第十二章第四节【机械效率】2025-2026学年人教版物理八年级下学期期末知识点复习+真题演练含答案

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学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
★知识梳理★
知识点01:核心概念
有用功：为了达到目的必须做的功（如提升物体：W有用​=Gh）。
额外功：并非我们需要但又不得不做的功（如克服机械自重、摩擦）。
总功：动力对机械所做的功，W总=W有用+W额外​。
机械效率：有用功与总功的比值，η=W有用W总×100%，η 70%），说明同一滑轮组提升的物体越重，机械效率越高，故D正确。
故选 D。
6．（25-26八年级下·全国·课后作业）小明用如图所示的实验装置研究“杠杆的机械效率”时，将总重为的钩码挂在铁质杠杆上，不计转轴处的摩擦，弹簧测力计作用于点，现竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使杠杆从水平位置开始逐渐上升，带动钩码上升的高度为，弹簧测力计的示数为，其移动的距离为（钩码重不变），则下列说法正确的是（ ）
A．此时杠杆的机械效率为
B．实验过程中测力计拉力的力臂长短不变
C．若将弹簧测力计移动到点，测力计的示数将增大
D．若增加钩码的重力，重复实验，则杠杆的机械效率不变
【答案】C
【详解】A.根据题意可得，杠杆的机械效率：，故A错误；
B．根据题图可知，杠杆在水平位置时，拉力与OP垂直，则此时的力臂最长，当竖直向上匀速拉动弹簧测力计时，拉力不再与OP垂直，则力臂会减小，故B错误；
C．根据原图示可知，若钩码的重量不变，将弹簧测力计移动到点时，阻力和阻力臂都不变，动力臂减小，由杠杆平衡条件可知，动力将增大，故C正确；
D．若增加钩码的重量，重复实验，因不计转轴处的摩擦，克服铁质杠杆重力做的功为额外功，则有用功增大，额外功不变，根据可知，杠杆的机械效率将变大，故D错误。
故选C。
7．（2026·山东临沂·二模）用如图所示的动滑轮，先后将两个质量不同的重物在相同时间内匀速提升相同高度，两次做功的情况如图所示，第一次的额外功为900J，不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（ ）
A．第一次提升重物时机械效率较低
B．第二次提升重物时的额外功较大
C．两次提升重物的重力之比为15∶14
D．两次提升重物的总功率之比为6∶5
【答案】D
【详解】A．机械效率是有用功占总功的百分比，由图可知，第一次提升重物时机械效率75%，第二次提升重物时机械效率70%，故A错误；
B．不计绳重和摩擦，动滑轮的额外功为克服动滑轮重力做的功；由于第一、二次都是在相同时间内用同一个动滑轮将物体匀速提升相同高度，因此两次额外功大小相等，故B错误；
C．第一次额外功占总功的25%，第一次总功
第一次有用功
由得
第二次额外功占总功的30%，第二次总功
第二次有用功
由得
两次提升重物的重力之比，故C错误 ；
D．两次提升重物的总功率之比，故D正确。
故选 D。
8．（2026·北京大兴·二模）如图所示为卷扬机通过动滑轮提升建筑材料的情境，已知建筑材料A重1000N，在的时间里匀速上升了，在这个过程中卷扬机对绳子的拉力做功的功率为220W。不计绳重和轮轴处的摩擦。则（ ）
A．卷扬机对绳端的拉力大小为
B．动滑轮受到的重力大小为
C．动滑轮提升建筑材料A所做的有用功为6600J
D．动滑轮匀速提升建筑材料A的机械效率为80%
【答案】B
【详解】A．题中使用的是动滑轮， 拉力做的总功
拉力
故A错误；
BC．提升物体做的有用功
不计绳重和摩擦，额外功是克服动滑轮重力做的功
动滑轮重力
故B正确，C错误；
D． 动滑轮的机械效率
故D错误。
故选B。
二、多选题
9．（25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中）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。
10．（2026·北京石景山·二模）为了将放置在水平地面上重为的重物提升到高处，小石设计了如图所示的滑轮组装置。小石用竖直向下拉力拉绳，拉力随时间的变化关系图像如图甲所示，物体的速度和物体上升的高度随时间变化的关系图像分别如图乙和丙所示。若物体与地面的接触面积，不计绳重和摩擦。下列说法中正确的是（ ）
A．在内，重物对地面的压强为
B．在内，拉力做的功是
C．在内，滑轮组对物体做功的功率为
D．在内，滑轮组的机械效率约为
【答案】CD
【详解】A．2~3s物体匀速运动，拉力，不计绳重和摩擦，由得动滑轮重力
0~1s内，地面对重物的支持力
重物对地面的压力
压强，故A错误；
B．1~2s内，拉力，重物上升高度，绳子自由端移动距离
拉力做功，故B错误；
C．2~3s内，物体匀速运动，速度，滑轮组对物体做功的功率，故C正确；
D．2~3s内，滑轮组机械效率，故D正确。
故选CD。
三、填空题
11．（2026·广东茂名·二模）如图是小明提升重物的装置，小明把150 N的重物提升1 m时，拉力做功200 J，则额外功是___________J，机械效率是___________%。用同一机械提升300 N的重物时，机械效率___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】 50 75 变大
【详解】[1]有用功
则额外功是
[2]机械效率
[3]用同一滑轮组提升重物时，额外功主要来自动滑轮重力和摩擦，这些是固定不变的。当提升的重物重力增大时，有用功占总功的比例会变大，因此机械效率变大。
12．（25-26八年级下·全国·课后作业）如图所示，已知斜面长5m，高2m，拉力为50N。利用这个装置将重为100N的物体在5s内匀速从斜面的底端拉到顶端。则拉力做功的功率为________W，该装置的机械效率为________，物体与斜面的摩擦力为________N。
【答案】 50 80% 10
【详解】利用斜面做的有用功
总功
拉力做功的功率
机械效率
因为，所以额外功
而，所以摩擦力
13．（2026·陕西西安·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）
【答案】 轮轴 1000 50%
【详解】[1]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。
[2]所做的有用功
[3]人对龙骨水车做的总功
机械效率
14．（25-26九年级上·江苏宿迁·期中）如图所示，重力G=5N的物体挂在粗细均匀的杠杆的中点A处。在力F=4N作用下使物体匀速上升h=0.6m，已知B点沿竖直方向上升s=1.2m，此杠杆的机械效率η=_________，若将物体向右移动到C点，仍将物体上升h=0.6m，则杠杆的机械效率将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 62.5% 变大
【详解】[1]克服物体重力所做的功是有用功，大小为
拉力所做的功为总功，大小为
机械效率为
[2]将物体向右移动到C点，仍将物体上升，此时有用功不变，动力作用点移动距离变小，提升杠杆做的额外功变小，则总功变小，根据机械效率概念可以知道，机械效率变大。
四、实验题
15．（2025·四川广安·中考真题）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。
(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”）
【答案】(1)匀速
(2) 9 80.0%
(3)费力
【详解】（1）在实验中，应尽量竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时处于平衡状态，受到的拉力等于测力计示数。
（2）[1]第1次实验中，根据
得到滑轮组的动滑轮绕绳子的段数
绳子自由端移动的距离s1=n1h1=3×3cm=9cm
[2]第3次实验中，机械效率
（3）承担物重的绳子段数越多，越省力，将图甲装置改接为图乙装置，提升相同钩码，滑轮组的动滑轮绕绳子的段数由3段变成2段，图乙装置更费力。
16．（2026·辽宁营口·模拟预测）【实验名称】探究杠杆平衡的条件。
（1）小明所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个；
（2）实验前，将杠杆中点置于支架上，杠杆在如图甲所示的位置静止，这时杠杆处于________状态（选填“平衡”或“非平衡”），接着应把杠杆两端的平衡螺母向________（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在不挂钩码时，处于水平位置平衡；
（3）小明调节杠杆在水平位置平衡后，如图乙所示，通过加挂不同数量的钩码分别改变、的大小，仍使杠杆在水平位置平衡，并用刻度尺在杠杆上测出对应的和，记录的实验数据如下表：
小明通过观察实验装置，并分析数据得出杠杆平衡的条件是：。
【分析与论证】
（1）小华认为小明的结论不正确，小华为了验证自己的观点，只将图乙中的F₁改用弹簧测力计来拉，实验中改变拉力的________，仍使杠杆在水平位置平衡时，比较拉力的________即可证明小华的观点是否正确；
（2）小林同学则利用如图丙所示装置进行实验，发现用弹簧测力计在左端不同位置竖直向上拉，杠杆水平静止时，测出拉力大小都与杠杆平衡条件不相符，其原因是________。
【拓展应用】
杆秤利用了杠杆的知识，如图所示，若所测物体质量增加，要使杆秤仍在水平位置平衡，秤砣应该向________移动。（选填“左”或“右”）；若秤砣有磨损，则所测物体质量将________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【答案】 平衡 右 方向 大小 杠杆自重对实验有影响 左 偏大
【详解】[1]杠杆只要处于静止状态，就属于平衡状态。
[2]图甲中杠杆左端低、右端高，平衡螺母应向杠杆偏高的一侧调节，即向右调。
[3][4]小明的结论只有在拉力沿竖直方向（力臂等于作用点到支点的距离）时成立。要验证该结论错误，只需要改变拉力的方向（斜拉杠杆，此时力臂小于作用点到支点的距离），保持杠杆水平平衡后，比较拉力的大小，即可证明小明的结论错误。
[5]图丙实验中，杠杆的重心不在支点上，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响，导致拉力F的大小与杠杆平衡条件不相符。
[6]杆秤利用了杠杆的知识，由图丁可知，若所测物体质量增加，根据可知，在物体的力臂和秤砣的重力不变时，要使杆秤仍在水平位置平衡，应增大秤砣力臂，即秤砣应该向左移动。
[7]若秤砣有磨损，减小，而不变，根据可知，要变大，对应的刻度读数更大，杆秤所测的质量值要偏大。
五、计算题
17．（2026·安徽宿州·三模）如图所示，在一倾角为的固定斜面顶端固定一个滑轮，斜面的底部放一个质量为的物体A，用细线把物体A和一个小桶相连。在小桶中慢慢加砂子，当物体A沿斜面刚好匀速上升时，停止加砂子。已知物体A在斜面上匀速移动时受到的摩擦力是物体A重力的倍，若物体A沿斜面匀速移动的距离为（不计空气阻力、绳与滑轮间的摩擦和绳子自重），取。求：
(1)物体A沿斜面匀速上升时，沙和桶的总重力；
(2)物体A沿斜面上升的机械效率。（精确到）
【答案】(1)
(2)
【详解】（1）物体A的重力
根据角的直角三角形特点，物体A上升的高度为
有用功为克服重力做的功，即
受到斜面的摩擦力
克服摩擦力做的额外功
总功为拉力做的功
物体A沿斜面匀速上升时沙和桶的总重力等于绳对物体A的拉力，则沙和桶的总重力
（2）物体A沿斜面上升的机械效率
18．（2026·安徽马鞍山·三模）在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化为如图所示的滑轮组。为了尽快疏通道路，交警指挥拖车只用了30s时间，将水平路面上质量为2t的故障车匀速拖离了现场。若故障车被拖离的速度是5m/s，绳子自由端的拉力F为500N，地面对故障车的摩擦力为车重力的0.06倍。求：
(1)拉力F的功率；
(2)整个装置的机械效率。
【答案】(1)
(2)
【详解】（1）由图可知，该滑轮组拉动故障车时，动滑轮上的绳子段数。 绳子自由端的速度为
拉力F功率
（2）故障车的重力为
地面对故障车的摩擦力
机械效率
19．（2024·四川德阳·中考真题）小聪看到建筑工地上工作的塔吊如图甲所示，她查阅相关资料后，画出了与塔吊连接方式相同的滑轮组如图乙所示。在不计绳重和摩擦的情况下，塔吊将底面积为重为的长方体建筑材料沿竖直方向匀速提高20m，绳子自由端的拉力为。求：
(1)长方体建筑材料放在水平地面静止时，对地面的压强；
(2)该过程克服长方体建筑材料重力所做的功；
(3)塔吊机械部分（如图乙）的机械效率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】（1）长方体建筑材料静止在水平地面时，对地面的压力等于自身重力，即
根据固体压强公式 ，得长方体建筑材料对地面的压强
（2）该过程克服建筑材料重力做的功为有用功
（3）由图乙可知，滑轮组承担物重的绳子股数，绳子自由端移动距离
拉力做的总功为
则滑轮组的机械效率
20．（2025·安徽六安·一模）工人用如图所示装置把重的物体，从斜面底部匀速拉到高的平台上（斜面与水平地面的夹角为），用时。工人对绳子的拉力为，动滑轮重，不考虑绳重和滑轮转轴的摩擦，求：
(1)绳子对物体做的功；
(2)物体克服摩擦力所做的功；
(3)整个装置的机械效率。
【答案】(1)3120J
(2)1120J
(3)62.5%
【详解】（1）从图中可知绳子的股数，工人对绳子的拉力，不考虑绳重和滑轮转轴的摩擦，根据可知，绳子对物体的拉力
斜面与水平地面的夹角为，平台高，根据数学知识可知斜面的长
则绳子对物体做的功
（2）重物沿斜面移动到高台上拉力的有用功
物体克服摩擦力做的功
（3）工人对绳子的拉力做的总功
整个装置的机械效率
六、科普阅读题
21．（24-25八年级下·山西运城·期末）阅读短文，回答问题。
中国古代农具——桔槔桔槔俗称“吊杆”“称杆”，是一种原始的汲水工具。桔槔的结构相当于一个普通的杠杆。如图所示，横长杆相当于硬棒，横长杆的中间通常由木桩支撑，相当于支点。横杆的一端用绳子与汲器（提水的容器）相连，另一端绑上或悬挂一块重石。
当不提水时，横长杆绑重石的一端位置较低，横长杆的汲器一端位置较高；当要提水时，人用力向下拉绳子使汲器下降到水面以下并让水流入汲器，与此同时另一端石头的位置会上升，当汲器装满水后，人缓缓放开绳子，通过另一端石头下降，就可将汲器提升。这种汲水方式中人的主要用力方向是向下，由于向下用力可以借助人的体重，因而给人以轻松的感觉，大大减缓了人们汲水的疲劳程度。这种汲水工具，是中国古代社会的一种主要灌溉机械。
(1)杠杆在生活及生产中无处不在，有的能省力，有的能省距离。人用力向下拉绳子时，桔槔的结构相当于一个______（选填“省力”或“费力”）杠杆；
(2)当装满水的汲器在空中匀速上升时，它的机械能将______（选填“增大”、“减小”或“不变”），此时对汲器做的功是______（选填“有用功”、“额外功”或“总功”）；
(3)如何提高桔槔的机械效率，你的办法是______。
【答案】(1)省力
(2) 增大 额外功
(3)减小汲器的质量
【详解】（1）当人将提水的容器往下压，人对桔槔施加的力为动力，重石对桔槔施加的力为阻力，由图知，此时动力臂大于阻力臂，桔槔相当于一个省力杠杆。
（2）[1][2]当装满水的汲器在空中匀速上升时，其质量不变，速度不变，则动能不变，同时高度增加，其重力势能增加，因机械能等于动能与势能的总和，故汲器的机械能增加；此时对汲器做的功对我们来说是没有用的，是额外功。
（3）提高机械效率的方法，可以增加有用功，减小额外功，可以减小汲器质量，换用密度更小的汲器。
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
1
1
3
0.5
①
66.7%
2
3
5
1.4
15
71.4%
3
6
9
2.5
27
②
实验次数
/N
/cm
/N
/cm
1
1
8
2
4
2
2
8
1
16
3
2
12
3
8