沪粤版物理九年级上册《11.3 如何提高机械效率》同步练习
一 、单选题（本大题共10小题，共30分）
1.（3分）关于机械效率，下列说法中正确的
A. 做功越多机械效率越高
B. 有用功与总功的比值越大，机械效率越小
C. 实际生产中。使用机械比不使用机械做功的效率高
D. 使用机械做功时，如不考虑机械本身重力及所引起的摩擦，机械的效率是百分之百
2.（3分）关于机械效率，下列说法正确的是（ ）
A. 越省力的机械，其机械效率越高
B. 机械效率越高的机械，做功越多
C. 做有用功越多的机械，其机械效率越高
D. 做同样的功，额外功越少，机械效率越高
3.（3分）用如图所示的滑轮组将重为的物体匀速提升，拉力，在这一过程中，下列说法正确的是
A. 所做的有用功为 B. 所做的额外功为
C. 所做的总功为 D. 此滑轮组的机械效率为
4.（3分）工人用滑轮组把一箱货物从一楼提升到五楼。加上润滑油后滑轮转动灵活了，如果再用它把同样的重物从一楼提升到五楼所做的
A. 有用功减小，总功不变 B. 有用功不变，总功减小
C. 有用功增加，总功不变 D. 额外功减小，总功不变
5.（3分）为了研究机械效率与哪些因素有关，小明同学提出两个猜想：猜想一：机械效率是否与有关；猜想二：机械效率是否与有关。为了验证猜想，小明先用如图甲所示的装置不断改变，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出与关系如图乙所示；然后再两次换不同重量的动滑轮，不断改变，计算并绘出与关系如图乙所示。根据图像
A. 只能验证猜想一 B. 只能验证猜想二
C. 既不能验证猜想一，也不能验证猜想二 D. 既能验证猜想一，也能验证猜想二
6.（3分）如图所示的滑轮组，每个滑轮重，拉动绳子自由端，用这个滑轮组把重为的物体匀速提升，不计绳重和摩擦，取。下列选项正确的是
A. 作用在绳自由端的拉力大小为 B. 该过程做的有用功为
C. 该过程的机械效率为 D. 动滑轮越重，该滑轮组机械效率越大
7.（3分）一头牛用如图所示的滑轮组匀速提升重为的物体，物体上升的速度为，牛的拉力为，忽略绳重，滑轮组的摩擦下列计算结果正确的是
A. 滑轮组的机械效率约为 B. 动滑轮重
C. 牛做功的功率为 D. 内牛做的功为
8.（3分）如图所示，在探究“斜面的机械效率”的实验中，以下说法正确的是
A. 木块所受摩擦力等于弹簧测力计对木块的拉力
B. 用弹簧测力计沿斜面向上拉木块时，应尽量匀速
C. 木块与斜面间的摩擦对机械效率没有影响
D. 斜面的倾斜程度越大，沿斜面所用的拉力越小
9.（3分）小东在探究影响滑轮组机械效率高低的因素时，设计了如图所示的两个滑轮组，分别测量两次实验的动滑轮重、钩码总重G、钩码上升高度h、绳子自由端拉力F、绳子自由端移动距离s，计算出相应的机械效率，并将它们填入下表中. 实验中，测机械效率的原理是η=______.（ ）
A. B. C. D.
10.（3分）小明和物理课外小组的同学们利用如图所示的装置探究斜面的机械效率，同学们对实验过程和装置发表了下列不同的看法，其中正确的是
A. 匀速拉动木块时，拉力与摩擦力是一对平衡力
B. 斜面的机械效率与木块被拉动的距离有关
C. 匀速拉动木块的过程中，木块的机械能是不变的
D. 匀速拉动木块时，木块是要克服摩擦力做额外功的
二 、填空题（本大题共4小题，共16分）
11.（4分）使用简单机械可以省______，但不能省______。
12.（4分）用一只桶从井中提水，第一次提半桶水，第二次提一桶水，摩擦不计则 ______ 填．
13.（4分）用图甲、乙两种方式匀速将重为的物体提升相同的高度，已知滑轮重，绳重和摩擦力不计。则手的拉力：______；拉力对重物做的功______，机械效率：______选填大于、小于或等于。
14.（4分）如图所示，用竖直向上的力F匀速拉动较长的杠杆，使重为10N的物体缓慢升高0.1m，拉力大小为8N，拉力移动的距离为0.25m.人做的有用功为______J,该杠杆的机械效率为 ______，此杠杆属于______（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆.
三 、实验题（本大题共4小题，共24分）
15.（6分）小深想“测量滑轮组的机械效率”。
他想用绳子绕制滑轮组并用向下的力拉绳子的一端，内绳子自由端移动，重为的物体上升，实验室有如图甲所示的两个滑轮组，请你帮助地选出一个合适的滑轮组进行实验滑轮组的每个滑轮都不能浪费，并在图甲中画出滑轮组的绕线情况。
他正确绕线后，用弹簧测力计缓慢 ______ 拉动绳子自由端，如图乙所示为弹簧测力计的示数 ______ ，不计绳重和摩擦，则此滑轮组的动滑轮重为 ______ 。
若实验中增加动滑轮的自重，提起重的重物时，则游轮组机械效率比的机械效率要 ______ 。
16.（6分）小锋同学用如图所示的装置测定斜面的机械效率，实验记录结果入表：
实验次数 斜面倾斜程度 物体重量 斜面高度 沿斜面拉力 斜面长 有用功 总功 斜面的机械效率
较缓
较陡
最陡
根据表格中数据，第三次最陡实验的有用功是______，总功是______，机械效率是______；
分析数据可知，斜面越陡，机械效率______选填“越高”、“越低”或“不变”；
分析实验数据还可知道，斜面越平缓越______选填“省力”或“费力”．
17.（6分）小明用如图所示的装置探究杠杆的机槭效率，杠杆的质量分布均匀，右端固定在点，杠杆可绕点在竖直平面内转动：
该实验中杠杆所做的额外功主要是______。
他将重为的钩码悬挂在点，在点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，拉力为，测得、两点上升的高度分别为、，则此次杠杆的机械效率为______用物理量的符号表示；
若保持钩码的位置不变，弹簧测力计竖直作用在点，缓慢拉动弹簧测力计将钩码提升相同的高度，不计摩擦，则弹簧测力计的示数______，杠杆的机槭效率______均选填“”或””或””。
18.（6分）如图所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，利用图甲、乙、丙三个实验装置进行实验，测得的实验数据如表。钩码规格相同、动滑轮个数越多重力越大
实验次数 钩码重力 提升高度 绳端拉力 绳端移动距离 机械效率
在实验中，应沿竖直方向 ______ 拉动弹簧测力计。
第一次实验中，如图所示，弹簧测力计的示数是 ______ ，机械效率是 ______ 精确到。
由、两次实验数据可得出结论： ______ 。
由 ______ 两次实验数据可得出结论：使用不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率越低。
在第三次实验操作的基础上，如图丁所示改变绳端拉力方向，测得的滑轮组机械效率将 ______ 。选填“偏高”、“偏低”或“不变”
答案和解析
1.【答案】D;
【解析】解：、机械效率等于有用功与总功的比值，与做功的多少无关，做功多机械效率不一定高，故错误；
、有用功与总功的比值越大，机械效率越大，故错误；
、实际生产中，使用机械比不使用机械做功的效率低，故错误；
、使用机械做功时，如不考虑机械本身重力及所引起的摩擦，有用功与总功相等，机械的效率是百分之百，故正确；
故选：。
机械效率指有用功占总功的比例，有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高；机械效率与做功多少无关。
此题主要考查了对机械效率的理解及影响机械效率的因素，有用功不变，额外功越少，机械效率越高；额外功不变，有用功越高，机械效率越高。
2.【答案】D;
【解析】解：
A、机械效率是指有用功占总功的百分比，与是否省力没有必然的联系，故A错；
B、机械效率越高，说明有用功占总功的比值越大，不能说明做功越多，故B错；
C、使用机械做有用功越多，不知道额外功的大小，有用功占总功的比值不一定大，机械效率不一定高，故C错；
D、做同样的功，额外功越少，总功越少，有用功占总功的比值越大，机械效率越高，故D正确．
故选D．
3.【答案】A;
【解析】解：
A、所做的有用功：，故A正确；
、由图可知，则绳端移动的距离：，
拉力所做的总功：；
所做的额外功：，故BC 错误；
D、此滑轮组的机械效率：，故D错误。
故选：。
已知物重和物体上升的高度，利用科求得的有用功；
已知拉力和，利用可以求出总功；
总功减去有用功等于额外功；
利用可求得此滑轮组的机械效率。
该题考查了有用功、总功、额外功和机械效率的计算，需要注意的是与的关系应借助图象确定，属于易错题。
4.【答案】B;
【解析】
此题主要考查了学生对有用功、额外功、总功的了解与掌握，区分有用功、额外功和总功从我们做功的目的出发，对我们有用的为有用功，对我们无用但又不得不做的功为额外功，拉力对机械做的功为总功是本题的关键。
使用滑轮组，提升重物对重物做的功对我们有用为有用功，对我们无用但又不得不做的功提升动滑轮和绳子、克服摩擦做的功为额外功，人对机械做的功拉力做的功为总功，总功等于有用功加上额外功。
加润滑油后，工人提升同样的重物，也是提升到五楼，对重物做的有用功不变；但加了润滑油后，摩擦减小了，额外功变小，因总功等于有用功加上额外功，所以工人做的总功变小，故正确，错误。
故选。
5.【答案】D;
【解析】解：
虽然三次使用的动滑轮重力不同，但用同一动滑轮进行实验时，由图像或图像或图像可知，，都有滑轮组的机械效率随提升物体重力的增大而增大，故可以验证猜想一；
在图和图、图中，提升物体的重力相同时，动滑轮的重力不同，滑轮组的机械效率不同，故可以验证猜想二。
综上可知，选项错误、正确。
故选：。
分析图象中同一个滑轮组提升不同重物时滑轮组的机械效率、不同动滑轮提升相同重物时滑轮组的机械效率，然后得出答案。
本题主要是考查了学生分析实验数据得出结论的能力，正确的利用控制变量法分析图象是关键。
6.【答案】C;
【解析】解：
根据图示可知，，拉力端移动的距离：；
A、不计绳重和摩擦，作用在绳子自由端的拉力：，故A错误；
B、拉力做的有用功：，故B错误；
C、总功：，
滑轮组的机械效率：
；故C正确；
D、不计绳重和摩擦，提升相同的物体，做相同有用功的情况下，动滑轮越重，额外功越大、总功越大，所以机械效率越低，故D错误。
故选：。
根据图象可知，，并且；
先根据求出物体的重力，然后根据求出拉力的大小；
根据即可求出有用功；
求出总功，利用求出滑轮组的机械效率；
提高滑轮组机械效率的方法：一是增大提升的物重，二是减小滑轮重。
该题考查了使用滑轮组有用功、总功、机械效率的计算及影响机械效率的因素，属于力学综合题，虽然知识点多，但都属于基础，难度不大
7.【答案】A;
【解析】解：、由图可知，滑轮组的机械效率：，故正确；
、因为不计绳重和摩擦时，所以动滑轮的重力：，故错误；
、绳子自由端移动的速度：，
拉力做功的功率：，故错误；
、由可知，内牛做的功：，故错误。
故选：。
由图可知，利用求滑轮组的机械效率；
利用不计绳重和摩擦时求动滑轮的重力；
绳子自由端移动的速度，利用求拉力做功的功率；
利用求拉力做的功。
此题主要考查了使用滑轮组时绳子的拉力、有用功、总功、功率和机械效率的计算，利用好不计绳重和摩擦时是关键。
8.【答案】B;
【解析】解：
A、木块在上升过程中受到重力、支持力、拉力和摩擦力四个力的作用，由于重力使物体有下滑的趋势，所以，要使物体上升，拉力应大于摩擦力，拉力和摩擦力不是一对平衡力，故A错；
B、为了保证弹簧测力计的示数稳定，应该让木块做匀速直线运动，故B正确；
C、利用斜面提升物体时，克服摩擦力做的功为额外功，摩擦力越大，额外功越大，在有用功相同时总功越大，则斜面的机械效率越低，故C错；
D、斜面倾斜程度越大越陡，沿斜面所用的拉力越大，越费力，故D错。
故选：。
木块在上升过程中受到重力、支持力、拉力和摩擦力四个力的作用，由于重力使物体有下滑的趋势，所以要使物体上升，拉力应大于摩擦力，拉力和摩擦力不是一对平衡力；
要测量沿斜面的拉力，就要让木块做匀速直线运动，因为只有这样，弹簧测力计的示数稳定，测量才够准确。
利用斜面时，所作的额外功等于克服摩擦做的功，摩擦力越大，额外功越大；
在物重和斜面的粗糙程度一定时，斜面的倾斜程度越大，越费力，机械效率越高。
在粗糙程度一定时，斜面倾斜程度越大，机械效率越高；在倾斜程度一定时，斜面粗糙程度越大，机械效率越低。
9.【答案】C;
【解析】测机械效率的原理是.
故选C
10.【答案】D;
【解析】解：、物块在斜面上匀速运动时，沿斜面向上受到拉力作用，沿斜面向下受到摩擦力和重力沿斜面的分力作用，所以拉力和摩擦力不是平衡力，故A错误；
B、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度有关，与物体被拉动的距离无关，故B错误；
C、机械能包括动能和势能，而木块匀速运动，所以动能不变；但是物体的高度在增加，所以木块的重力势能增大，故木块的机械能增大，故C错误；
D、因为物体沿斜面上升时，要克服摩擦力做功，故D正确。
故选：。
根据二力平衡的条件：两个力必须作用在同一物体上，大小相等，方向相反，作用在同一直线上进行判断；
根据斜面的机械效率的影响因素判断；
根据机械能等于动能和势能的总和进行分析；
在匀速拉动物块的过程中，克服重力做的功是有用功，除此之外，还需克服摩擦力做额外功。
此题主要考查学生对平衡力的辨别、斜面的机械效率和机械能的决定因素等知识点的理解和掌握，此题难易程度适中，要求学生应熟练掌握。
11.【答案】力; 功;
【解析】解：使用机械可以省力、可以改变力的方向、可以省距离等，根据功的原理可知，使用任何机械都不能省功。
故答案为：力；功。
解决此题的关键是知道使用任何机械都不会省功，省力的费距离，费力的省距离。
解决此类问题的关键是知道使用机械是为了方便、也可能是为了省力、还可能是为了改变力的方向等，但都不会省功。
12.【答案】;
【解析】解：额外功等于水桶重力乘以提水高度，水桶重力和提水高度都相等，所以额外功相等；
第一次取半桶水，第二次取满桶水，第二次所做有用功要多，在额外功相等的情况下，有用功多的机械效率高，即第二次提一桶水机械效率高．
故答案为：．
在此题中额外功是对水桶做功，由此可判断额外功大小；根据两次所提水的重力可知两次的有用功大小，在额外功相等时依据有用功的大小就可判断出机械效率的高低．
该题考查机械效率的判断，通过这道题可知在额外功不变时，增大有用功可提高机械效率．
13.【答案】大于 等于 大于;
【解析】解：绳重和摩擦力不计，由定滑轮的使用特点可知：；
由动滑轮的使用特点可知：；
一般情况下，动滑轮重小于物重，因此。
如图所示，用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，则所做的有用功一样大，即拉力对重物做的功，
乙图，要克服动滑轮的重力做额外功，所以使用动滑轮做的总功多，由可知，动滑轮的机械效率低，即。
故答案为：大于；等于；大于。
动滑轮和定滑轮的使用特点：使用定滑轮不能省力，但能改变动力的方向；使用动滑轮不能改变动力的方向，但能省力。
利用滑轮来提起重物时，所做的有用功就是克服物体自身重力所做的功；不计绳重和摩擦，克服动滑轮的重做的功就是额外功，使用定滑轮的机械效率就是。
本题的解题关键是知道使用动滑轮要克服动滑轮重力做功，在有用功相同的情况下，使用动滑轮所做的做功多。
14.【答案】1;50℅;省力;
【解析】人做的有用功为W有=Gh=10N×0.1m=1J，人做的总功为W总=Fs=8N×0.25m=2J，所以杠杆的机械效率为η=W有/W总=1J/2J=50℅，由图示可知，此杠杆的动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆.
15.【答案】;
【解析】解：由题意可知，向下拉绳子时，承担动滑轮和物体总重的绳子有效股数：；若装置中有两个动滑轮，为了滑轮组的每个滑轮都不能浪费，则至少会有段绳子拉着动滑轮，所以只能选择一个动滑轮的状态；据“奇动偶定”的原则，绳子的固定端应先系在动滑轮挂钩上，依次绕过下面的定滑轮、动滑轮、上面的动滑轮，如下图所示：
；
为了测量滑轮组提升物体时的机械效率，实验中应缓慢竖直匀速拉动绳子的自由端；
图中测力计分度值为，测力计示数为；
根据可知，动滑轮的重力为：；
若实验中增加动滑轮的自重，提起重的重物时，在提升高度相同的情况下，额外功变大，有用功变小，根据可知，机械效率变低了。
故答案为：如图；竖直匀速；；；低。
先根据物体上升，绳子自由端下降，由判断出绳子的有效股数，再画出绳子的绕法；
为了测量滑轮组提升物体时的机械效率，需在缓慢竖直匀速提升时读数，这时系统处于平衡状态，测力示数大小于拉力大小；根据测力计分度值读数；根据求出动滑轮的重力；
根据分析机械效率的变化。
本题主要是测量滑轮组的机械效率，在实验中，注意绳端拉力的测量，测力计在竖直方向做匀速运动。要掌握有用功、总功、机械效率的计算方法和物重对机械效率的影响。
16.【答案】1.5；2.4；62.5%；越高；省力;
【解析】解：
第三次最陡实验中，有用功为：；
总功为：；
斜面的机械效率为：；
分析表中第二列与第九列数据可知，斜面倾斜程度越大即斜面越陡，斜面的机械效率越高；
分析表中第二列与第五列数据可知，斜面倾斜程度越小，需要的拉力越小，即：斜面越平缓越省力；
故答案为：；；；越高；省力．
克服重力做的功为有用功；拉力做的功为总功；有用功与总功的比值是机械效率；
分析表中第二列与第九列，斜面倾斜程度越大斜面机械效率越高；
分析表中第二列与第五列，斜面越陡拉力越大，即越费力，斜面越缓越省力．
在探究斜面机械效率的实验中，常涉及到斜面倾斜程度对省力情况的影响，斜面越陡越费力，机械效率越高；斜面越缓越省力，机械效率越低．
17.【答案】由于使用杠杆时需要克服杠杆自重、克服摩擦力等做功 ×100% ＞ = ;
【解析】解：因为杠杆自身有重力，提升物体的同时也要提升杠杆，即克服杠杆自重做功、克服摩擦力等做功，就有了额外功；
有用功：
总功：，
杠杆的机械效率为；
保持钩码悬挂在点不变，只是将将弹簧测力计作用点从移到点，仍然竖直向上缓慢拉动弹簧测力计，阻力和阻力臂不变，动力臂变小，根据杠杆的平衡条件知动力变大；
将钩码仍提升高度，忽略摩擦，总功保持不变，故F不变，即总功不变，
因有用功不变，根据，此时杠杆的机械效率为。
故答案是：由于使用杠杆时需要克服杠杆自重、克服摩擦力等做功；；；。
弹簧测力计向上拉力做的功是总功，克服钩码重力做的功是有用功，克服摩擦以及杠杆自重做的功是额外功；由功的计算公式求出有用功、总功与额外功，由效率公式求出杠杆的效率；
有用功不变，根据总功的来源，分析动力的作用点移动后，总功的变化，根据根据机械效率公式讨论机械效率大小变化；
机械效率计算的关键是明确有用功和总功，一般来说，使用机械所用外力做的功是总功，而克服提升重物重力做的功是有用功。
18.【答案】;
【解析】解：实验中要沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，弹簧测力计示数不变，便于读数；
图示弹簧测力计的之间平均分成等份，所以其分度值为；指针所指示的刻度值为；
第一次实验机械效率：
；
由、两次实验数据可知，使用同一滑轮组，物重越大，机械效率越高；
比较第、次实验数据可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低；
在丁图中，若拉力向右倾斜，则拉力变大，总功变大，有用功不变，故测出的机械效率将偏低。
故答案为：匀速；；；使用同一滑轮组，物重越大，机械效率越高；、；偏低。
实验过程中要匀速直线拉动弹簧测力计，弹簧测力计示数不变，便于读数；
弹簧测力计使用前要观察它的量程和分度值，再根据指针所指示的刻度去读数；根据表中数据利用求第一次实验机械效率；
根据表中数据分析得出结论；
不考虑绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率跟提起的物重、动滑轮的重有关，在提起的物重一定时，动滑轮越重，机械效率越低；在动滑轮重相同时，提起的物体越重，机械效率越高；
分析拉力向右倾斜时大小的变化，得出机械效率的变化。
此题是“探究滑轮组的机械效率”实验，考查了滑轮组机械效率的计算，根据数据分析影响滑轮组效率的因素，同时考查了测力计的读数问题，要细心分析每一个问题。
