11.5 机械效率 易错题练习 2025-2026学年物理（苏科版2024）九年级上册

11.5 机械效率易错题合集 易错题型分类 一．机械效率大小的比较 二．机械效率的简单计算 三．功，功率，效率的区别 四．提高机械效率的方法 题型速通 【机械效率大小的比较】（共10题） 一．选择题（共6小题） 1．（2025•雁塔区校级开学）用四个完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成图1和图2所示的两个滑轮组，不计绳子与滑轮的摩擦（　　） A．图1较省力且机械效率较高 B．图2较省力且机械效率较高 C．两个滑轮组省力程度不同，机械效率相同 D．两个滑轮组省力程度相同，机械效率不同 【解答】解：（1）从图中可以看出，甲图是有两段绳子在拉重物，故 F1（G动+G物）； 乙图有三段绳子在拉重物，故 F2（G动+G物）。所以两个滑轮组的省力程度不同。 （2）两个滑轮组相同，提升物体的重力相同，动滑轮的重力相同，根据η可知，两滑轮组的机械效率相同。 故选：C。 2．（2025•兴庆区校级三模）如图所示是同一个滑轮的两种使用方式，利用甲、乙两图中的滑轮提升物体的过程中，下列说法正确的是（　　） A．甲图中滑轮可以省力 B．乙图中的滑轮可以省距离 C．甲、乙两图中滑轮做的有用功相同 D．甲图滑轮机械效率大于乙图滑轮 【解答】解：A、甲图中的滑轮为定滑轮，定滑轮不省力，但可以改变力的方向，故A错误； B、乙图中的滑轮为动滑轮，动滑轮不能改变用力方向，能省力，但要费一半的距离，故B错误； C、甲、乙两图中滑轮提升物体的重力无法确定，上升的高度也无法确定，因此甲、乙两图中滑轮做的有用功无法确定，故C错误； D、甲图使用的是定滑轮，额外功为克服绳重和摩擦所做的功，而乙图使用的是动滑轮，除了克服绳重和摩擦所做的额外功外，还需要克服动滑轮重做一部分额外功，即乙图滑轮做的额外功多，因此甲图滑轮机械效率大于乙图滑轮，故D正确。 故选：D。 3．（2025•花山区校级模拟）辰辰同学用如图所示的滑轮组探究机械效率的大小，滑轮和重物完全相同的情况下，甲图和丙图中FA和FC都沿竖直方向用力，乙图和丁图中FB和FD分别沿倾斜向下和倾斜向上的方向用力，不计绳重和摩擦，机械效率分别为ηA、ηB、ηC和ηD。则下面选项正确的是（　　） A．FA＜FB＜FC＜FD B．FA＝FB＜FC＝FD C．ηA＝ηB＝ηC＝ηD D．ηA＝ηB＝ηC＞ηD 【解答】解：AB、图中甲、乙都是2股绳子，且定滑轮可以改变力的方向，故甲、乙的拉力相等； 丙丁股数相同，但丁图斜拉使得动力臂减小，拉力变大，故丙拉力小于丁，则FA＝FB＞FD＞FC；故AB错误。 CD、滑轮组的机械效率为η，因物重相同，且FA＝FB，甲、乙两图中n均为2，则甲、乙两图中滑轮组的机械效率相等，即ηA＝ηB； 不计绳重和摩擦，丙图与甲图相比，虽然绕绳方法不同，但物重相同，拉力均沿竖直方向，且滑轮组的机械效率与绕绳方法无关，所以甲、丙两图中滑轮组的机械效率相等，即ηA＝ηC； 丁图与丙图相比，n均为3，物重相同，但FD＞FC（即丁图中拉力偏大），由机械效率公式η可知丁图中滑轮组的机械效率偏小，即ηD＜ηC； 综上可知，ηA＝ηB＝ηC＞ηD，故D正确，C错误。 故选：D。 4．（2024秋•滨海县期中）如图两个装置的各滑轮完全相同，分别匀速竖直提升质量相同的钩码，相等时间内绳端A、B移动距离相等，不计绳重及摩擦。提升过程中（　　） A．两装置做的额外功相等 B．两钩码上升的速度相等 C．两装置的机械效率相等 D．用甲装置做的总功较少 【解答】解：A．甲中绳子有效股数为2股，乙中有效股数为3股，不计绳重及摩擦，额外功指的是克服动滑轮重力所做的功，相等时间内绳端A、B移动距离相等，说明甲中动滑轮上升的高度更高，由W＝Gh可知，甲做的额外功更多，故A错误； B．时间相同，甲中钩码上升的高度更高，由可知，甲钩码上升的速度更快，故B错误； C．根据 可知，机械效率与绳子股数以及绳子移动距离无关，两个装置物体和滑轮重力都相同，则机械效率相同，故C正确； D．甲中拉力为：；乙中拉力为：，甲的拉力大于乙的拉力，甲、乙绳子移动的距离相等，根据W＝Fs可知，甲做的总功更多一些，故D错误。 故选：C。 5．（2023秋•五华区校级期末）如图所示，小明用两个不同的滑轮组，在相同时间内分别用大小相等的拉力F将同一物体匀速提高了相同的高度，若两个滑轮组的动滑轮重分别为G动1和G动2，机械效率分别为η1、η2，小明做功的功率分别为P1、P2，不计绳重和摩擦。则（　　） A．G动1＜G动2，η1＞η2，P1＜P2 B．G动1＜G动2，η1＞η2，P1＝P2 C．G动1＞G动2，η1＜η2，P1＜P2 D．G动1＝G动2，η1＝η2，P1＝P2 【解答】解：小明用两个不同的滑轮组，在相同时间内分别用大小相等的拉力F将同一物体匀速提高了相同的高度，从图示可知，左边的滑轮组有2根绳子拉物体，右边有三根绳子拉物体，物体重力相同，两次的拉力也相同，根据nF拉＝G物+G动可知G动1＜G动2，根据W＝Gh，可知，它们做的有用功相同，它们的机械效率η，因为+G物、和h都相同，G动1＜G动2，故机械效率η1＞η2；因为P，而G1的总功更小，两者的时间相同，故功率P1＜P2。 故选：A。 6．（2024秋•黄埔区校级期中）如图所示，同一个滑轮分别用（a）（b）两种方式匀速提升同一货物（G轮＞G物），假设所用的拉力分别为F1、F2，机械效率为η1、η2，不计绳重和摩擦，则（　　） A．F1＜F2；η1＞η2 B．F1＞F2；η1＞η2 C．F1＜F2；η1＜η2 D．F1＞F2；η1＜η2 【解答】解：（a）为定滑轮，不计绳重和摩擦，则拉力F1＝G，机械效率η1＝100%； （b）为动滑轮，拉力F2，已知G动＞G物，F2＞G，则F1＜F2；η2＜100%，则η1＞η2， 故A正确，BCD错误。 故选：A。 二．多选题（共1小题） （多选）7．（2025春•威海期末）如图所示，为了把两件相同货物搬运到汽车上，工人用相同材质的木板搭建了AC、BC两个斜面，AC＞BC。用沿斜面向上的力在相同时间内分别将货物从斜面AC、BC底端匀速推上汽车，下列说法中正确的是（　　） A．沿AC推动货物更省力 B．沿BC推动，工人克服货物重力做的功更多 C．沿AC推动，工人克服货物重力做功的功率更大 D．沿BC运送货物至汽车过程，机械效率更高 【解答】解：A、沿斜面AC推动更省力，因为AC斜面的倾斜角度更小，故A正确； B、由W＝Gh可知，G与h均相等，所以斜面AC推动和BC推动，工人克服货物重力做的功相等，故B错误； C、由P可知，W相同，时间相同，所以沿两个斜面推货物，工人克服货物重力做功的功率相同，故C错误； D、沿BC运送货物至汽车过程中，斜面坡度较大，货物对斜面的压力较小，则货物与斜面之间的摩擦力小，做的额外功少，而有用功相同，根据η可知，沿BC运送货物的机械效率更高，故D正确。 故选：AD。 三．填空题（共3小题） 8．（2025•惠州模拟）如图所示，甲、乙两个滑轮组由四个相同的滑轮组成。两滑轮组分别在F甲和F乙的作用下，用相同时间将质量相等的物体匀速提升相同的高度（忽略绳重和一切摩擦），则甲、乙两个滑轮组绳端的拉力F甲　＜　 F乙，力F甲和F乙绳子自由端移动的速度v甲　＞　 v乙，甲、乙两个滑轮组的机械效率η甲　＝　 η乙（选填“＞”“＝”或“＜”）。 【解答】解：由图可知，承担物重的绳子段数n甲＝3，n乙＝2；由题可知，动滑轮重、物体的重力均相等，不计绳重与摩擦，根据F（G物+G动）可知，甲滑轮组的拉力较小，即F甲＜F乙； 根据v可知， v甲， v乙，故v甲＞v乙； 物重相等，提升相同的高度，根据W有＝G物h可知有用功相同；不计绳重与摩擦，动滑轮重相同，根据W额＝G动h可知做的额外功相同，由W总＝W有+W额可知，拉力做的总功相等，由η可知，两滑轮组的机械效率相等，即η甲＝η乙。 故答案为：＜；＞；＝。 9．（2024•凌河区校级开学）利用四个相同的滑轮，组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，如果忽略绳重及绳与滑轮间的摩擦，当甲、乙两套滑轮组匀速提升的物重相同，在绳端移动相同距离时，甲、乙两个滑轮组做的有用功W甲　小于　 W乙，甲、乙两个滑轮组的机械效率η甲　等于　 η乙（以上二个空均选填“大于”、“等于”或“小于”）。 【解答】解：不计绳重和摩擦，由图知，甲由3段绳子承担物重，乙由2段绳子承担物重， 当甲、乙两套滑轮组匀速提升的物重相同，在绳端移动相同距离时，根据h 可知甲滑轮组中物体上升的高度较小，根据W有用＝Gh可知甲、乙两个滑轮组做的有用功W甲＜W乙； 由图知，两滑轮组动滑轮的重力和被提升的物体重力相同， 根据η可知： 甲、乙两个滑轮组的机械效率η甲＝η乙。 故答案为：小于；等于。 10．（2024秋•镇江期中）如图所示，工人用力拉动绳子使重为100N的物体A以速度v匀速上升，滑轮机械效率η1＝50%，拉力做功的功率为P1；若他将一个与A完全相同的物体系在A下端，使它们一起以2v的速度匀速上升，此时机械效率为η2，拉力做功的功率为P2，不计绳重及摩擦，则η1　＜　 η2（填“＞”“＝”或“＜”），动滑轮重为 　100　 N，P2＝ 　3　 P1。 【解答】解：不计绳重及摩擦，机械效率为：，其它条件不变，增加物重后，机械效率变大，则η1＜η2。 拉动绳子使重为的物体A以速度v匀速上升，此时滑轮的机械效率为50%，不计绳重及摩擦，则有 ，解得动滑轮的重力为：G动＝100N。 不计绳重及摩擦，则拉力：； 两次拉力比为：； 由可知，则两次拉力的功率比为：，即：即P2＝3P1。 故答案为：＜；100；3。 【机械效率的简单计算】（共10题） 一．选择题（共2小题） 1．（2025•荔湾区校级二模）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，则选项中正确的是（　　） 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 【解答】解：AB、由图可知，W有＝120J，W额＝80J，则机械效率为： η100%100%100%＝60%，故AB错误； C、若机械效率保持不变，当完成6000J有用功时，根据η100%可知，需要机械做的总功为： W总104J，故C正确； D、根据η100%和W总＝W有+W额可知，W有+W额，即W额W有，若机械效率保持不变，机械做的有用功增加时，额外功增加，故D错误。 故选：C。 2．（2025•思明区校级二模）如图所示，工作人员正在用电动滑轮吊起神舟飞船。现将质量为2t的飞船部件在10s内匀速提升2m，电动滑轮的机械效率为80%，g取10N/kg。下列分析正确的是（　　） A．用该电动滑轮提升1t的物体时，机械效率大于80% B．飞船部件的重力为2×103N C．电动滑轮的有用功为4×104J D．电动滑轮的功率为5×104W 【解答】解：A、用该电动滑轮提升1t的物体时，物体质量减小，重力减小，做的有用功就变小，而额外功不变，则机械效率变小，即机械效率小于80%，故A错误； B、飞船部件的重力为： G＝mg＝2×103kg×10N/kg＝2×104N，故B错误； C、电动滑轮的有用功为： W有＝Gh＝2×104N×2m＝4×104J，故C正确； D、电动滑轮做的总功为： W总5×104J， 电动滑轮的功率为： P5×103W，故D错误。 故选：C。 二．填空题（共2小题） 3．（2025春•微山县月考）去年微山县在进行雨污分离工程中，挖掘机发挥了重要的作用。挖掘机在运送砂土过程中，装有1.5×104N砂土的铲斗用4s以2.5m/s的平均速度从最低点A移到最高点B，接着再用2s沿水平方向移动4m将砂土卸到汽车上。则此过程挖掘机铲斗对砂土做功为　1.2×105J　 ；如果挖掘机在上述过程中的平均功率为40kW，则挖掘机的机械效率为　50%　 。 【解答】解：根据题意可知，此过程挖掘机铲斗对砂土做的有用功为：； 挖掘机做的总功为： ， 则挖掘机的机械效率为： 。 故答案为：1.2×105J；50%。 4．（2025•玄武区模拟）如1图所示是《天工开物》记载的水碓（duì）（西汉末年出现的机械）水流冲击水轮转动，推动碓尾把碓头的石杵举起、落下，不断舂米，如2图所示。 （1）如2图所示水碓可视为不等臂杠杆，为方便舂米，它是按照 　费力　 （选填“省力”或“费力”）杠杆来设计的； （2）水轮一小时可提升质量为3000kg的水升高4m，每分钟流水对水轮做的总功为2400J，忽略摩擦力，水轮的机械效率是 　83.3　 %（保留一位小数）。 【解答】解：（1）依题意得，水流冲击水轮转动，水轮上离支架比较近的板通过碓尾把碓头的石杵举起、落下，则图2中的O点为支点；由图2可知，动力臂小于阻力臂，则水碓是按照费力杠杆来设计的； （2）水轮在一小时内克服水的重力做的有用功为： W有＝Gh＝mgh＝3000kg×10N/kg×4m＝1.2×105J， 总功为：W总＝60×2400J＝1.44×105J， 水轮的机械效率为： η83.3%。 故答案为：（1）费力；（2）83.3。 三．计算题（共6小题） 5．（2025•光明区二模）盾构机可以实现一边挖掘隧道，一边在隧道内壁安装盾构管片，如图所示。某盾构机满负荷工作时：最大推进力F是4.2×107N，向前推进0.05m，盾构机推进的总功是7×106J。安装的某个管片有效承压面积是5m2，管片承受的压强是2×108Pa。求： （1）该管片承受的压力F压； （2）推进力做的功； （3）盾构机推进的机械效率。 【解答】解：（1）安装的某个管片有效承压面积是5m2，管片承受的压强是2×108Pa，则该管片承受的压力为： F压＝pS＝2×108Pa×5m2＝1×109N； （2）推进力做的功为： W＝Fs＝4.2×107N×0.05m＝2.1×106J； （3）盾构机推进的机械效率为： η100%100%＝30%。 答：（1）该管片承受的压力为1×109N； （2）推进力做的功为2.1×106J； （3）盾构机推进的机械效率30%。 6．（2025•西峡县二模）如图甲是边长为1m的正方体、质量为1600kg的装修材料放在水平地面上，g取10N/kg。 （1）求装修材料的密度； （2）求装修材料对地面的压强。 （3）如图乙所示，工程队用一台额定功率为20kW的电动机将装修材料匀速拉到100m的楼顶，所用时间为100s，则电动机本次提升重物的效率为多大？ 【解答】解：（1）装修材料的密度为： ρ1.6×103kg/m3； （2）装修材料对地面的压力等于自身的重力，即F＝G＝mg＝1600kg×10N/kg＝16000N， 则装修材料对地面的压强为： p1.6×104Pa； （3）克服装修材料重力做的有用功为： W有＝Gh＝16000N×100m＝1.6×106J， 电动机做的总功为： W总＝Pt＝20×103W×100s＝2×106J， 则电动机本次提升重物的效率为： η100%＝80%。 答：（1）装修材料的密度为1.6×103kg/m3； （2）装修材料对地面的压强为1.6×104Pa； （3）电动机本次提升重物的效率为80%。 7．（2025•通辽模拟）图甲是我国自主研发的全球唯一一套全海深光电绞车系统“海威GD11000”，用于深海拖曳系统、缆控水下机器人（ROV）等大型系统的布放、回收及拖曳，是科考船的基本配置设备。（ρ海水≈1.0×103kg/m3） （1）“海威GD11000”作业水深超4000m，求：4000m深处的海水产生压强的大小。 （2）如图乙所示，电绞车系统正在将重为5t，体积2m3的设备缓慢向上拉动200m，设备未露出水面，忽略阻力的作用，求：电绞车缆绳做的功。 （3）（2）中的设备离开水面后，在拉力作用下继续匀速上升，如图丙所示。消耗电能与设备上升高度关系如图丁所示，求：该过程中，电绞车工作的效率。 【解答】解：（1）4000m深处的海水产生压强为： p＝ρ海水gh＝1.0×103kg/m2×4000m×10N/kg＝4×107Pa； （2）设备的重力为： G＝mg＝5×103kg×10N/kg＝5×104N； 设备受到的浮力为： F浮＝ρ海水gV排＝1.0×103kg×10N/kg×2m3＝2×104N； 电绞车缆绳对设备的拉力为： F＝G﹣F浮＝5×104N﹣2×104N＝3×104N， 电绞车缆绳做的功为： W1＝Fs＝3×104N×200m＝6×106J； （3）设备离开水面后，克服重力做的有用功为： W有＝Gh＝5×104•h； 由图丁可知W总＝kh8×104•h， 则电绞车工作的效率为： η100%＝62.5%。 答：（1）4000m深处的海水产生压强的大小为4×107Pa； （2）电绞车缆绳做的功为6×106J； （3）该过程中，电绞车工作的效率为62.5%。 8．（2025•湖北模拟）2025年3月17日，深入长江水下89m的沪渝蓉高铁崇太长江隧道的掘进工作取得重要进展，国产高铁盾构机“领航号”掘进突破5000m。该盾构机长148m，总质量约4000t，其刀盘直径15.4m，是目前世界上直径最大的高铁盾构机。图甲是“领航号”大型盾构机的展示图，图乙是其部分结构示意图。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg） （1）隧道在长江水下89m处受到的水的压强是多少？ （2）某次掘进途中“领航号”盾构机每分钟输送泥土的体积是3m3，当地泥土的密度是1.6×103kg/m3，则盾构机每分钟输送的泥土的重力是多少？ （3）如果“领航号”盾构机以4×107N的推力稳定工作，前进的速度为1.5mm/s，盾构机整个系统的总功率是9×104W，求盾构机2min内推进的机械效率。（结果保留至0.1%） 【解答】解：（1）隧道在长江水下89m处受到的水的压强为： p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×89m＝8.9×105Pa； （2）每分钟输送泥土的质量为： m＝ρV＝1.6×103kg/m3×3m3＝4.8×103kg， 盾构机每分钟输送的泥土的重力为： G＝mg＝4.8×103kg×10N/kg＝4.8×104N； （3）2min内推力做的有用功为： W有＝Fs＝Fvt＝4×107N×1.5×10﹣3m/s×2×60s＝7.2×106J， 2min内盾构机输出的总功为： W总＝Pt＝9×104W×2×60s＝1.08×107J， 盾构机2min内推进的机械效率为： η100%≈66.7%。 答：（1）隧道在长江水下89m处受到的水的压强是8.9×105Pa； （2）盾构机每分钟输送的泥土的重力是4.8×104N； （3）盾构机2min内推进的机械效率为66.7%。 9．（2025•石门县模拟）为了有效缓解停车难问题，人们建了立体停车库。其运行原理如图所示，电动机通过钢绳拉动提升装置将车辆升降到指定层，然后用横移装置（图中未画出）将车辆送入或送出车位，从而达到立体存取车的目的。已知电动机对钢绳的拉力为7500N，在某次停车时，质量为1.5t的某车辆被匀速提升6m后，再由横移装置将该车辆送入车位，g取10N/kg，问： （1）提升装置对该车辆做的有用功多大？ （2）提升该车辆时电动机对钢绳做的总功是多大？ （3）提升装置提升该车辆时的机械效率是多大？ 【解答】解： （1）车辆的重力G＝mg＝1.5×103kg×10N/kg＝1.5×104N； 提升装置对该车辆做的有用功W有＝Gh＝1.5×104N×6m＝9×104J； （2）由图可知，绳子的股数n＝4，则绳端移动的距离s绳＝nh＝4×6m＝24m， 提升该车辆时电动机对钢绳做的总功W总＝Fs绳＝7500N×24m＝1.8×105J； （3）提升装置提升该车辆时的机械效率η100%100%＝50%。 答：（1）提升装置对该车辆做的有用功是9×104J； （2）提升该车辆时电动机对钢绳做的总功是1.8×105J； （3）提升装置提升该车辆时的机械效率是50%。 10．（2025•焦作一模）随着科技的发展，无人驾驶技术日趋成熟。如图所示是无人驾驶的电动公交车，在特定场景下，车辆的所有驾驶操作都不需要人员介入，车内无方向盘、制动踏板及油门踏板。其空车质量为10t，车轮与路面接触的总面积为2000cm2，无人乘坐时该电动公交车在水平路面上匀速直线行驶24km用时20min，消耗的电能为25kW•h，这一过程中汽车发动机的功率恒为60kW，g取10N/kg。试问： （1）该电动公交车空载静止在水平路面上时，对路面的压强是多少？ （2）无人乘坐时，该电动公交车在匀速直线行驶过程中受到的阻力是多少？ （3）该电动公交车的效率是多少？ 【解答】解：（1）该电动公交车空载静止在水平路面上时，对路面的压力等于自身的重力，即F压＝G ＝ mg＝10×103kg×10N/kg＝1×105N， 则该电动公交车空载静止在水平路面上时，对路面的压强为： p5×105Pa； （2）该车在这一过程中做的有用功W＝Pt＝60×103W×20×60s＝7.2×107J， 汽车的牵引力F3000N， 该汽车在这一过程中做匀速直线运动，受力平衡，所以汽车受到的阻力f＝F＝3000N； （3）该电动公交车的效率为： η100%100%＝80%。 答：（1）该电动公交车空载静止在水平路面上时，对路面的压强是5×105Pa； （2）无人乘坐时，该电动公交车在匀速直线行驶过程中受到的阻力是3000N； （3）该电动公交车的效率是80%。 【功，功率，效率的区别】（共5题） 一．选择题（共5小题） 1．（2024春•桐柏县期末）下列有关机械做功、功率、机械效率的说法，正确的是（　　） A．机械效率越高的机械，功率越大 B．做功越多的机械，功率越大 C．功率越大的机械，做功越快 D．做有用功越多的机械，机械效率越高 【解答】解：A、机械效率越高的机械，功率不一定越大，故A错误； B、做功越多的机械，功率不一定越大，还要看时间是否相等，故B错误； C、功率表示做功的快慢，所以功率越大的机械，做功越快，故C正确； D、做有用功越多的机械，机械效率不一定越高，还要看总功是否相等，故D错误。 故选：C。 2．（2024春•栾城区校级期末）以下关于功、功率、机械效率的说法正确的是（　　） A．机械效率越高，则做功越多 B．机械做功越快，机械效率就越高 C．功率大的机械比功率小的做功多 D．做功越快，功率越大 【解答】解：（1）机械效率是指有用功与总功的比值，与做功的多少和功率的快慢无关，故ABC不正确； （2）功率是表示做功快慢的物理量，做功越快的功率越大，故D正确。 故选：D。 3．（2023春•市中区期末）关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（　　） A．有力作用在物体上，且物体移动了一段距离，说明就有力对该物体做功 B．使用任何机械都不省功 C．做功快的机械其机械效率一定高 D．做功越多的机械其功率越大 【解答】解：A、有力作用在物体上，但物体在力的方向上没有移动距离，力就没有对该物体做功，故A错误。 B、使用任何机械都不省功，故B正确。 C、做功快的机械其机械效率不一定高，故C错误。 D、做功越多的机械其功率不一定越大，故D错误。 故选：B。 4．（2021春•迁安市期末）关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（　　） A．机械做功越多，功率越大，机械效率越高 B．机械做功时间越短，功率越大，机械效率越高 C．机械做功越快，功率越大，机械效率并不一定高 D．机械的功率越大，机械效率就越高，做功并不一定多 【解答】解：A、由公式P可知，不知道做功时间，做功越多，功率不一定越大；机械效率与做功多少无关。故A错误； B、由公式P可知，不知道做功的多少，做功时间越短，功率不一定越大；机械效率与做功时间无关，故B错误； C、功率是表示做功快慢的物理量，做功越快，功率一定越大；机械效率与做功快慢无关，所以功率大，机械效率不一定高。故C正确； D、因为机械效率是指有用功与总功的比值，功率是表示做功的快慢，机械效率高的机器功率不一定大，做功也不一定多。故D错误。 故选：C。 5．（2020春•市中区期末）下面关于功率、机械效率的几种说法中正确的是（　　） A．做功所用的时间越多，功率越小 B．依据功的原理可知机械效率永远小于1 C．做的有用功越多，机械效率越高 D．功率越大，做功就越多 【解答】解： A．功率和做功多少以及时间的长短有关，功率等于功与时间之比，在做功多少不确定的情况下，做功所用的时间越多，功率不一定大，故A错误。 B．在使用机械做功时，不可避免地要做额外功，所以有用功总小于总功。所以机械效率总小于1，故B正确。 C．机械效率等于有用功与总功的比值，机械效率与有用功和总功有关系，总功不确定，做有用功多的不能说明机械效率就高，故C错误。 D．功率是表示做功快慢的物理量，功率与做功多少以及时间的长短有关，时间不确定，功率越大，做功不一定就越多，故D错误。 故选：B。 【提高机械效率的方法】（共6题） 一．选择题（共6小题） 1．（2025•方城县二模）如图所示为小区里的高层电梯工作示意图，轿厢重4500N，重为500N的小明乘坐电梯从1楼匀速上升到21楼用时60s，每层楼高3m，F＝3000N，忽略绳重与摩擦。下列说法正确的是（　　） A．电梯的平均速度为1.05m/s B．动滑轮A重500N C．若乘坐电梯的乘客增多，动滑轮A的机械效率将增大 D．若轿厢匀速运动的速度增大，动滑轮A的机械效率将增大 【解答】解：A．从1楼匀速上升到21楼，上升的高度h＝20×3m＝60m用时60s，电梯的平均速度，故A错误； B．由图可知，n＝2，F＝3000N，则，解得动滑轮的重力G动＝1000N，故B错误； C．若坐电梯的乘客增多，箱体重力不变，忽略绳重与摩擦，额外功不变，有用功增加，由可知，动滑轮A的机械效率将增大，故C正确； D．轿厢匀速运动的速度增大，根据可知，机械效率不变，故D错误。 故选：C。 2．（2025•南昌一模）如图所示，用两个滑轮组成滑轮组提升重物，忽略绳重和摩擦，下列方法中能改变滑轮组的机械效率的是（　　） A．拉力F的方向由竖直向右偏 B．增大提升重物的速度 C．增大被提升的重物质量 D．改变绕绳的方式 【解答】解：滑轮组的机械效率公式η（忽略绳重和摩擦），可知，影响滑轮组机械效率的因素有重物的重力大小、动滑轮的重力大小。 A、拉力F的方向由竖直向右偏，不影响有用功和总功大小，所以机械效率不变，故A错误； B、增大提升重物的速度，同样不影响有用功和总功大小，故机械效率不变，故B错误； C、增大被提升的重物质量，重物的重力增大，根据η（忽略绳重和摩擦）可知，动滑轮的重力不变，重物的重力增大，分子增大，分母相对变化较小，所以机械效率增大，故C正确； D、改变绕绳方式，不会改变有用功和总功大小，所以机械效率不变，故D错误。 故选：C。 3．（2024春•滦南县期末）我们周围有各种各样的机械：起重机、机械钟表、瓶起子……各种各样的机械展现了人类的智慧。关于机械的使用，下列说法正确的是（　　） A．使用机械不能省功 B．使用机械一定可以省力 C．使用机械既省力又省距离 D．增大有用功就能提高机械效率 【解答】解：A、使用机械有时是为了省力，有时是为了省距离，有时是为了改变力的方向，但都不能省功，故A正确； BC、使用机械如果省力了，根据功的原理可知，就一定费距离，使用机械时，如果省了距离，根据功的原理可知，就一定费了力，故B、C错误； D、由于机械效率是指有用功所占总功的比例或额外功所占总功的比例，不能说明有用功多，或额外功少，或做功多等，故D错误。 故选：A。 4．（2023春•思明区校级期末）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 【解答】解：A、由动滑轮的机械效率可知，机械效率的高低与物体被提升的高度无关，故A错误； B、增大动滑轮的重力，在其他条件不变时，需要做的额外功增大，有用功不变，可以减小动滑轮的机械效率，故B错误； C、若不计绳重和摩擦时，动滑轮的机械效率η；可以得出滑轮组机械效率与拉力大小无关，故C错误； D、增大物体的重力，在其他条件不变时，所做的有用功会增大，额外功不变，这样有用功在总功中所占的比例就会增大，即动滑轮的机械效率增大，故D正确。 故选：D。 5．（2021•泗水县二模）如图，用滑轮组竖直向上提升重物，不计绳重和摩擦，下列措施能提高滑轮组机械效率的是（　　） A．增大动滑轮的重力 B．增大重物的重力 C．减小定滑轮的重力 D．增大重物上升的高度 【解答】解：用滑轮组竖直向上提升重物时，有用功：W有＝G物h， 不计绳重和摩擦，额外功：W额＝G动h， 总功：W总＝W有+W额＝G物h+G动h； 则滑轮组的机械效率：η， 由上式可知， A、增大动滑轮的重力，在有用功一定时，额外功增加，滑轮组的机械效率会降低。故A不符合题意； B、增大重物的重力，在额外功一定时，可增加有用功，能提高滑轮组的机械效率。故B符合题意； CD、滑轮组机械效率的高低与重物上升的高度、定滑轮的重力无关。故CD不符合题意。 故选：B。 6．（2021春•平罗县期末）下列几种方法中，可以提高机械效率的是（　　） A．有用功一定，增大额外功 B．额外功一定，增大有用功 C．有用功一定，增大总功 D．总功一定，增大额外功 【解答】解：A、因为总功等于有用功和额外功之和，所以有用功一定，增大额外功时，总功增大，因此有用功与总功的比值减小；故A错误。 B、额外功不变，增大有用功，总功变大，额外功与总功的比值减小，因此有用功与总功的比值将增大；故B正确。 C、有用功不变，总功增大，则有用功与总功的比值减小，故C错误。 D、因为总功等于有用功和额外功之和，所以总功一定，增大额外功，有用功将减小，因此有用功与总功的比值减小；故D错误。 故选：B。 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 11.5 机械效率易错题合集 易错题型分类 一．机械效率大小的比较 二．机械效率的简单计算 三．功，功率，效率的区别 四．提高机械效率的方法 题型速通 【机械效率大小的比较】（共10题） 一．选择题（共6小题） 1．（2025•雁塔区校级开学）用四个完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成图1和图2所示的两个滑轮组，不计绳子与滑轮的摩擦（　　） A．图1较省力且机械效率较高 B．图2较省力且机械效率较高 C．两个滑轮组省力程度不同，机械效率相同 D．两个滑轮组省力程度相同，机械效率不同 2．（2025•兴庆区校级三模）如图所示是同一个滑轮的两种使用方式，利用甲、乙两图中的滑轮提升物体的过程中，下列说法正确的是（　　） A．甲图中滑轮可以省力 B．乙图中的滑轮可以省距离 C．甲、乙两图中滑轮做的有用功相同 D．甲图滑轮机械效率大于乙图滑轮 3．（2025•花山区校级模拟）辰辰同学用如图所示的滑轮组探究机械效率的大小，滑轮和重物完全相同的情况下，甲图和丙图中FA和FC都沿竖直方向用力，乙图和丁图中FB和FD分别沿倾斜向下和倾斜向上的方向用力，不计绳重和摩擦，机械效率分别为ηA、ηB、ηC和ηD。则下面选项正确的是（　　） A．FA＜FB＜FC＜FD B．FA＝FB＜FC＝FD C．ηA＝ηB＝ηC＝ηD D．ηA＝ηB＝ηC＞ηD 4．（2024秋•滨海县期中）如图两个装置的各滑轮完全相同，分别匀速竖直提升质量相同的钩码，相等时间内绳端A、B移动距离相等，不计绳重及摩擦。提升过程中（　　） A．两装置做的额外功相等 B．两钩码上升的速度相等 C．两装置的机械效率相等 D．用甲装置做的总功较少 5．（2023秋•五华区校级期末）如图所示，小明用两个不同的滑轮组，在相同时间内分别用大小相等的拉力F将同一物体匀速提高了相同的高度，若两个滑轮组的动滑轮重分别为G动1和G动2，机械效率分别为η1、η2，小明做功的功率分别为P1、P2，不计绳重和摩擦。则（　　） A．G动1＜G动2，η1＞η2，P1＜P2 B．G动1＜G动2，η1＞η2，P1＝P2 C．G动1＞G动2，η1＜η2，P1＜P2 D．G动1＝G动2，η1＝η2，P1＝P2 6．（2024秋•黄埔区校级期中）如图所示，同一个滑轮分别用（a）（b）两种方式匀速提升同一货物（G轮＞G物），假设所用的拉力分别为F1、F2，机械效率为η1、η2，不计绳重和摩擦，则（　　） A．F1＜F2；η1＞η2 B．F1＞F2；η1＞η2 C．F1＜F2；η1＜η2 D．F1＞F2；η1＜η2 二．多选题（共1小题） （多选）7．（2025春•威海期末）如图所示，为了把两件相同货物搬运到汽车上，工人用相同材质的木板搭建了AC、BC两个斜面，AC＞BC。用沿斜面向上的力在相同时间内分别将货物从斜面AC、BC底端匀速推上汽车，下列说法中正确的是（　　） A．沿AC推动货物更省力 B．沿BC推动，工人克服货物重力做的功更多 C．沿AC推动，工人克服货物重力做功的功率更大 D．沿BC运送货物至汽车过程，机械效率更高 三．填空题（共3小题） 8．（2025•惠州模拟）如图所示，甲、乙两个滑轮组由四个相同的滑轮组成。两滑轮组分别在F甲和F乙的作用下，用相同时间将质量相等的物体匀速提升相同的高度（忽略绳重和一切摩擦），则甲、乙两个滑轮组绳端的拉力F甲　 　 F乙，力F甲和F乙绳子自由端移动的速度v甲　 　 v乙，甲、乙两个滑轮组的机械效率η甲　 　 η乙（选填“＞”“＝”或“＜”）。 9．（2024•凌河区校级开学）利用四个相同的滑轮，组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，如果忽略绳重及绳与滑轮间的摩擦，当甲、乙两套滑轮组匀速提升的物重相同，在绳端移动相同距离时，甲、乙两个滑轮组做的有用功W甲　 　 W乙，甲、乙两个滑轮组的机械效率η甲　 　 η乙（以上二个空均选填“大于”、“等于”或“小于”）。 10．（2024秋•镇江期中）如图所示，工人用力拉动绳子使重为100N的物体A以速度v匀速上升，滑轮机械效率η1＝50%，拉力做功的功率为P1；若他将一个与A完全相同的物体系在A下端，使它们一起以2v的速度匀速上升，此时机械效率为η2，拉力做功的功率为P2，不计绳重及摩擦，则η1　 　 η2（填“＞”“＝”或“＜”），动滑轮重为 　 　 N，P2＝ 　 　 P1。 【机械效率的简单计算】（共10题） 一．选择题（共2小题） 1．（2025•荔湾区校级二模）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，则选项中正确的是（　　） 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 2．（2025•思明区校级二模）如图所示，工作人员正在用电动滑轮吊起神舟飞船。现将质量为2t的飞船部件在10s内匀速提升2m，电动滑轮的机械效率为80%，g取10N/kg。下列分析正确的是（　　） A．用该电动滑轮提升1t的物体时，机械效率大于80% B．飞船部件的重力为2×103N C．电动滑轮的有用功为4×104J D．电动滑轮的功率为5×104W 二．填空题（共2小题） 3．（2025春•微山县月考）去年微山县在进行雨污分离工程中，挖掘机发挥了重要的作用。挖掘机在运送砂土过程中，装有1.5×104N砂土的铲斗用4s以2.5m/s的平均速度从最低点A移到最高点B，接着再用2s沿水平方向移动4m将砂土卸到汽车上。则此过程挖掘机铲斗对砂土做功为　 　 ；如果挖掘机在上述过程中的平均功率为40kW，则挖掘机的机械效率为　 　 。 4．（2025•玄武区模拟）如1图所示是《天工开物》记载的水碓（duì）（西汉末年出现的机械）水流冲击水轮转动，推动碓尾把碓头的石杵举起、落下，不断舂米，如2图所示。 （1）如2图所示水碓可视为不等臂杠杆，为方便舂米，它是按照 　 　 （选填“省力”或“费力”）杠杆来设计的； （2）水轮一小时可提升质量为3000kg的水升高4m，每分钟流水对水轮做的总功为2400J，忽略摩擦力，水轮的机械效率是 　 　 %（保留一位小数）。 三．计算题（共6小题） 5．（2025•光明区二模）盾构机可以实现一边挖掘隧道，一边在隧道内壁安装盾构管片，如图所示。某盾构机满负荷工作时：最大推进力F是4.2×107N，向前推进0.05m，盾构机推进的总功是7×106J。安装的某个管片有效承压面积是5m2，管片承受的压强是2×108Pa。求： （1）该管片承受的压力F压； （2）推进力做的功； （3）盾构机推进的机械效率。 6．（2025•西峡县二模）如图甲是边长为1m的正方体、质量为1600kg的装修材料放在水平地面上，g取10N/kg。 （1）求装修材料的密度； （2）求装修材料对地面的压强。 （3）如图乙所示，工程队用一台额定功率为20kW的电动机将装修材料匀速拉到100m的楼顶，所用时间为100s，则电动机本次提升重物的效率为多大？ 7．（2025•通辽模拟）图甲是我国自主研发的全球唯一一套全海深光电绞车系统“海威GD11000”，用于深海拖曳系统、缆控水下机器人（ROV）等大型系统的布放、回收及拖曳，是科考船的基本配置设备。（ρ海水≈1.0×103kg/m3） （1）“海威GD11000”作业水深超4000m，求：4000m深处的海水产生压强的大小。 （2）如图乙所示，电绞车系统正在将重为5t，体积2m3的设备缓慢向上拉动200m，设备未露出水面，忽略阻力的作用，求：电绞车缆绳做的功。 （3）（2）中的设备离开水面后，在拉力作用下继续匀速上升，如图丙所示。消耗电能与设备上升高度关系如图丁所示，求：该过程中，电绞车工作的效率。 8．（2025•湖北模拟）2025年3月17日，深入长江水下89m的沪渝蓉高铁崇太长江隧道的掘进工作取得重要进展，国产高铁盾构机“领航号”掘进突破5000m。该盾构机长148m，总质量约4000t，其刀盘直径15.4m，是目前世界上直径最大的高铁盾构机。图甲是“领航号”大型盾构机的展示图，图乙是其部分结构示意图。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg） （1）隧道在长江水下89m处受到的水的压强是多少？ （2）某次掘进途中“领航号”盾构机每分钟输送泥土的体积是3m3，当地泥土的密度是1.6×103kg/m3，则盾构机每分钟输送的泥土的重力是多少？ （3）如果“领航号”盾构机以4×107N的推力稳定工作，前进的速度为1.5mm/s，盾构机整个系统的总功率是9×104W，求盾构机2min内推进的机械效率。（结果保留至0.1%） 9．（2025•石门县模拟）为了有效缓解停车难问题，人们建了立体停车库。其运行原理如图所示，电动机通过钢绳拉动提升装置将车辆升降到指定层，然后用横移装置（图中未画出）将车辆送入或送出车位，从而达到立体存取车的目的。已知电动机对钢绳的拉力为7500N，在某次停车时，质量为1.5t的某车辆被匀速提升6m后，再由横移装置将该车辆送入车位，g取10N/kg，问： （1）提升装置对该车辆做的有用功多大？ （2）提升该车辆时电动机对钢绳做的总功是多大？ （3）提升装置提升该车辆时的机械效率是多大？ 10．（2025•焦作一模）随着科技的发展，无人驾驶技术日趋成熟。如图所示是无人驾驶的电动公交车，在特定场景下，车辆的所有驾驶操作都不需要人员介入，车内无方向盘、制动踏板及油门踏板。其空车质量为10t，车轮与路面接触的总面积为2000cm2，无人乘坐时该电动公交车在水平路面上匀速直线行驶24km用时20min，消耗的电能为25kW•h，这一过程中汽车发动机的功率恒为60kW，g取10N/kg。试问： （1）该电动公交车空载静止在水平路面上时，对路面的压强是多少？ （2）无人乘坐时，该电动公交车在匀速直线行驶过程中受到的阻力是多少？ （3）该电动公交车的效率是多少？ 【功，功率，效率的区别】（共5题） 一．选择题（共5小题） 1．（2024春•桐柏县期末）下列有关机械做功、功率、机械效率的说法，正确的是（　　） A．机械效率越高的机械，功率越大 B．做功越多的机械，功率越大 C．功率越大的机械，做功越快 D．做有用功越多的机械，机械效率越高 2．（2024春•栾城区校级期末）以下关于功、功率、机械效率的说法正确的是（　　） A．机械效率越高，则做功越多 B．机械做功越快，机械效率就越高 C．功率大的机械比功率小的做功多 D．做功越快，功率越大 3．（2023春•市中区期末）关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（　　） A．有力作用在物体上，且物体移动了一段距离，说明就有力对该物体做功 B．使用任何机械都不省功 C．做功快的机械其机械效率一定高 D．做功越多的机械其功率越大 4．（2021春•迁安市期末）关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（　　） A．机械做功越多，功率越大，机械效率越高 B．机械做功时间越短，功率越大，机械效率越高 C．机械做功越快，功率越大，机械效率并不一定高 D．机械的功率越大，机械效率就越高，做功并不一定多 5．（2020春•市中区期末）下面关于功率、机械效率的几种说法中正确的是（　　） A．做功所用的时间越多，功率越小 B．依据功的原理可知机械效率永远小于1 C．做的有用功越多，机械效率越高 D．功率越大，做功就越多 【提高机械效率的方法】（共6题） 一．选择题（共6小题） 1．（2025•方城县二模）如图所示为小区里的高层电梯工作示意图，轿厢重4500N，重为500N的小明乘坐电梯从1楼匀速上升到21楼用时60s，每层楼高3m，F＝3000N，忽略绳重与摩擦。下列说法正确的是（　　） A．电梯的平均速度为1.05m/s B．动滑轮A重500N C．若乘坐电梯的乘客增多，动滑轮A的机械效率将增大 D．若轿厢匀速运动的速度增大，动滑轮A的机械效率将增大 2．（2025•南昌一模）如图所示，用两个滑轮组成滑轮组提升重物，忽略绳重和摩擦，下列方法中能改变滑轮组的机械效率的是（　　） A．拉力F的方向由竖直向右偏 B．增大提升重物的速度 C．增大被提升的重物质量 D．改变绕绳的方式 3．（2024春•滦南县期末）我们周围有各种各样的机械：起重机、机械钟表、瓶起子……各种各样的机械展现了人类的智慧。关于机械的使用，下列说法正确的是（　　） A．使用机械不能省功 B．使用机械一定可以省力 C．使用机械既省力又省距离 D．增大有用功就能提高机械效率 4．（2023春•思明区校级期末）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 5．（2021•泗水县二模）如图，用滑轮组竖直向上提升重物，不计绳重和摩擦，下列措施能提高滑轮组机械效率的是（　　） A．增大动滑轮的重力 B．增大重物的重力 C．减小定滑轮的重力 D．增大重物上升的高度 6．（2021春•平罗县期末）下列几种方法中，可以提高机械效率的是（　　） A．有用功一定，增大额外功 B．额外功一定，增大有用功 C．有用功一定，增大总功 D．总功一定，增大额外功 2 学科网（北京）股份有限公司 $