12.4 机械效率 同步练习【四大题型】-2025-2026学年八年级物理下册同步考点精讲与热点题型精练（人教版2024）

**基本信息** 本练习以“机械效率”为核心，通过四大题型分层设计，覆盖比较、方法、测量、计算全维度，梯度从基础概念辨析到综合实验与计算，强化物理观念与科学思维的递进培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |比较|机械效率与功率关系、不同装置效率比较|结合搬运、滑轮组等生活情境，通过图像与实物图考查科学推理| |方法|影响效率因素及提高措施|联系晾衣架、吊车等实际应用，强化物理观念与社会责任| |测量|实验操作、数据处理与误差分析|通过多组实验数据，培养科学探究中的证据意识与严谨态度| |计算|效率、功率、功的综合运算|结合中考真题，涵盖动滑轮、滑轮组及实际机械，提升问题解决能力|

12.4 机械效率 同步练习【四大题型】 【题型一 机械效率大小的比较】 1．（2025•无锡期末）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 2．（2026•济宁二模）用如图甲所示的滑轮，先后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，两次做功的情况如图乙所示。不计绳重和摩擦，则（　　） A．提升过程中重物上升的速度与绳子自由端移动的速度相同 B．先后两次提升重物的过程中拉力做功的功率相同 C．两次提升重物的过程中拉力所做的额外功相同 D．第一次提升重物的机械效率较小 3．（2026•漳州模拟）两个完全相同的滑轮，分别以图示两种方式，将重为G的物体以相同的速度匀速竖直提升相同高度，不计绳重和摩擦，甲、乙的机械效率为η1、η2，拉力F1、F2做的功分别为W1、W2，功率分别为P1、P2，下列判断正确的是（　　） A．F1＝2F2 B．η1＞η2 C．W1＞W2 D．P1＝P2 4．（2026•常州模拟）为提升重物，某同学用同样的器材分别组装成甲、乙两滑轮组，如图所示，忽略绳重及摩擦，下列对两滑轮组的比较正确的是（　　） A．甲滑轮组更省力，甲滑轮组的机械效率更大 B．甲滑轮组更省力，两滑轮组的机械效率相等 C．乙滑轮组更省力，乙滑轮组的机械效率更大 D．乙滑轮组更省力，两滑轮组的机械效率相等 5．（2025•龙岩模拟）如图光滑斜面AB＞AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部匀速拉到顶部，速度相同，沿斜面所需拉力分别为F1和F2，它们做功的功率分别为P1和P2，两个斜面的机械效率分别为η1和η2，则F1　 　F2，η1　 　η2。（选填“＞、＜或＝”） 6．（2025•惠州模拟）如图所示，甲、乙两个滑轮组由四个相同的滑轮组成。两滑轮组分别在F甲和F乙的作用下，用相同时间将质量相等的物体匀速提升相同的高度（忽略绳重和一切摩擦），则甲、乙两个滑轮组绳端的拉力 F甲　 　F乙，力F甲和F乙绳子自由端移动的速度v甲　 　v乙，甲、乙两个滑轮组的机械效率η甲　 　η乙（选填“＞”“＝”或“＜”）。 【题型二 提高机械效率的方法】 7．（2025•徐州期中）小明用滑轮组把一箱货物从一楼提升到三楼，感到很“吃力”，他在滑轮组的轴上加润滑油后，感觉好多了。则加上润滑油后，下列说法正确的是（　　） A．小明做的有用功减小、总功不变，滑轮组的机械效率减小 B．小明做的有用功增加、总功增加，滑轮组的机械效率不变 C．小明做的有用功减小、总功减小，滑轮组的机械效率不变 D．小明做的有用功不变、总功减小，滑轮组的机械效率增大 8．（2025•宜昌期末）如图为一款家用不锈钢材质的电动晾衣架，主要运用电动机、滑轮、钢丝绳等使晾衣架实现自动升降。下列措施可以提高整个装置的机械效率的是（　　） A．每次少晾一些衣服 B．使用较轻的铝合金 C．增大被提升衣服的高度 D．减小晾衣架上升的速度 9．（2025•咸阳期末）如图所示是吊车的起吊设备正在竖直向上提升重物，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．增大对钢绳自由端的拉力 B．增大被提升重物的提升高度 C．减小被提升重物的质量 D．减小动滑轮自身的质量 10．（2025•无锡期中）如图甲，用滑轮组竖直向上提升重物，不计绳重和摩擦，下列措施能提高滑轮组机械效率的是（　　） A．改为乙图绕线方式 B．减小定滑轮的重力 C．增大重物上升的高度 D．减小动滑轮的重力 11．（2025•石家庄模拟）如图是我国古代科技著作《天工开物》中的汲水工具——桔槔，它前端A用绳系一木桶，后端B系一质量适当的配重物，为了减小人向上提水时所需的拉力，应将配重物适当　 　（选填“靠近”或“远离”）支点，每次木桶中提起的水越多，该装置的机械效率就越　 　（选填“大”或“小”）。 12．（2025•定西三模）花匠手握如图所示的修枝剪刀把手的末端，可以轻松地剪断树枝。这时修枝剪刀属于 　 　（选填“省力”或“费力”）杠杆，使用时，若在轴上加润滑油，则可以　 　（选填“增大”或“减小”）杠杆的机械效率。 【题型三 测量滑轮组的机械效率】 13．（2025•南通期末）在“探究影响动滑轮机械效率的因素”实验中，小红用同一动滑轮进行了三次实验，实验装置如图所示，实验数据如表所示。 序号 钩码重G/N 物体上升的高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η/% 1 1 0.1 0.80 0.2 62.75 2 2 0.1 1.35 0.2 3 3 0.1 1.95 0.2 76.9 （1）实验时，应沿竖直方向　 　拉动弹簧测力计，使钩码上升； （2）第2次实验中，动滑轮的机械效率为　 　；（结果保留至0.1%） （3）分析表中数据可知：在用同一动滑轮将物体匀速提升相同的高度时，若仅增加被提升物体的重力，则拉力所做的额外功　 　，动滑轮的机械效率　 　（两空均选填“减小”、“不变”或“增大”）。以下提高效率的方法中，方法　 　与上述结论同理。 ①鼓励人们“拼车”出行 ②用新材料减轻汽车重力 ③汽车保持良好的润滑 （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”）。 14．（2025•东莞期末）在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了三次实验，实验数据记录如表。 次数 钩码重G/N 钩码上升距离h/cm 弹簧测力计示数F/N 弹簧测力计上升距离s/cm 机械效率 1 2 10 0.8 30 83.3% 2 4 10 1.5 30 88.9% 3 6 10 30 （1）实验时，要竖直向上　 　拉动弹簧测力计； （2）第3次实验中，弹簧测力计的示数如图，为　 　N；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　 　； （4）若第1次实验中，钩码上升高度增大为20cm，则过程中做的额外功　 ，滑轮组的机械效率　 ；（均选填“增大”、“减小”或“不变”） （5）小明发现边拉动边读数时，弹簧测力计示数不稳定，若第3次实验中，弹簧测力计的示数是在拉动的过程中停下来读取的，则此时滑轮组实际的机械效率　 　（选填“升高”、“不变”或“降低”）。 15．（2025•广安中考）小丽用图甲所示的装置，测量滑轮组的机械效率。根据所学知识回答下列问题。 实验 次数 钩码重力 G/N 钩码上升的高度 h/cm 绳子自由端的拉力 F/N 绳子自由端移动的距离 s/cm 机械效率 η 1 1 3 0.5 ① 66.7% 2 3 5 1.4 15 71.4% 3 6 9 2.5 27 ② （1）实验时应该竖直向上　 　（选填“匀速”或“变速”）拉动弹簧测力计。 （2）她按照正确步骤进行了3次实验，记录数据如表格所示。第1次实验中，绳子自由端移动的距离①为　 　；第3次实验中，机械效率②为　 　。 （3）她将图甲装置改接为图乙装置，提升相同钩码，得出图乙装置更　 　。（选填“省力”或“费力”） 16．（2025•沈阳模拟）某学习小组在探究“影响滑轮组机械效率的因素”时，提出了如下猜想： 猜想一：滑轮组机械效率与被提升物重有关； 猜想二：滑轮组机械效率与物体被提升的高度有关； 猜想三：滑轮组机械效率与动滑轮重有关。 【进行实验与收集证据】 （1）实验器材：两个相同的滑轮，一个不同的滑轮，一根细绳，钩码若干，刻度尺和弹簧测力计各一个。 （2）实验步骤： ①用弹簧测力计测出钩码重G； ②组装好实验器材，应沿竖直方向　 　拉动弹簧测力计使物体上升； ③用刻度尺分别测出物体上升的高度h和绳端移动的距离s，读出弹簧测力计的示数F，将数据填入表格； ④根据公式算出滑轮组的机械效率； ⑤改变物重，重复上面的实验； ⑥改变动滑轮重，重做实验。 （3）实验数据如下表所示，表中第2次实验时机械效率为　 　（结果保留一位小数）。 实验次数 物重G/N 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 1.0 0.3 66.7% 2 4 0.1 1.8 0.3 3 6 0.1 2.5 0.3 80% 4 6 0.2 2.5 0.6 80% 5 6 0.1 3 0.3 66.7% 【分析论证】 （4）分析表中的数据可知，实验时滑轮组是按图　 　的绕线方式组装的。 （5）分析第1、2、3次实验的数据可知：用同一滑轮组提升不同的物体时，物体越重，滑轮组的机械效率　 　 （选填“越高”、“越低”或“不变”）；分析第3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关；分析第　 　次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与动滑轮重有关。 【交流与评估】 （6）小王在实验中发现拉动弹簧测力计时，弹簧测力计示数很难稳定，为此他提出让弹簧测力计保持静止时读数，你认为小王的这种想法是否合理？　 　。 【题型四 机械效率的计算】 17．（2025•兰州中考）某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离和物体上升的高度随时间变化的关系分别如图线a、b所示。已知物体的质量为0.5kg，动滑轮的质量为0.1kg，绳子自由端的拉力F为2.5N。则在0～5s的时间内，下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度为0.02m/s B．滑轮组的有用功为0.5J C．拉力F的功率为0.05W D．滑轮组的机械效率为83.3% 18．（2025•滨州中考）如图所示，工人站在地面上，利用滑轮组将重为500N的建筑材料提升到楼上，10s的时间内将建筑材料匀速提升4m，已知工人对绳端施加的拉力为300N，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A．绳端移动的速度为0.4m/s B．拉力做功的功率为200W C．动滑轮所受的重力为50N D．该滑轮组的机械效率为83.3% 19．（2025•广元中考）用如图所示的滑轮组将重450N的物体M沿水平地面匀速拉动1m，绳子末端拉力F大小为40N，物体M所受摩擦力大小是物重的0.2倍。则下列说法错误的是（　　） A．物体M所受摩擦力方向水平向左 B．绳子末端移动的距离为3m C．该滑轮组的机械效率为70% D．在绳子与滑轮间加润滑油可提高滑轮组的机械效率 20．（2025•绵阳中考）持续提升农村幸福宜居品质是美丽乡村建设的任务之一。某乡村建设工地上，建筑工人准备利用如图所示的滑轮组（绳子未连接）匀速提升建筑材料，第一次需提升的建筑材料重1500N，第二次需提升的建筑材料重2000N，已知动滑轮组的总重量是200N，不计绳重和摩擦，则（　　） A．第一次提升，工人的拉力最小为340N B．第二次提升，工人的拉力最小为550N C．第一次提升，滑轮组的机械效率约为91% D．第二次提升，滑轮组的机械效率约为88% 21．（2025•盐城中考）小明利用动滑轮，将重1.5N的钩码匀速提升0.1m，所用的拉力为1N。此过程中，有用功为　 　J，动滑轮的机械效率为　 　。对于实际的机械，机械效率总　 　100%。 22．（2025•常州期末）用如图所示的滑轮组将重20N的货物以1m/s匀速竖直提升过程中，所用拉力F＝12.5N。若不计绳重与摩擦，则动滑轮重为　 N；滑轮组的机械效率为　 %；手拉动绳自由端的功率为　 W。 23．（2026•西安二模）如图所示，是我国古代著名的水利灌溉机械—龙骨水车。可以利用人力驱动水车，方便将低处的水提到高处。当人转动摇杆时，大轮随之转动，摇杆和大轮相当于一个　 　（选填“轮轴”或“定滑轮”）。工作时木链旋转一周，刮水板可将40kg的水提升到离水源2.5m高的田地中，所用时间为25s，人力驱动刮水板的平均功率约为80W。该过程中龙骨水车所做的有用功为　 　J，机械效率为　 　。（g取10N/kg） 24．（2025•德阳中考）塔吊是工程建设中常用的装置，其起吊部分的结构可简化为如图所示的滑轮组。用200N的拉力F，将480N的重物在10s内竖直匀速提升2m，则拉力F的功率为　 　W，该滑轮组的机械效率为　 　。 25．（2025•安徽中考）图示为某工人利用一滑轮提升物体的示意图。若该工人将质量为40kg的物体沿竖直方向匀速提升3m，此过程中滑轮的机械效率为80%，g取10N/kg。求： （1）物体受到的重力大小； （2）工人所做的有用功； （3）工人所做的总功。 26．（2025•淄博中考）家电“国补”政策拉动了消费，给市民带来了实惠。某小区业主购买了一台100英寸电视机，由于楼梯、电梯空间不足，工人师傅采取室外吊装方式上楼。已知电视机及包装箱总重720N，竖放时与水平地面的接触面积为6×103cm2。吊装时工人师傅用滑轮组在100s内将包装箱匀速提高20m，示意图如图所示。每个滑轮重80N，不计绳重及摩擦，g取10N/kg。求： （1）拆封前包装箱竖放时对水平地面的压强。 （2）拉力F的功率。 （3）滑轮组的机械效率。 1 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $ 12.4 机械效率 同步练习【四大题型】 【题型一 机械效率大小的比较】 1．（2025•无锡期末）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 解：两箱书的重力一定，楼的高度前后不变，克服书的重力所做的功为有用功，由W＝Gh可知，两次所做的有用功相等；因上楼的速度相同，第一次搬书多，用的向上的力大，由可知，上楼速度相同时，用的向上的力越大，做功的功率越大，因此P甲＞P乙； 搬书上楼时，克服小明自身重力所做的功为额外功，方法一所做的额外功为克服自身重力所做的功，而方法二所做的额外功是两次克服自身重力所做的功，因此方法二的额外功大于第一次的额外功，故方法二的总功大于第一次的总功，由可知，有用功相同时，总功越大，机械效率越低，因此η甲＞η乙； 综上可知，P甲＞P乙，η甲＞η乙，故A正确，BCD错误。 答案：A。 2．（2026•济宁二模）用如图甲所示的滑轮，先后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，两次做功的情况如图乙所示。不计绳重和摩擦，则（　　） A．提升过程中重物上升的速度与绳子自由端移动的速度相同 B．先后两次提升重物的过程中拉力做功的功率相同 C．两次提升重物的过程中拉力所做的额外功相同 D．第一次提升重物的机械效率较小 解：A、通过同一动滑轮，n＝2不变，则绳子自由端移动的距离s＝2h，物体移动的距离和绳子移动距离所用的时间相同，s相等，根据速度公式可知，绳子自由端移动的速度是重物上升速度的2倍，故A错误； BCD、不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力做的功是额外功，提升高度相同，根据W额＝G动h可知，两次提升重物所做额外功相等，故C符合题意； 由图乙可知，第一次额外功占总功的25%，则有用功占总功的75%；第二次额外功占总功的30%，则有用功占总功的70%，所以第一次提升重物的机械效率较大，因为两次提升重物在相同时间内沿竖直方向匀速提升相同高度，第一次做的有用功较多，根据W有＝G物h可知第一次提升物体的重力较大，又因为总功等于有用功加额外功，两次提升重物所做额外功相等，所以第一次做的总功较多，再根据，在时间相同的情况下，第一次拉力做功的功率较大，故BD错误，C正确。 答案：C。 3．（2026•漳州模拟）两个完全相同的滑轮，分别以图示两种方式，将重为G的物体以相同的速度匀速竖直提升相同高度，不计绳重和摩擦，甲、乙的机械效率为η1、η2，拉力F1、F2做的功分别为W1、W2，功率分别为P1、P2，下列判断正确的是（　　） A．F1＝2F2 B．η1＞η2 C．W1＞W2 D．P1＝P2 解： A、甲是定滑轮，乙是动滑轮，不计绳重和摩擦，甲的拉力等于物体的重力，而乙的拉力等于物体和滑轮总重的一半，故F1＜2F2，A错误； BC、不计绳重和摩擦，因为物重相同，提升的高度相同，故甲做的有用功等于乙做的有用功； 因为甲用定滑轮提升，乙用动滑轮提升，所以甲做的额外功为零，小于乙做的额外功，故甲做的总功小于乙做的总功，故C错误；由前面分析可知，甲做的有用功等于乙做的有用功，甲做的总功小于乙做的总功，因为机械效率是有用功与总功的比值，故甲的机械效率大于乙的机械效率，故B正确； D、又因为所用时间相同，由可知甲的功率小于乙的功率，故D错误。 答案：B。 4．（2026•常州模拟）为提升重物，某同学用同样的器材分别组装成甲、乙两滑轮组，如图所示，忽略绳重及摩擦，下列对两滑轮组的比较正确的是（　　） A．甲滑轮组更省力，甲滑轮组的机械效率更大 B．甲滑轮组更省力，两滑轮组的机械效率相等 C．乙滑轮组更省力，乙滑轮组的机械效率更大 D．乙滑轮组更省力，两滑轮组的机械效率相等 解：从图中可知，甲图连接动滑轮绳子的股数是2股，乙图中连接动滑轮绳子的股数是3股，由可知，甲图绳末端的拉力是，乙图中绳末端的拉力为，因此乙滑轮组更省力；根据，物重相同、动滑轮的重力相同，则两滑轮组的机械效率相同，故D正确，ABC错误。 答案：D。 5．（2025•龙岩模拟）如图光滑斜面AB＞AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部匀速拉到顶部，速度相同，沿斜面所需拉力分别为F1和F2，它们做功的功率分别为P1和P2，两个斜面的机械效率分别为η1和η2，则F1　＜　F2，η1　＝　η2。（选填“＞、＜或＝”） 解： （1）斜面光滑说明没有摩擦，所以使用斜面时额外功为0。沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部匀速拉到顶部，G、h相同，根据W有＝Gh可知，所做的有用功相同，即W有1＝W有2， 不考虑摩擦，额外功为0，有用功等于总功，所以W总1＝W总2，又AB＞AC，即s1＞s2，由W总＝Fs可知， F1＜F2； （2）斜面光滑说明没有摩擦，所以额外功为0，有用功等于总功，根据可知，机械效率均为100%，所以η1＝η2。 答案：＜；＝。 6．（2025•惠州模拟）如图所示，甲、乙两个滑轮组由四个相同的滑轮组成。两滑轮组分别在F甲和F乙的作用下，用相同时间将质量相等的物体匀速提升相同的高度（忽略绳重和一切摩擦），则甲、乙两个滑轮组绳端的拉力 F甲　＜　F乙，力F甲和F乙绳子自由端移动的速度v甲　＞　v乙，甲、乙两个滑轮组的机械效率η甲　＝　η乙（选填“＞”“＝”或“＜”）。 解：由图可知，承担物重的绳子段数n甲＝3，n乙＝2；由题可知，动滑轮重、物体的重力均相等，不计绳重与摩擦，根据可知，甲滑轮组的拉力较小，即F甲＜F乙； 根据可知， ， ，故v甲＞v乙； 物重相等，提升相同的高度，根据W有＝G物h可知有用功相同；不计绳重与摩擦，动滑轮重相同，根据W额＝G动h可知做的额外功相同，由W总＝W有+W额可知，拉力做的总功相等，由可知，两滑轮组的机械效率相等，即η甲＝η乙。 答案：＜；＞；＝。 【题型二 提高机械效率的方法】 7．（2025•徐州期中）小明用滑轮组把一箱货物从一楼提升到三楼，感到很“吃力”，他在滑轮组的轴上加润滑油后，感觉好多了。则加上润滑油后，下列说法正确的是（　　） A．小明做的有用功减小、总功不变，滑轮组的机械效率减小 B．小明做的有用功增加、总功增加，滑轮组的机械效率不变 C．小明做的有用功减小、总功减小，滑轮组的机械效率不变 D．小明做的有用功不变、总功减小，滑轮组的机械效率增大 解：由W有＝Gh可知，所做的有用功不变，在滑轮组上加润滑油后，摩擦力减小，克服摩擦力所做的额外功减少，由W总＝W有+W额可知，总功减小，由机械效率计算公式可知，滑轮组的机械效率增大，故D正确，ABC错误。 答案：D。 8．（2025•宜昌期末）如图为一款家用不锈钢材质的电动晾衣架，主要运用电动机、滑轮、钢丝绳等使晾衣架实现自动升降。下列措施可以提高整个装置的机械效率的是（　　） A．每次少晾一些衣服 B．使用较轻的铝合金 C．增大被提升衣服的高度 D．减小晾衣架上升的速度 解： A、根据公式，少晾一些衣服，会使物体重力G减小，有用功减小，额外功不变，有用功在总功中所占比例减小，机械效率降低，故A错误。 B、使用较轻的铝合金，可减小晾衣架的自重，从而减小额外功。根据，在有用功不变时，额外功减小，总功减小，有用功在总功中所占比例增大，机械效率提高，故B正确。 C、由，对于滑轮组，若不计绳重和摩擦，，s＝nh，则，可知机械效率与提升高度h无关，故C错误。 D、晾衣架上升的速度不影响有用功、额外功和总功的大小，根据，机械效率不会因速度改变而改变，故D错误。 答案：B。 9．（2025•咸阳期末）如图所示是吊车的起吊设备正在竖直向上提升重物，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．增大对钢绳自由端的拉力 B．增大被提升重物的提升高度 C．减小被提升重物的质量 D．减小动滑轮自身的质量 解：A、增大钢绳对滑轮的拉力，拉力做的功为总功，而有用功是克服重物重力做的功，额外功主要是克服动滑轮重力等做的功，增大拉力并不能直接提高有用功在总功中的比例，故A错误。 B、由可知，机械效率与重物被提升的高度h无关，增大被提升重物的高度不能提高机械效率，故B错误。 C、减小被提升重物的质量，即减小了重物的重力G，根据，分子变小，机械效率会减小，故C错误。 D、减小动滑轮自身的质量，即减小了动滑轮的重力G动，根据，分母变小，机械效率会增大，故D正确。 答案：D。 10．（2025•无锡期中）如图甲，用滑轮组竖直向上提升重物，不计绳重和摩擦，下列措施能提高滑轮组机械效率的是（　　） A．改为乙图绕线方式 B．减小定滑轮的重力 C．增大重物上升的高度 D．减小动滑轮的重力 解：A、滑轮组的机械效率和绕线方式没有关系，A错误； B、减小定滑轮的重力不会影响滑轮组的机械效率，B错误； C、增大重物上升的高度也不会改变滑轮组的机械效率，C错误； D、减小动滑轮的重力可以减少额外功，从而增大机械效率，D正确； 答案：D。 11．（2025•石家庄模拟）如图是我国古代科技著作《天工开物》中的汲水工具——桔槔，它前端A用绳系一木桶，后端B系一质量适当的配重物，为了减小人向上提水时所需的拉力，应将配重物适当　远离　（选填“靠近”或“远离”）支点，每次木桶中提起的水越多，该装置的机械效率就越　大　（选填“大”或“小”）。 解：根据杠杆平衡条件可知，在阻力不变的情况下，要减小动力，可以减小阻力臂或增大动力臂，本题中将作为附加动力的配重远离支点、即可减小人向上提水时所需的拉力； 每次木桶中提起的水越多，有用功越大，根据，额外功不变，有用功增多，则效率会变大。 答案：远离；大。 12．（2025•定西三模）花匠手握如图所示的修枝剪刀把手的末端，可以轻松地剪断树枝。这时修枝剪刀属于　省力　 （选填“省力”或“费力”）杠杆，使用时，若在轴上加润滑油，则可以　增大　（选填“增大”或“减小”）杠杆的机械效率。 解：剪刀属于杠杆，支点是B点，动力作用在A点，阻力作用在C点，使用时动力臂大于阻力臂，因此是省力杠杆； 使用时，若在轴上加润滑油，可以减小轴的摩擦，从而减小额外功，可以增大杠杆的机械效率。 答案：省力；增大。 【题型三 测量滑轮组的机械效率】 13．（2025•南通期末）在“探究影响动滑轮机械效率的因素”实验中，小红用同一动滑轮进行了三次实验，实验装置如图所示，实验数据如表所示。 序号 钩码重G/N 物体上升的高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η/% 1 1 0.1 0.80 0.2 62.75 2 2 0.1 1.35 0.2 3 3 0.1 1.95 0.2 76.9 （1）实验时，应沿竖直方向　匀速　拉动弹簧测力计，使钩码上升； （2）第2次实验中，动滑轮的机械效率为　74.1%　；（结果保留至0.1%） （3）分析表中数据可知：在用同一动滑轮将物体匀速提升相同的高度时，若仅增加被提升物体的重力，则拉力所做的额外功　增大　，动滑轮的机械效率　增大　（两空均选填“减小”、“不变”或“增大”）。以下提高效率的方法中，方法　①　与上述结论同理。 ①鼓励人们“拼车”出行 ②用新材料减轻汽车重力 ③汽车保持良好的润滑 （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　偏大　（选填“偏大”“偏小”或“更准确”）。 解：（1）实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，弹簧测力计示数不变，便于读数； （2）第2次实验中，滑轮对钩码所做的功为W有＝Gh＝2N×0.1m＝0.2J， 拉力做的总功W总＝Fs＝1.35N×0.2m＝0.27J， 动滑轮的机械效率； （3）在用同一动滑轮将物体匀速提升相同的高度时，由表格数据可知： 第一次拉力所做的额外功W额1＝W总1﹣W有1＝F1s﹣G1h＝0.8N×0.2m﹣1N×0.1m＝0.06J， 第二次拉力所做的额外功W额2＝W总2﹣W有2＝F2s﹣G2h＝1.35N×0.2m﹣2N×0.1m＝0.07J， 第三次拉力所做的额外功W额3＝W总3﹣W有3＝F3s﹣G3h＝1.95N×0.2m﹣3N×0.1m＝0.09J， 综上可知，若仅增加被提升物体的物重，则拉力所做的额外功增大， 由表格数据最后一列可知，动滑轮的机械效率增大； 方法①：鼓励人们“拼车”出行，使汽车尽量装满人员，是在额外功相同时，人越多，有用功越多，机械效率越高，故方法①符合题意； 方法②：汽车制造厂用新材料减轻汽车重量，是通过减小额外功来增加机械效率的，故方法②不符合题意。 方法③：经常给汽车做保养，保持良好的润滑，提高滑轮组机械效率的方法是通过减小摩擦（减小额外功）来增大机械效率的，故方法③不符合题意。 提高效率的方法中，方法①与上述结论同理； （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。 答案：（1）匀速；（2）74.1%；（3）增大；增大；①；（4）偏大。 14．（2025•东莞期末）在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了三次实验，实验数据记录如表。 次数 钩码重G/N 钩码上升距离h/cm 弹簧测力计示数F/N 弹簧测力计上升距离s/cm 机械效率 1 2 10 0.8 30 83.3% 2 4 10 1.5 30 88.9% 3 6 10 30 （1）实验时，要竖直向上　匀速　拉动弹簧测力计； （2）第3次实验中，弹簧测力计的示数如图，为　2.2　N；机械效率为　90.9%　（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　高　； （4）若第1次实验中，钩码上升高度增大为20cm，则过程中做的额外功　增大　，滑轮组的机械效率　不变　；（均选填“增大”、“减小”或“不变”） （5）小明发现边拉动边读数时，弹簧测力计示数不稳定，若第3次实验中，弹簧测力计的示数是在拉动的过程中停下来读取的，则此时滑轮组实际的机械效率　升高　（选填“升高”、“不变”或“降低”）。 解：（1）在实验时，要竖直向上匀速拉动弹簧测力计； （2）由图可知弹簧测力计的分度值为0.2N，根据指针位置可以知道其示数为2.2N。 第3次实验中拉力的总功为， 第3次实验中有用功为， 滑轮组的机械效率为； （3）由表中实验数据可知，1、2、3次实验提升重物依次增加，滑轮组的机械效率越来越高，可得实验结论：用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高。 （4）若第1次实验中，钩码上升高度增大为20cm，动滑轮的重和摩擦力大小都不变，移动的距离增加，根据W额＝G动h知额外功增大，拉力和物体的重力大小不变，拉力移动距离仍是物体移动距离的3倍，根据机械效率公式知滑轮组的机械效率不变。 （5）若第3次实验中，弹簧测力计的示数是在拉动的过程中停下来读取的，则此时滑轮组的与绳子之间没有滑动摩擦力，造成拉力变小，滑轮组的总功比实际总功偏小，造成机械效率变大。 答案：（1）匀速；（2）2.2；90.9%；（3）高；（4）增大；不变；（5）升高。 15．（2025•广安中考）小丽用图甲所示的装置，测量滑轮组的机械效率。根据所学知识回答下列问题。 实验 次数 钩码重力 G/N 钩码上升的高度 h/cm 绳子自由端的拉力 F/N 绳子自由端移动的距离 s/cm 机械效率 η 1 1 3 0.5 ① 66.7% 2 3 5 1.4 15 71.4% 3 6 9 2.5 27 ② （1）实验时应该竖直向上　匀速　（选填“匀速”或“变速”）拉动弹簧测力计。 （2）她按照正确步骤进行了3次实验，记录数据如表格所示。第1次实验中，绳子自由端移动的距离①为 　9　；第3次实验中，机械效率②为　80%　。 （3）她将图甲装置改接为图乙装置，提升相同钩码，得出图乙装置更　费力　。（选填“省力”或“费力”） 解： （1）实验时，应将弹簧测力计竖直向上匀速拉动，这样既便于读数，根据二力平衡，这时的示数也更准确； （2）由可求第1次实验中，绳子自由端移动的距离；，解得：s＝9cm， 第3次实验的机械效率：； （3）用不同的滑轮组提升相同的物体，绳子的段数越多越省力，图甲装置改接为图乙装置，提升相同钩码，得出图乙装置更费力。答案：（1）匀速；（2）9；80%；（3）费力。 16．（2025•沈阳模拟）某学习小组在探究“影响滑轮组机械效率的因素”时，提出了如下猜想： 猜想一：滑轮组机械效率与被提升物重有关； 猜想二：滑轮组机械效率与物体被提升的高度有关； 猜想三：滑轮组机械效率与动滑轮重有关。 【进行实验与收集证据】 （1）实验器材：两个相同的滑轮，一个不同的滑轮，一根细绳，钩码若干，刻度尺和弹簧测力计各一个。 （2）实验步骤： ①用弹簧测力计测出钩码重G； ②组装好实验器材，应沿竖直方向　匀速　拉动弹簧测力计使物体上升； ③用刻度尺分别测出物体上升的高度h和绳端移动的距离s，读出弹簧测力计的示数F，将数据填入表格； ④根据公式算出滑轮组的机械效率； ⑤改变物重，重复上面的实验； ⑥改变动滑轮重，重做实验。 （3）实验数据如下表所示，表中第2次实验时机械效率为　74.1%　（结果保留一位小数）。 实验次数 物重G/N 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 1.0 0.3 66.7% 2 4 0.1 1.8 0.3 3 6 0.1 2.5 0.3 80% 4 6 0.2 2.5 0.6 80% 5 6 0.1 3 0.3 66.7% 【分析论证】 （4）分析表中的数据可知，实验时滑轮组是按图　B　的绕线方式组装的。 （5）分析第1、2、3次实验的数据可知：用同一滑轮组提升不同的物体时，物体越重，滑轮组的机械效率　越高　（选填“越高”、“越低”或“不变”）；分析第3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关；分析第　3、5　次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与动滑轮重有关。 【交流与评估】 （6）小王在实验中发现拉动弹簧测力计时，弹簧测力计示数很难稳定，为此他提出让弹簧测力计保持静止时读数，你认为小王的这种想法是否合理？　不合理　。 解：（2）实验时，应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使装置处于平衡状态，拉力大小等于测力计示数； （3）表中第2次实验时机械效率； （4）由表中数据绳端移动的距离是重物提升高度的3倍，重物有三股绳子承担，故实验的滑轮组的组装方式为图B； （5）由1、2、3次实验的数据可知，第3次，物体的重力最大，滑轮组的机械效率最高，可以得到用同一滑轮组提升不同的重物到同一高度，重物的重力越大，机械效率越高。 探究滑轮组的机械效率与动滑轮重有关，要控制除了改变动滑轮的重力不同外，提升重物的重力和提升高度都相同，选择第3、5次实验数据。 （6）测量滑轮组的实验中，若静止读取弹簧测力计的示数，此时没有摩擦力，测量的拉力偏小，总功偏小，有用功不变，测量的机械效率偏大，这样是不合理的。 答案：（1）匀速；（3）74.1%；（4）B；（5）越高；3、5；（6）不合理。 【题型四 机械效率的计算】 17．（2025•兰州中考）某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离和物体上升的高度随时间变化的关系分别如图线a、b所示。已知物体的质量为0.5kg，动滑轮的质量为0.1kg，绳子自由端的拉力F为2.5N。则在0～5s的时间内，下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度为0.02m/s B．滑轮组的有用功为0.5J C．拉力F的功率为0.05W D．滑轮组的机械效率为83.3% 解：A、使用滑轮组时，省力费距离，由图可知，在0～5s的时间内， 绳端移动的距离为s＝0.3m，物体上升的高度为h＝0.1m， 绳子自由端移动的速度：，故A错误； B、滑轮组对物体做的有用功：W有＝Gh＝mgh＝0.5kg×10N/kg×0.1m＝0.5J，故B正确； C、拉力做的总功：W总＝Fs＝2.5N×0.3m＝0.75J， 拉力F的功率：，故C错误； D、滑轮组的机械效率：，故D错误。 答案：B。 18．（2025•滨州中考）如图所示，工人站在地面上，利用滑轮组将重为500N的建筑材料提升到楼上，10s的时间内将建筑材料匀速提升4m，已知工人对绳端施加的拉力为300N，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A．绳端移动的速度为0.4m/s B．拉力做功的功率为200W C．动滑轮所受的重力为50N D．该滑轮组的机械效率为83.3% 解： A、由图可知，动滑轮上承担物重的绳子段数n＝2，建筑材料上升高度h＝4m，则绳端移动的距离s＝nh＝2×4m＝8m，绳端移动的速度，故A错误。 B、拉力做的总功W＝Fs＝300N×8m＝2400J， 拉力做功的功率，故B错误。 C、不计绳重及摩擦时，拉力公式为，变形可得：动滑轮的重力G动＝nF﹣G＝2×300N﹣500N＝100N，故C错误。 D、有用功W有＝Gh＝500N×4m＝2000J，机械效率，故D正确。 答案：D。 19．（2025•广元中考）用如图所示的滑轮组将重450N的物体M沿水平地面匀速拉动1m，绳子末端拉力F大小为40N，物体M所受摩擦力大小是物重的0.2倍。则下列说法错误的是（　　） A．物体M所受摩擦力方向水平向左 B．绳子末端移动的距离为3m C．该滑轮组的机械效率为70% D．在绳子与滑轮间加润滑油可提高滑轮组的机械效率 解：A、拉动绳子，物体向右移动，而摩擦力方向与相对运动方向相反，故M所受摩擦力方向水平向左，故A正确； B、物体M沿水平地面匀速拉动1m，图中n＝3，故拉力移动的距离是物体移动距离的3倍，为3m，故B正确； C、物体M所受摩擦力大小是物重的0.2倍，f＝0.2G＝0.2×450N＝90N； 克服摩擦力做的有用功W有用＝fs＝90N×1m＝90J； 总功W总＝FsF＝40N×3m＝120J； 机械效率；故C错误； D、在绳子与滑轮间加润滑油可以减小机械的摩擦力，少做额外功，故可提高滑轮组的机械效率，故D正确。 答案：C。 20．（2025•绵阳中考）持续提升农村幸福宜居品质是美丽乡村建设的任务之一。某乡村建设工地上，建筑工人准备利用如图所示的滑轮组（绳子未连接）匀速提升建筑材料，第一次需提升的建筑材料重1500N，第二次需提升的建筑材料重2000N，已知动滑轮组的总重量是200N，不计绳重和摩擦，则（　　） A．第一次提升，工人的拉力最小为340N B．第二次提升，工人的拉力最小为550N C．第一次提升，滑轮组的机械效率约为91% D．第二次提升，滑轮组的机械效率约为88% 解：滑轮组绳子股数越多，自由端的拉力越小；由图可知，滑轮为4个，则绳子股数最多为5； A、第一次提升，不计绳重和摩擦，工人的最小拉力为： ，故A正确； B、第二次提升，不计绳重和摩擦，工人的最小拉力为： ，故B错误； C、不计绳重和摩擦，第一次提升，滑轮组的机械效率为： ，故C错误； D、不计绳重和摩擦，第二次提升，滑轮组的机械效率为： ，故D错误。 答案：A。 21．（2025•盐城中考）小明利用动滑轮，将重1.5N的钩码匀速提升0.1m，所用的拉力为1N。此过程中，有用功为 　0.15　J，动滑轮的机械效率为　75%　。对于实际的机械，机械效率总　小于　100%。 解：使用动滑轮提升重物，克服重物重力做的功为有用功，则有用功W有用＝Gh＝1.5N×0.1m＝0.15J。 使用动滑轮时，绳子自由端移动的距离s是物体上升高度h的2倍，即s＝2h＝2×0.1m＝0.2m，总功为W总＝Fs＝1N×0.2m＝0.2J，则动滑轮的机械效率为：＝75%。 对于实际的机械，由于额外功总是存在的，例如要克服机械自重、摩擦等做功，所以有用功总是小于总功，根据机械效率公式可知，机械效率总小于100%。 答案：0.15；75%；小于。 22．（2025•常州期末）用如图所示的滑轮组将重20N的货物以1m/s匀速竖直提升过程中，所用拉力F＝12.5N。若不计绳重与摩擦，则动滑轮重为　5　N；滑轮组的机械效率为　80　%；手拉动绳自由端的功率为　25　W。 解：由图可知绳子的有效段数n＝2，若不计绳重与摩擦，根据F＝（G+G动）可知，动滑轮的重力为： G动＝nF﹣G＝2×12.5N﹣20N＝5N； 滑轮组的机械效率为：； 因为匀速上升，则手拉动绳自由端的功率为：。 答案：5；80；25。 23．（2026•西安二模）如图所示，是我国古代著名的水利灌溉机械—龙骨水车。可以利用人力驱动水车，方便将低处的水提到高处。当人转动摇杆时，大轮随之转动，摇杆和大轮相当于一个　轮轴　（选填“轮轴”或“定滑轮”）。工作时木链旋转一周，刮水板可将40kg的水提升到离水源2.5m高的田地中，所用时间为25s，人力驱动刮水板的平均功率约为80W。该过程中龙骨水车所做的有用功为　1000　J，机械效率为　50%　。（g取10N/kg） 解：摇杆和大轮相当于一个轮轴，摇杆的半径大于大轮的半径，属于省力杠杆； 该过程中龙骨水车所做的有用功为：W有＝Gh＝mgh＝40kg×10N/kg×2.5m＝1000J； 根据可知，人对龙骨水车做的总功为： W总＝Pt＝80W×25s＝2000J， 则机械效率为：。 答案：轮轴；1000；50%。 24．（2025•德阳中考）塔吊是工程建设中常用的装置，其起吊部分的结构可简化为如图所示的滑轮组。用200N的拉力F，将480N的重物在10s内竖直匀速提升2m，则拉力F的功率为　120　W，该滑轮组的机械效率为 　80%　。 解：由图可知，滑轮组中动滑轮上的绳子段数为n＝3， 拉力F做的总功：W＝Fs＝Fnh＝200N×3×2m＝1200J， 拉力F的功率：； 拉力做的有用功：W有＝Gh＝480N×2m＝960J， 该滑轮组的机械效率：。 答案：120；80%。 25．（2025•安徽中考）图示为某工人利用一滑轮提升物体的示意图。若该工人将质量为40kg的物体沿竖直方向匀速提升3m，此过程中滑轮的机械效率为80%，g取10N/kg。求： （1）物体受到的重力大小； （2）工人所做的有用功； （3）工人所做的总功。 解：（1）物体受到的重力大小为G＝mg＝40kg×10N/kg＝400N； （2）工人所做的有用功为：； （3）根据可知，工人所做的总功为：。 答：（1）物体受到的重力大小为400N； （2）工人所做的有用功为1200J； （3）工人所做的总功为1500J。 26．（2025•淄博中考）家电“国补”政策拉动了消费，给市民带来了实惠。某小区业主购买了一台100英寸电视机，由于楼梯、电梯空间不足，工人师傅采取室外吊装方式上楼。已知电视机及包装箱总重720N，竖放时与水平地面的接触面积为6×103cm2。吊装时工人师傅用滑轮组在100s内将包装箱匀速提高20m，示意图如图所示。每个滑轮重80N，不计绳重及摩擦，g取10N/kg。求： （1）拆封前包装箱竖放时对水平地面的压强。 （2）拉力F的功率。 （3）滑轮组的机械效率。 解：（1）拆封前包装箱竖放时对水平地面的压强为：； （2）由图可知，动滑轮由两段绳子承担，所以拉力为：， 包装箱上升的速度， 则绳端的速度va＝2v＝2×0.2m/s＝0.4m/s， 拉力F的功率； （3）滑轮组的机械效率为：。 答：（1）拆封前包装箱竖放时对水平地面的压强为1.2×103Pa。 （2）拉力F的功率为160W。 （3）滑轮组的机械效率为90%。 1 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $