機(jī)械效率（分層練習(xí)）（原卷版）-2023-2024學(xué)年九年級(jí)物理上冊(cè)同步課堂（蘇科版）

11.5機(jī)械效率（分層練習(xí)）

基礎(chǔ)練

一、單選題

1.一個(gè)滑輪組經(jīng)改進(jìn)后，機(jī)械效率比原來大大提高，用該滑輪組將同一物體勻速提升同樣的高度，與改進(jìn)

前相比（）

A.總功不變，但額外功減少了

B.總功不變，有用功增加了

C.有用功不變，總功減少了

D.做的有用功減少了

2.在生產(chǎn)和生活中經(jīng)常使用各種機(jī)械，關(guān)于機(jī)械的下列說法，正確的是（）

A.使用機(jī)械可以省力、省距離，也可以省功

B.機(jī)械做功越快，機(jī)械效率越高

C.使用機(jī)械可以省力或省距離，但不能省功

D.機(jī)械做功越多，機(jī)械效率越高

3.甲、乙兩種機(jī)器所做的總功之比是2:3,機(jī)械效率之比是3:1,則它們所做的有用功之比（）

A.2:3B.2:1C.2:9D,9:2

4.如圖所示，小明用桶把一些沙子運(yùn)上三樓。在此過程中（）

A.小明克服自身重力所做的功是總功

B.小明克服沙子重力所做的功是有用功

C.小明克服沙子重力所做的功是額外功

D.小明克服桶的重力所做的功是有用功

5.如圖所示，物體在沿斜面向上的拉力作用下，從斜面底端勻速拉到斜面頂端，已知斜面高為兒斜面長

為，，且5=3〃，物體所受重力為G,斜面的機(jī)械效率為50%,若物體受到的拉力和摩擦力分別用/和/表

B=D

-FT/=TC.F=與/=7T/

6

6.用圖所示的動(dòng)滑輪勻速提升鉤碼，測量動(dòng)滑輪的機(jī)械效率，下表中已填入某次實(shí)驗(yàn)時(shí)測量出的數(shù)據(jù)。下

列說法正確的是（）

鉤碼重G/N提升高度h/m繩自由端拉力F/N繩自由端移動(dòng)距離s/m機(jī)械效率〃

小i■窗A.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)在彈簧測力計(jì)保持靜止時(shí)讀數(shù)

Th

G

B.本次實(shí)驗(yàn)中，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為60%

C.該動(dòng)滑輪的機(jī)械效率不會(huì)改變

D.若只增加鉤碼受到的重力，該動(dòng)滑輪的機(jī)械效率會(huì)變大

7.如圖用滑輪組提升建筑材料A的示意圖，在豎直向下的拉力/作用下，使重900N的建筑材料A在5s

的時(shí)間里，勻速豎直上升了1m。在這個(gè)過程中，拉力為500N；滑輪組的機(jī)械效率為〃，拉力尸做功的功率

為P,動(dòng)滑輪重力80N,繩重可忽略不計(jì)，下列說法正確的是（）

?

A

A.拉力尸所做的總功為900J

B.拉力廠的功率是180W

C.滑輪組的機(jī)械效率是80%

D.克服動(dòng)滑輪與軸的摩擦所做額外功是20J

8.如題圖所示，甲是建筑工地上的塔式起重機(jī)示意圖，乙是一端的滑輪組，用2.1X103N的拉力廠在10s內(nèi)

將重6X103N的物體勻速提升5m,不計(jì)繩重和摩擦，下列說法正確的是（）

甲乙

A.拉力尸做功大小為2.1xl（）4j

B.繩索自由端速度大小為0.5m/s

C.該滑輪組的動(dòng)滑輪重300N

D.該滑輪組的機(jī)械效率為80%

二、填空題

9.當(dāng)你用桶從井中提水時(shí)，你對(duì)桶做的功是一；如果桶掉進(jìn)井里，從井撈桶時(shí)，桶里帶著一些水，這時(shí)

你對(duì)桶做的功是,對(duì)水做的功是（以上三空均選填"總功"、"額外功"或"有用功"）。當(dāng)你提著水

桶在水平地面上勻速前進(jìn)，你對(duì)物體做功為J,理由是：。

10.小明用如圖所示的動(dòng)滑輪提起重140N的水桶，動(dòng)滑輪重20N（不計(jì)繩重和摩擦），此時(shí)動(dòng)滑輪的機(jī)械

效率為%;如果向水桶內(nèi)再加入40N的水，該動(dòng)滑輪的機(jī)械效率將（選填“變大〃、“變小〃或“不

變"）。

11.如圖所示，斜面長3m,高0.6m。工人在6s內(nèi)將重600N的物體從底端沿斜面向上勻速拉到頂端，拉力

是150N。此過程中工人做的有用功為_____J,斜面的機(jī)械效率為o

12.如圖所示，用滑輪組提升重為360N的貨物，上升速度為03m/s,動(dòng)滑輪重為30N,拉力/的功率為

18CW,則繩子自由端的拉力尸為N,滑輪組的機(jī)械效率為。

13.如圖所示，光滑斜面A44C,沿斜面A4和4C分別將同一重物從它們的底部拉到頂部，所需拉力分別

為F/和產(chǎn)2，所做的功分別為W/和1%,兩個(gè)斜面的效率分別為，〃和“2,則B尸2,W;卬2,

14.如圖甲所示，使用兩個(gè)滑輪組提升重均為900N的物體，使物體勻速升高不同的高度。兩滑輪組相關(guān)的

數(shù)據(jù)如圖乙所示。其中，利用A滑輪組做的有用功為1800J,利用B滑輪組做的有用功為1400J。則

（1）由圖乙判斷：A滑輪組的機(jī)械效率是：

（2）計(jì)算：①A滑輪組中，物體被提升的高度；②尸?的大??；

（3）使用A滑輪組做的額外功使用B滑輪組做的額外功。（選填“大于”〃等于〃"小于〃）

〃//////

18.如圖甲所示，通過滑輪組用拉力”將邊長為20cm的正方體物塊從液體中勻速拉出至液面上方一定高度

處，從圖示位置開始，共用時(shí)5s,拉力F隨時(shí)間/變化的關(guān)系圖像如圖乙所示。動(dòng)滑輪的重力為4N,不計(jì)

摩擦及水和空氣對(duì)物塊的阻力，不考慮液面變化，g取10N/kg,求：

（1）物塊運(yùn)動(dòng)的速度。

（2）物塊離開液面后拉力所做的功。

（3）物塊離開液面后滑輪組的機(jī)械效率（百分號(hào)前保留一位小數(shù)）。

19.如圖所示裝置，小明站立在水平地面提升總重力為56N的三件衣服，他以大小為15N的拉力豎直向下

勻速將繩端下拉了1m,若衣服上升的速度為0.25m/s,求；

（1）小明所做的總功；

（2）滑輪組的機(jī)械效率；

（3）小明拉力的功率。

五、實(shí)驗(yàn)題

20.（1）如圖甲所示，用作用點(diǎn)不同，分別用沿圓的切線方向的三個(gè)力Q、&、F3,使杠桿在水平位置保

持平衡，則尸八斤、a的大小關(guān)系是。

（2）如圖乙所示，用兩種不同的滑輪將同一重物G提升到相同高度，若不計(jì)繩重、摩擦和滑輪重,BF2,

機(jī)械效率〃172（選填或"="）。

旗G

G

勿G

甲乙

21.小強(qiáng)同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)高度可調(diào)節(jié)的斜面來探究斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度之間的關(guān)系，如圖所

示。他首先測出小車重，然后用彈簧測力計(jì)沿斜面勻速拉動(dòng)小車，調(diào)節(jié)斜面傾斜角。的大小多次測量，得

到下表所示的數(shù)據(jù)：

D

3

斜面長

斜面傾斜角0小車重G/N斜面高A/m拉力F/N有用功W"J總功Wa/J機(jī)械效率n

s/m

12°50.212.112.148%

30。50.513.62.53.669%

45°50.714.33.54381%

（1）分析上表中的數(shù)據(jù)，可以得出的探究結(jié)論是：斜面傾斜角B越.,斜面越省力，斜面的機(jī)械效

率越_________;

（2）若想探究斜面的機(jī)械效率與接觸面的粗糙程度的關(guān)系，則要保持斜面傾斜角度夕不變、小車的重不變，

只改變o

22.某實(shí)驗(yàn)小組在“測滑輪組機(jī)械效率〃的實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如表所示，第1、2、3次實(shí)驗(yàn)裝置分別如圖甲、

乙、丙所示。

\\\\?\\\\\\\\\\\\\\\\\\

事

甲乙丙

次數(shù)鉤碼重G/N鉤碼上升的高度h/cm測力計(jì)拉力F/N測力計(jì)移動(dòng)距離s/cm機(jī)械效率n

12100.93074.10%

24101.63083.30%

34101.050

（1）實(shí)驗(yàn)中，彈簧測力”應(yīng)豎直方向提升重物。第3次實(shí)驗(yàn)中所做的有用功是J,機(jī)械效率為

（2）第3次實(shí)驗(yàn)中動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)比第2次實(shí)驗(yàn)多，動(dòng)滑輪自重增大，所做的額外功將（增大/減小）。因

而，由第2、3次實(shí)驗(yàn)可知：使用不同的滑輪組提升相同的重物時(shí)，動(dòng)滑輪越重，滑輪組的機(jī)械效率。

（3）比較兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：使用同一滑輪組，提起的鉤碼越重，滑輪組的機(jī)械效率o

提升練

一、單選題

1.如圖所示，小州分別使用甲、乙、丙三種機(jī)械勻速提升物體M（繩長不變），測得物體M所受重力和拉

力如表所示，則卜列說法中正確的是（）

A.使用甲、乙、丙圖中的三種機(jī)械時(shí),丙圖中機(jī)械最省力

B.使用甲、乙、丙圖中的三種機(jī)械時(shí),乙圖和丙圖中機(jī)械都能省力

C.使用甲、乙、丙圖中的三種機(jī)械時(shí),他們的機(jī)械效率均相等

D.使用甲、乙、丙圖中的三種機(jī)械時(shí),甲圖中的機(jī)械效率最大

2.如圖為了提升重物，我們選用了粗細(xì)均勻重為G的杠桿，不計(jì)杠桿支點(diǎn)處的摩擦，先后把同一個(gè)重物掛

在48兩處，每次用力讓杠桿上升同樣的高度，下列說法正確的是（）

A.重:物在A點(diǎn)處人做的有用功多機(jī)械效率高

B.重物在4和8點(diǎn)處杠桿的機(jī)械效率相等

C.重物在8點(diǎn)處做的有用功多，杠桿的機(jī)械效率高

D.重物在B點(diǎn)處做的額外功多，杠桿的機(jī)械效率高

3.如圖甲所示，一個(gè)滑輪組豎直固定在水平支架上，己知每個(gè)滑輪均重20N,滑輪組下端掛有重為G的物

體A,用力〃通過滑輪組繩的末端豎直向上勻速提升重物A,重物A向上運(yùn)動(dòng)的速度為打力/做功的功率

〃隨物體上升速度v之間的關(guān)系匡像如圖乙所示。不計(jì)繩重與摩擦，g=10N/kg。則下列說法正確的足（)

甲

A.拉力”的人小為120N

B.滑輪組對(duì)A的拉力為140N

C.拉力/的功率為1.2W時(shí)，10s內(nèi)滑輪組對(duì)物體A做功12J

D.若在物體A下再加掛80N的重物，滑輪組的機(jī)械效率可以達(dá)到90%

4.如圖甲所示的裝置，A是重10N的空吊籃，繩子B和C能承受的最大拉力分別為100N和60N。質(zhì)量為

50kg的小張同學(xué)將A提升到高處，施加的拉力?隨時(shí)間變化關(guān)系如圖乙所示，A上升的速度y隨時(shí)間變化

關(guān)系如圖丙所示。忽略繩重及摩擦，（g=10N/kg）。下列結(jié)論正確的是（）

①動(dòng)滑輪的重力為9N

②1~2s內(nèi)拉力F的功率為2W

③此裝置提升重物的最大機(jī)械效率約為81.8%

④用此裝置勻速提升50N的貨物時(shí)，小張對(duì)地面壓力為470N

A.①④B.③④C.③D.②③④

5.如圖中所示的裝置是用來探究滑輪組的機(jī)械效率〃與物重G勿的關(guān)系，改變。板豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧

測力計(jì)，計(jì)算并繪出“與G衲的關(guān)系圖像，如圖乙所示，若不計(jì)繩重和摩擦，則下列說法正確的是（）

①此滑輪組動(dòng)滑輪的重力為3N：

②當(dāng)G偽=6N時(shí)，滑輪組機(jī)械效率〃=40%；

③當(dāng)G物'=15N時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為6N；

④此滑輪組機(jī)械效率牛隨G片的增大而增大，最終將達(dá)到100%,

A.只有①③B,只有②④C.只有②③D.只有①②

二、填空題

6.用如圖甲所示的裝置來探究滑輪組的機(jī)械效率〃與所掛物重G將的關(guān)系，改變G枷豎直向上勻速拉動(dòng)彈

簧測力計(jì)，計(jì)算并繪出〃與G法系如圖乙所示，若不計(jì)繩重和摩擦，則：

\\\\\\\\\\\\\\\\

①滑輪自重是_____N；

②當(dāng)G桁7N時(shí)，重物以2m/s速度勻速上升，拉力「做功的功率是____W；

③僅改變圖甲中的繞繩方式為圖丙、重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，所得到的中G溷線與圖乙所示曲線（選填“相同〃

或“不同”）。

7.如圖-1所示，將一個(gè)長為1m、質(zhì)量為50kg的長方體箱子沿著長為s=3m的斜面推到高為辰1.8m的車廂

中的A處，推動(dòng)箱子的X圖像如圖-2所示，所用推力如圖-3所示，則整個(gè)過程中箱子的平均速度為

m/s；物體在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受摩擦力為N；在斜面上推動(dòng)箱子的機(jī)械效率為；在車廂

里推動(dòng)箱子時(shí)，推力的功率為Wo

s/mF/N，

--------------------------------------400；

/：300-

——ys-（：200-

510152005101520

圖-1圖-2圖-3

8.一個(gè)質(zhì)量為70kg的工人，在建筑工地用如圖所示的裝置提升石板，已知托盤重200N,容昌:足夠大，每

塊石板重100N,繩能承受的最大拉力為800N,滑輪的摩擦和繩重忽略不計(jì)。當(dāng)工人站在地面上用此裝置在

4s內(nèi)將10塊石板勻速提升2m時(shí)，此裝置的機(jī)械效率為80%,則此裝置的動(dòng)滑輪重為N；該工

人提升10塊石板升高2m過程中，做的額外功為J；該工人用此裝置提升石板的機(jī)械效率最高可

達(dá)到（g=10N/kg,保留一位小數(shù)）。

三、計(jì)算題

9.如圖所小，利用滑輪組裝置勻速拉動(dòng)水平面上的物體。已知物體在水平面上受到的滑動(dòng)摩擦力為重力的

0.1倍，物體被勻速拉動(dòng)的距離為1m,當(dāng)物體質(zhì)量為2kg時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率為50%,不計(jì)繩重和繩與

滑輪間的摩擦。（g取10N/kg）求：

（1）物體在水平面上受到的滑動(dòng)摩擦力

（2）動(dòng)滑輪的重力

（3）若人以0.3m/s的速度勻速向卜拉繩時(shí)，拉力尸的功率。

10.為了將放置在水平地面上重G=100N的重物提升到高處。小明同學(xué)設(shè)計(jì)了圖（甲）所示的滑輪組裝置。

當(dāng)小明用圖（乙）所示隨時(shí)間變化的豎直向下拉力尸拉繩時(shí)，物體上升速度-隨時(shí)間變化關(guān)系圖像為圖（丙），

物體上升的高度力隨時(shí)間，變化的關(guān)系圖像分別如圖（?。┧?。若重物與地面的接觸面積S=5xl（y2m2,不

計(jì)摩擦和繩重，繩對(duì)滑輪的拉力方向均可看成在豎直方向。求：

（1）勻速提升物體時(shí)，拉力廠的功率為多少W?滑輪組的機(jī)械效率〃為多少?

（2）在1~2s內(nèi)，拉力尸做的功卬為多少J?

甲乙丙丁

11.如圖所示,小型牽引車通過滑輪組勻速打撈起深井中的物體，已知物體重1.2xlO3N,密度為1.6xl03kg/m\

測得物體在出水面后牽引車作用在繩子上的拉力為500牛。若不計(jì)摩擦、繩重及水的阻力，g取10N/kg,

（2）物體露出水面前滑輪組機(jī)械效率多大？

⑶物體出水面后上升的速度是0.5m/s,牽引車?yán)Φ墓β识啻螅?/p>

四、實(shí)驗(yàn)題

12.在“測量滑輪組的機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)中，小剛用如圖所示滑輪組進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。

實(shí)驗(yàn)序號(hào)物重G/N物體上升的高度力/m拉力F/N繩端移動(dòng)的距離s/m機(jī)械效率〃

40.31.80.974.1%

②60.32.60.976.9%

③80.33.30.9A

（1）本實(shí)驗(yàn)中用到的測量工具有和_________

（2）在第②次實(shí)驗(yàn)中，做的有用功是________J,額外功是J

（3）第③次實(shí)驗(yàn)中滑輪組的機(jī)械效率是（結(jié)果保留至0.1%）；

（4）通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出：同一滑輪組提升的物重增大，機(jī)械效率將（均選填“增大〃、"減

小”或"不變〃）；

（5）若彈簧測力計(jì)沒有豎直向上拉，則測得的機(jī)械效率將（選填“偏大〃、"偏小〃或"不變

13.在〃測量滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，用同一滑輪組進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)（如圖所示），實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表.

次數(shù)鉤碼重/N鉤碼上升距離/cm彈簧測力計(jì)示數(shù)小彈簧測力計(jì)上升距離/cm機(jī)械效率

12100.83083.3%

24101.530

36103090.9%

甲乙丙

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，要向上拉動(dòng)彈簧測力計(jì)；

（2）第2次實(shí)驗(yàn)中額外功為J,滑輪組的機(jī)械效率為（結(jié)果保留一位小數(shù)）；

（3）第3次實(shí)驗(yàn)中，彈簧測力計(jì)的示數(shù)漏填，由圖丙可知，彈簧測力計(jì)示數(shù)為N：

（4）分析數(shù)據(jù)可得結(jié)論；用同一滑輪組，提升的物體越重，滑輪組的機(jī)械效率越一（高/低）；

（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論推測：使用該滑輪組再次將8N的物體勻速提升10cm,此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率可能為_

（只填序號(hào)）；

A.71.6%B.82.6%C.92.4%

（6）若第1次實(shí)驗(yàn)中，鉤碼上升高度增大為20cm,則過程中做的額外功（增大/減小/不變），滑輪

組的機(jī)械效率（大于/等于/小于）83.3%：

（7）若第3次實(shí)驗(yàn)中，彈簧測力計(jì)的示數(shù)是在向上拉動(dòng)的過程中停下來讀取的，則此時(shí)滑輪組實(shí)際的機(jī)械

效率（大于/等于/小于）90.9%。

14.在學(xué)習(xí)了機(jī)械效率的相關(guān)知識(shí)后，課外研究小組有同學(xué)猜想：同一個(gè)機(jī)械的機(jī)械效率是不變的。為了

驗(yàn)證猜想，他們用如圖所示的滑輪組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，改變鉤碼個(gè)數(shù)，用彈簧測力計(jì)沿豎直方向拉著細(xì)繩，使鉤

碼勻速向上運(yùn)動(dòng)，測得的數(shù)據(jù)如表

實(shí)驗(yàn)鉤碼重鉤碼上升的高繩端拉力繩端移動(dòng)距有用功總功機(jī)械效率

次數(shù)G/N度〃/mF/N離s/m“”〃/%

一20.11.00.30.20.3066.7

230.11.4030.30.4271.4

350.12.20.30.50.6675.8

（1）分析表中的數(shù)據(jù)，他的猜想是（選填"正確〃或"錯(cuò)誤〃）的；

（2）實(shí)驗(yàn)小組又進(jìn)行了如下的探究：改變滑輪的個(gè)數(shù)組成不同的滑輪組，仍用彈簧測力計(jì)沿豎直方向向.上

勻速拉動(dòng)細(xì)繩，測得的數(shù)據(jù)如表2：

表2

動(dòng)滑

實(shí)驗(yàn)鉤碼重繩端拉力鉤碼上升的繩端移動(dòng)距有用功總功機(jī)械效率

輪個(gè)

次數(shù)G/NF/N高度〃/m離s/m%"〃/%

數(shù)%/J

4163.60.2041.21.4483.3

5262.40.2081.21.9262.5

6362.20.2121.22.6445.5

分析數(shù)據(jù)可知：物重相同，動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)超?多越省力，但機(jī)械效率越________.進(jìn)一步分析還發(fā)EQ,當(dāng)滑輪

組越來越省力時(shí)，它的額外功越來越大，甚至?xí)霈F(xiàn)額外功有用功的情況，所以設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)械模

型時(shí)，既要考慮省力，還要考慮;

（3）根據(jù)表2中的數(shù)據(jù)，如果增加動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，將會(huì)出現(xiàn)的困難是,你的改進(jìn)方法

是。

素養(yǎng)探究練

一、綜合題

1.新冠病毒是威脅全人類生命的大規(guī)模流行病，眾志成城、共同抗疫是中國從抗疫過程中得到的寶貴經(jīng)驗(yàn)，

在抗疫過程中，武漢貨物中轉(zhuǎn)站借助了甲圖的電動(dòng)液壓小吊車，很好的完成了物資的調(diào)運(yùn)工作，圖乙是小

吊車的結(jié)構(gòu)簡圖（吊桿重力、吊鉤重力、各處摩擦力均不計(jì)）。如圖乙所示，可伸縮吊桿A8CZ）伸縮時(shí)可將

貨物水平移動(dòng)，吊桿最短長度AC=1.2m,最長長度人。=3m。液壓桿雙汨作用在吊桿的B點(diǎn)時(shí)，可將吊

桿繞八點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)從而抬高貨物，當(dāng)?shù)鯒U處于水平狀態(tài)時(shí),八點(diǎn)到液壓桿EGB距離AG=0.4m,AB=0.5m。

（1）由于操作不當(dāng)或吊起的貨物太重，電動(dòng)液壓小吊車可能會(huì)出現(xiàn)翻轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。如果把整個(gè)小吊車當(dāng)作一

個(gè)杠桿，吊車出現(xiàn)翻車時(shí)，大部分時(shí)候會(huì)以為支點(diǎn)；（選填"￡"、"0〃或

（2）當(dāng)用電動(dòng)液壓小吊車在C處吊起質(zhì)量為1500kg的貨物時(shí)，吊桿處于水平靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)液壓桿對(duì)吊

桿的推力是多少N?如果已知液壓桿內(nèi)液體推動(dòng)桿BG的有效作用面積為5=0.0151/,求液壓桿內(nèi)

液體對(duì)BG的壓強(qiáng)為多少Pa?

（3）當(dāng)用該小吊車在。處吊起質(zhì)量為It的貨物時(shí)，貨物在1分鐘內(nèi)被抬高了0.9m,已知該小吊車的工作

效率為15%,求此時(shí)小吊車的輸入功率是多少W?

乙

11.5機(jī)械效率（分層練習(xí)）

基礎(chǔ)練

一、單選題

1.一個(gè)滑輪組經(jīng)改進(jìn)后，機(jī)械效率比原來大大提高，用該滑輪組將同一物體勻速提升同樣的高度，與改進(jìn)

前相比（）

A.總功不變，但額外功減少了

B.總功不變，有用功增加了

C.有用功不變，總功減少了

D.做的有用功減少了

【答案】C

【詳解】由于把同一物體勻速提升同樣的高度，所以，利用滑輪組做的有用功相同，由于改裝后的機(jī)械效

率高，所以，由知道，改裝后利用滑輪組做的總功減少，又因?yàn)?/p>

卬總=卬^卬薇

所以，改裝后利用滑輪組做的額外功減少，綜上所述，故ABD錯(cuò)誤，C正確。

故選Co

2.在生產(chǎn)和生活中經(jīng)常使用各種機(jī)械，關(guān)于機(jī)械的下列說法，正確的是（）

A.使用機(jī)械可以省力、省距離，也可以省功

B.機(jī)械做功越快，機(jī)械效率越高

C.使用機(jī)械可以省力或省距離，但不能省功

D.機(jī)械做功越多，機(jī)械效率越高

【答案】C

【詳解】AC.使用機(jī)械有時(shí)是為了省力，有時(shí)是為了省距離，有時(shí)是為了改變力的方向，但都不能省功，

故A錯(cuò)誤，C正確；

BD.由于機(jī)械效率是指有用功所占總功的比例，與做功快慢和做功多少無關(guān)，故BD錯(cuò)誤。

故選C。

3.甲、乙兩種機(jī)器所做的總功之比是2:3,機(jī)械效率之比是3:1,則它們所做的有用功之比（）

A.2:3B.2:1C.2:9D.9:2

【答案】B

【詳解】由〃=三言可得

%用=也

則它們有用功之比為

嗎S甲_%甲_3x2_2

瓦丁〃乙叫「而下

故選Bo

4.如圖所示，小明用桶把一些沙子運(yùn)上三樓。在此過程中（）

A.小明克服自身重力所做的功是總功

B.小明克服沙子重力所做的功是有用功

C.小明克服沙子重力所做的功是額外功

D.小明克服桶的重力所做的功是有用功

【答案】B

【詳解】小明用桶把一些沙子運(yùn)上三樓，對(duì)克服沙子重力做的功為有用功；為了提升沙子不得不克服自身

重力、克服桶的重力所做的功為額外功；克服沙子重力做的功、克服自身重力、克服桶的重尢所做的功之

和為總功：故ACD不符合題意，B符合題意。

故選B。

5.如圖所示，物體在沿斜面向上的拉力作用下，從斜面底端勻速拉到斜面頂端，已知斜面高為從斜面長

為$，且$=3力，物體所受重力為G,斜面的機(jī)械效率為50%,若物體受到的拉力和摩擦力分別用/和/表

_G

~~6

【答案】C

【詳解】根據(jù)題意知道，拉力做的有用功

Wm）i=Gh

拉力做的總功

W^=Fs=Fx3h=3Hi

斜面的機(jī)械效率

T喘上5。%

解得拉力

F=-G

3

克服摩擦力所做的額外功

2

W&l=Js=fx3h=3fli=Wt-\￥{{f^=3Fh-G/t=3x-G/z-Gh=Gh

則摩擦力

故C符合題意，ABD不符合題意。

故選C。

6.用圖所示的動(dòng)滑輪勻速提升鉤碼，測量動(dòng)滑輪的機(jī)械效率，下表中已填入某次實(shí)驗(yàn)時(shí)測量出的數(shù)據(jù)。下

列說法正確的是（）

鉤碼重G/N提升高度h/m繩自由端拉力尸/N繩自由端移動(dòng)距離s/m機(jī)械效率〃

20.11.20.2

實(shí)驗(yàn)中應(yīng)在彈簧測力計(jì)保持靜止時(shí)讀數(shù)

B.本次實(shí)驗(yàn)中，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為60%

C.該動(dòng)滑輪的機(jī)械效率不會(huì)改變

D.若只增加鉤碼受到的重力，該動(dòng)滑輪的機(jī)械效率會(huì)變大

【答案】D

【詳解】A.實(shí)驗(yàn)時(shí)，在彈簧測力計(jì)靜止時(shí)拉力不需要克服繩與輪之間的摩擦，所以測得的拉力偏小，故A

錯(cuò)誤;

B.本次實(shí)驗(yàn)中，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為

2NxO.lm

”區(qū)一生一a83.3%

%Fs1.2NxO.2m

故B錯(cuò)誤;

CD.若只增加鉤碼受到的重力，上升的高度相同，額外功不變，有用功增大，由

卬仃

//------------_---1-----

%%+W融1+%

%

可知該動(dòng)滑輪的機(jī)械效率會(huì)變大，故D正確，C錯(cuò)誤。

故選Do

7.如圖用滑輪組提升建筑材料A的示意圖，在豎直向下的拉力廠作用下，使重900N的建筑材料A在5s

的時(shí)間里，勻速豎直上升了1m。在這個(gè)過程中，拉力為500N：滑輪組的機(jī)械效率為〃，拉力廣做功的功率

為P，動(dòng)滑輪重力80N,繩重可忽略不計(jì)，下列說法正確的是（）

A.拉力廠所做的總功為900J

B.拉力戶的功率是180W

C.滑輪組的機(jī)械效率是80%

D.克服動(dòng)滑輪與軸的摩擦所做額外功是20J

【答案】D

【詳解】A.由圖知，承擔(dān)重物繩子的段數(shù)〃=2,由5=泌和%=戶5可得總功

W,=回訪=500Nx2xlm=1000J

故A錯(cuò)誤；

B.拉力尸的功率

夕二區(qū)二儂二200W

t5s

故B錯(cuò)誤；

C.克服物體重力做的有用功

=G/z=900Nxlm=900J

滑輪組的機(jī)械效率

故C錯(cuò)誤;

D.額外功

喉；=1%-W{i=1000J-900J=1OOJ

克服動(dòng)滑輪重力做的額外功

1匕=G.*=80Nxlm=80J

繩重可忽略不計(jì)，所以克服動(dòng)滑輪與軸的摩擦所做額外功

W,=1%-叱=100J-80J=20J

故D正確。

故選D（,

8.如題圖所示，甲是建筑工地上的塔式起重機(jī)示意圖，乙是一端的滑輪組，用2.1X103N的拉力廠在10s內(nèi)

將重6X103N的物體勻速提升5m,不計(jì)繩重和摩擦，下列說法正確的是（）

甲乙

A.拉力尸做功大小為2.1X104J

B.繩索自由端速度大小為0.5m/s

C.該滑輪組的動(dòng)滑輪重300N

D.該滑輪組的機(jī)械效率為80%

【答案】C

【詳解】A.由圖可知?端滑輪組繩子的有效段數(shù)”3,繩子自由端移動(dòng)的距離

5=/2/?=3x5m=15m

拉力做的總功

34

lV.<j=F5=2.1xlONxl5m=3.15xlOJ

故A錯(cuò)誤；

B.繩索自由端的速度

s15m,=,

v=—=-----=1.5m/s

t10s

故B錯(cuò)誤;

C.因?yàn)椴挥?jì)繩重和摩擦?xí)r

動(dòng)滑輪重

33

G4=3F-G=3X2.1X10N-6X10N=300N

故C正確;

D.滑輪組的機(jī)械效率

鴛久旦=旦=6x*N,95%

%FsFx3hFx32.1xlO3Nx3

故D錯(cuò)誤。

故選Co

二、填空題

9.當(dāng)你用桶從井中提水時(shí)，你對(duì)桶做的功是—;如果桶掉進(jìn)井里，從井撈桶時(shí)，桶里帶著一些水，這時(shí)

你對(duì)桶做的功是，對(duì)水做的功是（以上三空均選填"總功"、"額外功”或"有用功”）。當(dāng)你提著水

桶在水平地面上勻速前進(jìn)，你對(duì)物體做功為J，理由是：O

【答案】額外功有用功額外功0在力的方向上沒有移動(dòng)距離

【詳解】⑴當(dāng)用桶從井中提水時(shí)，對(duì)水做的功是有用功，對(duì)桶做的功是額外功。

⑵⑶如果桶掉進(jìn)井里，從井撈桶時(shí)，桶里帶著一些水，這時(shí)對(duì)桶做的功是有用功，對(duì)水做的功是額外功。

⑷[5]當(dāng)提著水桶在水平地面上勻速前進(jìn)，由于在拉力的方向上沒有移動(dòng)距離，故對(duì)物體做功為零。

10.小明用如圖所示的動(dòng)滑輪提起重140N的水桶，動(dòng)滑輪重20N（不計(jì)繩重和摩擦），此時(shí)動(dòng)滑輪的機(jī)械

效率為%;如果向水桶內(nèi)再加入40N的水，該動(dòng)滑輪的機(jī)械效率將（選填“變大〃、"變小〃或”不

變"）。

【答案】87.5變大

【詳解】⑴動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為

x100%=—曳獨(dú)一140N

x100%=x10Ci%=x100%=87.5%

（G桶+G綸）x〃I40N+20N

⑵如果向水桶內(nèi)再加入40N的水，水桶的重力變?yōu)?80N,動(dòng)滑輪的機(jī)械效率變?yōu)?/p>

G^xhxlOO%=―”一I80N

xlOO%=xl(X)%=xl00%=90%

(1+GQx/?縊+G輪180N+20N

>〃，故該動(dòng)滑輪的機(jī)械效率變大。

11.如圖所示，斜面長3m,高0.6m。工人在6s內(nèi)將重600N的物體從底端沿斜面向上勻速拉到頂端，拉力

是150N。此過程中工人做的有用功為J,斜面的機(jī)械效率為。

【答案】36080%

【詳解】口］工人利用斜面提升重物，所做的有用功

W）功=G〃=600Nx0.6m=360J

即此過程中工人做的有用功為360Jo

⑵斜面的機(jī)械效率

Wfi用Gh600Nx0.6m

〃=二—=-----------=80%

W包Fs150Nx3m

即斜面的機(jī)械效率為80%。

12.如圖所示，用滑輪組提升重為360N的貨物，上升速度為0.3m/s,動(dòng)滑輪重為30N,拉力小的功率為

18CW,則繩子自由端的拉力產(chǎn)為N,滑輪組的機(jī)械效率為o

【答案】20060%

【詳解】⑴由圖知道，承擔(dān)物重繩子的股數(shù)是〃=3,繩子自由端移動(dòng)的速度

v=〃丫物=3x0.3m/s=0.9m/s

由于

繩子自由端的拉力

180W

=200N

0.9m/s

⑵滑輪組的機(jī)械效率

G=360N

=60%

JiF-3x2OON

13.如圖所示，光滑斜面沿斜面/IB和AC分別將同一重物從它們的底部拉到頂部，所需拉力分別

為F/和月，所做的功分別為W/和兩個(gè)斜面的效率分別為，〃和利，貝B,W;W2,

【詳解】⑴⑵⑶斜面光滑說明沒芍摩擦，所以不做額外功。所以把同一物體沿斜面A8和AC分別拉到頂端

人，力相同，由W=G/?可知兩次做的功相同，即W尸例；根據(jù)〃二暮、100%,有用功與總功相等，機(jī)械效率

%

均為100%,所以，〃=〃2；由圖可知，LAB>LAC,而W尸卬2,由W=Fs,所以尸/<尸2。

14.如圖甲所示，使用兩個(gè)滑輪組提升重均為900N的物體，使物體勻速升高不同的高度。兩滑輪組相關(guān)的

數(shù)據(jù)如圖乙所示。其中，利用A滑輪組做的有用功為1800J,利用B滑輪組做的有用功為1400J。則

（1）由圖乙判斷：A滑輪組的機(jī)械效率是；

（2）計(jì)算：①A滑輪組中，物體被提升的高度；②6的大小；

（3）使用A滑輪組做的額外功使用B滑輪組做的額外功。（選填“大于””等于〃"小于〃）

甲乙

【答案】75%2m400N等于

【詳解】（1）［1］滑輪組的機(jī)械效率反映的是有用功占總功的比例，如圖乙所示，有用功占總功的75%,所

以A滑輪組的機(jī)械效率是75%。

（2）⑵物體重為900N,用A滑輪組做的有用功為1800J,則物體被提升的高度為

n=-------=---------=zm

G900N

⑶由題可知A滑輪組拉力做的總功為

以=此=24001

總7175%

如圖甲所示，A滑輪組中動(dòng)滑輪上繞了3條繩，即〃=3,物體升高2m,則繩子自由端移動(dòng)距離為6m。則拉

力耳的大小為

月,3=小

s6m

(3)⑷使用A滑輪組做的額外功為

%=W.,-W行用=2400J-18(M)J=6(X)J

如乙圖所示，使用B滑輪組做的額外功為

叫=x30%=x30%=600J

頻I]70%

故也領(lǐng)=小順。

三、作圖題

15.如圖所示，某人用沿斜面向上的力尸=100N,把重G=50N的木箱從斜面底部推到斜面頂部。哪個(gè)力做

的功是總功？請(qǐng)?jiān)趫D中畫出這個(gè)力的示意圖。

【詳解】人沿斜面向上的力做的功是總功，力的示意圖如下圖所示

16.小明正在探究“滑輪組的機(jī)械效率和繞線方式是否有關(guān)〃時(shí)，請(qǐng)參照小明設(shè)計(jì)的圖甲補(bǔ)全圖乙完成探究實(shí)

驗(yàn)。

\\\\\\\\

【詳解】探究“滑輪組的機(jī)械效率和繞線方式是否有關(guān)“應(yīng)讓滑輪相同，提升的物重相同，繩子的繞法不同,

由甲圖可知有2段繩子拉著動(dòng)滑輪，故乙圖應(yīng)用3段繩子拉著動(dòng)滑輪，從動(dòng)滑輪的掛鉤開始連起，如圖所

示：

四、計(jì)算題

17.如圖，用滑輪組提升重物時(shí)，重400N的重物在10s內(nèi)勻速上升了1m。已知拉繩子的力「為250N,不

計(jì)維重和摩擦，則提升重物的過程中；

（1）繩子自由端下降速度為多少m/s：

（2）滑輪組的機(jī)械效率為多少；

（3）拉力廠的功率是多少W,如果重物為900N,則滑輪組的機(jī)械效率又為多少。

〃//////

【答案】(l)0.2m/s；(2)80%：(3)50W,90%

【詳解】解：（1）由圖知

n=2

繩子自由端被拉下的距離

s=2〃=2xlm=2m

繩子自由端下降的速度

s2m八c,

v=-=——=0.2m/s

t10s

（2）拉力做的有用功

wf.=GJ?=400NXlm=400J

拉力做的總功

%=R=250Nx2m=500J

滑輪組的機(jī)械效率

〃=%x100%=^!-x100%=80%

%500J

（3）拉力廠的功率是

P=Fv=250Nx0.2m/s=50W

不計(jì)繩重和摩擦，根據(jù)公式尸=：（G物+G動(dòng)）可知，動(dòng)滑輪的重力

G,,j=2產(chǎn)一G的=2x250N-400N=100N

根據(jù)公式〃=&

如果重:物為900N,可知，滑輪組的機(jī)械效率是

%卬行+%G物〃+G動(dòng)〃G物+G動(dòng)

剪，9。％

n=

G物+G動(dòng)900N+100N

答：（1）繩子自由端下降速度為0.2m/s：

（2）滑輪組的機(jī)械效率為80%；

（3）拉力廠的功率是50W,如果重物為900N,則滑輪組的機(jī)械效率為90%。

18.如圖甲所示，通過滑輪組用拉力/將邊長為20cm的正方體物塊從液體中勻速拉出至液面上方一定高度

處，從圖示位置開始，共用時(shí)5s,拉力尸隨時(shí)間，變化的關(guān)系圖像如圖乙所示。動(dòng)滑輪的重力為4N,不計(jì)

摩擦及水和空氣對(duì)物塊的阻力，不考慮液面變化，g取10N/kg,求：

（1）物塊運(yùn)動(dòng)的速度。

（2）物塊離開液面后拉力所做的功。

（3）物塊離開液面后滑輪組的機(jī)械效率（百分號(hào)前保留一位小數(shù)）。

【答案】（1）0.1m/s；（2）29.2J；（3）97.3%

【詳解】解：（1）由乙圖圖像可知，廣3s拉力不斷增大，說明該過程是物塊從剛剛開始露出液面到完全露

出液面的過程，運(yùn)動(dòng)的距離

h2-20cm=0.2m

所用的時(shí)間

t2=3s-Is=2s

物塊運(yùn)動(dòng)的速度

九0.2m.i.