2026年机械效率测试题基础题及答案

2026年机械效率测试题基础题及答案一、单项选择题（每小题3分，共36分）1.小明在家帮妈妈打水，他站在地面上用绳子把放在井底的水桶匀速向上拉到井口，整个过程中，小明的目的是把水提上来，那么下列说法中，小明做的功中属于有用功的是A.小明对绳子拉力做的功B.小明提升水做的功C.小明提升水桶做的功D.小明克服绳子和井口摩擦做的功2.功率和机械效率都是描述机械性能的重要参数，下列关于二者关系的说法中正确的是A.机械做功的功率越大，机械效率一定越高B.机械做的总功越多，机械效率一定越高C.机械做的额外功占总功的比例越小，机械效率越高D.机械越省力，机械效率一定越高3.用动滑轮竖直向上匀速提升重物，不计绳重和空气阻力，整个提升过程中产生的额外功主要来自于A.克服动滑轮重力做的功B.克服提升物体重力做的功C.克服手对绳子拉力做的功D.克服空气浮力做的功4.用同一个滑轮组提升不同重力的物体，不计绳重和摩擦，下列关于机械效率的说法中正确的是A.提升物体的重力越大，滑轮组的机械效率越低B.提升物体的重力越大，滑轮组做的额外功越少C.提升物体的重力越大，有用功占总功的比例越高D.滑轮组的机械效率和提升物体的重力无关5.把同一个物体匀速推到同一高度，分别用长度不同、粗糙程度完全相同的斜面，不计空气阻力，下列说法正确的是A.斜面越长，推力越大，斜面的机械效率越高B.斜面越长，推力越小，斜面的机械效率越低C.不管斜面长度多少，推力和机械效率都相同D.斜面越长，推力越小，机械效率不变6.小明用一个定滑轮把重为10N的物体匀速提升1m，已知拉绳子的拉力为12N，不考虑绳重和摩擦，这个定滑轮的机械效率约为A.83.3%B.91.7%C.120%D.以上结果都不对7.工人师傅用木工刨刨平木板，工人师傅对刨子做功，整个过程中，关于功的分类，下列说法正确的是A.克服木头对刨子的摩擦力做的功是额外功B.克服刨子自身重力做的功是有用功C.工人对刨子做的功是总功D.让刨子向前运动做的功是有用功8.某滑轮组由三段绳子承担物重，用该滑轮组提升重为90N的物体，绳子自由端拉力为40N，不计绳重和摩擦，该滑轮组的机械效率为A.75%B.80%C.85%D.90%9.建筑工人用滑轮组把重为400N的建筑材料匀速提升到2m高的操作台上，已知工人拉绳子做的总功为1000J，不计绳重和摩擦，该滑轮组的机械效率为A.60%B.70%C.80%D.90%10.小明用同一个动滑轮分别把重为50N和100N的物体匀速提升到相同高度，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是A.两次提升过程中，做的额外功大小相等B.两次提升过程中，做的有用功大小相等C.两次提升过程中，滑轮组的机械效率相等D.两次提升过程中，做的总功大小相等11.把重为1000N的物体沿长5m、高2m的斜面匀速推上平台，沿斜面向上的推力为500N，不计空气阻力，该斜面的机械效率为A.50%B.60%C.80%D.40%12.下列关于机械效率的说法中，正确的是A.机械做的有用功越多，机械效率越高B.机械效率越高，越省力C.任何实际机械的机械效率都小于1D.额外功越少，机械效率越高二、多项选择题（每小题4分，共12分，全部选对得4分，选对但不全得2分，选错不得分）13.下列关于机械效率和功率的说法中，错误的是A.机械效率越高，机械做的有用功一定越多B.功率越大的机械，做功一定越快C.做功越快的机械，机械效率一定越高D.额外功占总功的比例越大，机械效率越高14.不计绳重和摩擦，下列方法中可以有效提高滑轮组机械效率的是A.适当增加提升物体的重力B.换用质量更小的动滑轮C.增加提升物体的高度D.加快提升物体的速度15.关于有用功、额外功和总功，下列说法正确的是A.使用任何机械，总功都等于有用功与额外功之和B.使用任何机械，有用功一定大于额外功C.额外功是人们不需要，但是不得不做的功D.机械效率越高，机械做的有用功一定越多三、填空题（每空2分，共32分）16.物理学中，把________与________的比值叫做机械效率，受摩擦、机械自重等因素影响，实际机械的机械效率总是________1（选填“大于”“小于”或“等于”）。17.一辆家用轿车匀速行驶在水平高速公路上，已知轿车总重为1.6×10^4N，行驶时受到的阻力为车重的0.1倍，轿车匀速行驶10km的过程中，牵引力做的功为________J；若该过程轿车消耗汽油的质量为2kg，汽油的热值为4.5×10^7J/kg，该轿车发动机的机械效率为________（结果保留一位小数）。18.某定滑轮的机械效率为80%，不计绳重和摩擦，用该定滑轮把质量为10kg的物体匀速提升2m，g取10N/kg，拉绳子需要的拉力为________N。19.工人用动滑轮把重为200N的建材匀速提升4m，工人拉绳子的拉力为125N，不计绳重，工人做的总功为________J，该动滑轮的机械效率为________。20.工人师傅把一个重为400N的木箱推上长4m、高1m的斜面，已知沿斜面向上的推力为150N，不计空气阻力，推木箱过程中做的有用功为________J，总功为________J，斜面的机械效率约为________，木箱受到斜面的摩擦力为________N。21.用滑轮组提升重物，不计绳重和摩擦，已知动滑轮总重为30N，提升物体的重力为150N，将物体匀速提升2m，提升过程中做的有用功为________J，额外功为________J，总功为________J，滑轮组的机械效率约为________（结果保留一位小数）。22.有两台机械，甲机械的机械效率为80%，乙机械的机械效率为60%，若两台机械做相同的总功，则甲机械做的有用功________乙机械做的有用功（选填“大于”“小于”或“等于”）；若两台机械做相同的有用功，则甲机械做的总功________乙机械做的总功。四、实验探究题（共24分）23.（14分）某中学物理兴趣小组开展“测量滑轮组机械效率”的实验探究，实验装置采用三段绳子承担物重的滑轮组，实验过程中记录的实验数据如下表所示：实验序号动滑轮重G动/N物重G/N钩码上升高度h/m绳端拉力F/N绳端移动距离s/m机械效率η10.510.10.70.3/20.520.11.10.3/30.540.1/0.389%（1）本实验中，需要测量物重、拉力、钩码上升高度和绳端移动距离，因此需要用到的测量工具是弹簧测力计和________。（2分）（2）实验过程中，应沿竖直方向________拉动弹簧测力计，使钩码缓慢上升，此时拉力等于弹簧测力计的示数。（2分）（3）计算第1次实验中滑轮组的机械效率，结果保留一位小数。（3分）（4）计算第2次实验中滑轮组的机械效率，结果保留一位小数。（3分）（5）根据表格中的三次实验数据，可以得到结论：同一滑轮组，提升物体的重力越大，滑轮组的机械效率越________。（2分）（6）如果实验过程中，实验者加速拉动弹簧测力计读取示数，那么最终计算得到的滑轮组机械效率会________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。（2分）24.（10分）某同学探究“影响斜面机械效率的因素”，提出了三个猜想：猜想一：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关；猜想二：斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关；猜想三：斜面的机械效率与物体的重力有关。实验过程中，该同学用弹簧测力计拉着物块沿斜面向上做匀速直线运动，记录的实验数据如下表所示：实验序号斜面倾角斜面粗糙程度物重G/N斜面高度h/m拉力F/N斜面长s/m机械效率η130°木板50.53.51/230°棉布50.54.0162.5%345°木板50.74.2183.3%430°木板100.57.0171.4%（1）计算第1次实验中斜面的机械效率。（2分）（2）要验证猜想一，即斜面机械效率与倾斜程度的关系，需要分析________两次实验数据，根据实验数据可以得到结论：当斜面粗糙程度和物体重力都相同时，斜面越陡，斜面的机械效率越________。（4分）（3）分析1和2两次实验数据，可以得到结论：当斜面倾斜程度和物体重力都相同时，________。（2分）（4）分析1和4两次实验数据，可以验证猜想三，得到结论：斜面的机械效率与物体的重力________（选填“有关”或“无关”）。（2分）五、计算题（共16分）25.（8分）工人师傅用滑轮组把重为720N的货物匀速提升到4m高的楼上，已知滑轮组由三段绳子承担物重，工人拉绳子的拉力为300N，不计绳重和摩擦，求：（1）提升货物过程中工人做的有用功；（2）提升货物过程中工人做的总功；（3）该滑轮组的机械效率；（4）动滑轮的总重力。26.（8分）环卫工人整理垃圾时，用长1.2m的斜面把总重180N的垃圾桶匀速推上高0.3m的垃圾车，环卫工人沿斜面向上的推力为60N，不计空气阻力，求：（1）推垃圾桶过程中做的有用功；（2）推垃圾桶过程中做的总功；（3）该斜面的机械效率；（4）推垃圾桶过程中，垃圾桶受到斜面的滑动摩擦力大小。一、单项选择题1.B解析：小明打水的核心目的是将水从井底提到井口，因此对水做的功是有用功，对水桶、克服绳子摩擦做的功是额外功，拉力做的总功包含了有用功和额外功，因此B正确。2.C解析：功率表示机械做功的快慢，机械效率表示有用功在总功中的占比，二者是完全不同的物理量，没有直接的必然联系，功率大、做功多、更省力的机械，机械效率不一定更高，只有当额外功占总功的比例越小时，有用功占比越大，机械效率才越高，因此C正确。3.A解析：使用动滑轮提升重物时，动滑轮会随重物一起向上运动，不计绳重和空气阻力的前提下，克服动滑轮自身重力做的功是对我们没有用但又不得不做的额外功，克服重物重力做的功是我们需要的有用功，因此A正确。4.C解析：同一滑轮组不计绳重和摩擦，额外功全部来自动滑轮的自重，当提升物体重力增大、提升高度相同时，克服动滑轮重力做的额外功不变，克服物体重力做的有用功增大，因此有用功在总功中的占比增大，机械效率随之升高，因此C正确。5.B解析：将同一物体推到同一高度，克服物体重力做的有用功大小相同，斜面粗糙程度相同，物体对斜面的压力相同，因此滑动摩擦力大小相同，斜面越长，克服摩擦力做的额外功越多，总功越大，机械效率越低；同时根据功的原理，斜面越长越省力，推力越小，因此B正确。6.A解析：有用功W有=Gh=10N×1m=10J，定滑轮绳子自由端移动距离等于物体上升高度，s=h=1m，总功W总=Fs=12N×1m=12J，因此机械效率η=W有/W总=10J/12J≈83.3%，因此A正确。7.C解析：工人刨木板的核心目的是去除多余的木材，使木板平整，因此克服木材对刨子的摩擦力做的功是有用功，克服刨子自身重力做的功是对我们无用的额外功，工人对刨子做的功包含了有用功和额外功，属于总功，因此C正确。8.A解析：滑轮组机械效率可以推导为η=G/(nF)，代入数值可得η=90N/(3×40N)=90/120=75%，因此A正确。9.C解析：有用功W有=Gh=400N×2m=800J，已知总功W总=1000J，因此η=800J/1000J=80%，因此C正确。10.A解析：同一动滑轮不计绳重和摩擦，额外功是克服动滑轮重力做的功，两次提升高度相同，动滑轮重力不变，因此额外功大小相等；物重越大，有用功越大，总功越大，机械效率越高，因此只有A正确。11.C解析：有用功W有=Gh=1000N×2m=2000J，总功W总=Fs=500N×5m=2500J，η=2000J/2500J=80%，因此C正确。12.C解析：实际使用机械的过程中，不可避免要克服机械自重和摩擦做额外功，因此有用功始终小于总功，机械效率始终小于1，机械效率和省力程度、有用功的绝对大小没有必然关系，只有总功一定时，额外功越少、有用功越多，机械效率才越高，因此C正确。二、多项选择题13.ACD解析：只有当总功一定时，机械效率越高，有用功才越多，A说法错误；功率是描述做功快慢的物理量，功率越大，做功一定越快，B说法正确；做功快慢是功率的物理意义，和机械效率没有必然联系，做功快的机械机械效率不一定高，C说法错误；额外功占总功的比例越大，有用功占比越小，机械效率越低，D说法错误，因此选ACD。14.AB解析：不计绳重和摩擦，适当增加提升物体的重力，可以增大有用功在总功中的占比，提高机械效率；换用质量更小的动滑轮，可以减少克服动滑轮重力做的额外功，提高机械效率；推导可得滑轮组机械效率η=G/(G+G动)，和提升物体的高度、提升速度无关，因此改变高度和速度不会改变机械效率，因此AB正确。15.AC解析：总功的定义就是有用功与额外功的总和，因此任何机械都满足总功等于有用功加额外功，A正确；额外功是我们不需要、但为了完成有用功不得不做的功，C正确；有用功不一定大于额外功，比如我们捞掉入井底的水桶，对水桶做的是有用功，对桶里带出来的水做的是额外功，额外功可能大于有用功，B错误；只有总功一定时，机械效率越高，有用功才越多，D错误，因此选AC。三、填空题16.有用功；总功；小于17.1.6×10^7；17.8%解析：轿车匀速行驶，牵引力等于阻力，F=f=0.1×1.6×10^4N=1.6×10^3N，牵引力做功W=Fs=1.6×10^3N×10^4m=1.6×10^7J，汽油完全燃烧放出的总热量Q放=mq=2kg×4.5×10^7J/kg=9×10^7J，因此发动机效率η=1.6×10^7J/9×10^7J≈17.8%。18.125解析：有用功W有=mgh=10kg×10N/kg×2m=200J，总功W总=W有/η=200J/0.8=250J，定滑轮s=h=2m，因此拉力F=W总/s=250J/2m=125N。19.1000；80%解析：动滑轮绳子自由端移动距离s=2h=8m，总功W总=Fs=125N×8m=1000J，有用功W有=200N×4m=800J，η=800J/1000J=80%。20.400；600；66.7%；50解析：W有=400N×1m=400J，W总=150N×4m=600J，η=400J/600J≈66.7%，额外功W额=W总-W有=200J，摩擦力f=W额/s=200J/4m=50N。21.300；60；360；83.3%解析：W有=150N×2m=300J，W额=30N×2m=60J，W总=300J+60J=360J，η=300J/360J≈83.3%。22.大于；小于解析：由公式W有=ηW总可知，总功相同时，机械效率越大，有用功越大，因此甲做的有用功大于乙；由公式W总=W有/η可知，有用功相同时，机械效率越大，总功越小，因此甲做的总功小于乙。四、实验探究题23.（1）刻度尺（2）匀速（3）第1次实验：W有=G1h1=1N×0.1m=0.1J，W总=F1s1=0.7N×0.3m=0.21J，η=0.1J/0.21J≈47.6%（4）第2次实验：W有=G2h2=2N×0.1m=0.2J，W总=F2s2=1.1N×0.3m=0.33J，η=0.2