11.5机械效率同步练习--2025-2026学年苏科版（2024）物理九年级上册

11.5 机械效率 同步练习 一、单选题 1．机器甲、乙的功率分别为100W、80W，则下列说法中正确的是（   ） A．机器甲的机械效率比乙大 B．机器甲的做功比乙快 C．机器甲做功比乙多 D．机器甲做功时间比乙多短 2．如图用两个滑轮（不计绳重及摩擦，且动滑轮重小于物重）分别将重力都为100N的甲、乙两物体在10s匀速提升0.5m。所用的拉力分别为F甲、F乙，它们的机械效率分别为η甲、η乙。则（　　） A．乙图中绳子的自由端移动的速度是0.5m/s B．拉力F甲、F乙做的有用功相等 C．拉力F甲、F乙做功的功率都是5W D．它们的机械效率η甲=η乙 3．小明要把一个质量为120kg的重物搬到高度为1m的车上，为了省力采用5m的木板搭了一个斜面如图所示。用400N的推力用时10s将重物匀速推到车上，在使用斜面的过程中（g取10N/kg），下列说法正确的是（    ） A．重物在斜面上受到的摩擦力为400N B．小明对重物做了2000J的功 C．小明对重物做功的功率为120W D．此简易斜面装置的机械效率为80％ 4．用如图所示的滑轮提升重物，将重的物体在内匀速提升，已知拉力为，不计绳重及摩擦，则提升重物的过程中（　　） A．做的有用功是 B．拉力的功率是 C．该滑轮组的机械效率是60% D．动滑轮的重力为 5．关于功、功率和机械效率下列说法正确的是（　　） A．功率大的机械做功一定快 B．功率越大的机械，其机械效率越高 C．功率大的机械做功一定多 D．机械效率越高的机械，其做的有用功越多 6．如图所示，用完全相同的两个滑轮绕成了甲、乙两个滑轮组（不计绳重和摩擦），在、的拉力作用下分别将重为、的两个物体匀速提升相同的高度，若，提升重物中拉力、所做的功分别为、，机械效率分别为、，则正确的是（　　）    A．， B．， C．， D．， 7．用如图甲所示的滑轮组缓慢提升不同的物体，每次物体提升的高度均为1m，滑轮组的机械效率与物体的重力关系如图乙所示。不计绳重和摩擦，下列分析正确的是（　　）    A．滑轮组中A滑轮可以省功 B．动滑轮的重力为5N C．滑轮组的机械效率越高，拉力做功越少 D．每次提升重物时，滑轮组做的额外功为10J 8．某兴趣小组用滑轮组进行了一场别开生面的“一瓶水提升一个人”活动。如图所示，水瓶匀速直线下降8m，使人匀速升高0.4m，水瓶对绳a的拉力为F1=30N，绳b对人的拉力为F2=480N，此过程中，下列说法正确的是（　　） A．F1做的功小于F2做的功 B．F1做功的功率等于F2做功的功率 C．有用功为240J D．滑轮组的机械效率为80% 9．如图，用同一个滑轮按甲、乙两种方式提起同一个物体（G轮＜G物）至相同高度，不计绳重和摩擦，则以下说法中正确的是（   ） A．图甲和图乙中的滑轮都相当于一个等臂杠杆 B．使用图乙中的滑轮可以省功 C．使用图甲中的滑轮比图乙中的滑轮更省力 D．图甲中的滑轮比图乙中的滑轮机械效率更高 10．使用如图所示的滑轮组匀速提升重力不同的物体时，除了动滑轮的重力导致的额外功外，其他因素导致的额外功与总功之比为一定值。已知动滑轮的重力为1.0N，绳子能够承受的最大拉力为50N。当匀速提升重为9.0N的物体时，滑轮组的机械效率为81%，则使用该滑轮组匀速提升物体时的机械效率的最大值为（　　）       A．90% B．89% C．88% D．87% 二、填空题 11．如图所示，用动滑轮将重120N的物体匀速提升2m，用时5s，动滑轮的机械效率为80%。此过程中有用功为 J，拉力为 N，拉力的功率为 W。 12．在“再探动滑轮”的实验中，小明用弹簧测力计沿竖直方向匀速拉动滑轮，使挂在它下面重为3N的钩码缓缓上升0.2m，钩码上升的时间为4s。绳受到的拉力为2N，拉力的功率为 W，动滑轮的机械效率为 。 13．如图所示，工人利用滑轮组来提升物体时可以 （选填“省力”或“省功”）。某次作业中，工人将540N的物体匀速吊起5m高，工人对绳子自由端的拉力F为240N，则这次作业中工人的拉力所做有用功为 J，滑轮组的机械效率为 %。若只增大拉动绳子自由端的速度，滑轮组的机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 14．如图所示是小海利用滑轮组搬运重物，为了将重为600N的物体匀速提升2m，小海需要将绳子自由端移动 m。已知动滑轮重力为150N，则小海的拉力F为 N；机械效率为 。（不计绳重及摩擦） 15．如图是商场的自动扶梯。质量为60kg的小鸣站在该扶梯上从商场一楼到二楼，已知扶梯以1m/s的速度匀速运行，则扶梯克服小明重力做功 J，克服重力做功的功率是 W，如果站在扶梯上的人数增多，扶梯的效率将 。（选填“变大”“变小”或“不变”） 三、实验题 16．某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中，得到的数据如表所示，实验装置如图所示。 次数 钩码重/N 钩码上升的距离/cm 弹簧测力计的示数/N 绳端上升的距离/cm 机械效率% 1 2 5 1 15 66.7 2 3 5 1.4 15 71.4 3 4 5 15 (1)为保障实验顺利进行，除图中仪器外，还需要准备的测量仪器是 ； (2)第3次测量时，根据图丙中测力计示数，可计算得出该组机械效率为 %（保留到0.1%）； (3)通过分析上述3组数据，使用同一滑轮组提升重物时， ，滑轮组的机械效率越高。 17．图甲是某居民楼前的无障碍通道，一位中年人正用轮椅推着他的母亲缓缓上行。为估测中年人推轮椅时所用力的大小，小明进行了实验测量。如图乙，他设置了与通道坡度相同的斜面，确定了与A点沿斜面相距1m处的B点。 （1）选用与轮椅的车轮相同材料的小车为研究对象，进行了如下操作： ①测出小车重为2.0N； ②将弹簧测力计与斜面平行放置，沿斜面方向匀速直线拉动小车，弹簧测力计示数如图乙所示； ③将小车从A点拉到B点的过程中，拉力所做的功为 J；此时，该斜面的机械效率为 ； 结论：斜面可以省 （选填“力”“距离”或“功”）； （2）在小车上逐渐添加重物，重复上述实验，计算出小车从A点到B点拉力所做的总功 W1；重力做的有用功为 W2，并根据数据画出W1和 W2与小车总重G的关系图像，如图丙图线a和b所示。 ①由图像可知：用该通道斜面提升物体的机械效率与物重 （选填“有关”或“无关”）； ②图甲的无障碍通道上坡的机械效率与图乙中斜面的相同。若母亲的质量为55kg，所坐的轮椅质量为15kg，则中年人用沿着通道斜面方向的力F推轮椅匀速上坡时，母亲的动能 （选填“增大”“不变”或“减小”），力F的大小为 N。 四、计算题 18．李华同学在探究斜面时，制作了如图所示规格的斜面，现在沿斜面向上用的力将重为的物体提升到高处，请你帮他计算以下相关物理量： (1)此过程中，李华同学对物体做的有用功； (2)斜面的机械效率（结果保留至）； (3)在此过程中，物体受到的摩擦力（结果保留位小数）。 19．生活中有些低层建筑没有电梯，房屋装修时聪明的工人常用滑轮组提升沙石等物料。一个重力G人=600N的装修工人，用如图所示的滑轮组将重力G物=300N的物体，以v=0.2m/s的速度匀速向上提升t=30s。已知动滑轮的重力G动=100N，工人的双脚与水平地面接触面积S=400cm2，不计绳重和一切摩擦，图中拉力的方向为竖直方向。求： (1)这段时间内装修工人对被提升物体做的有用功W有； (2)该滑轮组的机械效率η； (3)装修工人对地面的压强p。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《11.5 机械效率 同步练习--2025-2026学年苏科版（2024）物理九年级上册》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B B C A A D D D B 1．B 【详解】功率是表示做功快慢的物理量，功率越大，表示做功越快，功率的大小与机械效率的大小、做功的多少以及做功时间长短无关，故ACD错误，B正确。 故选B。 2．B 【详解】A．图乙为动滑轮，由于 所以乙图中绳子的自由端移动的速度是 故A不符合题意； B．拉力F甲、F乙做的有用功为提升重物所做的功，所以 即拉力F甲、F乙做的有用功相等，故B符合题意； C．由于图甲为定滑轮，则有 拉力F甲做功的功率是 由于不计绳重及摩擦，且动滑轮重小于物重，所以有 即 即拉力F甲、F乙做功的功率不相等，故C不符合题意； D．由于机械效率为 而甲不用提升动滑轮，乙要提升动滑轮，所以它们的B机械效率为，故D不符合题意。 故选B。 3．B 【详解】B．小明对重物做的功即总功 故B正确； A．小明对重物做的有用功 则小明对重物做的额外功 由可得，重物在斜面上受到的摩擦力为 故A错误； C．小明对重物做功的功率 故C错误； D．此简易斜面装置的机械效率 故D错误。 故选B。 4．C 【详解】A．提升重物的过程中，做的有用功，故A不符合题意； B．图示中，滑轮组承重绳子为3根，绳端移动的距离 拉力所做的总功 拉力做功的功率，故B不符合题意； C．该滑轮组的机械效率，故C符合题意； D．不计绳重及摩擦，据得，动滑轮的重力，故D不符合题意。 故选C。 5．A 【详解】A．功率是反映做功快慢的物理量，功率大的机械做功一定快，故A正确； B．功率是反映做功快慢的物理量，机械效率是反映有用功在总功中所占比例的物理量，两者没有关系，功率越大的机械，其机械效率不一定越高，故B错误； C．做功时间未知，功率大的机械做功不一定多，故C错误； D．总功大小未知，机械效率越高的机械，其做的有用功不一定越多，故D错误。 故选A。 6．A 【详解】用两个滑轮组将物体提升相同的高度，且，根据可知，有用功的关系为 由题知，两动滑轮重相同，提升的高度也相同，且绳重和摩擦不计，由可知，所做的额外功相同，根据 可知，总功拉力所做的功的关系为：；由 可知，；所以BCD错误，A正确。 故选A。 7．D 【详解】A．由图甲可知，A滑轮为动滑轮，使用动滑轮可以省力，但不能省功，故A错误； B．由图乙可知，当该滑轮组提升的物体重力G=10N时，滑轮组的机械效率η=50％；由图甲可知，该滑轮组动滑轮上有2段绳子承载总重，该滑轮组的机械效率 则此时绳端拉力 不计绳重和摩擦，此时滑轮组提起的总重 则动滑轮的总重 故B错误； C．滑轮组的机械效率，滑轮组的机械效率越高，滑轮组做的有用功占拉力做的总功的比例越大，无法确定拉力做功的多少，故C错误； D．用该滑轮组提升重物时，克服动滑轮重力做额外功，每次物体提升的高度均为1m，动滑轮移动的距离也为1m，做的额外功 故D正确。 故选D。 8．D 【详解】A．水瓶对绳a的拉力F1做的功是总功，总功为 W总=F1h瓶=30N×8m=240J 所以F1做的功大于F2做的功，故A错误； B．由A可知，F1做的功大于F2做的功，时间相同，由知，F1做功的功率也大于F2做功的功率，故B错误； C．由“一瓶水提升一个人”知，绳b对人拉力F2做的功是有用功，所以有用功为 W有=F2h人=480N×0.4m=192J 故C错误； D．滑轮组的机械效率为 故D正确。 故选D。 9．D 【详解】A．图甲是定滑轮，定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力的方向，图乙是动滑轮，动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的省力杠杆，故A错误； B．根据功的原理可知，使用任何机械都不省功，乙是动滑轮，不能省功，故B错误； C．因定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，所以 而动滑轮使用时，省一半的力，G轮＜G物，故 故使用图乙中的滑轮比图甲中的滑轮更省力，故C错误； D．使用定滑轮，不计绳重与摩擦，拉力做的功等于克服物体重力做的功，即 使用动滑轮，不计绳重与摩擦，拉力做的功等于克服物体重力和动滑轮重力做的功，即 所以，使用动滑轮所做的功大于使用定滑轮所做的功，即使用动滑轮所做的总功大，根据可知，两者所做有用功相同，由于使用动滑轮所做的总功大，所以由可知，动滑轮的机械效率要小于定滑轮的机械效率，即图甲中的滑轮比图乙中的滑轮机械效率更高，故D正确。 故选D。 10．B 【详解】根据题意可知 则 又 可得 由题意可知，其他因素导致的额外功与总功之比为一定值，即有 当绳子能够承受的最大拉力为50N时，则有 可得 故达到最大拉力时，机械效率的最大值为 故选B。 11． 240 75 60 【详解】[1]拉力做的有用功为 [2]动滑轮绳子股数为2，根据可知，拉力做的总功为 根据可知，拉力大小为 [3]拉力的功率为 12． 0.2 75% 【详解】[1]因为是动滑轮，则绳端移动的距离为 绳子移动的速度为 拉力的功率为 [2]动滑轮的机械效率为 13． 省力 2700 75 不变 【详解】[1]由于动滑轮可以省力，定滑轮可以改变力的方向，所以使用滑轮组既可以省力，也可以改变力的方向，但不能省功。 [2]将540N的物体匀速吊起5m高，滑轮组做的有用功 [3]工人对绳子自由端的拉力F为240N，由图可知，动滑轮上绳子的股数，该滑轮组的机械效率为 [4]滑轮组的机械效率跟动滑轮的重力、物体的重力、绳子的重力、绳子与滑轮之间的摩擦有关，跟物体升高的距离、移动的速度、绳子的绕法无关，所以只改变绳子自由端的速度，滑轮组的机械效率不变。 14． 4 375 80% 【详解】[1]由图可知动滑轮上有2段绳子，则绳子自由端移动的距离为 [2]小海的拉力F为 [3]机械效率为 15． 1800 360 变大 【详解】[1]小明重力 一楼到二楼的高度为3m，故克服重力做功 [2]扶梯从一楼到二楼的时间 克服重力做功功率 [3]站在扶梯上的人数增大，有用功变大，额外功不变，根据 可知扶梯的效率将变大。 16．(1)刻度尺 (2)74.1 (3)重物的重力越大 【详解】（1）实验中需要测量钩码上升的距离h和绳端上升的距离s，所以除图中仪器外，还需要准备的测量仪器是刻度尺。 （2）由图丙得，测力计的分度值为0.2N，示数为1.8N，即进行第3次测量时，弹簧测力计示数为1.8N。则此时滑轮组的机械效率 （3）由表中数据可知，从上到下看，使用的是同一滑轮组，提升的物体越来越重，从2N到4N，滑轮组的机械效率也越来越高，从66.7%到74.1%，通过分析实验数据，使用同一滑轮组提升重物时，重物的重力越大，滑轮组的机械效率越高。 17． 0.3 60% 省力 无关 不变 105 【详解】（1）[1]刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表的长度是0.1cm=1mm，即此刻度尺的分度值为1mm，使刻度尺“0”刻度线与水平地面对齐，B点所处高度为 h=9.00cm=0.09m ①测出小车重为G=2.0N； ②由图可知，弹簧测力计的分度值是0.02N，弹簧测力计的示数为F=0.3N； ③将小车从A点拉到B点的过程中，s=1m，拉力做的功为 [2]利用斜面将小车从水平地面提升到B点时所做的有用功为 该斜面的机械效率为 [3]由图可知，测力计的分度值为0.02N，指针指在0.3N处，所以弹簧测力计示数为0.3N；小车重为2.0N，拉力为0.3N，故拉力小于重力，则使用斜面可以省力。但是费距离，任何机械都不省功。 （2）①[4]从图像读出当小车的总重G增大到5N时，拉小车从A点到B点所做的功 W1=0.75J 竖直向上将小车从水平地面提升到B点所做的功 W2=0.45J 利用斜面将小车从水平地面提升到B点时的机械效率为 因为η′=η，所以由图像可知：用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重无关。 [5]中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，母亲的速度和质量不变，故动能不变。 [6]这位母亲和所坐的轮椅总重力为 中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，从A点到B点所做的有用功为 W有用′=Gh=700N×0.09m=63J 由得，中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，从A点到B点所做的总功为 由W=Fs得，力的大小为 18．(1)5J (2)83.3% (3)0.3N 【详解】（1）把重物直接提升1m所做的有用功为 （2）拉力做的总功为 斜面的机械效率为 （3）此过程所做的额外功为 由可知，物体所受的摩擦力为 19．(1) (2) (3) 【详解】（1）物体上升高度 装修工人对被提升物体做的有用功 （2）由图知动滑轮上绳子股数，拉力的大小为 绳子自由端移动距离 总功 机械效率 （3）工人对地面的压力 接触面积 压强 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$