11.3 机械效率 同步练习 2026-2027学年 沪粤版物理九年级上册

**基本信息** 本练习分层设计合理，覆盖机械效率概念、公式应用及实验探究，通过基础巩固、中档应用到提升探究的路径，培养物理观念与科学探究能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础|机械效率概念、功的原理|单选题1-3考查概念辨析，填空题11-12强化基础公式| |中档|滑轮组/斜面机械效率计算|单选题4-7结合装置图进行公式应用，填空题13-14对比定动滑轮效率| |提升|实验探究与误差分析|实验题15-18设计数据处理、影响因素分析，培养科学思维与探究能力|

11.3 机械效率 同步练习 一 、单选题（本大题共10小题，共30分） 1.（3分）测某机械的效率时，如下记录的结果中，其中肯定错误的是 A. B. C. D. 2.（3分）如图（不计绳重与摩擦，且动滑轮重G动小于物重G），用它们分别将重相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，所用的拉力分别为F甲、F乙，设它们的机械效率分别为η甲、η乙．则下列关系正确的是（ ） A. η甲＜η乙 B. η甲=η乙 C. F甲＞F乙 D. F甲＜F乙 3.（3分）小明值日时用水桶提水从一楼上到三楼，下列关于小明做功的说法中正确的是 A. 对水所做的功是有用功 B. 对水所做的功是额外功 C. 对桶所做的功是有用功 D. 对水所做的功是总功 4.（3分）工人用滑轮组把一箱货物从一楼提升到五楼。加上润滑油后滑轮转动灵活了，如果再用它把同样的重物从一楼提升到五楼所做的 A. 有用功减小，总功不变 B. 有用功不变，总功减小 C. 有用功增加，总功不变 D. 额外功减小，总功不变 5.（3分）用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，绳子所能承受的最大拉力相同。不计绳重及摩擦，两装置匀速提升物体的重力最大时，则下列说法正确的是 A. 提起最大重物的重力大小不相等，甲滑轮组的机械效率高 B. 提起最大重物的重力大小不相等，乙滑轮组的机械效率高 C. 提起最大重物的重力大小相等，滑轮组的机械效率相同 D. 提起最大重物的重力大小不相等，滑轮组的机械效率相同 6.（3分）如图所示的滑轮组，每个滑轮重，拉动绳子自由端，用这个滑轮组把重为的物体匀速提升，不计绳重和摩擦，取10N/kg。下列选项正确的是 A. 作用在绳自由端的拉力大小为 B. 该过程做的有用功为 C. 该过程的机械效率为 D. 动滑轮越重，该滑轮组机械效率越大 7.（3分）小波用如图所示的滑轮组提升重物，在绳子自由端施加的拉力为，内重物匀速上升，不计绳重和轮、轴间摩擦。则下列判断中正确的是 A. 拉力做功的功率为 B. 拉力所做的总功为 C. 动滑轮的重力为 D. 此过程滑轮组的机械效率为 8.（3分）山区里的挑夫挑着物体上山时，行走的路线呈“”形，目的是 A. 加快上山时的速度 B. 省力 C. 减小对物体的做功 D. 工作中养成的生活习惯 9.（3分）如图所示为“测滑轮组机械效率”的实验装置，小红同学进行了两次实验探究，得到如下两组数据．根据实验数据计算出两次滑轮组工作的机械效率，填入表中________；________.分析填入表中的机械效率，判断第________次测量的数据有明显错误是（ ） A. 66％;95％；1 B. 68％；85％；2 C. 66.7％;99.5％；2 D. 66.7％；90％；1 10.（3分）物理兴趣小组的同学们利用如图所示的装置探究斜面的机械效率时，同学们对实验过程和装置发表了下列不同的看法，其中不正确的有 A. 匀速拉动木块时，拉力与摩擦力是一对平衡力 B. 斜面的机械效率与木块被拉动的距离无关 C. 匀速拉动木块的过程中，木块的动能不变 D. 匀速拉动时，木块是要克服摩擦力做额外功的 二 、填空题（本大题共4小题，共16分） 11.（4分）在历史上，机械功原理被为“机械的黄金定律”，其内容可表述为：使用任何机械______填“都一定省功”、“都不能省功”成“都可能省功”。 12.（4分）从深为的井中直接将一桶水提出井口，已知桶重，桶中水重若此人的目的是为了提水，则机械效率为______，若此人的目的是为了捞桶，则机械效率为______。 13.（4分）用图甲、乙两种方式匀速将重为的物体提升相同的高度，已知滑轮重，绳重和摩擦力不计。则手的拉力：______；拉力对重物做的功______，机械效率：______选填大于、小于或等于。 14.（4分）如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的轻质杠杆，使为的物体缓馒升高，拉力大小，拉力移动的距离为，这是 ______杠杆填“省力”“费力”或“等臂”，拉力所做的功 ______，有用功为 ______，杠杆的机械效率为 ______。 三 、实验题（本大题共4小题，共24分） 15.（6分）同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究，用到的装置如图甲、乙、丙所示，实验数据记录如表所示。 实验次数 钩码重力 钩码上升高度 绳端拉力 绳端移动距离 机械效率 实验中应沿竖直方向 ______ 拉动弹簧测力计。  通过比较、两次实验数据可得出：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上升高度 ______ 。  通过比较 ______ 两次实验数据可得出：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高。  分析表中数据可知：第次实验是用图 ______ 所示装置来完成的，滑轮组的机械效率是 ______ 。  假如第次实验时，不计绳重和摩擦，钩码重由增加到，滑轮组的效率 ______ 选填“变大”“变小”或“不变”。 16.（6分）小锋同学用如图所示的装置测定斜面的机械效率，实验记录结果入表： 实验次数 斜面倾斜程度 物体重量 斜面高度 沿斜面拉力 斜面长 有用功 总功 斜面的机械效率 较缓 较陡 最陡 根据表格中数据，第三次最陡实验的有用功是______，总功是______，机械效率是______；  分析数据可知，斜面越陡，机械效率______选填“越高”、“越低”或“不变”；  分析实验数据还可知道，斜面越平缓越______选填“省力”或“费力”． 17.（6分）某实验小组利用如图装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：  竖直向上拉动弹簧测力计匀速上升保持点位置不变，在此过程中弹簧测力计的读数为，利用刻度尺测出上升的高度为。若本次实验中，提升的钩码重一定，如果只将钩码的悬挂点由移至处，但、位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则有用功 ______，杠杆的机械效率将 ______均选填“变大”、“变小”或“不变”。 18.（6分）测量滑轮组机械效率的实验中，先用弹簧测力计测量钩码所受的重力，如图甲所示，再按图乙所示的连接方式组装好滑轮组，并分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置。  读出图甲中弹簧测力计的示数为 ______ 。  图乙中，为了测量绳子自由端的拉力，同学认为应该在弹簧测力计静止时读数，同学认为应该在缓慢匀速提升时读数，正确的是 ______ 选填“”或“”同学的方法。  按照正确的测量方法，测出的拉力与钩码所受重力的大小关系为______ 选填“”、“”或“”。若弹簧测力计的示数为不计绳重和摩擦，则滑轮组的机械效率为 ______ 结果保留至。 答案和解析 1.【答案】B; 【解析】解：有用功和总功的比值叫机械效率，因为总功等于有用功加额外功，而额外功是不可避免的，所以机械效率总小于，即小于，故选项中的一定是错误的。  故选：。  使用机械可以省力，也可以省距离，但省力的要费距离，省距离的要费力；有用功和总功的比值叫机械效率，因为总功等于有用功加额外功，所以机械效率总小于。  此题主要考查了学生对机械效率的理解，属于基础题目。 2.【答案】C; 【解析】解：若不计绳重与摩擦，使用定滑轮时没有额外功，而使用动滑轮时，要对动滑轮本身做额外功，故η甲＞η乙，故AB错误．  由于使用定滑轮不省力，而使用动滑轮省一半力，  则在图中，使用定滑轮时F甲=G，使用动滑轮时F乙= 1 2 （G+G动），由于G动＜G，则F乙＜G，所以F甲＞F乙，故C正确，D错误．  故选C． 3.【答案】A; 【解析】解：、小明目的是提水，对水做的功为有用功，故正确、错误；  、对桶做的功为额外功，故错误；  、小明把水、桶、自身提升做的功为总功，故错误。  故选：。  小明将一桶水从一楼提到二楼，目的是提水，对水做的功为有用功；把桶和自身提升做的功为额外功，有用功加上额外功等于总功。  此题主要考查了学生对有用功、总功、额外功的了解与掌握，区分时要从我们的目的出发分析判断。 4.【答案】B; 【解析】解：加润滑油后，工人提升同样的重物，也是提升到五楼，对重物做的有用功不变；但加了润滑油后，摩擦减小了，额外功变小，因总功等于有用功加上额外功，所以工人做的总功减小。  故选：。  使用滑轮组，提升重物对重物做的功对我们有用为有用功，对我们无用但又不得不做的功提升动滑轮和绳子、克服摩擦做的功为额外功，人对机械做的功拉力做的功为总功，总功等于有用功加上额外功。  此题主要考查了学生对有用功、额外功、总功的了解与掌握，区分有用功、额外功和总功从我们做功的目的出发，对我们有用的为有用功，对我们无用但又不得不做的功为额外功，拉力对机械做的功为总功是本题的关键。 5.【答案】B; 【解析】解：  不计绳重及摩擦时，  根据可得：，  由甲、乙两图可知，，，  滑轮相同且绳子所能承受的最大拉力相同，所以乙滑轮组提升重物的重力大于甲滑轮组重物的重力；  不计绳重及摩擦时，克服动滑轮的重力做的额外功相同，乙滑轮组提升的重物大，做的有用功大，机械效率高。  由此可知，ACD错误，B正确。  故选：。  理解机械效率的含义，明确额外功的产生原因，能分析出额外功相同是正确解答本题的关键。 6.【答案】C; 【解析】解：  根据图示可知，，拉力端移动的距离：；  A、不计绳重和摩擦，作用在绳子自由端的拉力：，故A错误；  B、拉力做的有用功：，故B错误；  C、总功：，  滑轮组的机械效率：  ；故C正确；  D、不计绳重和摩擦，提升相同的物体，做相同有用功的情况下，动滑轮越重，额外功越大、总功越大，所以机械效率越低，故D错误。  故选：。  根据图象可知，，并且；  先根据求出物体的重力，然后根据求出拉力的大小；  根据即可求出有用功；  求出总功，利用求出滑轮组的机械效率；  提高滑轮组机械效率的方法：一是增大提升的物重，二是减小滑轮重。  该题考查了使用滑轮组有用功、总功、机械效率的计算及影响机械效率的因素，属于力学综合题，虽然知识点多，但都属于基础，难度不大 7.【答案】D; 【解析】解：由图可知，绳子自由端移动的距离：，  拉力做的总功：，故错误；  拉力做功的功率：，故错误；  因为不计绳重和摩擦时，所以动滑轮的重力：，故错误；  有用功：，  滑轮组的机械效率：，故正确。  故选：。  由图可知，绳子自由端移动的距离，利用求拉力做的总功；  利用求拉力做功的功率；  利用不计绳重和摩擦时求动滑轮的重力；  利用求有用功，利用求滑轮组的机械效率。  此题主要考查了使用滑轮组时绳子的拉力、有用功、总功、功率和机械效率的计算，利用好不计绳重和摩擦时是关键。 8.【答案】B; 【解析】解：根据功的原理，挑着物体上山时，做功不变，山区里的挑夫挑着物体上山时，行走的路线呈“”形，目的是增大距离，减少，省力，故ACD错误，B正确。  故选：。  使用斜面时，费距离，可以省力，但不能省功。  该题考查斜面的原理，相对比较简单，属于基础题。 9.【答案】C; 【解析】由图可知：n=3，由表格数据可知：=66.7%，99.5%； 在探究测滑轮组的机械效率的实验中，要考虑动滑轮的重、绳重和摩擦，所以拉力的大小要大于G=×2 N=N≈0.67N，而第二组数据中的拉力和0.67N相等，故测量数据错误. 故选C 10.【答案】A; 【解析】解：   A、物块在斜面上匀速运动时，沿斜面向上受到拉力作用，沿斜面向下受到摩擦力和重力沿斜面的分力作用，所以拉力和摩擦力不是平衡力，故A选项错误；   B、因为斜面的机械效率为，而木块匀速运动时，拉力和物重不变，与的比值也不变，所以不变，故B选项正确；   C、木块质量一定，做匀速运动，所以动能不变，故C选项正确；   D、木块沿斜面上升时，木块是要克服摩擦力做额外功的，所以选项正确．   故选A．  ①先对物体进行受力分析，再根据平衡力的条件进行分析；   ②根据斜面的机械效率公式进行分析；   ③根据动能的影响因素是质量和速度进行分析；   ④在匀速拉动物块的过程中，克服重力做的功是有用功，除此之外，还需克服摩擦力做额外功．   此题主要考查学生对平衡力的辨别、斜面的机械效率和机械能的决定因素各知识点的理解和掌握，此题难易程度适中，学生应熟练掌握． 11.【答案】都不能省功; 【解析】解：功的原理的内容是使用任何机械都不省功，即使用机械时，人们所做的功，都不少于直接用手所做的功。   故答案为：都不能省功。  使用机械时，人们所做功，都等于不用机械而直接用手所做的功，也就是使用任何机械都不省功，这个结论叫做功的原理，功的原理告诉人们，省力又省距离的机械是不存在的。  该题考查功的原理的内容，属于基础题。 12.【答案】80%;20%; 【解析】解：把一桶水提出井口做的总功：  ；  目的是提水时，有用功：  ，  机械效率；  目的是为了捞桶时，有用功：  ，  机械效率；  故答案为：；。  有用功与总功的比值为机械效率，根据题意应用功的计算公式求出总功与有用功，然后由效率公式求出效率。  该题考查了求机械效率问题，根据题意求出有用功，应用效率公式即可正确解题。 13.【答案】大于 等于 大于; 【解析】解：绳重和摩擦力不计，由定滑轮的使用特点可知：；  由动滑轮的使用特点可知：；  一般情况下，动滑轮重小于物重，因此。  如图所示，用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，则所做的有用功一样大，即拉力对重物做的功，  乙图，要克服动滑轮的重力做额外功，所以使用动滑轮做的总功多，由可知，动滑轮的机械效率低，即。  故答案为：大于；等于；大于。  动滑轮和定滑轮的使用特点：使用定滑轮不能省力，但能改变动力的方向；使用动滑轮不能改变动力的方向，但能省力。  利用滑轮来提起重物时，所做的有用功就是克服物体自身重力所做的功；不计绳重和摩擦，克服动滑轮的重做的功就是额外功，使用定滑轮的机械效率就是。  本题的解题关键是知道使用动滑轮要克服动滑轮重力做功，在有用功相同的情况下，使用动滑轮所做的做功多。 14.【答案】省力 2 1.6 80; 【解析】解：  根据图示可知，竖直向上匀速拉动杠杆的过程中，动力臂大于阻力臂，所以此杠杆为省力杠杆；  拉力所做的功：；  有用功：；  杠杆的机械效率：。  故答案为：省力；；；。  根据动力臂和阻力臂的大小关系确定杠杆的类型；  已知拉力的大小和在拉力方向上移动的距离，根据可求拉力所做的功；已知物体的重力和物体升高的高度，根据求出有用功；根据求出杠杆的机械效率。  此题主要考查了杠杆的分类、有用功、总功和机械效率的计算，关键知道有用功、总功和机械效率的含义是关键。 15.【答案】匀速；无关；、；丙；；变大; 【解析】解：为了准确测出滑轮组的机械效率，应使弹簧测力计沿竖直方向做匀速直线运动；  通过比较、两次实验数据知，滑轮组和提升物体的重力相同，绳子段数相同，重物上升高度不同而机械效率相同，故得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与重物上升高度无关；  、两次实验，，，由可得，使用同样的滑轮组，即使用的甲、乙两图，通过得出的实验数据可知提升的物体重力越大，滑轮组的机械效率越高，得出结论：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高；  在第次实验中，，，由可得，即承担物重的绳子股数，所以第次实验是用丙图所示装置来完成的；  第次实验时所做的有用功为：  ；  第次做的总功：  ；  滑轮组的机械效率是：  ；  第次实验时，不计绳重和摩擦，根据得动滑轮的重力为：  ，  钩码重时滑轮组的效率为：  ，机械效率变大。  故答案为：匀速；无关；、；丙；；变大。  实验时应沿竖直方向匀速拉动物体；  通过比较、两次实验数据，找出相同量和不同量，分析得出滑轮组的机械效率与变化量的关系；  研究滑轮组机械效率与提升物体重力的关系，要使用同样的滑轮组，改变提升的物体重力，据此选择；  由确定的大小，据此第次实验是用哪个图所示装置来完成的；  根据算出第次实验时所做的有用功；由算出滑轮组的机械效率；  不计绳重和摩擦，根据代入数据计算出，根据算出钩码重时滑轮组的效率。  此题主要考查了实验注意事项、实验数据处理、影响滑轮组效率的因素等问题，认真分析实验数据是正确解答该题的关键。 16.【答案】1.5；2.4；62.5%；越高；省力; 【解析】解：  第三次最陡实验中，有用功为：；  总功为：；  斜面的机械效率为：；  分析表中第二列与第九列数据可知，斜面倾斜程度越大即斜面越陡，斜面的机械效率越高；  分析表中第二列与第五列数据可知，斜面倾斜程度越小，需要的拉力越小，即：斜面越平缓越省力；  故答案为：；；；越高；省力．  克服重力做的功为有用功；拉力做的功为总功；有用功与总功的比值是机械效率；  分析表中第二列与第九列，斜面倾斜程度越大斜面机械效率越高；  分析表中第二列与第五列，斜面越陡拉力越大，即越费力，斜面越缓越省力．  在探究斜面机械效率的实验中，常涉及到斜面倾斜程度对省力情况的影响，斜面越陡越费力，机械效率越高；斜面越缓越省力，机械效率越低． 17.【答案】Gh 变大; 【解析】解：杠杆提升钩码时，对钩码做有用功，不变，不变，根据知有用功不变；克服杠杆重力做额外功，，  设杠杆重心升高的距离为，所以，，不变，不变，不变，  钩码从点到点，钩码还升高相同的高度，杠杆上旋的角度减小，杠杆重心升高的距离变小，  所以变小，所以也变小。  根据，分母变小，分子不变，所以变大。  故答案为：；变大。  将钩码的悬挂点从点移至点，钩码还升高相同的高度，杠杆上旋的角度减小，克服杠杆重做功减小，有用功不变，额外功减小，总功减小，机械效率增大。  此题主要考查杠杆机械效率的测量，把握有用功、总功的计算方式，明确机械效率的表达式。 18.【答案】；；；; 【解析】解：图中测力计分度值为，测力计示数为；  为了测量滑轮组提升物体时的机械效率，所以需在缓慢匀速提升时读数，这时系统处于平衡状态，测力示数大小于拉力大小，若静止时读数，则测力计没有测量出机械之间的摩擦，测量值偏小，故同学的方法正确；  由图知，滑轮组由段绳子承担物重，在不考虑机械自重和摩擦，，在实验中，因机械自重和摩擦存在，；  滑轮组的机械效率：  。  故答案为：；；；。  弹簧测力计读数时，先明确其分度值，再根据指针位置读数；  为了测量滑轮组提升物体时的机械效率，所以需在缓慢匀速提升时读数，这时系统处于平衡状态，测力示数大小于拉力大小，若静止时读数，则测力计没有测量出机械之间的摩擦，据此分析；  在不考虑机械自重和摩擦时，绳子自由端的拉力，据此分析；  根据求出滑轮组的机械效率。  本题测量滑轮组机械效率，考查测力计读数、注意事项、绳子自由端的拉力的适用条件、机械效率的计算。 1 学科网（北京）股份有限公司 $