11.5 机械效率 同步练习-2026-2027学年苏科版物理九年级上学期

**基本信息** 聚焦机械效率核心概念，通过基础辨析、实验探究到综合计算的三层设计，实现从物理观念建构到科学思维与探究能力的递进培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础|机械效率定义、简单机械特点|单选1-2题辨析效率概念，填空9题斜面基础计算，强化物理观念| |中档|实验操作、影响因素分析|实验15题滑轮组效率测量（科学探究），填空11题动滑轮效率与物重关系（科学推理）| |提升|综合应用与实际问题|计算17题结合拉力、功率、效率综合计算，联系生活情境（科学态度与责任）|

苏科版物理九年级上册 第十一章简单机械和功第五节机械效率同步练习 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．建筑工地上，起重机几分钟就能把所需的砖运送到楼顶，如果人使用滑轮组来提升则需要几个小时，其原因是（     ） A．起重机的功率大，做功多 B．起重机的功率大，做功快 C．起重机的机械效率高，做的有用功多 D．起重机的机械效率高，做的额外功少 2．机械效率越高，表示该机械（     ） A．做的功越多 B．做的有用功越多 C．越省力 D．做的有用功与总功的比值越大 3．如图所示，建筑工人使用滑轮将建筑材料提到高处。建筑工人借助这种滑轮的目的是（　　） A．省功 B．省力 C．提高机械效率 D．提高做功功率 4．如图，建筑工人分别用甲、乙两装置把同一桶沙提升相同高度（两装置中滑轮重相同且小于沙和桶的总重），工人对绳子的拉力分别为和。若不计绳重和摩擦，下列分析正确的是（    ） A．使用甲装置可以省力 B．使用乙装置可以省功 C．人对绳子的拉力小于 D．乙装置的机械效率比甲低 5．如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物，摩擦力和绳重忽略不计。在物体匀速上升过程中，甲、乙两图的拉力及机械效率的关系分别为（     ） A． B． C． D． 6．图中四种装置匀速提升同一重物，滑轮重力相同，不计绳重和摩擦，机械效率最高的是（　　） A． B． C． D． 7．如图所示，汽车沿蜿蜒的盘山公路爬坡时，下列说法正确的是（     ） A．不能省力 B．坡越陡越省力 C．不能省功 D．坡越陡越省功 8．如图所示，快递小哥为了把较重的货物装入运输车，用同样的器材设计了甲、乙两种方式提升货物。若把同一货物匀速提升到同一高度，忽略绳重和摩擦。下列分析正确的是（     ） A．甲方式可以省力 B．乙方式可以省功 C．甲、乙两种方式做的有用功相等 D．甲、乙两种方式的机械效率相等 二、填空题 9．如图所示，将一个重为3 N的物体沿着长2 m、高1 m的斜面从底端匀速拉到顶端，物体受到摩擦力为0.5 N。则有用功为________J，沿斜面向上的拉力大小为________N，此时斜面的机械效率为________。 10．在生产和生活中，人们常用的简单机械除了杠杆、滑轮，还有斜面和轮轴。下图为用螺丝刀拧螺丝的情景。手柄__________（选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力，这是运用了__________（选填“斜面”或“轮轴”）的原理；螺丝钉是一种简单机械，螺丝钉上的螺纹展开后相当于__________（选填“斜面”或“轮轴”），两根粗细相同的螺丝钉，螺纹__________（选填“疏”或“密”）一些的螺丝钉拧起来更省力。 11．如图所示，工人用动滑轮将重180 N的木箱在5 s内沿竖直方向匀速提升2 m，工人作用在绳端的拉力为100 N，不计绳重和摩擦。使用动滑轮的好处是可以___________，此过程中拉力的功率为___________W，动滑轮的机械效率为___________。若仅增大提升木箱的重力，动滑轮的机械效率将___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 12．如图所示，用图中两个相同滑轮A、B匀速提起同一物体C，若不计摩擦、滑轮的自重和绳重，绳端拉力分别为和，则____________；在将物体C匀速提升相同高度的过程中，拉力所做的有用功分别为和，则____________。（均选填“>”“<”或“=”） 13．如图所示，两个工人利用滑轮将沙发运上楼，若工人总共用1000 N的拉力，将重为800 N的沙发匀速提升5 m，则工人师傅做的有用功为________J，该滑轮的机械效率为________%。 14．如图所示，有一根质量均匀的杠杆OA，B是OA的中点。在C处挂重为120N的物体，用37.5N的竖直向上拉力F将物体匀速提升25cm，若拉力F移动的距离为100cm，则此时杠杆的机械效率为______，杠杆的重力为______N。（不计摩擦） 三、实验题 15．如图所示，“探物”小组在“测量滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了4次实验，实验数据记录如下表。 次数 钩码重/N 钩码上升的高度/m 弹簧测力计示数/N 绳端移动的距离/m 机械效率 1 2 0.1 0.8 0.3 83.3% 2 4 0.1 1.5 0.3 ① 3 6 0.1 ② 0.3 90.9% 4 6 0.2 0.6 90.9% (1)实验时应沿____________方向匀速拉动弹簧测力计，为了能准确测量绳子自由端的拉力F，应该在弹簧测力计____________（填“缓慢匀速提升”或“静止”）时读数。 (2)表格中编号①处的数据为____________（计算结果保留到0.1%），编号②处的数据为____________（如丙图所示）。 (3)第2次实验中，若3s内钩码上升的高度为0.1m，则拉力的功率为____________W。 (4)分析前3次实验数据发现：采用____________的方法可以提高滑轮组的机械效率。 (5)为提高滑轮组机械效率，还可采取的措施有____________（双选填字母）。 A．减轻动滑轮重 B．增加上提物体的速度 C．机械加润滑油 D．增加绳端移动的距离 16．为了探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系，某探究小组的同学利用木板、刻度尺、弹簧测力计、木块等器材设计了如图所示的实验装置，实验测得的数据如表： 实验次数 斜面倾斜程度 木块重力G/N 斜面高度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面长度s/m 机械效率η 1 较缓 3 0.2 1.6 1 37.5% 2 较陡 3 0.3 1.8 1 3 最陡 3 0.4 2.0 1 60% 请你根据表中的数据解答下列问题： (1)实验中要求用沿平行斜面向上的力拉木块在斜面上做____________运动。 (2)第2次实验中，斜面的机械效率为____________。 (3)斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系是：______________________________________。 (4)沿着斜面向上运动过程中，木块具有的内能将____________。 四、计算题 17．一工人利用如图所示装置提升重物，已知工人体重700N，重物C重600N，提升的过程中，工人用大小为400N竖直向下的力拉动绳子，重物C以0.4m/s的速度匀速上升10s，若不计绳重及机械中各种摩擦。求： (1)提升重物时人对地面的压力； (2)提升重物时拉力的功率； (3)提升重物时滑轮组的机械效率。 18．小明家装修房屋的时候，质量为的工人师傅使用如图所示的滑轮组提升建筑材料。他用的竖直向下的拉力匀速拉动建材，在内将重的建材匀速提升了，取。（不计绳重及绳子和滑轮之间的摩擦）。求： (1)工人师傅做的总功； (2)动滑轮的重力； (3)在此过程中滑轮组的机械效率。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《苏科版物理九年级上册第十一章简单机械和功第五节机械效率同步练习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 B D B D D C C C 1．B 【详解】AB．使用起重机和滑轮组，将相同的砖送到楼顶，起重机的功率大，功率越大做功越快，故A错误，B正确； CD．两种方式做的有用功相同，但不知道额外功大小关系，不能确定总功大小关系， 也就不能确定机械效率大小关系，故CD错误。 故选B。 2．D 【详解】A. 做的功越多可能是总功增多，也可能额外功较多，不能说明机械效率越高，故A错误； B. 有用功多少还与总功大小有关，不能只由机械效率判断，故B错误； C. 机械效率与是否省力没有必然关系，省力机械可能费距离，也会有额外功，故C错误； D. 机械效率=有用功÷总功，机械效率越高，表示做的有用功与总功的比值越大，故D正确。 故选D。 3．B 【详解】A．因为在提升的过程中要克服滑轮、绳子的重力以及摩擦力做功，所以要做额外功，机械效率 与不使用滑轮对比，由于有额外功，所以机械效率变小，故AC不符合题意； B．该滑轮是动滑轮，动滑轮可以省力，故B符合题意； D．做功功率由做功的多少和做功时间共同决定，动滑轮不能改变做功的快慢，故D不符合题意。 故选B。 4．D 【分析】甲装置：滑轮的轴是固定不动的，这是一个定滑轮。 乙装置：滑轮的轴会随着重物一起移动，这是一个动滑轮。 【详解】A．定滑轮的特点是不省力，但可以改变力的方向。在不计绳重和摩擦的情况下，拉力等于物体的重力。因此，使用甲装置不能省力，故A错误； B．根据功的原理，使用任何机械都不能省功。使用机械可以省力，但需要多移动距离，总功不会减少。因此，使用乙装置不能省功，故B错误； C．不计绳重和摩擦，对于甲装置（定滑轮），拉力，对于乙装置（动滑轮），有两段绳子承担总重（沙和桶的重力以及动滑轮自身的重力）。所以拉力，滑轮重小于沙和桶的总重，即，所以 因此，人对绳子的拉力F1大于F2，故C错误； D．两装置都是将同一桶沙提升相同高度，所以做的有用功是相同的。对于甲装置（定滑轮），滑轮本身没有被提升，且不计绳重和摩擦，所以额外功为0；对于乙装置（动滑轮），在提升沙桶的同时，动滑轮也被提升了相同的高度，需要克服动滑轮的重力做功，所以额外功不为0。根据 所以甲装置机械效率等于1，乙装置机械效率小于1，乙装置的机械效率比甲低。故D正确。 故选D。 5．D 【详解】AB．由图可知，甲滑轮组有效绳子段数为，乙滑轮组有效绳子段数为。已知滑轮和重物相同，则甲图绳子自由端的拉力为 乙图绳子自由端的拉力为 所以，故AB不符合题意； CD．摩擦力和绳重忽略不计，则滑轮组机械效率为 已知滑轮和重物相同，所以，故C不符合题意，D符合题意。 故选D。 6．C 【详解】不计绳重和摩擦时，机械效率公式为 ： 匀速提升同一重物时，有用功是相同的，额外功仅来自克服动滑轮重力做的功，额外功越小，机械效率越高。C是定滑轮，定滑轮的轴固定不动，提升重物时不需要提升定滑轮自身，不需要克服滑轮重力做额外功，额外功为0，机械效率为100%，因此机械效率最高。故选C。 7．C 【详解】AB．盘山公路是斜面的应用，斜面可以省力，即坡度越小越省力，坡度越大越费力，故AB错误； CD．根据功的原理，使用任何机械都不省功，盘山公路也不能省功，故C正确，D错误； 故选C。 8．C 【详解】A．由图甲可知，甲方式是两个定滑轮，定滑轮的本质是等臂杠杆，不能省力，故A错误； B．乙方式是一个动滑轮和定滑轮组成的滑轮组，可以省力，但不省功，故B错误； C．由题可知，甲、乙两滑轮组均将相同物体提升相同高度，由可知；故C正确； D．由图可知，甲方式是两个定滑轮，乙方式是一个动滑轮和定滑轮组成的滑轮组，乙方式做的额外功大于甲方式，有用功相同、总功不相同，根据可知，两个滑轮组的机械效率不相等，故D错误。 故选 C。 9． 3 2 75% 【详解】有用功是克服物体重力做的功，已知物体重力，上升高度为，有用功为 已知摩擦力，物体沿斜面运动，物体克服摩擦力做的功为额外功 总功等于额外功加有用功，即 拉力对物体做的功即为总功，则拉力为 机械效率为 10． 粗 轮轴 斜面 密 【详解】螺丝刀拧螺丝应用了轮轴的原理，轮轴由轮和轴组成，动力作用在轮上时，轮的半径越大越省力。手柄越粗，即轮半径越大，因此用起来更省力。 螺丝钉的螺纹展开后，相当于倾斜的斜面，斜面是省力机械，高度相同时，斜面越长越省力。粗细相同的螺丝钉，螺纹越密，展开后斜面的总长度越长，因此拧起来更省力。 11． 省力 80 90% 变大 【详解】动滑轮的本质是一个动力臂是阻力臂两倍的省力杠杆，利用它工作可以较好地省力； 动滑轮由两段绳子承担物重，所以绳子自由端移动的距离 拉力做的总功 所以功率 有用功是直接提升木箱所做的功，即 机械效率 在本题中，不计绳重和摩擦，额外功主要用于提升动滑轮本身，其大小基本不变。当提升的木箱重力增大时，有用功会随之增大。根据公式 知，有用功在总功中所占的比例会增大，因此机械效率会提高。 12． > = 【详解】图A是定滑轮，定滑轮不省力，不计摩擦、滑轮自重和绳重时，拉力； 图B是动滑轮，动滑轮可省一半力，不计摩擦、滑轮自重和绳重时，拉力， 因此可得； 拉力的有用功是提升物体所做的功，即， 本题中物体重力相同，提升高度相同，因此。 13． 4000 80 【详解】工人师傅做的有用功为 图中为定滑轮，则绳子末端拉力移动的距离与物体上升的高度相同，均为5m，则工人师傅做的总功为 该滑轮的机械效率为 14． 80% 15 【详解】根据题意，有用功为 总功为 此时杠杆的机械效率为 已知B是OA的中点，则杠杆上升的高度 额外功为 杠杆的重力为 15．(1) 竖直 缓慢匀速提升 (2) 88.9% 2.2N (3)0.15 (4)增大提升物体重力 (5)AC 【详解】（1）由二力平衡条件可知，实验中沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计时，弹簧测力计的示数和绳子的拉力相等。 静止时读数会忽略绳与滑轮间的摩擦力，从而影响测量结果，因此需要在缓慢匀速提升时读数，才能准确测出实际拉力。 （2）从表格第2次实验数据可知，提升钩码重，钩码上升的高度，拉力大小，绳端移动的距离，所以①处机械效率数据为 如丙图所示，弹簧测力计分度值0.2N，指针指向2.2N，故处②的数据为2.2N。 （3）第2次实验中，若3s内钩码上升的高度为0.1m，则拉力的功率 （4）分析表格前3次实验数据可知，使用同一滑轮组，提升物体越重，滑轮组机械效率越高，因此增大提升物体重力可以提高机械效率。 （5）A．减轻动滑轮重，可以减少克服动滑轮重力做的额外功，从而提高机械效率，故A正确； B．滑轮组机械效率和提升物体的速度无关，故B错误； C．机械加润滑油，可以减小摩擦，从而减少克服摩擦做的额外功，提高机械效率，故C正确； D．滑轮组机械效率和绳端移动距离无关，故D错误。 故选AC。 16．(1)匀速直线 (2)50% (3)当接触面粗糙程度一定时，斜面越陡，其机械效率越高 (4)增大 【详解】（1）实验中沿平行斜面向上的方向匀速直线拉动木块，木块受力较稳定，弹簧测力计示数也较稳定，便于准确读数。 （2）第2次实验中，有用功 总功 所以 （3）三次实验中接触面粗糙程度相同，斜面倾斜程度由较缓到最陡时，机械效率由37.5%增大到50%、60%，所以当接触面粗糙程度一定时，斜面越陡，机械效率越高。 （4）木块沿斜面向上运动时，要克服摩擦做功，一部分机械能转化为内能，所以木块具有的内能将增大。 17．(1) (2) (3) 【详解】（1）提升重物时，人受重力，绳子拉力和地面支持力，根据二力平衡和相互作用力，人对地面的压力为 （2）如图，提升动滑轮绳子段数为2段，重物C以0.4m/s的速度匀速上升，则绳子自由端移动速度为 提升重物时拉力的功率 （3）绳子自由端移动是物体上升高度的2倍，则提升重物时滑轮组的机械效率 18．(1) (2)80 N (3) 【详解】（1）由图可知，滑轮组中承担物重的绳子段数 绳子自由端移动的距离 工人做的总功 （2）不计绳重及摩擦，滑轮组匀速提升建筑材料，受力平衡，满足，变形得 （3）有用功是提升建材做的功 机械效率 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $