2026-2027学年苏科版九年级上学期期中物理易错点练习（04机械效率）

2026-2027学年苏科版九年级上学期期中物理易错点练习（04机械效率） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、机械效率概念 1．骊山十八弯是西安公认的最美环绕山坡的盘山公路，这样车辆向上行驶时可以（     ） A．省力 B．提高机械效率 C．省功 D．减小上山的距离 2．关于功、功率、机械效率的说法中，正确的是（     ） A．功率大的机械，做功一定多 B．做功时间短的机械，功率一定大 C．机械效率高的机械，功率一定大 D．所有机械的机械效率都小于1 3．斜面是一种简单机械。螺丝钉是被拧成圆柱形的斜面，螺丝钉上的螺纹就像图甲中形成的纹路，一圈圈螺纹的长相当于斜面的长度。仔细观察如图乙、丙所示的两个螺丝钉，则（     ） A．乙能省功，丙更省力 B．丙能省功，乙更省力 C．乙、丙都不能省功，乙更省力 D．乙、丙都不能省功，丙更省力 4．小明利用滑轮组用时将重为的货物轻松地提到高的楼顶，他自豪地说，“如果不用滑轮组，我将的货物走楼梯扛到楼顶得，就累坏了”，可见滑轮组可以（     ） A．省力 B．省功 C．省力又省功 D．不做无用功 5．理解物理概念是学好物理的关键。下列关于功、功率和机械效率的说法，正确的是（     ） A．机械效率越高的机械，表明它做的有用功越多 B．功率越大，做功就越快，机械效率也越大 C．有用功一定，减小额外功，可以提高机械效率 D．做功所花时间越短，功率就越大 二、机械效率的大小比较 6．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G1= G2，所用竖直向上的拉力分别为F1和F2，拉力做功的功率分别为P1和P2，两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． 7．有两台机器，甲的机械效率为90%，乙的机械效率为80%。下列说法正确的是（　　） A．甲做的有用功一定比乙做的有用功多 B．两台机器做的总功相等时，甲做的有用功一定比乙做的有用功多 C．甲一定比乙更省力 D．甲做的功一定比乙做的功多 8．如图，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用、匀速提升重力为、的A、B两个物体。物体提升相同高度，不计绳重和摩擦，下列说法一定正确的是（　　） A．若，则 B．若，则 C．若，则 D．若，则 9．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”）。 10．小明要将两箱书搬上楼，一箱书重300N，另一箱书重200N，楼层高3m，假设每次上楼用时均为10s。则用如图所示的两种方法搬书，人对书做的功Wa___________Wb，人对书做功的功率Pa___________Pb，机械效率ηa___________ηb（均选填“大于”、“等于”或“小于”）。 三、机械效率的计算 11．如图所示的滑轮组，用40N的拉力F将重为60N的物体竖直匀速提起，绳子自由端在10s内移动了5m（不计绳重和摩擦）。下列说法正确的是（　　） A．动滑轮的重力为60N B．提升物体所做的有用功为400J C．绳端拉力的功率为40W D．滑轮组提升物体的机械效率为75% 12．如图所示，用的拉力，在20s内将重为400N的物体匀速提升了4m，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．物体上升的速度为 B．滑轮的机械效率为62.5% C．滑轮的机械效率为80% D．滑轮的机械效率为83.3% 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．《墨经·经下》里记载的一种斜面引重车，可以将重物拉举到所需的高度。如图所示为这种引重车的侧面示意图。若用该引重车将重为1000 N的木箱从斜面的底端匀速拉到顶端。已知斜板长，此时后轮轴上绳子受到的拉力为（不计绳重、轴处的摩擦），拉力做功__________J，如果此过程中斜面的机械效率是80%，则有用功是__________J。由数据可知使用斜面可以__________（选填“省功”或“省力”）。 15．如图所示，超市购物时，小明用沿斜面向上150N的推力，将总重为500N的小车匀速推到斜面顶端。已知斜面高1.2m，长5m。此过程中小明推力做功为__________J；该斜面的机械效率为__________；日常生活中人们利用斜面可以__________（选填“省力”或“省功”）。 16．有一种小型千斤顶，当手往下压动摇臂时，能把顶着的重物微微抬高一段很小的距离，把摇臂向上复位时，抬起的重物可以保持不动，再按下摇臂时，重物又被微微抬起，上下往复操作摇臂，重物便渐渐举高。用这种千斤顶把重6×103N的货物顶起，施加在摇臂上向下的压力为200N，每压一次，手向下移动的距离是50cm，压10次后，货物被抬高10cm，用时30s，若不考虑手使摇臂向上复位所做的功；则此过程中对货物做的有用功为___________J，手对机械做的功为___________J，该千斤顶的机械效率是___________。 17．如图所示，工人师傅要将重为1000N的木箱拉到1.5m高的车厢里，他将一块5m长的木板搁在地面与车厢之间构成斜面，然后站在车上用的拉力将物体从斜面底端匀速拉到车厢里，用时。求： (1)斜面对木箱的摩擦力； (2)该斜面的机械效率； (3)若工人想更省力，换用了一块长的木板搭成斜面（车厢高度不变）。当他用的拉力也能将木箱匀速拉到车厢时，求此时斜面的机械效率。 18．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。 19．如图所示的新能源汽车备受人们的青睐，相比传统燃油汽车，电动汽车具有无尾气排放、噪音小、起步快等优点。该款新能源汽车载人后的总质量，电动机功率，当汽车在水平路面以的速度匀速直线行驶时，汽车所受阻力f为总重力的0.15倍，g取。求： (1)汽车以的速度匀速直线行驶所用的时间； (2)电动机工作时的机械效率。 四、机械效率的实验题 20．某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示： 实验次数 钩码重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η 1 4 0.1 2.7 0.2 74% 2 4 0.1 1.8 0.3 74% 3 8 0.1 3.1 0.3 86% 4 8 0.1 2.5 0.4 (1)实验中应沿竖直方向____________拉动弹簧测力计，某同学在该实验中加速向上提升重物，所测滑轮组的机械效率会____________（“偏大”、“偏小”或“不变”）。 (2)通过比较____________（填实验次数的序号）两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数____________（“有关”或“无关”）；比较2、3两次实验得出结论：同一滑轮组，____________，滑轮组的机械效率越高。第4次实验空格中数值为____________。 (3)实验中使用了不同的滑轮组，还多次改变提升的物重来测量滑轮组的机械效率，目的是为了____________。（填字母） A．减小摩擦 B．多次测量取平均值减小误差 C．获得多组数据归纳出物理规律 (4)用同一滑轮组匀速提升重力不同的物体，该滑轮组的机械效率η与所提升物体的重力G的关系图像正确的是____________（不计绳重和摩擦）。 A． B． C． D． (5)若每个滑轮的质量为100g，第三次实验中克服摩擦做的额外功为____________J（不计绳重）。 21．图甲是某居民楼前的无障碍通道，一位中年人正用轮椅推着他年迈的父亲缓缓上行，图乙是该通道斜面示意图。为了解中年人推轮椅时所用力的大小，小红和小华进行了探究。她们从斜面底端A点沿斜面确定了相距处的B点。（g取） (1)使刻度尺“0”刻度线与水平地面对齐，正确测量B点高度；选用车轮与轮椅相同材质、花纹的小车为研究对象，进行了如下操作： ①正确使用弹簧测力计，测出小车重为； ②将弹簧测力计与斜面平行放置并进行__________然后沿斜面方向匀速拉动小车，如图乙，弹簧测力计示数为__________； ③计算出将小车从A点拉到B点的过程中，拉力所做的功为__________J；利用斜面将小车从水平地面提升到B点时的机械效率为__________%。 (2)在小车上逐渐添加重物，测出小车的总重，测出沿斜面匀速拉动小车需要的力，计算出拉小车从点到点所做的功：计算出竖直向上将小车从水平地面提升到点所做的功。以功为纵坐标，以小车总重为横坐标，建立平面直角坐标系，作出和与小车总重的关系图像，分别如图丙中的线段和； ①由图像可知：用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重__________（选填“有关”或“无关”）； ②若这位父亲的质量，所坐的轮椅质量，则中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，推力的大小为__________N，轮椅在斜面上所受摩擦力为__________N。 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 11 12 答案 A D C A C B B C D C 1．A 【知识点】斜面模型及相关计算、机械效率的定义、影响机械效率大小的因素 【详解】盘山公路属于斜面类简单机械； A．高度一定时，斜面通过增大运动距离减小所需牵引力，可省力，故A正确； B．设山高为h，车重为G，斜面摩擦力为f、长度为s，有用功，额外功，机械效率，s越长则越大，越小，故B错误； C．根据功的原理，任何机械都不省功，故C错误； D．盘山公路增大了车辆上山的运动距离，故D错误。 故选A。 2．D 【知识点】功和功率的区别和联系、P=W/t、机械效率的定义 【详解】A． 由功的公式可知，做功多少由功率、做功时间共同决定，仅功率大无法确定做功多少，故A错误； B．由功率公式可知，功率由做功多少、做功时间共同决定，仅做功时间短无法确定功率大小，故B错误； C．机械效率，反映有用功占总功的比例，功率反映做功快慢，二者是无关联的物理量，无必然联系，故C错误； D． 使用任何机械都不可避免做额外功，故，则机械效率，故D正确。 故选D。 3．C 【知识点】斜面模型及相关计算、机械效率的定义 【详解】根据功的原理可知，使用任何机械都不能省功；拧相同的深度时，斜面越长越省力，一圈圈螺纹的长相当于斜面的长度，由图示可知，乙螺丝钉的螺纹更密，相当于斜面最长，用的力最小。故选C。 4．A 【知识点】滑轮组的构成及优点、有用功和额外功 【详解】小明用滑轮组“轻松”提起货物，而直接扛则“累坏了”，这直观地反映了使用机械后所需施加的力减小了。根据功的原理，使用任何机械都不能省功，使用滑轮组时不可避免地要克服动滑轮重、绳重及摩擦做额外功（无用功）。因此，滑轮组的主要作用是省力，但不能省功，也不能避免做无用功。故选A。 5．C 【知识点】功率的定义及意义、有用功和额外功、机械效率的定义、影响机械效率大小的因素 【详解】根据机械效率公式、功率公式分析： A．是有用功与总功的比值，总功不确定时，无法由高低判断多少，故A错误； B．功率越大做功越快，但功率与机械效率无关联，机械效率不一定更大，故B错误； C．一定时，减小，总功减小，的分子不变、分母减小，增大，可提高机械效率，故C正确； D．功率由做功大小和做功时间共同决定，仅做功时间短、做功多少不确定时，无法判断功率大小，故D错误。 故选C。 6．B 【知识点】滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系、P=W/t、机械效率的大小比较 【详解】甲是动滑轮，绳子段数n是2，乙滑轮组n是3，滑轮质量均相等，滑轮重力相等，且G1= G2，因为忽略绳重和摩擦，根据公式可得，乙更省力，即F1> F2。由于所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度,两个滑轮组做的有用功相同，额外功相同，所以总功相同，根据公式，它们的机械效率也相同，即η1= η2。在相同时间内做的总功相同，根据公式，它们的功率也相同，即P1= P2。故B正确，ACD错误。 故选B。 7．B 【知识点】影响机械效率大小的因素、机械效率的大小比较 【详解】A．机械效率是指有用功与总功的比值，它反映了机械在做功时有用功占总功的比例。这个选项没有给出总功的信息，因此无法比较两台机器做的有用功。故A错误； B．当两台机器的总功相等时，由于甲的机械效率高于乙，根据机械效率的定义，甲的有用功在总功中占的比例更高，因此甲做的有用功一定比乙多。故B正确； C．机械效率与机械是否省力无关。机械效率只反映有用功在总功中的比例，而不反映机械操作的难易程度或省力程度。故C错误； D．机械效率的高低不能直接决定做功的多少。故D错误。 故选B。 8．C 【知识点】滑轮、滑轮组机械效率的计算、机械效率的大小比较 【详解】A．由图可知，甲滑轮组承重的绳子股数n甲=3，乙滑轮组承重的绳子股数n乙=2， 若GA=GB，且动滑轮重相同，根据 可知，η甲=η乙，故A错误； B．若GA<GB，且动滑轮重相同，根据 可知，η甲<η乙，故B错误； C．由题知各滑轮重相同，且不计绳重和摩擦， 由可得，提升物体的重力 G=nF-G动 则两物体的重力分别为 GA=3FA-G动 GB=2FB-G动 若FA=FB，由上式可知GA>GB， 不计绳重和摩擦，根据 可知，η甲>η乙，故C正确； D．若FA<FB，GA和GB的大小关系无法确定，因此其效率大小无法确定，故D错误。 故选C。 9． > = 不变 变大 【知识点】滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系、影响机械效率大小的因素、滑轮、滑轮组机械效率的计算、机械效率的大小比较 【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。 10． 等于 大于 大于 【知识点】功的计算和估算、比较功的大小、比较功率的大小、机械效率的大小比较 【详解】人对书做的有用功为 故等于； b方法搬完两箱需两次上楼，总用时， 人对书做功的功率为 故大于； 总功为有用功与克服人自重的额外功之和，a方法仅一次上楼，额外功更少，总功更小，由可知，有用功相同时，总功越小机械效率越高，故大于。 11．D 【知识点】滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系、P=W/t、有用功和额外功、机械效率的简单计算 【详解】A．由图可知，承担物重的绳子段数。不计绳重和摩擦，根据，可得动滑轮重力，故A错误； B．物体上升的高度 提升物体所做的有用功，故B错误； C．绳端拉力做的总功 绳端拉力的功率，故C错误； D．滑轮组的机械效率，故D正确。 故选D。 12．C 【知识点】计算物体运动的速度、机械效率的简单计算 【详解】物体上升的速度 由图可知，动滑轮上绳子股数n=2，不计绳重和摩擦，滑轮的机械效率 由以上解析可知滑轮的机械效率为80%，故C正确，ABD错误。 故选C。 13． 2 1.8 90 【知识点】功的计算和估算、有用功和额外功、机械效率的简单计算、杠杆机械效率的计算 【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． 1000 800 省力 【知识点】斜面模型及相关计算、功的计算和估算、机械效率的简单计算、斜面机械效率的计算 【详解】拉力做功为 有用功为 由功的原理可知使用任何机械都不省功；因为，所以该斜面为省力机械，故使用斜面可以省力。 15． 750 80% 省力 【知识点】功的计算和估算、机械效率的简单计算 【详解】[1]小明推力的大小为150N，小车沿推力方向移动的距离是5m，所以小明推力做的功 [2]物体的重力是500N，斜面高1.2m，所以小明做的有用功 该斜面的机械效率 [3]使用斜面可以省力，但由于克服摩擦力而要多做额外功，所以不能省功。 16． 600 1000 60% 【知识点】有用功和额外功、其他机械的效率计算 【详解】[1]根据题意可知，货物重为6×103N，压10次后，货物被抬高10cm，由可得，此过程中对货物做的有用功为 [2]手施加在摇臂上向下的压力为200N，每压一次，手向下移动的距离是50cm，压10次后，手对机械做的功为 [3]根据可得，该千斤顶的机械效率是 17．(1) (2) (3) 【知识点】斜面模型及相关计算、有用功和额外功、机械效率的简单计算、斜面机械效率的计算 【详解】（1）工人拉木箱所做的额外功 由得斜面对木箱的摩擦力 （2）斜面的机械效率 （3）换用长的斜面，车厢高度不变则有用功不变，此时拉力做的总功 此时斜面的机械效率 18．(1)150N (2)30N (3)90% 【知识点】动滑轮绳端拉力及移动距离的计算、功的计算和估算、P=Fv、滑轮、滑轮组机械效率的计算 【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 19．(1)250s (2)80% 【知识点】运用推导公式求解路程和时间、功的计算和估算、P=W/t、其他机械的效率计算 【详解】（1）汽车的速度为，汽车匀速直线行驶所用的时间为 （2）汽车的重力为 汽车匀速直线行驶，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，因此牵引力 牵引力做的有用功 电动机做的总功 电动机工作时的机械效率 20．(1) 匀速 偏小 (2) 1、2 无关 提升的物重越大 80% (3)C (4)B (5)0.03 【知识点】测量滑轮组的机械效率、影响机械效率大小的因素、滑轮、滑轮组机械效率的计算 【详解】（1）实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使物体匀速升高，此时系统处于平衡状态，测力计示数才等于拉力大小。某同学在该实验中加速向上提升重物，提升物体的力变大，总功变大，而有用功不变，故测得的滑轮组的机械效率偏小。 （2）根据控制变量法，要想探究使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数是否有关，需要控制提升的钩码重相同，提升的高度相同，只改变绳子的段数，因此要比较1、2两次的实验数据，同一滑轮组，绳子段数不同，机械效率相同，可得出结论：使用同一滑轮组提升重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关。 比较第2、3次的实验数据，同一滑轮组提升不同重物，物重不同，机械效率不同，可得出结论：同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机械效率越高。 根据表中的数据可知，第4次实验的机械效率为 （3）多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，是为了进行多次测量，获得多组数据，总结实验规律，使实验结论具有普遍性，故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 （4）使用滑轮组，设提升物重的高度为h，做的有用功 不计绳重和摩擦，额外功为 总功 滑轮组的机械效率 同一滑轮组动滑轮重一定，由此可知，提起重物越重，其机械效率越高，且机械效率始终小于100%；A图像表示，η不随G的变化而变化；B图像表示，η随G增大而增大，随G的增加，η逐渐接近100%；C图像表示，η与G成正比；D图像表示，η与G成反比，故B正确，ACD错误。 故选B。 （5）第3次实验做的总功为 有用功为 由图可知，第3次实验使用了一个动滑轮，则克服动滑轮重力所做的功为 第三次实验中克服摩擦做的额外功 21．(1) 调零 0.3 0.3 60 (2) 无关 120/ 48 【知识点】斜面模型及相关计算、斜面机械效率的计算 【详解】（1）刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表的长度是0.1cm，即1mm，此刻度尺的分度值为1mm，使刻度尺“0”刻度线与水平地面对齐，B点所处高度为9.00cm，也就是0.09m。弹簧测力计在竖直方向测小车重力后，在与斜面平行放置测拉力大小时，需要先进行校零（调零），以确保测量准确；观察弹簧测力计，其分度值为0.02N，指针指向0.3N的刻度位置，因此示数为0.3N。拉力做的总功 克服小车重力做的有用功 斜面的机械效率 （2）从图丙可知，当小车总重时，总功 ，有用功，此时机械效率   和之前的效率一致，说明无论物重如何变化，机械效率始终为60%，因此该斜面提升物体的机械效率与物重无关。 父亲和轮椅的总重力 对应的有用功 总功 推力的大小 额外功 轮椅在斜面上所受摩擦力 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 $