第11章 第10课时 机械效率的测量实验-【课时提优计划作业本】2025-2026学年新教材九年级上册物理同步练习课时作业（苏科版2024）基础强化版

100%= Gh X100%=G+G G 号G+Ga)X3 ×100%,则1= 1+兽，已知题图乙中纵轴表示机械效率的倒数号，由此可 知，则横轴可能表示乙或G。 第10课时机械效率的测量实验 知识导引 _W组×100%(2)钩码的重力G钩码提升的高 1.(1)W点 度h拉力大小F绳端移动的距离s(3)弹簧测力计刻 度尺(4)竖直、匀速缓慢2.物体重力动滑轮自重 绳重及摩擦 课堂作业 1.B解析：若在弹簧测力计静止时读数，则不能体现出绳 子与滑轮间的摩擦对机械效率的影响，拉力偏小，总功偏小， _W省盟X100%可知，此时所测的机械效率偏大，A错 根据厂W点 误：因n=3,则将轮组的机械效率×10%-臀× 100%=×10%=品×10%，所以实验中可以不测 量h和s,即可以不用刻度尺，B正确；在物重、绳重和摩擦一 定时，动滑轮越重，克服滑轮重力做的额外功越多，有用功在 总功中所占的比例越小，机械效率越低，即滑轮组的机械效 率与动滑轮重力大小有关，C错误；使用滑轮组时不可避免 地要克服动滑轮重力、绳重和摩擦而做额外功，使得有用功 小于总功，机械效率不会达到100%，D错误 2.D解析：由图线a或者图线b可知，当动滑轮的重力一定 时，滑轮组的机械效率随物重的增大而增大，故可以验证猜想 一；由图线a和图线b可知，提升物体的重力相同时，动滑轮的 重力不同，滑轮组的机械效率不同，故也可以验证猜想二 3.A解析：不计绳重及摩擦，则拉力F=一(G物十G动)，由 题图甲、乙可知，承重的绳子段数分别为nm=2、2=3,则绳 子受到的拉力分别为=2(G十Ga)F=号(G十 G),故>F2)三w阻X100%月 G物Xh (G幽十G)×h n 、G。×100%,动滑轮重相同，物体重力相同，滑 100%=Gw十G 轮组的机械效率相同，即=p. 4.(1)高(2)0.472.7如图所示(3)增大(4)减小 减小减小增大(5)大匀速 解析：(1)第1次实验和第2次实验用的滑轮组是相同的，第 2次实验中钩码重力较大，第1次实验机械效率是74.1%， 第2次实验机械效率是83.3%，第2次实验滑轮组的机械效 率更高，由此得出结论：使用同样的滑轮组，提升的钩码越 重，滑轮组的机械效率越高.(2)第3次实验中所做的有用功 W有用=Gh=4NX0.1m=0.4J;又因为Wa=Fs=1.1NX 0.5m=0.55J,则机械效率7=Wa -%赞×1o0%=0× 100%≈72.7%：根据第3次实验中弹簧测力计移动的距离 可知，物重由5段绳子承担，由“奇动偶定”的规律可知，绳子 的固定端在动滑轮上.(3)在此实验中，额外功主要是克服动 滑轮重力和绳子与滑轮之间的摩擦力做的功，动滑轮越重， 所做的额外功越多.(4)若不计绳重和摩擦，有用功W有用 Ch,额外功W外=G,由公式7=里×1O0%= W总 G物h G地 G物h+G0五X100%=G%十G ×100%可知，减小动滑轮的 重力，可以减小额外功，提高机械效率；增大物体的重力，可 以增大有用功，也可以提高机械效率.综上所述，提高机械效 率的方法有增大有用功，减小额外功，具体措施为减小动滑 轮自重，减小摩擦，增大物重.(5)实验中应该沿竖直方向匀 速拉动弹簧测力计，如果在弹簧测力计静止时读出拉力大 小，由于没有了摩擦，额外功变小，在有用功不变的情况下， 机械效率就会变大， 课后作业 5.B解析：①使用轻质的滑轮，在有用功不变的情况下，额 外功减少了，可提高滑轮组的机械效率；②用滑轮组提升很 轻的物体，有用功减少了，有用功在总功中占的比例减小，会 使滑轮组的机械效率降低；③在滑轮的轮与轴之间涂些润滑 油可减小摩擦，在有用功不变的情况下，减少了额外功，可提 高滑轮组的机械效率；④多绕上几段绳子，有用功、额外功、 总功都不会发生变化，不能提高滑轮组的机械效率；⑤增加 提升物体的重力，在额外功一定的情况下，增大了有用功，可 提高滑轮组的机械效率.综上所述，可提高滑轮组机械效率 的方法是①③⑤. 6.D解析：把同一物体匀速提升相同的高度，有用功 W有用=G物h,前后两次做的有用功不变，A、B错误；有用功一 定，机械效率增加，由公式刀一w题 W有田 WX100%=W看用十W领外 X 100%可知，总功减小，额外功减小，C错误，D正确. 7.C解析：在实验中，测绳端拉力时，应竖直匀速拉动弹簧 测力计且在拉动过程中读数，①正确；题图甲、乙两次实验 中，绳子绕法不同，提升物重相同，机械效率都是70%，因此 滑轮组的机械效率与绳子的绕法无关，②错误；题图乙、丙两 次实验中，绳子绕法相同，提升物重不同，机械效率不同，说 明同一滑轮组提升物重越大，机械效率越高，③正确；为避免 实验的偶然性，应换用不同的装置进行多次实验，得出普遍 规律，④错误， 8.C解析：弹簧测力计拉力方向始终为竖直向上，阻力不 变，动力臂和阻力臂均变小，根据相似三角形的知识可知，动 力臂与阻力臂的比值不变，根据杠杆的平衡条件可知，动力 不变，即弹簧测力计的示数不变，A错误；克服杠杆重力做的 功为额外功，仅增加钩码的个数，杠杆重力和杠杆上升的高 度不变，拉力所做的额外功不变，B错误；仅将拉力的作用点 从A点移到C点，钩码和杠杆的重力不变，上升的高度不变， W有用X 则有用功不变，额外功也不变，总功不变，根据？二W。 100%可知，杠杆的机械效率不变，C正确；仅将钩码的悬挂 点从B点移到C点，钩码还是上升到原来的高度，有用功不 变，而杠杆提升的高度变小，克服杠杆重力做的功变小，即额 外功变小，所以拉力做的总功变小，D错误， 9.C解析：使用任何机械都不省功，则使用斜面不能省功， A错误；斜面是一种可以省力但费距离的机械，B错误；用等 质量的小车替代木块，小车受到的摩擦力小于木块受到的摩 擦力，运动距离一定时，有用功一定，克服摩擦力做的功减 小，即额外功减小，斜面的机械效率增大，C正确；木块在斜 面上匀速直线运动时，处于平衡状态，在斜面方向上受到拉 力、摩擦力和重力的分力作用，所以拉力和摩擦力不是一对 平衡力，D错误 10.B解析：动滑轮的重力不可忽略，则克服绳重、动滑轮 2 的重力和绳与滑轮间的摩擦所做的功为额外功，从摩擦角度 考虑，随着物体重力的增大，滑轮与绳子间摩擦增大，则额外 功增大；同时，物重增大，有用功也增大，有用功和总功的比 值增大，即机械效率逐渐增大，但由于摩擦也在增大，故？与 G不成正比，当物重越来越大，有用功远大于额外功时，机械 效率无限接近100%，B符合题意. 11.(1)竖直(2)2.478.4(3)重(4)A解析：(1)实验 中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使弹簧测力计示数稳定， (2)题图中弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.4N;第2 次实验中，机械效率？=%×100%-詹×100%= Fs 05品×10%784%.（3)由题表数据可知，胸码 重力增加，机械效率相应提升，说明同一滑轮组将不同的物 体提升相同的高度时，提升的物体越重，机械效率越高， (4)本实验中，通过增加提升物体的重力，增大有用功，可提 高机械效率；鼓励人们“拼车”出行，使汽车尽量装满人员，是 通过增大有用功来提高机械效率，A符合题意；汽车制造 用新材料减轻汽车重量，是通过减小额外功来提高机械效率 的，B不符合题意；经常给汽车做保养，减小汽车零件之间的 摩擦，是通过减小额外功来提高机械效率的，C不符合题意， 12.(1)匀速直线(2)①80②物体所受摩擦力③0.6 (3)①正②2.3③2解析：(1)沿斜面拉动物体时，为使 弹簧测力计的示数稳定，便于读数，应尽量使物体做匀速直 线运动.(2)①第2次实验时斜面的机械效率)= W丝X 100%=C×100%=。69是2m×100%=806. F2S2 ②由题表1可知，物体的重力是相同的，小车与斜面间的摩 擦和木块与斜面间的摩擦大小不同，故探究的是斜面的机械 效率与物体所受摩擦力的关系.③第1次实验中拉力做的有 用功W有1=Gh1=6N×0.1m=0.6J,拉力做的总功 W总1=F1s1=1.2NX1m=1.2J,则额外功W额1=W总1 W=1.2J-0.6J=0.6J,木块所受摩擦力f=W= S1 0.6J=0.6N.(3)①由题表2中实验数据可知，W氯外与L成 1 m 正比.②当斜面的水平长度L=0.4m时，W额外=0.8J,根据 勾股定理可知，斜面高度五=0.3m,此时有用功W有用 Gh=5N×0.3m=1.5J,总功W总=W有用十W额外=1.5J十 0.8J=2.3J.③当木板平放在水平桌面上，斜面的水平长度 L=0.5m,因额外功与L成正比，故45m==5m,则 0.9JW额外 W林=1J,摩擦力了=矿鲈=。1】=2N,此时物块做匀速 L 0.5m 直线运动，由平衡条件可得，弹簧测力计的示数F=子=2N. 13.(1)0.566.7%克服杠杆自身的重力做功（或克服摩 擦力做功)(2)不能实验时钩码没有挂在同一位置仅 根据一次实验所得出的结论是不可靠的解析：(1)由题图 可知，弹簧测力计的分度值是O.1N,所以它的示数是 0.5N,竖直向上匀速拉动弹簧测力计时，拉力不变，则F仍为 0.5N;在实验过程中，W有用=Gh=1NX0.1m=0.1J,W总= W有里X 下s=0.5N×0.3m=0.15J,所以杠杆的机械效率厂W盘 10%-=8×100%≈6.7%；在本实验中，克服缸杆自重 做功和克服摩擦力做功是产生额外功的主要原因.(2)根据 题表中的实验数据不能得出实验结论，原因是分析机械效率 的影响因素应采取控制变量法，研究提起的物重和杠杆机械 效率的关系时，应保持钩码所挂的位置不变；应进行多次实 验，分析多组数据，才能得出普遍性结论，仅根据一次实验数 据得出的结论具有偶然性，是不可靠的. 第11课时机械效率的计算 知识导引 1.1)@0×100%②9×100% G Fs nF ③G+G动 ×100% (2)①胖×100%®乐×100%2.（①0×100% (2a1F×10%(3)F×100% Fs 课堂作业 1.(1)W有用=Gh=350N×1m=350J(2)承担物重的绳 子段数a=2,-船×10%=0×10%=P义义 Gh Fs 100%=是×10%=220D×10%=70%（3)因为不 350N 计摩擦和绳重，所以2F=G十G动，则G动=2F一G=2×250N 350N=150N(4)因为不计摩擦和绳重，所以提升重物的拉 力F2=2(Gw+G)=2(650N+150N=400N,Wa2= R=40NX2X1m=80Jp-W×10%-号× F252 10m%-是X100%=20×10%=8L5% 2.(1)货物的重力G=mg=45kg×10N/kg=450N,则有 用功W有用=Gh=450N×2m=900J(2)拉力做的总功 W总=Pt=120W×10s=1200J,滑轮组的机械效率7= W总 组×100%980×100%=75%(3)已知额外功占 总功的20%，则此时机械效率7=1一20%=80%，由题图可 知，承担物重的绳子段数n=3,又因为)二W朝×100% Gh' Gh' ×100%=6×100%=记×100%，所以提升货 物的重力G=7nF'=80%×3×300N=720N 3.(1)s=2h=2X2m=4m,W总=Fs=300NX4m= 1200,P=w=1200】=120W(2)W有用=Gh= 10s 500NX2m=100J,7W×10%=8×10%≈ 83.3%(3)G=2F-G=2×300N-500N=100N, F最大=G以=800N,G最大=2F最大一G动=2X800N-100N= G最大h 1500N,a大=WX100%=X100%=F林X2M F最大S 二器器×10%=级石为解折：1D由题图可 知，承重绳子的段数为2，拉力端移动的距离s=2h=2× 2m=4m,拉力做的总功W总=Fs=300N×4m=1200J, 拉力做功的功率P=W立=1200J=120W.(2)拉力做的有 t 10s 用功W有用=Gh=500NX2m=1000J,滑轮组的机械效率 ×10%=190}×10%≈83,3%.(3)不计绳重 )W盒 和摩擦，所以2F=G十G动，动滑轮重力G动=2F一G=2× 300N一500N=100N,体重为800N的小明施加的最大拉 力F最大=G人=800N,当以最大拉力提升物体时，提升的物 重最大，滑轮组的机械效率最大，因为不计绳重和摩擦，所以 提升的最大物重G最大=2F最大一G动=2X800N一100N= 骨轮组的最大机械效率佩大=理X100%一F】 F最大S 10%名\×16w=a5 4.(1)W有用=Gh=mgh=240kg×10N/kg×1m=2400J _W有里×100%= (2)Wa=FL=1000NX3m=3000J,7=W8第十一章简单机械和功 第10课时机械效率的测量实验 知识导引 1.“测量滑轮组的机械效率”的实验。 (1)实验原理是 (2)需要直接测量的物理量是 和 (3)需要的测量工具是 和 (4)在测量绳端拉力时，应 拉动弹簧测力计，使钩码 上升. 2.影响滑轮组机械效率的因素有 和 课堂作业 1.用如图所示的实验装置探究滑轮组的机械效率，下列说法正确的是 A,实验时可以在弹簧测力计静止时读数 B.实验时不用刻度尺也可以测量出滑轮组的机械效率 C.滑轮组的机械效率与动滑轮重力的大小无关 D.同一滑轮组的机械效率随所挂钩码重力的增大而增大，最终可以达到100% 2.为了研究机械效率与哪些因素有关，小明同学提出两个猜想，猜想一：机械效率与物重G物 有关；猜想二：机械效率与动滑轮重G动有关.为了验证猜想，小明先用如图甲所示的装置不 断改变G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出？与G物的关系图像，如图乙的图线 所示；然后换用另一个不同重量的动滑轮，不断改变G物，计算并绘出？与G物的关系图像， 如图乙的图线b所示.根据图像他 () A,只能验证猜想一 B.只能验证猜想二 C.既不能验证猜想一，也不能验证猜想二 D.既能验证猜想一，也能验证猜想二 ∠∠∠∠∠∠ 1/% G物N 甲 U (第2题) (第3题) 3.某实验小组分别用如图甲、乙所示的两个滑轮组（每个滑轮重均相同）匀速提起相同的重物， 所用的拉力分别为F和F2,机械效率分别为和，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是 () A.F1>F2,=2 B.F1<F2,p=2 C.F1<F2,n>2 D.F1>F2,h<2 33 课时提优计划作业本物理九年级上)》 4.某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，第1、2、3次实验的装 置分别如图甲、乙、丙所示 实验次数 1 2 3 钩码重G/N 2 钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1 有用功W有用小 0.2 0.4 弹簧测力计拉力FN 0.9 1.6 1.1 弹簧测力计移动距离s/m 0.3 0.3 0.5 总功W总/小 0.27 0.48 0.55 匆 丙 机械效率n% 74.1 83.3 (1)比较第1次实验和第2次实验，可得出结论：使用同样的滑轮组，提升的钩码越重，滑轮 组的机械效率越 (2)第3次实验中所做的有用功是 J,机械效率是 %(百分号前保留1位小 数).完成图丙中滑轮组的组装， (3)第3次实验中动滑轮个数比第2次实验中的多，动滑轮自重增大，对动滑轮所做的额外 功 (选填“增大”“不变”或“减小”)，因而，由第2、3次实验可知：滑轮组的机械效 率与动滑轮自重有关. (4)综合上述结论，提高机械效率的方法有增大有用功， 额外功.具体措施为 动滑轮自重， 摩擦， 物重.（以上均选填“减小”或“增大”) (5)如果在弹簧测力计静止时读出拉力大小，所计算出的机械效率比实际值 ,因此， 在实际操作时，应竖直 拉动弹簧测力计. 课后作业 5.某同学提出了五种提高滑轮组机械效率的方法：①使用轻质的滑轮；②用滑轮组提升很轻的 物体；③在滑轮的轮与轴之间涂些润滑油；④多绕上几段绳子；⑤增加提升物体的重力.其中 可行的是 () A.①②⑤ B.①③⑤ C.②④ D.①④ 6.一个滑轮组改进后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升相同的高度，改进后与改进前 相比 A.做的有用功减少了 B.总功不变，有用功增加了 C.总功不变，额外功减少了 D.有用功不变，总功减少了 7.某同学探究影响滑轮组的机械效率的因素，他用质量相同的滑轮做了如图所示的实验，并测 算了各滑轮组的机械效率，下列说法正确的是 13=85% 11=70% 12=70% 甲 丙 ①实验时，应在竖直匀速拉动弹簧测力计时读数 ②根据图甲、乙两次实验可知：滑轮组的机械效率与绳子的绕法有关 ③根据图乙、丙两次实验可知：同一滑轮组提升的物体越重，机械效率越高 ④实验时，换用不同装置进行多次实验，是为了减小误差 A.①② B.②④ C.①③ D.③④ 34 第十一章简单机械和功 8.小华用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，他将两个钩码悬挂在B点， 在A点用弹簧测力计沿竖直方向拉动杠杆，使其绕O点缓慢转动，带动钩 码上升一定的高度h(不计摩擦) A.在杠杆转动过程中，弹簧测力计的示数会变小 B.仅增加钩码的个数，拉力所做的额外功增大 C.仅将拉力的作用点从A点移到C点，杠杆的机械效率不变 D.仅将钩码的悬挂点从B点移到C点，拉力做的总功变大 9.兴趣小组的同学们利用如图所示的装置探究斜面的机械效率，同学们对实验过程和装置发 表了下列不同的看法，其中正确的是 A.斜面是一种可以省功的机械 B.斜面是一种可以省距离的机械 C.用质量相同的小车替代木块，可提高斜面的机械效率 D.匀速直线拉动木块时，木块所受的拉力与摩擦力是一对平衡力 10.如图所示，用手沿竖直方向匀速拉绳，使挂在动滑轮下面重为G的物体缓缓上升，动滑轮的 重力不可忽略，现改变物体的重力G,则动滑轮的机械效率？与物体重力G的关系图像可 能为 ) /% 1/% G/N A B C D 11.如图所示，在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某小组用同一滑轮组分别提升不 同钩码，做了三组实验，实验数据记录如下 次数 钩码 动滑轮 钩码上升的 弹簧测力计的 弹簧测力计上升的 重/N 机械效率/% 重/N 距离/cm 示数/N 距离/cm 1 2 0.8 5 又 15 66.7 2 4 0.8 6 1.7 15 ② 3 6 0.8 S ① 15 83.3 1脂 2- (1)在实验中，测绳端拉力时，应 向上匀速拉动弹簧测力计，且在拉动过程中读数， (2)结合图中弹簧测力计的示数，表格中编号①的数值是 ,②的数值是 (保留1位小数). (3)表格中的实验数据说明同一滑轮组将不同的物体提升相同的高度时，提升的物体越 (选填“重”或“轻”)，机械效率越高. (4)汽车作为一种“机械”，提高效率对节能减排有重要意义，下列提高效率的方法中，与本 实验同理的是 () A.鼓励人们“拼车”出行，使汽车尽量装满人员 B.汽车制造厂用新材料减轻汽车重量 C.经常给汽车做保养，减小汽车零件之间的摩擦 35 课时提优计划作业本物理九年级上)》>》 12.小明用如图所示装置探究斜面的机械效率，实验前他有如下猜想 A.斜面的机械效率可能与物体所受的摩擦力有关； B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关 (1)实验中，沿斜面拉动物体时，应使其做 运动. (2)表1是小明在探究过程中记录的两次对比实验数据. 表1 次数 物体 物重G/N拉升高度h/cm 拉力F/N 拉动距离s/cm 机械效率/% 1 木块 6 10 1.20 100 50 小车 6 12 0.75 120 ①第2次实验中，斜面的机械效率为 %. ②进行这两次对比实验是为了研究斜面机械效率与 的关系 ③第1次实验中，木块所受摩擦力为 N. (3)小明进一步研究，将长为50cm的木板搭成倾角不同的 表2 斜面，用弹簧测力计把重为5N的物块从斜面底端拉至 L/m 0.450.400.350.30 顶端的过程中，额外功W额外与斜面的水平长度L(木板 W额外/J0.900.800.700.60 在水平面上的正投影长度)的关系如表2所示 ①由表格中信息可知：W额外与L成 比 ②当斜面的水平长度L=0.40m时，拉力做的总功为 J ③若将木板平放在水平桌面上，水平匀速拉动木板上的物块时，弹簧测力计的示数为 N. 13.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，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升. (1)实验中，将杠杆拉至图中虚线位置时，弹簧测力计的示数F为 N,钩码总重G为1N,钩码上升高度h为0.1m,弹簧测力计上升高度s为 0.3m,则杠杆的机械效率为 （百分号前保留1位小数).请写出使用该杠杆时 需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，一名同学先后将钩码挂在A、B两 点，测量并计算得到如下表所示的两组数据， 钩码 钩码总重 钩码竖直上升 拉力 弹簧测力计竖直 机械 次序 悬挂点 G/N 的距离h/m F/N 上升的距离s/m 效率n/% 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，能否得出“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？答： ,请简要说明两条理由：① 9 ② 36