12.4机械效率 同步练-2025-2026学年下学期物理人教版八年级下册

**基本信息** 聚焦机械效率核心概念，通过基础辨析、实验探究到综合计算的三层设计，实现从物理观念建构到科学思维深化的知识巩固路径。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|有用功/额外功判断、机械效率基本计算|填空题（9-13题）结合生活情境（智能机器狗、汲卤装置），强化能量观念| |提升层|杠杆/斜面/滑轮组效率比较、实验数据处理|单选题（1-8题）通过不同机械模型对比，实验题（14题）培养科学探究能力| |综合层|机械效率与功率综合计算、极值分析|计算题（15题）整合动滑轮重力、最大拉力等变量，提升科学推理与模型建构能力|

12.4机械效率 同步练 2025-2026学年下学期初中物理人教版（2024）八年级下册 一、单选题 1．如图所示，为提升重物，现选用粗细均匀、重为G的杠杆，不计杠杆支点处的摩擦，先后把同一重物挂在A、B两处，每次用力让重物匀速上升相同高度，下列说法正确的是（   ） A．重物在A处人做的有用功多 B．重物在B处杠杆的机械效率更高 C．重物在A处人做的额外功少 D．提升重物过程中杠杆是费力、省距离的 2．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% 3．用如图所示的动滑轮，先后将两个不同重物匀速提升相同高度，两次做功的情况如图所示，第一次的额外功为600J，不计绳重和摩擦，则（　　） A．第一次提升重物时机械效率较低 B．第二次提升重物时做的额外功较多 C．先后两次提升重物的重力之比为7∶12 D．先后两次提升重物的有用功之比为12∶7 4．小明要将两箱书匀速搬上楼，有如图所示的两种方法：一是把两箱书一起搬上楼，整个过程搬书的功率为，机械效率为；二是先搬一箱书上楼，再搬剩下的一箱，整个过程搬书的功率为，机械效率为。假设他上楼的速度相同，则下列判断正确的是（    ） A．， B．， C．， D．， 5．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% 6．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F甲和F乙，相同时间内分别使物体匀速上升相同高度，物重分别为G甲和G乙，F甲和F乙所做功的功率分别为P甲和P乙，机械效率分别为η甲和η乙，不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（　　） A．若G甲=G乙，则η甲<η乙，P甲=P乙 B．若G甲=G乙，则η甲=η乙，P甲>P乙 C．若F甲=F乙，则η甲<η乙，P甲<P乙 D．若F甲=F乙，则η甲>η乙，P甲>P乙 7．利用如图所示的滑轮组在10秒内将重物A沿水平方向移动了2米，已知物体A的重力为500N，拉力F为40N，滑轮组的效率为75%，下列说法正确的是（   ） A．物体A在移动的过程中重力做的功为1000J B．物体A受到的滑动摩擦力为160N C．物体A所受的滑动摩擦力做功的功率是18W D．拉力F做的功为180J 8．如图所示，工人站在水平地面上，用滑轮组提升重物A，工人对绳子自由端施加竖直向下的拉力F，工人拉力功率为200W，物体A被竖直匀速提升1m，用时5s，滑轮组的额外功为100J。下列说法中正确的是（　　） A．工人的体重不能小于500N B．动滑轮所受的重力为100N C．物体A的重力可以大于1000N D．该滑轮组的机械效率为80% 二、填空题 9．如图所示是泰山特殊的“挑山工”——智能机器狗。机器狗搬运货物上山时，对货箱做的功是______；机器狗将货箱运送下山时，对货箱做的功是______。（均选填“有用功”“额外功”或“总功”） 10．如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为18N的物体在2s内，缓慢升高0.1m，拉力F大小始终不变为8N，拉力移动的距离为0.25m，有用功为________J，拉力所做的功的功率为________W，杠杆的机械效率为________，影响杠杆机械效率的主要因素为_ 11．《天工开物·作咸》中记录了井盐的生产过程。如图所示为从井中汲卤的示意图，其中A相当于一个________滑轮，使用这类滑轮的好处是________。从井中汲卤的过程中，对盐卤桶所做的功是________功（选填“有用”、“额外”或“总”）。 12．如图所示，小明用100N的拉力把重160N的物体提高1m，忽略绳重和摩擦，则小明所做的有用功为________J，该滑轮组的机械效率为__________。 13．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_______。 三、实验题 14．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行三次实验（如图所示），实验数据记录如下表： 实验序号 钩码重\N 钩码上升高度\cm 弹簧测力计示数\N 弹簧测力计移动 距离\cm 机械效率 ① 2 0.8 30 83.3% ② 4 10 1.5 30 ③ 6 10 2.2 30 90.9% (1)在实验过程中，应沿竖直方向__________拉动弹簧测力计。 (2)第2次实验中滑轮组的机械效率为__________（结果保留一位小数）。 (3)分析数据可得结论：用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越__________（选填“高”或“低”）。 (4)根据实验结论推测，使用该滑轮组再次将重8N的物体匀速提升10cm，此时滑轮组的机械效率可能为__________（只填序号）。 A．71.6% B．82.4% C．92.1% (5)若第1次实验中，钩码上升高度变为20cm，则滑轮组的机械效率__________（选填“大于”、“小于”或“等于”）83.3%。 四、计算题 15．用如图所示滑轮组匀速提升重为350N的物体，人的体重为500N，人对绳子的拉力为200N，不计绳重和摩擦，求： (1)动滑轮重力。 (2)滑轮组的机械效率。 (3)如果绳子能承受的最大拉力是800N，拉动过程中绳始终未断裂，他用此滑轮组提升重物的最大机械效率。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 B C D A D D C A 1．B 【详解】A．利用杠杆提升重物，有用功，在A、B两处提升的是同一个重物，上升同样的高度， 在A、B两处人做的有用功相同，故A错误； BC．由图可知，在A、B两处提升重物，重物上升同样的高度时，杠杆的重心上升的高度hA>hB，额外功W额外=Gh，所以W额外A>W额外B。 在A、B两处人做的有用功相同，则做的总功W总=W有用+W额外 所以W总A>W总B，由于 ，所以ηA<ηB，故B正确，C错误； D．根据力臂的定义，由图可知，动力臂大于阻力臂，则该杠杆为省力杠杆，提升重物过程中，杠杆是省力、费距离的，故D错误。 故选B。 2．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。 3．D 【详解】A．有用功和总功的比值等于机械效率，由图可知，第一次动滑轮的机械效率是80%，第二次动滑轮的机械效率是70%，所以第一次提升重物时机械效率较高，故A不符合题意； B．不计绳重和摩擦，使用动滑轮提升重物，额外功是克服动滑轮重力做的功，两次使用相同的动滑轮，克服动滑轮做的功相同，额外功相同，故B不符合题意； CD．第一次的额外功为600J，第一次额外功20%，总功为 有用功 两次额外功相同，第二次额外功30%，总功为 有用功 因为，且提升的高度相同，则 故C不符合题意，D符合题意。 故选D 。 4．A 【详解】这箱书的重力一定，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，由机械效率公式可知，；因上楼的速度相同，第一次搬书多，用的向上的力大，由公式可知，。综上所述，，，故A正确，BCD错误。 故选A。 5．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。 6．D 【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，所以滑轮组的机械效率相等，即；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，拉力做功的功率相同，即，故AB错误； CD．当时，因为不计绳重和摩擦，根据可知，物重为 由图可知甲图中绳子段数为，乙图中绳子段数为，而拉力与动滑轮重均相等，则物重；根据可知，当，时，可得滑轮组的机械效率；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相同；由图可知，绳子段数分别为，，则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错误，D正确。 故选D。 7．C 【详解】A．在物体A移动的过程中，重力方向与物体运动方向垂直，所以重力不做功，即重力做功，故A错误； B．由图可知，动滑轮上绳子的股数，根据 可得，物体A所受的摩擦力，故B错误； C．摩擦力做功的功率为，故C正确； D．绳子自由端移动的距离 自由端拉力做功为，故D错误。 故选C。 8．A 【详解】A．由图可知，与动滑轮相连的绳子根数为2，由题意知，物体A被竖直匀速提升1m，用时5s，则绳子自由端移动的速度为 根据，则绳子自由端的拉力为 绳子的拉力不能大于工人的重力，否则会把工人从地面拉起，故工人的体重不能小于500N，故A正确； B．不计绳重和摩擦，额外功来自于克服动滑轮的重力做功，动滑轮的重力为 题目没有不计绳重和摩擦的条件，所以动滑轮所受重力小于100N，故B错误； C．由于工人的体重最小可能为500N，则不计绳重和摩擦，可以提升物体的最大重力为 因此物体A的重力不可以大于1000N，故C错误； D．该滑轮组的机械效率为 故D错误。 故选A。 9． 额外功 有用功 【详解】[1][2]对人们有用且必须做的功叫有用功，并非需要但又不得不做的功叫额外功。机器狗搬运货物上山时，对货箱做的功是额外功。机器狗将货箱运送下山时，对货箱做的功是有用功。 10． 1.8 1 90% 杠杆自身的重力 【详解】[1]如图，拉力做的有用功 [2]拉力做的总功 拉力所做的功的功率为 [3]杠杆的机械效率为 [4]提升物体的过程中，克服杠杆的重力做的功属于额外功，故影响杠杆机械效率的主要因素为杠杆自身的重力。 11． 定 可以改变力的方向 额外 【详解】[1][2]由图可知，从井中汲卤的过程中，A位置固定不动，且能转动，相当于定滑轮；使用定滑轮不能省力，好处是可以改变力的方向。 [3]从井中汲卤的过程中，目的是汲卤，所以对盐卤做的是有用功，而对桶做的功是没有用，但不得不做，所以盐卤桶做的功是额外功。 12． 160 80% 【详解】[1]有用功是对物体做的功，根据公式，是物体重力，是物体提升高度，已知，，则小明所做的有用功为 [2]由图可知，滑轮组的绳子段数，因此拉力移动的距离 总功，是拉力，已知，则所做的总功为 机械效率，代入得该滑轮组的机械效率为 13． 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 14．(1)匀速缓慢 (2)88.9% (3)高 (4)C (5)等于 【详解】（1）实验过程中，应沿竖直方向匀速向上拉动弹簧测力计，此时系统处于平衡状态，受到平衡力的作用，拉力大小不变，测力计示数稳定。 （2）由表中数据可得，第2次实验中滑轮组的机械效率为 （3）纵向分析数据可得结论：用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高。 （4）根据“用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高”，所以，使用该滑轮组再次将重8N的物体匀速提升10cm，此时物重比第3次实验的物重大，则机械效率大于90.9%，所以此时滑轮组的机械效率可能为92.1%。，故选C。 （5）该滑轮组的机械效率，可知滑轮组机械效率与物体提升的高度无关，所以，若第1次实验中，钩码上升高度变为20cm，则滑轮组的机械效率等于83.3%。 15．(1)50N (2) (3) 【详解】（1）由图可知，动滑轮上的绳子段数为，不计绳重和摩擦，由可得，动滑轮的重力 （2）滑轮组的机械效率 （3）因为人的重力，小于绳子能承受最大拉力是，所以使用滑轮组时人向下的最大拉力等于人自身的重力，即 不计绳重和摩擦，根据可得，滑轮组能提升的最大物重 由（2）的解析可知，滑轮组的最大机械效率 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） 学科网（北京）股份有限公司 $