教科版物理八年级下学期11.5 改变世界的机械 同步练习
一、单选题
1．（2017八下·阜阳期末）如图所示，把同一物体沿斜面BA和CA分别拉到顶端A，若斜面两边的机械效率ηB=ηC，则沿斜面的拉力F1、F2的大小关系是（ ）
A．F1＜F2 B．F1=F2 C．F1＞F2 D．不能确定
【答案】C
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】解：把同一物体沿斜面BA和CA分别拉到顶端A，h相同，由W有用=Gh可知做的有用功相同；
因为η= ，ηB=ηC，
所以利用两边斜面做的总功相同，
因为W总=FL，LAB＜LAC，
所以F1＞F2．
故选C．
【分析】利用两斜面把同一物体提升同样的高度，做的有用功相同；而斜面两边的机械效率相等，根据效率公式得出总功关系，知道斜面长的大小关系，再利用W=fL比较拉力关系．
2．在探究“斜面的机械效率”的实验中，测得图中斜面的机械效率为80%，这表示（ ）
A．若物重为1N，则沿斜面向上的拉力为0.8N
B．若斜面长度为1m，则斜面的高度为0.8m
C．若拉力做功1J，则有0.8J的功用于提升重物
D．若拉力做功1J，则有0.8J的功用于克服摩擦力
【答案】C
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】解：
A、根据η=可知，斜面长度s和斜面高度h都未知的情况下，无法求出拉力大小，故A错误；
B、根据η=可知，物体重力G和拉力F都未知的情况下，无法求出斜面高度h，故B错误；
C、根据η=可知，如果拉力做的总功为1J，则提升重物做的有用功为0.8J，故C正确；
D、根据η= 可知，如果拉力做的总功为1J，则提升重物做的有用功为0.8J，克服摩擦力做的额外功为0.2J，故D错误．
故选C．
【分析】根据η=作出分析和解答．
3．骑自行车上陡坡时，有经验的同学会沿“s”型路线骑行，这样做的目的是（ ）
A．缩短上坡过程中所走的路程 B．减少上坡过程中所做的功
C．缩短上坡过程中所用的时间 D．减小上坡过程中所施加的力
【答案】D
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】解：A、上坡时，自行车上升的高度不变，走S形路线所走的路线较长，故A错误；
B、使用任何机械都不省功，故B错误；
C、速度一定，走S形路线所走的路线较长，所用的时间较长．故C错误；
D、上坡时，走S形路线所走的路线较长，相当于增长了斜面的长度，斜面越长越省力．故D正确．
故选D．
【分析】①使用任何机械都不省功；
②斜面坡度越小越省力，即斜面高度一定，斜面越长越省力．
4．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．用弹簧测力计沿斜面向上拉木块时，不要求匀速
B．斜面的倾斜程度影响斜面的机械效率
C．物体的重力影响斜面的机械效率
D．斜面的倾斜程度越大，沿斜面所用的拉力越小
【答案】B
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】解：A、为了保证弹簧测力计的示数稳定，就要让木块做匀速直线运动，该选项说法不正确；
B、其他条件一定时，斜面倾斜程度越大，机械效率越高，该选项说法正确；
C、在斜面倾角θ不变时，斜面的机械效率与重力无关，该选项说法不正确；
D、斜面倾斜程度越大，越费力，该选项说法不正确．
故选B．
【分析】（1）克服重力做的功为有用功，拉力做的功为总功，机械效率等于有用功与总功的比值；
（2）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；
（3）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．
5．（2016九·市南月考）斜面上有一个重为100N的箱子A，通过定滑轮与重60N的重物B相连，在3s内物体A沿斜面匀速向上滑动了1.5m，此重物B落地，箱子A又经过0.2s向前滑动了20cm停下来．若斜面长5米，高1.5米，忽略绳重及滑轮的摩擦力．则下列说法错误的是（ ）
A．箱子与斜面间的滑动摩擦力是60牛
B．在箱子滑动过程中重物B共对箱子做了90焦的功
C．重物B对箱子A做功的功率是30瓦
D．物体B机械能不守恒，斜面效率为50%
【答案】A
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】解：A、斜面无摩擦时，Fs=Gh，F==50N，匀速运动时拉力50N，
匀速运动F1=F+f，摩擦力f=F1﹣F=60N﹣50N=10N，故A错误；
B、重物B对箱子所做的功W=Fs=60N×1.5m=90J，故B正确；
C、重物B对箱子A做功的功率P==30W，故C正确；
D、物体B匀速下降，动能不变，重力势能减小，机械能减小；设B落地前，A上升的高度为h，沿斜面通过的距离为s=1.5m，则根据几何关系可知：斜面的机械效率：η=×100%= ×100%=50%．故D正确．
故选A．
【分析】A、以A为研究对象进行受力分析，根据斜面无摩擦时，Fs=Gh求出拉力，然后再求得摩擦力；
B、重物B对箱子所做的功根据W=Fs计算；
C、根据P=
可求得重物B对箱子A做功的功率；
D、物体B匀速下降，动能不变，重力势能减小，机械能减小，根据η=可求得斜面效率．
6．在斜面上拉一个重4.5N的物体到高处，沿斜面上的拉力为1.8N，斜面长s=1.2m，高h=0.3m．则提升重物所做的有用功和该斜面的机械效率分别为（ ）
A．2.16J 37.5% B．5.4J 62.5%
C．1.35J 62.5% D．1.35J 37.5%
【答案】C
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】解：提升重物所做的有用功：
W有=Gh=4.5N×0.3m=1.35J，故AB错误；
拉力做的总功：
W总=Fs=1.8N×1.2m=2.16J，
该斜面的机械效率：
η=×100%= ×100%=62.5%，故C正确，D错误．
故选C．
【分析】知道物体的重力和上升的高度，根据W=Gh求出有用功；知道斜面的长度和拉力的大小，根据W=Fs求出总功，利用η=×100%求出斜面的机械效率．
7．斜面长10米，高2米，机械效率80%，将一重为400牛的物体沿斜面底端匀速拉到顶端，则物体与斜面之间的摩擦力为（ ）
A．180牛 B．100牛 C．80牛 D．20牛
【答案】D
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】解：将物体拉上斜面顶端所做的有用功：
W有=Gh=400N×2m=800J，
由η=可得总功：
W总==1000J，
克服摩擦力做的额外功：
W额=W总﹣W有用=1000J﹣800J=200J，
由W额=fs可得：
摩擦力：f= =20N．
故选D．
【分析】由W=Gh可计算有用功，由η=可计算总功，从而计算出克服摩擦力做的额外功，根据W=fs求出摩擦力．
8．如图所示，工人师傅用600N的力沿着4m长的斜面，将重1200N的油桶匀速推到高1.5m的车上，则下列说法正确的是（ ）
A．利用斜面是为了省功
B．工人师傅做功900J
C．油桶在斜面滚动的摩擦力为600N
D．把油桶滚上去而不是推上去，是为了提高斜面机械效率
【答案】D
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】解：A、利用斜面是为了增大距离，达到省力的目的，不是为了省功，故A错误；
B、工人师傅做功：W总=Fs=600N×4m=2400J，故B错误；
C、有用功：W有用=Gh=1200N×1.5m=1800J，
克服摩擦力做的额外功：W额=W总﹣W有用=2400J﹣1800J=600J，
因为W额=fs，
则摩擦力：f= =150N，故C错误；
D、把油桶滚上去而不是推上去，有用功不变，减小了克服摩擦力做的额外功，提高机械效率，故D正确．
故选D．
【分析】（1）利用斜面是为了增大距离，达到省力的目的；
（2）工人师傅做的总功W=Fs求出；
（3）根据W=Gh求出有用功，根据W总=W有用+W额求出额外功，根据W额=fs求出摩擦力；
（4）把油桶滚上去而不是推上去，减小了克服摩擦力做的额外功，提高机械效率．
9．（2017九上·吴中期中）小明在“探究杠杆的机械效率与哪些因素有关”时，猜想A：可能与悬挂重物位置有关，猜想B：可能与物体的质量有关，为此设计了以下三个方案：（1）在A处悬挂质量不同的钩码，（2）在A、B两处悬挂质量不同的钩码（3）在A、B两处悬挂质量相同的钩码.下列说法正确的是（ ）
A．（1）方案能探究猜想A B．（2）方案能探究猜想B
C．（3）方案能探究猜想A D．（3）方案能探究猜想B
【答案】C
【知识点】杠杆的机械效率
【解析】【解答】探究杠杆的机械效率与哪些因素有关时，若探究杠杆的机械效率与悬挂重物位置是否有关，需控制物体的质量不变，所挂位置发生变化，因此（3）方案能探究猜想A；若探究杠杆的机械效率与物体质量是否有关，需控制所挂物体的位置不变，物体的质量发生变化，因此（1）方案能探究猜想B； C符合题意.
故答案为：C.
【分析】当一个物理量跟多个影响因素有关时，我们通常只改变其中的某一个因素，而控制其余因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，这种研究问题的方法叫控制变量法；它是科学探究中的重要思想方法.
10．在一个高为h、长为L的斜面上，用沿斜面向上的力F把重为G的木块匀速向上拉的过程中，如果斜面的机械效率为η，则木块和斜面间的摩擦力表达式错误的是（ ）
A．F（1﹣η） B．
C． D．
【答案】C
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】（1）人对物体所做的总功：W总=FL，
人对物体所做的有用功：W有=Gh；
∵W总=W有+W额，∴W额=W总﹣W有=FL﹣Gh，
∵W额=fL，
∴摩擦力：
故B正确，但不符合题意，C错误，符合题意；
（2）人对物体所做的总功：
W总=FL，
∴W有用=W总×η=FLη，
∵W总=W有+W额，
∴W额=W总﹣W有=FL﹣F，
∵W额=fL，
∴摩擦力：
故A正确，但不符合题意；
（3）人对物体所做的有用功：
W有=Gh；
∵W总=W有+W额，
∴W额=W总﹣W有=
﹣Gh，
∵W额=fL，
∴摩擦力：
故D正确，不符合题意．
故选C．
【分析】（1）知道推力和斜面长，利用W=FL求总功；知道重力和斜面高求有用功；总功等于有用功加上额外功，可求利用斜面做的额外功，而利用斜面克服摩擦力做的功为额外功，根据W=fL求摩擦力大小；
（2）知道推力和斜面长，利用W=FL求总功；知道机械效率，可求有用功，而总功等于有用功加上额外功，可求利用斜面做的额外功，而利用斜面克服摩擦力做的功为额外功，根据W=fL求摩擦力大小；
（3）知道重力和斜面高求有用功；知道机械效率，可求总功，总功等于有用功加上额外功，可求利用斜面做的额外功，而利用斜面克服摩擦力做的功为额外功，根据W=fL求摩擦力大小．
11．小明在“探究杠杆的机械效率与哪些因素有关”时，提出了两种猜想，猜想1：可能与悬挂重物位置有关；猜想2：可能与物重有关．随后，他在A处悬挂二个钩码测出机械效率η1，在B处悬挂一个钩码测出机械效率η2，并重复多次，均发现η1＞η2，由此，他（ ）
A．只能验证猜想1
B．只能验证猜想2
C．既能验证猜想1，也能验证猜想2
D．既不能验证猜想1，也不能验证猜想2
【答案】D
【知识点】杠杆的机械效率
【解析】【解答】解：
探究杠杆的机械效率与哪些因素有关时，若探究杠杆的机械效率与悬挂重物位置是否有关，需控制物体的质量不变，所挂位置发生变化，因此该方案不能探究猜想1；
若探究杠杆的机械效率与物重是否有关，需控制所挂物体的位置不变，物体的质量发生变化，因此方案也不能探究猜想2．
故选D．
【分析】当一个物理量跟多个影响因素有关时，我们通常只改变其中的某一个因素，而控制其余的所以因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物影响，这种研究问题的方法叫控制变量法．它是科学探究中的重要思想方法，广泛地用来研究各种物理现象．
二、填空题
12．（2017八下·抚宁期末）在斜面上拉一个重4.5N的物体到高处，如图，沿斜面向上的拉力F为1.8N时，物体匀速前进．斜面长s=1.2m、高h=0.3m．把重物直接提升h所做的功作为有用功，物体在斜面上运动时受的摩擦力f= N．这个斜面的机械效率多大 ？
【答案】0.675；62.5%
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】解：所做有用功为：W有=Gh=4.5N×0.3m=1.35J；
所做总功为：W总=Fs=1.8N×1.2m=2.16J；
所做的额外功为：W额=W总﹣W有=2.16J﹣1.35J=0.81J
此题中，所做额外功体现在克服摩擦力f做功；
故由W额=fs得摩擦力：
f= = =0.675N；
斜面的机械效率为：η= = ×100%=62.5%；
故答案为：0.675；斜面的机械效率为62.5%；
【分析】根据功的计算公式W=Fs可求出拉力做的功，即总功；再根据W=Gh求出有用功；得出额外功大小，再根据W额=fs变形可求摩擦力；然后根据机械效率的计算公式可求出斜面的效率．
13．（2017八下·定陶期末）某高山顶峰要设一个旅游景点，需要开挖盘山公路，要求盘山公路对车的总阻力是车重的0.1倍，机械效率是50%，若山高2000m，则要开挖长 m的盘山公路．
【答案】2×104
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】解：设汽车的重力为G，盘山公路的长度为s，
则汽车上坡时做的有用功：W有=Gh，
牵引力克服总阻力做的额外功：W额=fs=0.1G s，
牵引力做的总功：W总=W有+W额=Gh+0.1G s，
斜面的机械效率：
η= ×100%= ×100%= ×100%= =50%，
解得：s=2×104m．
故答案为：2×104．
【分析】根据W=Gh表示出牵引力做的有用功，根据题意求出盘山公路对车的总阻力，利用W=fs求出牵引力克服总阻力做的额外功，有用功和额外功之和即为总功，根据η= ×100%表示出斜面的机械效率即可求出盘山公路的长度即要开挖的长度．
14．（2017八下·凤台期末）某同学家新房装修时，在地面与窗台间放置一斜木板，将瓷砖沿木板从地面匀速拉上窗台．如图所示，已知窗台高3m，木板长5m，瓷砖重500N，沿斜面所用拉力400N，斜面对物体的摩擦力是 N，则斜面的机械效率是 ．
【答案】100；75%
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】解：（1）拉力做的总功：W总=Fs=400N×5m=2000J，
克服瓷砖重力所做的功是有用功，则有用功：W有用=Gh=500N×3m=1500J，
因为W总=W有用+W额
所以克服摩擦力做的额外功：
W额=W总﹣W有用=2000J﹣1500J=500J，
由W额=fs可得木板对瓷砖的摩擦力：
f= = =100N；（2）斜面的机械效率：
η= = ×100%=75%．
故答案为：100；75%．
【分析】（1）根据W总=Fs求出动力做的功；根据W有用=Gh求出有用功；根据W总=W有用+W额求出克服摩擦力做的额外功，根据W额=fs求出摩擦力；（2）利用η= 求出斜面的机械效率．
三、实验探究题
15．小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，每个钩码的质量为m，O为支点．
（1）他将2只钩码悬挂在B点，在A点竖直向上 拉动弹簧测力计，拉力为F1，测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2，则此次杠杆的机械效率为η= ．（用用已知或测量物理量的符号表示）
（2）他将2只钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度为h2，则弹簧测力计的示数将 （大于/等于/小于）F1，此次弹簧测力计做的功将 （大于/等于/小于）第一次做的功，杠杆的机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）．
（3）他将3只钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度仍为h2，则第3次杠杆的机械效率与前两次相比 （最大/最小/三次相等）．
（4）本实验中，影响杠杆机械效率的主要因素是：
【答案】（1）匀速；
（2）大于；小于；变大
（3）最大
（4）杠杆的自重
【知识点】杠杆机械效率的测量实验
【解析】【解答】解：（1）探究杠杆的机械效率时，将2只钩码悬挂在B点，在A点竖直向上匀速动弹簧测力计，则有用功为W有=Gh2=2mgh2，总功W总=F1h2，则机械效率的表达式η= =．
（2）钩码的悬挂点在B点时，由杠杠的平衡条件得F1 OA=G OB；悬挂点移至C点时，由杠杠的平衡条件得F2 OA=G OC；从图中可以看出，由OB到OC力臂变大，所以弹簧测力计的示数变大，有用功不变，但杠杆提升的高度减小，额外功减小，又因为总功等于额外功与有用功之和，因此此次弹簧测力计做的功将小于第一次做的功，并且有用功与总功的比值变大，即杠杆的机械效率变大．
（3）因为第1与第2的有用功相等，并且第2的额外功小，因为机械效率等于有用功与总功的比值，因此第1的机械效率小于第2的机械效率；
将3只钩码悬挂在C点时，物体升高的高度不变，物重增加，由W有=Gh2可得，有用功变大，但杠杆提升的高度与第2相同，额外功与第2相同，又因为机械效率等于有用功与总功的比值，因此第3的机械效率大于第2的机械效率．
综上所述，第3的机械效率最大．
（4）有用功是提升钩码所做的功，额外功主要是克服杠杆重力做的功，影响机械效率的因素主要是有用功和总功所占的比例；提升的钩码重一定说明有用功一定，所以影响杠杆机械效率的主要因素是杠杆自身的重力．
故答案为：（1）匀速；；（2）大于；小于；变大；（3）最大；（4）杠杆的自重．
【分析】（1）为了探究杠杆的机械效率，需要在A点沿竖直向上的方向匀速拉动弹簧测力计；这时杠杆克服钩码的重力做功，有用功等于克服钩码重力做的功，总功等于弹簧测力计的拉力做的功，机械效率等于有用功和总功的比值；
（2）从图中可以看出，将2只钩码悬挂在C点时，重力的力臂大于在B点重力的力臂，而动力臂不变，根据杠杆平衡的条件可知弹簧测力计的示数的变化情况，再分析有用功和额外功的变化，根据总功等于有用功和额外功之和得出弹簧测力计做功的变化情况；
（3）分析有用功、额外功的变化，然后根据机械效率公式即可得出正确结果；
（4）机械效率是有用功和总功的比值，它反映了有用功在总功中所占比例的大小，也反映了额外功所占比例的大小，影响机械效率的因素从有用功和额外功两方面考虑．
1 / 1教科版物理八年级下学期11.5 改变世界的机械 同步练习
一、单选题
1．（2017八下·阜阳期末）如图所示，把同一物体沿斜面BA和CA分别拉到顶端A，若斜面两边的机械效率ηB=ηC，则沿斜面的拉力F1、F2的大小关系是（ ）
A．F1＜F2 B．F1=F2 C．F1＞F2 D．不能确定
2．在探究“斜面的机械效率”的实验中，测得图中斜面的机械效率为80%，这表示（ ）
A．若物重为1N，则沿斜面向上的拉力为0.8N
B．若斜面长度为1m，则斜面的高度为0.8m
C．若拉力做功1J，则有0.8J的功用于提升重物
D．若拉力做功1J，则有0.8J的功用于克服摩擦力
3．骑自行车上陡坡时，有经验的同学会沿“s”型路线骑行，这样做的目的是（ ）
A．缩短上坡过程中所走的路程 B．减少上坡过程中所做的功
C．缩短上坡过程中所用的时间 D．减小上坡过程中所施加的力
4．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．用弹簧测力计沿斜面向上拉木块时，不要求匀速
B．斜面的倾斜程度影响斜面的机械效率
C．物体的重力影响斜面的机械效率
D．斜面的倾斜程度越大，沿斜面所用的拉力越小
5．（2016九·市南月考）斜面上有一个重为100N的箱子A，通过定滑轮与重60N的重物B相连，在3s内物体A沿斜面匀速向上滑动了1.5m，此重物B落地，箱子A又经过0.2s向前滑动了20cm停下来．若斜面长5米，高1.5米，忽略绳重及滑轮的摩擦力．则下列说法错误的是（ ）
A．箱子与斜面间的滑动摩擦力是60牛
B．在箱子滑动过程中重物B共对箱子做了90焦的功
C．重物B对箱子A做功的功率是30瓦
D．物体B机械能不守恒，斜面效率为50%
6．在斜面上拉一个重4.5N的物体到高处，沿斜面上的拉力为1.8N，斜面长s=1.2m，高h=0.3m．则提升重物所做的有用功和该斜面的机械效率分别为（ ）
A．2.16J 37.5% B．5.4J 62.5%
C．1.35J 62.5% D．1.35J 37.5%
7．斜面长10米，高2米，机械效率80%，将一重为400牛的物体沿斜面底端匀速拉到顶端，则物体与斜面之间的摩擦力为（ ）
A．180牛 B．100牛 C．80牛 D．20牛
8．如图所示，工人师傅用600N的力沿着4m长的斜面，将重1200N的油桶匀速推到高1.5m的车上，则下列说法正确的是（ ）
A．利用斜面是为了省功
B．工人师傅做功900J
C．油桶在斜面滚动的摩擦力为600N
D．把油桶滚上去而不是推上去，是为了提高斜面机械效率
9．（2017九上·吴中期中）小明在“探究杠杆的机械效率与哪些因素有关”时，猜想A：可能与悬挂重物位置有关，猜想B：可能与物体的质量有关，为此设计了以下三个方案：（1）在A处悬挂质量不同的钩码，（2）在A、B两处悬挂质量不同的钩码（3）在A、B两处悬挂质量相同的钩码.下列说法正确的是（ ）
A．（1）方案能探究猜想A B．（2）方案能探究猜想B
C．（3）方案能探究猜想A D．（3）方案能探究猜想B
10．在一个高为h、长为L的斜面上，用沿斜面向上的力F把重为G的木块匀速向上拉的过程中，如果斜面的机械效率为η，则木块和斜面间的摩擦力表达式错误的是（ ）
A．F（1﹣η） B．
C． D．
11．小明在“探究杠杆的机械效率与哪些因素有关”时，提出了两种猜想，猜想1：可能与悬挂重物位置有关；猜想2：可能与物重有关．随后，他在A处悬挂二个钩码测出机械效率η1，在B处悬挂一个钩码测出机械效率η2，并重复多次，均发现η1＞η2，由此，他（ ）
A．只能验证猜想1
B．只能验证猜想2
C．既能验证猜想1，也能验证猜想2
D．既不能验证猜想1，也不能验证猜想2
二、填空题
12．（2017八下·抚宁期末）在斜面上拉一个重4.5N的物体到高处，如图，沿斜面向上的拉力F为1.8N时，物体匀速前进．斜面长s=1.2m、高h=0.3m．把重物直接提升h所做的功作为有用功，物体在斜面上运动时受的摩擦力f= N．这个斜面的机械效率多大 ？
13．（2017八下·定陶期末）某高山顶峰要设一个旅游景点，需要开挖盘山公路，要求盘山公路对车的总阻力是车重的0.1倍，机械效率是50%，若山高2000m，则要开挖长 m的盘山公路．
14．（2017八下·凤台期末）某同学家新房装修时，在地面与窗台间放置一斜木板，将瓷砖沿木板从地面匀速拉上窗台．如图所示，已知窗台高3m，木板长5m，瓷砖重500N，沿斜面所用拉力400N，斜面对物体的摩擦力是 N，则斜面的机械效率是 ．
三、实验探究题
15．小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，每个钩码的质量为m，O为支点．
（1）他将2只钩码悬挂在B点，在A点竖直向上 拉动弹簧测力计，拉力为F1，测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2，则此次杠杆的机械效率为η= ．（用用已知或测量物理量的符号表示）
（2）他将2只钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度为h2，则弹簧测力计的示数将 （大于/等于/小于）F1，此次弹簧测力计做的功将 （大于/等于/小于）第一次做的功，杠杆的机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）．
（3）他将3只钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度仍为h2，则第3次杠杆的机械效率与前两次相比 （最大/最小/三次相等）．
（4）本实验中，影响杠杆机械效率的主要因素是：
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】解：把同一物体沿斜面BA和CA分别拉到顶端A，h相同，由W有用=Gh可知做的有用功相同；
因为η= ，ηB=ηC，
所以利用两边斜面做的总功相同，
因为W总=FL，LAB＜LAC，
所以F1＞F2．
故选C．
【分析】利用两斜面把同一物体提升同样的高度，做的有用功相同；而斜面两边的机械效率相等，根据效率公式得出总功关系，知道斜面长的大小关系，再利用W=fL比较拉力关系．
2．【答案】C
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】解：
A、根据η=可知，斜面长度s和斜面高度h都未知的情况下，无法求出拉力大小，故A错误；
B、根据η=可知，物体重力G和拉力F都未知的情况下，无法求出斜面高度h，故B错误；
C、根据η=可知，如果拉力做的总功为1J，则提升重物做的有用功为0.8J，故C正确；
D、根据η= 可知，如果拉力做的总功为1J，则提升重物做的有用功为0.8J，克服摩擦力做的额外功为0.2J，故D错误．
故选C．
【分析】根据η=作出分析和解答．
3．【答案】D
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】解：A、上坡时，自行车上升的高度不变，走S形路线所走的路线较长，故A错误；
B、使用任何机械都不省功，故B错误；
C、速度一定，走S形路线所走的路线较长，所用的时间较长．故C错误；
D、上坡时，走S形路线所走的路线较长，相当于增长了斜面的长度，斜面越长越省力．故D正确．
故选D．
【分析】①使用任何机械都不省功；
②斜面坡度越小越省力，即斜面高度一定，斜面越长越省力．
4．【答案】B
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】解：A、为了保证弹簧测力计的示数稳定，就要让木块做匀速直线运动，该选项说法不正确；
B、其他条件一定时，斜面倾斜程度越大，机械效率越高，该选项说法正确；
C、在斜面倾角θ不变时，斜面的机械效率与重力无关，该选项说法不正确；
D、斜面倾斜程度越大，越费力，该选项说法不正确．
故选B．
【分析】（1）克服重力做的功为有用功，拉力做的功为总功，机械效率等于有用功与总功的比值；
（2）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；
（3）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．
5．【答案】A
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】解：A、斜面无摩擦时，Fs=Gh，F==50N，匀速运动时拉力50N，
匀速运动F1=F+f，摩擦力f=F1﹣F=60N﹣50N=10N，故A错误；
B、重物B对箱子所做的功W=Fs=60N×1.5m=90J，故B正确；
C、重物B对箱子A做功的功率P==30W，故C正确；
D、物体B匀速下降，动能不变，重力势能减小，机械能减小；设B落地前，A上升的高度为h，沿斜面通过的距离为s=1.5m，则根据几何关系可知：斜面的机械效率：η=×100%= ×100%=50%．故D正确．
故选A．
【分析】A、以A为研究对象进行受力分析，根据斜面无摩擦时，Fs=Gh求出拉力，然后再求得摩擦力；
B、重物B对箱子所做的功根据W=Fs计算；
C、根据P=
可求得重物B对箱子A做功的功率；
D、物体B匀速下降，动能不变，重力势能减小，机械能减小，根据η=可求得斜面效率．
6．【答案】C
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】解：提升重物所做的有用功：
W有=Gh=4.5N×0.3m=1.35J，故AB错误；
拉力做的总功：
W总=Fs=1.8N×1.2m=2.16J，
该斜面的机械效率：
η=×100%= ×100%=62.5%，故C正确，D错误．
故选C．
【分析】知道物体的重力和上升的高度，根据W=Gh求出有用功；知道斜面的长度和拉力的大小，根据W=Fs求出总功，利用η=×100%求出斜面的机械效率．
7．【答案】D
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】解：将物体拉上斜面顶端所做的有用功：
W有=Gh=400N×2m=800J，
由η=可得总功：
W总==1000J，
克服摩擦力做的额外功：
W额=W总﹣W有用=1000J﹣800J=200J，
由W额=fs可得：
摩擦力：f= =20N．
故选D．
【分析】由W=Gh可计算有用功，由η=可计算总功，从而计算出克服摩擦力做的额外功，根据W=fs求出摩擦力．
8．【答案】D
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】解：A、利用斜面是为了增大距离，达到省力的目的，不是为了省功，故A错误；
B、工人师傅做功：W总=Fs=600N×4m=2400J，故B错误；
C、有用功：W有用=Gh=1200N×1.5m=1800J，
克服摩擦力做的额外功：W额=W总﹣W有用=2400J﹣1800J=600J，
因为W额=fs，
则摩擦力：f= =150N，故C错误；
D、把油桶滚上去而不是推上去，有用功不变，减小了克服摩擦力做的额外功，提高机械效率，故D正确．
故选D．
【分析】（1）利用斜面是为了增大距离，达到省力的目的；
（2）工人师傅做的总功W=Fs求出；
（3）根据W=Gh求出有用功，根据W总=W有用+W额求出额外功，根据W额=fs求出摩擦力；
（4）把油桶滚上去而不是推上去，减小了克服摩擦力做的额外功，提高机械效率．
9．【答案】C
【知识点】杠杆的机械效率
【解析】【解答】探究杠杆的机械效率与哪些因素有关时，若探究杠杆的机械效率与悬挂重物位置是否有关，需控制物体的质量不变，所挂位置发生变化，因此（3）方案能探究猜想A；若探究杠杆的机械效率与物体质量是否有关，需控制所挂物体的位置不变，物体的质量发生变化，因此（1）方案能探究猜想B； C符合题意.
故答案为：C.
【分析】当一个物理量跟多个影响因素有关时，我们通常只改变其中的某一个因素，而控制其余因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，这种研究问题的方法叫控制变量法；它是科学探究中的重要思想方法.
10．【答案】C
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】（1）人对物体所做的总功：W总=FL，
人对物体所做的有用功：W有=Gh；
∵W总=W有+W额，∴W额=W总﹣W有=FL﹣Gh，
∵W额=fL，
∴摩擦力：
故B正确，但不符合题意，C错误，符合题意；
（2）人对物体所做的总功：
W总=FL，
∴W有用=W总×η=FLη，
∵W总=W有+W额，
∴W额=W总﹣W有=FL﹣F，
∵W额=fL，
∴摩擦力：
故A正确，但不符合题意；
（3）人对物体所做的有用功：
W有=Gh；
∵W总=W有+W额，
∴W额=W总﹣W有=
﹣Gh，
∵W额=fL，
∴摩擦力：
故D正确，不符合题意．
故选C．
【分析】（1）知道推力和斜面长，利用W=FL求总功；知道重力和斜面高求有用功；总功等于有用功加上额外功，可求利用斜面做的额外功，而利用斜面克服摩擦力做的功为额外功，根据W=fL求摩擦力大小；
（2）知道推力和斜面长，利用W=FL求总功；知道机械效率，可求有用功，而总功等于有用功加上额外功，可求利用斜面做的额外功，而利用斜面克服摩擦力做的功为额外功，根据W=fL求摩擦力大小；
（3）知道重力和斜面高求有用功；知道机械效率，可求总功，总功等于有用功加上额外功，可求利用斜面做的额外功，而利用斜面克服摩擦力做的功为额外功，根据W=fL求摩擦力大小．
11．【答案】D
【知识点】杠杆的机械效率
【解析】【解答】解：
探究杠杆的机械效率与哪些因素有关时，若探究杠杆的机械效率与悬挂重物位置是否有关，需控制物体的质量不变，所挂位置发生变化，因此该方案不能探究猜想1；
若探究杠杆的机械效率与物重是否有关，需控制所挂物体的位置不变，物体的质量发生变化，因此方案也不能探究猜想2．
故选D．
【分析】当一个物理量跟多个影响因素有关时，我们通常只改变其中的某一个因素，而控制其余的所以因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物影响，这种研究问题的方法叫控制变量法．它是科学探究中的重要思想方法，广泛地用来研究各种物理现象．
12．【答案】0.675；62.5%
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】解：所做有用功为：W有=Gh=4.5N×0.3m=1.35J；
所做总功为：W总=Fs=1.8N×1.2m=2.16J；
所做的额外功为：W额=W总﹣W有=2.16J﹣1.35J=0.81J
此题中，所做额外功体现在克服摩擦力f做功；
故由W额=fs得摩擦力：
f= = =0.675N；
斜面的机械效率为：η= = ×100%=62.5%；
故答案为：0.675；斜面的机械效率为62.5%；
【分析】根据功的计算公式W=Fs可求出拉力做的功，即总功；再根据W=Gh求出有用功；得出额外功大小，再根据W额=fs变形可求摩擦力；然后根据机械效率的计算公式可求出斜面的效率．
13．【答案】2×104
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】解：设汽车的重力为G，盘山公路的长度为s，
则汽车上坡时做的有用功：W有=Gh，
牵引力克服总阻力做的额外功：W额=fs=0.1G s，
牵引力做的总功：W总=W有+W额=Gh+0.1G s，
斜面的机械效率：
η= ×100%= ×100%= ×100%= =50%，
解得：s=2×104m．
故答案为：2×104．
【分析】根据W=Gh表示出牵引力做的有用功，根据题意求出盘山公路对车的总阻力，利用W=fs求出牵引力克服总阻力做的额外功，有用功和额外功之和即为总功，根据η= ×100%表示出斜面的机械效率即可求出盘山公路的长度即要开挖的长度．
14．【答案】100；75%
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】解：（1）拉力做的总功：W总=Fs=400N×5m=2000J，
克服瓷砖重力所做的功是有用功，则有用功：W有用=Gh=500N×3m=1500J，
因为W总=W有用+W额
所以克服摩擦力做的额外功：
W额=W总﹣W有用=2000J﹣1500J=500J，
由W额=fs可得木板对瓷砖的摩擦力：
f= = =100N；（2）斜面的机械效率：
η= = ×100%=75%．
故答案为：100；75%．
【分析】（1）根据W总=Fs求出动力做的功；根据W有用=Gh求出有用功；根据W总=W有用+W额求出克服摩擦力做的额外功，根据W额=fs求出摩擦力；（2）利用η= 求出斜面的机械效率．
15．【答案】（1）匀速；
（2）大于；小于；变大
（3）最大
（4）杠杆的自重
【知识点】杠杆机械效率的测量实验
【解析】【解答】解：（1）探究杠杆的机械效率时，将2只钩码悬挂在B点，在A点竖直向上匀速动弹簧测力计，则有用功为W有=Gh2=2mgh2，总功W总=F1h2，则机械效率的表达式η= =．
（2）钩码的悬挂点在B点时，由杠杠的平衡条件得F1 OA=G OB；悬挂点移至C点时，由杠杠的平衡条件得F2 OA=G OC；从图中可以看出，由OB到OC力臂变大，所以弹簧测力计的示数变大，有用功不变，但杠杆提升的高度减小，额外功减小，又因为总功等于额外功与有用功之和，因此此次弹簧测力计做的功将小于第一次做的功，并且有用功与总功的比值变大，即杠杆的机械效率变大．
（3）因为第1与第2的有用功相等，并且第2的额外功小，因为机械效率等于有用功与总功的比值，因此第1的机械效率小于第2的机械效率；
将3只钩码悬挂在C点时，物体升高的高度不变，物重增加，由W有=Gh2可得，有用功变大，但杠杆提升的高度与第2相同，额外功与第2相同，又因为机械效率等于有用功与总功的比值，因此第3的机械效率大于第2的机械效率．
综上所述，第3的机械效率最大．
（4）有用功是提升钩码所做的功，额外功主要是克服杠杆重力做的功，影响机械效率的因素主要是有用功和总功所占的比例；提升的钩码重一定说明有用功一定，所以影响杠杆机械效率的主要因素是杠杆自身的重力．
故答案为：（1）匀速；；（2）大于；小于；变大；（3）最大；（4）杠杆的自重．
【分析】（1）为了探究杠杆的机械效率，需要在A点沿竖直向上的方向匀速拉动弹簧测力计；这时杠杆克服钩码的重力做功，有用功等于克服钩码重力做的功，总功等于弹簧测力计的拉力做的功，机械效率等于有用功和总功的比值；
（2）从图中可以看出，将2只钩码悬挂在C点时，重力的力臂大于在B点重力的力臂，而动力臂不变，根据杠杆平衡的条件可知弹簧测力计的示数的变化情况，再分析有用功和额外功的变化，根据总功等于有用功和额外功之和得出弹簧测力计做功的变化情况；
（3）分析有用功、额外功的变化，然后根据机械效率公式即可得出正确结果；
（4）机械效率是有用功和总功的比值，它反映了有用功在总功中所占比例的大小，也反映了额外功所占比例的大小，影响机械效率的因素从有用功和额外功两方面考虑．
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