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）

课时提优计划作业本物理九年级上册(SK版)))> 第10课时机械效率的测量实验 知识导引 1.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中. (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 G物N 乙 (第2题) (第3题) 3.(2024·河南)如图所示，甲、乙两人用不同的装置在相同的时间内把地面上质量相等的物体 匀速提升到同一平台，不计绳重及摩擦.下列说法正确的是 () A.甲做的有用功多 B.乙做的总功多 C.甲的拉力做功的功率大 D.乙所用装置的机械效率小 38 第十一章简单机械和功 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 实验序号 1 2 3 钩码重G/N 2 4 4 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F/N 0.9 1.6 1.1 弹簧测力计移动距离s/m 0.3 0.3 0.5 字 总功W总/小 0.27 0.48 0.55 甲 乙 丙 机械效率)/% 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.将规格完全相同的滑轮用绳子绕成图中的甲、乙滑轮组.使用甲、乙 滑轮组分别匀速提升重力为G、G2的两个物体A、B,提升相同的高 度，人的拉力大小分别为F1和F2,G,>G2,不计绳重和摩擦，则下列 A B 判断正确的是 ( ) 甲 乙 A.拉力F1一定大于F2 B.乙滑轮组的机械效率较高 C.甲、乙滑轮组做的有用功相同 D.甲滑轮组做的额外功与有用功的比值较小 39 课时提优计划作业本物理九年级上册（SK版)>》)》》》 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 B 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 台 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.如图所示，斜面的长为高的4倍，物体恰能在斜面上自由匀速下滑，下滑 一段距离的过程中，该物体重力做的功和克服阻力做的功相等.若用平行 于斜面向上的拉力F将物体匀速拉上斜面时，斜面的机械效率为 A.20% B.25% C.50% D.75% 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/% 1/% G G/N G/N G/N B D 11.用如图甲所示的滑轮组做“探究动滑轮的重力对滑轮组机械效率的影响”实验.实验中把不 同的磁铁吸附在动滑轮边框上以改变的滑轮的重力，每次实验都匀速竖直拉动绳端使物体 上升10cm,不计绳重，实验数据如下表所示. 序号 G物/N G动/N F/N n/% 1 6.0 0.3 2.2 90.9 2 6.0 1.0 3 6.0 1.9 2.9 69.0 甲 4 6.0 3.2 3.4 58.8 (1)每次实验中绳端的移动距离为 cm. (2)第2次实验中拉力F的示数如图乙所示，为 N;第2次实验中滑轮组的机械效 率为 %.分析数据可知：在物重不变的情况下，动滑轮越重，滑轮组的机械效率 越 (3)实验中若仅增大绳端移动的距离，则滑轮组的机械效率将 (选填“变大”“变小” 或“不变”). (4)本实验中，在物重不变的情沉况下，动滑轮变重时，由摩擦引起的额外功占总额外功的比 例 （选填“变大”“变小”或“不变”) 40 第十一章简单机械和功 12.小明用如图所示的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 序号 物体 物重G/N 上升高度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 2 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的机械效率与 的关系， ③第1次实验中，木块所受的摩擦力为 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 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 序号 悬挂点 G/N 的距离h/m F/N 上升的距离s/m 效率/% 1 A 1.5 0.10 0.7 0.30 71.4 2 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 ② 41子的拉力F=GE=号×480N=240N:w=长-”= t 5s 1m/s,拉力的功率P=Fu=FX2w=240NX2×1m/s= 480W(3)W有用=Gh=400N×5m=2000J,Ws=Fs= 240NX2X5m=2400J,7-W0×100%=2908× 100%≈83.3% 7777777777 经典提优 11.BC解析：由题图甲可知，承重绳子的段数n=3,若不计 绳重与摩擦，此滑轮组的机权效率雲×10%=盘× 100%= Gh 3(G+G动)X3h ×100%=G+G动 G。×100%,则2 7 1+会，已知题图乙中纵轴表示机械效率的倒数马，由此可 G 知，则横轴可能表示名或Ga。 第10课时 机械效率的测量实验 知识导引 =W显X10%(2)钩码的重力G钩码提升的高 1.(1)1W8 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有粗×1O0%可知，此时所测的机械效率偏大，A错 根据一W息 误；因承担物重的绳子段数n=3,则滑轮组的机械效率？= ×160%-0×100%=×10%-号×10%， Gh W总 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，机械效率不可能达到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，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.C解析：物体的质量相等，重力相等，在相同的时间内物 体上升的高度相同，由W有用=Gh可知，两次提升物体所做 的有用功相等，A错误；不计绳重和摩擦，甲使用的是动滑 轮，甲的拉力做的总功W甲=Gh十Gh,乙使用的是定滑轮， 乙的拉力做的总功Wz=Gh,所以乙做的总功少，由p=W t 可知，甲的拉力做功的功率大，B错误，C正确；使用定滑轮 时，额外功为0J,机械效率为100%，使用动滑轮时，要提升 动滑轮做额外功，机械效率小于100%，所以乙所用装置的机 械效率大，D错误. 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次实验中使用的滑轮组是相同 的，第2次实验中钩码重力更大，第1次实验中滑轮组的机 械效率是74.1%，第2次实验中滑轮组的机械效率是 83.3%,第2次实验中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=4N× 0.1m=0.4J;又因为Ws=Fs=1.1N×0.5m=0.55J,则 肌械效率)一×10%-品×10%72.7%：银起 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，额外功是克服动滑轮重、绳重和摩擦做的 W书用X 功，动滑轮越重，所做的额外功越多.(4)由公式7=W。 100%可知，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，则忽略了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，则机械效率会偏大. 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，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7一W。 ,-×100%=wmw义 W有用 100%可知，总功减小，额外功减小，C错误，D正确。 7.D解析：由题图可知，甲、乙滑轮组中的承担物重的绳子 段数n分别为3和2，且G1>G2,动滑轮重G威相同，不计绳 重和摩擦，由F=1(G+G网)可知，F与F2的大小关系不 n 能确定，A错误；已知物体上升的高度h相同，且G1>G2,动 滑轮重G动相同，由公式W有用=Gh、W颜外=Gh可知，甲滑 轮组做的有用功大于乙滑轮组做的有用功，两者做的额外功 相同，则甲滑轮组做的额外功与有用功的比值较小，C错误， _W有用X100%=W有用十W领外 D正确：由公式7=W。 W有用 ×100%可 知，在额外功相同时，甲滑轮组做的有用功大，其机械效率较 高，B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，动力臂减小，阻力臂变小，根据相似三角形的知识可知， 动力臂与阻力臂的比值不变，因为阻力不变，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，则有用功不变，额外功也不变，总功不 =W避X100%可知，杠杆的机械效率不变，C正 变，根据7=W 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：物体在斜面上匀速下滑时，重力做的功为Wc, 克服摩擦力做的功为W,,Wc=W,当物体被匀速拉上斜面 时，物体对斜面的压力和接触面的粗糙程度不变，则物体受 到的摩擦力大小不变，此时拉力做的功W总=WG十W 2w6,则机械效率7=W X100%-80×10%=50%. 10.B解析：动滑轮的重力不可忽略，则克服绳重、动滑轮 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)30(2)2.580低(3)不变(4)变小解析： (1)由题图甲可知，滑轮组中承重的绳子段数n=3,则每次实 验中绳端移动的距离s=3h=3×10cm=30cm.（2)弹簧测 力计的分度值为0.1N,示数为2.5N:每次实验中的有用功 W有用=Gwh=6.0N×10×102m=0.6J,第2次实验中滑 轮组做的总功Ws2=F2s=2.5N×30×10-2m=0.75J,则 第2次实段中滑轮组的机械效率飞限×10%-&号× 100%=80%;分析题表中数据可知，在物重不变的情况下，动 滑轮越重，滑轮组的机械效率越低.(3)实验中若仅增大绳端 移动的距离，根据刀一W。 _W量×100%=C×100%=.Y Fs 100%-C华×100%可知，滑轮组的机械效率不变.4实验中由 nF 摩擦写引起的额外功占总额外功的比铜为×10%一 WWB-W鱼X100%=5-G指h-G办×10% W总一W有用 Fs一Gwh F一G一G×100%,代入数据可得，第1,2,3、4次实验中由 3F-G物 摩擦引起的额外功占总额外功的比例分别为50%、33.3%、 29.6%、23.8%,则在物重不变的情况下，动滑轮变重时，由 摩擦引起的额外功占总额外功的比例变小 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业×100%= G×100%=0.75N×1.2m F252 6NX0.12m×100%=80%.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We1= F1s=1.2NX1m=1.2J,则额外功W籁外1=We1一W有用1= 1.2J-0.6J=0.6J,木块所受的摩擦力f=W地=0,6」 51 0.6N.(3)①由题表2中实验数据可知，W额外与L成正比. ②当斜面的水平长度L=0.4m时，W领外=0.8J,根据勾股 定理可知，斜面高度h=0.3m,此时有用功W有用=Gh=5NX 0.3m=1.5J,总功Wg=W有用十W颜外=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45四=5m,则w4=1J,摩擦 0.9JW领外 力了学=。=2N.此时物块骏匀滤直线运动，由平 衡条件可得，弹簧测力计的示数F=f=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0.1N,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=Fs= W有阻X 0.5NX0.3m=0.15J,所以杠杆的机械效率)- 6.05×100%≈6.7%：在本实验中，克服杠杆自重 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 1.10g×10%®，号×100%@。96 Fs ,G。×100%