九年级全册5 机械效率练习题

这是一份九年级全册5 机械效率练习题，共19页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。

2022-2023学年度沪粤版九年级物理上册 11.3怎样提高机械效率同步练习附答案
一、单选题
1．下列关于功、功率、机械效率的说法中正确的是（　　）
A．机械效率越大，做的有用功一定越多
B．功率越大，做功越快
C．有力作用在物体上，力一定对物体做了功
D．功率小，机械效率也一定低
2．工人用如图所示的甲、乙两种滑轮把同样一袋沙提升相同的高度，已知沙和袋总重为100N，滑轮重20N（绳重和摩擦力不计），则下列说法正确的是（　　）

A．甲比乙更省力 B．甲做的总功比乙的多
C．甲做的有用功比乙的多 D．甲的机械效率比乙的高
3．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用同一滑轮组提升钩码，实验数据记录如下表，下列说法正确的是（　　）
序号
钩码重/N
钩码上升的距离/cm
弹簧测力计的示数/N
弹簧测力计上升距离/cm
机械效率
①
2
5
1
15
66.7%
②
4
5
1.7
15
78.4%
③
4
10
1.7
30
78.4%
④
6
5
2.4
15
83.3%
A．数据④中，滑轮组所做的有用功为30J
B．由数据①可知，实验所用滑轮组承重绳段数n=2
C．研究滑轮组机械效率与钩码重的关系，可选用数据①②④
D．对比数据③④可知，滑轮组机械效率与钩码上升距离有关
4．两个滑轮组，提升一个重为17N的物体A，（每个滑轮重相同）使物体A在2s内拉升了20cm，拉力如图所示，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　）

A．甲滑轮组的机械效率大于乙滑轮组的机械效率
B．甲滑轮组拉力的功率小于乙滑轮组拉力的功率
C．甲、乙两滑轮组的有用功相同
D．甲、乙动滑轮的重力为2N
5．某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）在相同时间内把重物G提升相同高度。若F1和F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　）

A．力F1和F2做的总功相同
B．力F1和F2做功的功率相同
C．两个滑轮组机械效率一样大
D．甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高
6．如图用10N的拉力去拉5N的物体，恰好使物体匀速上升，下列说法中正确的是（　　）

A．没有沿竖直方向向下拉物体时，会使得拉力变大，机械效率变低
B．该滑轮费力，但省距离，它的实质是一个费力杠杆
C．该滑轮的效率只有50%，是由绳重和摩擦导致的
D．若将此滑轮改为动滑轮，可以提高该装置的机械效率
7．如图所示，甲、乙装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物竖直向上匀速提升。若G1=G2，竖直拉力分别为F1和F2，两装置的机械效率分别为η1和η2（忽略绳重和摩擦），则下列判断正确的是（　　）

A．F1>F2 η1=η2 B．F1>F2 η1＜η2
C．F1＜F2 η1＜η2 D．F1＜F2 η1>η2
8．如图所示，甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法，忽略绳重及一切阻力，用图甲绕法匀速提升重为900N的物体时，机械效率为90%。下列判断正确的是（　　）

①拉力F的大小为450N
②用图乙绕法匀速提升400N重物时，机械效率为80%
③分别用两种绕法匀速提升相同重物时，图乙绕法机械效率大
④分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度， F1 、 F2 做功相等
A．只有②③正确 B．只有②④正确
C．只有②③④正确 D．只有①②④正确
9．如图所示，滑轮组的每个滑轮质量相同，用它们将重为G1、G2的货物提升相同的高度（不计绳重和摩擦），下列说法正确的是（　　）

A．用同一个滑轮组提起不同重物时，其机械效率不变
B．若G1＝G2，则甲、乙滑轮组所做的额外功相等
C．若G1＝G2，则拉力F1与F2所做的总功相等
D．若G1＝G2，则甲的机械效率大于乙的机械效率
10．如图所示的滑轮组，用F＝60N的拉力，拉动放在水平地面上重为400N的物体，使物体匀速前进了2m，物体和地面之间的摩擦力为90N，在此过程中，下列说法正确的是（　　）

A．拉力做的功是30J B．绳子自由端移动的距离是2m
C．滑轮组的机械效率是75% D．A点受到的拉力为400N
11．清晨，清河河畔聚集了很多钓鱼爱好者，若某位师傅不小心把水桶弄进水里，捞上桶时发现桶里带些水。在打捞水桶的过程中，下列关于做功的说法中正确的是（　　）
A．对水所做的功是有用功 B．对桶所做的功是总功
C．对水所做的功是总功 D．对桶所做的功是有用功
12．如图所示，某建筑工人利用滑轮组提升水平面上重800N、底面积为400cm2的货箱，当工人用F1=200N的拉力拉绳时，货箱没动。当工人用F2=300N的拉力拉绳时，货箱以0.2m/s的速度匀速上升。不计绳重和摩擦。针对上述过程，下列结果正确的是（　　）

A．用F1=200N的力拉绳时，货箱对地面的压强为5×103Pa
B．动滑轮的重为200N
C．货箱匀速上升时，拉力的功率为180W
D．货箱匀速上升时，滑轮组的效率为80%
13．如图所示，斜面长10m，高4m。用平行于斜面F=50N的拉力，将重100N的物体，从斜面的底端匀速拉到顶端。在此过程中，下列说法正确的是（　　）

A．利用此装置既可以省力，也可以省功
B．物体受到的摩擦力为50N
C．对物体所做的有用功为500J
D．该斜面的机械效率为80%
14．如图甲所示，质量为40kg的小林同学站在高台上竖直向上匀速拉动绳子，脚与地面的总接触面积为0.04m2，现改变G物，计算并绘出机械效率η与G物的关系图象，如图乙所示，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　）

①此滑轮组动滑轮的重力为20N
②当G物＝150N时，小林对绳子的拉力为60N
③当G物′=120N时，若此时的拉力的功率为15W，则物体上升的速度为0.3m/s
④若水平高台能承受的最大压强为12500Pa，则该滑轮组所能提升物体的最大机械效率为90%
A．只有②④ B．只有② C．只有①③ D．只有①②
15．如图所示，重为800N的物体在100N水平拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为60%。在此过程中，下列说法正确的是（　　）

A．拉力F做的功为400J B．物体与地面间的摩擦力为180N
C．额外功为240J D．拉力做功的功率为40W
16．在抗洪抢险行动中，小澄需要帮老百姓把一个质量为240kg的重物搬到2m高的车上，为了省力，他采用5m的长木板搭了一个斜面（如图）。搬运过程中，他用沿斜面向上1200N的力，历时1min将重物匀速地推到车上（g=10N/kg）。关于此简易斜面装置，下列说法中正确的是（　　）

A．小澄对重物做的有用功为480J
B．小澄做的总功为4800J
C．小澄做功的功率为100W
D．此简易斜面装置的机械效率为83.3%
17．小摩同学家里正在修建楼房，他通过调查了解到工人利用如图的装置，将重力为900N的物体匀速提升了6m，工人对绳子施加的拉力F为475N。忽略绳重和机械之间的一切摩擦。下列说法中正确的是（　　）

①拉力F做功为2850J
②动滑轮的重力为50N
③拉力F做的额外功为600J
④如用该装置匀速提升重力为950N的物体，则该滑轮组的机械效率为95%。
A．①③ B．②④ C．①② D．③④
18．用如图所示的滑轮组拉动物体A，使物体A以0.2m/s的速度水平向左匀速运动10s，已知物体A重500N，物体A受到的摩擦力为120N，拉力F的功率为30W，下列说法正确的是（　　）

A．绳子自由端移动的距离为2m
B．克服物体A与地面间摩擦力做的功是额外功
C．滑轮组的机械效率为80%
D．相同情况下，若用该滑轮组匀速拉动质量更大的物体B，滑轮组的机械效率不变
19．两个滑轮如图所示的方式组合，用5N的拉力F拉动绳端，使物体在5s内水平向左匀速滑动1m，物体与地面间的摩擦力为9N。下列选项中正确的是（　　）

A．滑轮A是定滑轮，B是动滑轮 B．额外功为10J
C．拉力F的功率为1.8W D．滑轮组的机械效率为90%
20．如图所示，小明分别使用甲、乙、丙三种机械匀速提升物体M 和N（绳长不变）测得物体所受重力和各拉力如表所表示，则（　　）

GM
GN
F甲
F乙
F丙
5N
9N
10N
12N
4N
A．甲的机械效率比乙的小
B．使用图乙滑轮提升N时省力
C．甲、丙的机械效率相等且大于乙的
D．甲的机械效率比丙的小
二、填空题
21．在斜面上拉一个重9N的物体到高处，沿斜面向上的拉力为3.6N，斜面长1.2m、高0.3m。利用斜面拉这个物体做的有用功是　 　J，斜面的机械效率是　 　。

22．王坤同学用如图所示的滑轮组将重150N的物体在5s内匀速提升2m，则绳子自由端移动了　 　m，若所用拉力F为60N，克服绳重与摩擦做功40J，则动滑轮重　 　N。拉力的功率是　 　W，滑轮的机械效率是　 　 %。

23．用如图甲所示的滑轮组运货物上楼，图乙记录了整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象，当货物的重力为400N时，绳子的拉力为　 　N；此时滑轮组的机械效率为　 　%．（不考虑绳重和摩擦）

24．如图所示，工人们用长 4m的斜面，把100kg的木箱推上2m高的台面上，假设斜面光滑，则需要施加的推力为　 　N；若实际用力为600N，则此斜面的机械效率为　 　。（结果精确到1%），此时重物受到的摩擦力为　 　N。（g 取 10N/kg）

25．如图所示，在不计绳重和摩擦的情况下，用动滑轮把重40N的物体匀速提高2m，所用的拉力为25N，则拉力做功是　 　J，动滑轮的机械效率是　 　；如果把重100N的物体匀速提升相同的高度，则这个动滑轮的机械效率将　 　（填“变大”“变小”或“不变”）。

26．利用如图所示的滑轮组沿水平地面拉动物体A，使重为300N的物体A沿水平地面向右匀速移动了20cm，若物体A所受水平地面的摩擦力为60N，所用拉力F的大小为25N，则在上述过程中，所用的滑轮组的机械效率为　 　。

27．如图所示，分别将质量相同的物体在相同的时间内匀速提升相同的高度。若不计绳重与摩擦，滑轮比物体轻，则所用的拉力F甲　 　F乙，机械效率η甲　 　η乙，拉力的功率P甲　 　P乙。（均选填“>”、“=”或“<”）

28．如图所示，工人师傅用250N的拉力，使重为2000N的物体以0.2m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动，已知物体在运动时受到地面的摩擦力为物重的0.2倍，动滑轮受到的重力为80N，则工人师傅拉力的功率为 　 　W，该滑轮组的机械效率为 　 　。

三、实验探究题
29．小海同学组装了如图甲所示的滑轮组进行探究实验。记录部分实验数据如下表所示。
实验次数
钩码重力G/N
钩码上升高度h/cm
拉力F/N
绳端移动距离s/cm
机械效率η
1
1.0
5
　
15
55.6%
2
1.5
5
0.8
15
　
3
2.0
5
1.0
15
66.7%
4
2.0
10
1.0
　
66.7%

（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做 　 　运动。第1次实验时，弹簧测力计示数如图甲所示，为 　 　N。第4次实验时，绳端移动距离s为 　 　cm。
（2）第2次实验滑轮组的机械效率是 　 　。
（3）分析表格中的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，机械效率与重物的 　 　有关。
（4）小珠多次换用质量不同的动滑轮提升同一物体，重复上述实验过程，并绘制出η﹣G动图像，如图乙所示。可知：物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越 　 　（填“高”或“低”）；多次实验的目的是 　 　（选填“A”或“B”）。
A．多次测量取平均值减小误差
B．获得多组数据归纳出物理规律
30．如何提高滑轮组机械效率呢？为此同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究，用到的装置如图，实验数据记录如下表所示：

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
2
0.1
1.2
0.3
55.60%
2
2
0.2
1.2
0.6
55.60%
3
4
0.1
1.9
0.3
70.20%
4
4
0.1
1.3
0.5
61.50%
（1）实验中应沿竖直方向　 　拉动弹簧测力计。
（2）分析表中数据可知：第4次实验是用　 　（选填“甲”“乙”或“丙”）图所示装置来完成的。
（3）通过比较1、2两次实验数据可得出：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　 　（选填“有关”或“无关”）。
（4）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（填实验次数的序号）。
（5）通过比较3、4两次实验数据可得出：不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率　 　（选填“越大”“越小”或“不变”）。
（6）根据以上结论和生活经验，你建议能提高滑轮组机械效率的措施有____（多选）
A．减轻动滑轮重 B．增加所提物体重
C．机械加润滑油 D．增加重物上升高度
31．用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。

（1）实验时，弹簧测力计挂在D点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升。（不考虑摩擦）
①实验中，将两个相同的钩码悬挂在A点，匀速将杠杆拉至图中虚线位置，弹簧测力计示数为F，每个钩码的质量为m，钩码上升高度h，弹簧测力计移动距离s，则杠杆的机械效率 η1=　 　。（用字母表示）
②若将三个相同的钩码悬挂在A点匀速提高时，该杠杆的机械效率为 η2 ，则 η2　 　η1 。（填“<”“=”或“>”）
③将同一物体分别悬挂在A、B两点，匀速使拉力移动的距离时的机械效率分别为 ηA 和 ηB ，则 ηA　 　ηB 。（填“<”“=”或“>”）
（2）若将同一物体悬挂在A点，弹簧测力计分别挂在C点和D点时，竖直向上匀速使物体提高相同高度时的机械效率分别为 ηC 和 ηD ，则 ηC　 　ηD 。（“<”“=”或“>”）
32．如图所示，某实验小组的同学在探究“斜面的机械效率”时，用弹簧测力计沿斜面匀速 向上拉动物块，收集了下表中的实验数据。
实验次数
斜面的倾斜程度
物块重力G/N
斜面高度h/m
拉力F/N
斜面长度s/m
机械效率η
1
较缓
5
0.2
2.4
1
41.7%
2
较陡
5
0.5
3.2
1
78.1%
3
最陡
5
0.7
4.3
1
81.4%

（1）分析表中的数据可得出：在其他条件一定时，斜面越平缓越　 　（选填“省”或“费”）力；
（2）该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5m和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.5N，他们测得这种情况下斜面的机械效率为　 　；把第4次与第　 　次的测量结果相比较，还能得出：在其他条件一定时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越　 　（选填“高”或“低”）。
四、计算题
33．如图所示，工人用一质量均匀的杠杆将重为90N的货物匀速提高1m，物体挂在杠杆的中点位置，工人所用的拉力为60N，方向始终竖直向上。求：

（1）在此过程中总功为多少？
（2）杠杆的机械效率为多少？



34．如图所示，重为80N的物体，在拉力F的作用下10s内匀速上升了2m，已知动滑轮重20N，若不计绳重及摩擦，在这一过程中，求：

（1）工人对物体所做的功；
（2）拉力F的功率；
（3）滑轮组的机械效率。



35．如图所示，一建筑工人用80N拉绳子的力通过滑轮组将210N的重物匀速提高2m，不计摩擦及绳重。求：

（1）工人使用滑轮组时做的有用功为多少？
（2）绳子自由端移动的距离；
（3）拉力做的总功；
（4）滑轮组的机械效率为多少？
（5）动滑轮的重力是多少？




36．在某建筑工地上，为了搬运建筑材料，常常采用如图所示的简单机械。示意图中滑轮A与滑车连接，滑轮D固定在地面塔架上，钢丝绳拉力F由电动机提供。此滑轮组在1min内将质量为0.45t的建筑材料匀速提升12m，拉力F做的功为7.2×104J。（钢丝绳重和摩擦不计，g=10N/kg）求：

（1）滑轮组做的有用功。
（2）滑轮组的机械效率。
（3）钢丝绳拉动的速度。




37．如图所示，将质量为90kg的物体从长4m，高1m的斜面底部匀速推上斜面顶端用了20s，已知沿斜面所用的推力是300N，取g＝10N/kg，求：

（1）推力对物体所做的有用功；
（2）推力的功率；
（3）该斜面的机械效率；
（4）物体运动时受到的摩擦力多大。




38．2021年7月，河南郑州及豫北出现大暴雨，局部特大暴雨，城市出现严重内涝灾害。为了尽快疏通道路，抢险救援人员利用如图所示的滑轮组将质量3t的故障车拖出公路，已知车轮与地面的总接触面积为5×10-2m2，地面对故障车的阻力为其重力的0.08倍，在水平拉力F为1×103N作用下车辆在30s内沿水平方向匀速直线移动了3m，g取10N/kg。求：

（1）故障车静止时对地面的压强；
（2）故障车受到地面的阻力；
（3）拉力F的功率；
（4）该滑轮组的机械效率。

答案解析部分
1．【答案】B
2．【答案】D
3．【答案】C
4．【答案】C
5．【答案】D
6．【答案】C
7．【答案】A
8．【答案】B
9．【答案】D
10．【答案】C
11．【答案】D
12．【答案】C
13．【答案】D
14．【答案】A
15．【答案】B
16．【答案】C
17．【答案】B
18．【答案】C
19．【答案】D
20．【答案】D
21．【答案】2.7；62.5%
22．【答案】6；10；72；83.3
23．【答案】250；80
24．【答案】500；83%；100
25．【答案】100；80%；变大
26．【答案】80%
27．【答案】>；>；<
28．【答案】100；80%
29．【答案】（1）匀速；0.6；30
（2）62.5%
（3）重力
（4）低；B
30．【答案】（1）匀速
（2）丙
（3）无关
（4）1、3
（5）越小
（6）A；B；C
31．【答案】（1）2mgℎFs；>；<
（2）=
32．【答案】（1）省
（2）55.6%；2；低
33．【答案】（1）解：由图知道，物体挂在杠杆的中点位置，则L动=2L阻
则动力移动距离s是阻力移动距离的二倍，所以拉力移动距离s=2h=2×1m=2m
拉力做的总功W总=Fs=60N×2m=120J
答：在此过程中总功为120J；
（2）解：根据题意知道，有用功W有用=Gh=90N×1m=90J
机械效率η=W有W总×100%=90J120J×100%=75%
答：杠杆的机械效率为75%。
34．【答案】（1）解：工人对物体所做的功即克服物体重力所做的功W=Gh=80N×2m=160J
答：工人对物体所做的功为160J；
（2）解：因忽略绳重及摩擦，所以绳子自由端拉力F=G物+G动2=80N+20N2=50N
绳子自由端移动的距离s=2m×2=4m
拉力F的功率P=Wt=Fst=50N×4m10s=20W
答：拉力F的功率为20W；
（3）解：滑轮组的机械效率η=W有W总×100%=W有Fs×100%=160J50N×4m×100%=80%
答：滑轮组的机械效率为80%。
35．【答案】（1）解：工人做的有用功W有=Gℎ=210N×2m=420J
答：工人使用滑轮组时做的有用功为420J；
（2）解：滑轮组中由3根绳子承担物重，则则绳端移动的距离s=nh=3×2m=6m
答：绳子自由端移动的距离是6m；
（3）解：拉力做的总功W总=F拉s=80N×6m=480J
答：拉力做的总功480J；
（4）解：滑轮组的机械效率η=W有W总×100%=420J480J×100%=87.5%
答：滑轮组的机械效率为87.5%；
（5）解：动滑轮的重力G动=3F-G物=3×80N-210N=240N-210N=30N
答：动滑轮的重力是30N。
36．【答案】（1）解：根据题意知货物质量为m=0.45t=0.45×103kg
货物被提升的高度为ℎ=12m
提升建材时所做的有用功为W有=Gℎ=mgℎ=0.45×103kg×10N/kg×12m=5.4×104J
答：滑轮组做的有用功为5.4×104J。
（2）解：由题意知拉力F做的功为7.2×104J，故总功为W总=7.2×104J
机械效率为η=W有用W总×100%=5.4×104J7.2×104J=75%
答：滑轮组的机械效率为75%。
（3）解：钢丝绳拉动的距离s=3ℎ=36m
钢丝绳拉动的速度v=st=36m60s=0.6m/s
答：钢丝绳拉动的速度为0.6m/s。
37．【答案】（1）解：推力对物体所做的有用功W有=Gℎ=mgℎ=90kg×10N/kg×1m=900J
答：推力对物体所做的有用功为900J
（2）解：推力的功率P=W总t=Fst=300N×4m20s=60W
答：推力的功率为60W；
（3）解：推力所做的功为总功W总=Fs=300N×4m=1200J
该斜面的机械效率为η=W有W总×100%=900J1200J×100%=75%
答：该斜面的机械效率为75%；
（4）解：把物体推上斜面做的额外功W额=W总−W有=Fs−W有=300N×4m−900J=300J
额外功就是物体克服摩擦做的功，物体运动时受到的摩擦力为f=W额s=300J4m=75N
答：物体运动时受到的摩擦力为75N。
38．【答案】（1）解：由题意中车得质量m车=3t=3×103kg
则汽车对地面压力F压=G车=m车g=3×103kg×10N/kg=3×104N
则车对地面压强p=FS=3×104N5×10−2m2=6×105Pa
答：故障车静止时对地面的压强为6×105Pa；
（2）解：由题意得车受到阻力F阻=0.08G车=0.08×3×104N=2.4×103N
答：故障车受到地面的阻力为2.4×103N；
（3）解：由图可知该滑轮组绳子承重段数n=3，自由端移动距离s=3×3m=9m
拉力做功W=Fs=1×103N×9m=9×103J
拉力的功率p=Wt=9×103J30s=300W
答：拉力F的功率为300W；
（4）解：拉力做的有用功W有=F阻s车=2.4×103N×3m=7.2×103J
拉力做的总功W总=Fs=1×103N×9m=9×103J
滑轮组的机械效率η=W有W总=7.2×103J9×103J×100%=80%
答：该滑轮组的机械效率80%。