11.3 机械效率随堂练习 2025-2026学年 沪粤版物理九年级上册

机械效率 一、单选题 1．如图所示为一滑轮组拉着重300N的物体在水平地面上匀速运动，2s的时间物体运动了1m，已知拉力F=50N，物体受到的摩擦力为120N。下列说法正确的是（　　） A．绳端移动的速度为1m/s B．拉力的功率为75W C．物体克服重力做的功为300J D．该滑轮组的机械效率为50% 2．如图甲所示，电动机通过滑轮组沿斜面匀速拉动重为900N的货物，电动机的输出功率恒为240W。0~10s内货物运动的路程随时间变化关系如图乙所示，货物被提升的高度为2m。不计滑轮重、绳重及滑轮与绳的摩擦，则0~10s内 A．斜面对货物的支持力做功为1800J B．电动机对绳子的拉力为600N C．货物受到斜面的摩擦力为150N D．滑轮组的机械效率为80% 3．用动滑轮匀速拉一个重物，绳重及摩擦不可忽略。只改变动滑轮的重力G，则动滑轮的机械效率η与动滑轮重力G的关系可能符合下列图中的（　　） A． B． C． D． 4．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% 5．红酒不仅可以直接饮用，也是一种烹调的调味品，可以用来烧牛排。如图是红酒开瓶器，瓶塞长5cm，强强用它来开瓶，平均阻力为150N，两个压把上的力之和为100N，压把重心向下移动了10cm，用时3s，下列说法错误的是（　　） A．压把是一个省力杠杆 B．开瓶器的机械效率为75% C．塞子克服摩擦力做功的功率为2W D．钻头做的比较细是为了增大压强 6．我国古代科学著作《天工开物》中记载有井上汲水装置——桔槔，如图甲所示，它相当于一个杠杆。图乙为小明根据其原理自制的模型装置，杠杆左端是悬挂的石块，右端悬挂水桶。下列有关说法正确的是（　　） A．左端悬挂石块越重越好 B．右边水桶越重，提起水时有用功越多 C．当减轻桔槔（模型AB杆）的重时，提水时机械效率可达100% D．汲水后，如图乙所示时，水桶总重比石块大 7．如图所示，物体A重30N，物体B重50N， 物体B在水平向右的拉力 F=60N 的作用下以 0.3m/s 的速度匀速向右运动，滑轮与绳子质量及滑轮轴处摩擦均不计。下列说法不正确的是 A．物体B与地面之间的摩擦力为 10N B．拉力F的功率为8W C．3s内克服A重力做功18J D．3s 内克服B重力做功 15J 8．小明同学利用如图所示滑轮组竖直匀速提升重物，已知重物质量是30kg，拉力大小为125N，物体5s内上升了1m，不计摩擦和绳重，下列有关说法中正确的是（　　） A．物体移动的速度为0.6m/s B．小明同学拉绳子的功率为75W C．滑轮组所做有用功为600J D．该滑轮的机械效率约为83.3% 9． 如图所示，甲、乙两套装置所用的滑轮相同，用它们分别将质量相同的物体匀速竖直提升，在相等时间内绳子自由端A、移动的距离相同（不计绳重和摩擦）。在此过程中，物体上升的速度分别为、，拉绳子的力分别为、，拉力做功分别为、，装置的机械效率分别为、。下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 10．如图，两个由完全相同的滑轮组成的滑轮组，用同样大小的拉力F把甲、乙两个物体以相同速度匀速提升。m甲、m乙分别为两个物体的质量，P甲、P乙分别为拉力做功功率，η甲、η乙分别为滑轮组的机械效率，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A．m甲>m乙；P甲=P乙；η甲>η乙 B．m甲=m乙；P甲=P乙；η甲=η乙 C．m甲>m乙；P甲>P乙；η甲>η乙 D．m甲=m乙；P甲>P乙；η甲=η乙 二、填空题 11．如图所示，重100N的物体A在水平拉力F的作用下以0.1m/s的速度匀速运动10s，弹簧测力计的示数为20N，滑轮组的机械效率为80%。拉力F的功率是　 　W，物体A受到的摩擦力是　 　N。（不计绳重和滑轮重） 12．工人利用图甲所示滑轮组提升重力为960N的物体A，拉力F随时间t变化的关系图像如图乙所示，物体A上升的速度v随时间t变化的关系图像如图丙所示，不计绳重和机械部件之间的摩擦。则： （1）在内，拉力F的功率逐渐变　 　 ，动滑轮的重力为　 　 N； （2）在内，拉力F克服动滑轮重力做的功是　 　 J，滑轮组的机械效率是　 　 。 13．如图所示，重为900N的物体A，在100N的水平拉力F作用下，以0.3m/s的速度沿水平地面匀速向左运动了3m，在此过程中，物体A受到地面的摩擦力大小是物重的0.3倍。则绳子自由端拉力F做功的功率为　 　W，该滑轮组的机械效率为　 　。 14．如图所示，小明同学用60N的力拉动绳子自由端，使重为90N的货物匀速上升2m，所做的有用功是　 　J，不计绳重和一切摩擦，滑轮组的机械效率为　 　%。若使用该滑轮组匀速提升更重的物体，其机械效率将　 　（填“变大”“变小”或“不变”）。 15． 如图所示，在斜面上将一个重10N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力，斜面长、高，则拉力所做的功为　 　J；把重物直接提升h所做的功作为有用功，忽略弹簧测力计的重力和空气阻力，则斜面对物体的摩擦力为　 　N。 16．如图所示，重为30 N的物体A在拉力F＝12 N的作用下，以0.2 m/s的速度在水平桌面上做匀速直线运动，此时物体A与地面间的摩擦力为5 N，则拉力F的功率P＝　 　W，该装置的机械效率η＝　 　． 三、作图题 17．如图所示滑轮组，将120N的重物A匀速提升了2m，若该装置的机械效率为80％，不计绳重和摩擦，则绳子自由端的拉力为　 　N，动滑轮的重力为　 　N。 四、实验探究题 18．小明做“测滑轮组机械效率”的实验装置如图所示，下表为实验中的部分数据。其中第1、2、3次实验是用图甲中装置完成的，第4次实验是用图乙中装置完成的。 实验序号 钩码重 钩码上升的高度h/cm 自由端拉力 自由端移动的距离s/cm 机械效率 1 2 10 0.9 30 74.1% 2 4 10 1.6 30 83.3% 3 6 10 2.2 30 ① 4 6 10 1.9 40 78.9% （1）表中①填　 　%（结果保留1位小数）； （2）第4次实验中，滑轮组的额外功是　 　J； （3）根据表中数据，提出一种提升滑轮组机械效率的方法：　 　。 五、综合题 19．我省是农业大省，农药喷洒无人机因成本低、效果好、节省时间且对人无害而得到广泛应用。如图为某型号农药喷洒无人机，满载时总质量为，停放时与水平地面总接触面积为。g取。 （1）该无人机的升力靠旋翼提供，当旋翼旋转时，对空气有向下的作用力，由于　 　，无人机获得升力，当升力　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）无人机所受重力时，就可以悬停在空中； （2）该无人机（满载）停放在水平地面时，对地面产生的压强为多大？ （3）无人机（满载）竖直方向爬升10m的过程中，克服重力做了多少功？ （4）若无人机在上述过程中消耗电能，求它的效率。 六、科普阅读题 20．请阅读《龙骨水车》并回答问题。 龙骨水车 陆游在《春晚即景》中写道：“龙骨车鸣水入塘，雨来犹可望丰穰，”诗中的龙骨车即为龙骨水车，因其结构形如长龙骨架而得此名，是一种用于排水和灌溉的机械。龙骨水车约始于我国东汉时期，三国时期的机械大师马钧予以改进，之后一直在农业上发挥着巨大的作用。 如图甲所示，龙骨水车的主体由两部分组成，一是取水部分的车桶、大龙头轴、小龙头轴、刮水板等；二是人操作部分的扶手和脚踏板等。龙骨水车通体由木质板材构成，并大部分采用榫接和链接结构，简单的材料、成熟的技艺，使龙骨水车很容易制作。 龙骨水车在工作时主要利用链轮传动原理，即当主动轴旋转时，链条与固定在主动轴上的链轮相咬合，从而带动固定在从动轴上的链轮旋转，使从动轴获得动力。如图乙所示，小龙头轴及刮水板浸入低处的水中，人握住扶手用脚踏动脚踏板，驱动大龙头轴（主动轴）转动，带动链条（由刮水板等组成）运动，进而带动小龙头轴（从动轴）转动，这一过程中刮水板将水带入车桶内，板叶刮水上行，将低处的水刮传至高处的农田中，实现灌溉。 如图甲、乙所示的龙骨水车是用脚踩驱动的，称为脚力水车。根据龙骨水车驱动力的不同，还有手摇驱动的手摇水车、流水驱动的水转水车、风力驱动的风力水车等。相比之下，脚力翻车较为轻便、易于搬运、对环境要求低、取水效率高，在农业灌溉中使用最广。 龙骨水车在我国已使用了近两千年，目前仍然有地区在用其灌溉，劳动人民的智慧历经千年洗练，仍然闪耀着光芒！ 请根据上述材料，回答下列问题： （1）龙骨水车在工作时主要是利用了　 　原理； （2）刮板的面积越大，水车旋转一周提升的水就越多，对水所做的功越　 　，当工人踩动脚踏的速度加快时，提升水的功率会变　 　； （3）若工人某次使用龙骨水车灌溉面积为的稻田，使稻田的平均水深达到，灌溉过程中水被龙骨水车提升的高度为，所用时间为20分钟，工人做功的平均功率为，则该过程中工人做的总功为　 　J，机械效率为　 　%（保留整数，不计水渗透和蒸发等损耗，水的密度为，g取）。 参考答案 1．B 2．C 3．D 4．B 5．C 6．D 7．A 8．B 9．D 10．C 11．4；32 12．大；；； 13．90；90% 14．180；75；变大 15．3.6；1 16．1.2W；83.3% 17．50；30 18．90.9%；0.16；增加提升重物的重力 19．（1）力的作用是相互的；等于 （2）该无人机的总重力 它停放在水平地面时，对地面的压力 它对地面产生的压强 （3）无人机（满载）竖直方向爬升10m的过程中，克服重力做的功 （4）无人机消耗的电能 无人机的效率 20．（1）链轮传动 （2）多；大 （3）48000；42 学科网（北京）股份有限公司 $