11.3 机械效率 同步练习-2026-2027学年沪粤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、技能应用到综合探究的三层设计，强化物理观念与科学思维，适配新授课知识巩固需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|功、功率、机械效率概念辨析|单选1、3考查概念区别，夯实物理观念| |技能应用|公式计算与机械模型应用|填空9结合图像分析动滑轮，单选4对比滑轮组效率，培养科学思维| |综合探究|实验操作与复杂问题解决|实验题13探究效率影响因素，计算题14结合摩擦力综合计算，体现科学探究|

11.3 机械效率 满分45分 时间：30分钟 姓名：___________班级：___________分数：___________ 一、单选题 1．（2分）关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（     ） A．功率大的机械做功快 B．机械效率高的机械，功率一定大 C．机械做的功越多，机械效率越大 D．机械做功越多，功率就越大 2．（2分）如图所示，用重为50N的动滑轮匀速提升重物A，绳子自由端的拉力F为500N，在2 s内将重物A匀速提升1m，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（     ） A．重物A的重力为1000N B．拉力做的额外功是100J C．该滑轮的机械效率为95% D．拉力做功的功率为250W 3．（2分）生活中需要对一些物理量进行估测，以下估测符合实际的是（     ） A．珠穆朗玛峰的大气压约1×105 Pa B．中学生密度和水相近，游泳时所受的浮力约为500 N C．把物理课本从地上捡起放到课桌上，所做的功约为0.4 J D．使用定滑轮时的机械效率可达到100% 4．（2分）将规格完全相同的滑轮，组成如图所示的甲、乙滑轮组，在相同时间内将相同的重物匀速提升相同的高度，不计绳重和滑轮与轴之间的摩擦。绳子自由端施加的拉力大小分别为F1和F2，绳子自由端拉力做功分别为W1和W2，做功的功率分别为P1和P2，甲、乙滑轮组的机械效率分别为η1和η2。则此过程中（     ） A．F1<F2 B．W1<W2 C．P1>P2 D．η1=η2 5．（2分）如图所示，斜面长9m，高4m，小明用绳子沿斜面将重为900N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端，拉力大小为600N，以下说法正确的是（木箱自身大小忽略不计）（     ） A．小明对木箱做的有用功为5400J B．拉力对木箱做的功为3600J C．该斜面的机械效率为75% D．木箱受到的摩擦力为200N 6．（2分）如图所示，重100N的物体A在滑轮组的作用下，沿水平地面向左匀速直线运动了0.5m，水平拉力F＝10N，物体A受到地面摩擦力为18N，下列说法中（     ） ①绳子自由端移动的距离为0.5m  ②总功为10J ③有用功为10J                 ④滑轮组的机械效率是90% A．只有①③正确 B．只有②④正确 C．只有①②正确 D．只有③④正确 7．（2分）如图为一款家用晾衣架，主要运用滑轮、钢丝绳等使晾衣架实现升降。不计绳重，下列措施可以提高整个装置的机械效率的是（     ） A．每次多晾一些衣服 B．加快摇动摇柄的速度 C．增大衣物上升的高度 D．减轻定滑轮的自重 8．（2分）如图，是《天工开物》中古人用脚踏碓舂米（将稻米去皮）的情景。脚踏碓是用柱子架起一根木杠，木杠绕着O点能上下转动，杠的前端装有锥形石头，不断用脚踩踏木杠后端，就可以舂米。下列分析正确的是（     ） A．使用这种杠杆可以省力 B．使用这种杠杆可以省功 C．人对石头做的功是额外功 D．人对碓做的功是总功 二、填空题 9．（3分）用如图甲的滑轮组提升重200N的物体，已知拉力F为80N，不计绳重和摩擦，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图线是_____（选填“A”或”B”），动滑轮重为_____N，2s内对物体做的有用功为_____J。 10．（2分）甲、乙机械把同样重的物体匀速向上提升。两机械做功情况的部分数据如图所示，则甲机械的效率___________乙机械的效率（选填“大于”“等于”或“小于”），甲机械的总功为___________J。 11．（2分）如图所示，重400N的物体在30N的水平拉力F的作用下，沿水平地面向左匀速直线运动了1m，滑轮组的机械效率为80%，则在此过程中，有用功为_______J，物体与地面间的滑动摩擦力为_______N。 12．（4分）如图所示的修枝剪刀属于__________杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”），在修剪树枝时，若想更省力，应该将树枝__________（选填“靠近”或“远离”）剪刀的转动轴B。利用机械工作时，因为额外功是不可避免的，故总功总是__________有用功，所以机械效率总是__________1。（后两空均选填“大于”、“小于”或“等于”） 三、实验题 13．（4分）小明用如图所示装置进行“测滑轮组机械效率”的实验： 实验次序 钩码重力G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率 1 2 0.1 0.9 0.3 74.1% 2 3 0.1 1.2 0.3 83.3% 3 4 0.1 1.5 0.3 (1)根据表中数据可知实验中选择的是图___________所示装置。 (2)根据第3组数据可计算得到滑轮组的机械效率为___________（结果精确到0.1%） (3)提升相同重量的物体时，图___________（选填“乙”或“丙”）所示装置的机械效率高。（每个动滑轮重均相同） (4)小明发现实验过程中边拉动测力计边读数。测力计示数不稳定，应该静止时读数。 小强认为他的想法是不正确的，如果让弹簧测力计静止读数，则测得的机械效率跟实际值相比将___________ 四、计算题 14．（6分）如图所示，一位同学用滑轮组拉着重450N的物体A，使它5s内在水平面上匀速前进1m，水平拉力F=75N，若与地面的摩擦力是物重的0.2倍。求： (1)他做的总功是多少J； (2)他做的有用功是多少J； (3)拉力做功的功率是多少W； (4)该滑轮组的机械效率是多少 。 15．（8分）如图所示，建筑材料和桶的总质量为，工人用滑轮组在10 s内将其沿竖直方向匀速提升，所用的拉力为。（不计绳重、绳与滑轮间的摩擦，g取10N/kg）求： (1)工人拉力做的有用功是多少； (2)拉力做功的功率； (3)该滑轮组的机械效率。 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 11.3 机械效率参考答案及解析 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 A C B D D B A D 1．A 【详解】A．功率是表示做功快慢的物理量，功率大的机械做功快，故A正确； B．机械效率，是有用功与总功的比值，与功率无必然关联，故B错误； C．机械效率由有用功和总功的比值决定，仅总功多无法判断比值大小，故C错误； D．功率公式，功率由做功多少和做功时间共同决定，仅做功多无法判断功率大小，故D错误。 故选A。 2．C 【详解】A．代入已知、，由公式 可得重物重力，故A错误； B．不计绳重摩擦时，额外功为克服动滑轮重力所做的功，即，故B错误； C．有用功 总功 机械效率，故C正确； D．拉力的功率是总功的功率，即，故D错误。 故选C。 3．B 【详解】A．标准大气压（海平面）约；海拔越高气压越低，珠穆朗玛峰峰顶气压小于，故A不符合题意； B．中学生质量约50kg，重力 人体密度与水接近，游泳时接近漂浮状态，浮力等于重力，即，故B符合题意； C．物理课本质量约0.2kg ，课桌高度约0.8m ，捡起课本做功 远大于0.4J，故C不符合题意； D．使用定滑轮时，需要克服绳重和摩擦做额外功，有用功小于总功，机械效率不可能达到，故D不符合题意。 故选B。 4．D 【详解】甲滑轮组承担物重的绳子段数，乙滑轮组承担物重的绳子段数，已知物重、提升高度h、动滑轮重，提升时间t都相同。 A．不计绳重和摩擦，甲、乙滑轮组绳子自由端施加的拉力分别为 ，所以，故A不符合题意； BC．由绳子自由端拉力做功 甲、乙中物重、提升高度h、动滑轮重都相同，所以它们拉力做功，做功时间相同，由可知，，故BC不符合题意； D．由可知，甲、乙提升重物做的有用功相同；拉力做的总功；由可知，，故D符合题意。 故选D。 5．D 【详解】A．小明对木箱做的有用功为 故A错误； B．拉力对木箱做的功为 故B错误； C．该斜面的机械效率为 故C错误； D．摩擦力做的功为 木箱受到的摩擦力为     故D正确。         故选D。 6．B 【详解】图中动滑轮上绳子段数，绳子自由端移动距离，故①错误； 总功，故②正确； 水平滑轮组有用功是克服摩擦力做功，有用功，故③错误； 机械效率，故④正确。 故选B。 7．A 【详解】A．每次多晾衣服，增大了衣物的总重力，有用功增大，额外功不变，有用功在总功中的占比增大，因此机械效率提高，故A符合题意； B．机械效率反映的是有用功占总功的比例，和提升速度无关，改变摇柄速度不改变机械效率，故B不符合题意； C．机械效率公式为 ，机械效率和衣物上升高度无关，故C不符合题意； D．定滑轮固定在天花板，不会随晾衣架升降，其自重不产生额外功，减轻定滑轮自重不改变机械效率，故D不符合题意。 故选A。 8．D 【详解】A．用脚踏碓舂米过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，不能省力，故A错误； B．根据功的原理可知，使用任何机械都不能省功，故B错误； C．用脚踏碓舂米过程中，克服石头重力做的功对人们来说是有用的，属于有用功，故C错误； D．人对碓做的功是动力对机械做的功，是总功，故D正确。 故选D。 9． A 40 200 【详解】由图甲可知承担物重的绳子段数，由可知，绳子自由端移动距离应是物体移动距离的三倍，故反映绳子自由端运动的图线是A； 不计绳重和摩擦，动滑轮重力为 由图乙可知，2s内物体上升的高度，则2s内对物体做的有用功为 10． 小于 2000 【详解】甲机械的有用功占总功的，甲的效率；乙机械的有用功占总功的，乙的效率； 因此甲机械的效率小于乙机械的效率。 由可知，甲的总功为 11． 72 72 【详解】由图可知，水平滑轮组中拉动滑轮的绳子段数，绳子自由端移动的距离 拉力做的总功 根据可知，有用功 水平拉动物体时，有用功是克服物体滑动摩擦力做的功， 滑动摩擦力 12． 省力 靠近 大于 小于 【详解】修剪树枝时，手握A点距离轴B点比树枝在C点距离轴B点更远，所以动力臂大于阻力臂，故修枝剪刀属于省力杠杆。 在修剪树枝时，若想更省力，就要减小阻力臂，所以将树枝靠近转动轴B。 总功等于有用功与额外功之和，因为额外功不可避免（摩擦、机械自重等带来损耗），所以 总功总是大于有用功。 机械效率公式，由于有用功总是小于总功，因此机械效率总是小于 1。 13．(1)乙 (2)88.9% (3)乙 (4)偏大 【详解】（1）根据滑轮组关系，可得承担物重的绳子段数，即动滑轮上有3段绳子； 甲为，乙为，丙为，因此实验选择乙装置。 （2）第3组数据可计算得到滑轮组的机械效率 （3）提升相同重量的物体、升高相同高度时，有用功相同；额外功主要来源于提升动滑轮做的功，乙只有1个动滑轮，丙有2个动滑轮，乙的额外功更少，因此乙的机械效率更高。 （4）拉动绳子时，绳子与滑轮间存在摩擦，拉力更大；若静止读数，摩擦没有被计入，测得的拉力偏小，总功偏小，有用功不变，因此测得的机械效率比实际值偏大。 14．(1)150J (2)90J (3)30W (4)60% 【详解】（1）由图可知，承担动滑轮绳子段数。绳子自由端移动距离 总功 （2）物体与地面间的摩擦力 克服物体与地面之间的摩擦力做的有用功 （3）拉力做功的功率 （4）滑轮组的机械效率 15．(1)1350J (2)180W (3)75% 【详解】（1）拉力做的有用功 （2）承重绳子股数为3股，拉力F做功 拉力F做功的功率 （3）该滑轮组的机械效率 学科网（北京）股份有限公司 $