11.5机械效率 提优练习--2025-2026学年苏科版物理九年级上学期

姓名_________ 日期______ 等第_____ 五、 机械效率 第1课时　认识机械效率 【基础过关】 1. 如图所示，用挖掘机提升泥土过程中，所做的有用功是（　　） A. 克服挖掘机零件间的摩擦力所做的功 B. 克服抓斗的重力所做的功 C. 克服泥土重力所做的功 D. 提升泥土和抓斗所做的功 2. 关于机械做功，下列说法正确的是（　　） A. 机械做功越多，机械效率越高 B. 功率越大，做功越快 C. 所做有用功越多，机械效率越高 D. 越省力的机械，机械效率越高 3. 用一简单机械做功，已知额外功为20J，总功为100J，则该机械的机械效率等于（　　） A. 17％ B. 20％ C. 67％ D. 80％ 4. 小明同学的体重为500N，他用重10N的水桶将重100N的水提到5m高的教室使用，在这一过程中，他做的有用功和额外功分别是（　　） A. 500J，50J B. 500J，2550J C. 550J，2500J D. 3000J，50JB 5. 如图所示，甲、乙两人用不同的装置，在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台上，不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法中，正确的是（　　） A. 甲做的有用功多 B. 乙做的总功多 C. 甲做总功的功率大 D. 乙所用装置的机械效率低 6. 如图所示，工人师傅利用滑轮将沙发运上楼，该滑轮是______滑轮。若工人师傅用1000N的拉力，将重为800N的沙发匀速提升5m，则工人师傅做的有用功为______J，该滑轮的机械效率为______％。 7. 如图所示，工人利用动滑轮匀速提升重物，已知重物重为400N，施加在绳端竖直向上的拉力F为250N，在100s内将重物提升10m。不计绳重与摩擦，此过程中动滑轮的机械效率为______，绳端拉力做功的功率为______W。 8. 如图所示为安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组，某次匀速吊起600kg的物体时，物体上升5m，用时15s，滑轮组的机械效率是80％，则滑轮组所做的有用功是______J，总功是______J，拉力F的功率是______W。（g取10N/kg） 9. 工人用一个定滑轮匀速提升质量为18kg的物体，所用的拉力为200N，物体升高2m，g取10N/kg。求： （1） 物体受到的重力。（2） 定滑轮的机械效率。 【能力进阶】 1. 分别用杠杆、动滑轮和滑轮组将同一物体举到相同的高度，做的有用功（　　） A. 杠杆最多 B. 动滑轮最多 C. 滑轮组最多 D. 一样多 2. 用如图所示的动滑轮提升重物，下列措施能提高动滑轮机械效率的是（　　） A. 减小被提升物体的高度 B. 增大动滑轮的重力 C. 减小绳子的拉力 D. 增大物体的重力 3. 如图所示，用滑轮组将重为10N的物体匀速提升0.1m，拉力F为6N。下列说法中正确的是（　　） A. 所做的有用功为0.6J B. 所做的额外功为0.8J C. 所做的总功为1.2J D. 此滑轮组的机械效率为60％ 4. 利用某机械工作时，动力做的功是500J，其中额外功是100J，则动力做的有用功是______J，机械效率是______。 5. 某滑轮组的机械效率为75％，表示的含义是__________________________。当它完成375J的有用功时，所做的总功是______J；若克服动滑轮的重力所做的功是100J，则克服摩擦和绳重所做的功是______J。 6. 如图所示，工人们用同一滑轮组，根据需要可以选择两种方式来提起等重的建筑材料，若不计摩擦和绳重，则F1______F2，机械效率η甲______η乙。（＞/＝/＜） 7. 如图所示，工人在往车上搬运箱子时，先用3m长的木板搭了一个斜面，再用500N的推力把120kg的箱子沿斜面匀速推到1m高的车厢上，用时10s。g取10N/kg。求： （1） 工人的功率。（2） 斜面的机械效率。 【思维拓展】 1. 利用动滑轮提升一个重为G的物块，不计绳重和摩擦，其机械效率为60％。若要使此动滑轮的机械效率达到90％，则需要提升重为G的物块的个数为（　　） A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 2. 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的比值为一定值。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％ 3. 小南帮妈妈晾衣服时发现晾衣架由4个定滑轮和2个动滑轮组成（如图所示），若晾衣架上所挂衣物重为40N，晾衣架横梁（含衣架、动滑轮）的总重是10N，小南通过摇柄使衣服以0.1m/s的速度向上匀速运动5s，则小南通过摇柄作用在钢丝绳自由端的拉力做功为______J，升降晾衣架的机械效率为______。（不计绳重和摩擦） 4. 如图所示，物体重10N，每个滑轮重1N，在F＝2.5N的拉力作用下，物体上升了1m，则拉力做的有用功是_______J，克服绳重及摩擦所做的额外功为______J。 五、 机械效率 第2课时　机械效率的测量与探究 【基础过关】 1. 同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时提出了下列假设： （1） 滑轮组机械效率的高低可能与动滑轮的重力有关。 （2） 滑轮组机械效率的高低可能与被提升物体的重力有关。 （3） 滑轮组机械效率的高低可能与物体被提升的高度有关。 （4） 滑轮组机械效率的高低可能与承重绳子的段数有关。 若一名同学设计了如图所示的两个滑轮组（所用器材相同，钩码上升的高度也相同），进行对比实验来验证提出的假设，则该实验验证的假设是（　　） A. （1） B. （2） C. （3） D. （4） 2. 如图所示为“探究斜面的机械效率”的实验，下列说法中，错误的是（　　） A. 利用斜面提升物块，既可以省力，又可以省功 B. 用弹簧测力计沿着斜面向上拉物块时，应尽量匀速 C. 本实验中，用小车替代物块，可提高斜面的机械效率 D. 斜面的倾斜程度越小，所需的拉力越小 【能力进阶】 3. 用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。 （1） 图中测力计的示数F为_______N，钩码总重G为1.0N，将杠杆拉至图中虚线位置，钩码上升的高度h为0.1m，测力计移动的距离s为0.3m，则杠杆的机械效率约为________％（结果精确到0.1％）。请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：____________________________。 （2） 为了进一步探究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一名同学使用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到如表所示的两组数据。 实验 次序 钩码 悬挂点 钩码总 重G/N 钩码移动的 距离h/m 拉力 F/N 测力计移动的 距离s/m 机械效率 η/％ 1 A 1.5 0.10 0.7 0.30 71.4 2 B 2.0 0.15 1.2 0.30 83.3 根据表中数据，________（能/不能）得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重力有关，钩码越重，其机械效率越高”的结论。请简要说明两条理由： ________________________________；____________________________。 4. 在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，小彤用同一滑轮组进行了三次实验，如图所示。 实验数据如表所示： 实验次序 钩码重/N 钩码上升的距离/cm 测力计示数/N 测力计上升的距离/cm 机械效率 1 2 10 0.8 30 83.3％ 2 4 10 1.5 30 88.9％ 3 6 10 2.2 30 （1） 实验中要竖直向上________拉动弹簧测力计，使钩码缓慢上升。 （2） 表格中第3次实验的机械效率为________。（结果精确到0.1％） （3） 分析表中数据可以得出结论：同一滑轮组的机械效率与____________________有关。 （4） 根据实验结论，若该滑轮组提升物体时机械效率为92.1％，物体的重力可能为________。 A. 1N B. 3N C. 5N D. 8N （5） 小彤改变动滑轮重，多次提升同一物体，并根据所测数据绘制了图丁。由图像可知：被提升物体重力相同时，动滑轮越重，滑轮组机械效率越________（高/低）。 （6） 根据所学知识，滑轮组的机械效率还与绳重和摩擦有关，分析图丁中的A点可知，被提升物体所受的重力一定________（大于/等于/小于）40N。 【思维拓展】 5. 如图甲所示，某居民楼前有一无障碍通道，一名中年人正用轮椅推着他的父亲缓缓上行，如图乙所示为该通道斜面示意图。为了解中年人推轮椅时所用力的大小，小红和小华进行了探究。她们沿斜面确定了与斜面底端A点相距1m的B点。（g取10N/kg） 丙 （1） 使刻度尺零刻度线与水平地面对齐，正确测量B点的高度，结果如图乙所示，为________cm。 （2） 选用车轮的材质、花纹与轮椅相同的小车作为研究对象，进行了如下操作： ① 正确使用弹簧测力计，测出小车的重力为2.0N。 ② 将弹簧测力计与斜面平行放置并________，然后沿斜面向上匀速拉动小车，如图乙所示，弹簧测力计的示数为________N。 ③ 计算出将小车从A点拉到B点的过程中，拉力所做的功为________J；利用斜面将小车从水平地面提升到B点的机械效率为________。 （3） 在小车上逐渐添加重物，测出小车和重物的总重G和沿斜面匀速拉动小车需要的力，计算出拉着小车从A点到B点所做的功W1；计算出将小车从水平地面竖直向上提升到B点所做的功W2。以功为纵坐标，以小车和重物的总重为横坐标，建立平面直角坐标系，作出W1和W2与小车和重物的总重G的关系图像，分别如图丙中的图线a和b所示。 ① 由图丙可知：用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重________（有关/无关）。 ② 若这位父亲的质量为60kg，所坐轮椅的质量为20kg，则中年人用沿着通道斜面方向的力推着轮椅匀速上坡时，力的大小为________N。 五、 机械效率 第3课时　机械效率的计算 【基础过关】 1. 如图所示，小明用动滑轮在5s时间内将重为80N的物体竖直向上匀速提升了1m，施加的力F为50N。则： （1） 绳端移动的速度是多少？ （2） 拉力F做功的功率为多少？ （3） 提升该物体时动滑轮的机械效率是多少？ 2. 建筑工地上，起重机吊臂上的滑轮组如图所示。在匀速起吊重4.2×103N的物体时，物体5s内上升了6m，作用在自由端拉力的功率为6.3kW。问：（g取10N/kg） （1） 此过程中所做的有用功为多少焦？ （2） 滑轮组机械效率是多大？ 3. 如图，小明拉着质量为30kg的木箱匀速经过一段长度s＝3m、高度h＝1m的斜坡路面，若此过程拉力F方向沿斜面向上，大小为125N。求：（g取10N/kg） （1） 斜面的机械效率。 （2） 木箱与斜面之间的摩擦力。 4. 如图所示为一根均匀的细木棒OC，OA＝OC/4，B为OC的中点。小明在C点施加始终竖直向上的拉力F将挂在A点的重为180N的物体匀速提升0.2m，细木棒的机械效率为90％，不计摩擦和绳子重。求： （1） 提升该物体做的有用功。 （2） 拉力F所做的功。 （3） 细木棒的重力。 【能力进阶】 1. 如图所示，斜面长5m，小明用绳子沿与水平面成30°角的斜面将重为300N的木块由斜面底端匀速拉到顶端，拉力大小为240N，绳重不计。求： （1） 斜面对木块的摩擦力大小。（2） 斜面的机械效率。 2. 小明家新买的房子准备装修，为了将水泥从地面运送上楼，他安装了一个滑轮组（如图所示），小明站在楼下每次用300N的力将一袋50kg的水泥提升5m，不计绳重和摩擦，g取10N/kg，则： （1） 小明用此滑轮组运送一袋水泥上楼时的机械效率是多大？ （2） 若小明的体重为600N，小明每次最多能运送几袋水泥？此时滑轮组的机械效率最大可以达到多少？（结果精确到0.1％） 【思维拓展】 6. 建筑工地上，施工人员用起重机吊臂上的滑轮组吊起建筑材料，可简化成如图甲所示的滑轮组。每个滑轮等重，不计绳重及摩擦，物重从G物＝2000N开始逐渐增加，直到绳子被拉断，每次以0.15m/s匀速拉动绳子将物体提升同样的高度。图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图像。求： （1） 每个滑轮所受重力。 （2） 绳子能承受的最大拉力。 （3） 当滑轮组的机械效率为80％时，起重机的功率。 参考答案 五、 机械效率 第1课时　认识机械效率 【基础过关】 1、C；2、B；3、D；4、B；5、C；6、定；4000；80；7、80％；50；8、3×104；3.75×104；2.5×103；9、（1）180N；（2）90％； 【能力进阶】 1、D；2、D；3、B；4、400；80％；5、有用功占总功的75％；500；25；6、＜；＝；7、（1）150W；（2）80％； 【思维拓展】 1、D；2、B；3、25；80％；4、10；3； 五、 机械效率 第2课时　机械效率的测量与探究 【基础过关】 1、B；2、A； 【能力进阶】 3、0.5；66.7；需要克服杠杆自重（或摩擦力）做功；不能；两次实验时钩码没有挂在同一位置；仅根据一次对比实验所得的结论不可靠； 4、匀速；90.9％；提升物体的重力；D；低；大于； 【思维拓展】 5、9.00；调零；0.3；0.3；60％；无关；120； 五、 机械效率 第3课时　机械效率的计算 【基础过关】 1、（1）0.4m/s；（2）20W；（3）80％； 2、（1）2.52×104J；（2）80％； 3、（1）80％；（2）25N； 4、（1）36J；（2）40J；（3）10N；　 【能力进阶】 1、（1）90N；（2）62.5％； 2、（1）83.3％；（2）2；90.9％； 【思维拓展】 1、（1）2000N；（2）6000N；（3）500W； 1 学科网（北京）股份有限公司 $