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9.5 探究——使用机械是否省功
北师大版 八年级下册
新知导入
提出问题
为什么要使用这些工具？
使用机械是否能省功？
新知讲解
省 距 离
新知讲解
省 力
新知讲解
探究使用机械是否省功
1.明确实验目的
比较用动滑轮和直接提升时所做的功
新知讲解
探究使用机械是否省功
2.设计实验
两次提升同一物体，且提升相同高度。
实验注意事项：
缓慢提升物体
测力计要在提升过程中读数
测量距离要记录始、末位置的刻度
新知讲解
探究使用机械是否省功
3.实验数据记录表格
提升方式 力／N 移动距离／m 力做的功／J
直接提升 F＝0.2 h=0.1 W1＝Fh＝0.02
用动滑轮提升 F’＝0.15 s=0.2 W2=F’s＝0.03
4.结论：使用动滑轮提升物体不能省功
新知讲解
“等功” 理想状态
无额外功 W有用=W总 η=1
“费功” 实际情况
有额外功 W有用使用任何机械都不能省功
新知讲解
概 念
G/N h/m W直/J F/N s/m W机/J
2 0.1 0.2 1.2 0.2 0.24
额外功：由于机械自重和摩擦等因素影响，
而不得不做的功（无用付出）。
有用功：直接对物体所做的功（工作目的）。
总功：有用功和额外功的总和（实际付出）。
新知讲解
在使用机械工作时，有用功在总功中所占份额越多越好。它反映了机械的一种性能，物理学中表示为机械效率。
一、机械效率：
1．定义：有用功跟总功的比值。
2．公式：
3．用百分数表示。总小于1。
新知讲解
起重机的机械效率是60%，表示什么含义？
使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值为60%
新知讲解
功率：表示做功的快慢
机械效率：有用功在总功中所占的百分比
是两个完全不同的物理量
功率大的机械不一定效率高，两者之间没有因果关系
机械效率和功率
新知讲解
F
有用功
总功
在空气中提升重物
若不计绳重及轴的摩擦，进一步有：
新知讲解
有用功
F
总功
水平使用滑轮组
新知讲解
▲改进机械的结构，减小机械自重
▲ 减小机械间的摩擦力。
例如：动滑轮太重，使滑轮组机械效率很低，换用较轻滑轮就可提高其机械效率。
例如：加强机械运动部位的润滑。
三、提高机械效率的方法
新知讲解
三、提高机械效率的方法
由机械效率的公式
η＝
W有用
W有用+W额外
η＝
W有用
W总
可以看出，提高机械效率的方法有两种：
①在有用功一定的情况下，尽量减小额外功.
如减轻动滑轮和绳子的重力、加润滑油减小摩擦等.
②在额外功一定的情况下，增大有用功.
如在机械所能承受的范围内，增加被提升物体的重力等.
新知讲解
四、斜面
根据上图我们可以看出：斜面也是一种省力机械.
斜面是一个与水平面成一定夹角的平面，是简单机械的一种.
新知讲解
四、斜面
斜面的应用
新知讲解
螺旋——特殊的斜面
螺旋可以看作是绕在圆柱上的斜面.饮料瓶瓶盖、木螺丝、螺杆、螺母等都是利用螺旋的装置.
四、斜面
盘山公路
课堂练习
1．图为测量滑轮组机械效率的实
验装置，钩码总重6 N。
（1）实验时要竖直向上______
拉动弹簧测力计，由图可知拉力
大小为_______N，若钩码上升的
高度为8cm,则弹簧测力计向上移动______cm,该滑轮组的机械效率为________。
（2）若仅增加钩码的个数，该滑轮组有机械效率将_______（选填：“增大”、“减小”或“不变”）
缓慢
2.4
24
83.3%
增大
课堂练习
2．在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行两次实验，实验数据如下表：
⑴此实验所用滑轮的个数至少是____个，其中动滑轮有_____个。
⑵第一次实验测得滑轮组的机械效率为________，第二次实验时滑轮组的机械效率______第一次的机械效率（选填“大于”、“小于”或“等于”）
次数 钩码重/N 钩码上升高度/cm 弹簧测力计示数/N 弹簧测力计移动距离/cm
1 2 10 0.8 40
2 5 5 1.5 20
3
2
62.5%
大于
课堂练习
3.用一个动滑轮,将200N的钩码匀速提升2m高，拉力F为120N，此动滑轮的机械效率是多少？
解：W有用=Gh=200N×2m=400J
W总=Fs=120N×4m=480J
η=W有用/W总
=400J/480J
=83.3%
课堂练习
4.一台起重机将重3600 N的货物提高4 m.如果额外功是9600 J，起重机做的有用功是多少？总功是多少？机械效率是多少？
解:
W有用=Gh=3600 N×4 m=14400 J=1.44×104 J；
W总=W有用+ W额外=14400 J+9600 J=2.4×104 J
η= W有用/W总=1.44×104 J/2.4×104 J=60%
课堂总结
1. 大量实验表明：使用任何机械都不能省功。
2. 有用功（W有用）：对物体所做的功（目的）。
额外功（W额外）：不可避免的对机械本身和克服摩擦做的功。
总功（W总）：W总＝W有用＋W额外。
3.机械效率：有用功与总功的比值。
η＝
W有用
W总
＝
Gh
Fs
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php9.5探究——使用机械是否省功同步练习北师大版初中物理八年级下册
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
注意：本试卷包含Ⅰ、Ⅱ两卷。第Ⅰ卷为选择题，所有答案必须用2B铅笔涂在答题卡中相应的位置。第Ⅱ卷为非选择题，所有答案必须填在答题卷的相应位置。答案写在试卷上均无效，不予记分。
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共12小题，共24.0分）
吊车的功率为，机械效率为，吊车在内做的有用功是
A. B.
C. D.
下面关于功、功率、机械效率说法正确的是
A. 功率大的机械做功一定多
B. 功率大的机械做功一定快
C. 机械做功少，功率一定小，机械效率一定低
D. 做有用功多的机械，机械效率一定高
如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物，摩擦力和绳重忽略不计。在物体匀速上升过程中，甲、乙两图的拉力及机械效率为
A. ， B. ，
C. ， D. ，
如图显示的是甲、乙两机械的参数甲、乙相比，甲的
A. 总功较大 B. 有用功较小 C. 额外功较大 D. 机械效率较低
如图所示，绳子通过光滑环悬挂一个重的物体，一个小孩拉着绳端从环正下方出发沿水平面向右走过，已知开始时绳端与圆环的距离为，在这一过程中，人的拉力所作的功为。
A.
B.
C.
D.
如图，在斜面上将一个重为的物体匀速从斜面底端拉到顶端，沿斜面向上的拉力，斜面长、斜面高。下列说法正确的是
A. 克服物体重力做功 B. 额外功为
C. 物体受到的摩擦力为 D. 斜面的机械效率为
如图所示，把重为的物体甲从点竖直向上匀速拉至点过程绳的拉力对甲做的功为；用平行于斜面的拉力把重也为的物体乙沿面从点匀速拉至等高的点，在此过程中的拉力对乙做的功为，斜面的机械效率为
A. B. C. D.
如图所示，工人师傅用滑轮提升重物，图中滑轮质量相同，若把同一货物匀速提升相同的高度绳重及滑轮与轴之间的摩擦不计，下列说法中错误的是。
A. 使用定滑轮比使用动滑轮通常费力
B. 使用定滑轮比使用动滑轮的机械效率一定高
C. 使用定滑轮和使用动滑轮的有用功率一定相同
D. 工人师傅使用定滑轮一定比使用动滑轮做功少
用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，不计绳子与滑轮的摩擦，则
A. 甲较费力但机械效率比乙高
B. 乙较省力且机械效率比甲高
C. 两个滑轮组省力程度不同，机械效率相同
D. 两个滑轮组省力程度相同，机械效率不同
重为牛的物体，用如右图所示甲、乙两种方法被提升和水平移动。若物体在水平面滑动时受到的摩擦力为，，，物体在内匀速移动的距离均为，则在该过程中，下列分析正确的是
A. 绳子自由端移动的速度比移动的速度大
B. 做功比做功少
C. 两种方法中所做的有用功一样多
D. 两种方法中机械效率相同
如图为某种吊车的工作示意图。利用伸缩撑杆可使吊臂绕点转动；伸缩撑杆为圆弧状，伸缩时对吊臂的支持力始终与吊臂垂直。下列关于这个吊车的有关说法正确的是
A. 吊臂是一个省力杠杆
B. 使用这种吊车，好处是可以少做功
C. 匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆支持力的力臂逐渐变小
D. 匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变小
在斜面上将一个质量为的物体匀速拉到高处，如图所示，沿斜面向上的拉力为，斜面长，高，则下列说法正确的是
A. 物体只受重力、拉力和摩擦力三个力的作用
B. 物体受到的摩擦力大小为
C. 做的有用功是
D. 此斜面的机械效率为
第II卷（非选择题）
二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）
现有一重为的包装箱，工人师傅想把它搬到高的车厢上，他们用木板在车厢与地面之间搭成一个长度约为的简易斜面，如图所示，工人师傅站在地上用沿斜面的推力把包装箱匀速推上车。该斜面的机械效率是______ ；包装箱在斜面上运动时所受摩擦力为______ 。
如图所示，用细绳将一重为的物体沿光滑斜面匀速拉到高处，斜面长，高，在此过程中，细绳的拉力为______；若斜面粗糙，匀速拉动同一物体时，斜面的机械效率为，则细绳的拉力为______。
如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为的物体缓慢升高，拉力大小，拉力移动的距离为。拉力所做的功为______，有用功为______，额外功为______。
某建筑工地上一台升降机的厢体连同货物的质量为，在内从楼的层上升到层，若每层楼高取，厢体和货物的总重力为______，运到层做的有用功为______，升降电动机的功率至少为______。
三、作图题（本大题共1小题，共2.0分）
如图所示，某人用沿斜面向上的力，把重的木箱从斜面底部推到斜面顶部。哪个力做的功是总功？请在图中画出这个力的示意图。
四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）
用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。
实验时，弹簧测力计挂在点，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。不考虑摩擦
实验中，将两个相同的钩码悬挂在点，匀速将杠杆拉至图中虚线位置，弹簧测力计示数为，每个钩码的质量为，钩码上升高度，弹簧测力计移动距离，则杠杆的机械效率______。用字母表示若将三个相同的钩码悬挂在点匀速提高时，该杠杆的机械效率为，则______。填“”“”或“”
将同一物体分别悬挂在、两点，匀速使物体提高相同高度时的机械效率分别为和，则______。填“”“”或“”
若将同一物体悬挂在点，弹簧测力计分别挂在点和点时，竖直向上匀速使物体提高相同高度时的机械效率分别为和，则______。填“”、“”或“”
如图所示，某实验小组的同学在探究“斜面的机械效率”时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，收集了下表中的实验数据。
实验次数 斜面的倾斜程度 物块重力 斜面高度 拉力 斜面长度 机械效率
较缓
较陡
最陡
分析表中的数据可得出：在其他条件一定时，斜面越平缓越______选填“省”或“费”力；
该小组又进行了第次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是和，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为，他们测得这种情况下斜面的机械效率为______；把第次与第______次的测量结果相比较，还能得出：在其他条件一定时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越______选填“高”或“低”。
五、计算题（本大题共3小题，共24.0分）
用如图所示的装置，在绳端用的拉力将重的物体，沿长，高的斜面，从底端匀速拉到顶端，用时求：
拉力移动的速度；
拉力的功率；
该装置的机械效率。
在斜面上拉一个重的物体到高处沿斜面向上的拉力为，斜面底边长、高，把重物直接提升所做的功作为有用功，求：
有用功为多少？
这个斜面的机械效率是多少？
如图所示，在水平路面上行驶的汽车通过滑轮组拉着重的货物沿斜面向上匀速运动。经过，货物竖直升高，在斜面上移动的距离，已知时间内汽车对绳的拉力所做的功，不计绳、滑轮的质量和摩擦，求：
汽车对绳的拉力的功率；
汽车对绳的拉力大小；
斜面的机械效率。
答案和解析
1.【答案】
【解析】从功、功率的基本概念、关系出发进行求解。
2.【答案】
【解析】解：
、功率大的机械，做功快，但不一定多，故A错误，B正确；
C、机械做功少，做功不一定慢，功率不一定小，与机械效率无关，故C错误；
D、从可知，有用功多，机械效率的大小还要看总功的大小。故D错误。
故选：。
功率是单位时间内做的功，表示的是做功的快慢；机械效率是有用功与总功的比值。据此分析判断。
本题考查了功、功率、机械效率的关系。功率由功和时间共同决定，机械效率由有用功和总功共同决定。
3.【答案】
【解析】解：由题知，两图中每个滑轮重相同，物重也相同；
分析图甲可知，，则拉力端移动的距离，
因摩擦力和绳重忽略不计，则拉力，
其机械效率：；
分析乙图可知，，则拉力端移动的距离，
摩擦力和绳重忽略不计，则拉力，
其机械效率：；
由此可知：，，即甲图中拉力更小，机械效率一样大。
故选：。
分析甲滑轮组的结构，得出承担物重的绳子股数，则拉力端移动的距离，因摩擦力和绳重忽略不计，根据求拉力的大小；根据求机械效率大小；
同理可求出乙滑轮组中的拉力和机械效率，通过比较得出答案。
本题考查了使用滑轮组时拉力的计算和机械效率的计算，利用好两个推导公式是本题的关键：
忽略摩擦及绳重，拉力；
。
4.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查有用功、额外功、总功及机械效率的计算，一定要把图看懂，属基础题目。
有用功、额外功、总功之间的关系：；机械效率的公式：。
【解答】
由图可知，，，，，
由可得，，，故AD错误；
由可得，，，故B正确、C错误。
故选：。
5.【答案】
【解析】略
6.【答案】
【解析】解：
A、克服物体重力做功即有用功：，故A错误；
B、拉力做的总功：，则额外功：，故B错误；
C、由可得，物体受到的摩擦力：，故C正确；
D、斜面的机械效率：，故D错误。
故选：。
利用求克服物体重力做功即有用功；
利用求拉力做的总功；额外功等于总功减去有用功，再利用求物体受到的摩擦力。
斜面的机械效率等于有用功与总功之比。
本题考查了使用斜面时有用功、额外功、总功、机械效率、摩擦力的计算，要知道克服摩擦做的功为额外功。
7.【答案】
【解析】解：
把重为的物体甲从点竖直向上匀速拉至点，物体上升的高度为，
则不用机械时，克服物体重力所做功为有用功：；
用平行于斜面的拉力把重也为的物体乙沿面从点匀速拉至等高的点，拉力做功为总功，即，
则斜面的机械效率：。
故选：。
本题考查了使用斜面时有用功克服物体重力做功、额外功、总功、机械效率的计算，知道克服摩擦力做的功是额外功是本题的关键。
8.【答案】
【解析】略
9.【答案】
【解析】解：
由图知，甲图是有两段绳子在拉重物，不计绳子与滑轮的摩擦，则，
乙图有三段绳子在拉重物，则；
所以两个滑轮组的省力程度不同，甲滑轮组费力。
不计绳子与滑轮的摩擦，则滑轮组的机械效率，因物体的重力相同、动滑轮的重力也相同，所以两滑轮组的机械效率相同。
故C正确，ABD错误。
故选：。
不计绳子与滑轮的摩擦，若有段绳子在拉重物，则拉力。
不计绳子与滑轮的摩擦，则滑轮组的机械效率，据此分析机械效率的大小。
增大机械效率的题目有时判断起来会比较麻烦，甚至有些会超出学生的判断能力。故判断此类题时要抓住上课时老师讲的增大机械效率的方法，如果不符，说明机械效率就是不变的；不需要进行更深入的研究。
10.【答案】
【解析】解：
A、物体移动的速度，
甲图中，则乙图中，
则绳子自由端移动的速度：，
绳子自由端移动的速度：，
比较可知，绳子自由端移动的速度比移动的速度小，故A错误。
B、甲图中绳子自由端移动的距离：，
乙图中绳子自由端移动的距离：，
则做功：，
做功：，
比较可知，做功比做功多，故B错误。
C、甲图中的有用功：，
乙图中的有用功：，
比较可知，甲方法中做的有用功大，故C错误。
D、甲图中的机械效率为：，
乙图中的机械效率为：，
比较可知，两种方法中机械效率相同，故D正确。
故选：。
首先确定两个滑轮组绳子的有效股数，然后根据绳物计算绳子自由端移动的速度，进行比较；
利用绳物求出两图中绳子自由端移动的距离，然后根据计算和做功，进行比较；
利用和分别求出两种方法做的有用功，然后进行比较；
利用分别求出两种方法的机械效率相同，然后进行比较。
本题考查滑轮组省力公式的应用，关键是公式及其变形的灵活运用，易错点是对动滑轮上绳子段数的判断，此题还要搞清的是乙图中的是克服地面摩擦力做的功。
11.【答案】
【解析】解：、如图可知，动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡条件，动力大于阻力，是费力杠杆，故A错误；
B、杠杆是一种机械，使用任何机械都不省功，故B错误；
、吊车吊起货物的过程中，阻力不变，阻力臂减小，动力臂不变，动力减小，所以支持力逐渐变小，故C错误、D正确。
故选：。
根据杠杆平衡条件，，根据动力臂和阻力臂的关系分析是省力杠杆、等臂杠杆、费力杠杆；
杠杆是一种机械，使用任何机械都不省功；
根据匀速吊起货物时，阻力不变，阻力臂变化，动力臂不变，再次利用杠杆平衡条件进行判断支持力的大小变化。
正确确定动力、动力臂、阻力、阻力臂是解决本题的关键，吊车吊起货物时，确定变化量和不变量，根据杠杆平衡条件解决问题。
12.【答案】
【解析】解：
物体沿斜面被匀速拉到高处，物体在斜面上受重力、拉力、支持力和摩擦力四个力的作用，故A错误；
拉力做的有用功：，故C错误；
拉力做的总功：，
斜面的机械效率：，故D正确；
克服摩擦力做功：，
由得摩擦力：，故B错误。
故选：。
对物体进行受力分析得出答案；
已知物体的质量，利用求其重力，知道斜面的高度，根据公式可求拉力所做的有用功；
根据求出总功，斜面的机械效率等于有用功与总功之比；
拉力做的额外功等于总功与有用功的差，根据求出物体受到的摩擦力。
本题考查了使用斜面时有用功克服物体重力做功、额外功克服摩擦力做功、总功推力做功、机械效率的计算，知道克服摩擦力做的功是额外功是本题的关键。
13.【答案】
【解析】解：，
，
；
由可知
，
由可知，
摩擦力大小：。
故答案为：；。
将包装箱直接提升做的功为有用功，利用计算；沿斜面推上去推力做的功为总功，利用计算，再利用效率公式求斜面的机械效率；
因为，据此求出额外功，而利用斜面做的额外功就是克服摩擦做的功，利用求摩擦力大小。
本题考查了做功公式、效率公式的灵活应用，关键是明确克服摩擦力所做的功为额外功、拉力做的功为总功。
14.【答案】
【解析】解：
将物体沿光滑斜面匀速拉到高处，额外功为，拉力做的功等于提升重物做的功，，此时拉力；
若斜面粗糙，匀速拉动同一物体时，拉力做的有用功：
，
由可得，拉力做的总功：
；
由可得，细绳的拉力：
。
故答案为：；。
将物体沿光滑斜面匀速拉到高处，额外功为，拉力做的功等于提升重物做的功，，据此求出此时细绳的拉力大小；
若斜面粗糙，匀速拉动同一物体时，利用求拉力做的有用功，再利用求拉力做的总功，利用求细绳的拉力大小。
本题考查了使用斜面时有用功、总功、拉力的计算，属于基础题目。
15.【答案】；；
【解析】
【分析】
本题考查了使用杠杆时有用功、总功和额外功的计算，关键知道有用功、总功和额外功的计算公式的应用。
已知拉力的大小和拉力移动的距离，根据公式可求拉力所做的功；还知道物体的重力和物体升高的高度，根据公式可求有用功；根据求有用功。
【解答】
拉力所做的功：
，
有用功：
，
额外功为：
。
故答案为：；；。
16.【答案】
【解析】解：升降机的厢体连同货物的总重力：
，
升降机上升的高度：
，
升降机做的有用功：
；
升降电动机做的功至少等于要做的有用功，
升降电动机功率的最小值：
。
故答案为：；；。
知道升降机的厢体连同货物的质量，利用求其总重力；
求出从楼的层上升到层上升的高度，利用求做的有用功；
升降电动机做的功至少等于要做的有用功，再利用求升降电动机功率的最小值。
本题考查了重力公式、功的公式、功率公式的应用，是一道基础题。
17.【答案】解：由题意可知，推力把箱子推动到斜面的顶部，所以推力所做的功是总功；
推力的大小为，推力作用在手与物体接触的地方，推力的方向是沿斜面向上，如图所示：
【解析】推力推动物体，则推力所做的功为总功；力的示意图是用一个带箭头的线段把力的大小、方向、作用点三个要素表示出来，线段的长短表示力的大小、箭头表示力的方向、线段起点或终点表示力的作用点。
正确确定推力的作用点及方向是本题的解题关键所在，会用力的示意图正确表示力的三要素。
18.【答案】
【解析】解：在实验过程中，有用功是，总功是，所以杠杆的机械效率是：；
将三个相同的钩码悬挂在点匀速提高时，所做的额外功相同，有用功增加，即有用功占总功的比值变大，所以此时的机械效率变大，即。
将同一物体由悬挂的点变为点时，物体的力臂变大，由杠杆的平衡条件可知拉力变大；杠杆提升的高度减小，额外功减小，因此有用功占总功的比值变大，即杠杆的机械效率变大。
若将同一物体悬挂在点，弹簧测力计分别挂在点和点时，竖直向上匀速提高相同高度时，所做的有用功相同，额外功也相同，故总功相同，根据机械效率公式可知，机械效率相同。
故答案为：；；；。
对弹簧测力计进行读数时，需看清弹簧测力计的分度值，然后根据指针位置进行读数；在实验中，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，杠杆的机械效率可以根据公式来计算。
本实验中，不考虑摩擦时额外功是由克服杠杆自重做的功，将三个相同的钩码悬挂在点匀速提高时，所做的额外功相同，根据有用功结合效率公式得出机械效率的变化。
将同一物体分别悬挂在、两点时，改变了钩码重力的力臂，根据杠杆平衡条件分析，改变了弹簧测力计的拉力，改变了弹簧测力计的拉力做功的多少，改变了机械效率的高低。
根据影响机械效率大小的因素分析。
机械效率的计算是同学们应该掌握的基本技能，关键是搞清楚有用功和总功，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。
19.【答案】省 低
【解析】解：由表中实验数据可知，在其他条件一定时，斜面越缓越省力；
第次实验的有用功为：，总功为：，
机械效率为：；
由表中实验数据可知，第次实验时斜面高和长分别是和，第与第次实验时，物体重力、斜面高度与长度相同而斜面的粗糙程度不同，斜面的机械效率不同，
由这两次实验可知，在其他条件一定时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越低。
故答案为：省；；；低。
根据表中实验数据分析答题。
由功的公式求出有用功与总功，然后由效率公式求出斜面的机械效率；根据实验控制的变量分析答题。
知道功的计算公式、效率公式，认真分析实验数据即可正确解题，解题时注意控制变量法的应用。
20.【答案】解：绳端移动的距离：；
拉力移动的速度：
；
拉力的功，
功率：；
有用功：，
拉力的机械效率。
答：拉力移动的速度为；
拉力的功率是；
该装置的机械效率是。
【解析】因为是动滑轮，所以根据求出拉力移动距离根据求出速度；
根据求出拉力做的总功，根据求出功率；
根据求出有用功，根据求出机械效率。
此题主要考查的是学生对速度、功率、有用功、总功、机械效率计算公式的理解和掌握，难度不大。
21.【答案】解：
拉力所做的有用功为：
；
由题意，根据勾股定理可得斜面的长度为：
，
拉力对物体做的总功为：
；
斜面的机械效率为：
；
答：有用功为；
这个斜面的机械效率是。
【解析】利用求拉力所做的有用功；
利用求拉力对物体做的总功，斜面的机械效率等于有用功与总功之比。
本题考查了使用斜面时有用功、总功、机械效率的计算，常见题目。
22.【答案】解：
汽车对绳的拉力的功率：；
由图知，，拉力端移动距离：，
由可得汽车对绳的拉力大小：；
不计绳、滑轮的质量和摩擦，滑轮组对重物的拉力：，
斜面的机械效率：。
答：汽车对绳的拉力所做的功为；
汽车对绳的拉力大小为；
斜面的机械效率为。
【解析】知道汽车对绳的拉力所做的功和时间，利用求汽车对绳的拉力的功率；
由图知，，拉力端移动距离，利用求汽车对绳的拉力大小；
不计绳、滑轮的质量和摩擦，滑轮组对重物的拉力等于汽车拉力的倍，斜面的机械效率等于对物体做的有用功与滑轮组对物体做的功之比。
本题考查了功率、斜面的机械效率的计算、功的计算公式的应用等，注意斜面的机械效率不等于整个装置的效率
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