11.5机械效率 同步练习 2025-2026学年苏科版物理九年级上册

11.5机械效率 同步练习 2025-2026学年苏科版物理九年级上 学校:___________姓名:___________班级:__________学号:___________ 一、单选题 1．分别用杠杆、斜面和滑轮组将同一物体提升相同高度，做的有用功（ ） A．杠杆最多 B．斜面最多 C．滑轮组最多 D．一样多 2．[2024新疆乌鲁木齐一中·期末]如图所示，利用动滑轮提升一个物块时，其机械效率为60%；提升两个相同物块时，机械效率为70%；则提升三个相同物块时，机械效率可能为（　　） A．75% B．80% C．85% D．90% 3．[2025江苏无锡·一模]某人将一箱书搬上楼，可以有两种方法：一是把所有的书一起搬上楼；二是先搬一部分书上楼，再搬剩下的部分。假设他上楼的速度相同，则用这两种方法搬书过程中，下列说法错误的是（  ） A．第二种方法人做的总功多 B．二种方法人做的有用功相同 C．第二种方法人做功的机械效率小 D．第二种方法人做功的功率大 4．[2025山东泰安·一模]如图所示，用F=25N的水平拉力拉着重为100N的物体A沿水平地面匀速运动，且物体A运动的速度为0.4m/s，地面对物体A的摩擦力是物体A重的0.3倍。不计滑轮重力，则下列说法正确的是（　　） ①10s内地面对物体A的摩擦力做的功是60J ②10s内拉力F做的功是200J ③拉力F的功率是20W ④该装置的机械效率是60% A．只有①②正确 B．只有②③④正确 C．只有③④正确 D．只有②③正确 5．[2025广东广州市广雅中学·二模]某机械在工作的某一段时间内，其有用功与额外功的关系如图，则选项正确的是（　　） A．机械效率为66.7% B．机械效率为40% C．若机械效率保持不变，当完成6000J有用功时，需要机械做104J总功 D．若机械效率保持不变，由于能量守恒，机械做的有用功增加时，额外功会减小 6．[2024陕西陕西师范大学附属中学·月考]在劳动实践中，小孙在水平地面与车厢间用木板搭一斜面，并用大小为250N且平行于斜面的推力将G=600N的货物匀速地从斜面底端推到顶端的车厢，如图所示。已知斜面长L=6m，斜面高h=1.5m。下列叙述中错误的是（ ） A．推力所做的功为1500J B．货物受到斜面的摩擦力大小为250N C．若增大推行速度，货物受到的摩擦力大小不变 D．若h、L及物体都保持不变，使斜面更光滑，则斜面的机械效率将变高 7．[2025广东深圳·二模]如图1所示，用甲、乙两个滑轮组分别将同一物体在相同时间内匀速提升相同高度，拉力分别为F甲、F乙，此过程相关数据如图2所示。下列说法正确的是（　　） A．F甲的功率等于F乙的功率 B．两滑轮组的机械效率相等 C．两滑轮组的有用功相等 D．两滑轮组绳子自由端移动距离相等 8．[2025四川自贡·中考真题]如图，质量为60kg的工人将重为500N的彩灯组件竖直向上匀速提升了6m，用时12s，绳子自由端拉力为300N。不计绳重和摩擦，g取10N／kg。下列说法正确的是（　　） A．拉力的功率是150W B．绳子末端移动的速度是 C．滑轮组的机械效率是 D．若工人的脚与地面接触的总面积为，则他对地面的压强是 二、填空题 9．[2025黑龙江佳木斯等地·中考真题]如图所示，小李同学用滑轮将重6N的物体竖直向上匀速提升20cm。若此滑轮自重为2N，忽略绳重和摩擦，则小李同学作用在绳子自由端的拉力F为 N，这个滑轮的机械效率是 。 10．如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为36 N的物体缓慢升高0.2 m。已知拉力大小F=16 N，拉力移动的距离为0.5 m，则拉力所做的功为____J，有用功为____J，额外功为____J。 11．[2025黑龙江哈尔滨·二模]用如图所示的装置提升重为800N的物体A，动滑轮重为200N。在卷扬机对绳子的拉力F作用下，物体A在10s内竖直匀速上升了2m。在此过程中，不计绳重和摩擦，则滑轮组做的有用功为 J，拉力F的功率为 W。 12．[2025安徽马鞍山·模拟]如图所示，斜面长，高，小明用沿斜面方向的推力将物体由斜面底端匀速推到顶端，斜面的效率为75％，则运动过程中物体受到斜面的摩擦力为 N。 13．[2024陕西西安·月考]俗话说“竹篮打水一场空”，此过程中，对水做的功是 （选填“有用”或“额外”）功，对竹篮做的功是 （选填“有用”或“额外”）功，这一现象所包含的物理道理是“竹篮打水”的机械效率 （选填“高”或“低”）。 14．[2021广东·中考真题]用图甲的滑轮组提升重200N的物体，已知拉力F为80N，不计绳重和摩擦，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图线是 （选填“A”或“B”），动滑轮重为 N，3s内对物体做的有用功为 J。 三、实验题 15．小华发现公共场所为残疾人设计的无障碍通道是斜面，且不同的通道斜面的倾斜程度有所不同，他想了解斜面的机械效率是否与倾斜程度有关，便与实验小组的伙伴们用如图所示的装置进行了实验探究。测量数据如下表所示。 实验 次数 斜面 的倾 斜程度 物体重 力G/N 物体上 升高度 h/m 沿斜面 的拉力 F/N 物体移 动距离 s/m 有用功 W有/J 总功 W总/J 机械 效率 η/％ ① 较缓 5．0 0．10 1．6 0．50 0．50 0．80 62．5 ② 较陡 5．0 0．15 2．2 0．50 0．75 1．1 68．2 ③ 最陡 5．0 0．25 3．1 0．50 1．25 1．55 （1）为测量斜面的机械效率，需要用到的测量工具是：刻度尺和　　　　。 （2）根据表中的数据可求出第③次实验中斜面的机械效率约为　　　　％。 （3）通过对上述实验数据的分析可知，斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越　　　　（选填“陡”或“缓”），越省力。同时可初步分析，斜面的机械效率与倾斜程度的关系是：在其他条件不变的情况下，斜面越陡，机械效率越　　　　（选填“高”或“低”）。 四、计算题 16．[2025上海普陀·期末]有一重力为600N的物体静置在水平地面上，工人用如图所示的装置将物体匀速提升2m，所用拉力F的大小为400N，在此过程中不计绳重和摩擦。求： （1）工人的拉力所做的总功； （2）滑轮组的机械效率； （3）如果工人的重力为600N，则工人通过该滑轮组装置能匀速拉起的物体的最大重力是多少？ 17．以“‘荆歌’铁马，奔向未来”为主题的荆州马拉松3月26日在荆州体育中心鸣枪起跑。在开赛场地建设过程中，工人利用长度的斜面把质量为的重物匀速推到高处，如图所示，工人所用推力。取。 （1） 求推力做的有用功。 （2） 求斜面的机械效率。 （3） 工人将另一质量为的重物匀速推到同一高度，为了省力，换用长度为的斜面，此时重物与斜面间的摩擦力与原来的摩擦力之比为，共用时，求工人推力做功的功率。 参考答案 1．【答案】D 【解析】 有用功相等 2．【答案】A 【详解】根据计算提一个物块时的效率为 计算可得提一个物块时的额外功为① 根据计算提两个物块时的效率为 计算可得提一个物块时的额外功为② 由①②可知提升的重物越多，额外功越多，原因是压力越大摩擦力越大，因此可得提升三个物块时额外功至少为，根据计算提一个物块时的效率为 故A正确，BCD错误。 3．【答案】D 【详解】A．方法一所做的额外功为一次克服人的重力所做的功，而方法二所做的额外功是两次克服人的重力所做的功，因此方法二的额外功大于第一次的额外功，则方法二的总功大于第一次的总功，故A正确，不符合题意； B．这箱书的重力一定，上楼的高度前后不变，由可知，两次所做的有用功相等，故B正确，不符合题意； C．由机械效率的计算公式可知，两种方法所做的有用功相同，第二次所做的总功较多，所以第二种方法人做功的机械效率小，故C正确，不符合题意； D．因上楼的速度相同，方法二需要上楼二次，所以方法二所用时间是方法一的两倍，则， 所以即用方法一搬书时功率大，故D错误，符合题意。 4．【答案】B 【详解】①物体A运动的速度为0.4m/s，10s内物体A运动的距离，地面对物体A的摩擦力做的功，①错误；②由图可知，动滑轮上有2股绳，10s内绳端移动距离，拉力F做的功，②正确；③由于10s内拉力F做的功是200J，拉力F的功率，③正确；该装置的机械效率，④正确；综上所述，正确的有②③④，故B正确，ACD错误。 5．【答案】C 【详解】AB．机械效率 故AB错误； C．当η=60%时，完成6000J有用功需要的总功 故C正确； D．机械效率保持不变时，额外功与有用功的比值恒定，有用功增加时额外功也会按比例增加，故D错误。 6．【答案】B 【详解】A．有用功 ，总功 ，故A正确，不符合题意； B．额外功 ，货物受到斜面的摩擦力 ，故B错误，符合题意； C．滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，若增大推行速度，货物对斜面的压力大小和接触面的粗糙程度均不变，则货物受到的摩擦力将不变，故C正确，不符合题意； D．若h、L及物体都保持不变，使斜面更光滑，斜面对物体的摩擦力减小，额外功减小，有用功不变，根据W总=W有用+W额外可知，总功减小，根据 可知斜面的机械效率将变高，故D正确，不符合题意。 7．【答案】C 【详解】AD．由图2可知，甲、乙滑轮组的总功和额外功分别为W总甲=1200J、W额甲=600J，W总乙=800J、W额乙=200J，甲做的总功大于乙做的总功，做功相同时间，根据可知，甲的功率大于乙的功率；由图1可知，甲滑轮组的动滑轮绕绳子段数n甲=3；乙滑轮组的动滑轮绕绳子段数n乙=2；绳子自由端移动距离分别为s甲=n甲h=3h，s乙=n乙h=2h 两滑轮组绳子自由端移动的距离不相等，故AD错误； BC．甲、乙滑轮组做的有用功分别为W有甲=W总甲-W额甲=1200J-600J=600J，W有乙=W总乙-W额乙=800J-200J=600J 两滑轮组的机械效率分别为， 所以η甲<η乙，故B错误，C正确。 8．【答案】D 【详解】A．图中滑轮组的动滑轮绕2段绳，拉力移动的距离s=2h=2×6m=12m 拉力做的功W总=Fs=300N×12m=3600J 拉力的功率 故A错误； B．绳子末端移动的速度 故B错误； C．有用功W有=Gh=500N×6m=3000J 滑轮组的机械效率 故C错误； D．工人的重力G人=m人g=60kg×10N/kg=600N 工人受到重力、支持力和拉力的作用，地面对工人的支持力F支=G人-F=600N-300N=300N 工人对地面的压力和地面对工人的支持力是相互作用力，大小相等，他对地面的压力F压=F支=300N 他对地面的压强 故D正确。 9．【答案】4；75% 【详解】由图可知，该滑轮为动滑轮，动滑轮上的绳子段数为n＝2，忽略绳重和摩擦，小李同学作用在绳子自由端的拉力 这个滑轮的机械效率 10．【答案】8　7.2　0.8 【详解】拉力所做的总功W总=Fs=16 N×0.5 m=8 J，有用功W有用=Gh=36 N×0.2 m=7.2 J，额外功W额外=W总-W有用=8 J-7.2 J=0.8 J。 11．【答案】1600；200 【详解】滑轮组做的有用功为 由图知，承担物重绳子的股数n=2，不计绳重和摩擦，拉力为 绳子自由端移动的距离为s=2h=2×2m=4m 拉力做的总功为 拉力做功的功率为 12．【答案】12.5 【详解】运动过程中拉力做的总功 运动过程克服摩擦做的功等于拉力做的额外功，克服摩擦做的功 运动过程中物体受到斜面的摩擦力 13．【答案】有用；额外；低 【详解】俗话说“竹篮打水一场空”，此过程中，你需要打水，对水做的功是有用功。 对竹篮做的功是必不可少的功，是额外功。 俗话说“竹篮打水一场空”，说明做的有用功比较少，这一现象所包含的物理道理是“竹篮打水”的机械效率比较低。 14．【答案】A；40；300 【详解】由甲图可知，动滑轮被3段绳子拉着，绳子移动的距离为物体移动距离的三倍，故反映绳子自由端运动的图线是A。动滑轮的重力为，由图可知，3s内物体移动的距离为1.5m，则有用功为 15．【答案】（1）弹簧测力计　（2）80.6　（3）缓　高 【解析】（1）要测量斜面的机械效率，需要测量物重及拉力的大小，以及斜面的高度和斜面的长度，故需要弹簧测力计和刻度尺。（2）第③次实验中斜面的机械效率η＝×100％＝×100％≈80.6％。（3）通过比较发现，第①次实验中拉力最小，第③次实验中拉力最大，故可得出：在其他条件不变时，斜面的倾斜程度越缓越省力；同时可分析得出：在其他条件不变时，斜面越陡，机械效率越高。 16．【答案】（l） 1600J；（2）75%；（3）1000N 【详解】解：（l）如图，滑轮组由两股绳承担物重，物体匀速提升2m，绳子自由端移动的距离 工人的拉力所做的总功 （2）滑轮组做的有用功 滑轮组的机械效率 （3）动滑轮的重力 人对绳子的最大拉力 工人通过该滑轮组装置能匀速拉起的物体的最大重力 答：（1）工人的拉力所做的总功为1600J； （2）滑轮组的机械效率为75%； （3）如果工人的重力为600N，工人通过该滑轮组装置能匀速拉起的物体的最大重力是1000N。 17．【答案】（1） 【解】推力做的有用功为。 （2） 推力做的总功为，斜面的机械效率为。 （3） 换斜面前的额外功为，由得重物与斜面间的摩擦力为。工人将另一质量为的重物匀速推到同一高度，为了省力，换用长度为的斜面，此时重物与斜面间的摩擦力与原来的摩擦力之比为，即；有用功为；额外功；则总功；推力做功的功率。 【大招解读】 斜面类 如图所示，用力沿斜面把重为的物体提高，为物体升高的高度，为拉力作用点移动的距离，为物体与斜面间的摩擦力。则有用功为，总功为，额外功为（克服斜面与物体之间的摩擦力做的功），机械效率。 【知识归纳】 （1）总功的计算方法：；。 （2）有用功的计算方法：；。 （3）额外功的计算方法：，；。 【知识归纳】 （1）总功的计算方法：；。 （2）有用功的计算方法：；。 （3）额外功的计算方法：，；。 【大招解读】 斜面类 如图所示，用力沿斜面把重为的物体提高，为物体升高的高度，为拉力作用点移动的距离，为物体与斜面间的摩擦力。则有用功为，总功为，额外功为（克服斜面与物体之间的摩擦力做的功），机械效率。 第 page number 页，共 number of pages 页 学科网（北京）股份有限公司 $$