期中专题复习：机械效率专题（二）2026-2027学年苏科版九年级上册物理

2026年苏科版九年级上册物理期中专题复习：机械效率专题（二） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图所示，这是我国出土的一种西汉晚期的陶井模型装置复原图，使用时用一侧的小罐取水，拉动另一侧的绳子，可以把水提上来，忽略绳重。下列说法正确的是（     ） A．滑轮为动滑轮 B．应用此滑轮可以省功 C．该装置的机械效率可达100% D．绳子向下拉动的距离与小罐上升的距离相等 2．关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（     ） A．机械在单位时间内做功越多，功率越大B．机械所做的有用功越多，它的机械效率一定越高 C．功率大的机械一定比功率小的机械做功多D．功率大的机械一定比功率小的机械做功用时少 3．用甲、乙两个滑轮组分别将两个物体在相同时间内匀速提升相同高度，拉力分别为，此过程相关数据如图丙所示。下列说法不正确的是（     ） A．和一样大 B．的功率比的功率大 C．甲、乙装置中的两个物体 D．乙的机械效率比甲小 4．如图所示甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度。若，所用竖直向上的拉力分别为F1和F2，两装置的机械效率分别为η1和η2（忽略绳重和摩擦）。则下列选项正确的是（     ） A．， B．， C．， D．， 5．小明将两箱书搬上楼，有两种方法：一是把两箱书一起搬上楼；二是先搬一箱书上楼，再搬剩下的一箱。假设他上楼的速度相同，第一种方法搬书的功率为，机械效率为，第二种方法搬书的功率为，机械效率为，以下关系中正确的是（     ） A．， B．， C．， D．， 6．如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用拉力FA、FB在相同时间内将重为GA、GB的两个物体匀速提升相同高度，拉力的功率为PA、PB，装置的机械效率为ηA、ηB，不计绳重和摩擦，下列推理中正确的是（     ） A．若GA=GB，则FA一定等于FBB．若GA>GB，则FA一定小于FB C．若GA＜GB，则ηA可能等于ηBD．若GA=GB，则PA一定等于PB 7．将一个重为4.5N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端（如图所示），斜面长1.2 m，高0.4 m，对物体的拉力为1.8N（物体大小可忽略）。则下列说法正确的是（     ） A．物体与斜面之间的摩擦力为1.8N B．有用功为0.36J C．总功为1.8J D．机械效率为83.3% 8．工人用相同的滑轮以图甲、乙所示的两种方式，在相同时间内把同一物体竖直匀速提升相同高度。甲斜向下拉动，乙竖直向上拉动。物体质量大于滑轮质量，忽略绳重，摩擦和空气阻力，对比两种方式，下列说法正确的是（     ） A．甲中工人改为竖直下拉，拉力会变小 B．甲中绳端拉力做的功较大 C．乙中工人拉力的功率较小 D．乙中滑轮的机械效率较小 9．如图所示，用完全相同的两个滑轮绕成了甲、乙两个滑轮组（不计绳重和摩擦），在、的拉力作用下分别将重为、的两个物体在相同时间内匀速提升相同的高度，提升物体的拉力、所做的功分别为、，机械效率分别为、，则下列判断正确的是（     ） A．若，则B．若，则拉力功率 C．若，则D．若，则 10．如图，工人把一罐装满油的油桶用小车由水平位置匀速提起到甲图所示的位置；图乙是工人抬油桶的简化示意图，整个过程中，力始终竖直向上；下列说法正确的是（     ） A．抬油桶时小车相当于费力杠杆 B．抬油桶时不变 C．抬油桶时动力臂变大、阻力臂变小 D．改抬空油桶时效率不变 11．为了将放置在水平地面上、重的重物提升到高处，小明同学设计了如图（甲）所示的滑轮组装置，当小明用图（乙）所示随时间变化的竖直向上拉力F拉绳时，重物的速度v随时间t变化的关系图像如图（丙）所示，不计摩擦和绳重，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向，则下列说法正确的是（     ） A．在时，此滑轮组的机械效率为 B．在时，物体已经被拉离地面 C．在的过程中拉力所做功的功率是 D．动滑轮的重力等于 12．图中AOB是可绕竖直杆O点无摩擦转动的均质木杆，木杆重200 N，在A端挂重为300 N的物块，AO与OB的长度之比为5:4。人始终沿竖直方向拉挂在B端的轻环，使木杆水平平衡。说法正确的是（     ） A．人要不被拉起，则人重至少为375 N B．缓慢拉动使物体上升，人施加的拉力为240 N C．将轻环从B向左移动后重新固定（仍在O右侧），沿竖直方向拉动可提高机械效率 D．取下木杆，重新以距A端为木杆的四分之一长的C点挂在O点处，其他条件不变会提高提升重物时机械效率 二、填空题 13．如图所示，用竖直向上的力匀速拉动质量均匀的杠杆，一重为18N的物体挂在杠杆中点处，现将重物缓慢升高0.1m，拉力大小F=10N，拉力移动的距离为0.2m，不计转轴处的摩擦。则拉力所做的功为____________J，有用功为____________J，杠杆的机械效率为____________%。 14．如图所示，用相同的滑轮组成的甲、乙两个滑轮组，不计摩擦和绳重，分别用两装置提升相同的重物到同一高度，则F1____________F2，机械效率η甲____________η乙（以上两空选填“>”、“<”或“=”）；若增加重物被提升的高度，则机械效率将____________，若增加被提升物体的重力，则机械效率将____________（以上两空选填“变大”、“变小”或“不变”）。 15．货车装货可以使用如图所示的斜面。在斜面上将一个重的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为，拉动的距离，提升高度，所用时间，则拉力F做的功是____________J，拉力做功的功率为____________W，物体与斜面之间的摩擦力是___________N。 16．如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用FA、FB匀速提升重力相等的A、B两物体，不计绳重和摩擦。则FA____________FB，η甲____________η乙。（均选填“>”、“<”或“=”） 17．请你根据漫画内容回答问题： (1)甲图中的胖子重900 N，袋子重500 N，滑轮重50 N，请推测瘦子的体重大概是___________N； (2)请你在甲图中寻找可用工具，帮助图乙中的瘦子解决问题，你的方案是___________； (3)如果胖子用你设计的简单机械，能达到的最高机械效率是___________。（保留1位小数） 三、实验题 18．某实验小组在测滑轮组机械效率实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。 实验次数 物理量 1 2 3 钩码重G/N 4 4 6 钩码上升的高度h/m 0.1 0.1 0.1 绳端拉力F/N 1.8 1.6 2.4 绳端上移的距离s/m 0.3 0.4 机械效率/η 74.1% 62.5% (1)通过表中数据可分析出第2次实验是用___（填“甲”或“乙”）图所示装置做的实验。 (2)通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率_____（填”越高”“不变”或“越低”）。 (3)小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次实验，表中第3次实验中空缺的数据应为：绳端移动距离s＝_____m，机械效率η＝_____。 (4)比较第1次实验和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮组，当_____，则机械效率越大。 (5)如采用图丙装置，改变动滑轮重G，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图丁的图像，分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为_____N。（忽略绳重和摩擦） 19．利用如图所示装置探究杠杆的平衡条件： (1)实验前，杠杆如图-1所示，应将杠杆两端的平衡螺母向__________（填“左”或“右”）调节； (2)实验时，在杠杆两端加挂钩码，并移动钩码位置使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是______________________________； (3)经过多次实验，以两边钩码对杠杆的拉力分别为动力和阻力，对应的力臂为和，可得杠杆的平衡条件。实验中进行多次实验的目的是______________________________； (4)如图-2所示，在水平平衡的杠杆、两处挂数量不同的钩码，此时杠杆仍在水平位置平衡。若将、两处所挂的钩码同时向远离支点方向移动一小格，则杠杆将__________（填“仍保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”） (5)取下处的钩码，改用弹簧测力计拉杠杆的处，如图-3所示，当弹簧测力计由位置2转至位置1的过程中，杠杆始终在水平位置保持平衡，则弹簧测力计的示数变化情况为__________（填字母）。 A．变大 B．先变大后变小 C．变小 D．先变小后变大 (6)小红认为杠杆平衡条件可以表述为：动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离。小明不同意小红的说法，并设计了圆盘形杠杆，如图-4所示，圆盘可以绕着圆心转动（转轴阻力忽略不计），圆盘上所在直线上相邻两点间距离相等，他先在圆盘的点挂上4个钩码，然后在点挂上适量钩码，圆盘恰好平衡。接下来他又进行了如下操作： ①保持力臂不变，改变支点到作用点的距离，可以把点的这些钩码改挂在__________点，观察圆盘是否平衡； ②保持支点到作用点的距离不变，改变力臂的大小，可以把点的这些钩码改挂在__________点，观察圆盘是否平衡。 通过实验现象，证明了小红的说法是错误的。 (7)完成上述实验后，小亮又测量了杠杆的机械效率，如图-5所示，实验时竖直向上拉动弹簧测力计，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升。如果仅将钩码悬挂位置由A处移至处，此杠杆的机械效率将__________。（填“变大”“变小”或“不变”）（不计摩擦） 四、计算题 20．斜面是一种简单机械，在我国战国时期，墨子所作的《墨经》一书中就记载了利用斜面来提升重物的方法。如图所示，工人利用长木板斜搭车尾，用平行于斜面500N的拉力将重为1000N的物体由斜面底端匀速拉到顶端，用时10s，斜面的高度为2m，长为5m。（g=10N/kg） (1)工人做的有用功是多少？ (2)斜面的机械效率是多少？ (3)物体受到斜面的摩擦力大小为多少？ 21．如图所示，工人利用滑轮提升重物。以0.5m/s的速度拉绳子将重为270N的重物匀速竖直提升10m，此过程中，工人对绳端做功的功率为75W，不计绳重与摩擦，g取10N/kg，求： (1)工人对绳端施加的拉力。 (2)滑轮受到的重力。 (3)此过程中，滑轮的机械效率。 五、综合题 22．如图所示，工人用滑轮组匀速提升重为 300N 的货物，克服绳重和摩擦做的额外功为 600J，对绳子自由端的拉力为 200N，货物上升的高度为 10m。求： (1)请在图中画出绳子的绕法； (2)所做的有用功 ； (3)滑轮组的机械效率η； (4)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 9 10 答案 D A D A A D D D B B 题号 11 12 答案 C D 1．D 【详解】A．由图可知滑轮轴固定不动，为定滑轮，故A错误； B．由功的原理可知，使用任何机械都不能省功，故B错误； C．提水时需克服小罐重力和摩擦做额外功，有用功小于总功，机械效率小于100%，故C错误； D．定滑轮不省距离，绳子自由端移动距离等于物体上升高度，即绳子向下拉动的距离与小罐上升的距离相等，故D正确。 故选D。 2．A 【详解】A．功率定义式为，单位时间即t相同，W越大则P越大，故A正确； B．机械效率公式为，η由和共同决定，仅多无法确定η大小，故B错误； C．由推导得，W由P和t共同决定，P大若t很小，W不一定更大，故C错误； D．由推导得，t由W和P共同决定，P大若W很大，t不一定更小，故D错误。 故选A。 3．D 【详解】由图丙可知，甲滑轮组总功，额外功；乙滑轮组总功，额外功。 甲、乙的有用功分别为， C．由可知，，，则，故C正确； A．由图可知，，由可知，， 则，故A正确； B．由可知，时间相同，，则，故B正确； D．甲、乙的机械效率分别为， 则乙的机械效率比甲大，故D错误。 本题选择描述不正确的，故选D。 4．A 【详解】由图可知甲装置动滑轮上绳子段数 ，乙装置动滑轮上绳子段数 。 忽略绳重和摩擦，拉力 则， 因 ，滑轮质量相等即 相等，故 机械效率 则， 因 ， 相等，故 ，故B错误，A正确。 故选 A。 5．A 【详解】两箱书的重力一定，上楼的高度相同，根据，两种方法做的有用功相等。额外功是克服小明自身重力做的功。第一种方法上楼1次，第二种方法上楼2次，小明自身体重不变、上楼高度不变，因此第二种方法做的额外功更多，则第二种方法的总功更大，由可知，有用功相同时，总功更大的，机械效率更小，所以；因上楼速度相同，第一种方法上楼1次，第二种方法上楼2次，故方法二上楼的时间是方法1的2倍，则 ， 比较可知，。故A正确，BCD错误。 故选A。 6．D 【详解】A．由图可知，，不计绳重和摩擦，拉力，若，则，，故，故A错误； B．若，由，可知，无法确定与的大小关系，故B错误； C．不计绳重和摩擦，机械效率，若，则，故C错误； D．若，提升相同高度，有用功相同，额外功相同，总功相同，时间相同，由可知，故D正确。 故选D。 7．D 【详解】克服物体重力做的功为有用功，有用功为 拉力做的功为总功 额外功为克服斜面摩擦力做的功，额外功为 摩擦力 机械效率 故选D。 8．D 【详解】设物重为，动滑轮重为，提升高度为，时间为。 A．甲为定滑轮，动力臂和阻力臂均为滑轮半径，忽略摩擦和绳重，拉力，改为竖直下拉拉力大小不变，故A错误； B．甲中绳端移动距离，拉力做的功 乙为动滑轮，拉力，绳端移动距离，拉力做的功 因，则，故B错误； C．甲的功率，乙的功率，因，则，故C错误； D．有用功，甲的机械效率 乙的机械效率 因，则，故D正确。 故选D。 9．B 【详解】由图可知甲滑轮组承担物重的绳子股数 ，乙滑轮组 。不计绳重和摩擦，额外功 。 A．若 ，提升高度 相同，有用功 相同；动滑轮重相同，额外功 相同；总功 相同，即 。机械效率 相同，即 ，故A错误； B．总功 ，时间 相同，功率 相同，即 ，故B正确； C．若 ，总功 ，因 ，则 ，故C错误； D．若 ，机械效率 ，因 ，则 ，故D错误。 故选B。 10．B 【详解】A．由图乙可知，用小车抬起油桶时，动力臂大于阻力臂，由杠杆平衡条件可知，动力小于阻力，小车相当于省力杠杆，故A错误； B．设动力作用点到支点的距离为，重心到支点的距离为；由几何关系可知，动力臂与阻力臂之比等于与之比，即；由杠杆平衡条件得 因、、均不变，故不变，故B正确； C．抬起过程中，杠杆与水平面的夹角变大，由几何关系可知动力臂和阻力臂均变小，故C错误； D．改抬空油桶时，有用功变小，额外功不变，由可知，效率变小，故D错误。 故选B。 11．C 【详解】A．滑轮组承担物重的绳子段数，时滑轮组的机械效率 ，故A错误； B．0.3s属于0~1s区间，重物速度为0，在地面处于静止状态，没有被拉离地面，故B错误； C．2~3s内重物匀速上升，由图丙得重物速度，则绳子自由端速度 拉力的总功率，故C正确； D．2~3s内重物匀速上升，受力平衡，不计摩擦和绳重，满足关系 此时拉力，代入公式得动滑轮重力，故D错误； 故选C。 12．D 【详解】设，，则木杆总长。均质木杆重心在几何中心，距端，即距支点左侧处。 AB．根据杠杆平衡条件，有 即，解得 人拉轻环的力为，根据力的作用是相互的，环拉人的力也为。人要不被拉起，人重至少为。缓慢拉动过程中，物体重力不变，且动力臂和阻力臂的比值不变，则拉力保持不变，故AB错误； C．机械效率 由几何关系 则 可见，机械效率与拉力作用点位置无关，故C错误； D．取下木杆以点（距端总长即处）挂在点作为新支点（C点为新支点）。此时物块在左侧处，重心在右侧处（），则物体重力的力臂与木杆重力的力臂相等，提升重物时，物体上升，则木杆的重心下降，且木杆重力的方向与人拉力的方向相同，杆的重力帮助人提升物体，人做的总功减小，有用功不变，机械效率提高，故D正确。 故选D。 13． 2 1.8 90 【详解】拉力做的总功为 提升重物做的有用功为 由可得，杠杆的机械效率为 14． > = 不变 变大 【详解】由图可知，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。不计绳重和摩擦时，由可知，当、相同时，。 不计摩擦和绳重时，由可知，当、相同时，。 因机械效率与重物提升高度无关，故增加提升高度时，机械效率不变。 从上述推导式可知，当不变时，物重增大，有用功在总功中的占比会提升，因此机械效率变大。 15． 1600 80 100 【详解】拉力做的功 拉力做功的功率 克服重力做的有用功 因，故克服摩擦力做的额外功 由可知，物体与斜面之间的摩擦力 16． > = 【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。不计绳重和摩擦，由可知，因，故 不计绳重和摩擦，物重和动滑轮重均相等，由可知， 17．(1)小于500N (2)把滑轮从固定支架取下，作为动滑轮使用，用动滑轮提升袋子 (3)90.9% 【详解】（1）图中的滑轮是定滑轮，定滑轮不省力，只能改变力的方向。漫画里瘦子被500N的袋子拉着向上运动，说明袋子的重力大于瘦子的重力，因此瘦子体重小于500N。 （2）甲图中可用的工具只有这个滑轮和绳子，将原本固定的定滑轮卸下，把它套在袋子的挂绳上，就可以改装成动滑轮，动滑轮能省一半力，瘦子就可以用更小的力提起500N的袋子，解决自己体重不足拉不住袋子的问题。 （3）改装为动滑轮后，胖子体重900N远大于提升所需的拉力，额外功来自动滑轮的自重。机械效率 18．(1)乙 (2)越低 (3) 0.3 (4)提升的重物越重 (5)12 【详解】（1）根据绳端移动距离和钩码上升高度的关系，第2次实验中 说明承担物重的绳子段数为4，对应动滑轮数量更多的乙装置。 （2）第1、2次实验提升重物相同，乙的动滑轮更多、质量更大，机械效率62.5%小于甲的74.1%，因此可得：动滑轮总质量越大，滑轮组机械效率越低。 （3）第3次用第1次的甲装置，承担物重的绳子段数为，因此绳端移动距离 机械效率 （4）第1、3次是同一滑轮组，动滑轮重力不变，第3次钩码更重，机械效率更高，因此结论为：同一滑轮组，当提升的重物越重，则机械效率越大。 （5）忽略绳重和摩擦时，额外功仅来自动滑轮重力，机械效率可推导为。A点处，，代入解得。 19．(1)右 (2)便于读出力臂 (3)寻找普遍规律 (4)左端下沉 (5)D (6) G F (7)变大 【详解】（1）图1中杠杆左端低、右端高，实验前调节平衡螺母时，需将平衡螺母向杠杆上翘的右侧调节，使杠杆在水平位置平衡。 （2）钩码的拉力沿竖直方向，杠杆水平平衡时，力臂恰好与杠杆重合，可直接通过杠杆刻度读取力臂数值。 （3）仅通过1-2次实验得到的结论具有偶然性，多次改变力和力臂的数值进行实验，才能总结出具有普适性的杠杆平衡规律。 （4）假设每格长度为L，每个钩码重力为G，初始平衡时满足。钩码同时向外移动1小格后，左侧力与力臂的乘积为，右侧为，左侧乘积更大，因此杠杆左端下沉。 （5）弹簧测力计从位置2转至位置1的过程中，拉力方向先从倾斜变为竖直向下、再变为倾斜。当拉力竖直时，力臂达到最大（等于OC的长度），根据杠杆平衡条件，力臂先变大后变小，因此拉力先变小后变大，故选D。 （6）①D点钩码竖直向下拉力的力臂为支点O到拉力作用线的垂直距离，挂在G点时拉力力臂与D点相等，但支点到G点的距离不等于到D点的距离，符合实验要求，因此可改挂在G点。 ② 钩码挂在F点时，与挂在D点时支点到作用点的距离相等，但拉力力臂不相等，符合实验要求，因此可改挂在F点。 （7）不计摩擦时，杠杆的额外功来自提升杠杆自身重力做的功。将钩码从A移到C，提升相同高度的钩码时，杠杆重心上升的高度变小，额外功减少，有用功占总功的比例提升，因此杠杆的机械效率变大。 20．(1) 2000J (2) (3) 100N 【详解】（1）物体沿斜面匀速上升，有用功为克服重力做的功 （2）拉力做的总功为 斜面的机械效率 （3）斜面的额外功为克服摩擦力做的功 可得 21．(1)150N (2)30N (3)90% 【详解】（1）匀速拉绳过程中，拉力功率与绳端速度满足，则拉力 （2）由图知动滑轮承担物重的绳子段数，不计绳重与摩擦，绳子上的拉力 则滑轮重力 （3）根据可得，滑轮的机械效率 22．(1) (2)3×103J (3)75% (4)40N 【详解】（1）人站在地面上拉绳子，要求施力方向向下，从绳子末端开始，依次绕过定滑轮、动滑轮，绳子的固定端在定滑轮的挂钩上，据此作图。 （2）所做的有用功 （3）绳子自由端移动距离 拉力做的总功 滑轮组的机械效率 （4）总额外功 克服动滑轮重力的额外功 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 $