苏科版物理九年级上学期 11.5 机械效率 同步练习（基础题）
一、单选题
1．已知甲机器的机械效率是65%，乙机器的机械效率是80%，那么下列说法中正确的是（ ）
A．甲机器一定比乙机器省力
B．甲机器一定比乙机器省距离
C．甲机器做的有用功一定比乙机器多
D．以上说法都不对
2．小明用两个相同的滑轮，组成不同的滑轮组如图所示，分别将同一物体匀速提高到相同高度，绳子的自由端移动的距离为S1、S2，图中左右滑轮组的机械效率分别为η1、η2，下列关系正确的是（忽略绳重及摩擦）（ ）
A．S1＞S2，η1=η2 B．S1＞S2，η1＞η2
C．S1＜S2，η1=η2 D．S1＜S2，η1＞η2
3．用同一滑轮组分别把100 N和200 N的重物匀速提高5m，如果两种情况下的额外功相等，则（ ）
A．所做的总功相等 B．所做的有用功不相等
C．两次的机械效率相等 D．用于拉绳子的力两次相等
4．功率为10kW的起重机在一分钟内，将重 的物体升高2m，水平移动4m，则下列数据错误的是（ ）
A．总功为 B．有用功为
C．总功为 D．机械效率为30%
5．图中剪刀剪纸机械效率为80%，这表示（ ）
A．若作用在剪刀的动力是1N，则阻力是0.8N
B．若作用在剪刀的阻力是1N，则动力是0.8N
C．若作用在剪刀的动力做功1J，则有0.2J 的功用于剪纸
D．若作用在剪刀的动力做功1J，则有0.8J 的功用于剪纸
二、填空题
6．使用机械工作时，对人们有用的功，叫做 ，用 表示。
7．使用机械时对人们没有用，但又不得不做的功，称为 ，用 表示。
8． 功与 功的总和叫总功，用 表示，写成公式 + 。
9． 跟 的比值叫做机械效率，表达式是： ＝ 。因为 总小于 ，所以机械效率 总小于1。测定机械效率的实验原理是： 。
10．某人用斜面装置将重为120N的物体匀速从斜面的底部拉到顶部，已知斜面长为5m，高是2m，拉力F=60N，则此人做的有用功为 ，额外功为
11．杠杆是一种机械效率很高的简单机械．若用一根机械效率为90％的杠杆将一个36kg的物体提升50cm，则需要做的有用功为 J，总功为 J（g取10N／kg）．
12．（2016八下·庆云期末）如图所示，沿斜面向上拉一个重为4.5N的物体到斜面顶端，斜面长1.2m，高0.3m，拉力做功为2.16J，则这个斜面的机械效率是 %，物体受到的摩擦力是 N．
三、实验题
13．在探究“滑轮组机械效率”时，小强利用两组滑轮组进行了4次测量，用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据，用两个动滑轮和两个定滑轮测得第4组数据，如下表：
（1）根据表中前3次实验数据，画出甲图中滑轮组的绕绳方法。
（2）在实验中，测量绳端拉力F时，应尽量 匀速向上拉动弹簧测力计，读出乙图中弹簧测力计的示数为 N，第3次实验时滑轮组的机械效率为 。
（3）由表中第 组数据可知，同一滑轮组的机械效率与物重有关。
（4）由表中第3、4组数据可知，同一滑轮组的机械效率与摩擦和 有关，请计算出第3组实验中克服摩擦所做的额外功 J。
四、计算题
14．如图所示，平行于斜面的拉力F将一块重10Ｎ的木块匀速拉上一个长为2m，高为0.5m的斜面，已知F 大小等于3N，求在这过程中，克服重力做了多少功？拉力F做了多少功？机械效率是多大？
15．用滑轮组匀速提升重为2000N的物体，作用在绳子自由端的拉力大小为625N，拉力做功的功率为1250W，滑轮组的机械效率为80%，不计摩擦与绳重，求：
（1）重物上升的速度；
（2）本滑轮组用几段绳子悬挂动滑轮？
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】机械效率的大小比较
【解析】【解答】A. B. 机械效率与机器是否省力，以及是否省距离没有直接的关系，AB不符合题意；
C. 只有在知道总功和机械效率的情况下，即根据 ，才能比较有用功的多少，C不符合题意；
D. 以上说法都不对，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】机械效率是有用功和总功的比值，表示有用功在总功中的份数.
2．【答案】C
【知识点】机械效率
【解析】【解答】(1)由于忽略绳重及摩擦，承担物重的绳子股数n1=2，n2=3，则两图所用拉力： ，又由于动滑轮相同，提升的物体重相同，所以F1＞F2；(2)两图将同一物体匀速提高相同的高度，则做的有用功W有相同，F1移动的距离s1=2h，F2移动的距离s2=3h，故s1＜s2；(3)忽略绳重及摩擦，所做的额外功W额=G轮h，可得额外功W额相同，又W总=W有+W额，所以总功相同， ，故两图的机械效率η相同，即η1=η2．
故选C．
【分析】忽略绳重及摩擦，使用滑轮组时的拉力 ，左图承担物重的绳子股数n=2，右图承担物重的绳子股数n=3，而动滑轮重相同.提升的物体重相同，据此判断拉力大小关系；两图分别将同一物体匀速提高到相同高度，做的有用功相同；由题意可知，忽略绳重及摩擦，所做的额外功为提升动滑轮做的功，由W额=Gh可知额外功相同，又因为总功等于有用功加上额外功，所以总功相同，所以可以得出两图的机械效率相同．
3．【答案】B
【知识点】功的计算及应用；有用功和额外功
【解析】【解答】B. 有用功为提升物体做的功，两次物体的重不同，提高的高度相同，根据 知，所做的有用功不相等，B符合题意；
A. 因为 ，额外功相等，有用功不等，所以总功也不等，A不符合题意；
C. 根据 可知，用用功不等，则两次的机械效率不相等，C不符合题意；
D. 使用滑轮组时，拉力为： ，物体的重不等，所以用于拉绳子的力两次不相等，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】利用物体的重力和高度计算有用功，当额外功相同时，机械效率不同.
4．【答案】A
【知识点】功率的计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】A. C. 总功为： ，A符合题意，C不符合题意；
B. 有用功为： ，B不符合题意；
D. 机械效率为： ，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】利用功率和时间计算总功，根据物体的重力和高度计算有用功，利用有用功和总功计算机械效率.
5．【答案】D
【知识点】机械效率
【解析】【解答】A. B. 剪刀使用时，其转轴处会存在摩擦力，且剪刀为一杠杆，使用时，阻力臂是变化的，故不能确定阻力或动力的大小，AB不符合题意；
C. D. 机械效率为有用功与总功的比，机械效率为80%时，若作用在剪刀的动力做功1J，表示有0.8J 的功用于剪纸；另外0.2J 的功是克服摩擦做的额外功，C不符合题意，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】机械效率是有用功和总功的比值.
6．【答案】有用功；
【知识点】有用功和额外功
【解析】【解答】使用机械工作时，对人们有用的功，即我们做功的目的，这部分功叫做有用轼，用W有用表示。
故答案为：有用功；W有用.
【分析】使用机械做功时，对人们有用的功是有用功.
7．【答案】额外功；
【知识点】有用功和额外功
【解析】【解答】使用机械时对人们没有用，但又不得不做的功，称为额外功，用W额外表示。额外功通常是克服机械本身的重力和克服摩擦力所做的功。
故答案为：额外功；W额外.
【分析】使用机械做功时，对人们没用但又不得不做的功是额外功.
8．【答案】有用；额外；；
【知识点】有用功和额外功
【解析】【解答】有用功与额外功的总和叫总功，即对机械做的功，通常也为拉力做的功；用 表示，写成公式： 。
故答案为：有用；额外；W有用；W额外.
【分析】使用机械做功时，有用功和额外功的之和是总功.
9．【答案】有用功；总功；；有用功；总功；
【知识点】机械效率；机械效率的计算
【解析】【解答】有用功跟总功的比值叫做机械效率；
表达式是： ；
因为使用机械时，额外功必不可少，所以有用功总小于总功，则机械效率 总小于1。
测定机械效率的实验原理就是计算机械效率的公式即： 。
故答案为：有用功；总功；W 有 用 W 总；有用功；总功；η = W 有 用 W 总.
【分析】机械效率是有用功和总功的比值，因为有用功小于总功，所以机械效率小于1.
10．【答案】240J；60J
【知识点】功的计算及应用；有用功和额外功
【解析】【解答】做的有用功为： ；
此人做的总功为： ；
额外功为： 。
故答案为：240J；60J.
【分析】利用物体重力和高度计算有用功，拉力和移动距离计算总功，总功和有用功之差计算额外功.
11．【答案】180；200
【知识点】机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】W有＝Gh＝36kg×10N／kg×0.5m＝180J， J．
故答案为：180；200.
【分析】利用物体的重力和高度计算有用功，利用有用功和机械效率计算总功的大小.
12．【答案】62.5；0.675
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】有用功：W有用=Gh=4.5N×0.3m=1.35J；总功：W总=2.16J，
斜面的效率：
η= ×100%= ×100%=62.5%；
额外功：
W额=W总﹣W有用=2.16J﹣1.35J=0.81J，
因为W额=fs，
所以摩擦力大小：f= = =0.675N．
故答案为：62.5%；0.675．
【分析】（1）已知物体重力和提升的高度，根据公式W=Gh可求有用功；已知总功，根据η= 可求得机械效率；（2）求出额外功，利用W额=fs求摩擦力．
13．【答案】（1）
（2）竖直；1.6；66.7%
（3）1、2、3
（4）动滑轮重；0.15
【知识点】机械效率的计算；滑轮（组）机械效率的测量实验；功的计算及应用
【解析】【解答】(1)由前3组实验数据可知s＝3h，所以滑轮组由3段绳子承担物重，因此应从动滑轮上面挂钩开始绕起，如图所示：
；(2)实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，这样才能准确测出拉力的值；由图知，测力计的分度值为0.2N，所以其示数为1.6N；第3次实验时滑轮组的机械效率：
η＝ ≈66.7%(3)根据题意可知，前3组数据是用同一滑轮组做的实验，且物重越大，机械效率越高，所以由表中第1、2、3组数据可知，同一滑轮组的机械效率与物重有关。(4)根据表中第3组数据可知，有用功：W有＝Gh＝4N×0.1m＝0.4J；克服动滑轮做的功：W动＝G动h＝0.5N×0.1m＝0.05J；总功：W总＝Fs＝2N×0.3m＝0.6J；则克服绳重及摩擦做的那部分额外功：W额＝W总 W有 W动＝0.6J 0.4J 0.05J＝0.15J.
【分析】根据滑轮组的距离关系分析绳子的股数并绕线，利用力和距离的乘积计算功，有用功和总功的比值计算机械效率.
14．【答案】解：克服重力做的功为： ；
拉力F做的功，即总功为： ；
机械效率是：
【知识点】斜面的机械效率；功的计算及应用
【解析】【分析】利用物体重力和高度计算有用功，拉力和斜面长度计算总功，有用功和总功的比值计算机械效率.
15．【答案】（1）解：根据 得有用功率为：
；
再根据 得重物上升的速度为：
（2）解：根据 得悬挂动滑轮的绳子股数为：
。
即有4段绳子悬挂动滑轮。
【知识点】功率的计算；机械效率的计算；滑轮组绳子拉力的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】根据滑轮组的功率和拉力的大小计算拉力的速度，结合机械效率计算物体运动的速度，根据滑轮组的机械效率和拉力、物体重力计算滑轮组绳子的股数.
1 / 1苏科版物理九年级上学期 11.5 机械效率 同步练习（基础题）
一、单选题
1．已知甲机器的机械效率是65%，乙机器的机械效率是80%，那么下列说法中正确的是（ ）
A．甲机器一定比乙机器省力
B．甲机器一定比乙机器省距离
C．甲机器做的有用功一定比乙机器多
D．以上说法都不对
【答案】D
【知识点】机械效率的大小比较
【解析】【解答】A. B. 机械效率与机器是否省力，以及是否省距离没有直接的关系，AB不符合题意；
C. 只有在知道总功和机械效率的情况下，即根据 ，才能比较有用功的多少，C不符合题意；
D. 以上说法都不对，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】机械效率是有用功和总功的比值，表示有用功在总功中的份数.
2．小明用两个相同的滑轮，组成不同的滑轮组如图所示，分别将同一物体匀速提高到相同高度，绳子的自由端移动的距离为S1、S2，图中左右滑轮组的机械效率分别为η1、η2，下列关系正确的是（忽略绳重及摩擦）（ ）
A．S1＞S2，η1=η2 B．S1＞S2，η1＞η2
C．S1＜S2，η1=η2 D．S1＜S2，η1＞η2
【答案】C
【知识点】机械效率
【解析】【解答】(1)由于忽略绳重及摩擦，承担物重的绳子股数n1=2，n2=3，则两图所用拉力： ，又由于动滑轮相同，提升的物体重相同，所以F1＞F2；(2)两图将同一物体匀速提高相同的高度，则做的有用功W有相同，F1移动的距离s1=2h，F2移动的距离s2=3h，故s1＜s2；(3)忽略绳重及摩擦，所做的额外功W额=G轮h，可得额外功W额相同，又W总=W有+W额，所以总功相同， ，故两图的机械效率η相同，即η1=η2．
故选C．
【分析】忽略绳重及摩擦，使用滑轮组时的拉力 ，左图承担物重的绳子股数n=2，右图承担物重的绳子股数n=3，而动滑轮重相同.提升的物体重相同，据此判断拉力大小关系；两图分别将同一物体匀速提高到相同高度，做的有用功相同；由题意可知，忽略绳重及摩擦，所做的额外功为提升动滑轮做的功，由W额=Gh可知额外功相同，又因为总功等于有用功加上额外功，所以总功相同，所以可以得出两图的机械效率相同．
3．用同一滑轮组分别把100 N和200 N的重物匀速提高5m，如果两种情况下的额外功相等，则（ ）
A．所做的总功相等 B．所做的有用功不相等
C．两次的机械效率相等 D．用于拉绳子的力两次相等
【答案】B
【知识点】功的计算及应用；有用功和额外功
【解析】【解答】B. 有用功为提升物体做的功，两次物体的重不同，提高的高度相同，根据 知，所做的有用功不相等，B符合题意；
A. 因为 ，额外功相等，有用功不等，所以总功也不等，A不符合题意；
C. 根据 可知，用用功不等，则两次的机械效率不相等，C不符合题意；
D. 使用滑轮组时，拉力为： ，物体的重不等，所以用于拉绳子的力两次不相等，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】利用物体的重力和高度计算有用功，当额外功相同时，机械效率不同.
4．功率为10kW的起重机在一分钟内，将重 的物体升高2m，水平移动4m，则下列数据错误的是（ ）
A．总功为 B．有用功为
C．总功为 D．机械效率为30%
【答案】A
【知识点】功率的计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】A. C. 总功为： ，A符合题意，C不符合题意；
B. 有用功为： ，B不符合题意；
D. 机械效率为： ，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】利用功率和时间计算总功，根据物体的重力和高度计算有用功，利用有用功和总功计算机械效率.
5．图中剪刀剪纸机械效率为80%，这表示（ ）
A．若作用在剪刀的动力是1N，则阻力是0.8N
B．若作用在剪刀的阻力是1N，则动力是0.8N
C．若作用在剪刀的动力做功1J，则有0.2J 的功用于剪纸
D．若作用在剪刀的动力做功1J，则有0.8J 的功用于剪纸
【答案】D
【知识点】机械效率
【解析】【解答】A. B. 剪刀使用时，其转轴处会存在摩擦力，且剪刀为一杠杆，使用时，阻力臂是变化的，故不能确定阻力或动力的大小，AB不符合题意；
C. D. 机械效率为有用功与总功的比，机械效率为80%时，若作用在剪刀的动力做功1J，表示有0.8J 的功用于剪纸；另外0.2J 的功是克服摩擦做的额外功，C不符合题意，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】机械效率是有用功和总功的比值.
二、填空题
6．使用机械工作时，对人们有用的功，叫做 ，用 表示。
【答案】有用功；
【知识点】有用功和额外功
【解析】【解答】使用机械工作时，对人们有用的功，即我们做功的目的，这部分功叫做有用轼，用W有用表示。
故答案为：有用功；W有用.
【分析】使用机械做功时，对人们有用的功是有用功.
7．使用机械时对人们没有用，但又不得不做的功，称为 ，用 表示。
【答案】额外功；
【知识点】有用功和额外功
【解析】【解答】使用机械时对人们没有用，但又不得不做的功，称为额外功，用W额外表示。额外功通常是克服机械本身的重力和克服摩擦力所做的功。
故答案为：额外功；W额外.
【分析】使用机械做功时，对人们没用但又不得不做的功是额外功.
8． 功与 功的总和叫总功，用 表示，写成公式 + 。
【答案】有用；额外；；
【知识点】有用功和额外功
【解析】【解答】有用功与额外功的总和叫总功，即对机械做的功，通常也为拉力做的功；用 表示，写成公式： 。
故答案为：有用；额外；W有用；W额外.
【分析】使用机械做功时，有用功和额外功的之和是总功.
9． 跟 的比值叫做机械效率，表达式是： ＝ 。因为 总小于 ，所以机械效率 总小于1。测定机械效率的实验原理是： 。
【答案】有用功；总功；；有用功；总功；
【知识点】机械效率；机械效率的计算
【解析】【解答】有用功跟总功的比值叫做机械效率；
表达式是： ；
因为使用机械时，额外功必不可少，所以有用功总小于总功，则机械效率 总小于1。
测定机械效率的实验原理就是计算机械效率的公式即： 。
故答案为：有用功；总功；W 有 用 W 总；有用功；总功；η = W 有 用 W 总.
【分析】机械效率是有用功和总功的比值，因为有用功小于总功，所以机械效率小于1.
10．某人用斜面装置将重为120N的物体匀速从斜面的底部拉到顶部，已知斜面长为5m，高是2m，拉力F=60N，则此人做的有用功为 ，额外功为
【答案】240J；60J
【知识点】功的计算及应用；有用功和额外功
【解析】【解答】做的有用功为： ；
此人做的总功为： ；
额外功为： 。
故答案为：240J；60J.
【分析】利用物体重力和高度计算有用功，拉力和移动距离计算总功，总功和有用功之差计算额外功.
11．杠杆是一种机械效率很高的简单机械．若用一根机械效率为90％的杠杆将一个36kg的物体提升50cm，则需要做的有用功为 J，总功为 J（g取10N／kg）．
【答案】180；200
【知识点】机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】W有＝Gh＝36kg×10N／kg×0.5m＝180J， J．
故答案为：180；200.
【分析】利用物体的重力和高度计算有用功，利用有用功和机械效率计算总功的大小.
12．（2016八下·庆云期末）如图所示，沿斜面向上拉一个重为4.5N的物体到斜面顶端，斜面长1.2m，高0.3m，拉力做功为2.16J，则这个斜面的机械效率是 %，物体受到的摩擦力是 N．
【答案】62.5；0.675
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】有用功：W有用=Gh=4.5N×0.3m=1.35J；总功：W总=2.16J，
斜面的效率：
η= ×100%= ×100%=62.5%；
额外功：
W额=W总﹣W有用=2.16J﹣1.35J=0.81J，
因为W额=fs，
所以摩擦力大小：f= = =0.675N．
故答案为：62.5%；0.675．
【分析】（1）已知物体重力和提升的高度，根据公式W=Gh可求有用功；已知总功，根据η= 可求得机械效率；（2）求出额外功，利用W额=fs求摩擦力．
三、实验题
13．在探究“滑轮组机械效率”时，小强利用两组滑轮组进行了4次测量，用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据，用两个动滑轮和两个定滑轮测得第4组数据，如下表：
（1）根据表中前3次实验数据，画出甲图中滑轮组的绕绳方法。
（2）在实验中，测量绳端拉力F时，应尽量 匀速向上拉动弹簧测力计，读出乙图中弹簧测力计的示数为 N，第3次实验时滑轮组的机械效率为 。
（3）由表中第 组数据可知，同一滑轮组的机械效率与物重有关。
（4）由表中第3、4组数据可知，同一滑轮组的机械效率与摩擦和 有关，请计算出第3组实验中克服摩擦所做的额外功 J。
【答案】（1）
（2）竖直；1.6；66.7%
（3）1、2、3
（4）动滑轮重；0.15
【知识点】机械效率的计算；滑轮（组）机械效率的测量实验；功的计算及应用
【解析】【解答】(1)由前3组实验数据可知s＝3h，所以滑轮组由3段绳子承担物重，因此应从动滑轮上面挂钩开始绕起，如图所示：
；(2)实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，这样才能准确测出拉力的值；由图知，测力计的分度值为0.2N，所以其示数为1.6N；第3次实验时滑轮组的机械效率：
η＝ ≈66.7%(3)根据题意可知，前3组数据是用同一滑轮组做的实验，且物重越大，机械效率越高，所以由表中第1、2、3组数据可知，同一滑轮组的机械效率与物重有关。(4)根据表中第3组数据可知，有用功：W有＝Gh＝4N×0.1m＝0.4J；克服动滑轮做的功：W动＝G动h＝0.5N×0.1m＝0.05J；总功：W总＝Fs＝2N×0.3m＝0.6J；则克服绳重及摩擦做的那部分额外功：W额＝W总 W有 W动＝0.6J 0.4J 0.05J＝0.15J.
【分析】根据滑轮组的距离关系分析绳子的股数并绕线，利用力和距离的乘积计算功，有用功和总功的比值计算机械效率.
四、计算题
14．如图所示，平行于斜面的拉力F将一块重10Ｎ的木块匀速拉上一个长为2m，高为0.5m的斜面，已知F 大小等于3N，求在这过程中，克服重力做了多少功？拉力F做了多少功？机械效率是多大？
【答案】解：克服重力做的功为： ；
拉力F做的功，即总功为： ；
机械效率是：
【知识点】斜面的机械效率；功的计算及应用
【解析】【分析】利用物体重力和高度计算有用功，拉力和斜面长度计算总功，有用功和总功的比值计算机械效率.
15．用滑轮组匀速提升重为2000N的物体，作用在绳子自由端的拉力大小为625N，拉力做功的功率为1250W，滑轮组的机械效率为80%，不计摩擦与绳重，求：
（1）重物上升的速度；
（2）本滑轮组用几段绳子悬挂动滑轮？
【答案】（1）解：根据 得有用功率为：
；
再根据 得重物上升的速度为：
（2）解：根据 得悬挂动滑轮的绳子股数为：
。
即有4段绳子悬挂动滑轮。
【知识点】功率的计算；机械效率的计算；滑轮组绳子拉力的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】根据滑轮组的功率和拉力的大小计算拉力的速度，结合机械效率计算物体运动的速度，根据滑轮组的机械效率和拉力、物体重力计算滑轮组绳子的股数.
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