11.5 机械效率 课时作业 2026-2027学年物理苏科版九年级上册

**基本信息** 围绕机械效率，通过基础巩固、能力提升、综合应用三层设计，实现从单一公式到综合计算的知识进阶，培养物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础巩固|动滑轮/滑轮组基本计算|选择题为主，直接应用W有、W总、η公式，如第1题计算有用功与动滑轮重| |能力提升|机械效率影响因素及装置对比|通过不同装置比较省力与效率，如第2题分析滑轮组省力与效率关系| |综合应用|实验探究与综合计算|包含测量机械效率实验（第21题）和结合额外功、功率的计算题（第22-24题）|

11.5 机械效率 1．如图所示，某同学用大小为0.6N的力沿竖直方向匀速拉动一个动滑轮，使钩码上升10cm。已知每个钩码质量为50g，g取10N/kg，不计绳重和摩擦。则(      ) A.该同学所做的有用功等于0.2J B.动滑轮自身重力为0.2N C.绳子自由端移动的距离为40cm D.动滑轮的机械效率约为66.7% 2．为提升重物，某同学用同样的器材分别组装成甲、乙两滑轮组，如图所示，忽略绳重及摩擦，下列对两滑轮组的比较正确的是(      ) A.甲滑轮组更省力，甲滑轮组的机械效率更大 B.甲滑轮组更省力，两滑轮组的机械效率相等 C.乙滑轮组更省力，乙滑轮组的机械效率更大 D.乙滑轮组更省力，两滑轮组的机械效率相等 3．小明同学在劳动实践基地用如图所示滑轮组将重力为400N的物体匀速提升12m，用时1min。图中所示动滑轮重力为100N，小明重力为600N，（空气阻力、摩擦力及绳重不计）该过程中下列说法正确的是(      ) A.小明对绳子的拉力为500N B.物体上升速度为0.4m/s C.小明对地面压力为600N D.该滑轮组机械效率为80% 4．用4个相同的滑轮组成滑轮组甲和乙，分别匀速提升A、B两个物体时，机械效率之比为（不计绳重和摩擦），且拉力F恰好相等。则滑轮组甲的机械效率为(      ) A. B. C. D. 5．如图所示，A、B两物体质量相等，在平行于斜面的推力作用下，若只将A物体从底部匀速推至顶部时，机械效率为60%；若只将B物体从底部匀速推至顶部时，机械效率为90%。则将A、B两物体一起从底部匀速推至顶部时，机械效率为(      ) A.70% B.72% C.75% D.78% 6．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，并测算了各次实验的机械效率，下列相关说法中正确的是(      ) A.实验时，可在弹簧测力计静止时读数 B.实验时，换用不同装置多次实验是为了减小误差 C.由甲乙可知：滑轮组的机械效率与绳子的绕法有关 D.由乙丙可知：同一滑轮组提升的物体越重，机械效率越高 7．某建筑工地用如图所示的升降机提升砖块，升降机包含滑轮和货箱。货箱重500N，每个滑轮重90N，不计钢丝绳的重力和轮轴间摩擦，每块砖重20N，该升降机一次最多能竖直匀速提升200块砖。若钢丝绳自由端在10s内移动12m，关于该过程，下列说法正确的是(      ) A.升降机的额外功为2000J B.钢丝绳自由端最大功率为1836W C.该升降机的最大机械效率为98% D.钢丝绳自由端施加的最大拉力为1500N 8．用同一滑轮，按如图甲、乙两种方式将同一物体提升到同一高度，则甲、乙两种方式(      ) A.有用功相同 B.额外功相同 C.总功相同 D.机械效率相同 9．如图，甲、乙两人用不同的装置，在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台，不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是(      ) A.甲做的有用功多 B.乙做的总功多 C.甲做总功的功率大 D.乙所用装置的机械效率小 10．装修师傅用如图所示的装置，将重为150 N的建材从地面匀速运送到离地12 m高处，所用时间为50 s。已知动滑轮重为50 N，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是(   ) A.绳子自由端移动距离为36 m B.工人做的总功为1 800 J C.工人的功率为60 W D.该滑轮组的机械效率为75% 11．工人用如图所示的滑轮组匀速提升重为1000N的物体，拉力F为600N。物体在10s内提升2m，忽略绳重和摩擦。下列说法正确的是(      ) A.动滑轮的重量为400N B.工人做的有用功为2000J C.提升该物体的机械效率是62.5% D.增大拉绳的速度，滑轮组的机械效率变大 12．工人师傅用如图所示的装置在10s内把质量为48kg的货物从地面匀速提升至3楼，每层楼高3m，所用的拉力为300N。下列关于图示装置的说法正确的是(      ) A.此过程中，该装置所做有用功为4320J B.此装置中动滑轮的重力为120N C.此过程中装置的机械效率为80% D.拉力做功的功率为540W 13．用甲、乙两种滑轮分别匀速提升相同的重物至相同高度，不计绳重和摩擦。关于此过程下列说法正确的是(      ) A.甲做的有用功比乙多 B.甲一定比乙省力 C.甲的机械效率更高 D.乙的机械效率更高 14．工人用如图所示的机械将物体匀速提升到某一高度，若物体的重力与滑轮的重力之比，则该滑轮的机械效率可能为(   ) A.80% B.67% C.60% D.50% 15．如图，甲、乙两人用不同的装置，在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台，不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是(      ) A.甲做的有用功多 B.乙做的总功多 C.甲做总功的功率大 D.乙所用装置的机械效率小 16．图甲是《墨经》中记载的我国古代提升重物的工具—“车梯”，图乙是其等效图。若利用此“车梯”使的重物在内匀速竖直上升，所用的拉力为，g取。下列说法中不正确的是(      ) A.使用“车梯”时做的有用功为 B.使用“车梯”时人做功的功率为 C.使用“车梯”时人拉绳的速度为 D.“车梯”的机械效率约为66.7% 17．为把一个重为的重物搬到高的车上，工人利用的长木板搭了一个斜面（如图所示）。用大小为的沿斜面向上的力F将重物从斜面底端匀速推到车上，用时5min。下列说法中正确的是(      ) A.用斜面可以省力也可以省功 B.斜面的机械效率为80% C.工人做功的功率为 D.增大推动重物的速度，斜面的机械效率增大 18．如图甲所示，用水平力拉着重为G的物体在水平路面上匀速移动s的距离，然后用滑轮拉着它也在同一路面上匀速移动s的距离，水平拉力为，如图乙所示。在使用滑轮的过程中，总功为____________________，额外功为____________________。 19．工人用如图所示的滑轮组将重为120 N的重物A匀速竖直提升5 m，该过程滑轮组的机械效率为75%，额外功为______________J；不计绳重与摩擦，用该滑轮组匀速提升一个比A更重的物体，则滑轮组的机械效率_______________（填“增大”“减小”或“不变”）。 20．如图甲，工人利用图乙所示的电动滑轮吊起质量为1.2t的神舟飞船部件，10s内匀速提升2m。电动机对绳的拉力为8000N，电动滑轮所做的有用功为___________J，电动滑轮的机械效率为______________________。（g取10N/kg） 21．在“测量滑轮组机械效率”的实验中，小明利用如图甲。乙所示的装置用同一滑轮组先后提升不同重量的物体进行实验，不计空气阻力，实验测量的数据记录在表格中。 实验序号 物重/N 提升高度/m 拉力/N 绳端移动距离/m 机械效率η 1 3 0.1 2.0 0.3 50% 2 6 0.1 3.2 0.3 —— （1）根据测量的实验数据，可计算出表格中的横线上应填的数据为__________________； （2）小明在实验操作过程中发现：一边拉动弹簧测力计一边读数，非常不方便，因为这样弹簧测力计示数不稳定。为了方便读数，小明认为可以让弹簧测力计保持静止时读数，如果让弹簧测力计保持静止时读数，则测出的滑轮组机械效率与其真实值相比__________________（选填“偏大”、“偏小”或“一样大”）； （3）如果不计绳重和摩擦，只是按照如图丙所示的绕绳方法组装滑轮组，并利用图丙方案提升相同重量的物体，对比图甲和图丙所示滑轮组的机械效率，可知__________________（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 22．某场馆建设中，采用如图所示的装置提升重物。滑轮组悬挂在支架上，工人在水平地面上向下拉动绳子自由端，使重物A在10 s内匀速上升了1 m。已知重物A的重力为800 N，该工人的重力为600 N，两个滑轮的质量均为20 kg。不计绳重和摩擦，g取。求： （1）滑轮组的机械效率； （2）工人对绳子拉力的功率； （3）工人对地面的压力。 23．如图所示，通过滑轮组用200N的拉力将重为480N的物体匀速提升2m，此时动滑轮与绳重摩擦对应的额外功之比为5∶1，若提升的物重为1050N时，动滑轮与绳重摩擦对应的额外功之比为2∶1。求： (1)拉力200N时滑轮组的有用功和机械效率； (2)物重为1050N时滑轮组的机械效率。 24．小明利用如图甲滑轮将质量为3kg的建筑材料运送到平台上，小明所用竖直向上拉力F随时间t变化的图像如图乙，建筑材料上升的速度v随时间t变化的图像如图丙，忽略绳重和摩擦，求： (1)滑轮的重力； (2)2s内拉力F做的功； (3)若绳子能承受的最大拉力为200N，该滑轮的最大机械效率为多少。 参考答案 1．答案：B 解析：A.两个钩码的重力 有用功 故A错误； B.不计绳重和摩擦，对动滑轮进行受力分析，可得故B正确； C.如图，与动滑轮连接的绳子数为2，绳子自由端移动的距离故C错误； D.总功 机械效率 故D错误。 故选B。 2．答案：D 解析：忽略绳重及摩擦，提升相同的物重，使用同样的滑轮组，据甲图可知，连接动滑轮绳子的股数是2股，乙图中连接动滑轮绳子的股数是3股，由可知，甲图绳末端的拉力是，乙图中绳末端的拉力为，因此乙滑轮组更省力；根据，物重相同、动滑轮的重力相同，则两滑轮组的机械效率相同，故D正确，ABC错误。 故选D。 3．答案：D 解析：A.物体重力，动滑轮重力，且空气阻力、摩擦及绳重不计。 小明对绳子的拉力 故A错误； B.物体上升高度，用时 则物体上升的速度 故B错误； C.小明受到重力，绳子对他的拉力 小明对地面的压力 故C错误； D.有用功 总功 机械效率 故D正确。 故选D。 4．答案：B 解析：由图示知甲滑轮组承重绳子为3股，乙为2股，两个滑轮组的滑轮相同，不计绳重和摩擦，且两个滑轮组绳端的拉力相等，则 解得 据及提升A、B两个物体时，两个滑轮组的机械效率之比为6:5得解得。滑轮组甲的机械效率 故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 5．答案：B 解析：A、B两物体的质量相等，由可知，它们的重力相同，克服物体所受摩擦力做的功为额外功，根据① 机械效率② 由①②可得，推动A时所做的额外功为 推动B时所做的额外功为 将A、B两物体一起从底部匀速推至顶部时，额外功不变，推AB时的机械效率 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 6．答案：D 解析：A.在实验中，测绳端拉力F时，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数，若静止则不能测量摩擦力的影响，故A错误； B.实验时，换用不同装置多次实验是为了避免实验的偶然性，换用不同的装置进行多次实验归纳得出普遍规律，故B错误； C.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，说明滑轮组的机械效率与绳子的绕法无关，故C错误； D.乙、丙两次实验可知用的是同一滑轮组，丙中提升的物重较大，乙的机械效率小于丙，说明同一滑轮组提起物重越大，机械效率越高， 故D正确。 故选D。 7．答案：B 解析：A.由图可知，此滑轮组承担物重的绳子股数。不计钢丝绳的重力和轮轴间摩擦，额外功是克服货箱和动滑轮重力做的功。由可知，物体上升高度。 额外功，故A错误； BD.不计钢丝绳的重力和轮轴间摩擦，钢丝绳自由端的最大拉力 钢丝绳自由端移动速度 则钢丝绳自由端最大功率，故B正确，故D错误； C.该升降机的最大机械效率为，故C错误。 故选B。 8．答案：A 解析：A.甲乙两种方式均是将同一物体提升到同一高度，所做的有用功是相同的，故A符合题意； B.甲种方式的额外功是克服绳子摩擦力所做的功；乙种方式的额外功是克服绳子摩擦力和滑轮重力所做的功，则甲种方式的额外功小于乙种方式的额外功，故B不符合题意； C.甲乙两种方式所做的有用功是相同，但甲种方式的额外功小于乙种方式的额外功，则甲种方式的总功小于乙种方式的总功，故C不符合题意； D.甲种方式的总功小于乙种方式的总功，有用功相同，故甲种方式的机械效率大于乙种方式的机械效率，故D不符合题意。 故选A。 9．答案：C 解析：A.两图中提升物体的重力相等，在相同的时间内物体升高了相同的距离，由可知，两次提升物体所做的有用功相等，故A错误；BC.甲使用的是动滑轮，拉力端移动距离，不计绳重和摩擦，甲使用动滑轮时，拉力，所以拉力做功；乙使用定滑轮时，拉力，拉力做功，所以乙做的总功少，由可知，乙做总功的功率小，甲做总功的功率大，故B错误，C正确；D.不计绳重和摩擦，使用定滑轮时，额外功为0 J，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%，所以两人所用装置的机械效率，故D错误。 10．答案：D 解析：由题图可知，，建材上升高度，则绳子自由端移动的距离，故A错误；不计绳重和摩擦，拉力做的总功，故B错误；工人做功的功率，故C错误；拉力做的有用功，该滑轮组的机械效率，故D正确。 11．答案：B 解析：A.滑轮组的，忽略绳重和摩擦时，动滑轮的重量为，故A错误； B.工人做的有用功为，故B正确； C.提升该物体的机械效率是，故C错误； D.滑轮组的机械效率与拉绳的速度无关，故D错误。 故选B。 12．答案：C 解析：A.此过程中，该装置所做有用功为 故A错误； B.由于题目中物不计绳重和绳轮之间的摩擦力，因此无法求出动滑轮的大小，故B错误； C.此过程中拉力做的总功为 装置的机械效率为 故C正确； D.拉力做功的功率为 故D错误。 故选C。 13．答案：D 解析：A.相同的重物至相同高度，根据可知甲、乙做的有用功相等，故A错误； B.不计绳重和摩擦，动滑轮和物体的重力未知，根据可知，甲不一定省力，故B错误； CD.甲、乙做的有用功相等，不计绳重和摩擦，甲需要克服动滑轮做额外功，根据可知，乙的机械效率高，故D正确，C错误。 故选D。 14．答案：D 解析：因为，所以，若不考虑绳重和摩擦，则该滑轮的机械效率。由于实际操作中有绳重和摩擦的影响，故该滑轮的机械效率小于60%，D选项符合题意。 15．答案：C 解析：A.在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台，不计绳重及滑轮的摩擦，有用功，故甲、乙做的有用功一样多，故A错误； BCD.图甲使用的是动滑轮，拉力端移动距离；图乙使用的是定滑轮，拉力端移动距离，不计绳重和摩擦，使用甲动滑轮时，拉力 拉力做功 使用乙定滑轮时，拉力，所以拉力做功 在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台，甲做的总功多，乙做的总功少，根据知，甲做总功的功率大；由A选项解析知有用一样多，但甲的总功多，根据知，乙所用装置的机械效率高，综上分析知，故C正确，BD错误。 故选C。 16．答案：C 解析：A.重物的重力 有用功 故A正确，不符合题意； B.由图知道，绳子承重段数，绳子自由端移动的距离 拉力做的总功 拉力做功的功率 故B正确，不符合题意； C.人拉绳的速度 故C错误，符合题意； D.＂车梯＂的机械效率 故D正确，不符合题意。 故选C。 17．答案：B 解析：A.根据功的原理，使用任何机械都不省功，斜面可以省力，但不能省功，故A错误。 B.有用功：，总功： 机械效率：，故B正确。 C.做功时间：，功率：，并非16W，故C错误。 D.斜面的机械效率与物体运动速度无关，只与斜面的粗糙程度、倾斜程度有关，增大速度不会改变机械效率，故D错误。故选B 18．答案：； 解析：由图乙可知，绳子的段数，则绳端移动的距离 则拉力做的总功 由题意可知，用水平力拉着物体在水平路面上匀速移动时，物体受力平衡，水平路面对物体的摩擦力 当用滑轮拉着物体在同一路面上匀速行驶时，拉力做的有用功等于克服摩擦力做功 则额外功 19．答案：200；增大 解析：工人做的有用功，工人做的总功，则额外功;不计绳重与摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功，用该滑轮组匀速提升一个比A更重的物体时，根据可知，G增大滑轮组的机械效率增大。 20．答案：； 解析：重物受到的重力 电动滑轮所做的有用功 如图乙所示，电动滑轮上有两股绳，即 绳端移动的距离 拉力做的功 电动滑轮的机械效率 21．答案：（1）62.5%（2）偏大（3）等于 解析：（1）根据表中数据可知，第2次实验的机械效率为 表格中的横线上应填的数据大小为62.5%。 （2）如果让弹簧测力计保持静止时读数，则机械之间不存在摩擦，测力计示数偏小，得出的总功偏小，根据可知，所测出的滑轮组机械效率将比其真实值偏大。 （3）如果不计绳重和摩擦，克服动滑轮的重力做的功为额外功的唯一来源，则 机械效率为 由于图甲和图丙中，重物的重力和动滑轮的重力相同，所以等于。 22．答案：（1）80% （2） （3） 解析：（1）滑轮组做的有用功 克服动滑轮重力做的功为额外功， 拉力做的总功 滑轮组的机械效率 （2）工人对绳子拉力的功率 （3）由题图可知，绳子的有效股数 则工人对绳子的拉力 由于工人静止在水平地面上，故其在竖直方向上受力平衡即，解得 工人对地面的压力与地面对工人的支持力是一对相互作用力 故 23．答案：(1)960J，80% (2)87.5% 解析：(1)由图可知，滑轮组绳子段数，将重为480N的物体匀速提升2m，有用功 滑轮组机械效率 (2)拉力做的总功 拉力为200N时，滑轮组的额外功 此时动滑轮与绳重摩擦对应的额外功之比为5∶1，则克服动滑轮重做的额外功 则动滑轮重力 物重为1050N时，假设提升物体的高度为h2，滑轮组的有用功克服动滑轮重做的额外功 根据题意可得克服绳重摩擦做的额外功 总功 滑轮组机械效率 24．答案：(1)20N；(2)200J；(3)95% 解析：(1)由图甲可知，动滑轮上的绳子段数；由图乙可知，2s内拉力，忽略绳重和摩擦，根据 可知，滑轮的重力 (2)由图丙可知，2s内建筑材料上升的速度为2m/s，则2s内建筑材料上升的高度 2s内拉力F做的功 (3)忽略绳重和摩擦，根据可知，该滑轮提升的最大物重 N则该滑轮的最大机械效率 学科网（北京）股份有限公司 $