考点17 机械效率(Word版)-【千里马·单元测试卷】2025-2026学年八年级下册物理(人教版·新教材)

**基本信息** 以机械效率公式为核心，通过基础计算-实验探究-综合应用三级递进，系统构建“定义公式-影响因素-实际应用”的解题方法体系，培养科学推理与模型建构能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础计算|1-5题|W有=Gh、W总=Fs/Pt、η=W有/W总，动滑轮绳子段数判断|从定义公式出发，结合机械类型（滑轮组/动滑轮/斜面）推导计算方法| |实验探究|第7题|控制变量法分析物重、滑轮材质、摩擦对η的影响|通过数据对比建立“η与有用功占比正相关”的认知| |综合应用|6、8题|图像分析总功-时间关系，结合实际提出效率提升方案|整合功率、额外功知识，实现从计算到问题解决的迁移|

考点17 机械效率 对点精练 1. 如图，小红在做“测量滑轮组机械效率”实验中，得出数据：物体重力为2.6N，拉力F为1.5N，在1s内将物体迅速提升0.2m，据此实验数据，下列说法正确的是（　　） A. 拉力所做的有用功为0.3J B. 绳子自由端的移动速度为0.1m/s C. 拉力所做的总功为0.6J D. 提升时，物体的重力势能变小 2. 工人师傅某次使用下图所示的滑轮组提升重物时，用250N的拉力将重400N的物体在20s内匀速提升4m。如果不计绳重及摩擦阻力的影响，下列分析和计算正确的是（　　） A. 上端的定滑轮可以省力 B. 该过程中工人做的总功为1000J C. 工人师傅做的有用功为2000J D. 滑轮组的机械效率为80% （衡阳中考） 3. 用如图所示的电动起重机将6000N的重物匀速提升了4m，电动机的功率为5000W，此过程用时10s。下列说法正确的是（　　） A. 起重机对重物做的有用功是 B. 起重机的电动机做的总功是 C. 起重机的机械效率是48% D. 若减小动滑轮的重力，起重机的机械效率将变小 4. 如图所示，王瑞同学通过斜面用平行于斜面F＝200 N的推力，将质量为30 kg的物体在5 s时间内匀速推到1 m高的平台上，斜面长s＝2 m。（g取10 N/kg）下列说法中错误的是（　　） A. 推力的功率为80 W B. 斜面的机械效率为75% C. 推力做的额外功100 J D. 斜面对物体的摩擦力100 N 5. 用下图所示的动滑轮匀速提升重物，测量动滑轮的机械效率，表中已填入某次实验时测量出的数据。下列说法正确的是（　　） 物重G/N 提升高度h/m 绳自由端拉力F/N 绳自由端移动s/m 机械效率 2 0.1 1.2 0.2 A. 实验中应在弹簧测力计保持静止时读数 B. 本次实验中，动滑轮的机械效率为60% C. 该动滑轮的机械效率不会改变 D. 若只更换质量更大的物体，该动滑轮的机械效率会变大 6. 如图甲所示，建筑工人用滑轮组提升重为285N的水泥桶，动滑轮重为15N，不计绳重．工人在将水泥桶匀速向上拉的过程中，水泥桶上升的速度为0.1m/s，工人拉力所做功与时间关系如图乙所示．因此可知 A. 该滑轮组的效率为95% B. 0﹣10s内建筑工人所做额外功为75J C. 0﹣8 s内建筑工人对水泥桶做的功为228J D. 建筑工人对水泥桶做功的功率为36W 7. 在日常生活和工农业生产中，提高机械效率有着重要的意义。提高机械效率，要从研究影响机械效率的因素出发，寻求办法。 （1）为了探究影响机械效率的因素，小明选取了大小相同的滑轮，利用图甲和图乙装置进行实验，并把数据整理记录在表格中。 实验次数 滑轮材质 钩码重G/N 钩码提升的高度h/m 有用功W有/J 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 总功W总/J 机械效率η 1 铝 1 0.1 0.1 0.6 0.3 0.18 56% 2 铝 2 0.1 0.2 1.0 0.3 0.3 67% 3 铝 2 0.2 0.4 1.0 0.6 0.6 67% 4 塑料 2 0.2 0.4 0.8 0.6 0.48 83% 5 塑料 2 0.2 0.4 2.1 0.2 0.42 95% ①比较1和2两次实验发现∶在所用滑轮组一定时，提升的钩码________，机械效率越高； ②比较________两次实验发现∶在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度无关； ③第5次实验是利用了图________的装置完成的，判断依据是________________； ④利用图甲的装置，把重6N的物体用2.5N的拉力匀速拉起，滑轮组的机械效率为________； （2）小明利用图丙装置进行实验发现∶斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关。保持斜面倾斜程度不变，可以采用________________的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率； （3）实验表明∶额外功越小，总功越接近有用功。进一步推理得出∶假设没有额外功，总功等于有用功。可见使用任何机械都________（选填“省功”或“不省功”）。 8. 如图所示，某建筑工地上一台起重机在2min内将重30000N的混凝土预制料匀速提升了24m，已知起重机做的额外功是2.8×105J。g取10N/kg，请你回答下列问题∶ （1）起重机对混凝土预制料做了多少有用功？ （2）起重机对混凝土预制料做有用功的功率是多少？ （3）起重机的机械效率是多少？ （4）请你提出一种提升起重机的机械效率的具体方法。 考点17 机械效率 对点精练 【1题答案】 【答案】C 【解析】 【详解】A．拉力所做的有用功为 故A错误； B．由图可知，动滑轮上的绳子为2根，则绳子自由端的移动的距离为 由可知，绳子自由端的移动速度为 故B错误； C．拉力所做的总功为 故C正确； D．提升时，物体质量不变，高度增加，所以提升时，物体的重力势能变大，故D错误。 故选C。 【2题答案】 【答案】D 【解析】 【详解】A．上端的定滑轮相当于等臂杠杆，不省力，故A错误； B．由图得 该过程中工人做的总功为 故B错误； C．工人师傅做的有用功为 故C错误； D．滑轮组的机械效率为 故D正确。 故选D。 （衡阳中考） 【3题答案】 【答案】C 【解析】 【详解】A．起重机对重物做的有用功 W有=Gh=6000N×4m=2.4×104J 故A错误； B．起重机的电动机做的总功 W总=Pt=5000W×10s=5×104J 故B错误； C．起重机的机械效率 故C正确； D．提升同一物体时，减小动滑轮的重力，则所做的有用功相同，额外功减小，总功减小，由公式可知，滑轮组的机械效率变大，故D错误。 故选C。 【4题答案】 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．推力的做的功为 推力的功率为 故A正确，A不符合题意； B．斜面的机械效率为 故B正确，B不符合题意； C．推力做的额外功 故C正确，C不符合题意； D．斜面对物体的摩擦力 故D错误，D符合题意。 故选D。 【5题答案】 【答案】D 【解析】 【详解】A．实验中需要匀速竖直向上拉动弹簧测力计时读数，静止时读数没有考虑摩擦力，会导致拉力测量值偏小，故A 错误； B．机械效率计算：，故B错误； C．动滑轮的机械效率会随提升物重、动滑轮重力、摩擦等因素变化，不是固定不变的，故C错误； D．更换质量更大的物体时，有用功在总功中的占比会增大，因此动滑轮的机械效率会变大，故D正确。 故选D。 【6题答案】 【答案】BC 【解析】 【分析】（1）此过程中对水泥桶所做功是有用功，对动滑轮所做功是额外功，工人拉力做功是总功，由图读出10s内工人做功，由h＝vt计算水泥桶上升高度，由W有＝G桶h计算有用功，由W总＝W有+W额计算额外功；由η＝计算滑轮组的机械效率；（2）先计算8s内水泥桶上升高度，从而计算出8s内工人对水泥桶做的功；（3）由P有＝计算工人对水泥桶做功的功率． 【详解】A.此过程中对水泥桶所做功是有用功，对动滑轮所做功是额外功，工人拉力做功是总功，由图读出10s内工人做功：W总＝360J，由v＝s/t可得10s内水泥桶上升高度：h＝vt＝0.1m/s×10s＝1m，工人所做有用功：W有＝G桶h＝285N×1m＝285J，所以滑轮组的机械效率：η＝×100%≈79.2%，故A错误；B.由W总＝W有+W额可得额外功：W额＝W总−W有＝360J−285J＝75J，故B正确； C.8s内水泥桶上升高度：h′＝vt′＝0.1m/s×8s＝0.8m，8s内工人对水泥桶做的功：W′有＝G桶h′＝285N×0.8m＝228J，故C正确；D.工人对水泥桶做功的功率：P有＝＝28.5W，故D错误． 故选BC. 【7题答案】 【答案】（1） ①. 重力越大 ②. 2和3 ③. 乙 ④. ⑤. 80% （2）减小接触面的粗糙程度 （3）不省功 【解析】 【小问1详解】 [1]比较1和2两次实验发现：在所用滑轮组相同，提升钩码重力越大，机械效率越高，即所用滑轮组一定时，提升的钩码重力越大，机械效率越高。 [2]比较2、3两次实验发现：在所用滑轮组一定时，改变提升钩码的高度，机械效率不变，说明机械效率与提升钩码的高度无关。 [3][4]第5次实验利用了图乙的装置完成的，判断依据是： 即提升钩码的高度和绳端移动的距离相等。 [5]利用图甲的装置，把重6N的物体用2.5N的拉力迅速拉起， 滑轮组的机械效率为 【小问2详解】 小明利用图丙装置实验发现：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关；因此可以保持斜面倾斜程度不变，通过减小接触面粗糙程度的方法减小摩擦力。 【小问3详解】 实验表明：额外功越小，总功越接近有用功；假设没有额外功，总功等于有用功，可见使用任何机械可以省力，但不能省功。 【8题答案】 【答案】（1）720000J （2）6000W （3）72% （4）见解析 【解析】 【小问1详解】 起重机对混凝土预制料做的有用功 【小问2详解】 起重机对混凝土预制料做有用功的功率 【小问3详解】 起重机做的总功 起重机的机械效率 【小问4详解】 根据机械效率的计算公式可知，在有用功一定时，减小额外功可以提高机械效率；在额外功一定时，增大有用功可以提高机械效率。对于起重机来说，额外功主要是克服机械自重和摩擦等做的功，所以可以通过减轻起重机的自重、减小摩擦、在不超过起重机承载能力的前提下，适当增加提升物体的重力等方法来提高起重机的机械效率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $