专题03 机械效率（期末专项训练）九年级物理上学期新教材苏科版

专题03 机械效率 题型1机械效率计算型选择题 题型2机械效率小计算填空题 题型3 机械效率测量实验题 题型4 机械效率计算题 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 题型一 机械效率计算型选择题（共5小题） 1．(2024·四川省眉山市·)如图是小龙“测量斜面机械效率”的实验装置，斜面粗糙程度相同。他用平行于斜面向上的恒定拉力F，将重6N的物体以的速度匀速拉到斜面顶端，测得斜面的机械效率为75%。则下列说法正确的是（    ） A．拉力做功为3J B．物体受到摩擦力为1.5N C．在匀速拉动过程中，物体的机械能不变 D．若以的速度匀速拉动物体，斜面机械效率仍为75% 【答案】D 【详解】A．拉力做的有用功为 斜面的机械效率为75%，则拉力做功为 故A错误； B．此过程中额外功为 由图可知，斜面的长度为 物体受到摩擦力为 故B错误； C．在匀速拉动过程中，物体的质量不变，动能不变，高度变大，重力势能变大，物体的机械能变大，故C错误； D．若以的速度匀速拉动物体，此过程中摩擦力大小不变，则额外功不变，有用功也不变，总功也不变，因此斜面机械效率仍为75%，故D正确。 故选D。 2．(22-23九·江苏扬州梅岭中学教育集团·)如图所示，利用动滑轮将重为100N的物体在5s内匀速竖直提升，拉力F为60N，绳子自由端移动的距离为2m，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A．物体移动的速度为0.4m/s B．所做的有用功为200J C．动滑轮的机械效率为80% D．拉力F的功率为24W 【答案】D 【详解】A．由图可知，承担重物的绳子股数n=2，绳端移动的距离s=2m，物体移动的距离为 所用的时间t=5s，所以物体移动的速度为 故A错误； B．克服物体重力做的功为有用功，为 W有=Gh=100N×1m=100J 故B错误； C．拉力所做的总功，为 W总=Fs=60N×2m=120J 动滑轮的机械效率为 故C错误； D．由C选项分析可知，拉力所做的总功120J，时间t=5s，所以拉力F的功率为 故D正确。 故选D。 3．(21-22九上·江苏扬州邗江区·期末)如图所示，滑轮组悬挂在水平钢架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，5s内使物体A匀速上升1m，提升过程中拉力F的功率为160W。已知物体A重720N，该工人重600N。关于该过程，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度为0.2m/s B．动滑轮重120N C．该工人对地面的压力为200N D．工人利用该滑轮组提升物体的最大机械效率为90% 【答案】C 【详解】A．由图可知，滑轮组承担物重绳子的有效股数n=2，5s内绳子自由端移动的距离 s=nh=2×1m=2m 绳子自由端移动的速度 故A错误； B．由 可得，绳子自由端的拉力 动滑轮重 G动=nF-G=2×400N-720N=80N 故B错误； C．地面对工人的支持力 F支=G人-F=600N-400N=200N 该工人对地面的压力和地面对人的支持力是相互作用力，它们大小相等，所以该工人对地面的压力 F压=F支=200N 故C正确； D．工人施加的最大拉力 F′=G人=600N 不计绳自身重力和绳与滑轮间摩擦，提升物体的最大重力 G大=2F′-G动=2×600N-80N=1120N 此时滑轮组的机械效率最大，滑轮组的最大机械效率 故D错误。 故选C。 4．(24-25八下·陕西咸阳秦都区·期末)如图所示，用的拉力竖直向上匀速提升重力的木块，内木块升高的高度为．在此过程中下列判断正确的是（　　） A．滑轮组做的有用功为 B．滑轮组机械效率为 C．拉力做功的功率为 D．若用该装置提升重力为的木块时，机械效率将变小 【答案】B 【详解】A．拉力做的有用功 故A错误； B．由图可知n=3，绳子自由端移动的距离 拉力做的总功 滑轮组的机械效率 故B正确； C．拉力做功的功率 故C错误； D．根据测量滑轮组机械效率实验可得结论：同一滑轮组提升的物体越重，机械效率越高。若用该装置提升重力为50N的木块时，由于提升物体的重力变大，机械效率将变大，故D错误。 故选B。 5．(24-25八下·陕西榆林神木·期末)如图所示，工人用沿斜板向上、大小为500N的推力，将重800N的货物从斜板底端匀速推上顶端共用时4s。已知斜板长2m，高1m，下列说法正确的是（　　） A．使用该装置可以省功 B．克服货物重力做的有用功为600J C．推力做功的功率为200W D．该装置的机械效率为80% 【答案】D 【详解】 A．根据功的原理，使用任何机械都不能省功，使用该装置（斜面），需要克服摩擦多做额外功，不能省功，故A错误； B．克服货物重力做的有用功W有用＝Gh＝800N×1m＝800J，故B错误； C．推力做的总功W总＝Fs＝500N×2m＝1000J 推力做功的功率，故C错误； D．该装置的机械效率，故D正确。 故选D。 题型二 机械效率小计算填空题（共5小题） 6．(24-25九上·陕西西安阎良区第一中学·期末)如图所示，起重机利用滑轮组提升重物时可以 （选填“省力”或“省功”）。某次作业中，起重机将900N的物体匀速吊起5m高，电动机对钢丝绳自由端的拉力F为400N，则这次作业起重机所做有用功为 J，滑轮组的机械效率为 %。只增大电动机牵引钢丝绳自由端的速度，滑轮组的机械效率将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 省力 4500 75 不变 【详解】[1]使用滑轮组既可以省力，也可以改变力的方向，但不能省功。 [2]起重机做的有用功W有＝Gh＝900N×5m＝4500J [3]由图可知，n＝3，该滑轮组的机械效率为 [4]滑轮组的机械效率跟动滑轮的重、物体的重、绳重、摩擦有关，跟物体升高的距离、移动的速度、绳子的绕法无关，所以只改变电动机牵引钢丝绳自由端的速度，滑轮组的机械效率不变。 7．(24-25九上·陕西西安高新区第三初级中学·期末)如图所示，工人师傅用平行于斜面的推力，将质量为60kg的物体从斜面底端匀速推上斜面，物体移动的距离为10m，上升的高度为3m，在此过程中斜面的机械效率是80%，则在斜面上匀速运动过程中推力做的功为 J，物体所受摩擦力为 N。（g=10N/kg） 【答案】 2250 45 【详解】[1]物体的重力 有用功 在斜面上匀速运动过程中推力做的功为 [2]克服物体所受摩擦力做的额外功为 由可得，物体所受摩擦力为 8．(24-25九上·陕西西安高新区第三初级中学·期末)某小区正在进行改造施工。工人用如图所示的滑轮组将750N的沙子匀速提升了10m，用时100s。若工人所用的拉力为400N，则拉力的功率为 W，滑轮组的机械效率为 ，工人使用该滑轮组提升600N的沙子时，滑轮组的机械效率将 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 120 62.5% 增大 【详解】[1]沙子移动的速度为 由图可知，承担重物的绳子股数n=3，绳端移动的速度为v绳=nv沙=3×0.1m/s=0.3m/s 拉力的功率为 [2]克服物体重力所做的有用功为W有用=Gh=750N×10m=7500J 拉力所做的总功为W总=Fs=Fv绳t=400N×0.3m/s×100s=12000J 滑轮组的机械效率为 [3]由滑轮组的机械效率可知，当用同一滑轮组提升600N的沙子，物体重力增大，动滑轮重力不变，所以减小， 增大，即滑轮组的机械效率将增大。 9．(24-25八下·陕西咸阳永寿县·期末)如图所示，工人利用滑轮组来提升物体时可以 （选填“省力”或“省功”）；某次作业中，工人将540N的物体匀速吊起5m高，工人对绳子自由端的拉力为240N，滑轮组的机械效率为 ；若只增大拉动绳子自由端的速度，滑轮组的机械效率将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 省力 不变 【详解】[1]由于动滑轮可以省力，定滑轮可以改变力的方向，所以使用滑轮组既可以省力，也可以改变力的方向，但不能省功。 [2]由图可知，承担物重的绳子股数为n=3，滑轮组的机械效率为 [3]滑轮组的机械效率跟动滑轮的重力、物体的重力、绳子的重力、绳子与滑轮之间的摩擦有关，跟物体升高的距离、移动的速度、绳子的绕法无关，所以只改变绳子自由端的速度，滑轮组的机械效率不变。 10．(24-25九上·江苏南通海门区海南中学·期末)如图所示：用滑轮组拉着一只木块P沿水平面以0. 5m/s的速度匀速向右运动，此时弹簧测力计的读数为4N。若每只滑轮重1N，绳与滑轮间的摩擦不计，拉力F的大小为 N，该滑轮组的机械效率为 ，在2s内拉力F做的功为 J，有用功率大小为 W。 【答案】 2.5 80% 5 2 【详解】[1]由图可知，木块P与弹簧测力计相连匀速运动，且弹簧测力计右端通过一定滑轮与滑轮组相连，即此时滑轮组下端物体拉力与物块滑动摩擦力大小相等；与动滑轮连接的绳子段数，绳与滑轮间的摩擦不计，拉力 [2]已知，可得该滑轮组的机械效率为 [3]2s内拉力移动的距离 故拉力所做的功为 [4]有用功率大小为 题型三 机械效率测量实验题（共5小题） 11．(20-21八下·陕西汉中城固县·期末)在“测量滑轮组机械效率”的实验中，实验小组用如图所示的装置进行了实验。实验数据记录如表，第3次实验时的拉力如图所示。 实验 次数 钩码所受的 重力G/N 钩码上升的 高度h/cm 拉力F/N 绳自由端移动 的距离s/cm 机械效率 1 2 10 0.8 30 2 4 10 1.5 30 ② 3 6 10 ① 30 ③ （1）实验中应竖直向上 拉动弹簧测力计使钩码上升。 （2）表格中编号①的数据应为 ；编号②的数据应为 ，编号③的数据应为 。（后两空结果均保留到0.1%） （3）比较实验数据可得出：使用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越 。 （4）若忽略绳重和摩擦，由第1次实验数据可得动滑轮的重力为 N。 【答案】 匀速 2.2 高 0.4 【详解】（1）[1] 实验中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计使钩码上升，此时系统处于平衡状态，测力计示数大小才等于拉力大小。 （2）[2] [3][4]由图知，弹簧测力计的分度值为，拉力为；第2次实验的机械效率为 第3次实验的机械效率为 （3）[5]实验选用的同一滑轮组，动滑轮的重力不变，由表中实验数据分析可知，使用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高。 （4）[6]根据表中数据，在第一次实验做的总功 做的有用功 做的额外功 因忽略绳重和摩擦，故所做额外功是克服动滑轮重力所做的功，则动滑轮的重力为 12．(20-21九上·陕西汉中宁强县·期末)如图，小明在用动滑轮（不计绳重和摩擦）匀速提升不同重物时， 记录下了在绳子自由端使用的拉F与对应所提升的物体重力G， 如表： G/N 1 2 3 4 5 6 F/N 0.7 1.2 1.7 2.2 2.7 3.2 分析表中数据可知，拉力F与重力G的关系式是：F = （用表中数据推导出一个关系式）；动滑轮重为 N； 随着物重的增加，动滑轮的机械效率变 。 使用定滑轮 ，但可以 ；使用单个动滑轮最多可以省一半的力，但 。 【答案】 0.4 大 不省力 改变施力的方向 不能改变施力的方向 【详解】[1][2]设动滑轮的重力为G轮，不计绳重和摩擦，所以拉力 由表中第一组数据 解得G轮=0.4N，则拉力F与重力G的关系式是 [3]在不计绳重和摩擦时，随着物重的增加，额外功不变，有用功增大，则动滑轮的机械效率变大。 [4][5]定滑轮实际上就是等臂杠杆，使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向。 [6]单个动滑轮可以省力，但不能改变力的方向。 13．(2023·山东省枣庄市·)提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要的意义。某科技创新小组根据生活经验和客观事实，对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想： 猜想I：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关 猜想Ⅱ：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关 猜想Ⅲ：滑轮组的机械效率与所提物体的重力有关 根据猜想，运用如图甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究，测得的实验数据如下表所示。 实验次数 钩码的重力G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动的距离S/m 机械效率η 1 2 0.1 0.90 0.3 74.1% 2 4 0.1 1.50 0.3 88.9% 3 4 0.1 1.25 0.4 4 4 0.2 1.50 0.6 88.9% （1）实验时应沿竖直方向 缓慢向上拉动弹簧测力计； （2）分析表中数据可知：第3次实验是利用了图 的装置完成的，它的机械效率η= ； （3）比较2、4两次实验数据，可验证猜想I是 （选填“正确”或“错误”）的； （4）通过比较 （填实验序号）两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高； （5）通过比较2、3两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率 。 【答案】 匀速 丙 80% 错误 1、2 越低 【详解】（1）[1]实验时，需要读出测力计的示数，所以需要匀速缓慢的拉动测力计，以方便读数。 （2）[2]由表中数据可得，钩码移动的距离为0.1m时，绳子端移动的距离为0.4m，则绳子的股数为 即动滑轮上有4股绳，所以丙图符合题意。 [3]由表中数据可得，有用功为 W有=G3h3=4N×0.1m=0.4J 总功为 W总=F3S3=1.25N×0.4m=0.5J 机械效率为 （3）[4]对比2、4的数据发现，其它条件不变，只改变物体提升的高度，机械效率是不变的，所以猜想一是错误的。 （4）[5]要想得到同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高的结论，需要保证滑轮组不变，重物提升的高度也不变，只改变重物的重力，所以表中1、2号实验符合条件。 （5）[6]对比2、3次实验可以发现，重物的重力不变，提升的高度也不变，但滑轮组中动滑轮的个数增多了，且动滑轮个数越多，机械效率越低，所以可得结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。 14．(22-23九上·江苏扬州宝应县·期末)用如图所示的装置探究杠杆的机械效率与悬挂点的关系，OC是一根均匀的杠杆，且OA=AB=BC，分别把钩码挂在A点和B点进行实验（不计摩擦），收集的数据如下表： 悬挂点 钩码重力G/N 钩码上升高度h/m 拉力的大小F/N 拉力端移动距离s/m 机械效率η A 6 0.2 3 0.6 66.7% B 6 0.2 5 0.3 （1）钩码挂在B点时的机械效率 ； （2）从实验数据分析得出，杠杆的机械效率与悬挂点 （有关/无关），影响杠杆的机械效率的因素有多个，请你再说出一个： ； （3）分析表格中数据，请你求出杠杆的自重为 N； （4）若把弹簧测力计由C点移到B位置，点O位置不变，仍将挂在A点的钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将 。（变大/变小/不变） 【答案】 80% 有关 杠杆自重（或所提升物体的重力） 2 不变 【详解】（1）[1]钩码挂在B点时的有用功 W有用=Gh=6N×0.2m=1.2J 做的总功为 W总=Fs=5N×0.3m=1.5J 钩码挂在B点时的机械效率 （2）[2]由AB的机械效率知道，同一物体提升相同的高度，悬挂点不同，拉力不同，机械效率不同，说明杠杆的机械效率与悬挂点有关； [3]不计摩擦力，杠杆的重力和提升物体的重力也会影响杠杆的机械效率。 （3）[4]由于不计摩擦力，杠杆重力做的功为额外功；第1次实验即物体挂在A点时，有用功 W有用=Gh=6.0N×0.2m=1.2J 总功为 W总=Fs=3N×0.6m=1.8J 额外功 W额=W总-W有用=1.8J-1.2J=0.6J 因为OA=AB=BC，即 由重物移动0.2m，拉力F移动0.6m知道，重物移动距离为拉力移动距离的，杠杆的重心会移动 所以，杠杆自重 （4）[5]若只将测力计的悬挂点由C移至B点，钩码还升高相同的高度，杠杆上旋的角度不变，杠杆升高的距离h不变，所以有用功和额外功不变，则总功W总不变，由知道，机械效率η不变。 15．(25-26九上·江苏镇江·)小张同学在探究斜面的机械效率实验中，将重5N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端，移动1m（如图所示），改变斜面倾斜程度进行多次实验，记录数据如表： 倾斜程度 斜面高h/m 拉力F/N 机械效率η 较缓 0.2 2.0 50.0% 较陡 0.3 2.4 最陡 0.4 2.8 71.4% (1)小张同学探究的是斜面的机械效率与 的关系； (2)由上表的数据看出：斜面越陡，越 （填“省力”或“不省力”）； (3)可知第2次实验的机械效率为 （结果精确到0.1%）； (4)小张同学猜想斜面机械效率还可能跟物体的重力有关。他设计的步骤如下： ①将长木板搭成斜面； ②用弹簧测力计测出木块的重力G； ③用刻度尺测出斜面的高度h和长度s； ④用弹簧测力计拉着木块沿斜面向上运动，读出弹簧测力计的拉力F； ⑤计算斜面的机械效率； 请你指出上述实验步骤 是错误的，并改正： ；要验证小张同学的猜想，接下来进行的操作是： 。 【答案】(1)斜面倾斜程度 (2)不省力 (3)62.5% (4) ④ 见解析 见解析 【详解】（1）实验中控制物体的重力和斜面的长度不变，改变斜面的倾斜程度。根据控制变量法可知，小张同学探究的是斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系。 （2）由表中数据可知，斜面越陡，所用的拉力越大，即越不省力。 （3）第2次实验的机械效率为 （4）[1][2][3]实验步骤④是错误的，用弹簧测力计拉着木块沿斜面向上运动，如果没有匀速运动，弹簧测力计的示数不稳定，读数不准确。所以用弹簧测力计拉着木块沿斜面匀速向上运动，读出弹簧测力计的拉力F。要验证小张同学的猜想，应进行多次实验，使得出的结论具有普遍性。所以接下来进行的操作是：换用重力不同的物体重复上面的实验。 题型四 机械效率计算题（共5小题） 16．(24-25八下·江苏南通海门区·期末)如图所示，一底面积为0.04m2的正方体物体，重为400N，静止在水平地面上。晓明用动滑轮将该物体的匀速提升1m，已知滑轮组的机械效率是80%（不计绳重和摩擦）。 (1)求正方体物体对地面的压强； (2)求晓明做功的总功； (3)若晓明最大拉力为500N，求该动滑轮的最大机械效率。 【答案】(1)1×104Pa (2)500J (3)90% 【详解】（1）正方体物体静止在水平地面上，对地面的压力等于其重力，即F=G=400N 对地面的压强 （2）用动滑轮将该物体的匀速提升1m，所做有用功为W有=Gh=400N×1m=400J 已知滑轮组的机械效率是80%，则做功的总功 （3）不计绳重和摩擦时 可知，动滑轮的重力 由图可知n=2，因为不计绳重和摩擦时 因此晓明最大拉力为500N，能提升物体的最大重力 则该动滑轮的最大机械效率 17．(24-25八下·江苏南通·期末)用杠杆将质量为的物体提升用了，若此时杠杆的机械效率为90%（g取），求： (1)该过程中所做的有用功； (2)拉力做的功； (3)拉力做功的功率。 【答案】(1)90J (2)100J (3)10W 【详解】（1）物体重力为G=mg=18kg×10N/kg=180N 提升高度h=50cm=0.5m 该过程中所做的有用功为W有用=Gh=180N×0.5m=90J （2）拉力做的功为 （3）拉力做功的功率为 18．(24-25九上·江苏淮安淮阴区·期末)如图所示，滑轮组在拉力F＝50N作用下，将重为120N的物体匀速提起，在10s时间内物体升高的高度为h＝1m。 (1)计算物体上升的速度； (2)该滑轮组做的有用功； (3)计算滑轮组提升该重物时的机械效率。 【答案】(1)0.1m/s (2)120J (3)80% 【详解】（1）物体上升的速度为 （2）该滑轮组做的有用功为 （3）由图知道，n＝3，该滑轮组的机械效率为 19．(24-25九上·江苏无锡宜兴·期末)如图所示，重550N的工人站在水平地面上用滑轮组提起重760N的货物，货物匀速上升2m用的时间为10s，提升过程中工人的拉力为400N，提升过程中不计绳重和摩擦。求： (1)在这次提升过程中，工人的拉力的功率； (2)在这次提升过程中，滑轮组的机械效率； (3)若该滑轮组所用绳子能承担的最大拉力为600N，该工人用这个滑轮组能提升的最大物重。 【答案】(1)160W (2)95% (3)1060N 【详解】（1）由图可知，承担物重的绳子股数为2，绳子自由端移动的距离 拉力做的总功 提升过程中，工人的拉力的功率 （2）有用功为 滑轮组的机械效率 （3）由 提升过程中不计绳重和摩擦，可得动滑轮重为 若该滑轮组所用绳子能承担的最大拉力为600N，工人重550N，故工人对绳子的最大拉力为F最大＝550N，所以能提升的最大物重为 20．(24-25八下·陕西咸阳永寿县·期末)工人师傅要将质量80kg的木箱搬到1.5m高的车厢里，他将一块5m长的长板搁在地面与车厢之间构成斜面，然后站在车上用300N的拉力在20s内将物体从斜面底端匀速拉到车厢里，如图所示，求：（取） (1)若增大该斜面的倾角，斜面的机械效率将 ；（选填“变大”“变小”或“不变”） (2)工人做功的功率； (3)斜面的机械效率； (4)物体和斜面之间的摩擦力。 【答案】(1)变大 (2) (3) (4) 【详解】（1）物体对水平面的压力大小等于物体的重力，说明如果物体放在斜面上，斜面越平缓，物体对斜面的压力越大，越接近于物体的重力，反之则斜面的倾角越大，物体对斜面的压力越小。所以若增大该斜面的倾角，压力变小，摩擦力变小，因为斜面高一定，斜面长会变小，则克服摩擦做的额外功变小，有用功一定，则总功变小，所以有用功占总功的比值增大，即机械效率变大。 （2）工人做的总功 工人做功的功率 （3）工人做的有用功 斜面的机械效率 （4）物体克服摩擦力所做的额外功 由可得，物体和斜面之间的摩擦力 $专题03 机械效率 题型1机械效率计算型选择题 题型2机械效率小计算填空题 题型3 机械效率测量实验题 题型4 机械效率计算题 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 题型一 机械效率计算型选择题（共5小题） 1．(2024·四川省眉山市·)如图是小龙“测量斜面机械效率”的实验装置，斜面粗糙程度相同。他用平行于斜面向上的恒定拉力F，将重6N的物体以的速度匀速拉到斜面顶端，测得斜面的机械效率为75%。则下列说法正确的是（    ） A．拉力做功为3J B．物体受到摩擦力为1.5N C．在匀速拉动过程中，物体的机械能不变 D．若以的速度匀速拉动物体，斜面机械效率仍为75% 2．(22-23九·江苏扬州梅岭中学教育集团·)如图所示，利用动滑轮将重为100N的物体在5s内匀速竖直提升，拉力F为60N，绳子自由端移动的距离为2m，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A．物体移动的速度为0.4m/s B．所做的有用功为200J C．动滑轮的机械效率为80% D．拉力F的功率为24W 3．(21-22九上·江苏扬州邗江区·期末)如图所示，滑轮组悬挂在水平钢架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，5s内使物体A匀速上升1m，提升过程中拉力F的功率为160W。已知物体A重720N，该工人重600N。关于该过程，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度为0.2m/s B．动滑轮重120N C．该工人对地面的压力为200N D．工人利用该滑轮组提升物体的最大机械效率为90% 4．(24-25八下·陕西咸阳秦都区·期末)如图所示，用的拉力竖直向上匀速提升重力的木块，内木块升高的高度为．在此过程中下列判断正确的是（　　） A．滑轮组做的有用功为 B．滑轮组机械效率为 C．拉力做功的功率为 D．若用该装置提升重力为的木块时，机械效率将变小 5．(24-25八下·陕西榆林神木·期末)如图所示，工人用沿斜板向上、大小为500N的推力，将重800N的货物从斜板底端匀速推上顶端共用时4s。已知斜板长2m，高1m，下列说法正确的是（　　） A．使用该装置可以省功 B．克服货物重力做的有用功为600J C．推力做功的功率为200W D．该装置的机械效率为80% 题型二 机械效率小计算填空题（共5小题） 6．(24-25九上·陕西西安阎良区第一中学·期末)如图所示，起重机利用滑轮组提升重物时可以 （选填“省力”或“省功”）。某次作业中，起重机将900N的物体匀速吊起5m高，电动机对钢丝绳自由端的拉力F为400N，则这次作业起重机所做有用功为 J，滑轮组的机械效率为 %。只增大电动机牵引钢丝绳自由端的速度，滑轮组的机械效率将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 7．(24-25九上·陕西西安高新区第三初级中学·期末)如图所示，工人师傅用平行于斜面的推力，将质量为60kg的物体从斜面底端匀速推上斜面，物体移动的距离为10m，上升的高度为3m，在此过程中斜面的机械效率是80%，则在斜面上匀速运动过程中推力做的功为 J，物体所受摩擦力为 N。（g=10N/kg） 8．(24-25九上·陕西西安高新区第三初级中学·期末)某小区正在进行改造施工。工人用如图所示的滑轮组将750N的沙子匀速提升了10m，用时100s。若工人所用的拉力为400N，则拉力的功率为 W，滑轮组的机械效率为 ，工人使用该滑轮组提升600N的沙子时，滑轮组的机械效率将 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 9．(24-25八下·陕西咸阳永寿县·期末)如图所示，工人利用滑轮组来提升物体时可以 （选填“省力”或“省功”）；某次作业中，工人将540N的物体匀速吊起5m高，工人对绳子自由端的拉力为240N，滑轮组的机械效率为 ；若只增大拉动绳子自由端的速度，滑轮组的机械效率将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 10．(24-25九上·江苏南通海门区海南中学·期末)如图所示：用滑轮组拉着一只木块P沿水平面以0. 5m/s的速度匀速向右运动，此时弹簧测力计的读数为4N。若每只滑轮重1N，绳与滑轮间的摩擦不计，拉力F的大小为 N，该滑轮组的机械效率为 ，在2s内拉力F做的功为 J，有用功率大小为 W。 题型三 机械效率测量实验题（共5小题） 11．(20-21八下·陕西汉中城固县·期末)在“测量滑轮组机械效率”的实验中，实验小组用如图所示的装置进行了实验。实验数据记录如表，第3次实验时的拉力如图所示。 实验 次数 钩码所受的 重力G/N 钩码上升的 高度h/cm 拉力F/N 绳自由端移动 的距离s/cm 机械效率 1 2 10 0.8 30 2 4 10 1.5 30 ② 3 6 10 ① 30 ③ （1）实验中应竖直向上 拉动弹簧测力计使钩码上升。 （2）表格中编号①的数据应为 ；编号②的数据应为 ，编号③的数据应为 。（后两空结果均保留到0.1%） （3）比较实验数据可得出：使用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越 。 （4）若忽略绳重和摩擦，由第1次实验数据可得动滑轮的重力为 N。 12．(20-21九上·陕西汉中宁强县·期末)如图，小明在用动滑轮（不计绳重和摩擦）匀速提升不同重物时， 记录下了在绳子自由端使用的拉F与对应所提升的物体重力G， 如表： G/N 1 2 3 4 5 6 F/N 0.7 1.2 1.7 2.2 2.7 3.2 分析表中数据可知，拉力F与重力G的关系式是：F = （用表中数据推导出一个关系式）；动滑轮重为 N； 随着物重的增加，动滑轮的机械效率变 。 使用定滑轮 ，但可以 ；使用单个动滑轮最多可以省一半的力，但 。 13．(2023·山东省枣庄市·)提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要的意义。某科技创新小组根据生活经验和客观事实，对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想： 猜想I：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关 猜想Ⅱ：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关 猜想Ⅲ：滑轮组的机械效率与所提物体的重力有关 根据猜想，运用如图甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究，测得的实验数据如下表所示。 实验次数 钩码的重力G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动的距离S/m 机械效率η 1 2 0.1 0.90 0.3 74.1% 2 4 0.1 1.50 0.3 88.9% 3 4 0.1 1.25 0.4 4 4 0.2 1.50 0.6 88.9% （1）实验时应沿竖直方向 缓慢向上拉动弹簧测力计； （2）分析表中数据可知：第3次实验是利用了图 的装置完成的，它的机械效率η= ； （3）比较2、4两次实验数据，可验证猜想I是 （选填“正确”或“错误”）的； （4）通过比较 （填实验序号）两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高； （5）通过比较2、3两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率 。 14．(22-23九上·江苏扬州宝应县·期末)用如图所示的装置探究杠杆的机械效率与悬挂点的关系，OC是一根均匀的杠杆，且OA=AB=BC，分别把钩码挂在A点和B点进行实验（不计摩擦），收集的数据如下表： 悬挂点 钩码重力G/N 钩码上升高度h/m 拉力的大小F/N 拉力端移动距离s/m 机械效率η A 6 0.2 3 0.6 66.7% B 6 0.2 5 0.3 （1）钩码挂在B点时的机械效率 ； （2）从实验数据分析得出，杠杆的机械效率与悬挂点 （有关/无关），影响杠杆的机械效率的因素有多个，请你再说出一个： ； （3）分析表格中数据，请你求出杠杆的自重为 N； （4）若把弹簧测力计由C点移到B位置，点O位置不变，仍将挂在A点的钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将 。（变大/变小/不变） 15．(25-26九上·江苏镇江·)小张同学在探究斜面的机械效率实验中，将重5N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端，移动1m（如图所示），改变斜面倾斜程度进行多次实验，记录数据如表： 倾斜程度 斜面高h/m 拉力F/N 机械效率η 较缓 0.2 2.0 50.0% 较陡 0.3 2.4 最陡 0.4 2.8 71.4% (1)小张同学探究的是斜面的机械效率与 的关系； (2)由上表的数据看出：斜面越陡，越 （填“省力”或“不省力”）； (3)可知第2次实验的机械效率为 （结果精确到0.1%）； (4)小张同学猜想斜面机械效率还可能跟物体的重力有关。他设计的步骤如下： ①将长木板搭成斜面； ②用弹簧测力计测出木块的重力G； ③用刻度尺测出斜面的高度h和长度s； ④用弹簧测力计拉着木块沿斜面向上运动，读出弹簧测力计的拉力F； ⑤计算斜面的机械效率； 请你指出上述实验步骤 是错误的，并改正： ；要验证小张同学的猜想，接下来进行的操作是： 。 题型四 机械效率计算题（共5小题） 16．(24-25八下·江苏南通海门区·期末)如图所示，一底面积为0.04m2的正方体物体，重为400N，静止在水平地面上。晓明用动滑轮将该物体的匀速提升1m，已知滑轮组的机械效率是80%（不计绳重和摩擦）。 (1)求正方体物体对地面的压强； (2)求晓明做功的总功； (3)若晓明最大拉力为500N，求该动滑轮的最大机械效率。 17．(24-25八下·江苏南通·期末)用杠杆将质量为的物体提升用了，若此时杠杆的机械效率为90%（g取），求： (1)该过程中所做的有用功； (2)拉力做的功； (3)拉力做功的功率。 18．(24-25九上·江苏淮安淮阴区·期末)如图所示，滑轮组在拉力F＝50N作用下，将重为120N的物体匀速提起，在10s时间内物体升高的高度为h＝1m。 (1)计算物体上升的速度； (2)该滑轮组做的有用功； (3)计算滑轮组提升该重物时的机械效率。 19．(24-25九上·江苏无锡宜兴·期末)如图所示，重550N的工人站在水平地面上用滑轮组提起重760N的货物，货物匀速上升2m用的时间为10s，提升过程中工人的拉力为400N，提升过程中不计绳重和摩擦。求： (1)在这次提升过程中，工人的拉力的功率； (2)在这次提升过程中，滑轮组的机械效率； (3)若该滑轮组所用绳子能承担的最大拉力为600N，该工人用这个滑轮组能提升的最大物重。 20．(24-25八下·陕西咸阳永寿县·期末)工人师傅要将质量80kg的木箱搬到1.5m高的车厢里，他将一块5m长的长板搁在地面与车厢之间构成斜面，然后站在车上用300N的拉力在20s内将物体从斜面底端匀速拉到车厢里，如图所示，求：（取） (1)若增大该斜面的倾角，斜面的机械效率将 ；（选填“变大”“变小”或“不变”） (2)工人做功的功率； (3)斜面的机械效率； (4)物体和斜面之间的摩擦力。 $