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专题 14 机械效率（练习）（原卷版）
目录
.........................................2
题型01 有用功、额外功和总功..................................................2
题型02 功率与机械效率........................................................3
题型03 杠杆机械效率..........................................................4
题型04 斜面机械效率..........................................................6
题型05 滑轮组机械效率........................................................7
题型06 测量滑轮组的机械效率..................................................9
...............................................11
................................................14
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题型 01 有用功、额外功和总功
1.如图所示，快递小哥为了把较重的货物装入运输车，用同样的器材设计了甲、乙两种方式提升货
物。若把同一货物匀速提升到同一高度，忽略绳重和摩擦。下列分析正确的是（ ）。
A．甲方式可以省力；
B．乙方式不能改变力的方向；
C．甲、乙两种方式做的有用功相等；
D．甲、乙两种方式的机械效率相等
2.如图所示，小华用滑轮组水平向左匀速拉动 A物体，A物体5s内移动了100cm，且A物体与水平地
面的摩擦力大小为12N，已知滑轮组的机械效率为80%，则下列说法错误的是（ ）。
A．拉力F大小为4N B．绳子自由端移动的速度为0.6m/s
C．拉力F做功的功率为3W D．拉力F在5s内对滑轮组做的额外功为3J
3．因为有用功总 （选填“大于”、“等于”或“小于” 总功，所以机械效率总小于1。滑轮组
的机械效率越高，说明额外功在总功中所占的比例就 （选填“越大”或“越小” 。
4.如图甲所示，用水平拉力F=20N拉着重为500N的物体在水平路面上匀速移动1m的距离， 如图乙
1
所示，用水平拉力F=12.5N拉着同一物体在同一路面上也匀速移动 1m的距离，求图乙中使用动滑轮时
2
的：
（1）有用功；
（2）总功；
（3）机械效率。
题型 02 功率与机械效率
1.关于功率、机械效率的说法正确的是（ ）。
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A．功率大的机器做功一定多 B．额外功占总功比值小的机器机械效率高
C．做功多的机器机械效率一定高 D．功率大的机器做功时间一定短
2．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．做有用功多的机械，机械效率一定高；
B．做功多的机械，功率一定大；
C．功率大的机械，做功一定快；
D．对机械进行改造完善，可以使其效率达到
3．如图所示，小明分别使用甲、乙、丙三种机械匀速提升物体 （绳长不变），测得物体 所受重
力和拉力如表所示，请回答：甲、乙、丙的机械效率关系（ ）。
A．甲的机械效率最大 B．丙的机械效率最大
C．甲、乙的机械效率相等 D．甲、乙、丙的机械效率均相等
4.利用四个相同的滑轮，组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，用同样的时间，把质量相等的物体提升
相同的高度，则关于所用的拉力F 和F ，拉力做的功W 和W ，拉力的功率P 和P ，机械效率分别η
甲 乙 甲 乙 甲 乙
=η （忽略绳重与摩擦），下列关系式正确的是（ ）。
甲 乙
A．F ＜F η ＞η B．F ＞F η =η C．W ＞W P ＞P D．W =W P =P
甲 乙 甲 乙 甲 乙 甲 乙 甲 乙 甲 乙 甲 乙 甲 乙
5.如图所示，工人用滑轮组匀速提升重800N的货物，所用的拉力F为500N，货物在50s内匀速上升
5m。在此过程中，有用功是_____J；拉力做功的功率是_____W；滑轮组的机械效率是_____%。
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6.小明用如图所示滑轮组提起3个钩码（每个钩码重1.8N），匀速拉动弹簧测力计向上移动30cm，
用时2s，弹簧测力计示数如图。则克服钩码重力所做有用功为_____J，拉力的功率为_____W，滑轮组的机
械效率是_____%。
题型 03 杠杆机械效率
1．小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率。他将两个钩码悬挂在 点，在 点用弹簧测力计保
持竖直方向向上拉动杠杆，使其绕 点缓慢转动，带动钩码上升一定的高度 （不计摩擦）。下列说法正
确的是（ ）。
A．杠杆转动过程中，弹簧测力计的示数会变小；
B．仅增加钩码的个数，拉力所做的额外功增大；
C．仅将钩码的悬挂点从 点移到 点，拉力做的总功变大；
D．仅将拉力的作用点从 点移到 点，杠杆的机械效率不变
2.如图所示，一根质地均匀的细木棒OC，OA=（1/4）OC，B为OC的中点。在C端用始终竖直向上的
50N的拉力将挂在A点的重为180N的物体匀速提升0.1m。提升该物体做的有用功是 J,总功是 J,木
棒的机械效率为 (不计摩擦)。
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3.由于在使用杠杆时的摩擦非常小，故杠杆是一种机械效率非常高的简单机械。如图所示，若用一根
机械效率为90%的杠杆将一个720N的物体提升5cm。求：
（1）有用功为多少？
（2）需要做多少总功？
（3）若手对杠杆向下的力为200N，求杠杆的动力臂与阻力臂的比值为多少？
4.某小组同学在用杠杆测定机械效率的实验中。
（一）小敏用如图所示的实验装置测定杠杆的机械效率．实验时，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。
（1）实验中，测力计的示数F为______N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m时，C点上升
了30cm，则杠杆的机械效率为________%。
（2）实验中若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是______________。
（3）若只将钩码的悬挂点由A移至B，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将_________
（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（二）小王用如图所示的另一实验装置测量杠杆的机械效率。O为杠杆的转轴，不计摩擦。实验时，
给B端施加竖直向下的力，使挂在杠杆A端的钩码缓缓上升．（图中杠杆为质量分布均匀的直棒）下表是
提升物体时采集到的数据:
实验序号 物重G（N） 拉力（N） A端上升的高度h/m B端下降的高度s/m 杠杆的效率
1 2 5 0.04 0.02
2 4 9 0.04 0.02 89%
3 2 5 0.06 0.03 80%
4 6 13 0.04 0.02 92%
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（1）第①组实验中，杠杆的机械效率为_________。
（2）由________三组实验，可以初步得出的结论:相同的杠杆，提升的物体越重效率越高。
（3）该实验中杠杆的效率总小于 100%的原因是杠杆有自重，分析实验数据可知道杠杆的自重为
_______N。
题型 04 斜面机械效率
1．如图所示，有一斜面长为 、高为 ，现用力 沿斜面把物重为 的物体从底端匀速拉到顶端。已
知物体受到斜面的摩擦力为 ，则斜面机械效率 的正确表达式为（ ）。
A． B． C． D．
2.如图所示，同一物体（质量为 先用滑轮组（如图甲）匀速提升，后沿斜面（如图乙）匀速提升，
两次提升高度均为 ，两次拉力大小均为 ，斜面长 ，则这两次提升物体的机械效率比较（
）。
A．条件不足无法比较 B． C． D．
3.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
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C．对物体所做的有用功为500J D．该斜面的机械效率为
4.如图所示，斜面长 ，高 。工人在6s内将重 的物体从底端沿斜面向上匀速拉到顶端，
拉力是 。此过程中工人做的有用功为______J，斜面的机械效率为_______。
5.如图所示，斜面与水平地面夹角为30°，某快递员用500N的力，将重800N的货物沿斜面匀速推上
车厢，不考虑斜面形变，货物所受摩擦力方向沿斜面向_____；斜面的机械效率为_____。不改变斜面与地
面夹角和货物质量，采用_____的方法可以提高斜面的机械效率。
题型 05 滑轮组机械效率
1.以下方法不能提高滑轮组的机械效率的是（ ）。
A.在滑轮的转动轴中加润滑油，以减小摩擦力；
B.减小动滑轮的自重；
C.尽量增大所提升物体的重力；
D.尽量使物体移动的距离增大
2．如图所示，用完全相同的四个滑轮组成甲、乙两个滑轮组，在各自的自由端分别施加 和 的拉
力，在相同的时间内将相同的物块提升相同的高度（不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦）。下列说法正确的
是（ ）。
A．拉力 小于
B．甲图中绳子自由端移动的速度大于乙图中绳子自由端移动的速度
C．甲、乙滑轮组的机械效率相等
D．甲、乙两滑轮组绳子自由端移动的距离相等
3.甲乙两个滑轮组如图所示，其中的每一个滑轮都相同，用它们分别将重物G、G提高相同的高度，
1 2
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不计滑轮组的摩擦，下列说法中错误的是（ ）。
A．若G=G，拉力做的有用功相同；
1 2
B．若G=G，拉力做的总功不相同；
1 2
C．若G=G，甲的机械效率大于乙的机械效率；
1 2
D．用甲乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变
4.在建筑工地，用如图所示的滑轮组把建筑材料运送到高处。当电动机用1000N的力拉钢丝绳，使建
筑材料在10s内匀速上升1m的过程中，额外功为300J，g取10N/kg。则下列说法中正确的是（ ）。
A．动滑轮重为300N；
B．电动机对钢丝绳做功的功率为100W；
C．滑轮组的机械效率为70%；
D．建筑材料的质量为270kg
5.2022年冬季奥林匹克运动会主办城市是北京，北京成为第一个举办过夏季奥林匹克运动会和冬季
奥林匹克运动会以及亚洲运动会三项国际赛事的城市。在某场馆建设中，采用如图所示的装置，滑轮组悬
挂在水平支架上，工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体 A在5s内匀速上升了1m．已
知物体A重400N，该工人重500N，两个滑轮质量相等，不计滑轮组的绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为
80%．关于该过程，下列说法正确的是（ ）。
A．水平地面对工人的支持力为300N B．动滑轮重为50N
C．人对绳子拉力的功率为120W D．支架受到滑轮组的拉力为850N
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6.小明家装修房屋，一箱质量为 的建筑材料放在水平地面上，它与水平地面的接触面积是
。装修工人用 的拉力 通过如图所示的滑轮组将建筑材料匀速提升 ，用时 。（
）求：
（1）建筑材料放在水平地面上时对地面的压强；
（2）拉力 的功率；
（3）滑轮组的机械效率。
题型 06 测量滑轮组的机械效率
1．在“测量滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了两次实验，得出的数据如下表，分析
数据，下列说法正确的是（ ）。
次数 钩码重 钩码上升高度 弹簧测力计示数 弹簧测力计移动的距离
1 2 10 1.2 20
2 5 10 2.7 20
A．此实验中至少需要2个动滑轮；
B．第1次实验过程中机械所做有用功为20 ；
C．第2次实验过程中滑轮组的机械效率约为 ；
D．比较两次实验说明同一机械提升货物越重，滑轮组的机械效率越高
2.用图甲滑轮组做“探究动滑轮的重对滑轮组机械效率的影响”实验。实验中把不同的磁铁吸附在动
滑轮边框上以改变滑轮的重，每次实验都匀速拉动绳端使物体上升10cm。不计绳重，实验数据如表。
次数 G /N G /N F/N η/%
物 动
1 6.0 0.3 2.2 90.9
2 6.0 1.0
3 6.0 1.9 2.9 69.0
4 6.0 3.2 3.4 58.8
（1）每次实验绳端移动距离为______cm；
（2）第2次实验中拉力F的示数如图乙，读数为______N，第2次实验滑轮组的机械效率为______%。
分析数据可知：在物重不变的情况下，动滑轮越重滑轮组的机械效率越______；
（3）实验中若仅增大绳端移动的距离，则滑轮组的机械效率将______；
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（4）本实验中，在物重不变的情况下，动滑轮变重时，由摩擦引起的额外功占总额外功的比例
______（选填“变大”“变小”或“不变”）。
3.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，实验小组用如图所示的装置进行了实验，实验数据记录如
表所示，第三次实验时的拉力如图所示。
实
验 钩码所受的 钩码上升的 绳自由端移动 机械效率
拉力F/N
次 重力G/N 高度h/cm 的距离s/cm η
数
1 2 10 0.8 30 83.3%
2 4 10 1.5 30 ②
3 6 10 ① 30 *
（1）实验中应竖直向上___________拉动弹簧测力计使钩码上升；
（2）表格中编号①的数据应为___________；编号②的数据应为___________；
（3）比较实验数据可得出的实验结论是：使用同样的滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率
越___________；
（4）如果在第一次实验时，忽略绳重和摩擦，可以计算出动滑轮的重力为___________N；
（5）结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是___________。
A．增大绳重
B．减轻动滑轮重
C．加快物体提升的速度
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1.（2023·阿坝州）某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮等重），在相同时间
内把重物G提升相同高度，F 和F 大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）。
1 2
A. 力F 和F 做功的功率相同；
1 2
B. 力F 和F 做的总功相同；
1 2
C. 乙滑轮组更省力，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
2.（2023·广安）学习了简单机械知识后，某同学自制了如图所示的晾衣架。他将50N的衣物挂在横
杆上，拉绳使其匀速上升1.6m，用时5s（上升过程中，横杆保持水平），此过程该装置的机械效率为80%
（不计绳重及摩擦）。下列分析正确的是（ ）。
A. 拉力做功80J B. 拉力的功率为20W
C. 动滑轮重12.5N D. 若增大衣物的质量，机械效率将减小
3.（2023·包头）在小区改造工程中，工人师傅用滑轮组提升建筑材料，如图所示。滑轮组挂在固定
的钢架上，每个滑轮重为150N。绳子自由端受到的拉力F为500N，材料在30s内匀速上升了3m，不计绳重
和摩擦，下列说法正确的是（ ）。
A. 绳子自由端 的速度为0.1m/s B. 拉力F的功率为50W
C. 滑轮组的机械效率为90% D. 钢架受到的拉力为1500N
4.（2023·通辽）如图所示，用滑轮组帮助汽车脱困，汽车被水平匀速拉动1.2m时，作用在绳子自由
端的拉力F为1000N，绳子自由端移动的速度为0.6m/s，滑轮组的机械效率为80%，则下列说法正确的是
（ ）。
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A. 汽车移动 的速度为0.4m/s B. 拉力F做的功为1200J
C. 汽车受到的摩擦力大小为2000N D. 拉力F所做的有用功的功率为480W
5.（2023·济宁）两个滑轮按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，则拉力F的功率为_________________W，滑轮组的机械效率
为_________________。
6.（2023·泸州）小聪探究斜面的机械效率时，将粗糙程度均匀的长木板用支架支撑构成斜面，如图
所示。用刻度尺量出斜面底端A点到斜面上B点的距离L为80cm，B点距水平地面高度h为20cm。沿斜面
向上用0.8N的拉力F将重为2N的木块匀速拉到B点，用时2s，则这段过程中拉力F做功的功率
P=_________W，斜面的机械效率η=_________%，木块在该斜面上受到的滑动摩擦力f=________N。
7.（2023·枣庄）提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要的
意义。某科技创新小组根据生活经验和客观事实，对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想：
猜想I：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关
猜想Ⅱ：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关
猜想Ⅲ：滑轮组的机械效率与所提物体的重力有关
根据猜想，运用如图甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究，测得的实验数据如下表所示。
实验次数 钩码的重力G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动的距离S/m 机械效率η
1 2 0.1 0.90 0.3 74.1%
2 4 0.1 1.50 0.3 88.9%
3 4 0.1 1.25 0.4
4 4 0.2 1.50 0.5 88.9%
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（1）实验时应沿竖直方向__________缓慢向上拉动弹簧测力计；
（2）分析表中数据可知：第3次实验是利用了图__________的装置完成的，它的机械效率
η=__________；
（3）比较2、4两次实验数据，可验证猜想I是__________（选填“正确”或“错误”）的；
（4）通过比较__________（填实验序号）两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越
大，滑轮组的机械效率越高；
（5）通过比较2、3两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的
机械效率__________。
8.（2023·眉山）如图所示，工人用滑轮组提升重物，已知重物重力 ，动滑轮重力
。在工人用力 作用下，重物匀速上升， 达到规定高度 处。不计绳重和机械之间的
摩擦。求：
（1）拉力做功的功率；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）若用该装置提升另一重物时，机械效率达到 ，则该重物的重力是多少？
9.（2023·大连）将重力为1680N的建筑材料放在工地的水平地面上，与地面的接触面积为 。
用如图所示的滑轮组将建筑材料匀速提升了3m，滑轮组的机械效率是84%。试求：
（1）将建筑材料放在地面上时，对地面的压强是多少？
（2）滑轮组做的有用功是多少？
（3）电动机对钢丝绳的拉力F是多少？
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1. （2023·锦州）如图所示，重100N的物体A在水平拉力F的作用下以0.1m/s的速度匀速运动
10s，弹簧测力计的示数为20N，滑轮组的机械效率为80%。则拉力F所做的功是_________J，拉力F的功
率是_________W，物体A受到的摩擦力是_________N。（不计绳重和滑轮重）
2. （2023·滨州）用如图所示的装置匀速提升浸没在容器底部的正方体物块A，物块A的质量为
5kg，棱长为10cm，水的深度为60cm。物块A露出水面前滑轮组的机械效率为80%，在水中上升的时间为
5s。物块A与容器底部未紧密接触，水对物块A的阻力、绳子的重力、绳子与滑轮间摩擦都忽略不计，
， 。下列分析正确的是（ ）。
A. 物块A的重力为50N；
B. 物块A上升的速度为0.12m/s；
C. 物块A露出水面前，拉力所做的有用功为20J；
D. 物块A完全露出水面后，滑轮组的机械效率约为83.3%
3.（2023·江西）如图所示，利用斜面将箱子推进车厢，通常要比把箱子直接从地面搬进车厢省力多
了，某同学用 的力沿斜面向上匀速推动箱子，已知箱子质量为 ，斜面长 ，斜面高 ，
。求：
（1）箱子受到的重力；
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（2）箱子受到的摩擦力；
（3）斜面的机械效率；
（4）使用斜面推箱子时有哪些更省力的方法。
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