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第12章 第3节
机械效率
人教版 · 物理 · 八年级（下）
学习目标-新知导入-新知探究-课堂小结-课堂达标
1.知道利用滑轮组拉物体时，有用功与总功的计算方法，会计算滑轮组的机械效率．
2.探究影响滑轮组机械效率大小的因素.
3.会测量斜面的机械效率.
4.知道影响斜面机械效率的因素.
学 习 目 标
生活中我们常常会遇到“效率”这个词，利用机械帮助我们完成某项任务，也会涉及效率问题，这节课，我们就来学习机械效率。
导 入 新 课
要把一堆砂子运到楼上，你有哪些方法
直接提升物体做功，与使用机械提升物体做功相同吗？
知识点 有用功和额外功
1
探 究 新 知
使用动滑轮是否省功
探 究 新 知
实验 手的拉力F/N 手移动的距离s/m 钩码的重力G/N 钩码升高的高度h/m 拉力所做的功W/J
弹簧测力计直接提升钩码 2 0.1 2 0.1
通过动滑轮提升钩码 1.2 0.2 2 0.1
0.2
0.24
实验数据
探 究 新 知
1.弹簧测力计应沿竖直方向匀速向上拉动滑轮或重物。
2.通过动滑轮提升重物时，可以只测h数值，利用s=nh求出s数值，此实验中n=2。
特别提醒！
实验结论：实验结果表明，虽然在两次实验中钩码被提升了相同的高度，但使用动滑轮时拉力做的功要多一些。这说明，尽管使用动滑轮会省力，但由于滑轮本身所受的重力以及摩擦等因素的影响，使用动滑轮我们要多做功。
探 究 新 知
（1）有用功（W有） ：为了达到工作目的，必须要做的功。
克服物体重力所做的功就是有用功。
W有=Gh
G：物体的重力
h：物体提升的高度
有用功、额外功、总功
探 究 新 知
（2）额外功（W额）：对人们没有用但不得不做的功。
（3）总功（W总）：利用机械做功时，对机械所做的功叫做总功。
W总=W有+W额
总功、有用功、额外功的单位都是焦（J）
探 究 新 知
利用杠杆和斜面做功
探 究 新 知
1.不计绳重,用桶从井中提水的时候,对 做的功是有用功,对 做的功是额外功;如果桶掉到井里,从井里捞桶时,捞上来的桶带有一些水,这时对桶做的功是 功,对水做的功是 功.
1.【答案】 水 桶 有用 额外
典型例题
答案
2.用滑轮组提升重物,滑轮组和重物一起上升,手拉绳对 做功的同时要对滑轮组做功,手对滑轮组做的功是
功;用笤帚扫地,用力将垃圾向前推动的同时,笤帚沿力的方向也要向前运动,推力对垃圾做的功是 功.
2.【答案】 重物 额外 有用
典型例题
答案
3.一台起重机将重3 600 N的货物提高4 m.如果额外功是9 600 J,则:
(1)起重机做的有用功是 J.
(2)总功是 J.
(3)起重机在哪些方面做了额外功 (写两条) .
3.【答案】 (1)14 400 (2)24 000 (3)(写出两条,答案合理即可)起重机提起重物时,需要将挂钩、钢绳、动滑轮等提起;需要克服部件之间的摩擦做功
【解析】 (1)起重机做的有用功W有=Gh=3 600 N×4 m=14 400 J;
(2)总功W总=W有+W额=14 400 J+9 600 J=24 000 J.
典型例题
答案
2
知识点 机械效率
在保证所做有用功一定的情况下，人们总是希望额外功在总功中所占的比例越少越好。有用功占总功的比例反映了机械的一项性能，在物理学中用机械效率来表示。
（1）定义：物理学中，将有用功跟总功的比值叫做机械效率。
W有
h
=
W总
（2）公式：
用η表示
探 究 新 知
W有
h
=
W总
W有
h
=
W有+W额
W总
=
W额
1－
（3）机械效率只有大小，没有单位。由于有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 。机械效率通常用百分数表示。
（4）物理意义
机械效率是标志机械做功性能好坏的重要指标，机械效率越高，机械的性能越好。
探 究 新 知
4.[2021广东广州海珠区月考]下列关于机械效率的说法正确的是( )
A.越省力的机械,机械效率越高
B.做功越少的机械,机械效率越低
C.做功越慢的机械,机械效率越低
D.总功相同,有用功越大的机械,机械效率越高
4.D 机械效率是有用功与总功的比值,机械省力与否、做功的多少、做功的快慢均与机械效率大小没有关系.
典型例题
答案
5.在同样的条件下,小明利用两个不同的动滑轮把木料拉上四楼时,发现利用较轻的动滑轮提升木料时机械效率较高,这是因为( )
A.可以减少有用功
B.在总功不变的情况下增加有用功
C.在总功不变的情况下减少额外功
D.在有用功不变的情况下减少总功
5.D 提升相同的木料到四楼,所做的有用功是相同的,利用较轻的动滑轮,所做的额外功较少,则总功减少,有用功在总功中所占的比例增大,机械效率提高.
典型例题
答案
6.[2021河北唐山丰润区期末]下列有关起重机提升货物时的机械效率的说法,正确的是( )
A.有用功越多,机械效率越高
B.同一起重机提起的货物越重,机械效率越高
C.额外功越少,机械效率越高
D.同一起重机提起同一货物越快,机械效率越高
6.B 由公式η=可知,由于不知道总功的多少,只知道有用功的多少,不能确定机械效率的大小,故A错误;由η=可知,同一起重机将货物提升相同的高度,额外功不变,提起的货物越重,有用功越多,机械效率越高,故B正确;由η=可知,由于不知道总功的多少,只知道额外功的多少, 不能确定机械效率的大小,故C错误;机械效率是指有用功与总功的比值,与做功快慢无关,故D错误.
典型例题
答案
知识点 测量滑轮组的机械效率
3
η=
W有
W总
= ——
Gh
Fs
刻度尺、钩码、弹簧测力计、滑轮、铁架台、长约2m的细绳。
实验原理
实验器材
探 究 新 知
①用弹簧测力计测量钩码所受的重力G并填入表格。
②按照图甲安装滑轮组，分别记下钩码和绳端的位置。
③如图乙所示，匀速缓慢拉动弹簧测力计，使钩码升高，读出拉力F的值，用刻度尺测出钩码上升的高度h和绳端移动的距离s，将这三个量填入表格。
实验步骤
甲
乙
探 究 新 知
④算出有用功W有、总功W总、机械效率η并填入表格。
⑤改变钩码的数量，重复上面的实验。
拉力F/N 绳端移动的距离s/m 总功W总/J 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 有用功W有/J 机械效率η
实验数据记录表
探 究 新 知
测量滑轮组的机械效率
实验结论：用同一滑轮组提升重力不同的物体时，机械效率不同，被提升的物体越重，机械效率越高。
探 究 新 知
思考讨论：如果保持钩码重力一定，且钩码升高相同高度，改变动滑轮重量，动滑轮越重，机械效率怎样变化？
F
F
物重一定，升高相同高度，则有用功不变，动滑轮越重时，额外功越多，根据
W有
h
=
W有+W额
可知，机械效率越小。
探 究 新 知
怎样提高滑轮组机械效率
探 究 新 知
影响因素 分析 改进措施（提高效率）
被提升物体的重力 同一个滑轮组，被提升物体的重力越大，做的有用功越多，机械效率越大 在机械承受的范围内，尽可能增加被提升物体的重力
动滑轮的自重 有用功不变时，减小提升动滑轮时做的额外功，可提高机械效率 改进滑轮结构，减轻滑轮自重
滑轮组自身部件的摩擦 机械自身部件的摩擦力越大，机械效率越低 对机械进行保养，保持良 好的润滑，减小摩擦
影响滑轮组机械效率的因素和改进措施
探 究 新 知
拓展延伸
在斜面粗糙程度相同时，斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关，斜面越陡，机械效率就越高。
斜面机械效率:
η=
W有
W总
=
Gh
Fl
探 究 新 知
8.如图所示,物体重100 N,动滑轮重10 N,小明用60 N的拉力(方向不变)将物体匀速提升2 m,则此过程中有用功是
J,额外功是 J,则其机械效率是 .
8.【答案】 200 40 83.3%
【解析】 拉力做的有用功W有用=Gh=100 N×2 m=200 J,由题图知n=2,拉力端移动距离s=2h=2×2 m=4 m,拉力做的总功W总=Fs=60 N×4 m=240 J,拉力做的额外功W额=W总-W有用=240 J-200 J=40 J,则机械效率η=×100%=×
100%≈83.3%.
典型例题
答案
9.两台机械完成的有用功之比W1∶W2=4∶7,它们的机械效率分别为η1=60%,η2=75%,则两台机械所做总功之比为
( )
A.5∶7 B.7∶5 C.16∶35 D.35∶16
9.A 由η=×100%可知,.故选A.
典型例题
答案
10. 在斜面上拉一个重4.5 N的物体到高处,沿斜面的拉力为1.8 N,斜面长s=1.2 m,高h=0.3 m.则提升重物所做的有用功和该斜面的机械效率分别为( )
A.2.16 J 37.5% B.5.4 J 62.5%
C.1.35 J 62.5% D.1.35 J 37.5%
10.C 提升重物所做的有用功W有=Gh=4.5 N×0.3 m=1.35 J,故A、B错误;拉力做的总功W总=Fs=1.8 N×1.2 m=2.16 J,该斜面的机械效率η=×100%=×100%=62.5%,故C正确,D错误.
典型例题
答案
机械效率
有用功和总功的比值η=——
影响滑轮组机械效率的因素
摩擦
有用功、额外功和总功
机械效率总小于1
提升的重物的重力
动滑轮的重力
基本概念
计算公式
W有
W总
规律
课堂总结
1.[2021河北保定期末]如图所示,用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度.与提升B相比,提升A的过程滑轮组的机械效率较大.若不计绳重与摩擦的影响,则提升A的过程( )
A.额外功较小 B.额外功较大
C.总功较小 D.总功较大
1.D 用同一滑轮组提升质量不等的重物到相同高度,不计绳重和摩擦,额外功W额=G动h,故所做额外功相同,故A、B均错误;对于同一滑轮组,被提升的物体越重,机械效率越大,所以物体A的重力大于B的重力,提升相同的高度,根据公式W有用=Gh可知提升物体A做的有用功多,由W总=W有用+W额可知提升A做的总功多,故C错误,D正确.
答案
课 堂 练 习
2.如图所示,工人用滑轮或滑轮组提升重物,每只滑轮质量均相同.若把同一货物匀速提升相同的高度(不计绳重和摩擦),下列说法正确的是( )
A.使用丙滑轮组与使用丁滑轮组一样省力
B.使用丁滑轮组最省力
C.机械效率最高的是丙滑轮组
D.机械效率最高的是乙滑轮
2.D 由题图可知,丙中绳子的有效股数为3,甲和丁中绳子的有效股数均为2,由F=(G+G动)可知,把同一货物匀速提升相同的高度(不计绳重和摩擦)时,使用丙滑轮组最省力,故A、B错误;由W有=Gh可知,把同一货物匀速提升相同的高度时,所做的有用功相同,而甲、丙、丁中都需要克服动滑轮的重力做额外功,乙中不需要,由η=×100%可知,乙的机械效率最高,故C错误,D正确.
答案
课 堂 练 习
机械效率的意义
(1)机械效率是标志机械做功性能好坏的物理量,机械效率越高,这个机械的性能越好.
(2)机械效率的高低并不决定所用机械是省力还是费力,效率高只说明有用功在总功中所占的比例大;省力还是费力是指做一定的有用功时,所用动力的大小比阻力小还是大.机械效率高不一定省力.
归纳总结
3.[2021广东广州中考]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
3.B 由题图可知,W甲有=1 500 J,W乙额=900 J,η甲=75%,η乙=70%,由η=可得,W甲总==2 000 J,W乙总=
=3 000 J,故A、D错误;由W有+W额=W总可得,W甲额=W甲总-W甲有=2 000 J-1 500 J=500 J,W乙有=W乙总-W乙额=
3 000 J-900 J=2 100 J,故B正确、C错误.
答案
课 堂 练 习
4.利用如图所示的滑轮组匀速提升一个重为2 N的物体,绳子自由端的拉力F=1.2 N,2 s内绳子自由端移动了0.6 m.在这个过程中,下列说法正确的是( )
A.动滑轮受到的重力就是0.4 N
B.物体上升的速度为0.3 m/s
C.该滑轮组的额外功为0.12 J
D.该滑轮组的机械效率为55.6%
4.C 由题图知n=2,不计绳重和摩擦,拉力F=(G+G动),则动滑轮的重G动=2F-G=2×1.2 N-2 N=0.4 N,由于实际中存在绳重和摩擦,计算出的动滑轮重力会变小,故A错误;拉力端移动距离s=2h=0.6 m,则物体被提升的高度h=0.3 m,物体上升的速度v物==0.15 m/s,故B错误;拉力做的有用功W有用=Gh=2 N×0.3 m=0.6 J,拉力做的总功W有用=Fs=1.2 N×
0.6 m=0.72 J,拉力做的额外功W额=W总-W有用=0.72 J-0.6 J=0.12 J,故C正确;滑轮组的机械效率η=×100%≈
83.3%,故D错误.
答案
课 堂 练 习
5.[多选]在斜面上将一个质量为5 kg 的物体匀速拉到高处,如图所示,沿斜面向上的拉力F为40 N,沿斜面运动的距离s为2 m、高h为1 m.把物体直接提升h所做的功为有用功(g取10 N/kg).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.做的有用功是50 J
C.此斜面的机械效率为62.5%
D.物体受到的摩擦力大小为10 N
5.BC 沿斜面向上拉物体时,物体受重力、支持力、摩擦力和拉力四个力的作用,故A错误;所做的有用功W有用=Gh=
mgh=5 kg×10 N/kg×1 m=50 J,故B正确;拉力F对物体做的总功W总=Fs=40 N×2 m=80 J,斜面的机械效率为η=×
100%=×100%=62.5%,故C正确;克服摩擦力所做的额外功W额=W总-W有用=80 J-50 J=30 J,由W额=fs可得,物体受到的摩擦力f==15 N,故D错误.
答案
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初中物理八下第十二章第三节 机械效率
【预习速填】
1.有用功：在使用机械时，对人们 功，或者说人们为了完成任务(为达目的)而必须做的功，用W有表示.
2.额外功：指在使用机械时，对人们 功，但为完成任务又不得不做的功，如克服机械自重、机械各部件间的摩擦而做的功，用W额表示.
3.总功： 叫做总功，用W总表示.
4.有用功、额外功和总功的关系： .
5.机械效率概念：物理学中，将 叫做机械效率，用字母η表示.
6.公式： .
【自我检测】
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
【预习速填】
1.有用的 2.无用的 3.有用功与额外功之和 4.W总=W有+W额
5.有用功跟总功的比值
6.η=W有/W总
【自我检测】
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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