11.3 机械效率 练习-2025-2026学年沪科版物理八年级全一册

**基本信息** 本练习通过基础认知、概念理解、实验探究、综合应用四层设计，实现机械效率从概念辨析到实际计算的递进，强化科学思维与科学探究能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|有用功/额外功判断、效率概念|8道单选题聚焦核心概念辨析，如动滑轮有用功判断（题1）| |概念理解|效率公式应用、影响因素分析|4道填空题深化公式计算，如杠杆效率（题10）、滑轮组摩擦力（题11）| |实验探究|斜面/滑轮组效率影响因素|2道实验题培养数据处理能力，如斜面倾斜程度对效率影响（题14）| |综合应用|效率与功率、总功结合计算|3道计算题提升综合应用，如盘山公路效率（题16）、起重机多因素计算（题17）|

11.3 机械效率练习沪科版 一、单选题 1．工人师傅用动滑轮提升重物，下列有关他做功的说法正确的是 A．他提起动滑轮所做的功是有用功 B．他提起重物时，克服摩擦力所做的功是有用功 C．动滑轮对重物做的功是有用功 D．他的拉力做的功是有用功 2．无人机应用广泛，现在无人机的很多钢材部件用密度更小的碳纤维替换，来减轻机身重量。如图所示，用碳纤维替换后的无人机与未替换前相比，将同一个快递包裹从地面运送到五楼，可以（   ） A．减少有用功 B．增大有用功 C．减少额外功 D．增大总功 3．关于功、功率、机械效率的说法中，正确的是（　　） A．功率大的机械，机械效率一定高 B．机械效率越高，有用功与总功的比值越大 C．越省力的机械，机械效率越高 D．机械做功时，做的有用功越多，机械效率越高 4．如图所示，用机械提起同一重物，不考虑绳重和摩擦，其中机械效率最高的是（　　） A． B． C． D． 5．如图，小明分别用甲、乙滑轮把同一桶沙提升相同高度。用甲滑轮所做的有用功为W1，机械效率；用乙滑轮所做的有用功为W2，机械效率为，若不计绳重与摩擦，则（　　） A． B． C． D． 6．《物原》记载“史佚始作辘轳”，其形状如图所示，人们借助辘轳从井中汲水时，转动摇把，使绳子在轴筒上不断叠绕，从而将水桶从井中提出。下列说法正确的是（　　） A．使用该装置能够省功 B．取水时会对这桶水做功 C．使用更重的桶能提高机械效率 D．提着水桶水平运动时，拉力对水桶做了功 7．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% 8．如图所示，是《天工开物》中提到的手摇式龙骨水车，它可取水灌溉，若龙骨水车在10min的时间内将质量为1t的水提升了2m，人力匀速手摇驱动水车做的额外功为，下列相关说法错误的是（　　） A．水从低处提升到高处时，水的重力势能增加 B．10min内人力驱动水车做总功的功率为50W C．10min内龙骨水车取水灌溉的机械效率为 D．如果齿轮与轴之间的摩擦变大，会导致机械效率降低 二、填空题 9．如图为《物原》中记载的人们借助辘轳从井中汲水时的情景。用辘轳汲水时，对水做的功是__________功，对水桶做的功是__________功。（均选填“有用”“额外”或“总”） 10．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___________。 11．如图所示，在50N的水平拉力F作用下，重800N的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间滑动摩擦力为120N。则物体A受到的拉力是__________N，滑轮组的机械效率为__________；若物体的速度为0.2m/s，则拉力的功率是__________W。 12．如图甲所示，斜面静置于水平面上，小明同学将A、B两个完全相同的物体，分别沿左、右两侧斜面由底端拉到顶端，做功情况如图乙所示．则小明对A做的有用功为__________J；左、右两侧斜面的机械效率之比为__________。 13．如图是我国古代劳动者利用简易机械将巨木抬起施工的情景。这些劳动者竖直向下施力，将横杆一端压下，使巨木的重心上升，则该简易机械对巨木做的有用功为________，机械效率为________。（取） 三、实验题 14．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。他将木块放在如图所示的斜面上，并用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉木块，收集到下表中的实验数据： 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 有用功 W有/J 总功 W总/J 机械效率 /% 1 较缓 5 0.2 1 2.1 1.0 2.1 47.6 2 较陡 5 0.5 1 3.6 2.5 ▲ 69.4 3 最陡 5 0.7 1 4.3 3.5 4.3 81.4 (1)比较表中数据可知：斜面越________（选填“缓”或“陡”）越省力；斜面越陡，斜面的机械效率越__________（选填“高”或“低”）； (2)表中空格处的数据应为___________； (3)在第1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”、“变小”或“不变”）。 15．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同数量的钩码，分别做了甲、乙、丙三组实验，实验数据记录如下： 次数 钩码 重/N 钩码上升 的距离/cm 弹簧测力计 的示数/N 弹簧测力计上 升的距离/cm 机械 效率 1 2 5 1 15 66.7% 2 4 5 1.7 15 3 6 5 15 83.3% (1)在实验操作中，应该使钩码___________（选填“快速”或“缓慢”）上升。 (2)进行第2次测量时， 滑轮组做的有用功是___________J滑轮组的机械效率约为___________。（保留三位有效数字） (3)进行第3次测量时，弹簧测力计的示数为___________N，滑轮组做的有用功是___________J。 (4)分析实验数据，实验小组得出实验结论：滑轮组的机械效率与___________有关。 四、计算题 16．如图所示，骊山盘山公路全长大约9km，海拔落差高度约1000m，共计15道弯，似玉带环绕，层层叠起。某新能源纯电动客车，满载乘客时总重力为，现以80kW的恒定功率沿骊山盘山公路从山底匀速行驶至山顶，用时30min。假设行驶过程中客车所受重力和阻力大小均恒定不变。求： (1)整个过程中，汽车电动机所做的总功； (2)盘山公路的机械效率。 17．如图所示是一种塔式起重机，它将600kg的建筑材料匀速吊起时，对绳子的拉力F为2500N，建筑材料上升5m，g取，求： (1)提升重物做的有用功； (2)塔式起重机的机械效率； (3)若动滑轮的质量为80kg，求克服摩擦和钢绳重所做的功。 18．如图所示，动滑轮重10N，在50N的拉力F作用下，滑轮组拉着重100N的物体A在水平面上以0.1m/s的速度运动10s（忽略绳重和滑轮间的摩擦），求： （1）拉力F对物体A做的有用功； （2）拉力F做功的总功率； （3）该滑轮组的机械效率。 11.3 机械效率练习沪科版答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C C B B D B D C 1．C 【详解】用动滑轮提升物体，升高物体所做的功为有用功；克服摩擦力、提高绳子和动滑轮所做的功，是无用但又不得不做的功，是额外功；绳子自由端的拉力所做的功为总功，故ABD错误，C正确． 故选C. 2．C 【详解】将同一个快递包裹从地面运送到五楼，克服无人机自重做的是额外功，用碳纤维替换后的无人机与未替换前相比，机身减轻了重量，所以，减少了额外功；克服包裹的重力做的功是有用功，与未替换前相比没有变化，即有用功不变；总功等于有用功和额外功之和，有用功不变，额外功减少，总功减少。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 3．B 【详解】A．功率和机械效率是两个不同的物理量，它们之间没有直接关系。功率大只说明做功快，但并不能说明机械效率高。故A错误； B．机械效率是指有用功与总功的比值，机械效率越高，有用功与总功的比值越大，故B正确； C．机械效率等于有用功在总功中所占的比值，越省力的机械，机械效率不一定越高，故C错误； D．由得，机械做功时，由于总功未知，做的有用功越多，机械效率不一定越大，故D错误。 故选B。 4．B 【详解】用机械提起同一重物，不考虑绳重和摩擦，则对动滑轮做功为额外功，则机械效率为 只有B选项没有动滑轮，机械效率最高，故B符合题意；ACD不符合题意。 故选B。 5．D 【详解】如图甲乙所示，把同一桶沙提升相同高度，有用功为W=Gh，因此W1=W2。图乙中要克服动滑轮重做功，也为额外功，即在有用功相同情况下，乙图中额外功更多，则机械效率更小，即。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 6．B 【详解】A．根据功的原理，使用任何机械都不能省功，只能省力或改变力的方向。辘轳作为轮轴装置，本质是杠杆的变形，因此不能省功，只能省力。故A错误； B．取水时，绳子对这桶水施加了拉力，这桶水在拉力的方向上移动了距离，因此取水时拉力对这桶水做了功。故B正确； C．使用更重的桶会增加汲水时所做的额外功，在有用功不变的情况下，总功增加，机械效率降低。故C错误； D．做功的两个必要因素是力和在力的方向上移动的距离。提着水桶水平运动时，拉力方向竖直向上，而运动方向水平，拉力方向与运动方向垂直，因此拉力对水桶不做功。故D错误。 故选B。 7．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。 8．C 【详解】A．水从低处提升到高处时，高度增加，质量不变，重力势能增大，故A正确，不符合题意； B．有用功W有=Gh=mgh=1000kg×10N/kg×2m=20000J 总功W总=W有+W额=20000J+10000J=30000J 功率 故B正确，不符合题意； C．机械效率 故C错误，符合题意； D．如果齿轮与轴之间的摩擦变大，额外功会增加，机械效率会降低，故D正确，不符合题意。 故选C。 9． 有用 额外 【详解】[1][2]有用功是指人们为实现目的做的必要功，额外功是指为实现目的，除必要功外，额外消耗的非必要功，总功则是有用功和额外功的总和。用辘轳汲水时，目的是把水提上来，因此对水做的功是有用功，而汲水的过程中，提起水桶并非目的，但又不得不对水桶做功，因此对水桶做的功是额外功。 10．62.5% 【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 11． 120 80% 30 【详解】[1]物体与地面间滑动摩擦力为120N，物体沿水平地面做匀速直线运动，物体处于平衡状态，所以物体A受到的拉力等于物体受到的摩擦力，为120N。 [2]由图可知，动滑轮上有3股绳，在50N的水平拉力F作用下，A受到的拉力为120N，则滑轮组的机械效率 [3]由 物体的速度为0.2m/s，则拉力的功率 12． 2 5∶6 【详解】[1]由图乙可知，小明对A做的总功和额外功分别为3J和1J，所以有用功W有=W总-W额=3J-1J=2J [2]因为小明同学是将两个完全相同的物体提升相同的高度，所以他对两物体所做有用功相同，由效率公式可得左侧斜面效率 右侧斜面效率 则左、右两侧斜面的机械效率之比为 13． 420 42% 【详解】[1]巨木的重心上升，该简易机械对巨木做的有用功W有用=Gh=mgh=420kg×10N/kg×0.1m=420J [2]劳动者竖直向下施力，将横杆一端压下，则劳动者做的总功W总=Fs=2000N×0.5m=1000J 机械效率 14．(1) 缓 高 (2)3.6 (3)1.1 (4)变大 【详解】（1）[1]由表格中的数据可知，斜面的倾角越大，拉力F越大，但始终小于重力G，因此可得，使用斜面时能省力，且斜面倾斜程度越小越省力。 [2]由表格中的数据可知，当斜面的倾斜程度变大时，机械效率随之变大，故可以得出的探究结论是：斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越高。 （2）表格中空格处数据是做的总功，即 W总=Fs=3.6N×1m=3.6J （3）由表中数据可知，第1次实验中，克服摩擦力所做的额外功为 W额=W总-W有=2.1J-1.0J=1.1J 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，小车受到的摩擦力小，同样条件下，拉力做的有用功不变，但额外功减小，所以机械效率变大。 15． 缓慢 0.2 78.4% 2.4 0.3 物重（或钩码重） 【详解】(1)[1]在实验过程中，应缓慢竖直向上匀速拉动弹簧测力计。 (2)[2]第2次测量时，滑轮组做的有用功是 [3]第2次测量时滑轮组的机械效率 (3)[4]由图示测力计可知，其分度值为0.2N，示数为2.4N。 [5]进行第3次测量时，滑轮组做的有用功 (4)[6]实验数据看，钩码上升的高度相同，所以机械效率不断增大不是由于被提升高度的变化而引起的。钩码重力不断增大，机械效率不断提高，得出的实验结论是：滑轮组的机械效率与物体的重力（或钩码重）有关。 16．(1) (2)50% 【详解】（1）整个过程中，汽车电动机做的总功 （2）整个过程中，汽车电动机做的有用功 盘山公路的机械效率 17．(1) (2) (3) 【详解】（1）提升重物做的有用功为 （2）绳子的有效段数，绳子自由端移动的距离 拉力做的总功为 滑轮组的机械效率为 （3）克服动滑轮重做的额外功为 拉力做的总额外功为 克服摩擦和钢丝绳重所做的额外功为 18．（1）90J；（2）10W；（3）90% 【详解】解：（1）物体移动距离 s物＝v物t＝0.1m/s×10s＝1m 由图知，动滑轮上承载的绳子的段数n＝2，忽略绳重和滑轮间的摩擦，由可得，物体受到的拉力 对物体A做的有用功 W有＝F′s物＝90N×1m＝90J （2）由 得到拉力的总功率 P＝Fv＝Fnv物＝50N×2×0.1m/s＝10W （3）滑轮组的机械效率 答：（1）拉力F对物体A做的有用功为90J； （2）拉力F做功的总功率为10W； （3）该滑轮组的机械效率为90%。 学科网（北京）股份有限公司 $