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人教版初中物理八年级下学期期末复习：机械效率
一、单选题
1．（2021八下·江津期末）用如图所示的滑轮组（不计绳重和摩擦）提升重物时，将重210N的物体在5s内匀速提升了2m，已知动滑轮重为90N，则提升重物的过程中，下列说法中正确的是 （ ）
A．提升物体的过程中，额外功为540J
B．绳子自由端拉力F的功率为12W
C．滑轮组的机械效率为70%
D．绳子自由端移动的距离是4m
2．（2021八下·巴南期末）码头工人利用图所示的装置将体积为8×10-3m3的金属物块打捞上岸，在1min内使金属物块匀速升高6m，工人对绳子的拉力大小为400N，此过程中金属物块没有露出水面，不计绳重及摩擦。下列判断正确的是（金属物块密度为8.0×103kg/m3）（ ）
A．工人拉绳子移动的速度为0.3m/s
B．动滑轮的重力大小为160N
C．工人做功的功率为120W
D．金属物块全部露出水面后，匀速上升的过程中，滑轮组的机械效率约为72.7%
3．（2021八下·江门期末）利用四个相同的滑轮组成如图所示的甲、乙两个滑轮组。用同样的时间把质量相等的物体提升相同的高度（忽略绳重和摩擦），下列说法中正确的是（ ）
A．甲、乙两滑轮组中绳子自由端的拉力相等
B．甲、乙两滑轮组中绳子自由端移动的速度相等
C．使用甲滑轮组做的有用功多
D．甲、乙两滑轮组的机械效率相等
4．（2021八下·增城期末）如图，同一水平面上，用水平向左的拉力F1匀速拉动重为G的物体A前进距离s；现在改用如图滑轮装置，拉着物体A沿水平方向匀速移动相同的距离s，此时绳端拉力为F2，绳子长度不变。则（ ）
A．F2做的有用功为Gs
B．F2做的额外功为3F2s-F1s
C．该滑轮组的机械效率为
D．该滑轮组的机械效率为
5．（2021八下·肥东期末）如图所示，用30N的拉力F沿水平方向拉绳子的一端，使重400N的物体A以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速运动了10s，已知滑轮组的机械效率为80%，则此过程中
A．绳子自由端移动的距离为1m
B．滑轮组对物体A的水平拉力为90N
C．拉力F的功率为3W
D．拉力F所做的有用功为72J
6．（2021八下·召陵期末）如图所示，小丽用滑轮组匀速提升一个重为600N的物体，物体上升的速度为0.1m/s，人拉绳的力F为250N，不计绳重和摩擦，下列说法不正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的速度为0.3m/s
B．滑轮组的机械效率为80%
C．动滑轮重为100N
D．人拉绳做功的功率为75W
7．（2021八下·汝阳期末）分别用如图所示的两个滑轮组，将同一物体提升到相同高度．若物体受到的重力为100N，动滑轮的重力为10N．把物体匀速提升1m的过程中，（不计绳重和摩擦）下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两滑轮组所做的有用功都是 100J
B．甲滑轮组所做的有用功为 200J，乙滑轮组所做的有用功为 300J
C．甲、乙滑轮组中绳子的自由端的拉力相等
D．甲和乙两滑轮组的机械效率不相等
8．（2021八下·五华期末）如图所示，用完全相同的滑轮组装成甲、乙两种滑轮组，分别提升重150N的物体。在甲滑轮组中，用竖直向上的拉力将物体匀速提升了0.5m；在乙滑轮组中，用大小为100N向下的拉力将物体匀速提升了0.6m。不计绳重和摩擦，则（ ）
A．动滑轮的重力为150N
B．甲滑轮组中，额外功为25J
C．乙滑轮组中，拉力做的功是90J
D．由于甲滑轮组比乙滑轮组更省力，所以机械效率
9．（2021八下·寿阳期末）如图所示，某工人利用滑轮组提升矿井中重800N的物体A，当他所用的拉力F=500N时，物体A在10s内匀速提升2m。若不计摩擦和绳重，下列说法中正确的是（ ）
A．滑轮组的机械效率为85% B．动滑轮的重力为100N
C．拉力的功率为200W D．拉力所做的额外功是1000J
10．（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
二、填空题
11．（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 。
12．（2021八下·吉林期末）如图，工人站在水平地面上，用竖直向下的拉力通过滑轮组将一个物体匀速提升，物体的重力为600N，滑轮组的机械效率为75%，则在拉动物体的过程中，工人所用的力为 N，如果减小动滑轮的重力，则该滑轮组的机械效率将 。
13．（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。
14．（2021八下·秦皇岛期末）如图所示，工人用30N的拉力将重为150N的重物匀速向左移动40cm，物体与地面间摩擦力为45N。则此过程中有用功是 J，额外功是 J，滑轮的机械效率是 。
15．（2021八下·秦皇岛期末）如图所示，沿斜面向上匀速拉一个重为4.5N的物体到斜面顶端，斜面长1.2m，高0.3m，拉力做功为2.16J，则这个斜面的机械效率是 %，物体受到的摩擦力是
N。物体受到的合力是 N。
三、实验探究题
16．（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： 。
17．（2021八下·重庆期末）某同学做“测量滑轮组机械效率”的实验，如图所示，用同一滑轮组缓慢提升不同的物体，记录数据如表所示。
（1）实验中，读数时应竖直向上 拉动弹簧测力计。
实验次数 物体的重力G/N 物体提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率\η
1 2 0.1 0.9 0.3 74 %
2 4 0.1 1.7 0.3 78 %
3 6 0.1
0.3
（2）若进行第3次测量时，弹簧测力计的示数如图所示，此时拉力的大小为 N；此时滑轮组的机械效率是 （保留1位小数）。
（3）若想提高该滑轮组的机械效率，该同学所提出的下列措施中可行的是___________
A．减小动滑轮的重力 B．减小绳子与滑轮间的摩擦力
C．减小绳子自由端移动的距离 D．适当增大被提升物体的重力
E．适当增大物体被提升的高度 F．适当增大提升物体的速度
18．（2021八下·江北期末）为了提高机械效率，小江和小北探究影响机械效率的因素，他们在同一次实验中选择了相同的滑轮，利用图甲和图乙装置进行实验，并把数据整理记录在下表中。
实验次数 每个滑轮重G/N 钩码重G/N 提升的高度h/m 有用功W有用/J 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 总功W总/J 机械效率η
1 0.7 1 0.1 0.1 0.6 0.3 0.18 56%
2 0.7 2 0.1 0.2 1.0 0.3 0.3 67%
3 0.7 2 0.2 0.4 1.0 0.6 0.6 67%
4 0.3 2 0.2 0.8 0.6 0.48
5 0.3 2 0.2 0.4 2.1 0.2 0.42 95%
（1）从测量数据可知，第 次是用图乙装置进行的实验，第4次实验中有用功为 J，机械效率为 （结果保留整数）；
（2）比较1和2两次实验发现：在所用滑轮组一定时，提升的钩码 ，机械效率越高；比较3和4两次实验发现：滑轮组的机械效率还与 有关；比较 两次实验发现：在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度无关；
（3）小江和小北进一步研究，根据表格中的数据得出：总功总是大于有用功与克服动滑轮重力的功之和，即：W总>W有+W动，他们猜测因素影响机械效率的因素还有 ；（答一种因素即可）
（4）实验表明：额外功越小，总功越接近有用功：进一步推理得出：假设没有额外功，总功等于有用功；可见使用任何机械都不省功。下列物理规律的得出运用了这种研究方法的是______。
A．平面镜成像的规律 B．牛顿第一定律 C．阿基米德原理
四、计算题
19．（2021八下·沙依巴克期末）如图所示，工人将正方体货物沿着斜面匀速推到卡车上；卡车车厢底部离地的高度H＝1.2m，所用木板长L＝5m；将重G＝1000N的货物推上车，用时1min，若该斜面对货物的摩擦力是360N，求：
（1）工人推力的功率；
（2）斜面的机械效率。
20．（2021八下·长春期末）小明用如图所示的滑轮组，用时10s将重为600N的货物匀速提升了2m，做了1500J的功。求：
（1）小明做的有用功；
（2）小明做功的功率；
（3）滑轮组的机械效率。
21．（2021八下·克山期末）近年来，汽车逐步走进了普通百姓的家庭。汽车出现故障后，需要进行维修。小明 家的汽车发动机在维修时，工人师傅要用一个滑轮组（如图所示）把车里的发动机提起来。已知发动机质量为 120kg，工人拉力为 400N，在 10s 内发动机被提起了1m。求：
（1）发动机的重力是多少
（2）工人师傅做功的功率是多少
（3）此滑轮组的机械效率是多少？
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】功率的计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】A．提升物体的过程中，额外功为
A不符合题意；
B．有用功为
总功为
绳子自由端拉力F的功率为
B不符合题意；
C．滑轮组的机械效率为
C符合题意；
D．绳子自由端移动的距离是
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据动滑轮的重力和高度的乘积计算额外功；根据物体的重力和高度的乘积计算有用功；根据有用功和额外功的和计算总功，功和时间的比值计算功率；有用功和总功的比值计算机械效率。
2．【答案】D
【知识点】功率的计算；速度公式及其应用；重力及其大小的计算；浮力大小的计算；机械效率的计算
【解析】【解答】A．由图知，吊起动滑轮的绳子段数为2，绳子自由端移动的距离为
工人拉绳子移动的速度为
A不符合题意；
B．金属块的重力为
金属块受到的浮力
金属块对上方绳子的拉力
动滑轮的重力为
B不符合题意；
C．工人做功的功率为
C不符合题意；
D．金属物块全部露出水面后，匀速上升的过程中，滑轮组的机械效率约为
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据物体重力和滑轮组绳子上的拉力可以计算动滑轮重力；结合物体的速度和绳子股数，可以判断绳子的速度；利用力和速度的乘积计算功率的大小；根据物体的重力和动滑轮的重力，可以计算滑轮组的机械效率。
3．【答案】D
【知识点】功率的计算；机械效率的计算；滑轮组绳子拉力的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】A．甲、乙图中绳子的有效段数n分别为3、2，忽略绳重和摩擦，作用在绳子自由端的力
因物体的质量相同，故物体的重力 相同，动滑轮的重力 相同，根据上式可知，甲滑轮组中绳子自由端的拉力小于乙中绳子自由端的拉力，A不符合题意；
B．用同样的时间把质量相等的物体提升相同的高度，根据 ，物体上升的速度相同，根据
故甲滑轮组中绳子自由端移动的速度大于乙中滑轮组中绳子自由端移动的速度，B不符合题意；
C．用把重力相等的物体提升相同的高度，根据
故使用甲、乙滑轮组做的有用功相同，C不符合题意；
D．忽略绳重和摩擦，故克服动滑轮自重做的功为额外功的唯一来源，滑轮组的机械效率
故甲、乙两滑轮组的机械效率相等，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据物体的重力和动滑轮的重力，结合绳子股数，可以计算绳子上拉力的大小；根据物体的重力和动滑轮重力相等，可以计算滑轮组的机械效率的大小。
4．【答案】D
【知识点】机械效率的计算；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A．由于两种方法中物体和接触面的粗糙相同， 移动的距离相同，所以使用该滑轮装置做的有用功等于直接拉物体做的功，即F2做的有用功为F1s，A不符合题意；
B．由图知该滑轮组n=2，则绳端移动的距离为2s，则由F2做的总功为W总= F2×2s=2F2s
所以F2做的额外功为W额= W总-W有用=2F2s-F1s
B不符合题意；
CD．该滑轮组的机械效率为η= = =
C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据物体受到的力和移动距离的乘积计算做功多少；利用滑轮组绳子上的拉力和绳子拉长的长度的乘积计算总功大小，有用功和总的比值计算机械效率；总功和有用功的差计算额外功。
5．【答案】D
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】A、由图可知，连接动滑轮绳子的股数n=3，绳子自由端移动的速度 则绳子自由端移动的距离 ，A不符合题意；
B、由 可得，物体A受到的摩擦力 ，由于物体A匀速运动，所以滑轮组对物体A的水平拉力等于物体A受到的摩擦力，大小为72N，B不符合题意；
C、因为 ，所以拉力F做功的功率： ，C不符合题意；
D、拉力所做的有用功，即克服物体A与水平面之间的摩擦力做的功 ，D符合题意．
故答案为：D．
【分析】对于该滑轮组，与动滑轮接触的有三段绳子，所以自由端移动的距离是物体移动的3倍，结合自由端移动的距离求解物体运动的距离；拉力为物体摩擦力的三分之一，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，利用公式W=Fs求解做功，两者相除即为机械效率。
6．【答案】C
【知识点】功率的计算；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．因为物体上升的速度v＝0.1m/s，n＝3，所以绳子移动的速度：v′＝3v＝3×0.1m/s＝0.3m/s， A正确，不符合题意；
B.滑轮组的机械效率
B正确，不符合题意；C．由 ，得 C错误，符合题意；
D． 人拉绳做功的功率P＝Fv′＝250N×0.3m/s＝75W
D正确，不符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用P=Fv求拉力做功的功率；根据求出滑轮组的机械效率。
绳重和摩擦不计，利用F=（G物+G动）求出动滑轮重。
7．【答案】A
【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】AB、甲乙两滑轮组所提的重物相同、上升的高度相同，则两滑轮组所做的有用功相同，即W有=Gh=100N×1m=100J，A符合题意、B不符合题意；
C、由图可知滑轮组绳子的有效股数n甲=2，n乙=3，因为动滑轮的个数和重力以及物体的重力相同，根据 可知，两滑轮组绳子自由端的拉力不相等，C不符合题意；
D、不计绳重和摩擦时，滑轮组的额外功是由克服动滑轮重力所做的功，根据W=Gh可知，动滑轮重和上升高度相同时，两者的额外功相等，由W总=W有+W额可得，两滑轮组的总功相同，有用功和总功的比值等于机械效率，故两滑轮组的机械效率相等，D不符合题意．
故答案为：A．
【分析】根据W=Gh求出所做的有用功；根据F=比较两绳子拉力的大小关系。
不计绳重和摩擦时，滑轮组的额外功是由克服动滑轮重力所做的功，再根据W总=W有+W额和机械效率公式分析两滑轮组机械效率之间的关系。
8．【答案】B
【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．根据图示可知，n甲=3，n乙=2，不计绳重和摩擦，动滑轮的重力为G动=2F乙-G=2×100N-150N=50N
A不符合题意；
B．不计绳重和摩擦，甲滑轮组中，额外功为W额甲=G动h1=50N×0.5m=25J
B符合题意；
C．乙滑轮组中，拉力做的功是W总乙=F乙s乙=100N×2×0.6m=120J
C不符合题意；
D．滑轮组的机械效率
因甲和乙所示的两种滑轮组，动滑轮和重物的重力都相同，故η甲=η乙，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】不计绳重和摩擦，根据F=（G+G动）可得动滑轮的重力。根据W额=G动h得出额外功；s=nh得出绳子自由端移动的距离，根据W=F乙s得出拉力F乙做的功；根据可知甲、乙的机械效率的大小关系。
9．【答案】C
【知识点】功率的计算；动滑轮拉力的计算；机械效率的计算；有用功和额外功
【解析】【解答】A．滑轮组机械效率
A不正确；
B．由
得，动滑轮重力
B不正确；
C．拉力的功率
C符合题意；
D．拉力做的额外功
D不正确。
故答案为：C。
【分析】根据物体的重力和高度的乘积计算有用功，利用拉力和距离的乘积计算总功，有用功和总功的比值计算机械效率；根据拉力和物体的重力，计算动滑轮的重力；利用功和时间的比值计算功率；利用总功和有用功的差计算额外功。
10．【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。
11．【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。
12．【答案】400；增大
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】由图可知n=2，该滑轮组的机械效率 = = =
即75%=
解得工人所用的力F=400N。
如果减小动滑轮的重力，所做额外功会减小，有用功在总功中所占比例会增大，即滑轮组的机械效率将增大。
【分析】对于该滑轮组，与动滑轮接触的有两段绳子，所以自由端移动的距离是物体移动的2倍，结合自由端移动的距离求解物体运动的距离；拉力为物重和滑轮重之和的一半，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，利用公式W=Fs求解做功，两者相除即为机械效率。
13．【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。
14．【答案】18；6；75%
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】此过程中有用功是
该滑轮组
绳子末端移动的距离
拉力做的总功
额外功是
滑轮的机械效率是
【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。
15．【答案】62.5；0.675；0
【知识点】二力平衡的条件及其应用；斜面的机械效率
【解析】【解答】拉物体时所做有用功W有用=Gh=4.5N×0.3m=1.35J
已知所做总功W总=2.16J，所以斜面的效率 = = =62.5%
额外功W额=W总-W有用=2.16J-1.35J=0.81J
克服摩擦力所做功是额外功，即W额=fs
所以摩擦力大小f= = =0.675N
因为物体被匀速拉动，处于平衡状态，所以物体受到的合力是0N。
【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。
16．【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。
17．【答案】（1）匀速
（2）2.4；83.3%
（3）A；B；D
【知识点】机械效率的计算；增大或减小机械效率的方法；滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1）实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使物体升高，此时系统处于平衡状态，测力计示数才等于拉力大小。
（2）图中测力计的分度值为0.1N，示数2.4N，即此时拉力的大小为2.4N；机械效率为
（3）A．减小动滑轮的重力，在做相同的有用功时，额外功减小，能提高该滑轮组的机械效率，A符合题意；
B．减小绳子与滑轮间的摩擦力，在做相同的有用功时，额外功减小，能提高该滑轮组的机械效率，B符合题意；
C．减小绳子自由端移动的距离，虽然额外功减小，但有用功也减小，不能提高该滑轮组的机械效率，C不符合题意；
D．适当增大被提升物体的重力，在做相同的额外功时，有用功增大，能提高该滑轮组的机械效率，D符合题意；
EF．机械效率与钩码升高的高度和速度无关，故EF不符合题意；
故答案为：ABD。
【分析】（1）测量滑轮组的机械效率时，拉动绳子要匀速运动；
（2）根据测力计指针位置，测量拉力的大小，利用物体受到的重力和滑轮组绳子的拉力，可以计算滑轮组的机械效率；
（3）增大物体的重力、减小动滑轮的重力、减小摩擦力，可以提高滑轮组的机械效率。
18．【答案】（1）5；；83%
（2）越重；动滑轮重；2、3
（3）绳重、绳与滑轮间的摩擦力
（4）B
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1）第5次实验是用定滑轮体重物，因为物体上升了0.2m，绳子也移动了0.2m，若用动滑轮，则绳子移动的距离是物体移动的两倍，故答案为：第5次实验；第4次实验中有用功为
故第4次实验中有用功为 ；机械效率为
机械效率为 。
（2）在所用滑轮组一定时，提升的钩码的重力由1N增加到2N，机械效率由56%增加到67%，故结论为在所用滑轮组一定时，提升的钩码越重，机械效率越高；比较3和4两次实验动滑轮重不同，那么机械效率还与动滑轮重有关；动滑轮重相同，重物相同，高度不同，那么只有2、3实验可知，机械效率也相同，故机械效率与高度无关。
（3）机械效率除了与物重、滑轮重有关，还与绳子与滑轮间的摩擦力有关，还有绳子重力有关。
（4）进一步推理得出：假设没有额外功，总功等于有用功；可见使用任何机械都不省功，推理法，而下列实验中，只有牛顿第一定律是推理而来的，故答案为：B。
【分析】（1）根据滑轮组绳子的距离和物体移动距离的比值计算绳子股数，判断使用的滑轮组；根据物体的质量和高度的乘积计算有用功；根据有用功和总功的比值计算机械效率；
（2）使用的滑轮组一定时，物体越重，滑轮组的机械效率越大；物体的重力相同时，动滑轮越重，机械效率越大；机械效率的大小和上升的高度无关；
（3）滑轮组的机械效率还和绳重、绳子和滑轮的摩擦力有关；
（4）牛顿第一定律的得出利用了推理法。
19．【答案】（1）解：工人推力做的额外功W额＝fL＝360N×5m＝1800J
推力做的有用功W有用＝Gh＝1000N×1.2m＝1200J
推力做的总功W总＝W有用+W额＝1200J+1800J＝3000J
推力做功功率
答：工人推力的功率为50W；
（2）解：斜面的机械效率
答：斜面的机械效率40%。
【知识点】功率的计算；斜面的机械效率；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据物体受到的力和距离的乘积计算功的大小，利用物体的重力和高度的乘积计算有用功；利用有用功和额外功的和计算总功，功和时间的比值计算功率；
（2）有用功和总功的比值计算机械效率。
20．【答案】（1）解：小明做的有用功为W有用=Gh=600N×2m=1200J
答：小明做的有用功为1200J；
（2）小明做功的功率为
答：小明做功的功率为150W；
（3）滑轮组的机械效率为
答：滑轮组的机械效率为80%。
【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】【分析】（1）（2）求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即W=Fs；利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率；
（3）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。
21．【答案】（1）解：发动机的重力是
答：发动机的重力是1200N；
（2）工人师傅做功为
工人师傅做功的功率是
答：工人师傅做功的功率是160W；
（3）滑轮组做的有用功为
此滑轮组的机械效率是
答：此滑轮组的机械效率是75%。
【知识点】功率的计算；重力及其大小的计算；滑轮（组）的机械效率
【解析】【分析】（1）观察弹簧测力计的量程和分度值，根据指针的位置读数即可；
（2）求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即W=Fs；利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
（3）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。
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人教版初中物理八年级下学期期末复习：机械效率
一、单选题
1．（2021八下·江津期末）用如图所示的滑轮组（不计绳重和摩擦）提升重物时，将重210N的物体在5s内匀速提升了2m，已知动滑轮重为90N，则提升重物的过程中，下列说法中正确的是 （ ）
A．提升物体的过程中，额外功为540J
B．绳子自由端拉力F的功率为12W
C．滑轮组的机械效率为70%
D．绳子自由端移动的距离是4m
【答案】C
【知识点】功率的计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】A．提升物体的过程中，额外功为
A不符合题意；
B．有用功为
总功为
绳子自由端拉力F的功率为
B不符合题意；
C．滑轮组的机械效率为
C符合题意；
D．绳子自由端移动的距离是
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据动滑轮的重力和高度的乘积计算额外功；根据物体的重力和高度的乘积计算有用功；根据有用功和额外功的和计算总功，功和时间的比值计算功率；有用功和总功的比值计算机械效率。
2．（2021八下·巴南期末）码头工人利用图所示的装置将体积为8×10-3m3的金属物块打捞上岸，在1min内使金属物块匀速升高6m，工人对绳子的拉力大小为400N，此过程中金属物块没有露出水面，不计绳重及摩擦。下列判断正确的是（金属物块密度为8.0×103kg/m3）（ ）
A．工人拉绳子移动的速度为0.3m/s
B．动滑轮的重力大小为160N
C．工人做功的功率为120W
D．金属物块全部露出水面后，匀速上升的过程中，滑轮组的机械效率约为72.7%
【答案】D
【知识点】功率的计算；速度公式及其应用；重力及其大小的计算；浮力大小的计算；机械效率的计算
【解析】【解答】A．由图知，吊起动滑轮的绳子段数为2，绳子自由端移动的距离为
工人拉绳子移动的速度为
A不符合题意；
B．金属块的重力为
金属块受到的浮力
金属块对上方绳子的拉力
动滑轮的重力为
B不符合题意；
C．工人做功的功率为
C不符合题意；
D．金属物块全部露出水面后，匀速上升的过程中，滑轮组的机械效率约为
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据物体重力和滑轮组绳子上的拉力可以计算动滑轮重力；结合物体的速度和绳子股数，可以判断绳子的速度；利用力和速度的乘积计算功率的大小；根据物体的重力和动滑轮的重力，可以计算滑轮组的机械效率。
3．（2021八下·江门期末）利用四个相同的滑轮组成如图所示的甲、乙两个滑轮组。用同样的时间把质量相等的物体提升相同的高度（忽略绳重和摩擦），下列说法中正确的是（ ）
A．甲、乙两滑轮组中绳子自由端的拉力相等
B．甲、乙两滑轮组中绳子自由端移动的速度相等
C．使用甲滑轮组做的有用功多
D．甲、乙两滑轮组的机械效率相等
【答案】D
【知识点】功率的计算；机械效率的计算；滑轮组绳子拉力的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】A．甲、乙图中绳子的有效段数n分别为3、2，忽略绳重和摩擦，作用在绳子自由端的力
因物体的质量相同，故物体的重力 相同，动滑轮的重力 相同，根据上式可知，甲滑轮组中绳子自由端的拉力小于乙中绳子自由端的拉力，A不符合题意；
B．用同样的时间把质量相等的物体提升相同的高度，根据 ，物体上升的速度相同，根据
故甲滑轮组中绳子自由端移动的速度大于乙中滑轮组中绳子自由端移动的速度，B不符合题意；
C．用把重力相等的物体提升相同的高度，根据
故使用甲、乙滑轮组做的有用功相同，C不符合题意；
D．忽略绳重和摩擦，故克服动滑轮自重做的功为额外功的唯一来源，滑轮组的机械效率
故甲、乙两滑轮组的机械效率相等，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据物体的重力和动滑轮的重力，结合绳子股数，可以计算绳子上拉力的大小；根据物体的重力和动滑轮重力相等，可以计算滑轮组的机械效率的大小。
4．（2021八下·增城期末）如图，同一水平面上，用水平向左的拉力F1匀速拉动重为G的物体A前进距离s；现在改用如图滑轮装置，拉着物体A沿水平方向匀速移动相同的距离s，此时绳端拉力为F2，绳子长度不变。则（ ）
A．F2做的有用功为Gs
B．F2做的额外功为3F2s-F1s
C．该滑轮组的机械效率为
D．该滑轮组的机械效率为
【答案】D
【知识点】机械效率的计算；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A．由于两种方法中物体和接触面的粗糙相同， 移动的距离相同，所以使用该滑轮装置做的有用功等于直接拉物体做的功，即F2做的有用功为F1s，A不符合题意；
B．由图知该滑轮组n=2，则绳端移动的距离为2s，则由F2做的总功为W总= F2×2s=2F2s
所以F2做的额外功为W额= W总-W有用=2F2s-F1s
B不符合题意；
CD．该滑轮组的机械效率为η= = =
C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据物体受到的力和移动距离的乘积计算做功多少；利用滑轮组绳子上的拉力和绳子拉长的长度的乘积计算总功大小，有用功和总的比值计算机械效率；总功和有用功的差计算额外功。
5．（2021八下·肥东期末）如图所示，用30N的拉力F沿水平方向拉绳子的一端，使重400N的物体A以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速运动了10s，已知滑轮组的机械效率为80%，则此过程中
A．绳子自由端移动的距离为1m
B．滑轮组对物体A的水平拉力为90N
C．拉力F的功率为3W
D．拉力F所做的有用功为72J
【答案】D
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】A、由图可知，连接动滑轮绳子的股数n=3，绳子自由端移动的速度 则绳子自由端移动的距离 ，A不符合题意；
B、由 可得，物体A受到的摩擦力 ，由于物体A匀速运动，所以滑轮组对物体A的水平拉力等于物体A受到的摩擦力，大小为72N，B不符合题意；
C、因为 ，所以拉力F做功的功率： ，C不符合题意；
D、拉力所做的有用功，即克服物体A与水平面之间的摩擦力做的功 ，D符合题意．
故答案为：D．
【分析】对于该滑轮组，与动滑轮接触的有三段绳子，所以自由端移动的距离是物体移动的3倍，结合自由端移动的距离求解物体运动的距离；拉力为物体摩擦力的三分之一，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，利用公式W=Fs求解做功，两者相除即为机械效率。
6．（2021八下·召陵期末）如图所示，小丽用滑轮组匀速提升一个重为600N的物体，物体上升的速度为0.1m/s，人拉绳的力F为250N，不计绳重和摩擦，下列说法不正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的速度为0.3m/s
B．滑轮组的机械效率为80%
C．动滑轮重为100N
D．人拉绳做功的功率为75W
【答案】C
【知识点】功率的计算；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．因为物体上升的速度v＝0.1m/s，n＝3，所以绳子移动的速度：v′＝3v＝3×0.1m/s＝0.3m/s， A正确，不符合题意；
B.滑轮组的机械效率
B正确，不符合题意；C．由 ，得 C错误，符合题意；
D． 人拉绳做功的功率P＝Fv′＝250N×0.3m/s＝75W
D正确，不符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用P=Fv求拉力做功的功率；根据求出滑轮组的机械效率。
绳重和摩擦不计，利用F=（G物+G动）求出动滑轮重。
7．（2021八下·汝阳期末）分别用如图所示的两个滑轮组，将同一物体提升到相同高度．若物体受到的重力为100N，动滑轮的重力为10N．把物体匀速提升1m的过程中，（不计绳重和摩擦）下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两滑轮组所做的有用功都是 100J
B．甲滑轮组所做的有用功为 200J，乙滑轮组所做的有用功为 300J
C．甲、乙滑轮组中绳子的自由端的拉力相等
D．甲和乙两滑轮组的机械效率不相等
【答案】A
【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】AB、甲乙两滑轮组所提的重物相同、上升的高度相同，则两滑轮组所做的有用功相同，即W有=Gh=100N×1m=100J，A符合题意、B不符合题意；
C、由图可知滑轮组绳子的有效股数n甲=2，n乙=3，因为动滑轮的个数和重力以及物体的重力相同，根据 可知，两滑轮组绳子自由端的拉力不相等，C不符合题意；
D、不计绳重和摩擦时，滑轮组的额外功是由克服动滑轮重力所做的功，根据W=Gh可知，动滑轮重和上升高度相同时，两者的额外功相等，由W总=W有+W额可得，两滑轮组的总功相同，有用功和总功的比值等于机械效率，故两滑轮组的机械效率相等，D不符合题意．
故答案为：A．
【分析】根据W=Gh求出所做的有用功；根据F=比较两绳子拉力的大小关系。
不计绳重和摩擦时，滑轮组的额外功是由克服动滑轮重力所做的功，再根据W总=W有+W额和机械效率公式分析两滑轮组机械效率之间的关系。
8．（2021八下·五华期末）如图所示，用完全相同的滑轮组装成甲、乙两种滑轮组，分别提升重150N的物体。在甲滑轮组中，用竖直向上的拉力将物体匀速提升了0.5m；在乙滑轮组中，用大小为100N向下的拉力将物体匀速提升了0.6m。不计绳重和摩擦，则（ ）
A．动滑轮的重力为150N
B．甲滑轮组中，额外功为25J
C．乙滑轮组中，拉力做的功是90J
D．由于甲滑轮组比乙滑轮组更省力，所以机械效率
【答案】B
【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．根据图示可知，n甲=3，n乙=2，不计绳重和摩擦，动滑轮的重力为G动=2F乙-G=2×100N-150N=50N
A不符合题意；
B．不计绳重和摩擦，甲滑轮组中，额外功为W额甲=G动h1=50N×0.5m=25J
B符合题意；
C．乙滑轮组中，拉力做的功是W总乙=F乙s乙=100N×2×0.6m=120J
C不符合题意；
D．滑轮组的机械效率
因甲和乙所示的两种滑轮组，动滑轮和重物的重力都相同，故η甲=η乙，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】不计绳重和摩擦，根据F=（G+G动）可得动滑轮的重力。根据W额=G动h得出额外功；s=nh得出绳子自由端移动的距离，根据W=F乙s得出拉力F乙做的功；根据可知甲、乙的机械效率的大小关系。
9．（2021八下·寿阳期末）如图所示，某工人利用滑轮组提升矿井中重800N的物体A，当他所用的拉力F=500N时，物体A在10s内匀速提升2m。若不计摩擦和绳重，下列说法中正确的是（ ）
A．滑轮组的机械效率为85% B．动滑轮的重力为100N
C．拉力的功率为200W D．拉力所做的额外功是1000J
【答案】C
【知识点】功率的计算；动滑轮拉力的计算；机械效率的计算；有用功和额外功
【解析】【解答】A．滑轮组机械效率
A不正确；
B．由
得，动滑轮重力
B不正确；
C．拉力的功率
C符合题意；
D．拉力做的额外功
D不正确。
故答案为：C。
【分析】根据物体的重力和高度的乘积计算有用功，利用拉力和距离的乘积计算总功，有用功和总功的比值计算机械效率；根据拉力和物体的重力，计算动滑轮的重力；利用功和时间的比值计算功率；利用总功和有用功的差计算额外功。
10．（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。
二、填空题
11．（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。
12．（2021八下·吉林期末）如图，工人站在水平地面上，用竖直向下的拉力通过滑轮组将一个物体匀速提升，物体的重力为600N，滑轮组的机械效率为75%，则在拉动物体的过程中，工人所用的力为 N，如果减小动滑轮的重力，则该滑轮组的机械效率将 。
【答案】400；增大
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】由图可知n=2，该滑轮组的机械效率 = = =
即75%=
解得工人所用的力F=400N。
如果减小动滑轮的重力，所做额外功会减小，有用功在总功中所占比例会增大，即滑轮组的机械效率将增大。
【分析】对于该滑轮组，与动滑轮接触的有两段绳子，所以自由端移动的距离是物体移动的2倍，结合自由端移动的距离求解物体运动的距离；拉力为物重和滑轮重之和的一半，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，利用公式W=Fs求解做功，两者相除即为机械效率。
13．（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。
14．（2021八下·秦皇岛期末）如图所示，工人用30N的拉力将重为150N的重物匀速向左移动40cm，物体与地面间摩擦力为45N。则此过程中有用功是 J，额外功是 J，滑轮的机械效率是 。
【答案】18；6；75%
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】此过程中有用功是
该滑轮组
绳子末端移动的距离
拉力做的总功
额外功是
滑轮的机械效率是
【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。
15．（2021八下·秦皇岛期末）如图所示，沿斜面向上匀速拉一个重为4.5N的物体到斜面顶端，斜面长1.2m，高0.3m，拉力做功为2.16J，则这个斜面的机械效率是 %，物体受到的摩擦力是
N。物体受到的合力是 N。
【答案】62.5；0.675；0
【知识点】二力平衡的条件及其应用；斜面的机械效率
【解析】【解答】拉物体时所做有用功W有用=Gh=4.5N×0.3m=1.35J
已知所做总功W总=2.16J，所以斜面的效率 = = =62.5%
额外功W额=W总-W有用=2.16J-1.35J=0.81J
克服摩擦力所做功是额外功，即W额=fs
所以摩擦力大小f= = =0.675N
因为物体被匀速拉动，处于平衡状态，所以物体受到的合力是0N。
【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。
三、实验探究题
16．（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。
17．（2021八下·重庆期末）某同学做“测量滑轮组机械效率”的实验，如图所示，用同一滑轮组缓慢提升不同的物体，记录数据如表所示。
（1）实验中，读数时应竖直向上 拉动弹簧测力计。
实验次数 物体的重力G/N 物体提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率\η
1 2 0.1 0.9 0.3 74 %
2 4 0.1 1.7 0.3 78 %
3 6 0.1
0.3
（2）若进行第3次测量时，弹簧测力计的示数如图所示，此时拉力的大小为 N；此时滑轮组的机械效率是 （保留1位小数）。
（3）若想提高该滑轮组的机械效率，该同学所提出的下列措施中可行的是___________
A．减小动滑轮的重力 B．减小绳子与滑轮间的摩擦力
C．减小绳子自由端移动的距离 D．适当增大被提升物体的重力
E．适当增大物体被提升的高度 F．适当增大提升物体的速度
【答案】（1）匀速
（2）2.4；83.3%
（3）A；B；D
【知识点】机械效率的计算；增大或减小机械效率的方法；滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1）实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使物体升高，此时系统处于平衡状态，测力计示数才等于拉力大小。
（2）图中测力计的分度值为0.1N，示数2.4N，即此时拉力的大小为2.4N；机械效率为
（3）A．减小动滑轮的重力，在做相同的有用功时，额外功减小，能提高该滑轮组的机械效率，A符合题意；
B．减小绳子与滑轮间的摩擦力，在做相同的有用功时，额外功减小，能提高该滑轮组的机械效率，B符合题意；
C．减小绳子自由端移动的距离，虽然额外功减小，但有用功也减小，不能提高该滑轮组的机械效率，C不符合题意；
D．适当增大被提升物体的重力，在做相同的额外功时，有用功增大，能提高该滑轮组的机械效率，D符合题意；
EF．机械效率与钩码升高的高度和速度无关，故EF不符合题意；
故答案为：ABD。
【分析】（1）测量滑轮组的机械效率时，拉动绳子要匀速运动；
（2）根据测力计指针位置，测量拉力的大小，利用物体受到的重力和滑轮组绳子的拉力，可以计算滑轮组的机械效率；
（3）增大物体的重力、减小动滑轮的重力、减小摩擦力，可以提高滑轮组的机械效率。
18．（2021八下·江北期末）为了提高机械效率，小江和小北探究影响机械效率的因素，他们在同一次实验中选择了相同的滑轮，利用图甲和图乙装置进行实验，并把数据整理记录在下表中。
实验次数 每个滑轮重G/N 钩码重G/N 提升的高度h/m 有用功W有用/J 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 总功W总/J 机械效率η
1 0.7 1 0.1 0.1 0.6 0.3 0.18 56%
2 0.7 2 0.1 0.2 1.0 0.3 0.3 67%
3 0.7 2 0.2 0.4 1.0 0.6 0.6 67%
4 0.3 2 0.2 0.8 0.6 0.48
5 0.3 2 0.2 0.4 2.1 0.2 0.42 95%
（1）从测量数据可知，第 次是用图乙装置进行的实验，第4次实验中有用功为 J，机械效率为 （结果保留整数）；
（2）比较1和2两次实验发现：在所用滑轮组一定时，提升的钩码 ，机械效率越高；比较3和4两次实验发现：滑轮组的机械效率还与 有关；比较 两次实验发现：在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度无关；
（3）小江和小北进一步研究，根据表格中的数据得出：总功总是大于有用功与克服动滑轮重力的功之和，即：W总>W有+W动，他们猜测因素影响机械效率的因素还有 ；（答一种因素即可）
（4）实验表明：额外功越小，总功越接近有用功：进一步推理得出：假设没有额外功，总功等于有用功；可见使用任何机械都不省功。下列物理规律的得出运用了这种研究方法的是______。
A．平面镜成像的规律 B．牛顿第一定律 C．阿基米德原理
【答案】（1）5；；83%
（2）越重；动滑轮重；2、3
（3）绳重、绳与滑轮间的摩擦力
（4）B
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1）第5次实验是用定滑轮体重物，因为物体上升了0.2m，绳子也移动了0.2m，若用动滑轮，则绳子移动的距离是物体移动的两倍，故答案为：第5次实验；第4次实验中有用功为
故第4次实验中有用功为 ；机械效率为
机械效率为 。
（2）在所用滑轮组一定时，提升的钩码的重力由1N增加到2N，机械效率由56%增加到67%，故结论为在所用滑轮组一定时，提升的钩码越重，机械效率越高；比较3和4两次实验动滑轮重不同，那么机械效率还与动滑轮重有关；动滑轮重相同，重物相同，高度不同，那么只有2、3实验可知，机械效率也相同，故机械效率与高度无关。
（3）机械效率除了与物重、滑轮重有关，还与绳子与滑轮间的摩擦力有关，还有绳子重力有关。
（4）进一步推理得出：假设没有额外功，总功等于有用功；可见使用任何机械都不省功，推理法，而下列实验中，只有牛顿第一定律是推理而来的，故答案为：B。
【分析】（1）根据滑轮组绳子的距离和物体移动距离的比值计算绳子股数，判断使用的滑轮组；根据物体的质量和高度的乘积计算有用功；根据有用功和总功的比值计算机械效率；
（2）使用的滑轮组一定时，物体越重，滑轮组的机械效率越大；物体的重力相同时，动滑轮越重，机械效率越大；机械效率的大小和上升的高度无关；
（3）滑轮组的机械效率还和绳重、绳子和滑轮的摩擦力有关；
（4）牛顿第一定律的得出利用了推理法。
四、计算题
19．（2021八下·沙依巴克期末）如图所示，工人将正方体货物沿着斜面匀速推到卡车上；卡车车厢底部离地的高度H＝1.2m，所用木板长L＝5m；将重G＝1000N的货物推上车，用时1min，若该斜面对货物的摩擦力是360N，求：
（1）工人推力的功率；
（2）斜面的机械效率。
【答案】（1）解：工人推力做的额外功W额＝fL＝360N×5m＝1800J
推力做的有用功W有用＝Gh＝1000N×1.2m＝1200J
推力做的总功W总＝W有用+W额＝1200J+1800J＝3000J
推力做功功率
答：工人推力的功率为50W；
（2）解：斜面的机械效率
答：斜面的机械效率40%。
【知识点】功率的计算；斜面的机械效率；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据物体受到的力和距离的乘积计算功的大小，利用物体的重力和高度的乘积计算有用功；利用有用功和额外功的和计算总功，功和时间的比值计算功率；
（2）有用功和总功的比值计算机械效率。
20．（2021八下·长春期末）小明用如图所示的滑轮组，用时10s将重为600N的货物匀速提升了2m，做了1500J的功。求：
（1）小明做的有用功；
（2）小明做功的功率；
（3）滑轮组的机械效率。
【答案】（1）解：小明做的有用功为W有用=Gh=600N×2m=1200J
答：小明做的有用功为1200J；
（2）小明做功的功率为
答：小明做功的功率为150W；
（3）滑轮组的机械效率为
答：滑轮组的机械效率为80%。
【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】【分析】（1）（2）求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即W=Fs；利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率；
（3）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。
21．（2021八下·克山期末）近年来，汽车逐步走进了普通百姓的家庭。汽车出现故障后，需要进行维修。小明 家的汽车发动机在维修时，工人师傅要用一个滑轮组（如图所示）把车里的发动机提起来。已知发动机质量为 120kg，工人拉力为 400N，在 10s 内发动机被提起了1m。求：
（1）发动机的重力是多少
（2）工人师傅做功的功率是多少
（3）此滑轮组的机械效率是多少？
【答案】（1）解：发动机的重力是
答：发动机的重力是1200N；
（2）工人师傅做功为
工人师傅做功的功率是
答：工人师傅做功的功率是160W；
（3）滑轮组做的有用功为
此滑轮组的机械效率是
答：此滑轮组的机械效率是75%。
【知识点】功率的计算；重力及其大小的计算；滑轮（组）的机械效率
【解析】【分析】（1）观察弹簧测力计的量程和分度值，根据指针的位置读数即可；
（2）求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即W=Fs；利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
（3）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。
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