖直向上，杠杆OA是重力为的均匀杠杆，挂在OA中点B处的重物的重力为G。已知，。 (1)若利用该杠杆将重物提升0.5m，求杠杆的机械效率。（结果精确至0.1％） (2)为维持杠杆在水平位置平衡，求力F的大小。 【精练1】用如图所示的装置探究杠杆的机械效率与重物悬挂点之间的关系，OC是一根质量粗细均匀的杠杆，且，重为6N的钩码悬挂在杠杆上的A点，弹簧测力计在C点竖直向上缓慢匀速拉动，测得弹簧测力计的示数为3N，钩码上升的高度为，则杠杆的机械效率______，杠杆的自重为______（不计杠杆与支点之间的摩擦）；如果把钩码的悬挂点由A点移到B点，则杠杆的机械效率将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【精练2】小金用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时竖直向上拉动杠杆，使挂在杠杆下面的钩码缓慢上升。重为5N的钩码挂在A点时，人的拉力F为4N，钩码上升0.3m时，动力作用点C上升0.5m。则此时机械效率η1为___________；小金为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，仍用该实验装置，将钩码移到B点，再次缓慢提升杠杆，使动力作用点C仍然上升0.5m，问：有用功与第一次相比___________（选填“变大”“变小”或“不变”）；额外功与第一次相比___________（选填“变大”“变小”或“不变”），此时的机械效率η1___________η2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 题型八 杠杆机械效率的计算 【精讲】抛石机是古人常用的重型攻城武器之一，如图甲所示，抛石机炮架上方横置一个可以转动的轴，固定在轴上的长杆称为“梢”。小刚实践利用一次性筷子、勺子、细线、金属环等制作了抛石机模型，如图乙所示：手指竖直向下拉动细线下的金属环，使模型的“梢”水平平衡。用重力为0.712N的正方体实心铜块作为“炮弹”，轴到铜块的距离为30cm，轴到细线的距离为10cm。 (1)图乙中，“梢”实质是一个______（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆；为了减少抛石机对守城士兵的直接伤害，修筑城墙时应适当______（选填“高”或“矮”）一些； (2)小刚在发射调试时，“梢”在0.1s的时间内从水平位置开始旋转了90°，铜块恰好离开勺子，该过程中模型克服铜块重力做功的功率为______W； (3)小刚在发射调试时，对金属环的力恒为2.67N，方向竖直向下，则机械效率为______%。 【精练1】图所示，若一根重心在B点的木棒可绕O点无摩擦转动，在D点施加竖直向上的力缓缓提升重物。已知木棒的长度为1m，将同一重物分别挂在A点、C点时，重物被提升的高度分别为0.1m、0.2m，对应的机械效率分别为、，则、的大小关系是（　　） A． B． C． D．无法判断 【精练2】如图所示，重力的物体挂在粗细均匀的杠杆的中点处。在力作用下使物体匀速上升，已知点沿竖直方向上升，此杠杆的机械效率___________。 题型九 滑轮、滑轮组机械效率的计算 【精讲】（24-25八年级下·西藏昌都·期末）滑轮组下面悬挂一物体，绳端在竖直向上的力F=100N的拉动下，该物体匀速上升了2m，若滑轮组的机械效率为90%（不计绳重和摩擦）。 (1)求绳自由端移动的距离？ (2)求力F做了多少功？ (3)求物体的重力？ 【精练1】（25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中）（多选）如图甲所示，用力将物体匀速提升，做功为。如图乙所示，利用滑轮组用的力在内把物体匀速提升相同高度。不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A．图甲中，重力做功为 B．图乙中，做功的功率为 C．图乙中，动滑轮所受的重力为 D．图乙中，滑轮组的机械效率为 【精练2】（25-26八年级下·北京延庆·期中）（多选）如图所示手用的力将物体B匀速提升h，做功为200J；若借助滑轮组用的力让物体B以相同速度匀速上升相同高度，做功为500J。下列说法正确的是（　　） A．做功的功率比做功的功率小 B．使用滑轮组提升重物需要做的额外功是300J C．使用滑轮组的过程中，绳子自由端移动距离和物体的上升高度相同 D．滑轮组机械效率为40% 题型十 斜面机械效率的计算 【精讲】（24-25八年级下·黑龙江鸡西·期末）如图所示，斜面长，高。用平行于斜面的拉力，将重力为的物体，由斜面的底端匀速拉到顶端，物体移动的距离为8m，用时。把物体直接提升所做的功作为有用功、物体移动拉力所做的功作为总功、物体移动克服斜面摩擦力所做的功作为额外功。求： (1)有用功； (2)拉力做功的功率； (3)物体受到的摩擦力； (4)该斜面的机械效率。 【精练1】如图所示，一辆重为的小型货车，牵引力保持不变，匀速爬上高400m、长3km的斜坡，求： (1)货车爬坡时牵引力做的有用功； (2)货车爬坡时的机械效率。 【精练2】如图用大小为F的拉力使物体沿斜面方向匀速向上运动，该斜面高为h，长为s，下列说法正确的是（　　） A．拉力与斜面对物体的摩擦力是平衡力 B．拉力做功W=Fh C．该斜面不能省功 D．该斜面一定能省力 题型十一 含有滑轮组的复杂装置的机械效率计算 【精讲】（2024·四川乐山·模拟预测）工人用如图所示装置把重为1000N的物体，从斜面底部匀速拉到2m高的平台上（斜面与水平地面的夹角为30°），用时20s。工人对绳子的拉力为400N，动滑轮重为20N，不考虑绳重和滑轮转轴的摩擦，下列计算结果正确的是（　　） A．绳子对物体的拉力为780N B．绳子对物体做的功为 4000J C．工人做功的功率为100W D．整个装置的机械效率为72.5% 【精练1】利用如图所示的滑轮组匀速拉动水平地面上重为60N，边长为 10cm 的正方体物体，拉力F的大小为5N ，物体在水平地面上匀速运动时，受到地面对它的摩擦力为 8N 。求： （1）正方体物体对地面的压强是多少？ （2）若在拉力F 作用下物体以 0.2m/s的速度匀速拉了 4s，求拉力F的功率多大？ （3）此时该滑轮组的机械效率为多少？ 【精练2】小夏利用如图所示的滑轮组，将重量为320N的物体匀速提升了2m。物体上升的速度为v=0.2m/s，已知他自身的重量为500N，对绳子施加的拉力F=200N，两脚与地面接触的总面积S=400cm2，不考虑绳子的重和摩擦。求：   （1）小夏对地面的压强；     （2）拉力F的功率；     （3）动滑轮的重力；     （4）若小夏提升物体的重力为720N时，滑轮组的机械效率为多大。 【基础夯实 能力提升】 1．（24-25八年级下·陕西榆林·期末）如图所示，工人师傅搬运货物时，在地面和卡车的车厢间倾斜放置一长的木板，将地面上重的货物沿长木板匀速推上高的车厢，用时，工人沿斜面向上的推力为。该过程中，下列说法正确的是（　　） A．使用该装置能省功 B．货物重力不做功 C．推力做功的功率为 D．该装置的机械效率为75% 2．（24-25八年级下·甘肃临夏·期末）建筑工地上，工人用如图所示的滑轮组，将的重物在内匀速提升，所用拉力F为。不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．工人做的总功为 B．动滑轮的重力为 C．滑轮组的机械效率为91.7% D．提升更重的物体，滑轮组的机械效率不变 3．（24-25八年级下·黑龙江佳木斯·期末）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． 4．（24-25八年级下·吉林四平·期末）周一学校举行升国旗仪式，使用的是___________（填定或动滑轮）将国旗匀速升到旗杆顶部，此时可以___________（选填“省力”或“改变用力方向”）。如图所示，用一个动滑轮把重200N的物体提高，所用的拉力为125N，则动滑轮的机械效率___________。使用该装置___________省力，但是___________（选填“能”或“不能”）省功。 5．（24-25八年级下·甘肃武威·期末）用图所示的滑轮组将重的物体匀速提升20cm，所用拉力．则所做的有用功为_______J；此时滑轮组的机械效率为_______；当改为提升27N的重物时，该滑轮组的机械效率为_______。（忽略摩擦阻力） 6．（24-25八年级下·湖南长沙·期末）如图所示，小刚用动滑轮把重400N的一袋粮食匀速提高10m，他所用拉力竖直向上，大小为250N，不计绳重和摩擦，则绳端移动距离为________m，动滑轮重力为________N，动滑轮的机械效率是________。 7．（24-25八年级下·甘肃平凉·期末）用如图所示的滑轮组提升重物，在电动机拉力的作下，重为40N的物体在10s内匀速竖直上升了2m，已知动滑轮重为8N，忽略绳重与摩擦。此过程中拉力的功率为_____________W，滑轮组的机械效率为________。（结果保留一位小数） 8．（24-25八年级下·陕西榆林·期末）装修工地上，工人用如图所示的装置将重为800N的一箱地板砖从地面匀速运送到离地面6m的高处。已知地板砖箱子平放在水平地面上时与地面的接触面积为，动滑轮重为160N，不计滑轮组的绳重和摩擦。求： (1)一箱地板砖平放在水平地面上时对地面的压强； (2)工人在绳端所用拉力及拉力做的总功； (3)该装置的机械效率。（计算结果保留至1%） 9．（24-25八年级下·甘肃庆阳·期末）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？ 10．（24-25八年级下·黑龙江七台河·期末）小明同学做“测量滑轮组机械效率”的实验，如图1所示，用相同的滑轮组提升不同数量的钩码，记录数据如表所示。 实验次数 钩码的重力G/N 钩码提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率 1 2 0.1 0.9 0.3 74% 2 4 0.1 1.6 0.3 83.3% 3 6 0.1 ① 0.3 ② (1)在实验过程中，应_______向上拉动弹簧测力计； (2)第三次实验时，拉力的大小如图2所示，观察弹簧测力计的示数，则表格中编号①的数值是________，②的数值是________； (3)小明通过分析表格中的数据，得到了提高滑轮组机械效率的方法，汽车作为一种“机械”，提高效率对节能减排有重要意义，请你指出以下三种提高效率的方法中，方法________是与本实验同理的。 方法一：鼓励人们“拼车”出行，使汽车尽量装满人员 方法二：汽车制造厂用新材料减轻汽车重量 方法三：经常给汽车做保养，保持良好的润滑 (4)小明发现绳端移动的距离与钩码提升高度有固定的倍数关系，于是他认为钩码数量一定时，无论将钩码提升多高，都不影响该滑轮组的机械效率，小芳则认为：钩码提升的高度不同，有用功就不同，机械效率就变化了，你认为_______的看法是正确的。 【拓展拔尖 冲刺满分】 1．（24-25八年级下·山东潍坊·期末）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 2．如图所示装置，由滑轮组和电动卷扬机组成。工人利用该装置在5s内使重为5000N的物体M在水平地面向右匀速移动了2m，电动卷扬机对滑轮组绳子自由端的拉力为F=300N，物体M在水平面上滑动过程中受到的阻力是其重力的0.1倍，动滑轮重50N，在此过程中，电动卷扬机的效率是80%。则下列说法正确的是（   ） A．电动卷扬机对物体M的功率为400W B．滑轮组的机械效率为80% C．克服绳重和摩擦做的功为50J D．电动卷扬机消耗的电能为1500J 3．（24-25八年级下·湖南长沙·期末）小理学习完机械效率之后有了一定的认识，其中有关滑轮组机械效率的说法正确的是（　　） A．增加提升重物的高度可以提高滑轮组的机械效率 B．增加提升重物的速度可以提高滑轮组的机械效率 C．增加提升重物的重量可以提高滑轮组的机械效率 D．增加所用动滑轮的重量可以提高滑轮组的机械效率 4．（24-25八年级下·吉林四平·期末）一台起重机将重3600N的货物匀速提高4m，起重机做的有用功是___________J；如果额外功是9600J，总功是___________J；机械效率是___________；起重机所做的额外功是由___________因素引起的。 5．如图所示，斜面长s=8m，高h=4m，用沿斜面方向的拉力F，将一个重为150N的物体由斜面底端A匀速拉到顶端B。运动过程中物体克服摩擦力做了200J额外功。所做的有用功______J；拉力做的总功为______J；斜面的机械效率______。 6．（24-25八年级下·上海·期末）如图所示，该装置为_____滑轮，滑轮重力为5牛，已知：物体的重力为45牛，其在拉力作用下以1米/秒的速度在竖直方向上做匀速直线运动，则拉力为_____牛，拉力的功率为_____瓦，使用该装置的机械效率为_____（不计绳重与摩擦）。 7．（24-25八年级下·河南新乡·期末）将一个质量为2kg的物体，从底端沿斜面匀速拉到高处所用的时间为5s，使其竖直升高了，斜面的机械效率为。则拉力F做的总功为______J，拉力F做功的功率为______W。 8．（24-25八年级下·湖南长沙·期末）如图所示，工人用动滑轮匀速提升重为400N的窗玻璃，所用的竖直拉力为250N，窗玻璃上升的高度为10m，用时50s。求： (1)玻璃上升的速度； (2)工人所用拉力的功率； (3)动滑轮的机械效率。 9．（24-25八年级下·黑龙江牡丹江·期末）如图所示，在拉力F的作用下，把重为180 N的物体以0.1 m/s的速度匀速提升了2 m。已知动滑轮重为20 N，绳重和摩擦不计。求： (1)拉力F为多大？ (2)拉力做功的功率是多少？ (3)滑轮组的机械效率是多少？ 10．（24-25八年级下·山东济宁·期末）如图所示（a）、（b）、（c）是小明同学“测量滑轮组的机械效率”的实验过程示意图。 (1)必须测出的物理量包括_______、_____； (2)实验时必须_____拉动绳子自由端； (3)从图（a）、（b）、（c）所示的三次实验的过程可以看出，该同学研究的是“滑轮组的机械效率”与_____的关系； (4)若每个钩码所受的重力均为2N，第三次实验时弹簧测力计示数如图（c）所示，则第三次实验时滑轮组的机械效率为______； (5)小亮同学若还想研究“滑轮组的机械效率与绳子的绕法是否有关”，请你将图（d）补充完整，并与图（b）所示实验进行对比。 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $