11.3机械效率 同步练 2026-2027学年沪粤版物理九年级上册

**基本信息** 本同步练习围绕机械效率，通过基础计算、实验探究与综合应用分层设计，覆盖斜面、滑轮组等机械类型，强化物理观念与科学思维，适配单元复习巩固需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|机械效率公式、有用功/总功计算|填空题（9-13题）直接应用公式，夯实物理观念| |理解应用|机械效率影响因素、概念辨析|实验题（14题）探究斜面倾斜程度影响，培养科学探究能力| |综合提升|滑轮组/斜面效率综合计算|计算题（15-16题）结合功率、动滑轮重力，提升科学思维|

11.3机械效率 一、单选题 1．晓敏在观看杂技表演，有一项跳板节目引起了她的注意，如图所示，两名质量为60kg的男演员同时从3m高处自由下落到跳板的一端，站立于跳板另一端的一名质量为45kg的女演员被向上弹起4m高。晓敏利用所学的知识粗略地计算出跳板的机械效率为（　　） A．90% B．75% C．50% D．35% 2．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 3．小晗在回家的途中观察到工人师傅使用斜面往车上搬运货物，如图所示，小晗了解到：斜面的长度为2m，高度为1m，工人用沿斜面向上大小为300N的推力将重500N的货物匀速推到斜面顶端用时5s。则下列说法正确的是（     ） A．使用斜面既可以省力，也可以省功 B．工人推力做功的功率为100W C．货物在斜面上受到的摩擦力为300N D．该斜面的机械效率大约为83.3% 4．在日常工地施工、搬运货物等生活生产场景中，关于功、功率和机械效率，下列说法中正确的是（     ） A．机械越省力，机械效率越高 B．有用功做得越多，机械效率越高 C．额外功做得越少，机械效率越高 D．机械做功的功率越大，机械做功越快 5．利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体，如图所示，拉力F的大小为30N，在20s内将物体水平移动了4m。若物体和地面之间的摩擦力为45N，下列说法正确的是（　　） A．拉力F的功率为6W B．A处的拉力大小为60N C．滑轮组所做的额外功为180J D．滑轮组的机械效率为75% 6．小明用如图所示的滑轮提升重物，若用60N的拉力将100N的物体匀速提升1m，下列说法正确的是（     ） A．该滑轮为定滑轮 B．绳子自由端移动的距离为0.5m C．提升重物过程中拉力做功为60J D．该滑轮的机械效率约为83.3% 7．小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组（如图），分别将同一物体匀速提高到相同高度，滑轮组的效率分别为、，下列关系正确的是（忽略绳重及摩擦）（     ） A．F1>F2   B．F1>F2   C．F1<F2   D．F1<F2   8．为把一个重为2400N的重物搬到2m高的车上，工人利用5m的长木板搭了一个斜面（如图所示）。用大小为1200N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．斜面的有用功为2400J C．斜面的机械效率为80% D．物体受到的摩擦力为1200N 二、填空题 9．利用如图所示的滑轮组将重为90N的物体在10s内匀速提升2m，滑轮组机械效率为75%。此过程中有用功为________J，拉力F做功的功率为________W。 10．如图所示，工人用30N的拉力将重150N的重物匀速向左移动20cm，物体与地面间摩擦力为50N，时间为10s。则此过程中有用功是_________J，总功_________J。 11．如图所示，美丽乡村建设的工地上，工人使用滑轮匀速提升重120 N的建筑材料（不计绳重及摩擦），该滑轮的作用是__________。已知滑轮重40 N，则人的拉力为__________N，滑轮的机械效率为__________。 12．使用如图所示的滑轮组，用40 N的拉力F将90 N的重物5 s内匀速提升了1 m，此过程中有用功为______J，滑轮组的机械效率为______%。 13．斜面是一种________机械（选填“省力”“费力”）。用100N的拉力，沿斜面匀速拉物体向上，物重400N，若斜面的机械效率为80%，则此斜面的高和长之比是________。 三、实验题 14．某小组在“探究斜面的机械效率的因素”实验中，小明猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，小聪猜想可能跟斜面的倾斜程度有关。如图是他们设计的实验装置。 (1)为探究以上猜想，设计了如下步骤。 把一块长木板的一端垫高，构成一个斜面；用弹簧测力计沿___________方向拉动木块做___________运动，进行相关测量，计算出斜面的机械效率，进行多次实验数据见下面表格。 (2)表格中第三次实验的机械效率为___________（结果保留一位小数），分析表中信息可知该实验是探究___________（选填“小明”或“小聪”）的猜想。 实验 序号 斜面的 倾斜程度 物块的重力 G/N 斜面高度 h/m 沿斜面的拉力F/N 斜面长 s/m 机械效率 1 较缓 10 0.2 5.5 1 36.4% 2 较陡 10 0.4 7.0 1 57.1% 3 最陡 10 0.6 8.5 1 (3)进一步探究斜面机械效率与斜面倾斜程度的关系，分析表格数据可得出的实验结论是：___________； (4)经过探究得出斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关后，同学们认为该实验中沿斜面的拉力会大于物块受到的摩擦力，请结合斜面的机械效率小于1来说明理由？___________ 四、计算题 15．某建筑工人用如图装置运送建筑材料，当吊篮内的建筑材料重力为时，人对绳子的拉力为；吊篮在拉力的作用下内匀速上升了，不计吊篮重、绳重和摩擦。求： (1)动滑轮的重力； (2)人的拉力做功功率； (3)滑轮组的机械效率。 16．如图，工人用动滑轮提升重为600N的物体，用400N的拉力F，使物体以0.2m/s的速度匀速上升，用时10s，不计绳重和摩擦。求： (1)拉力做功的功率。 (2)动滑轮的机械效率。 (3)动滑轮的重力。 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 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C B D D D D A C 1．C 【详解】两名男演员对跳板做功为 跳板对女演员做的有用功为 则跳板的机械效率为，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 2．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。 3．D 【详解】A．根据功的原理，任何机械都不能省功，斜面只能省力，不能省功，故A错误； B．推力做的总功 推力功率，故B错误； C．有用功 额外功 由得摩擦力，故C错误； D．斜面机械效率，故D正确。 故选D。 4．D 【详解】A．机械效率是有用功占总功的比值，与省力没有必然联系，省力的机械机械效率不一定更高，故A错误。 BC．机械效率，仅有用功多，无法确定机械效率的高低，同理，仅额外功少，没有对比总功的大小，无法确定机械效率的高低，故BC错误。 D．功率的物理意义就是表示做功的快慢，功率越大，说明机械做功越快，故D正确。 故选D。 5．D 【详解】分析滑轮组，由一个定滑轮和一个动滑轮组成，动滑轮上绳子段数为。 A．已知拉力，物体水平移动了，绳子自由端移动的距离为 拉力做功为总功 物体移动的时间为，功率 故A错误； B．物体匀速运动，此时合力为0，对物体受力分析，此时物体在水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的摩擦力。这两个力大小相等方向相反，已知物体和地面之间的摩擦力为，则物体受到的拉力为，故A处的拉力为45N，故B错误； C．物体克服摩擦力所做的功为有用功， 额外功加有用功等于总功，额外功为 故C错误； D．机械效率为 故D正确 故选D。 6．D 【详解】A．该滑轮随重物一起运动，属于动滑轮，不是定滑轮，故A错误； B．动滑轮承担物重的绳子段数，绳子自由端移动距离 故B错误； C．拉力做功为总功 故C错误； D．提升重物的有用功 机械效率 故D正确。 故选D。 7．A 【详解】由图可知，左、右两图承担物重的绳子段数分别为、。设物体重力为，动滑轮重力为，忽略绳重及摩擦，则， 所以。对于承担物重的绳子段数为的滑轮组，绳端移动距离，其机械效率 两图提升的物体和使用的动滑轮均相同，因此。故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 8．C 【详解】A．根据功的原理，使用任何机械都不能省功，斜面只能省力、不能省功，故A错误； B．斜面的有用功是克服重物重力做的功，，故B错误； C．推力做的总功 斜面机械效率，故C正确； D．额外功 额外功用来克服摩擦力做功，则摩擦力，故D错误。 故选C。 9． 180 24 【详解】此过程中有用功 滑轮组机械效率为75%，则总功 拉力F做功的功率 10． 10 12 【详解】由题意可得，此过程中克服摩擦做的功即为有用功 有2段绳子拉动滑轮，绳自由端移动的距离为 拉力做的总功为 11． 省力 80N 75% 【详解】图中使用的是动滑轮，动滑轮的实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，其作用是省力（但不能改变力的方向）。 不计绳重及摩擦时，人的拉力 滑轮的机械效率 12． 90 75 【详解】此过程中有用功为 滑轮组的承重绳股数，拉力移动的距离 总功为 滑轮组的机械效率为 13． 省力 1:5 【详解】斜面属于省力机械，使用斜面时，虽费距离，但可以用较小的力将物体提升至一定高度，因此是省力机械。 机械效率，其中有用功是克服物体重力做的功，即（为斜面的高）；总功是拉力做的功，即（为拉力，为斜面长度） 可得：，整理得： 因此斜面高和长之比为 。 14．(1) 平行斜面 匀速直线 (2) 70.6% 小聪 (3)斜面的粗糙程度一定，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高 (4)斜面上额外功；总功，因为斜面机械效率小于1，所以有用功小于总功，额外功也小于总功，s相同，所以， 【详解】（1）实验中为了使拉力大小等于弹簧测力计示数，保证受力平衡，需要沿平行斜面方向拉动木块做匀速直线运动。 （2）第三次实验的有用功 总功 机械效率 表格中实验只改变了斜面的倾斜程度，保持粗糙程度不变，因此是探究小聪“斜面机械效率跟倾斜程度有关”的猜想。 （3）根据表格数据，控制粗糙程度不变时，斜面倾斜程度越大，机械效率越高。 （4）略 15．(1)50N (2)40W (3)75% 【详解】（1）从图中可知，不计绳重和摩擦，拉力 变形得动滑轮的重力 （2）绳子自由端移动的距离 拉力做的总功 拉力做功的功率 （3）拉力做的有用功 滑轮组的机械效率 16．(1) 160W (2) 75% (3) 200N 【详解】（1）由图可知，承担物重的绳子段数，物重，所用拉力，物体上升速度，不计绳重和摩擦，绳子自由端移动的速度 根据，可得拉力做功的功率 （2）有用功，总功，所以机械效率 （3）不计绳重和摩擦时，拉力满足关系，可得动滑轮的重力 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 $