专题三 机械效率 练习讲义 2026-2027学年九年级上学期物理（苏科版2024）

学科网 · 精品专题讲义 苏科版九年级物理上册 重难专题三 机械效率 （解析版） 苏科版九年级上册　|　第十一章《简单机械和功》　|　建议用时 45 分钟　|　难度：★★★★☆ ▎学习目标 1．能准确识别有用功、额外功和总功，理解机械效率的概念，知道 η＝W有/W总 且 η＜1； 2．会测量滑轮组和斜面的机械效率，能运用 η＝Gh/Fs（η＝G/(nF)、η＝Gh/FL）进行相关计算； 3．理解影响滑轮组、斜面机械效率的因素，知道提高机械效率的常用途径。 【思维导图】 机械效率 三种功 有用功 W有＝Gh（对人们有用的功） 额外功 W额（克服机械自重与摩擦） 总功 W总＝W有＋W额＝Fs 机械效率 机械效率 η＝W有/W总×100%，η 总小于 1 η 与省力多少、功率大小无必然联系 反映机械对能量的利用率 机械效率 测量与提高 测量原理 η＝Gh/Fs，须匀速拉动 滑轮组 η＝G/(nF)，斜面 η＝Gh/FL 增大物重、减轻动滑轮重、减小摩擦可提高 η 考点一　机械效率的概念与三功辨析 1．三种功：有用功（W有）是使用机械时对人们有用的功，提升重物时 W有＝Gh；额外功（W额）是并非我们需要但又不得不做的功，如克服动滑轮重、绳重及机械摩擦所做的功；总功（W总）是有用功与额外功之和，即 W总＝W有＋W额，等于动力对机械所做的功 W总＝Fs。 2．机械效率：物理学中把有用功跟总功的比值叫做机械效率，用 η 表示：η＝W有/W总×100%。机械效率通常用百分数表示，是一个没有单位的比值；由于 W有＜W总，所以机械效率总小于 1（100%）。有用功在总功中所占比例越大，η 越高，机械工作越经济。 图1　两滑轮组有用功与额外功所占比例 3．对机械效率的理解：机械效率的高低与机械是否省力、做功的多少、做功的快慢（功率）均无必然联系——功率大的机械效率不一定高，省力多的机械效率也不一定高。机械效率反映的是机械对能量的利用率，而不是其做功能力。 图2　沿斜面提升重物时的三种功 表1　有用功、额外功、总功的对比 物理量 符号 含义 举例（提升重物） 有用功 W有 对人们有用的功 W有＝Gh（克服物体重力做功） 额外功 W额 不得不做的功 克服动滑轮重、绳重及摩擦做功 总功 W总 有用功与额外功之和 W总＝Fs（动力所做的功） ▎重难诠释 ①判断三种功的关键是看“目的”：提升重物的目的是把重物提高，故对重物做的功 W有＝Gh； ②因 W有＜W总恒成立，η 总小于 100%，机械效率与省力与否、功率大小均无关； ③W额并非绝对“无用”，它是机械自身运转时不可避免的能量消耗。 考点二　机械效率的测量与计算——滑轮组与斜面 1．测量原理：测量机械效率的原理是 η＝W有/W总＝Gh/Fs。实验中需用弹簧测力计沿竖直方向（或沿斜面）匀速拉动物体，使示数稳定，同时用刻度尺测出物体上升高度 h 和绳端（或拉力）移动的距离 s。静止时读数会漏掉摩擦，使测得的 F 偏小、η 偏大。 图3　测量滑轮组机械效率的装置 2．滑轮组的机械效率：竖直滑轮组中，承担物重的绳子段数为 n 时 s＝nh，故 η＝Gh/Fs＝G/(nF)。不计绳重和摩擦时 η＝G/(G＋G动)：同一滑轮组提升的物体越重，有用功占比越大，η 越高；提升相同重物时，动滑轮越重、额外功越多，η 越低。 图4　滑轮组机械效率随物重变化的图像 3．斜面的机械效率：沿斜面把重为 G 的物体匀速拉到高 h 处，W有＝Gh，W总＝FL（L 为斜面长，F 为沿斜面的拉力），故 η＝Gh/(FL)。物体与斜面间的摩擦是斜面的主要额外功来源：斜面越光滑，额外功越少，η 越高；斜面的倾斜程度不同，机械效率也不同。 图5　测量斜面机械效率的装置 表2　滑轮组与斜面机械效率的对比 项目 滑轮组 斜面 有用功 W有＝Gh W有＝Gh 总功 W总＝Fs＝nFh W总＝FL 机械效率 η＝G/(nF)＝G/(G＋G动) η＝Gh/(FL) 额外功主要来源 动滑轮重、绳重及摩擦 物体与斜面间的摩擦 提高效率的途径 增大物重、减轻动滑轮重、加润滑油 使斜面更光滑、减小摩擦 ▎重难诠释 ①实验时必须匀速拉动弹簧测力计，静止读数未计入摩擦，会使拉力偏小、测得的 η 偏大； ②同一滑轮组的 η 不是定值：物重增大 η 升高，动滑轮重增大 η 降低； ③提高机械效率的实质是增大有用功占比——额外功基本不变时增大物重，或有用功一定时减小额外功（减轻机械自重、加润滑剂）。 考向一　有用功、额外功与总功的辨析 1．（2026秋•永修县校级月考）下列关于功、功率和机械效率的说法中正确的是（　　） A．功率越大的机械，做的功越多 B．做有用功越多的机械，机械效率越高 C．功率越低的机械，做功一定越慢 D．增大功率可以提高机械效率 【答案】C 【详解】 A、由W＝Pt知，做功多少和功率及做功的时间两个因素有关，因此功率大的机械，做功不一定多，故A错误； B、机械效率是有用功与总功的比值，有用功多，有用功与总功的比值不一定大，机械效率不一定高，故B错误； C、功率是表示物体做功快慢的物理量，功率越低的机械，做功一定慢，故C正确； D、功率描述物体做功快慢，机械效率是有用功与总功的比值，表示机械性能的好坏，二者没有必然的联系，故D错误。 故选：C。 2．（2026春•福州校级期末）用A、B两种机械，先后将同一重物在相等时间内匀速提升相同高度，两次有用功和额外功的百分比如图所示，则（　　） A．使用A机械提升重物时做的有用功多 B．使用B机械提升重物时做的额外功少 C．A、B两种机械的机械效率之比15：14 D．A、B两种机械做的总功之比1：1 【答案】C 【详解】 A．用A、B两种机械提升同一重物到相同高度，根据W有＝Gh可知两次提升重物时做的有用功相等，故A错误； B．从扇形图可得，A机械的有用功占比为75%，即机械效率ηA＝75%，额外功占比为25%；B机械的有用功占比为70%，即机械效率ηB＝70%，额外功占比为30%； 设有用功为W，由可得，提升重物时做的总功为； 由W额＝W总﹣W有可得，提升重物时做的额外功分别为：； ，0.33W＜0.43W，因此使用B机械提升重物时做的额外功更多，故B错误； C．A、B两种机械的机械效率之比为：ηA：ηB＝75%：70%＝15：14，故C正确； D．A、B两种机械做的总功之比为：，故D错误。 故选：C。 3．（2026春•崆峒区校级期末）某滑轮组经改进后提高了机械效率，若用它把同一物体匀速提到同样的高度，改进后与改进前相比较，下列说法中正确的是（　　） A．有用功减少了 B．有用功不变，总功减少 C．做的额外功减少，总功不变 D．有用功增加，总功减少 【答案】B 【详解】 利用滑轮组把同一物体匀速提到同样的高度，根据W＝Gh知有用功相同，由于机械效率提高了，根据可知总功减小，根据W总＝W有+W额知W额减小，故B正确。 故选：B。 4．（2026•剑阁县模拟）某人将一箱书搬上楼，可以有两种方法：一是把所有的书一起搬上楼；二是先搬一部分上楼，再搬剩下的部分。假设他上楼的速度相同，第一种方法搬书的功率为P1，效率为η1，第二种方法搬书的功率为P2，效率为η2，用这两种方法搬书的有用功分别为W1、W2，则（　　） A．W1＝W2，η1＞η2 B．P1＞P2，W1＜W2 C．P1＜P2，η1＜η2 D．P1＞P2，η1＝η2 【答案】A 【详解】 这箱书的重力一定，楼的高度前后不变，由W＝Gh可知，两次所做的有用功相等；第方法一所做的额外功为克服自身重力所做的功，而方法二所做的额外功是两次克服自身重力所做的功，因此方法二的额外功大于第一次的额外功，故方法二的总功大于第一次的总功，由η可知，η1＞η2； 因上楼的速度相同，第一次搬书多，用的向上的力大，由PFv可知：P1＞P2。 故选：A。 5．（2026•丹江口市模拟）《物原》记载：“史佚始作辘轳。”如图所示，人们借助辘轳从井中汲水时，转动摇把，使绳子在轴筒上不断叠绕，从而将水桶从井中提出。借助辘轳汲水时，下列有关说法正确的是（　　） A．汲水时克服水重和桶重做的功是有用功 B．使用质量更大的水桶，可以提高辘轳的机械效率 C．增加水桶中水的重量，可以提高辘轳的机械效率 D．通过技术改良，可以将辘轳的机械效率提高到100% 【答案】C 【详解】 A．有用功是指对人们有价值的功，借助辘轳的目的是汲水，故克服水的重力所做的功是有用功，故A错误； B．提水桶所做的功是额外功，用质量更大的水桶，增大了额外功，在有用功不变时，由可知，辘轳的机械效率将降低，故B错误； C．增加水桶中水的重量，即增加所做的有用功，在额外功不变时，由可知，可以提高辘轳的机械效率，故C正确； D．因为使用辘轳时，不可避免地要克服摩擦力等做额外功，即W总＝W有+W额，W额≠0，所以η1，不能将辘轳的机械效率提高到100%，故D错误。 故选：C。 考向二　机械效率的理解与简单计算 6．（2026•东海县校级模拟）利用如图所示的滑轮组测量机械效率时，实验中将重为6N的物体用时5s缓慢匀速提高10cm，弹簧测力计的示数为2.4N。则下列说法正确的是（　　） A．滑轮组做的有用功为0.72J B．拉力做的总功为0.6J C．滑轮组的机械效率为83.3% D．拉力做功的功率为0.12W 【答案】C 【详解】 A、物体上升的高度为：h＝10cm＝0.1m， 所做的有用功为： W有＝Gh＝6N×0.1m＝0.6J，故A错误； B、由图可知，滑轮组承担重物的绳子股数n＝3，绳端移动的距离为：s＝3h＝3×0.1m＝0.3m， 所以拉力做的总功为： W总＝Fs＝2.4N×0.3m＝0.72J，故B错误； C、滑轮组的机械效率为： η100%100%≈83.3%，故C正确； D、拉力所做的功为W总＝0.72J，所用的时间t＝5s，所以拉力做功的功率为： P0.144W，故D错误。 故选：C。 7．（2026•西青区模拟）如图所示，利用动滑轮把重400N的物体匀速提升了3m，作用在绳子自由端的拉力F为250N，方向竖直向上。不计绳重和摩擦，则下列选项正确的是（　　） A．绳子自由端移动的距离为3m B．动滑轮受到的重力为100N C．拉力F做的功为1200J D．该动滑轮的机械效率为62.5% 【答案】B 【详解】 A、动滑轮绳子股数为2，绳子自由端移动的距离为：s＝nh＝2×3m＝6m，故A错误； B、不计绳重和摩擦，根据F（G+G动）可知，动滑轮受到的重力为：G动＝nF﹣G＝2×250N﹣400N＝100N，故B正确； C、拉力F做的功为：W总＝Fs＝250N×6m＝1500J，故C错误； D、该动滑轮的机械效率为：η100%＝80%，故D错误。 故选：B。 8．（2026春•黔东南州期末）用如图所示的滑轮组将重为G的物体提升h高度，已知绳端所需拉力为F，动滑轮自重为G动，绳端移动的距离为s。则下列表示该滑轮组的机械效率的表达式中正确的是（绳重与各种摩擦均忽略不计）（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】 AB．由图可知，n＝2，绳端移动距离为s＝2h，拉力F做的有用功为W有＝Gh，总功为W总＝Fs＝Fnh＝2Fh，由图可知，承担物重的绳子段数n＝2，所以机械效率为，故A正确，B错误； CD．绳重与各种摩擦均忽略不计的情况下，机械效率 故CD错误。 故选：A。 9．（2026•张店区模拟）如图用两个滑轮（不计绳重及摩擦）分别将重力为100N的甲、乙两物体在10s内匀速提升0.5m。所用的拉力分别为F甲、F乙，机械效率分别为η甲、η乙。则（　　） A．甲图中绳子自由端移动的速度是0.1m/s B．拉力F乙做的有用功为25J C．拉力F甲、F乙做的总功相等 D．机械效率η甲＞η乙 【答案】D 【详解】 A、由图可知，甲为定滑轮，使用定滑轮时，绳子自由端移动的距离等于物体上升的高度，即s＝h＝0.5m，则甲图中绳子自由端移动的速度为： v0.05m/s，故A错误； B、拉力F乙做的有用功为： W有＝Gh＝100N×0.5m＝50J，故B错误； C、不计绳重及摩擦，由于W总＝（G+G动）h，而甲不用克服滑轮重做功，乙要克服动滑轮重做功，因此拉力F甲、F乙做的总功不相等，故C错误； D、不计绳重及摩擦，由于机械效率为η，而甲不用提升动滑轮，乙要提升动滑轮，所以它们的机械效率为η甲＞η乙，故D正确。 故选：D。 10．（2026•莆田二模）用如图所示的滑轮，分别将两个不同重物在相同时间内沿竖直方向匀速提升相同高度，不计绳重和摩擦，两次提升重物的过程中（　　） A．额外功相同 B．有用功相同 C．机械效率相同 D．拉力的功率相同 【答案】A 【详解】 A．图中是动滑轮，不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力做功是额外功，为W额＝G轮h，G轮不变；高度h相等，因此两次的额外功相等，故A符合题意。 B．有用功W有＝G物h，两次提升的是不同重物，G物不同，而h相同，所以有用功不同，故B不符合题意。 C．机械效率；两次提升不同重物，额外功相等，有用功不等，所以机械效率不同，故C不符合题意。 D．拉力所做的功即为总功W总＝W有+W额；拉力的功率；所以两次拉力的功率不同，故D不符合题意。 故选：A。 考向三　机械效率的测量与影响因素（滑轮组·斜面） 11．（2026春•固始县期末）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 【答案】D 【详解】 A、滑轮组的机械效率η，滑轮组的机械效率与拉动时的速度无关，不能在静止时读数，没有考虑摩擦力，故A错误； B、为避免实验的偶然性，应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，丙中提升的物重大，②的机械效率小于③，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。 12．（2026•常州模拟）小明在测量如图所示的滑轮组的机械效率η的实验中，通过改变物重G或动滑轮重G动进行了多次实验，若不计绳重与摩擦，下列关于机械效率与物重或动滑轮重的关系图像正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】 由不计绳重和摩擦时η可知： η﹣1＝1，由数学知识可知，η﹣1与G动的关系为一次函数，η﹣1随着G的增大而减小，故A正确、B错误； η，由数学知识可知，η随着G动的增大而减小，η随着G的增大而增大，故CD错误。 故选：A。 13．（2026•安丘市一模）为测量动滑轮的机械效率，某同学用如图所示的动滑轮匀速提升重物，实验时测量出的有关数据如表所示。下列分析正确的是（　　） 物重G/N 2 重物上升高度h/m 0.1 绳自由端拉力F/N 1.2 重物上升时间t/s 2 A．应在弹簧测力计保持静止时读数 B．本实验动滑轮的机械效率为60% C．本实验中弹簧测力计拉力功率为0.12W D．若只更换质量更大的物体，该动滑轮的机械效率不变 【答案】C 【详解】 A、在实验时，应用手竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码缓缓上升时读数，静止读数时没有考虑机械间的摩擦，故A错误； B、由表中实验数据可知，第①次实验，s＝2h，测得动滑轮的机械效率，η100%≈83.3%，故B错误； C、动滑轮承重绳子股数n＝2，拉力的速度v0.1m/s， 实验时拉力的功率：PFv＝1.2N×0.1m/s＝0.12W，故C正确； D、忽略动滑轮的绳重和摩擦，提升动滑轮的额外功不变，用动滑轮提升质量更大的重物时，有用功增大，有用功与总功的比值变大，机械效率变大，故D错误。 故选：C。 14．（2026•武进区校级模拟）有一斜面长s＝5m、高h＝2m，用弹簧测力计把一物块沿斜面从底部匀速拉到顶部，弹簧测力计的示数如图所示。若该斜面的机械效率为80%，则以下说法不正确的是（　　） A．物体的重力为7.2N B．物体受到斜面的摩擦力为0.72N C．使用斜面可以省力 D．使用斜面可以省功 【答案】D 【详解】 A、根据图示可知弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为3.6N，即物体受到的拉力为F＝3.6N， 根据W有＝Gh、W总＝Fs和η可得： 80%， 解得，物体的重力为G＝7.2N，故A正确； B、有用功为W有＝Gh＝7.2N×2m＝14.4J， 总功为W总＝Fs＝3.6N×5m＝18J， 克服物体受到斜面的摩擦力做的额外功：W额＝W总﹣W有＝18J﹣14.4J＝3.6J， 物体受到斜面的摩擦力：f0.72N，故B正确； CD、由题可知，拉力小于重力，即使用斜面可以省力、但不能省功，故C正确、D错误。 故选：D。 15．（2026春•肥城市期末）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 【答案】A 【详解】 A．每次多晾一些衣服，即增加了被提升衣物的总重力，在额外功不变的前提下，有用功增大，使得有用功占总功的比例变大，从而提高了整个装置的机械效率，故A符合题意； B．机械效率反映的是有用功与总功的比值关系，其大小与物体提升的速度无关，因此加快摇动摇柄的速度不能改变机械效率，故B不符合题意； C．由机械效率公式可知，在物重和额外功一定时，机械效率与衣物上升的高度无关，故C不符合题意； D．定滑轮固定在空中不随晾衣架升降，其自重由固定点承担，提升衣物时不需要克服定滑轮自重做额外功，因此减轻定滑轮的自重无法减少额外功，不能提高机械效率，故D不符合题意。 故选：A。 考向四　机械效率的综合计算 16．（2026春•岳西县月考）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．斜面的机械效率为80% C．工人做功的功率为16W D．增大推动重物的速度，斜面的机械效率增大 【答案】B 【详解】 A、使用斜面可以省力，但由于要克服摩擦做额外功，要多做功，所以使用斜面不能省功，故A错误； B、推力做的有用功：W有＝Gh＝2400N×2m＝4800J， 推力做的总功：W总＝Fs＝1200N×5m＝6000J， 斜面的机械效率： ，故B正确； C、做功时间：t＝5min＝300s，工人做功功率： ，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。 17．（2026•大兴区二模）如图所示为卷扬机通过动滑轮提升建筑材料的情境，已知建筑材料A重1000N，在30s的时间里匀速上升了6m，在这个过程中卷扬机对绳子的拉力做功的功率为220W。不计绳重和轮轴处的摩擦。则（　　） A．卷扬机对绳端的拉力大小为500N B．动滑轮受到的重力大小为100N C．动滑轮提升建筑材料A所做的有用功为6600J D．动滑轮匀速提升建筑材料A的机械效率为80% 【答案】B 【详解】 A、动滑轮绳子股数为2，根据P可知，卷扬机对绳端的拉力大小为： F550N，故A错误； B、不计绳重和轮轴处的摩擦，根据F（G+G动）可知，动滑轮受到的重力大小为： G动＝nF﹣G＝2×550N﹣1000N＝100N，故B正确； C、动滑轮提升建筑材料A所做的有用功为： W有＝Gh＝1000N×6m＝6000J，故C错误； D、动滑轮匀速提升建筑材料A的机械效率为： η100%≈90.9%，故D错误。 故选：B。 18．（2026•沈丘县模拟）如图甲所示，电动机通过滑轮组沿斜面匀速拉动重为1000N的货物，电动机的输出功率恒为320W。0～10s内货物运动的路程随时间变化关系如图乙所示，10s时货物被提升的高度为2m。不计滑轮重、绳重及滑轮与绳的摩擦，则0～10s内（　　） A．斜面对货物的支持力做功为2000J B．电动机对绳子的拉力为400N C．货物受到斜面的摩擦力为300N D．滑轮组的机械效率为80% 【答案】C 【详解】 A、斜面对货物的支持力与货物运动方向始终垂直，该力不做功，做功为0J，不是2000J，故A错误； B、由图乙可知，0～10s内货物移动路程s物＝4m，由图甲可知绳子段数n＝4，绳子自由端移动距离s绳＝ns物＝4×4m＝16m，电动机做的总功W总＝Pt＝320W×10s＝3200J，绳端拉力，故B错误； C、提升货物做的有用功W有＝Gh＝1000N×2m＝2000J，不计滑轮重、绳重及滑轮与绳的摩擦，额外功仅为克服斜面摩擦做功，W额＝W总﹣W有＝3200J﹣2000J＝1200J，则摩擦力，故C正确； D、不计滑轮重、绳重及滑轮与绳的摩擦，滑轮组自身没有额外功，其机械效率为100%，不是80%，故D错误。 故选：C。 19．（2026•重庆模拟）如图所示，小超将重为600N的物体A匀速提升了1m，用时10s。动滑轮重力为200N，B处能承受的最大拉力为900N，若小超体重为500N，双脚与地面接触面积为0.05m2，不计绳重与摩擦，则（　　） A．小超拉力做功的功率为40W B．小超对地面的压强为1×104Pa C．使用该滑轮组，小超最多能提起800N的物体 D．不管提起多重的物体，该滑轮组的机械效率总是80% 【答案】C 【详解】 A、由图可知，n＝2，不计绳重与摩擦，拉力大小为： F（G+G动）（600N+200N）＝400N， 拉力做功为： W总＝Fs＝Fnh＝400N×2×1m＝800J， 拉力做功的功率： ，故A错误； B、人向下拉绳子时，绳子也会对人施加向上的拉力，则人受到地面的支持力为： F支持＝G人﹣F＝500N﹣400N＝100N， 人对地面的压力和人受到地面的支持力是相互作用，人对地面的压力为： F压＝F支持＝100N，则工人对地面的压强为： ，故B错误； C、使用该滑轮组提升重物时，工人的最大拉力等于其重力，即F大＝G人＝500N， 不计绳重与摩擦，提升物体的最大重力为： G大＝nF大﹣G动＝2×500N﹣200N＝800N＜900N，故C正确； D、用此滑轮组提起物体重力增大时，根据可知，额外功不变，有用功增大，滑轮组的机械效率增大，故D错误。 故选：C。 ★ 重难题型专练（15题）★ （精选高频易错题，覆盖三功辨析、滑轮组与斜面效率测量及综合计算） 20．（2026春•怀仁市校级期末）学校科技节上，李同学和张同学一起体验了滑轮组座椅，该滑轮组座椅由甲、乙两个滑轮组成，如图所示。李同学坐在座椅上，张同学向下拉动绳子将李同学匀速拉起。为了提高滑轮组座椅的机械效率，可以采取的措施是（　　） A．增大绳子的自重 B．减小甲滑轮的重力 C．减小乙滑轮的重力 D．增大拉绳子的速度 【答案】C 【详解】 A、增大绳子自重后，提升时克服绳重做的额外功增多，而有用功不变导致总功增大，由 可知机械效率会减小，故A错误； B、甲滑轮固定不动，属于定滑轮，提升过程中不需要克服它的重力做额外功，因此减小甲滑轮的重力不能改变机械效率，故B错误； C、乙滑轮随座椅一起升降，属于动滑轮，提升时需要克服它的重力做额外功；减小乙滑轮的重力后额外功减少、有用功不变则总功减小，由 可知机械效率会提高，故C正确； D、机械效率是有用功与总功的比值，增大拉绳速度并不改变有用功和额外功的大小，因此不能提高机械效率，故D错误。 故选：C。 21．（2026春•海淀区校级期末）用图所示的动滑轮，先后将两个不同重物在相同时间内匀速提升一定高度，两次做功的情况如图所示。则（　　） A．先后两次重物被提升的高度相同 B．第一次提升重物时机械效率较低 C．先后两次提升重物的重力之比为9：7 D．先后两次提升重物的总功率之比为6：5 【答案】D 【详解】 A、用同一个动滑轮提升不同的重物，动滑轮重相同，不计绳重与摩擦力，克服动滑轮重做功就是额外功，两次提升重物时额外功相同，根据W额＝G动h得到两次提升高度相同，题目中没有不计绳重和摩擦，两次提升的高度可能不同，故A正确； B、第一次提升重物时机械效率为， 第二次提升重物时机械效率为， 第一次提升重物时机械效率较高，故B错误； C、如果两次提升的高度相同，根据W＝Gh可知，先后两次提升重物的重力之比为，如果两次提升的高度不同，两次提升重物的重力之比不是9：7，故C错误； D、先后两次用相同的时间，故先后两次提升重物的总功率之比为，故D正确。 故选：D。 22．（2026春•泗县期末）物流配送站内，工人利用如图所示的滑轮组，用300N的拉力将重为540N的货物在10s内沿竖直方向匀速提升2m，不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（　　） A．吊起动滑轮绳子股数为3 B．动滑轮的重力为100N C．该过程中滑轮组的机械效率为90% D．工人拉力做功的功率为60W 【答案】C 【详解】 A、由图可知，承担动滑轮和货物总重的绳子股数为n＝2，故A错误； B、不计绳重和摩擦，根据F（G+G动）可知G动＝nF﹣G货＝2×300N﹣540N＝60N，不是100N，故B错误； C、货物上升的高度为h＝2m，绳端移动的距离为s＝nh＝2×2m＝4m， 有用功为W有＝G货h＝540N×2m＝1080J， 总功为W总＝Fs＝300N×4m＝1200J， 机械效率为，故C正确； D、工人拉力做功的功率为，故D错误。 故选：C。 23．（2026•任丘市二模）如图甲所示，工作人员正在组装神舟飞船。用图乙所示的电动滑轮将质量为2吨的飞船部件在10s内匀速提升2m，电动滑轮的机械效率为80%（g取10N/kg），以下分析正确的是（　　） A．电动滑轮的总功为5×104J B．飞船部件的重力为2×103N C．绳子自由端移动的距离为2m D．电动滑轮的功率为5×104W 【答案】A 【详解】 B、飞船部件的重力为： G＝mg＝2000kg×10N/kg＝2×104N，故B错误； A、电动滑轮的有用功为： ， 根据η可知，电动滑轮的总功为： ，故A正确； C、由图可知，n＝2，则绳子自由端移动的距离为s＝nh＝2×2m＝4m，故C错误； D、电动滑轮的功率为： ，故D错误。 故选：A。 24．（2026•城关区校级模拟）小明家新建的房子准备装修。为了把水泥从地面送上楼，他在楼上安装了一个滑轮组（如图所示），每个滑轮的质量约为4kg。他将一袋50kg的水泥匀速提升4m，用时10s，不计绳重和摩擦，g取10N/kg，下列说法错误的是（　　） A．小明对绳子施加的拉力为F＝270N B．小明拉动绳子的速度为0.8m/s C．此滑轮组的机械效率是92.6% D．小明提高拉动绳子的速度可提高滑轮组的机械效率 【答案】D 【详解】 A、由图可知，n＝2，不计绳重和摩擦，小明对绳子施加的拉力为： F（G+G动）（mg+m动g）（50kg×10N/kg+4kg×10N/kg）＝270N，故A正确，不符合题意； B、小明拉动绳子的速度为： v0.8m/s 故B正确，不符合题意； C、不计绳重和摩擦，滑轮组机械效率为： η100%≈92.6%，故C正确，不符合题意； D、不计绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率只和物重、动滑轮重力有关，和拉动绳子的速度无关，提高拉动速度不会改变机械效率，D错误，符合题意。 故选：D。 25．（2026•无锡校级二模）如图甲、乙所示，用两个动滑轮分别将物体A、B匀速竖直提升相同高度，已知GA＝2GB，两个动滑轮的机械效率相等（忽略绳重和摩擦）。下列说法正确的是（　　） A．两个动滑轮重力的大小关系是G动甲＜G动乙 B．拉力做功的比值W甲：W乙＝2：1 C．若用这两个动滑轮提升相同物体，甲更省力 D．若用这两个动滑轮提升相同物体，甲的机械效率更高 【答案】B 【详解】 A、由η100%100%可知，两个动滑轮的机械效率分别为： η甲， η乙， 已知GA＝2GB，两个动滑轮的机械效率相等， 则：， 即：， 则：G动甲＝2G动乙，即G动甲＞G动乙，故A错误； B、拉力做的功为总功，由η可得，W总， 已知GA＝2GB，有用功：W有＝Gh， 则W有甲＝2W有乙， 两个动滑轮的机械效率相等，则拉力做功关系为：W甲：W乙＝2：1，故B正确； C、若用这两个动滑轮提升相同物体，动滑轮由两段绳子承担物重，则： F甲，F乙， 故F甲＞F乙，所以乙更省力，故C错误； D、若用这两个动滑轮提升相同物体，甲的机械效率为：η甲， 乙的机械效率为：η乙， 因为G动甲＞G动乙，所以η甲＜η乙，所以乙的效率更高，故D错误。 故选：B。 26．（2025秋•新吴区期末）小明将两箱书搬上楼，采用了如图所示的两种方法：一是把两箱书一起搬上楼，如图甲所示；二是先把一箱书搬上楼，再搬剩下的一箱，如图乙所示。假设小明上楼的速度相同，两种方法中小明做功的功率分别为P甲、P乙，机械效率分别为η甲、η乙。下列说法中正确的是（　　） A．P甲＞P乙，η甲＞η乙 B．P甲＞P乙，η甲＝η乙 C．P甲＞P乙，η甲＜η乙 D．P甲＝P乙，η甲＞η乙二．计算题（共5小题） 【答案】A 【详解】 两箱书的重力一定，楼的高度前后不变，克服书的重力所做的功为有用功，由W＝Gh可知，两次所做的有用功相等；因上楼的速度相同，第一次搬书多，用的向上的力大，由PFv可知，上楼速度相同时，用的向上的力越大，做功的功率越大，因此P甲＞P乙； 搬书上楼时，克服小明自身重力所做的功为额外功，方法一所做的额外功为克服自身重力所做的功，而方法二所做的额外功是两次克服自身重力所做的功，因此方法二的额外功大于第一次的额外功，故方法二的总功大于第一次的总功，由η可知，有用功相同时，总功越大，机械效率越低，因此η甲＞η乙； 综上可知，P甲＞P乙，η甲＞η乙，故A正确，BCD错误。 故选：A。 27．（2026•昌吉州模拟）人们在往卡车上装载较重货物时，常常会在车尾斜搭一块木板，在货车上固定一个滑轮，将装载过程可构建成如图所示的模型。当将重为1×104N的货物从斜面底端沿斜面匀速拉至斜面顶端时，钢绳对货物施加的沿斜面的拉力F为5000N，已知斜面高为2m，斜面长为5m。当换一辆高为2.4m的卡车时，用同一木板延长后运载同一货物，机械效率不变。在货物从斜面底端被拖上卡车的过程中，不计钢绳重和钢绳与滑轮间的摩擦，额外功为多少（　　） A．5000J B．6000J C．1000J D．3000J 【答案】B 【详解】 第一次装载时，根据W＝Gh可得有用功，总功，额外功，由可知，当机械效率不变时，额外功与有用功的比值不变，即 ，第二次装载时，根据W＝Gh可得有用功，额外功。 故选：B。 28．（2025秋•花山区校级期末）利用如图所示的滑轮组在10秒内将重物A沿水平方向移动了2米，已知物体A的重力为500N，拉力F为40N，滑轮组的效率为75%，下列说法正确的是（　　） A．物体A在移动的过程中重力做的功为1000J B．物体A受到的滑动摩擦力为160N C．物体A所受的滑动摩擦力做功的功率是18W D．拉力F做的功为180J 【答案】C 【详解】 A、在物体A水平移动的过程中，重力方向竖直向下，物体在重力方向上没有移动距离，重力不做功，即重力做功为0J，故A错误； B、由图可知，动滑轮上绳子的股数n＝3，滑轮组的机械效率，物体A所受的摩擦力f＝ηnF＝75%×3×40N＝90N，故B错误； C、摩擦力做功的功率为，故C正确； D、绳子自由端移动的距离 s绳＝nsA＝3×2m＝6m，自由端拉力做功为W总＝Fs绳＝40N×6m＝240J，故D错误。 故选：C。 29．（2026春•卢龙县期末）如图甲所示，用拉力F竖直向上匀速提升质量为80kg的货物，货物移动的距离与时间的关系如图乙所示，动滑轮所受的重力为200N，不计绳重和摩擦，g取10N/kg。下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度为0.5m/s B．拉力F为1000N C．拉力F的功率为250W D．动滑轮的机械效率约为80% 【答案】D 【详解】 A、由图甲可知，n＝2；由图乙货物移动速度， 绳子自由端移动速度v绳＝nv物＝2×0.5m/s＝1m/s，故A错误； B．货物重力G＝mg＝80kg×10N/kg＝800N， 不计绳重和摩擦，拉力，故B错误； C．拉力功率PFv绳＝500N×1m/s＝500W，故C错误； D．动滑轮机械效率，故D正确。 故选：D。 30．（2026春•遵化市期末）实践小组为研究简单机械的工作特点，用图示的甲、乙、丙三种简单机械分别提起重力为60N的同一重物，已知滑轮重20N，质量分布均匀的杠杆（OB＝2OA）重10N，手始终沿竖直方向匀速拉动，忽略绳重及摩擦。下列说法正确的是（　　） A．甲装置可以省力 B．乙比甲装置的机械效率低 C．用丙装置由图示位置提起重物，拉力F3逐渐变小 D．丙装置提升的重物越重，其机械效率越低 【答案】B 【详解】 A.甲图：该装置是定滑轮，不省力也不省距离，故A错误； B.乙图：该装置的机械效率比甲图的低，故B正确； C.丙图：在匀速拉动物体上升的过程中，重物G与杠杆重之和为阻力不变，动力臂与阻力臂之比为2：1，拉力F3不变，故C错误； D.若提升的物体越重，乙、丙的机械效率就会越高，故D错误； 故选：B。 31．（2026•沙依巴克区校级四模）如图甲所示，用动滑轮提升物体时，绳端需要施加的拉力F与物体重力G的关系图像如图乙所示（绳重和摩擦忽略不计），当动滑轮的效率为80%时，绳端需要施加的拉力F为（　　） A．20N B．25N C．30N D．40N 【答案】B 【详解】 动滑轮绳子股数为2，由图可知，当物重为30N时，绳端需要施加的拉力为20N，绳重和摩擦忽略不计，根据F（G+G动）可知，动滑轮重为： G动＝nF﹣G＝2×20N﹣30N＝10N； 当动滑轮的效率为80%时，绳重和摩擦忽略不计，根据η可知，物重为： G'40N， 则绳端需要施加的拉力为： F'（G'+G动）（40N+10N）＝25N，故ACD错误，B正确。 故选：B。 32．（2026春•天长市期末）一木箱重300N，工人用沿斜面向上的拉力F将木箱匀速拉到高处，如图甲所示，已知整个过程中拉力F做的功W与木箱沿斜面运动距离s的关系如图乙所示，整个过程的额外功是240J，下列说法正确的是（　　） A．使用斜面既能省力，又能省功 B．斜面的机械效率为40% C．木箱被提升的高度为1.2m D．木箱所受的摩擦力为60N 【答案】C 【详解】 A．使用斜面时，虽然能省力，但由于摩擦力的存在，会多做额外功，因此使用斜面不能省功，故A错误； B．根据W总＝W有+W额可得，拉力做的有用功：W有＝W总﹣W额＝600J﹣240J＝360J， 斜面的机械效率：，故B错误； C．由W有＝Gh得木箱被提升的高度：，故C正确； D．克服木箱所受摩擦力所做的额外功，由W额＝fs可得，木箱受摩擦力： ，故D错误。 故选：C。 33．（2026春•招远市期末）如图，为了提升重物，选用了粗细均匀，重为G的杠杆，不计杠杆支点处的摩擦，先后把同一个重物挂在A、B两处，每次均用竖直向上的力让重物匀速上升同样的高度，下列说法正确的是（　　） A．重物挂在B处时拉力做的额外功多 B．重物挂在B处时杠杆的机械效率高 C．重物挂在A处时拉力做的有用功多 D．重物挂在A处时拉力做的总功少 【答案】B 【详解】 A、重物挂B处，杠杆上升高度更小，克服杠杆自重做的额外功更少，故A错误； B、两次提升相同重物、相同高度，W有相等；B处额外功更小，总功更小，由可知，B处机械效率更高，故B正确； C、重物相同、上升高度相同，W有＝G物h，两处有用功相等，故C错误； D、A处额外功更多，有用功相同，因此A处总功更大，故D错误。 故选：B。 34．（2026•梓潼县一模）物理学中把机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械效益MA，用于比较不同机械的省力程度。现用图示滑轮组匀速提升重物，不计绳重和摩擦。下列描述滑轮组的机械效益MA与物体重力G物、动滑轮重G动、机械效率η和承担动滑轮绳子股数的关系图线中，可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】 由图可知，n＝3，不计绳重和摩擦，由得， ； A、由上面的等式得，MA与G物的图像为一条向MA轴凸的曲线，故A错误； B、由上面的等式得，MA与G动的图像为一条向G动轴凸的曲线，故B错误； C、不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为： η， 则，说明MA与η成正比，故C正确； D、由上面的等式得，当提升的物体的重与动滑轮的重力不变时， ， 则MA与n成正比，MA与n的图像应该是一条倾斜向上的直线，故D错误。 故选：C。 学科网 · 重难突破系列　|　苏科版九年级物理　|　专题三 机械效率 — 1 — 学科网（北京）股份有限公司 $学科网 · 精品专题讲义 苏科版九年级物理上册 重难专题三 机械效率 （原卷版） 苏科版九年级上册　|　第十一章《简单机械和功》　|　建议用时 45 分钟　|　难度：★★★★☆ ▎学习目标 1．能准确识别有用功、额外功和总功，理解机械效率的概念，知道 η＝W有/W总 且 η＜1； 2．会测量滑轮组和斜面的机械效率，能运用 η＝Gh/Fs（η＝G/(nF)、η＝Gh/FL）进行相关计算； 3．理解影响滑轮组、斜面机械效率的因素，知道提高机械效率的常用途径。 【思维导图】 机械效率 三种功 有用功 W有＝Gh（对人们有用的功） 额外功 W额（克服机械自重与摩擦） 总功 W总＝W有＋W额＝Fs 机械效率 机械效率 η＝W有/W总×100%，η 总小于 1 η 与省力多少、功率大小无必然联系 反映机械对能量的利用率 机械效率 测量与提高 测量原理 η＝Gh/Fs，须匀速拉动 滑轮组 η＝G/(nF)，斜面 η＝Gh/FL 增大物重、减轻动滑轮重、减小摩擦可提高 η 考点一　机械效率的概念与三功辨析 1．三种功：有用功（W有）是使用机械时对人们有用的功，提升重物时 W有＝Gh；额外功（W额）是并非我们需要但又不得不做的功，如克服动滑轮重、绳重及机械摩擦所做的功；总功（W总）是有用功与额外功之和，即 W总＝W有＋W额，等于动力对机械所做的功 W总＝Fs。 2．机械效率：物理学中把有用功跟总功的比值叫做机械效率，用 η 表示：η＝W有/W总×100%。机械效率通常用百分数表示，是一个没有单位的比值；由于 W有＜W总，所以机械效率总小于 1（100%）。有用功在总功中所占比例越大，η 越高，机械工作越经济。 图1　两滑轮组有用功与额外功所占比例 3．对机械效率的理解：机械效率的高低与机械是否省力、做功的多少、做功的快慢（功率）均无必然联系——功率大的机械效率不一定高，省力多的机械效率也不一定高。机械效率反映的是机械对能量的利用率，而不是其做功能力。 图2　沿斜面提升重物时的三种功 表1　有用功、额外功、总功的对比 物理量 符号 含义 举例（提升重物） 有用功 W有 对人们有用的功 W有＝Gh（克服物体重力做功） 额外功 W额 不得不做的功 克服动滑轮重、绳重及摩擦做功 总功 W总 有用功与额外功之和 W总＝Fs（动力所做的功） ▎重难诠释 ①判断三种功的关键是看“目的”：提升重物的目的是把重物提高，故对重物做的功 W有＝Gh； ②因 W有＜W总恒成立，η 总小于 100%，机械效率与省力与否、功率大小均无关； ③W额并非绝对“无用”，它是机械自身运转时不可避免的能量消耗。 考点二　机械效率的测量与计算——滑轮组与斜面 1．测量原理：测量机械效率的原理是 η＝W有/W总＝Gh/Fs。实验中需用弹簧测力计沿竖直方向（或沿斜面）匀速拉动物体，使示数稳定，同时用刻度尺测出物体上升高度 h 和绳端（或拉力）移动的距离 s。静止时读数会漏掉摩擦，使测得的 F 偏小、η 偏大。 图3　测量滑轮组机械效率的装置 2．滑轮组的机械效率：竖直滑轮组中，承担物重的绳子段数为 n 时 s＝nh，故 η＝Gh/Fs＝G/(nF)。不计绳重和摩擦时 η＝G/(G＋G动)：同一滑轮组提升的物体越重，有用功占比越大，η 越高；提升相同重物时，动滑轮越重、额外功越多，η 越低。 图4　滑轮组机械效率随物重变化的图像 3．斜面的机械效率：沿斜面把重为 G 的物体匀速拉到高 h 处，W有＝Gh，W总＝FL（L 为斜面长，F 为沿斜面的拉力），故 η＝Gh/(FL)。物体与斜面间的摩擦是斜面的主要额外功来源：斜面越光滑，额外功越少，η 越高；斜面的倾斜程度不同，机械效率也不同。 图5　测量斜面机械效率的装置 表2　滑轮组与斜面机械效率的对比 项目 滑轮组 斜面 有用功 W有＝Gh W有＝Gh 总功 W总＝Fs＝nFh W总＝FL 机械效率 η＝G/(nF)＝G/(G＋G动) η＝Gh/(FL) 额外功主要来源 动滑轮重、绳重及摩擦 物体与斜面间的摩擦 提高效率的途径 增大物重、减轻动滑轮重、加润滑油 使斜面更光滑、减小摩擦 ▎重难诠释 ①实验时必须匀速拉动弹簧测力计，静止读数未计入摩擦，会使拉力偏小、测得的 η 偏大； ②同一滑轮组的 η 不是定值：物重增大 η 升高，动滑轮重增大 η 降低； ③提高机械效率的实质是增大有用功占比——额外功基本不变时增大物重，或有用功一定时减小额外功（减轻机械自重、加润滑剂）。 考向一　有用功、额外功与总功的辨析 1．（2026秋•永修县校级月考）下列关于功、功率和机械效率的说法中正确的是（　　） A．功率越大的机械，做的功越多 B．做有用功越多的机械，机械效率越高 C．功率越低的机械，做功一定越慢 D．增大功率可以提高机械效率 2．（2026春•福州校级期末）用A、B两种机械，先后将同一重物在相等时间内匀速提升相同高度，两次有用功和额外功的百分比如图所示，则（　　） A．使用A机械提升重物时做的有用功多 B．使用B机械提升重物时做的额外功少 C．A、B两种机械的机械效率之比15：14 D．A、B两种机械做的总功之比1：1 3．（2026春•崆峒区校级期末）某滑轮组经改进后提高了机械效率，若用它把同一物体匀速提到同样的高度，改进后与改进前相比较，下列说法中正确的是（　　） A．有用功减少了 B．有用功不变，总功减少 C．做的额外功减少，总功不变 D．有用功增加，总功减少 4．（2026•剑阁县模拟）某人将一箱书搬上楼，可以有两种方法：一是把所有的书一起搬上楼；二是先搬一部分上楼，再搬剩下的部分。假设他上楼的速度相同，第一种方法搬书的功率为P1，效率为η1，第二种方法搬书的功率为P2，效率为η2，用这两种方法搬书的有用功分别为W1、W2，则（　　） A．W1＝W2，η1＞η2 B．P1＞P2，W1＜W2 C．P1＜P2，η1＜η2 D．P1＞P2，η1＝η2 5．（2026•丹江口市模拟）《物原》记载：“史佚始作辘轳。”如图所示，人们借助辘轳从井中汲水时，转动摇把，使绳子在轴筒上不断叠绕，从而将水桶从井中提出。借助辘轳汲水时，下列有关说法正确的是（　　） A．汲水时克服水重和桶重做的功是有用功 B．使用质量更大的水桶，可以提高辘轳的机械效率 C．增加水桶中水的重量，可以提高辘轳的机械效率 D．通过技术改良，可以将辘轳的机械效率提高到100% 考向二　机械效率的理解与简单计算 6．（2026•东海县校级模拟）利用如图所示的滑轮组测量机械效率时，实验中将重为6N的物体用时5s缓慢匀速提高10cm，弹簧测力计的示数为2.4N。则下列说法正确的是（　　） A．滑轮组做的有用功为0.72J B．拉力做的总功为0.6J C．滑轮组的机械效率为83.3% D．拉力做功的功率为0.12W 7．（2026•西青区模拟）如图所示，利用动滑轮把重400N的物体匀速提升了3m，作用在绳子自由端的拉力F为250N，方向竖直向上。不计绳重和摩擦，则下列选项正确的是（　　） A．绳子自由端移动的距离为3m B．动滑轮受到的重力为100N C．拉力F做的功为1200J D．该动滑轮的机械效率为62.5% 8．（2026春•黔东南州期末）用如图所示的滑轮组将重为G的物体提升h高度，已知绳端所需拉力为F，动滑轮自重为G动，绳端移动的距离为s。则下列表示该滑轮组的机械效率的表达式中正确的是（绳重与各种摩擦均忽略不计）（　　） A． B． C． D． 9．（2026•张店区模拟）如图用两个滑轮（不计绳重及摩擦）分别将重力为100N的甲、乙两物体在10s内匀速提升0.5m。所用的拉力分别为F甲、F乙，机械效率分别为η甲、η乙。则（　　） A．甲图中绳子自由端移动的速度是0.1m/s B．拉力F乙做的有用功为25J C．拉力F甲、F乙做的总功相等 D．机械效率η甲＞η乙 10．（2026•莆田二模）用如图所示的滑轮，分别将两个不同重物在相同时间内沿竖直方向匀速提升相同高度，不计绳重和摩擦，两次提升重物的过程中（　　） A．额外功相同 B．有用功相同 C．机械效率相同 D．拉力的功率相同 考向三　机械效率的测量与影响因素（滑轮组·斜面） 11．（2026春•固始县期末）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 12．（2026•常州模拟）小明在测量如图所示的滑轮组的机械效率η的实验中，通过改变物重G或动滑轮重G动进行了多次实验，若不计绳重与摩擦，下列关于机械效率与物重或动滑轮重的关系图像正确的是（　　） A． B． C． D． 13．（2026•安丘市一模）为测量动滑轮的机械效率，某同学用如图所示的动滑轮匀速提升重物，实验时测量出的有关数据如表所示。下列分析正确的是（　　） 物重G/N 2 重物上升高度h/m 0.1 绳自由端拉力F/N 1.2 重物上升时间t/s 2 A．应在弹簧测力计保持静止时读数 B．本实验动滑轮的机械效率为60% C．本实验中弹簧测力计拉力功率为0.12W D．若只更换质量更大的物体，该动滑轮的机械效率不变 14．（2026•武进区校级模拟）有一斜面长s＝5m、高h＝2m，用弹簧测力计把一物块沿斜面从底部匀速拉到顶部，弹簧测力计的示数如图所示。若该斜面的机械效率为80%，则以下说法不正确的是（　　） A．物体的重力为7.2N B．物体受到斜面的摩擦力为0.72N C．使用斜面可以省力 D．使用斜面可以省功 15．（2026春•肥城市期末）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 考向四　机械效率的综合计算 16．（2026春•岳西县月考）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．斜面的机械效率为80% C．工人做功的功率为16W D．增大推动重物的速度，斜面的机械效率增大 17．（2026•大兴区二模）如图所示为卷扬机通过动滑轮提升建筑材料的情境，已知建筑材料A重1000N，在30s的时间里匀速上升了6m，在这个过程中卷扬机对绳子的拉力做功的功率为220W。不计绳重和轮轴处的摩擦。则（　　） A．卷扬机对绳端的拉力大小为500N B．动滑轮受到的重力大小为100N C．动滑轮提升建筑材料A所做的有用功为6600J D．动滑轮匀速提升建筑材料A的机械效率为80% 18．（2026•沈丘县模拟）如图甲所示，电动机通过滑轮组沿斜面匀速拉动重为1000N的货物，电动机的输出功率恒为320W。0～10s内货物运动的路程随时间变化关系如图乙所示，10s时货物被提升的高度为2m。不计滑轮重、绳重及滑轮与绳的摩擦，则0～10s内（　　） A．斜面对货物的支持力做功为2000J B．电动机对绳子的拉力为400N C．货物受到斜面的摩擦力为300N D．滑轮组的机械效率为80% 19．（2026•重庆模拟）如图所示，小超将重为600N的物体A匀速提升了1m，用时10s。动滑轮重力为200N，B处能承受的最大拉力为900N，若小超体重为500N，双脚与地面接触面积为0.05m2，不计绳重与摩擦，则（　　） A．小超拉力做功的功率为40W B．小超对地面的压强为1×104Pa C．使用该滑轮组，小超最多能提起800N的物体 D．不管提起多重的物体，该滑轮组的机械效率总是80% ★ 重难题型专练（15题）★ （精选高频易错题，覆盖三功辨析、滑轮组与斜面效率测量及综合计算） 20．（2026春•怀仁市校级期末）学校科技节上，李同学和张同学一起体验了滑轮组座椅，该滑轮组座椅由甲、乙两个滑轮组成，如图所示。李同学坐在座椅上，张同学向下拉动绳子将李同学匀速拉起。为了提高滑轮组座椅的机械效率，可以采取的措施是（　　） A．增大绳子的自重 B．减小甲滑轮的重力 C．减小乙滑轮的重力 D．增大拉绳子的速度 21．（2026春•海淀区校级期末）用图所示的动滑轮，先后将两个不同重物在相同时间内匀速提升一定高度，两次做功的情况如图所示。则（　　） A．先后两次重物被提升的高度相同 B．第一次提升重物时机械效率较低 C．先后两次提升重物的重力之比为9：7 D．先后两次提升重物的总功率之比为6：5 22．（2026春•泗县期末）物流配送站内，工人利用如图所示的滑轮组，用300N的拉力将重为540N的货物在10s内沿竖直方向匀速提升2m，不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（　　） A．吊起动滑轮绳子股数为3 B．动滑轮的重力为100N C．该过程中滑轮组的机械效率为90% D．工人拉力做功的功率为60W 23．（2026•任丘市二模）如图甲所示，工作人员正在组装神舟飞船。用图乙所示的电动滑轮将质量为2吨的飞船部件在10s内匀速提升2m，电动滑轮的机械效率为80%（g取10N/kg），以下分析正确的是（　　） A．电动滑轮的总功为5×104J B．飞船部件的重力为2×103N C．绳子自由端移动的距离为2m D．电动滑轮的功率为5×104W 24．（2026•城关区校级模拟）小明家新建的房子准备装修。为了把水泥从地面送上楼，他在楼上安装了一个滑轮组（如图所示），每个滑轮的质量约为4kg。他将一袋50kg的水泥匀速提升4m，用时10s，不计绳重和摩擦，g取10N/kg，下列说法错误的是（　　） A．小明对绳子施加的拉力为F＝270N B．小明拉动绳子的速度为0.8m/s C．此滑轮组的机械效率是92.6% D．小明提高拉动绳子的速度可提高滑轮组的机械效率 25．（2026•无锡校级二模）如图甲、乙所示，用两个动滑轮分别将物体A、B匀速竖直提升相同高度，已知GA＝2GB，两个动滑轮的机械效率相等（忽略绳重和摩擦）。下列说法正确的是（　　） A．两个动滑轮重力的大小关系是G动甲＜G动乙 B．拉力做功的比值W甲：W乙＝2：1 C．若用这两个动滑轮提升相同物体，甲更省力 D．若用这两个动滑轮提升相同物体，甲的机械效率更高 26．（2025秋•新吴区期末）小明将两箱书搬上楼，采用了如图所示的两种方法：一是把两箱书一起搬上楼，如图甲所示；二是先把一箱书搬上楼，再搬剩下的一箱，如图乙所示。假设小明上楼的速度相同，两种方法中小明做功的功率分别为P甲、P乙，机械效率分别为η甲、η乙。下列说法中正确的是（　　） A．P甲＞P乙，η甲＞η乙 B．P甲＞P乙，η甲＝η乙 C．P甲＞P乙，η甲＜η乙 D．P甲＝P乙，η甲＞η乙二．计算题（共5小题） 27．（2026•昌吉州模拟）人们在往卡车上装载较重货物时，常常会在车尾斜搭一块木板，在货车上固定一个滑轮，将装载过程可构建成如图所示的模型。当将重为1×104N的货物从斜面底端沿斜面匀速拉至斜面顶端时，钢绳对货物施加的沿斜面的拉力F为5000N，已知斜面高为2m，斜面长为5m。当换一辆高为2.4m的卡车时，用同一木板延长后运载同一货物，机械效率不变。在货物从斜面底端被拖上卡车的过程中，不计钢绳重和钢绳与滑轮间的摩擦，额外功为多少（　　） A．5000J B．6000J C．1000J D．3000J 28．（2025秋•花山区校级期末）利用如图所示的滑轮组在10秒内将重物A沿水平方向移动了2米，已知物体A的重力为500N，拉力F为40N，滑轮组的效率为75%，下列说法正确的是（　　） A．物体A在移动的过程中重力做的功为1000J B．物体A受到的滑动摩擦力为160N C．物体A所受的滑动摩擦力做功的功率是18W D．拉力F做的功为180J 29．（2026春•卢龙县期末）如图甲所示，用拉力F竖直向上匀速提升质量为80kg的货物，货物移动的距离与时间的关系如图乙所示，动滑轮所受的重力为200N，不计绳重和摩擦，g取10N/kg。下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度为0.5m/s B．拉力F为1000N C．拉力F的功率为250W D．动滑轮的机械效率约为80% 30．（2026春•遵化市期末）实践小组为研究简单机械的工作特点，用图示的甲、乙、丙三种简单机械分别提起重力为60N的同一重物，已知滑轮重20N，质量分布均匀的杠杆（OB＝2OA）重10N，手始终沿竖直方向匀速拉动，忽略绳重及摩擦。下列说法正确的是（　　） A．甲装置可以省力 B．乙比甲装置的机械效率低 C．用丙装置由图示位置提起重物，拉力F3逐渐变小 D．丙装置提升的重物越重，其机械效率越低 31．（2026•沙依巴克区校级四模）如图甲所示，用动滑轮提升物体时，绳端需要施加的拉力F与物体重力G的关系图像如图乙所示（绳重和摩擦忽略不计），当动滑轮的效率为80%时，绳端需要施加的拉力F为（　　） A．20N B．25N C．30N D．40N 32．（2026春•天长市期末）一木箱重300N，工人用沿斜面向上的拉力F将木箱匀速拉到高处，如图甲所示，已知整个过程中拉力F做的功W与木箱沿斜面运动距离s的关系如图乙所示，整个过程的额外功是240J，下列说法正确的是（　　） A．使用斜面既能省力，又能省功 B．斜面的机械效率为40% C．木箱被提升的高度为1.2m D．木箱所受的摩擦力为60N 33．（2026春•招远市期末）如图，为了提升重物，选用了粗细均匀，重为G的杠杆，不计杠杆支点处的摩擦，先后把同一个重物挂在A、B两处，每次均用竖直向上的力让重物匀速上升同样的高度，下列说法正确的是（　　） A．重物挂在B处时拉力做的额外功多 B．重物挂在B处时杠杆的机械效率高 C．重物挂在A处时拉力做的有用功多 D．重物挂在A处时拉力做的总功少 34．（2026•梓潼县一模）物理学中把机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械效益MA，用于比较不同机械的省力程度。现用图示滑轮组匀速提升重物，不计绳重和摩擦。下列描述滑轮组的机械效益MA与物体重力G物、动滑轮重G动、机械效率η和承担动滑轮绳子股数的关系图线中，可能正确的是（　　） A． B． C． D． 学科网 · 重难突破系列　|　苏科版九年级物理　|　专题三 机械效率 — 1 — 学科网（北京）股份有限公司 $