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苏科九上11.5 机械效率
（共19题）
一、选择题（共12题）
1. 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
A．拉力 F 的大小为 450N
1
B．用图乙绕法匀速提升 400N 重物时，机械效率为 80%
C．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
D．分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度时，F 做功少
2
2. 机械效率所反映的机械性能是
A．做功的快慢 B．做功的能力 C．额外功的多少 D．功的利用率
3. 如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为 G 的物体。若拉力的大小为 F，物体和地
面之间的摩擦力大小为 f，A 点的拉力为 F ，则下列关于滑轮组的机械效率表达式正确的是
A
f f f f
A． B． C． D．
2F 3F 2F 2F
A
4. 用水桶从井里提水时，需要对桶和水都做功；水桶掉进井里，从井里捞起水桶时，也需要对桶和
水都做功。对以上两种情况，下列说法中正确的是
A．第一种情况对桶做的功是有用功
B．第一种情况对水做的功是总功C．第二种情况对桶做的功是有用功
D．第二种情况对桶和水做的功是有用功
5. 在不计绳重和摩擦的情况下，利用如图所示的甲、乙两装置，分别用力把相同的物体匀速提升相
同的高度。若用 η 、 η 表示甲、乙两装置的机械效率，W 、 W 表示拉力所做的功。
甲 乙 甲 乙
下列正确的是
A． η =η ，W =W B． η >η ，W >W
甲 乙 甲 乙 甲 乙 甲 乙
C． η <η ，W <W D． η >η ，W <W
甲 乙 甲 乙 甲 乙 甲 乙
6. 下列说法正确的是
A．机械效率不可能大于 1
B．做功所用时间越长，功率越小
C．做功越多，功率越大，机械效率越高
D．做的有用功越多的机械，机械效率越高
7. 甲、乙两个滑轮组如图所示，其中每一个滑轮重力都相等，用它们分别将重物 G 、 G 提升相
1 2
同的高度，不计滑轮组的摩擦，下列说法中正确的是
A．若 G =G ，拉力做的额外功相同
1 2
B．若 G =G ，拉力做的总功相同
1 2C．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
8. 依次用简单机械杠杆、定滑轮和滑轮组，将相同的重物提升到相同的高度，比较它们所做的有用
功
A．杠杆最多 B．定滑轮最多 C．滑轮组最多 D．一样多
9. 机械效率永远小于 1，这是因为
A．动力总是小于阻力
B．总功总是小于有用功
C．总功小于机械克服所有阻力所做的功
D．永远存在额外功
10. 甲升降机比乙升降机的机械效率高，它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度。两者相比，
甲升降机
A．电动机做的总功较少 B．电动机做的总功较多
C．提升重物做的有用功较少 D．提升重物做的有用功较多
11. 下列的说法中，正确的是
A．在相同的时间内做的功越多，功率就越大
B．在相同的时间内做的功越多，机械效率越高
C．功率大的机器，做的功一定多
D．功率大的机器，机械效率一定高
12. 为了将放置在水平地面上重为 100N 的物体提升一定高度，设置了图 1 所示的滑轮组装置。当
用图 2 甲所示随时间变化的竖直向下的拉力 F 拉绳时，物体的速度 v 和物体上升的高度 h 随
时间变化的关系分别如图 2 乙和丙所示。（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）下列计算结果正确的
是A． 0s∼1s 内，地面对物体的支特力是 10N
B． 2s∼3s 内，拉力 F 的功率是 100W
C． 1s∼2s 内，拉力做的功是 187.5J
D． 2s∼3s内，滑轮组的机械效率是 62.5%
二、填空题（共4题）
13. 如图所示，利用滑轮组匀速提升重为 8N 的物体，动滑轮重 2N，物体被提升了 0.5m，不计
绳重和摩擦，则绳子的自由端移动的距离是 m，滑轮组的机械效率为 。
1
14. 如图所示，一根均匀的细木棒 OC，OA= OC，B 为 OC 的中点。在 C 点施力将挂在 A
4
点的重为 180N 的物体匀速提升 0.2m，木棒的机械效率为 90%。提升该物体做的有用功是
J，木棒重为 N（不计摩擦）。
15. 如图所示的滑轮组（不计绳重及摩擦），工人师傅用 40N 的拉力将质量为 5kg 、底面积为
1600cm2 的空吊篮 A 匀速提升到二楼平台，动滑轮的重是 N。此滑轮组的机械效率为
%；若静止在二楼平台的吊篮里装了 1020N 的砖块，绳子 B 和 C 能承受的最大拉力分别为
1000N 和 600N，当质量为 50kg 的工人师傅拉绳子 C 时，吊篮对二楼平台的最小压强为
Pa。16. 如图所示，把重力为 500N 的物体匀速推到斜面顶端，斜面长为 3m，高为 0.9m，若该斜面
的机械效率为 75%，则实际推力为 N，物体与斜面之间的摩擦力为 N。
三、综合应用题（共3题）
17. 回答下列问题：
(1) 如图所示，要使用一个滑轮提起重物 G，对绳子自由端的拉力须为 F，当重物上升高度 h
时，绳子自由端移动 s 距离。将重物提高这部分功是必须做的，叫做 功，用 表示；
在这个过程中，不得不克服动滑轮所受重力，及摩擦力等因素的影响而多做一些功，这部分
功叫做 功，用 表示；拉动绳子所做的功叫做 功，用 表示。(2) 物理学中将有用功跟总功的 叫做机械效率，用符号 表示， （填“有”或“没
有”）单位。由于任何机械使用过程中都不可避免的要做额外功，所以机械效率总是
（填“小于”“大于”或“等于”）1 的。如题 1 中图所示，用题中所给的符号可以将机械
效率表示为： 。
18. 阅读短文，回答问题。
螺旋在生产生活中的应用
根据斜面可以省力的原理，人们在生活中发明了螺旋状的机械工具，如螺栓、螺钉、螺旋千斤顶
等（如图所示）。螺旋千斤顶又称机械式千斤顶，是通过人力旋转手柄，使螺杆上升，从而达到
将重物举起的目的。
普通螺旋千斤顶靠螺纹自锁作用支持重物，最大起重量能达 10 吨，且构造简单，但传动效率低，
返程慢。自降螺旋千斤顶的螺纹无自锁作用，装有制动器，放松制动器，重物即可自行快速下降，
缩短返程时间，但这种千斤顶构造较复杂。
(1) 生活中为了将螺钉旋入木板中，用螺丝刀旋转螺钉时可以省 ，但不能省 。
(2) 为了使螺栓使用时更省力，可以在螺纹上涂抹一些润滑油，这是为了减小 ，盘山公路也可以看成—种螺旋，其目的主要是为了省 。
(3) 使用螺旋千斤顶时，如果人始终垂直于手柄用力为 F 且作用点离螺杆中心的距离为 L，每
旋转两圈，螺杆将质量为 m 的重物上举的高度为 h；圆的周长公式为 2πr（r 为圆的半
径），则螺旋千斤顶的机械效率用字母表示为 η= 。当升起同一重物时，能提高螺旋千
斤顶效率的主要办法是 （选填“加润滑油”或“加长手柄”）。
19. 如图所示，用力 F 直接将物体 B 匀速提升 h，F 做功 40J；若借助斜面用力 F 沿斜面方
1 1 2
向把同一物体 B 匀速提升相同高度。B 沿斜面通过距离为 s=2h，斜面的机械效率是 40%，则
(1) F 做功为 J；
2
(2) 比较两次拉力 F F （填“大于”“等于”或“小于”）；
1 2
(3) 若 s=2m，B 与斜面间的摩擦力为 N。答案
一、选择题（共12题）
1. 【答案】B
2. 【答案】D
3. 【答案】C
4. 【答案】C
【解析】从井中提水时，目的是获得水，对水做的功是有用功；桶掉进井里捞桶时，目的是取桶，
对桶做的功是有用功。
5. 【答案】A
【解析】物体升高的高度和物体重力都相同，根据公式 W =Gh 可知做的有用功相同；
1
动滑轮上绳子的段数都是 4 段，所以拉力的大小都为物体重力和动滑轮重力的 ，所以拉力相
4
同；
因为升高的高度相同，动滑轮上绳子段数相同，所以绳子自由端移动的距离相同，根据公式
W =Fs 可知做的总功相同；
所以两滑轮组的机械效率相同。
6. 【答案】A
7. 【答案】C
8. 【答案】D
【解析】题中不管使用何种机械，目的都是提升重物，所以对重物做的功为有用功，而将相同的重
物提升到相同的高度意味着有用功相同。
9. 【答案】D
【解析】使用任何机械的过程中，都不可避免地克服机械自身的重力或摩擦力做额外功。
10. 【答案】A
11. 【答案】A
12. 【答案】C
二、填空题（共4题）13. 【答案】1；80%
【解析】由图可知，n=2，绳子自由端移动的距离 s=2h=2×0.5m=1m；滑轮组的机械效率为：
W Gh G G 8N
η= 有= = = = =80%。
W F⋅s F⋅n G+G 8N+2N
☒ ☒
14. 【答案】36；10
15. 【答案】30；62.5；625
1
【解析】提空吊篮 A 时，由 F= (G+G ) 可得，动滑轮的重力：
2 滑
G =2F−G=2×40N−5kg×10N/kg=30N；
滑
滑轮组的机械效率：
W Gh G mg 5kg×10N/kg
η= 有用×100%= ×100%= ×100%= ×100%= ×100%=62.5%；
W Fs nF 2F 2×40N
滑
工人师傅的重力：G =m g=50kg×10N/kg=500N；
人 人
绳子 C 承受的最大拉力大于工人师傅的重力，为了使工人不被绳子拉起来，所以作用在绳子 C
的最大拉力 Fʹ 只能为 500N；
以动滑轮为研究对象，受向下的重力 G 和绳子 B 的拉力 F ，
滑 B
1
由 Fʹ= (F +G ) 可 得 ， 此 时 绳 子 B 的 拉 力 ：
2 B 滑
，
F =2Fʹ−G =2×500N−30N=970N<1000N
B 滑
即吊篮受到向上的拉力 F 最大为 970N；
B
此时吊篮对二楼平台的压力最小、压强最小；
以吊篮和砖块的整体为研究对象，则地面受到的压力：
；
Fʺ=G +G −F =5kg×10N/kg+1020N−970N=100N
吊 砖 B
Fʺ 100N
吊篮对二楼平台的最小压强：p= = =625Pa。
S 1600×10−4m2
16. 【答案】200；50
三、综合应用题（共3题）
17. 【答案】
(1) 有用；W ；额外；W ；总；W
有 额 总
Gh
(2) 比值；η；没有；小于；
Fs
18. 【答案】
(1) 力；距离(2) 摩擦力；力
mgh
(3) ；加润滑油
4πLF
【解析】
(1) 做功原理为：一切机械，可以省力，可以省距离，但不能省功，螺纹属于斜面机械，可以省
力，但是不能省功。
(2) 涂抹润滑油可以减小摩擦力，从而减小动力，达到更加省力的目的。盘山公路也可以看成一
种螺旋，其目的主要是为了省力。
(3) 机械效率的公式为：有用功除以总功乘以 100%，有用功为重力做的功，大小为 mgh，而总
mgh
功为拉力做的功，所以大小为 4πLF，所以机械效率为 ，当升起同一重物时，有用功是
4πLF
相同的，所以主要是减小额外功，所以能提高螺旋千斤顶效率的主要办法是加润滑油。如果加长手
柄，会导致有用功不变的情况下，增大总功，所以会导致机械效率变低，所以只能选择加润滑油。
19. 【答案】
(1) 100
(2) 大于
(3) 30
【解析】
(1) 用力 F 直接将物体 B 匀速提升 h，F 做功为 40J，即有用功：W =40J，用斜面把
1 1 有
W
物体 B 匀速提升相同高度， F 做的功是总功，由 η= 有 可得， F 做的功
2 W 2
总
W 40J
W = 有= =100J；
总 η 40%
(2) 直接将物体 B 匀速提升 h 时，用的拉力等于物体 B 的重力，即 F =G；因为利用斜面可
1
以省力，所以借助斜面用的力 F 小于物体 B 的重力，即 F <G，故 F >F ；
2 2 1 2
(3) 使用斜面时做的额外功：W =W −W =100J−40J=60J，由 W =f s 可得，B 与
额 总 有 额
W 60J
斜面间的摩擦力为 f = 额= =30N。
s 2m
