2026年学习质量监测八年级物理下册人教版第148页答案
2. 如图 12-4-1 所示,若瓶起子起瓶盖的机械效率为 90%,这表示(
C
)。


A.若作用在起子的动力是 10 N,则阻力是 9 N
B.若作用在起子的阻力是 10 N,则动力是 9 N
C.若作用在起子的动力做功 1 J,则有 0.9 J 的功用于起瓶盖
D.若作用在起子的动力做功 1 J,则有 0.1 J 的功用于起瓶盖

答案

2. C

解析

【分析】
首先要明确机械效率的核心概念:机械效率是有用功与总功的比值,反映的是有用功在总功中所占的比例,和动力、阻力的大小没有直接的数值对应关系,因为动力与阻力的关系由杠杆平衡条件决定,还与力臂有关。接下来逐一分析选项:
1. 对于A、B选项,不能直接通过机械效率得出动力和阻力的数值,因为杠杆的动力、阻力大小还受动力臂、阻力臂的影响,所以这两个选项错误。
2. 对于C、D选项,根据机械效率公式,总功是动力做的功,有用功是用于起瓶盖的功,结合90%的机械效率,可计算出有用功的大小,从而判断对错。
【解析】
机械效率的定义为有用功与总功的比值,公式为$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%$。
针对A、B选项:瓶起子属于杠杆,动力和阻力的大小关系由杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$决定,机械效率反映的是功的比例关系,与动力、阻力的大小没有直接的等量对应,因此A、B错误。
针对C选项:若动力做功$W_{总}=1J$(总功),根据公式可得有用功$W_{有用}=\eta W_{总}=90\%×1J=0.9J$,这部分有用功就是用于起瓶盖的功,因此C正确。
针对D选项:由上述计算可知,用于起瓶盖的是0.9J的有用功,0.1J是额外功(克服摩擦等消耗的功),因此D错误。
【答案】
C
【知识点】
机械效率的定义、杠杆平衡条件
【点评】
本题重点考查机械效率的概念,需要明确机械效率是功的比值,与动力、阻力的大小无直接等量关系,避免混淆功和力的对应关系,理解有用功和额外功的含义是解题关键。
【难度系数】
0.6
3. 下列关于功、功率和机械效率的说法正确的是(
B
)。
①物体受到的力越大,力对物体做功就越多
②做功越快的机械,功率越大
③做功越多的机械,机械效率越高
④使用机械效率越高的机械,完成一定量的功就越快

A.①
B.②
C.①③
D.②④

答案

3. B

解析

【分析】
要判断每个说法的正误,需结合功、功率、机械效率的定义和影响因素逐一分析:
1. 分析①:功的大小由力的大小和物体在力的方向上移动的距离共同决定,公式为$W = Fs$,仅力大,若距离为0或很小,做功不一定多,因此①错误;
2. 分析②:功率的物理意义就是表示物体做功的快慢,所以做功越快的机械,功率必然越大,②正确;
3. 分析③:机械效率是有用功与总功的比值,做功多(总功多)但有用功占比不一定高,比如总功多但额外功也多,机械效率可能很低,因此③错误;
4. 分析④:机械效率反映的是有用功在总功中的占比,与做功快慢(功率)无关,效率高的机械只是有用功占比大,不一定做功快,因此④错误。
综上只有②正确,应选B选项。
【解析】
逐一分析各说法:
①根据功的计算公式$ W = Fs $,力对物体做功的多少由力的大小和物体在力的方向上移动的距离两个因素共同决定,仅力大,无法确定做功多少,故①错误;
②功率是描述物体做功快慢的物理量,做功越快的机械,功率越大,故②正确;
③机械效率的计算公式为$ \eta = \frac{W_{有用}}{W_{总}} $,其高低取决于有用功与总功的比值,做功多(总功大)并不代表有用功占比高,机械效率不一定高,故③错误;
④机械效率反映有用功在总功中的占比,做功快慢由功率决定,二者没有直接联系,机械效率高的机械,做功不一定快,故④错误。
因此只有②正确,答案选B。
【答案】
B
【知识点】
功的计算、功率的物理意义、机械效率的概念
【点评】
本题综合考查功、功率、机械效率的核心概念,重点在于区分三者的物理意义及影响因素,避免将做功多少、做功快慢、有用功占比混淆,是对力学基础概念的典型考查。
【难度系数】
0.6
4. (2025,陕西)我国是世界上使用与发展机械最早的国家之一,为人类文明和社会进步作出了重要贡献。图 12-4-2 是汉代画像石中的滑轮图,描绘了古人使用滑轮汲水操作的场景。关于图中的滑轮,下列说法正确的是(
B
)。


A.该滑轮是动滑轮
B.该滑轮可以改变施力的方向
C.使用该滑轮可以省功
D.提升所受重力不同的物体时,机械效率不变

答案

4. B [解析]该滑轮在使用过程中轴固定不动,所以是定滑轮,定滑轮在使用时不省力但可以改变力的方向,使用任何机械都不能省功,该滑轮在实际使用中应考虑摩擦、绳重等的存在,因此在提升所受重力不同的物体时,有用功占总功的比例不同,机械效率也会改变。故选B。

解析

【分析】
首先判断滑轮类型:观察图中滑轮,其轴在使用过程中固定不动,属于定滑轮。然后结合定滑轮特点、功的原理、机械效率的影响因素逐一分析选项:
1. 区分定滑轮和动滑轮:动滑轮轴随物体移动,定滑轮轴固定,据此判断A选项;
2. 回忆定滑轮的基本特点,判断B选项;
3. 根据功的原理,任何机械都不省功,分析C选项;
4. 考虑实际使用中绳重、摩擦的影响,提升不同重力物体时,有用功与总功的比例会变化,进而判断D选项,最终确定正确答案。
【解析】
由图可知,该滑轮在使用过程中轴的位置固定不动,属于定滑轮,对各选项分析如下:
A选项:动滑轮的轴会随被提升物体一起运动,该滑轮轴固定不动,是定滑轮,故A错误;
B选项:定滑轮的工作特点是不省力,但可以改变施力的方向,故B正确;
C选项:根据功的原理,使用任何机械都不省功,故C错误;
D选项:实际使用该滑轮时,存在绳重和摩擦,提升不同重力的物体时,有用功在总功中的占比不同,机械效率会发生变化,故D错误。
综上,正确答案为B。
【答案】
B
【知识点】
定滑轮的特点;功的原理;机械效率的影响因素
【点评】
本题考查定滑轮的特点、功的原理以及机械效率的影响因素,属于力学基础题,需要熟练掌握相关知识点,能结合实际场景准确分析滑轮的类型和工作特点。
【难度系数】
0.7
5. (多选)如图 12-4-3 所示,用滑轮组提升质量为 12 kg 的物体时,物体在 10 s 内匀速竖直上升 2 m,所用拉力 F 为 50 N。在提升物体的过程中(不计绳重和摩擦,g 取 10 N/kg),下列说法正确的是(
CD
)。


A.绳子自由端移动的速度为 0.2 m/s
B.滑轮组提升物体做的有用功为 300 J
C.拉力做功的功率为 30 W
D.该滑轮组的机械效率为 80%

答案

5. CD [解析]滑轮组承重绳子段数$n = 3$,物体移动的速度$v = \frac{h}{t} = \frac{2\ \mathrm{m}}{10\ \mathrm{s}} = 0.2\ \mathrm{m/s}$,则绳子自由端移动的速度$v_{\mathrm{绳}} = nv = 3×0.2\ \mathrm{m/s} = 0.6\ \mathrm{m/s}$;有用功$W_{\mathrm{有用}} = Gh = mgh = 12\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}×2\ \mathrm{m} = 240\ \mathrm{J}$;总功$W_{\mathrm{总}} = Fs = Fnh = 50\ \mathrm{N}×3×2\ \mathrm{m} = 300\ \mathrm{J}$,拉力的功率$P = \frac{W_{\mathrm{总}}}{t} = \frac{300\ \mathrm{J}}{10\ \mathrm{s}} = 30\ \mathrm{W}$;机械效率$\eta = \frac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{总}}} = \frac{240\ \mathrm{J}}{300\ \mathrm{J}} = 0.8 = 80\%$。

解析

【分析】
首先观察滑轮组,确定承重绳子段数$n=3$,再逐个分析选项:
1. 对于A选项,先计算物体上升的速度,再根据$v_{\mathrm{绳}}=nv_{\mathrm{物}}$计算绳子自由端速度,判断对错;
2. 对于B选项,有用功是克服物体重力做的功,利用$W_{\mathrm{有用}}=Gh=mgh$计算后判断;
3. 对于C选项,先通过$W_{\mathrm{总}}=Fs=Fnh$计算总功,再用$P=\frac{W_{\mathrm{总}}}{t}$计算拉力功率,判断是否正确;
4. 对于D选项,利用$\eta=\frac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{总}}}$计算机械效率,得出结果后判断。
【解析】
1. 确定滑轮组承重绳子段数$n = 3$:
物体移动的速度:$v_{\mathrm{物}} = \frac{h}{t} = \frac{2\ \mathrm{m}}{10\ \mathrm{s}} = 0.2\ \mathrm{m/s}$,绳子自由端移动的速度$v_{\mathrm{绳}} = nv_{\mathrm{物}} = 3×0.2\ \mathrm{m/s} = 0.6\ \mathrm{m/s}$,故A选项错误;
2. 计算有用功:
物体重力$G=mg=12\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=120\ \mathrm{N}$,有用功$W_{\mathrm{有用}} = Gh = 120\ \mathrm{N}×2\ \mathrm{m} = 240\ \mathrm{J}$,故B选项错误;
3. 计算拉力做功的功率:
绳子自由端移动的距离$s=nh=3×2\ \mathrm{m}=6\ \mathrm{m}$,总功$W_{\mathrm{总}} = Fs = 50\ \mathrm{N}×6\ \mathrm{m} = 300\ \mathrm{J}$,拉力的功率$P = \frac{W_{\mathrm{总}}}{t} = \frac{300\ \mathrm{J}}{10\ \mathrm{s}} = 30\ \mathrm{W}$,故C选项正确;
4. 计算滑轮组的机械效率:
$\eta = \frac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{总}}} = \frac{240\ \mathrm{J}}{300\ \mathrm{J}} = 80\%$,故D选项正确。
【答案】
CD
【知识点】
滑轮组功与功率;机械效率计算
【点评】
本题考查滑轮组的综合计算,关键是准确确定承重绳子段数,明确有用功、总功的区别,熟练运用功、功率、机械效率的公式进行计算,注意公式的变形应用。
【难度系数】
0.6
6. 如图 12-4-4 所示,借助滑轮组,用大小为 60 N 的拉力 F 拉动放在水平地面上重为 400 N 的物体,使物体匀速前进了 2 m,物体和地面之间的摩擦力为 90 N。在此过程中(
B
)。


A.绳子自由端移动的距离为 2 m
B.滑轮组做的有用功为 180 J
C.拉力做的功为 120 J
D.滑轮组的机械效率为 80%

答案

6. B

解析

【分析】
这是水平滑轮组的做功问题,解题思路如下:
1. 确定滑轮组的绳子段数:观察图示,动滑轮上有2段绳子,因此绳子自由端移动距离是物体移动距离的2倍。
2. 明确有用功的计算:水平滑轮组中,有用功是克服物体与地面间的摩擦力做的功,公式为$ W_{有}=f × s_{物} $。
3. 总功的计算:拉力做的总功是拉力乘以绳子自由端移动的距离,公式为$ W_{总}=F × s_{绳} $,其中$ s_{绳}=n × s_{物} $($ n $为绳子段数)。
4. 机械效率的计算:$ \eta=\frac{W_{有}}{W_{总}} × 100\% $,代入数值计算后判断各选项对错。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:由图可知滑轮组绳子段数$ n=2 $,物体移动距离$ s_{物}=2m $,则绳子自由端移动距离$ s_{绳}=n × s_{物}=2 × 2m=4m $,A错误。
选项B:水平滑轮组的有用功为克服摩擦力做功,$ W_{有}=f × s_{物}=90N × 2m=180J $,B正确。
选项C:拉力做的总功$ W_{总}=F × s_{绳}=60N × 4m=240J $,C错误。
选项D:滑轮组的机械效率$ \eta=\frac{W_{有}}{W_{总}} × 100\%=\frac{180J}{240J} × 100\%=75\% $,D错误。
【答案】
B
【知识点】
水平滑轮组做功;机械效率计算
【点评】
本题考查水平滑轮组的有用功、总功及机械效率的计算,需注意水平滑轮组与竖直滑轮组的区别:水平滑轮组的有用功是克服摩擦力做功,而非克服物体重力做功,解题时要准确区分各物理量的含义。
【难度系数】
0.6
7. 如图 12-4-5 所示,斜面长为 3 m,高为 1 m,工人用大小为 400 N、沿斜面方向的力将重为 840 N 的箱子推到车上。在这过程中(
C
)。


A.有用功是 400 J,总功是 840 J
B.有用功是 840 J,额外功是 400 J
C.总功是 1200 J,机械效率是 70%
D.有用功是 400 J,机械效率是 70%

答案

7. C [解析]人对箱子做的有用功$W_{\mathrm{有用}} = Gh = 840\ \mathrm{N}×1\ \mathrm{m} = 840\ \mathrm{J}$,推力做的总功$W_{\mathrm{总}} = Fs = 400\ \mathrm{N}×3\ \mathrm{m} = 1200\ \mathrm{J}$,额外功$W_{\mathrm{额外}} = W_{\mathrm{总}} - W_{\mathrm{有用}} = 1200\ \mathrm{J} - 840\ \mathrm{J} = 360\ \mathrm{J}$,斜面的机械效率$\eta = \frac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{总}}} = \frac{840\ \mathrm{J}}{1200\ \mathrm{J}} = 0.7 = 70\%$,选项C正确。

解析

【分析】
要解决这道题,需先明确有用功、总功、额外功及机械效率的计算逻辑:有用功是克服箱子重力做的功,用公式$W_{有用}=Gh$计算;总功是推力做的功,用公式$W_{总}=Fs$计算;额外功为总功与有用功的差值;机械效率是有用功与总功的比值,用$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$计算。先算出这些物理量,再逐一对照选项判断对错。
【解析】
1. 计算有用功:
$W_{\mathrm{有用}} = Gh = 840\ \mathrm{N}×1\ \mathrm{m} = 840\ \mathrm{J}$
2. 计算总功:
$W_{\mathrm{总}} = Fs = 400\ \mathrm{N}×3\ \mathrm{m} = 1200\ \mathrm{J}$
3. 计算额外功:
$W_{\mathrm{额外}} = W_{\mathrm{总}} - W_{\mathrm{有用}} = 1200\ \mathrm{J} - 840\ \mathrm{J} = 360\ \mathrm{J}$
4. 计算机械效率:
$\eta = \frac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{总}}} = \frac{840\ \mathrm{J}}{1200\ \mathrm{J}} = 70\%$
对照选项:
A选项:有用功应为840J,总功应为1200J,A错误;
B选项:额外功应为360J,B错误;
C选项:总功1200J、机械效率70%,与计算结果一致,C正确;
D选项:有用功应为840J,D错误。
【答案】
C
【知识点】
有用功与总功计算;机械效率计算
【点评】
本题考查斜面相关功和机械效率的计算,核心是明确有用功、总功的定义,熟练运用对应公式计算,需注意区分不同功的物理意义,避免混淆。
【难度系数】
0.6