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初中物理八下第十二章第三节 机械效率
一、单选题
1．（2021八下·长春期末）用同一滑轮组分别将物体M和N匀速提升相同的高度。不计绳重与摩擦，若提升M的过程滑轮组的机械效率较大。则提升M的（ ）
A．额外功较小 B．和N的额外功相同
C．有用功较小 D．总功较小
2．（2021八下·黑龙江期末）如图所示，用滑轮组提升重物时，用300N的力将重500N的物体匀速升高了2m，不计绳重和摩擦，则提升重物的过程中（ ）
A．滑轮组的机械效率为83.3%
B．动滑轮重为200N
C．若采用轻质滑轮完成原任务，机械效率将保持不变
D．若用该滑轮组提升更重的货物，机械效率将保持不变
3．（2021八下·龙岗期末）两个滑轮按如图所示的方式组合，用5 N的拉力F拉动绳端，使物体在5s内水平向左匀速滑动1 m，物体与地面间的摩擦力为9 N。下列选项正确的是（ ）
A．A是定滑轮，B是动滑轮 B．拉力F做的功为15 J
C．拉力F的功率为3 W D．滑轮组的机械效率为90%
4．（2021八下·城固期末）如图所示，用滑轮组将质量为50kg的物体匀速向上提升2m。已知拉力为300N， 。在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的距离为6m B．做的有用功为500J
C．做的额外功为100J D．机械效率约为
5．（2021八下·淮北期末）如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，用它们分别将同一物体匀速向上提升（物体的质量大于滑轮的质量），在相同的时间内物体升高了相同的距离，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．两次绳子自由端移动的速度相同
B．两种装置的机械效率相等
C．两种装置中拉力做功相等
D．两次提升物体所做有用功的功率相同
6．（2021八下·滦南期末）施工工地上一个滑轮组经过改进后提高了机械效率，用它把同一物体提升到相同的高度。改进后和改进前相比较，下列说法正确的是（ ）
A．总功不变，有用功增加了 B．总功不变，额外功增加了
C．有用功和额外功都减少了 D．有用功不变，总功减少了
二、填空题
7．（2021八下·沙依巴克期末）如图所示，用同一滑轮按甲、乙两种方式匀速提升同一物体，物体重100N，滑轮重25N，绳重和摩擦不计。图甲中F甲＝ N，图乙装置的机械效率η＝ 。若图乙中再加挂一物体，机械效率将 。
8．（2021八下·江门期末）小明利用如图所示滑轮组，使重为 180N 的物体匀速直线运动了 2m，所用的拉力 F=40N，物体受到地面的滑动摩擦力为 60N．则此过程中，绳子自由端移动了 m、有用功是 J，滑轮组的机械效率为 。
9．（2021八下·克山期末）某人用平行于斜面的拉力，把一个重为 100N 的物体，沿着长 2m、高 1m 的斜面由底 端匀速拉到顶端，拉力的大小为 75N，则拉力所做的有用功为 J，总功是 J。
10．（2021八下·襄汾期末）如图所示，很多名山风景区为了方便游客到达，都把上山的公路修成盘山公路，之所以要把上山的公路修成这样，是因为盘山公路相当于简单机械中的 ，使用它可以 。
11．（2021八下·路北期末）如图所示，在斜面上将一个重600N的物体，匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力F=400N，拉动的距离s=4.5m，提升高度h=1.8m，则此斜面的机械效率为 ；此过程中物体受到的摩擦力为 N。
三、实验探究题
12．（2022八下·通州期中）用规格相同的一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组有两种绕线方法。小明采用了如图甲所示的绕线方法组装滑轮组，小乐采用另一种绕线方法组装滑轮组。
（1）请帮助小乐在图乙中画出滑轮组的绕线；
（2）小明和小乐组分别测量了甲、乙滑轮组提升不同质量的钩码时的机械效率，实验中他们得到的数据如下表所示；
实验序号 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳的拉力F/N 绳端移动距离s/ms/m 机械效率η
小明 1 4 0.1 2.3 0.2 87.0%
2 6 0.1 3.4 0.2
小乐 3 5 0.1 1.9 0.3 87.7%
4 7 0.1 2.6 0.3 89.7%
小明第2次实验中，W有用＝ J，η＝ %；
（3）根据小乐组的实验数据，请你提出一个可探究科学问题： 。
13．（2022八下·通州期中）小明用杠杆、一盒钩码和弹簧测力计等器材，做“探究杠杆平衡条件”的实验。
（1）实验开始时，杠杆的位置如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）移动；
（2）小明调节杠杆水平平衡后，在杠杆左侧挂2个钩码，如图乙所示。要使杠杆水平平衡，应在A处挂 个钩码；
（3）当小明改用弹簧测力计在B位置竖直向上提杠杆，使其水平平衡，发现弹簧测力计的示数等于乙图A点所挂钩码的重力。若此时他将测力计偏离竖直方向向上提，仍使杠杆在水平位置静止，如图丙所示，则弹簧测力计的示数一定会 （选填“变大”“不变”或“变小”）。
四、计算题
14．（2022八下·通州期中）在图中，A、B、C是三个重力均为40N的滑轮，它们和重物M组成了一种可以健身的器械。健身者用200N的竖直向下的拉力F，可使重物M以0.6m/s的速度匀速上升，不计绳重和轮与轴的摩擦，求：
（1）以滑轮A为研究对象，做出受力分析示意图；
（2）该机械在0.5s内做的有用功；
（3）匀速提升重物M时的机械效率。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】有用功和额外功
【解析】【解答】AB．用同一滑轮组分别将物体Ｍ和N匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，则克服动滑轮自重做的功为额外功的来源，根据 ，两种情况下做的额外功相同，A不符合题意，B符合题意；
CD．滑轮组的机械效率
因 相同，提升M的过程滑轮组的机械效率较大，故提升M的过程中做的总功 大；两种情况下做的额外功相同，故提升M的过程中做的有用功也较大，CD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】用滑轮组提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。
2．【答案】A
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】由图可知，绳子承担重物的段数n为2，物体被匀速提升2m，则绳子末端移动的距离
A．物体重为500N，则物体克服重力做的有用功
拉力做的总功
则滑轮组机械效率
A符合题意；
B．不计绳重和摩擦，根据 可得动滑轮重力
B不符合题意；
CD．不计绳重和摩擦，动滑轮克服重力做的功为额外功，物体克服重力做的功为有用功，根据 可知，若采用轻质滑轮完成原任务或者用该滑轮组提升更重的货物，机械效率会增大，CD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】用滑轮组提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。
3．【答案】D
【知识点】功率的计算；滑轮（组）的机械效率；功的计算及应用
【解析】【解答】A．A滑轮的轴和物体一起运动，所以A滑轮是动滑轮，B滑轮的轴固定在墙上不动，所以B滑轮是定滑轮，A不符合题意；
B．由图可知，与动滑轮相连的绳子有两股，物体在5s内水平向左匀速滑动1 m，则绳子端移动的距离为
则拉力做的功为
B不符合题意；
C．由 可知，拉力的功率为
C不符合题意；
D．因为物体克服摩擦力做功，则有用功为
则机械效率为
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】用滑轮组竖直提升物体，拉力作的功为总功，克服物体重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。
4．【答案】D
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A．由图知道，绳子自由端移动的距离
A不符合题意；
B．由知道，物体的重力
则有用功
B不符合题意；
C．拉力做的总功
故额外功
C不符合题意；
D．滑轮组的机械效率
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】绳子自由端移动的距离s=nh；利用G=mg计算出物体的重力，利用W有=Gh求有用功；利用W总=Fs求拉力做的总功，利用W额=W总-W有求额外功；利用求滑轮组的机械效率。
5．【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮拉力的计算；机械效率的大小比较；功的计算及应用
【解析】【解答】A．图甲使用的是定滑轮，拉力端移动距离s甲=h，图乙使用的是动滑轮，拉力端移动距离s乙=2h，拉力端移动距离s甲＜s乙，运动时间相同，由v= 可得，拉力端移动速度v甲＜v乙，A不符合题意；
B．不计绳重和摩擦，使用定滑轮时，额外功为0J，机械效率为100%；使用动滑轮时，要提升动滑轮做额外功，机械效率小于100%；所以两种装置的机械效率η甲＞η乙，B不符合题意；
C．不计绳重和摩擦，使用甲定滑轮时，拉力F甲=G，拉力做功W甲=F甲s甲=Gh
使用乙动滑轮时，拉力F乙=(G+G动)
乙拉力做功W乙=F乙s乙=(G+G动)×2 h=(G+G动)h>Gh=W甲
所以两种装置中拉力做功不相等，C不符合题意；
D．提升同一物体，物体的重力相等，在相同的时间内物体升高了相同的距离，由W有用=Gh可知，两次提升物体所做的有用功相等，由P=可知，两次提升物体所做有用功的功率相同，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】使用定滑轮可以改变力的方向；动滑轮可以省一半力；根据力和距离的乘积，可以计算做功多少。
6．【答案】D
【知识点】增大或减小机械效率的方法；有用功和额外功
【解析】【解答】因为把同一物体匀速提升相同的高度,所以由
可知利用滑轮组做的有用功相同，因为
所以改装后的机械效率提高了，所以改装后利用滑轮组做的总功减少了，又因为
所以改装后利用滑轮组做的额外功减少了，ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】有用功不变，额外功减小，可以提高机械效率；额外功不变，有用功增大，可以提高机械效率。
7．【答案】100；80%；变大
【知识点】定滑轮及其工作特点；机械效率的计算；增大或减小机械效率的方法
【解析】【解答】甲是定滑轮，不省力，可以改变力的方向，物重100N，因此F甲＝100N；
图乙是动滑轮的机械效率
若图乙中再加挂一物体，则有用功增大，额外功不变，因此机械效率将变大。
【分析】使用定滑轮可以改变力的方向，不改变力的大小；根据物体的重力和动滑轮的重力，可以计算动滑轮的机械效率；动滑轮相同时，物体重力越大，机械效率越高。
8．【答案】4；120；75%
【知识点】机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】由图可知，承重绳子段数n=2，绳子自由端移动距离
有用功
拉力F做的总功
机械效率
【分析】根据滑轮组绳子股数，结合物体运动的距离，判断绳子的距离；根据力和距离的乘积计算做功多少；根据有用功和总功的比值，计算机械效率的大小。
9．【答案】100；150
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】拉力所做的有用功为
拉力所做的有用功为100J。 总功是
故总功为150J。
【分析】用斜面提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。
10．【答案】斜面；省力
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】斜面是一种简单机械，可以省力，但要费距离。盘山公路就相当于斜面，通过增大运动的距离来省力。
【分析】斜面是省力杠杆。
11．【答案】60%；160
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】由做功公式可得，该过程做的有用功为W有用=Gh=600N×1.8m=1080J
拉力F做的功为W=FS=400N×4.5m=1800J
由机械效率公式可得，斜面的机械效率为
该过程做的额外功即为在斜面上克服摩擦力做的功，有W额外=W总-W有用=1800J-1080J=720J
而W额外=fs
则此过程中物体受到的摩擦力为
【分析】用滑轮组水平拉动物体，拉力作的功为总功，克服摩擦力做的功为有用功，两者相除即为机械效率，结合机械效率列方程求解拉力和摩擦力即可。
12．【答案】（1）
（2）0.6；88.2
（3）机械效率的大小与提升物体的重力有关吗？
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验；滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】（1）甲图中绳子的有效段数为2，绳子的有效段数还可以是3，如下图所示
（2）小明第2次实验中，有用功和总功分别为
机械效率
（3）根据小乐组的实验数据，发现同一滑轮组，钩码越重，机械效率越大，所以可以提出的可探究科学问题是：使用同一个滑轮组，滑轮组的机械效率的高低与被提升物体的重力有关吗？
【分析】（1）画出绳子的有效段数还是3的连接图。
（2）根据W有用=Gh求有用功，根据W总=Fs求总功，根据求机械效率。
（3）分析表中数据得出结论。
13．【答案】（1）右
（2）1
（3）变大
【知识点】杠杆机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1）杠杆调节的方法是“哪端高往哪端调”，图中杠杆右端高，因此不论左端还是右端的平衡螺母都要向右调。
（2）由图可知，左右两边力臂的大小，设一个钩码的重力为G，根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可得
应在A处挂1个钩码。
（3）若将测力计偏离竖直方向向上提，则拉力的力臂变小，而钩码对杠杆的拉力及力臂不变，根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知，此时弹簧测力计的拉力变大，才能使杠杆继续在水平位置平衡。
【分析】（1）使杠杆在水平位置平衡，此时力与杠杆垂直，力臂的长度可以直接从杠杆上读出来；此时杠杆的重心通过支点，可消除杠杆自重对实验的影响。调节杠杆两端的平衡螺母，使平衡螺母向上翘的一端移动，使杠杆在水平位置平衡。
（2）根据杠杆的平衡条件可以求出在A处挂钩码的个数。
（3）阻力和阻力臂不变，根据题意判断动力臂如何变化，然后由平衡条件判断弹簧测力计示数如何变化。
14．【答案】（1）解：以滑轮A为研究对象，滑轮A受到绳子向上的拉力F，滑轮A自身的竖直向下的重力GA，滑轮左侧重物M对它向下的拉力FM和滑轮右侧绳子对它向下的拉力FM，如下图所示：
（2）解：由题意可知，动滑轮A绳子的段数n=2，拉力F=200N，滑轮重力GA=40N，由
得
根据
可得重物M上升的高度
该机械在0.5s内做的有用功
（3）解：拉力F移动的距离为
拉力F做的总功为
匀速提升重物M时的机械效率
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）以滑轮A为研究对象，进行受力分析，作图即可。
（2）结合（1）求得物体的重力，再根据可得重物M上升的高度，利用W=Gh求得该机械在0.5s内做的有用功。
（3）利用求得匀速提升重物M时的机械效率。
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初中物理八下第十二章第三节 机械效率
一、单选题
1．（2021八下·长春期末）用同一滑轮组分别将物体M和N匀速提升相同的高度。不计绳重与摩擦，若提升M的过程滑轮组的机械效率较大。则提升M的（ ）
A．额外功较小 B．和N的额外功相同
C．有用功较小 D．总功较小
【答案】B
【知识点】有用功和额外功
【解析】【解答】AB．用同一滑轮组分别将物体Ｍ和N匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，则克服动滑轮自重做的功为额外功的来源，根据 ，两种情况下做的额外功相同，A不符合题意，B符合题意；
CD．滑轮组的机械效率
因 相同，提升M的过程滑轮组的机械效率较大，故提升M的过程中做的总功 大；两种情况下做的额外功相同，故提升M的过程中做的有用功也较大，CD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】用滑轮组提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。
2．（2021八下·黑龙江期末）如图所示，用滑轮组提升重物时，用300N的力将重500N的物体匀速升高了2m，不计绳重和摩擦，则提升重物的过程中（ ）
A．滑轮组的机械效率为83.3%
B．动滑轮重为200N
C．若采用轻质滑轮完成原任务，机械效率将保持不变
D．若用该滑轮组提升更重的货物，机械效率将保持不变
【答案】A
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】由图可知，绳子承担重物的段数n为2，物体被匀速提升2m，则绳子末端移动的距离
A．物体重为500N，则物体克服重力做的有用功
拉力做的总功
则滑轮组机械效率
A符合题意；
B．不计绳重和摩擦，根据 可得动滑轮重力
B不符合题意；
CD．不计绳重和摩擦，动滑轮克服重力做的功为额外功，物体克服重力做的功为有用功，根据 可知，若采用轻质滑轮完成原任务或者用该滑轮组提升更重的货物，机械效率会增大，CD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】用滑轮组提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。
3．（2021八下·龙岗期末）两个滑轮按如图所示的方式组合，用5 N的拉力F拉动绳端，使物体在5s内水平向左匀速滑动1 m，物体与地面间的摩擦力为9 N。下列选项正确的是（ ）
A．A是定滑轮，B是动滑轮 B．拉力F做的功为15 J
C．拉力F的功率为3 W D．滑轮组的机械效率为90%
【答案】D
【知识点】功率的计算；滑轮（组）的机械效率；功的计算及应用
【解析】【解答】A．A滑轮的轴和物体一起运动，所以A滑轮是动滑轮，B滑轮的轴固定在墙上不动，所以B滑轮是定滑轮，A不符合题意；
B．由图可知，与动滑轮相连的绳子有两股，物体在5s内水平向左匀速滑动1 m，则绳子端移动的距离为
则拉力做的功为
B不符合题意；
C．由 可知，拉力的功率为
C不符合题意；
D．因为物体克服摩擦力做功，则有用功为
则机械效率为
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】用滑轮组竖直提升物体，拉力作的功为总功，克服物体重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。
4．（2021八下·城固期末）如图所示，用滑轮组将质量为50kg的物体匀速向上提升2m。已知拉力为300N， 。在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的距离为6m B．做的有用功为500J
C．做的额外功为100J D．机械效率约为
【答案】D
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A．由图知道，绳子自由端移动的距离
A不符合题意；
B．由知道，物体的重力
则有用功
B不符合题意；
C．拉力做的总功
故额外功
C不符合题意；
D．滑轮组的机械效率
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】绳子自由端移动的距离s=nh；利用G=mg计算出物体的重力，利用W有=Gh求有用功；利用W总=Fs求拉力做的总功，利用W额=W总-W有求额外功；利用求滑轮组的机械效率。
5．（2021八下·淮北期末）如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，用它们分别将同一物体匀速向上提升（物体的质量大于滑轮的质量），在相同的时间内物体升高了相同的距离，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．两次绳子自由端移动的速度相同
B．两种装置的机械效率相等
C．两种装置中拉力做功相等
D．两次提升物体所做有用功的功率相同
【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮拉力的计算；机械效率的大小比较；功的计算及应用
【解析】【解答】A．图甲使用的是定滑轮，拉力端移动距离s甲=h，图乙使用的是动滑轮，拉力端移动距离s乙=2h，拉力端移动距离s甲＜s乙，运动时间相同，由v= 可得，拉力端移动速度v甲＜v乙，A不符合题意；
B．不计绳重和摩擦，使用定滑轮时，额外功为0J，机械效率为100%；使用动滑轮时，要提升动滑轮做额外功，机械效率小于100%；所以两种装置的机械效率η甲＞η乙，B不符合题意；
C．不计绳重和摩擦，使用甲定滑轮时，拉力F甲=G，拉力做功W甲=F甲s甲=Gh
使用乙动滑轮时，拉力F乙=(G+G动)
乙拉力做功W乙=F乙s乙=(G+G动)×2 h=(G+G动)h>Gh=W甲
所以两种装置中拉力做功不相等，C不符合题意；
D．提升同一物体，物体的重力相等，在相同的时间内物体升高了相同的距离，由W有用=Gh可知，两次提升物体所做的有用功相等，由P=可知，两次提升物体所做有用功的功率相同，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】使用定滑轮可以改变力的方向；动滑轮可以省一半力；根据力和距离的乘积，可以计算做功多少。
6．（2021八下·滦南期末）施工工地上一个滑轮组经过改进后提高了机械效率，用它把同一物体提升到相同的高度。改进后和改进前相比较，下列说法正确的是（ ）
A．总功不变，有用功增加了 B．总功不变，额外功增加了
C．有用功和额外功都减少了 D．有用功不变，总功减少了
【答案】D
【知识点】增大或减小机械效率的方法；有用功和额外功
【解析】【解答】因为把同一物体匀速提升相同的高度,所以由
可知利用滑轮组做的有用功相同，因为
所以改装后的机械效率提高了，所以改装后利用滑轮组做的总功减少了，又因为
所以改装后利用滑轮组做的额外功减少了，ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】有用功不变，额外功减小，可以提高机械效率；额外功不变，有用功增大，可以提高机械效率。
二、填空题
7．（2021八下·沙依巴克期末）如图所示，用同一滑轮按甲、乙两种方式匀速提升同一物体，物体重100N，滑轮重25N，绳重和摩擦不计。图甲中F甲＝ N，图乙装置的机械效率η＝ 。若图乙中再加挂一物体，机械效率将 。
【答案】100；80%；变大
【知识点】定滑轮及其工作特点；机械效率的计算；增大或减小机械效率的方法
【解析】【解答】甲是定滑轮，不省力，可以改变力的方向，物重100N，因此F甲＝100N；
图乙是动滑轮的机械效率
若图乙中再加挂一物体，则有用功增大，额外功不变，因此机械效率将变大。
【分析】使用定滑轮可以改变力的方向，不改变力的大小；根据物体的重力和动滑轮的重力，可以计算动滑轮的机械效率；动滑轮相同时，物体重力越大，机械效率越高。
8．（2021八下·江门期末）小明利用如图所示滑轮组，使重为 180N 的物体匀速直线运动了 2m，所用的拉力 F=40N，物体受到地面的滑动摩擦力为 60N．则此过程中，绳子自由端移动了 m、有用功是 J，滑轮组的机械效率为 。
【答案】4；120；75%
【知识点】机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】由图可知，承重绳子段数n=2，绳子自由端移动距离
有用功
拉力F做的总功
机械效率
【分析】根据滑轮组绳子股数，结合物体运动的距离，判断绳子的距离；根据力和距离的乘积计算做功多少；根据有用功和总功的比值，计算机械效率的大小。
9．（2021八下·克山期末）某人用平行于斜面的拉力，把一个重为 100N 的物体，沿着长 2m、高 1m 的斜面由底 端匀速拉到顶端，拉力的大小为 75N，则拉力所做的有用功为 J，总功是 J。
【答案】100；150
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】拉力所做的有用功为
拉力所做的有用功为100J。 总功是
故总功为150J。
【分析】用斜面提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。
10．（2021八下·襄汾期末）如图所示，很多名山风景区为了方便游客到达，都把上山的公路修成盘山公路，之所以要把上山的公路修成这样，是因为盘山公路相当于简单机械中的 ，使用它可以 。
【答案】斜面；省力
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】斜面是一种简单机械，可以省力，但要费距离。盘山公路就相当于斜面，通过增大运动的距离来省力。
【分析】斜面是省力杠杆。
11．（2021八下·路北期末）如图所示，在斜面上将一个重600N的物体，匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力F=400N，拉动的距离s=4.5m，提升高度h=1.8m，则此斜面的机械效率为 ；此过程中物体受到的摩擦力为 N。
【答案】60%；160
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】由做功公式可得，该过程做的有用功为W有用=Gh=600N×1.8m=1080J
拉力F做的功为W=FS=400N×4.5m=1800J
由机械效率公式可得，斜面的机械效率为
该过程做的额外功即为在斜面上克服摩擦力做的功，有W额外=W总-W有用=1800J-1080J=720J
而W额外=fs
则此过程中物体受到的摩擦力为
【分析】用滑轮组水平拉动物体，拉力作的功为总功，克服摩擦力做的功为有用功，两者相除即为机械效率，结合机械效率列方程求解拉力和摩擦力即可。
三、实验探究题
12．（2022八下·通州期中）用规格相同的一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组有两种绕线方法。小明采用了如图甲所示的绕线方法组装滑轮组，小乐采用另一种绕线方法组装滑轮组。
（1）请帮助小乐在图乙中画出滑轮组的绕线；
（2）小明和小乐组分别测量了甲、乙滑轮组提升不同质量的钩码时的机械效率，实验中他们得到的数据如下表所示；
实验序号 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳的拉力F/N 绳端移动距离s/ms/m 机械效率η
小明 1 4 0.1 2.3 0.2 87.0%
2 6 0.1 3.4 0.2
小乐 3 5 0.1 1.9 0.3 87.7%
4 7 0.1 2.6 0.3 89.7%
小明第2次实验中，W有用＝ J，η＝ %；
（3）根据小乐组的实验数据，请你提出一个可探究科学问题： 。
【答案】（1）
（2）0.6；88.2
（3）机械效率的大小与提升物体的重力有关吗？
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验；滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】（1）甲图中绳子的有效段数为2，绳子的有效段数还可以是3，如下图所示
（2）小明第2次实验中，有用功和总功分别为
机械效率
（3）根据小乐组的实验数据，发现同一滑轮组，钩码越重，机械效率越大，所以可以提出的可探究科学问题是：使用同一个滑轮组，滑轮组的机械效率的高低与被提升物体的重力有关吗？
【分析】（1）画出绳子的有效段数还是3的连接图。
（2）根据W有用=Gh求有用功，根据W总=Fs求总功，根据求机械效率。
（3）分析表中数据得出结论。
13．（2022八下·通州期中）小明用杠杆、一盒钩码和弹簧测力计等器材，做“探究杠杆平衡条件”的实验。
（1）实验开始时，杠杆的位置如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）移动；
（2）小明调节杠杆水平平衡后，在杠杆左侧挂2个钩码，如图乙所示。要使杠杆水平平衡，应在A处挂 个钩码；
（3）当小明改用弹簧测力计在B位置竖直向上提杠杆，使其水平平衡，发现弹簧测力计的示数等于乙图A点所挂钩码的重力。若此时他将测力计偏离竖直方向向上提，仍使杠杆在水平位置静止，如图丙所示，则弹簧测力计的示数一定会 （选填“变大”“不变”或“变小”）。
【答案】（1）右
（2）1
（3）变大
【知识点】杠杆机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1）杠杆调节的方法是“哪端高往哪端调”，图中杠杆右端高，因此不论左端还是右端的平衡螺母都要向右调。
（2）由图可知，左右两边力臂的大小，设一个钩码的重力为G，根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可得
应在A处挂1个钩码。
（3）若将测力计偏离竖直方向向上提，则拉力的力臂变小，而钩码对杠杆的拉力及力臂不变，根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知，此时弹簧测力计的拉力变大，才能使杠杆继续在水平位置平衡。
【分析】（1）使杠杆在水平位置平衡，此时力与杠杆垂直，力臂的长度可以直接从杠杆上读出来；此时杠杆的重心通过支点，可消除杠杆自重对实验的影响。调节杠杆两端的平衡螺母，使平衡螺母向上翘的一端移动，使杠杆在水平位置平衡。
（2）根据杠杆的平衡条件可以求出在A处挂钩码的个数。
（3）阻力和阻力臂不变，根据题意判断动力臂如何变化，然后由平衡条件判断弹簧测力计示数如何变化。
四、计算题
14．（2022八下·通州期中）在图中，A、B、C是三个重力均为40N的滑轮，它们和重物M组成了一种可以健身的器械。健身者用200N的竖直向下的拉力F，可使重物M以0.6m/s的速度匀速上升，不计绳重和轮与轴的摩擦，求：
（1）以滑轮A为研究对象，做出受力分析示意图；
（2）该机械在0.5s内做的有用功；
（3）匀速提升重物M时的机械效率。
【答案】（1）解：以滑轮A为研究对象，滑轮A受到绳子向上的拉力F，滑轮A自身的竖直向下的重力GA，滑轮左侧重物M对它向下的拉力FM和滑轮右侧绳子对它向下的拉力FM，如下图所示：
（2）解：由题意可知，动滑轮A绳子的段数n=2，拉力F=200N，滑轮重力GA=40N，由
得
根据
可得重物M上升的高度
该机械在0.5s内做的有用功
（3）解：拉力F移动的距离为
拉力F做的总功为
匀速提升重物M时的机械效率
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）以滑轮A为研究对象，进行受力分析，作图即可。
（2）结合（1）求得物体的重力，再根据可得重物M上升的高度，利用W=Gh求得该机械在0.5s内做的有用功。
（3）利用求得匀速提升重物M时的机械效率。
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