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2022-2023学年度沪粤版九年级物理上册 11.3怎样提高机械效率 同步练习
一、单选题
1．（2021九上·茂南期末）下列关于功、功率、机械效率的说法中正确的是（ ）
A．机械效率越大，做的有用功一定越多
B．功率越大，做功越快
C．有力作用在物体上，力一定对物体做了功
D．功率小，机械效率也一定低
【答案】B
【知识点】功率的概念；机械效率的大小比较；是否做功的判断
【解析】【解答】A．因为机械效率是有用功与总功的比值，所以机械效率越大，做的有用功不一定越多，A不符合题意；
B．功率是表示做功快慢的物理量，功率越大，做功越快，B符合题意；
C．有力作用在物体上，物体力的方向上没有移动距离，力不做功，C不符合题意；
D．机械效率是有用功与总功的比值，与功率的大小无关，D不符合题意．
故答案为：B
【分析】物体受力且在力的方向上移动距离，力对物体做了功；功率表示做功的快慢；机械效率是有用功和总功的比值大小。
2．（2021九上·灌阳期末）工人用如图所示的甲、乙两种滑轮把同样一袋沙提升相同的高度，已知沙和袋总重为100N，滑轮重20N（绳重和摩擦力不计），则下列说法正确的是（ ）
A．甲比乙更省力 B．甲做的总功比乙的多
C．甲做的有用功比乙的多 D．甲的机械效率比乙的高
【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】A．由图可知，甲滑轮是定滑轮，绳重和摩擦不计，使用该滑轮不省力，所以拉力等于物体的重力，为100N；乙滑轮是动滑轮，绳重和摩擦不计，使用该滑轮可以省一半的力，即拉力等于物体和滑轮总重力的一半，则
所以F甲＞F乙
A不符合题意；
BCD．把同样一袋沙提升相同的高度，由W有=Gh可知有用功是相同的，绳重和摩擦不计，甲做的总功等于有用功，乙做的总功等于有用功和克服动滑轮的重力做功之和，乙做的总功较多，由可知，有用功相同时，总功越大的，机械效率越小，所以η甲＞η乙
BC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】定滑轮是轴固定不动的滑轮，动滑轮是轴随被拉物体一起运动的滑轮； 使用定滑轮不省力但能改变力的方向，使用动滑轮能省一半力，但费距离；机械效率可以利用公式分析判断。
3．（2021九上·越秀期末）在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用同一滑轮组提升钩码，实验数据记录如下表，下列说法正确的是（ ）
序号 钩码重/N 钩码上升的距离/cm 弹簧测力计的示数/N 弹簧测力计上升距离/cm 机械效率
① 2 5 1 15 66.7%
② 4 5 1.7 15 78.4%
③ 4 10 1.7 30 78.4%
④ 6 5 2.4 15 83.3%
A．数据④中，滑轮组所做的有用功为30J
B．由数据①可知，实验所用滑轮组承重绳段数n=2
C．研究滑轮组机械效率与钩码重的关系，可选用数据①②④
D．对比数据③④可知，滑轮组机械效率与钩码上升距离有关
【答案】C
【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．由数据④中可知，钩码的重力为G=6N，钩码上升的高度为h=5cm=0.05m
故可知滑轮组所做的有用功为W=Gh=6N×0.05m=0.3J
A不符合题意；
B．由数据①可知，钩码上升的距离为5cm，弹簧测力计上升的距离为15cm，即弹簧测力计上升的高度为钩码上升高度的3倍，故可知实验所用滑轮组承重绳段数为n=3，B不符合题意；
C．要研究滑轮组机械效率与钩码重的关系，应控制其它条件不同，改变钩码的重力，故可选用数据①②④，C符合题意；
D．数据③④中，没有控制钩码的重力相同，故无法得出滑轮组的机械效率与钩码上升距离的关系，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用W=Fs求出总功与有用功及克服动滑轮自重做功，再根据滑轮组的机械效率计算公式分析解答。
4．（2021九上·泗阳期末）两个滑轮组，提升一个重为17N的物体A，（每个滑轮重相同）使物体A在2s内拉升了20cm，拉力如图所示，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．甲滑轮组的机械效率大于乙滑轮组的机械效率
B．甲滑轮组拉力的功率小于乙滑轮组拉力的功率
C．甲、乙两滑轮组的有用功相同
D．甲、乙动滑轮的重力为2N
【答案】C
【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】AC．因为不计绳重及摩擦，动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，由W额=G动h、W有用=G物h
可知，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，则由W总=W有用+W额可知拉力做的总功相同，由得到两滑轮组的机械效率相同，A不符合题意，C符合题意；
B．由图甲可知，n1=3，则绳端移动的距离s1=n1h=3×20cm=60cm=0.6m
由图乙可知，n2=2，则绳端移动的距离s2=n2h=2×20cm=40cm=0.4m
甲滑轮组拉力的功W1总=F1s1=6N×0.6m=3.6J
甲滑轮组拉力的功率
乙滑轮组拉力的功
W2总=F2s2=9N×0.4m=3.6J
乙滑轮组拉力的功率
甲滑轮组拉力的功率等于乙滑轮组拉力的功率，B不符合题意；
D．动滑轮的重力G动=2F1-G=3×6N-17N=1N
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据P=Fv可求出功率；由F=（GA+G动）可求出动滑轮的重力。由得到两滑轮组的机械效率关系。
5．（2021九上·江宁期中）某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）在相同时间内把重物G提升相同高度。若F1和F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．力F1和F2做的总功相同
B．力F1和F2做功的功率相同
C．两个滑轮组机械效率一样大
D．甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高
【答案】D
【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】由图知，甲滑轮组中承担物重的绳子段数n=3，乙滑轮组中承担物重的绳子段数n=4。
AB．若重物上升高度为h，则两滑轮组中绳端移动的距离分别为s甲=3h，s乙=4h
甲滑轮组中拉力做的总功为W甲总=F1×3h
乙滑轮组中拉力做的总功为W乙总=F2×4h
已知F1=F2，所以W甲总＜W乙总，B不符合题意；
已知时间相同，由公式P 可知，P甲总＜P乙总，A不符合题意；
CD．甲、乙两滑轮组提升的物重G相同，设一个动滑轮的重为G动，不计绳重及摩擦，则甲滑轮组的机械效率为 甲 100%
同理可得，乙滑轮组的机械效率为 乙
所以 甲＞ 乙，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据物体的重力和高度的乘积，计算做功多少；根据拉力和距离的乘积计算总功；利用有用功和总功的比值计算机械效率；有用功相同时，额外功越大，机械效率越小。
6．（2021九上·凤山期中）如图用10N的拉力去拉5N的物体，恰好使物体匀速上升，下列说法中正确的是（ ）
A．没有沿竖直方向向下拉物体时，会使得拉力变大，机械效率变低
B．该滑轮费力，但省距离，它的实质是一个费力杠杆
C．该滑轮的效率只有50%，是由绳重和摩擦导致的
D．若将此滑轮改为动滑轮，可以提高该装置的机械效率
【答案】C
【知识点】定滑轮及其工作特点；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】AB．定滑轮的实质是一个等臂杠杆，只能改变力的方向，而不省力，也不省距离，所以没有沿竖直方向向下拉物体时，拉力大小不变，机械效率不变，AB不符合题意；
C．使用定滑轮时拉力端移动距离s=h
该定滑轮的机械效率η= =50%
由于使用定滑轮时，要克服绳重和摩擦做额外功，使得定滑轮的机械效率只有50%，C符合题意；
D．使用动滑轮与定滑轮相比要多克服动滑轮的重力做功，因此若将此滑轮改为动滑轮，该装置的机械效率降低。D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】定滑轮的实质是一个等臂杠杆，只能改变力的方向，而不省力，也不省距离。使用动滑轮与定滑轮相比要多克服动滑轮的重力做功。定滑轮的机械效率η= ，据此计算即可。
7．（2021九上·雨花台期中）如图所示，甲、乙装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物竖直向上匀速提升。若G1=G2，竖直拉力分别为F1和F2，两装置的机械效率分别为η1和η2（忽略绳重和摩擦），则下列判断正确的是（ ）
A．F1>F2 η1=η2 B．F1>F2 η1＜η2
C．F1＜F2 η1＜η2 D．F1＜F2 η1>η2
【答案】A
【知识点】动滑轮拉力的计算；滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】据题知，甲装置中2段绳子承担重物，乙装置中3段绳子承担重物，滑轮质量相同，G1=G2。根据滑轮组平衡条件的
即F1>F2。
又根据 知
因为G1=G2，所以，η1=η2。BCD不符合题意，A符合题意。
故答案为：A。
【分析】不计绳重及摩擦，由F=（G+G动）比较力的大小；把相同的重物匀速提升相同的高度，做的有用功相同；不计绳重及摩擦，动滑轮重和提升高度都相同时，做的额外功相同；而总功等于有用功加上额外功，可知利用滑轮组做的总功相同，再根据η=可比较机械效率的大小。
8．（2021九上·惠山期中）如图所示，甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法，忽略绳重及一切阻力，用图甲绕法匀速提升重为900N的物体时，机械效率为90%。下列判断正确的是（ ）
①拉力F的大小为450N
②用图乙绕法匀速提升400N重物时，机械效率为80%
③分别用两种绕法匀速提升相同重物时，图乙绕法机械效率大
④分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度， 、 做功相等
A．只有②③正确 B．只有②④正确
C．只有②③④正确 D．只有①②④正确
【答案】B
【知识点】机械效率的计算
【解析】【解答】图甲中滑轮组n=2，由
可得拉力
则①错误。图甲中根据
可得动滑轮的重力
忽略绳重及一切阻力滑轮组的机械效率
用图乙绕法匀速提升400N重物时，机械效率
则②正确。分别用两种绕法匀速提升相同重物时，有用功相同，忽略绳重及一切阻力，克服动滑轮重力所做的功额外功。因同一滑轮组中动滑轮的重力不变，提升高度相通。则额外功相同，总功也相同，即 、 做功相等，机械效率也相同，则③错误，④正确。
故答案为：B。
【分析】根据滑轮组的物体重力和机械效率，可以计算拉力的大小；结合滑轮组的物体重力和拉力，可以计算动滑轮的重力；结合物体的重力和动滑轮的重力，可以计算滑轮组的机械效率。
9．（2021九上·揭西月考）如图所示，滑轮组的每个滑轮质量相同，用它们将重为G1、G2的货物提升相同的高度（不计绳重和摩擦），下列说法正确的是（ ）
A．用同一个滑轮组提起不同重物时，其机械效率不变
B．若G1＝G2，则甲、乙滑轮组所做的额外功相等
C．若G1＝G2，则拉力F1与F2所做的总功相等
D．若G1＝G2，则甲的机械效率大于乙的机械效率
【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.用同一个滑轮组提起不同的重物时，额外功不变，有用功不同，有用功和总功的比值不同，滑轮组的机械效率不同，A不符合题意；
B.滑轮组所做的额外功为克服动滑轮重力所做的功，因为两滑轮组中动滑轮重力不同，所以，即使重物G1、G2相等所做的额外功也不相等，B不符合题意；
C.滑轮组所做的总功为克服物体的重力和动滑轮重力所做的功，重物G1、G2相等，根据W＝Gh可知，提高相同的高度时所作有用功相同，动滑轮的重力不同所作额外功不同，F2做的总功大于F1做的总功，C不符合题意；
D.滑轮组所做的有用功为克服物体重力所做的功，若G1=G2当提升相同的高度时两滑轮组所做的有用功相等，但是F2做的额外功多，根据机械效率为有用功和总功的比值可知，甲的机械效率大于乙的机械效率，D符合题意；
故答案为：D
【分析】同一滑轮组提起重物不同时，所做的额外功相同，有用功不同，根据机械效率为有用功和总功的比值判断滑轮组机械效率是否变化；在W有相同情况，根据W总的大小关系，判断机械效率大小关系。
滑轮组所做的总功为克服物体的重力和动滑轮重力所做的功，根据W=Gh比较两者所做总功之间的关系；滑轮组所做的有用功为克服物体重力所做的功，根据W=Gh比较两者的大小，再根据机械效率为有用功和总功的比值比较两者机械效率之间的关系。
10．（2022八下·临漳期末）如图所示的滑轮组，用F＝60N的拉力，拉动放在水平地面上重为400N的物体，使物体匀速前进了2m，物体和地面之间的摩擦力为90N，在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．拉力做的功是30J B．绳子自由端移动的距离是2m
C．滑轮组的机械效率是75% D．A点受到的拉力为400N
【答案】C
【知识点】机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】AB．由图知道，n=2，则绳子自由端移动的距离s绳=2s物=2×2m=4m
拉力做的功W总=Fs绳=60N×4m=240J
AB不符合题意；
C．克服物体和地面之间的摩擦力做的功为有用功，则有用功W有=fs物=90N×2m=180J
滑轮组的机械效率
C符合题意；
D．因物体在水平地面上做匀速运动，则此时A处绳子的拉力与物体受到的摩擦力是一对平衡力，所以，A点受到的拉力FA=f=90N
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据物体受到的力和距离的乘积，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。
11．（2022八下·秦皇岛期末）清晨，清河河畔聚集了很多钓鱼爱好者，若某位师傅不小心把水桶弄进水里，捞上桶时发现桶里带些水。在打捞水桶的过程中，下列关于做功的说法中正确的是（ ）
A．对水所做的功是有用功 B．对桶所做的功是总功
C．对水所做的功是总功 D．对桶所做的功是有用功
【答案】D
【知识点】有用功和额外功
【解析】【解答】师傅不小心把水桶弄进水里，目的是为了把水桶提上来，所以对水桶做的功为有用功；但水桶里面有一些水，又不得不对水做功，所以对水做的功为额外功；手对绳子拉力做的功，包括对水做的功、对桶做的功、对绳子做的功为总功，ABC不符合题意；D符合题意。
故答案为：D。
【分析】人们在做功时，想要做的功是有用功，不想做又不得不做的功是额外功。
12．（2022八下·农安期末）如图所示，某建筑工人利用滑轮组提升水平面上重800N、底面积为400cm2的货箱，当工人用F1=200N的拉力拉绳时，货箱没动。当工人用F2=300N的拉力拉绳时，货箱以0.2m/s的速度匀速上升。不计绳重和摩擦。针对上述过程，下列结果正确的是（ ）
A．用F1=200N的力拉绳时，货箱对地面的压强为5×103Pa
B．动滑轮的重为200N
C．货箱匀速上升时，拉力的功率为180W
D．货箱匀速上升时，滑轮组的效率为80%
【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用；压强的大小及其计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】AB．由图可知，绕过动滑轮且对动滑轮施加拉力的绳子股数n=3，当工人用F2=300N的拉力拉绳时，货箱匀速上升，把动滑轮和货箱看成一个整体，整体受到竖直向下的重力G总、竖直向上的绳子拉力F拉，此时二力平衡，大小相等，即G总=F拉，动滑轮和货箱总重力为
绳子的拉力为
G货=800N，不计绳重和摩擦，由上推出，动滑轮的重力为
当工人用F1=200N的拉力拉绳时，货箱没动，把动滑轮和货箱看成一个整体，受到竖直向上的3段绳子的拉力、地面竖直向上的支持力和竖直向下的总重力，根据力的平衡条件可知
得出地面对货箱的支持力为
由于货箱对地面的压力与地面对货物的支持力是一对相互作用力，大小相等，故货箱对地面的压力
货箱的底面积为
货箱对地面的压强为
AB不符合题意；
C．由图可知，绕过动滑轮且对动滑轮施加拉力的绳子股数n=3，货箱匀速上升时，货箱上升的速度为v=0.2m/s，绳自由端移动速度为
拉力F2=300N，货箱匀速上升时，拉力的功率为
C符合题意；
D．由图可知，绕过动滑轮且对动滑轮施加拉力的绳子股数n=3，货箱匀速上升高度为h，则绳子自由移动距离为
提升货箱做的有用为
拉力所做的总功为
货箱匀速上升时，滑轮组的机械效率为
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据滑轮组绳子的拉力，结合动滑轮重力计算物体受到的拉力，结合物体的重力计算物体受到的支持力，利用压力和受力面积的比值， 计算压强；根据力和速度的乘积，计算功率的大小；利用有用功和总功的比值， 计算机械效率。
13．（2022·兰州）如图所示，斜面长10m，高4m。用平行于斜面F=50N的拉力，将重100N的物体，从斜面的底端匀速拉到顶端。在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．利用此装置既可以省力，也可以省功
B．物体受到的摩擦力为50N
C．对物体所做的有用功为500J
D．该斜面的机械效率为
【答案】D
【知识点】机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】A．使用任何机械都不省功，所以利用此装置不能省功，A不符合题意；
BC．由题意知，将物体从斜面底端匀速拉到顶端所做的有用功W有=Gh=100N×4m=400J
所做的总功W总=Fs=50N×10m=500J
额外功W额=W总-W有=500J-400J=100J
物体所受的摩擦力
BC不符合题意；
D．该斜面的机械效率
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据物体的重力和高度的乘积，计算有用功；根据力和距离的乘积计算功；有用功和总功的比值， 计算机械效率；总功和有用功的差，计算额外功；结合距离计算摩擦力。
14．（2022八下·硚口期末）如图甲所示，质量为40kg的小林同学站在高台上竖直向上匀速拉动绳子，脚与地面的总接触面积为0.04m2，现改变G物，计算并绘出机械效率η与G物的关系图象，如图乙所示，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
①此滑轮组动滑轮的重力为20N
②当G物＝150N时，小林对绳子的拉力为60N
③当G物′=120N时，若此时的拉力的功率为15W，则物体上升的速度为0.3m/s
④若水平高台能承受的最大压强为12500Pa，则该滑轮组所能提升物体的最大机械效率为90%
A．只有②④ B．只有② C．只有①③ D．只有①②
【答案】A
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮（组）的机械效率；滑轮与功的综合题
【解析】【解答】①计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率
由图象可知当物体的重力为120N时，滑轮组的机械效率80%，即
解得动滑轮重力为G动=30N
故①错误；
②图知绳子的有效段数n=3，不计绳重和摩擦，当G物=150N时，小林对绳子的拉力
故②正确；
③不计绳重和摩擦，当G物′=120N时，小林对绳子的拉力
根据
可知，绳子自由端移动的速度
则物体上升的速度
故③错误；
④人的重力G人=m人g=40kg×10N/kg=400N
由压强公式可知，水平高台能承受的最大压力F压=pS=12500Pa×0.04m2=500N
则人受到的最大支持力F支=F压=500N
由力的平衡条件可知，绳子的最大拉力F最大=F支-G人=500N-400N=100N
因为不计绳重和摩擦时，作用在绳子自由端的最大拉力为
则小林所能提升的最大物重G最大=nF最大-G动=3×100N-30N=270N
根据①可知滑轮组的机械效率
因动滑轮的重力不变，当重物的重力最大时，机械效率最高，则该滑轮组所能提升物体的最大机械效率
故④正确。
综上所述：A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据公式，求出动滑轮重力；根据公式，求出拉力大小；根据公式，求出绳子速度大小，再根据，求出物体上升的速度；根据公式，求出最大机械效率。
15．（2022八下·安次期末）如图所示，重为800N的物体在100N水平拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为60%。在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．拉力F做的功为400J B．物体与地面间的摩擦力为180N
C．额外功为240J D．拉力做功的功率为40W
【答案】B
【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．物体在水平地面上移动的距离为s物=vt=0.2m/s×10s=2m
由图可知，动滑轮上有3段受力的绳子，则绳子自由端移动的距离为s=ns物=3×2m=6m
拉力F做的总功为W总=Fs=100N×6m=600J
A不符合题意；
B．滑轮组的机械效率为
所以物体与地面间的滑动摩擦力为f=3ηF=3×60%×100N=180N
B符合题意；
C．有用功为W有用=f s物=180N×2m=360J
额外功为W总-W有用=600J-360J=240J
C不符合题意；
D．拉力做功的功率为
D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据速度和时间的乘积，计算路程；利用力和距离的乘积，计算做功多少；根据物体受到的力和对应的距离的乘积，计算有用功；总功和有用功的差，计算额外功，功和时间的比值，计算功率。
16．（2022八下·澄海期末）在抗洪抢险行动中，小澄需要帮老百姓把一个质量为240kg的重物搬到2m高的车上，为了省力，他采用5m的长木板搭了一个斜面（如图）。搬运过程中，他用沿斜面向上1200N的力，历时1min将重物匀速地推到车上（g=10N/kg）。关于此简易斜面装置，下列说法中正确的是（ ）
A．小澄对重物做的有用功为480J
B．小澄做的总功为4800J
C．小澄做功的功率为100W
D．此简易斜面装置的机械效率为83.3%
【答案】C
【知识点】功率的计算；重力及其大小的计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】A．此重物的重力G=mg=240kg×10N/kg=2400N
小澄对重物做的有用功W有用=Gh=2400N×2m=4800J
A不符合题意；
B．小澄做的总功W总=Fs=1200N×5m=6000J
B不符合题意；
C．小澄做功所用时间t=1min=60s
小澄做功的功率
C符合题意；
D．此简易斜面装置的机械效率
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据物体的质量计算重力；利用重力和高度的乘积计算有用功；根据拉力和距离的乘积计算总功；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。
17．（2022·眉山）小摩同学家里正在修建楼房，他通过调查了解到工人利用如图的装置，将重力为900N的物体匀速提升了6m，工人对绳子施加的拉力F为475N。忽略绳重和机械之间的一切摩擦。下列说法中正确的是（ ）
①拉力F做功为2850J
②动滑轮的重力为50N
③拉力F做的额外功为600J
④如用该装置匀速提升重力为950N的物体，则该滑轮组的机械效率为95%。
A．①③ B．②④ C．①② D．③④
【答案】B
【知识点】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】①如图所示，一共有两段绳子分担动滑轮重，故绳子自由端移动的距离为
拉力F做功为
故①错误；
②动滑轮的重力为
故②正确；
③拉力F做的额外功为
故③错误；
④如用该装置匀速提升重力为950N的物体，则该滑轮组的机械效率为
故④正确，故综上所述，②④正确，B符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据拉力和距离的乘积计算做功多少；根据物体受到的重力和滑轮组绳子的拉力，可以计算动滑轮的重力；根据物体的重力和高度的乘积计算有用功；有用功和总功的比值， 计算机械效率。
18．（2022·西安模拟）用如图所示的滑轮组拉动物体A，使物体A以0.2m/s的速度水平向左匀速运动10s，已知物体A重500N，物体A受到的摩擦力为120N，拉力F的功率为30W，下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的距离为2m
B．克服物体A与地面间摩擦力做的功是额外功
C．滑轮组的机械效率为80%
D．相同情况下，若用该滑轮组匀速拉动质量更大的物体B，滑轮组的机械效率不变
【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．由题意可知，物体移动的距离s=vt=0.2m/s×10s=2m
动滑轮上有三股绳，绳端移动的距离是物体移动距离的3倍，所以绳端移动的距离为6m，A不符合题意；
B．克服物体A与地面的摩擦力所做的功为有用功，不是额外功，B不符合题意；
C．由题意及前面分析可知，有用功为
总功为拉力所做的功，由功率计算公式变形可知总功为
C符合题意；
D．相同情况下，若用该滑轮组匀速拉动质量更大的物体时，物体与地面的摩擦力增大，有用功增大，而系统的额外功不变，有用功占总功的比值增大，滑轮组的机械效率应该增大，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据滑轮组绳子股数，判断绳子移动的距离；根据物体受到的力和距离的乘积，计算做功多少；根据功率和时间的乘积计算总功，利用有用功和总功的比值， 计算机械效率。
19．（2022·安阳模拟）两个滑轮如图所示的方式组合，用5N的拉力F拉动绳端，使物体在5s内水平向左匀速滑动1m，物体与地面间的摩擦力为9N。下列选项中正确的是（ ）
A．滑轮A是定滑轮，B是动滑轮 B．额外功为10J
C．拉力F的功率为1.8W D．滑轮组的机械效率为90%
【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．在滑轮组中，B滑轮其轴固定不动，为定滑轮，A滑轮会随着物体一起移动，是动滑轮，A不符合题意；
B．有用功为W有=fs物=9N×1m=9J
总功为W总=Fs绳=5N×2m=10J
额外功为W额=W总-W有=10J-9J=1J
B不符合题意；C．拉力F的功率为
C不符合题意；
D．滑轮组的机械效率为
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】随物体一起移动的滑轮为动滑轮；轴固定不动的滑轮为定滑轮；拉力端移动距离s=ns物，利用W总=Fs求拉力做功，W有=fs物计算有用功，从而计算额外功。
由P=计算拉力的功率。
利用W有=fs物计算有用功；由计算滑轮组的机械效率。
20．（2022·天河模拟）如图所示，小明分别使用甲、乙、丙三种机械匀速提升物体M 和N（绳长不变）测得物体所受重力和各拉力如表所表示，则（ ）
GM GN F甲 F乙 F丙
5N 9N 10N 12N 4N
A．甲的机械效率比乙的小
B．使用图乙滑轮提升N时省力
C．甲、丙的机械效率相等且大于乙的
D．甲的机械效率比丙的小
【答案】D
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮（组）的机械效率；斜面的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A．设甲、乙中重物上升的高度均为h，则由表中数据可得，甲的机械效率为
因乙中动滑轮上有三股绳子承重，故由表中数据可得，乙的机械效率为
故可知甲的机械效率比乙的大，A不符合题意；
B．由表中数据可知，使用图乙滑轮提升N时，绳子自由端的拉力F乙大于物体N的重力GN，故可知使用图乙滑轮提升N时不省力，B不符合题意；
CD．由图丙中及表中数据可知，使用斜面提升物体M时所做的总功为W总=F丙s=4N×5m=20J
所做的有用功为W有=GMh=5N×3m=15J
故丙的机械效率为
故可知甲的机械效率比丙的小，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据计算出甲、乙两图中的机械效率；根据η=以及L与h的关系表示出丙图的机械效率，然后进行比较；根据拉力的大小、物体重力分析是否省力。
二、填空题
21．在斜面上拉一个重9N的物体到高处，沿斜面向上的拉力为3.6N，斜面长1.2m、高0.3m。利用斜面拉这个物体做的有用功是 J，斜面的机械效率是 。
【答案】2.7；62.5%
【知识点】机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】此过程所做有用功为W有=Gh=9N×0.3m=2.7J
所做总功为W总=Fs=3.6N×1.2m=4.32J
斜面的机械效率为
【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。
22．（2022八下·涿州期末）王坤同学用如图所示的滑轮组将重150N的物体在5s内匀速提升2m，则绳子自由端移动了 m，若所用拉力F为60N，克服绳重与摩擦做功40J，则动滑轮重 N。拉力的功率是 W，滑轮的机械效率是 %。
【答案】6；10；72；83.3
【知识点】滑轮（组）的机械效率；滑轮与功的综合题
【解析】【解答】由图知，动滑轮上有三段绳子，则n=3，绳子自由端移动距离s=3h=3×2m=6m
拉力做的总功W总=Fs=60N×6m=360J
克服物重做的有用功W有用=Gh=150N×2m=300J
克服动滑轮的重力做的功W动=W总-W有用-W额外1=360J-300J-40J=20J
动滑轮的重力
拉力的功率
滑轮组的机械效率
【分析】根据s=3h，求出绳子移动的距离；根据W动=W总-W有用-W动及，求出动滑轮重；根据，求出功率；根据，求出机械效率。
23．（2022八下·高邑期末）用如图甲所示的滑轮组运货物上楼，图乙记录了整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象，当货物的重力为400N时，绳子的拉力为 N；此时滑轮组的机械效率为 %．（不考虑绳重和摩擦）
【答案】250；80
【知识点】滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】由乙图知，当G=100N时，η=50%，因不考虑绳子重和摩擦，则滑轮组的机械效率，即：，解得：G动=100N；
由甲图知，滑轮组由2段绳子承担物重，当货物的重力为400N时，因不考虑绳子重和摩擦，则此时的拉力：此时滑轮组的机械效率：．
故答案为250；80．
【分析】根据，求出拉力大小；根据，求出机械效率。
24．（2022八下·迁安期末）如图所示，工人们用长 4m的斜面，把100kg的木箱推上2m高的台面上，假设斜面光滑，则需要施加的推力为 N；若实际用力为600N，则此斜面的机械效率为 。（结果精确到1%），此时重物受到的摩擦力为 N。（g 取 10N/kg）
【答案】500；83%；100
【知识点】机械效率的计算；斜面的机械效率；功的计算及应用
【解析】【解答】木箱的重力G=mg=100kg×10N/kg=1000N
假设斜面光滑，则FL=Gh
沿斜面施加的推力
若实际用力为600N，则此斜面的机械效率
沿斜面推箱子时所做的额外功W额外=W总-W有用=FL-Gh=600N×4m-1000N×2m=400J
则重物受到的摩擦力
【分析】根据质量计算重力；根据物体的重力和高度的乘积计算有用功，斜面拉力和斜面的长度计算总功，有用功和总功的比值，计算机械效率；总功和有用功的差，计算额外功，结合距离计算摩擦力。
25．（2022八下·大埔期末）如图所示，在不计绳重和摩擦的情况下，用动滑轮把重40N的物体匀速提高2m，所用的拉力为25N，则拉力做功是 J，动滑轮的机械效率是 ；如果把重100N的物体匀速提升相同的高度，则这个动滑轮的机械效率将 （填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】100；80%；变大
【知识点】机械效率的大小比较；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】拉力做功是
有用功为
动滑轮的机械效率是
在不计绳重和摩擦的情况下，动滑轮不变，则所做额外功不变，重100N的物体匀速提升相同的高度，有用功增大，故同一滑轮组，提升的重物越重，机械效率越大。
【分析】根据力和距离的乘积计算做功多少；根据重力和高度的乘积计算有用功，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；动滑轮相同时，物体重力越大， 机械效率越大。
26．（2022八下·蚌埠期末）利用如图所示的滑轮组沿水平地面拉动物体A，使重为300N的物体A沿水平地面向右匀速移动了20cm，若物体A所受水平地面的摩擦力为60N，所用拉力F的大小为25N，则在上述过程中，所用的滑轮组的机械效率为 。
【答案】80%
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】从题意可知滑轮组的承重绳股数为，A物体沿着水平面移动
绳子自由端移动距离为
滑轮组机械效率为
【分析】根据，求出机械效率。
27．（2022八下·普宁期末）如图所示，分别将质量相同的物体在相同的时间内匀速提升相同的高度。若不计绳重与摩擦，滑轮比物体轻，则所用的拉力F甲 F乙，机械效率η甲 η乙，拉力的功率P甲 P乙。（均选填“>”、“=”或“<”）
【答案】>；>；<
【知识点】功率大小的比较；定滑轮及其工作特点；动滑轮拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【解答】甲图中为定滑轮，若不计绳重与摩擦，滑轮比物体轻，则所用的拉力F甲=G
乙图中为动滑轮，不计绳重与摩擦，滑轮比物体轻，作用在绳子自由端的力为
故有F甲>F乙
质量相同的物体在相同的时间内匀速提升相同的高度，根据W=Gh，甲、乙做的有用功相同。因不计绳重与摩擦，故甲图中没有做额外功，所做的总功等于有用功，乙中要克服动滑轮的重力做额外功，有用功小于总功，根据可知，机械效率η甲>η乙
质量相同的物体在相同的时间内匀速提升相同的高度，根据有，
可知拉力的功率P甲
【分析】定滑轮可以改变力的方向，动滑轮可以省力；使用动滑轮时，对动滑轮做了额外功，机械效率较小；根据功和时间的比值， 计算功率。
28．（2022·梧州）如图所示，工人师傅用250N的拉力，使重为2000N的物体以0.2m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动，已知物体在运动时受到地面的摩擦力为物重的0.2倍，动滑轮受到的重力为80N，则工人师傅拉力的功率为 W，该滑轮组的机械效率为 。
【答案】100；80%
【知识点】功率计算公式的应用；机械效率的计算
【解析】【解答】由图可知， n=2，则绳子自由端移动的速度v绳=nv物=2×0.2m/s=0.4m/s
工人师傅拉力的功率
物体在运动时受到地面的摩擦力
该滑轮组的机械效率
【分析】根据力和速度的乘积，计算功率的大小；利用物体的力和滑轮组绳子的拉力，计算滑轮组的机械效率。
三、实验探究题
29．（2022八下·香洲期末）小海同学组装了如图甲所示的滑轮组进行探究实验。记录部分实验数据如下表所示。
实验次数 钩码重力G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳端移动距离s/cm 机械效率η
1 1.0 5 15 55.6%
2 1.5 5 0.8 15
3 2.0 5 1.0 15 66.7%
4 2.0 10 1.0 66.7%
（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做 运动。第1次实验时，弹簧测力计示数如图甲所示，为 N。第4次实验时，绳端移动距离s为 cm。
（2）第2次实验滑轮组的机械效率是 。
（3）分析表格中的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，机械效率与重物的 有关。
（4）小珠多次换用质量不同的动滑轮提升同一物体，重复上述实验过程，并绘制出η﹣G动图像，如图乙所示。可知：物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越 （填“高”或“低”）；多次实验的目的是 （选填“A”或“B”）。
A．多次测量取平均值减小误差
B．获得多组数据归纳出物理规律
【答案】（1）匀速；0.6；30
（2）62.5%
（3）重力
（4）低；B
【知识点】机械效率的计算；滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1）实验过程中，为使弹簧测力计示数保持稳定，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做匀速运动。
如图甲，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为0.6N。
由图甲可知，承担动滑轮及物体的绳子为3段，绳端移动距离s=3h=3×10cm=30cm
（2）第2次实验，有用功为W有用=Gh=1.5N×5×10-2m=0.075J
所做的总功为W总=Fs=0.8N×15×10-2m=0.12J
滑轮组的机械效率为
（3）分析表格中的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，钩码重力越大，机械效率越高，即机械效率与重物的重力有关，与重物上升的高度无关。
（4）由图乙可知，物体所受的重力相同时，G动越大，η越小，即滑轮组的机械效率越低；
通过多次实验，获得多组数据，才能归纳出滑轮组的机械效率与动滑轮重力之间的规律。A不符合题意，B符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）测量滑轮组的机械效率时，拉动绳子要匀速直线运动；根据测力计指针位置，测量拉力的大小；根据物体移动的距离和绳子股数，计算绳子的移动距离；
（2）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；
（3）滑轮组的机械效率和物体的重力有关；
（4）物体重力相同时，动滑轮越重，机械效率越小；多次实验可以探究规律的普遍性。
30．（2022八下·澄海期末）如何提高滑轮组机械效率呢？为此同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究，用到的装置如图，实验数据记录如下表所示：
实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η
1 2 0.1 1.2 0.3 55.60%
2 2 0.2 1.2 0.6 55.60%
3 4 0.1 1.9 0.3 70.20%
4 4 0.1 1.3 0.5 61.50%
（1）实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计。
（2）分析表中数据可知：第4次实验是用 （选填“甲”“乙”或“丙”）图所示装置来完成的。
（3）通过比较1、2两次实验数据可得出：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上升高度 （选填“有关”或“无关”）。
（4）通过比较 两次实验数据可得出：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高（填实验次数的序号）。
（5）通过比较3、4两次实验数据可得出：不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率 （选填“越大”“越小”或“不变”）。
（6）根据以上结论和生活经验，你建议能提高滑轮组机械效率的措施有____（多选）
A．减轻动滑轮重 B．增加所提物体重
C．机械加润滑油 D．增加重物上升高度
【答案】（1）匀速
（2）丙
（3）无关
（4）1、3
（5）越小
（6）A；B；C
【知识点】机械效率的计算；滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1）为了准确测出滑轮组的机械效率，应使弹簧测力计沿竖直方向做匀速直线运动。
（2）根据表格中的数据可知，第4次实验时，钩码上升的高度为0.1m，绳端移动的距离为0.5m，根据公式s=nh可得
图甲中，绳子的承重段数n1=3；图乙中，绳子的承重段数n2=3；图甲中，绳子的承重段数n3=5，所以第4次实验是用丙图所示装置来完成的。
（3）通过比较1、2两次实验数据可知，滑轮组和提升物体的重力相同，绳子的承重段数相同，物体上升高度不同而机械效率相同，所以可以得出结论，使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与重物上升高度无关。
（4）根据表格中的数据可知，1、3两次实验，钩码上升的高度为0.1m，绳子自由端移动的距离为0.3m，根据公式s=nh可得
所以它们使用同样的滑轮组，即使用的是甲、乙两图，通过得出的实验数据可知，提升的物体重力越大，滑轮组的机械效率越高，所以可以得出结论：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高。
（5）通过比较3、4两次实验数据可知，第3次实验使用的是乙图，第4次实验使用的是丙图，它们虽然提升物体的重力相同，但是第3次的机械效率大于第4次的机械效率，而且由图可知，乙中动滑轮的重力小于丙中动滑轮的重力，所以可得出结论：不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率越大。
（6）A．减轻动滑轮重根据（5）中结论可知，可以提高滑轮组的机械效率；A符合题意；
B．增加所提物体重根据（4）中结论可知，可以提高滑轮组的机械效率；B符合题意；
C．滑轮组的机械效率为
所以机械加润滑油，可以减小绳子端的拉力，根据上式可得，可以提高滑轮组的机械效率；C符合题意；
D．增加重物上升高度根据（3）中结论，不可以提高滑轮组的机械效率。D不符合题意。
故答案为：ABC。
【分析】（1）探究滑轮组的机械效率时，拉动测力计要匀速直线运动；
（2）根据绳子的距离和物体的距离的关系，判断滑轮组的股数；
（3）改变物体上升距离时，滑轮组的机械效率不变；
（4）探究机械效率和物体的重力关系时，要保持滑轮相同；
（5）探究机械效率和动滑轮重力的关系，要保持物体的重力相等；
（6）提高机械效率的方法有：增大物体的重力、减小动滑轮重力、减小摩擦力等于。
31．（2021九上·宝应期中）用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。
（1）实验时，弹簧测力计挂在D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）
①实验中，将两个相同的钩码悬挂在A点，匀速将杠杆拉至图中虚线位置，弹簧测力计示数为F，每个钩码的质量为m，钩码上升高度h，弹簧测力计移动距离s，则杠杆的机械效率 。（用字母表示）
②若将三个相同的钩码悬挂在A点匀速提高时，该杠杆的机械效率为 ，则 。（填“<”“=”或“>”）
③将同一物体分别悬挂在A、B两点，匀速使拉力移动的距离时的机械效率分别为 和 ，则 。（填“<”“=”或“>”）
（2）若将同一物体悬挂在A点，弹簧测力计分别挂在C点和D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 。（“<”“=”或“>”）
【答案】（1）；>；<
（2）=
【知识点】机械效率的计算；杠杆机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1）①在实验过程中，有用功是W有用＝Gh，总功是W总＝Fs，所以杠杆的机械效率是
②将三个相同的钩码悬挂在A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η2＞η1。
③将同一物体由悬挂的A点变为B点时，物体的力臂变大，由杠杆的平衡条件可知拉力F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。
（2）若将同一物体悬挂在A点，弹簧测力计分别挂在C点和D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。
【分析】（1）根据重力和高度的乘积计算有用功，根据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；使用杠杆时，物体的重力越大，机械效率越大；物体相同时，额外功越大，机械效率越小；
（2）当有用功相同，额外功相同时，杠杆的机械效率相同。
32．（2021九上·淮南月考）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G/N 斜面高度h/m 拉力F/N 斜面长度s/m 机械效率η
1 较缓 5 0.2 2.4 1 41.7%
2 较陡 5 0.5 3.2 1 78.1%
3 最陡 5 0.7 4.3 1 81.4%
（1）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；
（2）该小组又进行了第4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0.5m和1m，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4.5N，他们测得这种情况下斜面的机械效率为 ；把第4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”）。
【答案】（1）省
（2）55.6%；2；低
【知识点】机械效率的计算；斜面机械效率的测量实验；功的计算及应用
【解析】【解答】（1）由记录的数据可以看出斜面的倾斜程度越缓时，沿斜面的拉力F越小，则斜面越省力。
（2）克服物块重力做的有用功为W有=Gh=5N×0.5m=2.5J
则拉力做的总功为W总=Fs=4.5N×1m=4.5J
则斜面的机械效率为
第4次和第2次斜面的长度和高度相同，从数值上可以看出斜面越粗糙机械效率越小。
【分析】（1）利用斜面提升相同物体时，斜面越平缓，越省力；
（2）根据物体的重力和高度的乘积计算有用功，根据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；斜面越粗糙，摩擦力越大，额外功增大，机械效率减小。
四、计算题
33．（2022八下·勃利期末）如图所示，工人用一质量均匀的杠杆将重为90N的货物匀速提高1m，物体挂在杠杆的中点位置，工人所用的拉力为60N，方向始终竖直向上。求：
（1）在此过程中总功为多少？
（2）杠杆的机械效率为多少？
【答案】（1）解：由图知道，物体挂在杠杆的中点位置，则L动=2L阻
则动力移动距离s是阻力移动距离的二倍，所以拉力移动距离s=2h=2×1m=2m
拉力做的总功W总=Fs=60N×2m=120J
答：在此过程中总功为120J；
（2）解：根据题意知道，有用功W有用=Gh=90N×1m=90J
机械效率
答：杠杆的机械效率为75%。
【知识点】机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据力和距离的差距计算做功多少；
（2）根据重力和高度的乘积计算有用功，有用功和总功的比值， 计算机械效率。
34．（2022八下·双城期末）如图所示，重为80N的物体，在拉力F的作用下10s内匀速上升了2m，已知动滑轮重20N，若不计绳重及摩擦，在这一过程中，求：
（1）工人对物体所做的功；
（2）拉力F的功率；
（3）滑轮组的机械效率。
【答案】（1）解：工人对物体所做的功即克服物体重力所做的功W=Gh=80N×2m=160J
答：工人对物体所做的功为160J；
（2）解：因忽略绳重及摩擦，所以绳子自由端拉力
绳子自由端移动的距离s=2m×2=4m
拉力F的功率
答：拉力F的功率为20W；
（3）解：滑轮组的机械效率
答：滑轮组的机械效率为80%。
【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】【分析】（1）根据物体的重力和高度的乘积计算做功；
（2）根据物体重力和动滑轮重力，结合绳子股数，计算拉力；根据力和距离的乘积计算做功，功和时间的比值， 计算功率；
（3）利用有用功和总功的比值，计算机械效率。
35．（2022八下·秦皇岛期末）如图所示，一建筑工人用80N拉绳子的力通过滑轮组将210N的重物匀速提高2m，不计摩擦及绳重。求：
（1）工人使用滑轮组时做的有用功为多少？
（2）绳子自由端移动的距离；
（3）拉力做的总功；
（4）滑轮组的机械效率为多少？
（5）动滑轮的重力是多少？
【答案】（1）解：工人做的有用功
答：工人使用滑轮组时做的有用功为420J；
（2）解：滑轮组中由3根绳子承担物重，则则绳端移动的距离s=nh=3×2m=6m
答：绳子自由端移动的距离是6m；
（3）解：拉力做的总功
答：拉力做的总功480J；
（4）解：滑轮组的机械效率
答：滑轮组的机械效率为87.5%；
（5）解：动滑轮的重力G动=3F-G物=3×80N-210N=240N-210N=30N
答：动滑轮的重力是30N。
【知识点】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】【分析】（1）根据物体的重力和高度的乘积计算有用功；
（2）根据物体的移动距离和绳子股数，计算绳子的距离；
（3）根据绳子的拉力和移动距离的乘积，计算总功；
（4）利用有用功和总功的比值， 计算机械效率；
（5）根据滑轮组绳子的拉力和物体的重力，可以计算动滑轮的重力。
36．（2022八下·大埔期末）在某建筑工地上，为了搬运建筑材料，常常采用如图所示的简单机械。示意图中滑轮A与滑车连接，滑轮D固定在地面塔架上，钢丝绳拉力F由电动机提供。此滑轮组在1min内将质量为0.45t的建筑材料匀速提升12m，拉力F做的功为7.2×104J。（钢丝绳重和摩擦不计，g=10N/kg）求：
（1）滑轮组做的有用功。
（2）滑轮组的机械效率。
（3）钢丝绳拉动的速度。
【答案】（1）解：根据题意知货物质量为
货物被提升的高度为
提升建材时所做的有用功为
答：滑轮组做的有用功为。
（2）解：由题意知拉力F做的功为7.2×104J，故总功为
机械效率为
答：滑轮组的机械效率为75%。
（3）解：钢丝绳拉动的距离
钢丝绳拉动的速度
答：钢丝绳拉动的速度为。
【知识点】速度公式及其应用；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据物体的质量计算重力，结合重力和高度计算做功多少；
（2）根据有用功和总功的比值， 计算机械效率；
（3）利用路程和时间的比值， 计算速度。
37．（2022八下·寻乌期末）如图所示，将质量为90kg的物体从长4m，高1m的斜面底部匀速推上斜面顶端用了20s，已知沿斜面所用的推力是300N，取g＝10N/kg，求：
（1）推力对物体所做的有用功；
（2）推力的功率；
（3）该斜面的机械效率；
（4）物体运动时受到的摩擦力多大。
【答案】（1）解：推力对物体所做的有用功
答：推力对物体所做的有用功为900J
（2）解：推力的功率
答：推力的功率为60W；
（3）解：推力所做的功为总功W总=Fs=300N×4m=1200J
该斜面的机械效率为
答：该斜面的机械效率为75%；
（4）解：把物体推上斜面做的额外功
额外功就是物体克服摩擦做的功，物体运动时受到的摩擦力为
答：物体运动时受到的摩擦力为75N。
【知识点】功率计算公式的应用；斜面的机械效率；有用功和额外功
【解析】【分析】（1）根据公式W=Gh，可求出有用功；
（2）根据公式，可求出推力的功率 ；
（3）根据公式 W总=Fs 及，可求出机械效率；
（4）根据公式，可求出摩擦力 。
38．（2022八下·浚县期末）2021年7月，河南郑州及豫北出现大暴雨，局部特大暴雨，城市出现严重内涝灾害。为了尽快疏通道路，抢险救援人员利用如图所示的滑轮组将质量3t的故障车拖出公路，已知车轮与地面的总接触面积为5×10-2m2，地面对故障车的阻力为其重力的0.08倍，在水平拉力F为1×103N作用下车辆在30s内沿水平方向匀速直线移动了3m，g取10N/kg。求：
（1）故障车静止时对地面的压强；
（2）故障车受到地面的阻力；
（3）拉力F的功率；
（4）该滑轮组的机械效率。
【答案】（1）解：由题意中车得质量m车=3t=3×103kg
则汽车对地面压力F压=G车=m车g=3×103kg×10N/kg=3×104N
则车对地面压强
答：故障车静止时对地面的压强为6×105Pa；
（2）解：由题意得车受到阻力F阻=0.08G车=0.08×3×104N=2.4×103N
答：故障车受到地面的阻力为2.4×103N；
（3）解：由图可知该滑轮组绳子承重段数n=3，自由端移动距离s=3×3m=9m
拉力做功W=Fs=1×103N×9m=9×103J
拉力的功率
答：拉力F的功率为300W；
（4）解：拉力做的有用功W有=F阻s车=2.4×103N×3m=7.2×103J
拉力做的总功W总=Fs=1×103N×9m=9×103J
滑轮组的机械效率
答：该滑轮组的机械效率80%。
【知识点】功率的计算；重力及其大小的计算；压强的大小及其计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据物体的质量计算重力，根据水平面上物体的重力计算压力；利用压力和受力面积的比值， 计算压强；
（2）利用摩擦力和重力的关系，计算摩擦力的大小；
（3）根据力和距离的乘积计算做功多少，功和时间的比值， 计算功率；
（4）根据力和距离的乘积计算功的大小，拉力和移动的距离的乘积计算总功，有用功和总功的比值， 计算机械效率。
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2022-2023学年度沪粤版九年级物理上册 11.3怎样提高机械效率 同步练习
一、单选题
1．（2021九上·茂南期末）下列关于功、功率、机械效率的说法中正确的是（ ）
A．机械效率越大，做的有用功一定越多
B．功率越大，做功越快
C．有力作用在物体上，力一定对物体做了功
D．功率小，机械效率也一定低
2．（2021九上·灌阳期末）工人用如图所示的甲、乙两种滑轮把同样一袋沙提升相同的高度，已知沙和袋总重为100N，滑轮重20N（绳重和摩擦力不计），则下列说法正确的是（ ）
A．甲比乙更省力 B．甲做的总功比乙的多
C．甲做的有用功比乙的多 D．甲的机械效率比乙的高
3．（2021九上·越秀期末）在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用同一滑轮组提升钩码，实验数据记录如下表，下列说法正确的是（ ）
序号 钩码重/N 钩码上升的距离/cm 弹簧测力计的示数/N 弹簧测力计上升距离/cm 机械效率
① 2 5 1 15 66.7%
② 4 5 1.7 15 78.4%
③ 4 10 1.7 30 78.4%
④ 6 5 2.4 15 83.3%
A．数据④中，滑轮组所做的有用功为30J
B．由数据①可知，实验所用滑轮组承重绳段数n=2
C．研究滑轮组机械效率与钩码重的关系，可选用数据①②④
D．对比数据③④可知，滑轮组机械效率与钩码上升距离有关
4．（2021九上·泗阳期末）两个滑轮组，提升一个重为17N的物体A，（每个滑轮重相同）使物体A在2s内拉升了20cm，拉力如图所示，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．甲滑轮组的机械效率大于乙滑轮组的机械效率
B．甲滑轮组拉力的功率小于乙滑轮组拉力的功率
C．甲、乙两滑轮组的有用功相同
D．甲、乙动滑轮的重力为2N
5．（2021九上·江宁期中）某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）在相同时间内把重物G提升相同高度。若F1和F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．力F1和F2做的总功相同
B．力F1和F2做功的功率相同
C．两个滑轮组机械效率一样大
D．甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高
6．（2021九上·凤山期中）如图用10N的拉力去拉5N的物体，恰好使物体匀速上升，下列说法中正确的是（ ）
A．没有沿竖直方向向下拉物体时，会使得拉力变大，机械效率变低
B．该滑轮费力，但省距离，它的实质是一个费力杠杆
C．该滑轮的效率只有50%，是由绳重和摩擦导致的
D．若将此滑轮改为动滑轮，可以提高该装置的机械效率
7．（2021九上·雨花台期中）如图所示，甲、乙装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物竖直向上匀速提升。若G1=G2，竖直拉力分别为F1和F2，两装置的机械效率分别为η1和η2（忽略绳重和摩擦），则下列判断正确的是（ ）
A．F1>F2 η1=η2 B．F1>F2 η1＜η2
C．F1＜F2 η1＜η2 D．F1＜F2 η1>η2
8．（2021九上·惠山期中）如图所示，甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法，忽略绳重及一切阻力，用图甲绕法匀速提升重为900N的物体时，机械效率为90%。下列判断正确的是（ ）
①拉力F的大小为450N
②用图乙绕法匀速提升400N重物时，机械效率为80%
③分别用两种绕法匀速提升相同重物时，图乙绕法机械效率大
④分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度， 、 做功相等
A．只有②③正确 B．只有②④正确
C．只有②③④正确 D．只有①②④正确
9．（2021九上·揭西月考）如图所示，滑轮组的每个滑轮质量相同，用它们将重为G1、G2的货物提升相同的高度（不计绳重和摩擦），下列说法正确的是（ ）
A．用同一个滑轮组提起不同重物时，其机械效率不变
B．若G1＝G2，则甲、乙滑轮组所做的额外功相等
C．若G1＝G2，则拉力F1与F2所做的总功相等
D．若G1＝G2，则甲的机械效率大于乙的机械效率
10．（2022八下·临漳期末）如图所示的滑轮组，用F＝60N的拉力，拉动放在水平地面上重为400N的物体，使物体匀速前进了2m，物体和地面之间的摩擦力为90N，在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．拉力做的功是30J B．绳子自由端移动的距离是2m
C．滑轮组的机械效率是75% D．A点受到的拉力为400N
11．（2022八下·秦皇岛期末）清晨，清河河畔聚集了很多钓鱼爱好者，若某位师傅不小心把水桶弄进水里，捞上桶时发现桶里带些水。在打捞水桶的过程中，下列关于做功的说法中正确的是（ ）
A．对水所做的功是有用功 B．对桶所做的功是总功
C．对水所做的功是总功 D．对桶所做的功是有用功
12．（2022八下·农安期末）如图所示，某建筑工人利用滑轮组提升水平面上重800N、底面积为400cm2的货箱，当工人用F1=200N的拉力拉绳时，货箱没动。当工人用F2=300N的拉力拉绳时，货箱以0.2m/s的速度匀速上升。不计绳重和摩擦。针对上述过程，下列结果正确的是（ ）
A．用F1=200N的力拉绳时，货箱对地面的压强为5×103Pa
B．动滑轮的重为200N
C．货箱匀速上升时，拉力的功率为180W
D．货箱匀速上升时，滑轮组的效率为80%
13．（2022·兰州）如图所示，斜面长10m，高4m。用平行于斜面F=50N的拉力，将重100N的物体，从斜面的底端匀速拉到顶端。在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．利用此装置既可以省力，也可以省功
B．物体受到的摩擦力为50N
C．对物体所做的有用功为500J
D．该斜面的机械效率为
14．（2022八下·硚口期末）如图甲所示，质量为40kg的小林同学站在高台上竖直向上匀速拉动绳子，脚与地面的总接触面积为0.04m2，现改变G物，计算并绘出机械效率η与G物的关系图象，如图乙所示，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
①此滑轮组动滑轮的重力为20N
②当G物＝150N时，小林对绳子的拉力为60N
③当G物′=120N时，若此时的拉力的功率为15W，则物体上升的速度为0.3m/s
④若水平高台能承受的最大压强为12500Pa，则该滑轮组所能提升物体的最大机械效率为90%
A．只有②④ B．只有② C．只有①③ D．只有①②
15．（2022八下·安次期末）如图所示，重为800N的物体在100N水平拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为60%。在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．拉力F做的功为400J B．物体与地面间的摩擦力为180N
C．额外功为240J D．拉力做功的功率为40W
16．（2022八下·澄海期末）在抗洪抢险行动中，小澄需要帮老百姓把一个质量为240kg的重物搬到2m高的车上，为了省力，他采用5m的长木板搭了一个斜面（如图）。搬运过程中，他用沿斜面向上1200N的力，历时1min将重物匀速地推到车上（g=10N/kg）。关于此简易斜面装置，下列说法中正确的是（ ）
A．小澄对重物做的有用功为480J
B．小澄做的总功为4800J
C．小澄做功的功率为100W
D．此简易斜面装置的机械效率为83.3%
17．（2022·眉山）小摩同学家里正在修建楼房，他通过调查了解到工人利用如图的装置，将重力为900N的物体匀速提升了6m，工人对绳子施加的拉力F为475N。忽略绳重和机械之间的一切摩擦。下列说法中正确的是（ ）
①拉力F做功为2850J
②动滑轮的重力为50N
③拉力F做的额外功为600J
④如用该装置匀速提升重力为950N的物体，则该滑轮组的机械效率为95%。
A．①③ B．②④ C．①② D．③④
18．（2022·西安模拟）用如图所示的滑轮组拉动物体A，使物体A以0.2m/s的速度水平向左匀速运动10s，已知物体A重500N，物体A受到的摩擦力为120N，拉力F的功率为30W，下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的距离为2m
B．克服物体A与地面间摩擦力做的功是额外功
C．滑轮组的机械效率为80%
D．相同情况下，若用该滑轮组匀速拉动质量更大的物体B，滑轮组的机械效率不变
19．（2022·安阳模拟）两个滑轮如图所示的方式组合，用5N的拉力F拉动绳端，使物体在5s内水平向左匀速滑动1m，物体与地面间的摩擦力为9N。下列选项中正确的是（ ）
A．滑轮A是定滑轮，B是动滑轮 B．额外功为10J
C．拉力F的功率为1.8W D．滑轮组的机械效率为90%
20．（2022·天河模拟）如图所示，小明分别使用甲、乙、丙三种机械匀速提升物体M 和N（绳长不变）测得物体所受重力和各拉力如表所表示，则（ ）
GM GN F甲 F乙 F丙
5N 9N 10N 12N 4N
A．甲的机械效率比乙的小
B．使用图乙滑轮提升N时省力
C．甲、丙的机械效率相等且大于乙的
D．甲的机械效率比丙的小
二、填空题
21．在斜面上拉一个重9N的物体到高处，沿斜面向上的拉力为3.6N，斜面长1.2m、高0.3m。利用斜面拉这个物体做的有用功是 J，斜面的机械效率是 。
22．（2022八下·涿州期末）王坤同学用如图所示的滑轮组将重150N的物体在5s内匀速提升2m，则绳子自由端移动了 m，若所用拉力F为60N，克服绳重与摩擦做功40J，则动滑轮重 N。拉力的功率是 W，滑轮的机械效率是 %。
23．（2022八下·高邑期末）用如图甲所示的滑轮组运货物上楼，图乙记录了整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象，当货物的重力为400N时，绳子的拉力为 N；此时滑轮组的机械效率为 %．（不考虑绳重和摩擦）
24．（2022八下·迁安期末）如图所示，工人们用长 4m的斜面，把100kg的木箱推上2m高的台面上，假设斜面光滑，则需要施加的推力为 N；若实际用力为600N，则此斜面的机械效率为 。（结果精确到1%），此时重物受到的摩擦力为 N。（g 取 10N/kg）
25．（2022八下·大埔期末）如图所示，在不计绳重和摩擦的情况下，用动滑轮把重40N的物体匀速提高2m，所用的拉力为25N，则拉力做功是 J，动滑轮的机械效率是 ；如果把重100N的物体匀速提升相同的高度，则这个动滑轮的机械效率将 （填“变大”“变小”或“不变”）。
26．（2022八下·蚌埠期末）利用如图所示的滑轮组沿水平地面拉动物体A，使重为300N的物体A沿水平地面向右匀速移动了20cm，若物体A所受水平地面的摩擦力为60N，所用拉力F的大小为25N，则在上述过程中，所用的滑轮组的机械效率为 。
27．（2022八下·普宁期末）如图所示，分别将质量相同的物体在相同的时间内匀速提升相同的高度。若不计绳重与摩擦，滑轮比物体轻，则所用的拉力F甲 F乙，机械效率η甲 η乙，拉力的功率P甲 P乙。（均选填“>”、“=”或“<”）
28．（2022·梧州）如图所示，工人师傅用250N的拉力，使重为2000N的物体以0.2m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动，已知物体在运动时受到地面的摩擦力为物重的0.2倍，动滑轮受到的重力为80N，则工人师傅拉力的功率为 W，该滑轮组的机械效率为 。
三、实验探究题
29．（2022八下·香洲期末）小海同学组装了如图甲所示的滑轮组进行探究实验。记录部分实验数据如下表所示。
实验次数 钩码重力G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳端移动距离s/cm 机械效率η
1 1.0 5 15 55.6%
2 1.5 5 0.8 15
3 2.0 5 1.0 15 66.7%
4 2.0 10 1.0 66.7%
（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做 运动。第1次实验时，弹簧测力计示数如图甲所示，为 N。第4次实验时，绳端移动距离s为 cm。
（2）第2次实验滑轮组的机械效率是 。
（3）分析表格中的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，机械效率与重物的 有关。
（4）小珠多次换用质量不同的动滑轮提升同一物体，重复上述实验过程，并绘制出η﹣G动图像，如图乙所示。可知：物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越 （填“高”或“低”）；多次实验的目的是 （选填“A”或“B”）。
A．多次测量取平均值减小误差
B．获得多组数据归纳出物理规律
30．（2022八下·澄海期末）如何提高滑轮组机械效率呢？为此同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究，用到的装置如图，实验数据记录如下表所示：
实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η
1 2 0.1 1.2 0.3 55.60%
2 2 0.2 1.2 0.6 55.60%
3 4 0.1 1.9 0.3 70.20%
4 4 0.1 1.3 0.5 61.50%
（1）实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计。
（2）分析表中数据可知：第4次实验是用 （选填“甲”“乙”或“丙”）图所示装置来完成的。
（3）通过比较1、2两次实验数据可得出：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上升高度 （选填“有关”或“无关”）。
（4）通过比较 两次实验数据可得出：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高（填实验次数的序号）。
（5）通过比较3、4两次实验数据可得出：不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率 （选填“越大”“越小”或“不变”）。
（6）根据以上结论和生活经验，你建议能提高滑轮组机械效率的措施有____（多选）
A．减轻动滑轮重 B．增加所提物体重
C．机械加润滑油 D．增加重物上升高度
31．（2021九上·宝应期中）用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。
（1）实验时，弹簧测力计挂在D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）
①实验中，将两个相同的钩码悬挂在A点，匀速将杠杆拉至图中虚线位置，弹簧测力计示数为F，每个钩码的质量为m，钩码上升高度h，弹簧测力计移动距离s，则杠杆的机械效率 。（用字母表示）
②若将三个相同的钩码悬挂在A点匀速提高时，该杠杆的机械效率为 ，则 。（填“<”“=”或“>”）
③将同一物体分别悬挂在A、B两点，匀速使拉力移动的距离时的机械效率分别为 和 ，则 。（填“<”“=”或“>”）
（2）若将同一物体悬挂在A点，弹簧测力计分别挂在C点和D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 。（“<”“=”或“>”）
32．（2021九上·淮南月考）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G/N 斜面高度h/m 拉力F/N 斜面长度s/m 机械效率η
1 较缓 5 0.2 2.4 1 41.7%
2 较陡 5 0.5 3.2 1 78.1%
3 最陡 5 0.7 4.3 1 81.4%
（1）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；
（2）该小组又进行了第4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0.5m和1m，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4.5N，他们测得这种情况下斜面的机械效率为 ；把第4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”）。
四、计算题
33．（2022八下·勃利期末）如图所示，工人用一质量均匀的杠杆将重为90N的货物匀速提高1m，物体挂在杠杆的中点位置，工人所用的拉力为60N，方向始终竖直向上。求：
（1）在此过程中总功为多少？
（2）杠杆的机械效率为多少？
34．（2022八下·双城期末）如图所示，重为80N的物体，在拉力F的作用下10s内匀速上升了2m，已知动滑轮重20N，若不计绳重及摩擦，在这一过程中，求：
（1）工人对物体所做的功；
（2）拉力F的功率；
（3）滑轮组的机械效率。
35．（2022八下·秦皇岛期末）如图所示，一建筑工人用80N拉绳子的力通过滑轮组将210N的重物匀速提高2m，不计摩擦及绳重。求：
（1）工人使用滑轮组时做的有用功为多少？
（2）绳子自由端移动的距离；
（3）拉力做的总功；
（4）滑轮组的机械效率为多少？
（5）动滑轮的重力是多少？
36．（2022八下·大埔期末）在某建筑工地上，为了搬运建筑材料，常常采用如图所示的简单机械。示意图中滑轮A与滑车连接，滑轮D固定在地面塔架上，钢丝绳拉力F由电动机提供。此滑轮组在1min内将质量为0.45t的建筑材料匀速提升12m，拉力F做的功为7.2×104J。（钢丝绳重和摩擦不计，g=10N/kg）求：
（1）滑轮组做的有用功。
（2）滑轮组的机械效率。
（3）钢丝绳拉动的速度。
37．（2022八下·寻乌期末）如图所示，将质量为90kg的物体从长4m，高1m的斜面底部匀速推上斜面顶端用了20s，已知沿斜面所用的推力是300N，取g＝10N/kg，求：
（1）推力对物体所做的有用功；
（2）推力的功率；
（3）该斜面的机械效率；
（4）物体运动时受到的摩擦力多大。
38．（2022八下·浚县期末）2021年7月，河南郑州及豫北出现大暴雨，局部特大暴雨，城市出现严重内涝灾害。为了尽快疏通道路，抢险救援人员利用如图所示的滑轮组将质量3t的故障车拖出公路，已知车轮与地面的总接触面积为5×10-2m2，地面对故障车的阻力为其重力的0.08倍，在水平拉力F为1×103N作用下车辆在30s内沿水平方向匀速直线移动了3m，g取10N/kg。求：
（1）故障车静止时对地面的压强；
（2）故障车受到地面的阻力；
（3）拉力F的功率；
（4）该滑轮组的机械效率。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】功率的概念；机械效率的大小比较；是否做功的判断
【解析】【解答】A．因为机械效率是有用功与总功的比值，所以机械效率越大，做的有用功不一定越多，A不符合题意；
B．功率是表示做功快慢的物理量，功率越大，做功越快，B符合题意；
C．有力作用在物体上，物体力的方向上没有移动距离，力不做功，C不符合题意；
D．机械效率是有用功与总功的比值，与功率的大小无关，D不符合题意．
故答案为：B
【分析】物体受力且在力的方向上移动距离，力对物体做了功；功率表示做功的快慢；机械效率是有用功和总功的比值大小。
2．【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】A．由图可知，甲滑轮是定滑轮，绳重和摩擦不计，使用该滑轮不省力，所以拉力等于物体的重力，为100N；乙滑轮是动滑轮，绳重和摩擦不计，使用该滑轮可以省一半的力，即拉力等于物体和滑轮总重力的一半，则
所以F甲＞F乙
A不符合题意；
BCD．把同样一袋沙提升相同的高度，由W有=Gh可知有用功是相同的，绳重和摩擦不计，甲做的总功等于有用功，乙做的总功等于有用功和克服动滑轮的重力做功之和，乙做的总功较多，由可知，有用功相同时，总功越大的，机械效率越小，所以η甲＞η乙
BC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】定滑轮是轴固定不动的滑轮，动滑轮是轴随被拉物体一起运动的滑轮； 使用定滑轮不省力但能改变力的方向，使用动滑轮能省一半力，但费距离；机械效率可以利用公式分析判断。
3．【答案】C
【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．由数据④中可知，钩码的重力为G=6N，钩码上升的高度为h=5cm=0.05m
故可知滑轮组所做的有用功为W=Gh=6N×0.05m=0.3J
A不符合题意；
B．由数据①可知，钩码上升的距离为5cm，弹簧测力计上升的距离为15cm，即弹簧测力计上升的高度为钩码上升高度的3倍，故可知实验所用滑轮组承重绳段数为n=3，B不符合题意；
C．要研究滑轮组机械效率与钩码重的关系，应控制其它条件不同，改变钩码的重力，故可选用数据①②④，C符合题意；
D．数据③④中，没有控制钩码的重力相同，故无法得出滑轮组的机械效率与钩码上升距离的关系，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用W=Fs求出总功与有用功及克服动滑轮自重做功，再根据滑轮组的机械效率计算公式分析解答。
4．【答案】C
【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】AC．因为不计绳重及摩擦，动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，由W额=G动h、W有用=G物h
可知，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，则由W总=W有用+W额可知拉力做的总功相同，由得到两滑轮组的机械效率相同，A不符合题意，C符合题意；
B．由图甲可知，n1=3，则绳端移动的距离s1=n1h=3×20cm=60cm=0.6m
由图乙可知，n2=2，则绳端移动的距离s2=n2h=2×20cm=40cm=0.4m
甲滑轮组拉力的功W1总=F1s1=6N×0.6m=3.6J
甲滑轮组拉力的功率
乙滑轮组拉力的功
W2总=F2s2=9N×0.4m=3.6J
乙滑轮组拉力的功率
甲滑轮组拉力的功率等于乙滑轮组拉力的功率，B不符合题意；
D．动滑轮的重力G动=2F1-G=3×6N-17N=1N
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据P=Fv可求出功率；由F=（GA+G动）可求出动滑轮的重力。由得到两滑轮组的机械效率关系。
5．【答案】D
【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】由图知，甲滑轮组中承担物重的绳子段数n=3，乙滑轮组中承担物重的绳子段数n=4。
AB．若重物上升高度为h，则两滑轮组中绳端移动的距离分别为s甲=3h，s乙=4h
甲滑轮组中拉力做的总功为W甲总=F1×3h
乙滑轮组中拉力做的总功为W乙总=F2×4h
已知F1=F2，所以W甲总＜W乙总，B不符合题意；
已知时间相同，由公式P 可知，P甲总＜P乙总，A不符合题意；
CD．甲、乙两滑轮组提升的物重G相同，设一个动滑轮的重为G动，不计绳重及摩擦，则甲滑轮组的机械效率为 甲 100%
同理可得，乙滑轮组的机械效率为 乙
所以 甲＞ 乙，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据物体的重力和高度的乘积，计算做功多少；根据拉力和距离的乘积计算总功；利用有用功和总功的比值计算机械效率；有用功相同时，额外功越大，机械效率越小。
6．【答案】C
【知识点】定滑轮及其工作特点；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】AB．定滑轮的实质是一个等臂杠杆，只能改变力的方向，而不省力，也不省距离，所以没有沿竖直方向向下拉物体时，拉力大小不变，机械效率不变，AB不符合题意；
C．使用定滑轮时拉力端移动距离s=h
该定滑轮的机械效率η= =50%
由于使用定滑轮时，要克服绳重和摩擦做额外功，使得定滑轮的机械效率只有50%，C符合题意；
D．使用动滑轮与定滑轮相比要多克服动滑轮的重力做功，因此若将此滑轮改为动滑轮，该装置的机械效率降低。D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】定滑轮的实质是一个等臂杠杆，只能改变力的方向，而不省力，也不省距离。使用动滑轮与定滑轮相比要多克服动滑轮的重力做功。定滑轮的机械效率η= ，据此计算即可。
7．【答案】A
【知识点】动滑轮拉力的计算；滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】据题知，甲装置中2段绳子承担重物，乙装置中3段绳子承担重物，滑轮质量相同，G1=G2。根据滑轮组平衡条件的
即F1>F2。
又根据 知
因为G1=G2，所以，η1=η2。BCD不符合题意，A符合题意。
故答案为：A。
【分析】不计绳重及摩擦，由F=（G+G动）比较力的大小；把相同的重物匀速提升相同的高度，做的有用功相同；不计绳重及摩擦，动滑轮重和提升高度都相同时，做的额外功相同；而总功等于有用功加上额外功，可知利用滑轮组做的总功相同，再根据η=可比较机械效率的大小。
8．【答案】B
【知识点】机械效率的计算
【解析】【解答】图甲中滑轮组n=2，由
可得拉力
则①错误。图甲中根据
可得动滑轮的重力
忽略绳重及一切阻力滑轮组的机械效率
用图乙绕法匀速提升400N重物时，机械效率
则②正确。分别用两种绕法匀速提升相同重物时，有用功相同，忽略绳重及一切阻力，克服动滑轮重力所做的功额外功。因同一滑轮组中动滑轮的重力不变，提升高度相通。则额外功相同，总功也相同，即 、 做功相等，机械效率也相同，则③错误，④正确。
故答案为：B。
【分析】根据滑轮组的物体重力和机械效率，可以计算拉力的大小；结合滑轮组的物体重力和拉力，可以计算动滑轮的重力；结合物体的重力和动滑轮的重力，可以计算滑轮组的机械效率。
9．【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.用同一个滑轮组提起不同的重物时，额外功不变，有用功不同，有用功和总功的比值不同，滑轮组的机械效率不同，A不符合题意；
B.滑轮组所做的额外功为克服动滑轮重力所做的功，因为两滑轮组中动滑轮重力不同，所以，即使重物G1、G2相等所做的额外功也不相等，B不符合题意；
C.滑轮组所做的总功为克服物体的重力和动滑轮重力所做的功，重物G1、G2相等，根据W＝Gh可知，提高相同的高度时所作有用功相同，动滑轮的重力不同所作额外功不同，F2做的总功大于F1做的总功，C不符合题意；
D.滑轮组所做的有用功为克服物体重力所做的功，若G1=G2当提升相同的高度时两滑轮组所做的有用功相等，但是F2做的额外功多，根据机械效率为有用功和总功的比值可知，甲的机械效率大于乙的机械效率，D符合题意；
故答案为：D
【分析】同一滑轮组提起重物不同时，所做的额外功相同，有用功不同，根据机械效率为有用功和总功的比值判断滑轮组机械效率是否变化；在W有相同情况，根据W总的大小关系，判断机械效率大小关系。
滑轮组所做的总功为克服物体的重力和动滑轮重力所做的功，根据W=Gh比较两者所做总功之间的关系；滑轮组所做的有用功为克服物体重力所做的功，根据W=Gh比较两者的大小，再根据机械效率为有用功和总功的比值比较两者机械效率之间的关系。
10．【答案】C
【知识点】机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】AB．由图知道，n=2，则绳子自由端移动的距离s绳=2s物=2×2m=4m
拉力做的功W总=Fs绳=60N×4m=240J
AB不符合题意；
C．克服物体和地面之间的摩擦力做的功为有用功，则有用功W有=fs物=90N×2m=180J
滑轮组的机械效率
C符合题意；
D．因物体在水平地面上做匀速运动，则此时A处绳子的拉力与物体受到的摩擦力是一对平衡力，所以，A点受到的拉力FA=f=90N
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据物体受到的力和距离的乘积，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。
11．【答案】D
【知识点】有用功和额外功
【解析】【解答】师傅不小心把水桶弄进水里，目的是为了把水桶提上来，所以对水桶做的功为有用功；但水桶里面有一些水，又不得不对水做功，所以对水做的功为额外功；手对绳子拉力做的功，包括对水做的功、对桶做的功、对绳子做的功为总功，ABC不符合题意；D符合题意。
故答案为：D。
【分析】人们在做功时，想要做的功是有用功，不想做又不得不做的功是额外功。
12．【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用；压强的大小及其计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】AB．由图可知，绕过动滑轮且对动滑轮施加拉力的绳子股数n=3，当工人用F2=300N的拉力拉绳时，货箱匀速上升，把动滑轮和货箱看成一个整体，整体受到竖直向下的重力G总、竖直向上的绳子拉力F拉，此时二力平衡，大小相等，即G总=F拉，动滑轮和货箱总重力为
绳子的拉力为
G货=800N，不计绳重和摩擦，由上推出，动滑轮的重力为
当工人用F1=200N的拉力拉绳时，货箱没动，把动滑轮和货箱看成一个整体，受到竖直向上的3段绳子的拉力、地面竖直向上的支持力和竖直向下的总重力，根据力的平衡条件可知
得出地面对货箱的支持力为
由于货箱对地面的压力与地面对货物的支持力是一对相互作用力，大小相等，故货箱对地面的压力
货箱的底面积为
货箱对地面的压强为
AB不符合题意；
C．由图可知，绕过动滑轮且对动滑轮施加拉力的绳子股数n=3，货箱匀速上升时，货箱上升的速度为v=0.2m/s，绳自由端移动速度为
拉力F2=300N，货箱匀速上升时，拉力的功率为
C符合题意；
D．由图可知，绕过动滑轮且对动滑轮施加拉力的绳子股数n=3，货箱匀速上升高度为h，则绳子自由移动距离为
提升货箱做的有用为
拉力所做的总功为
货箱匀速上升时，滑轮组的机械效率为
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据滑轮组绳子的拉力，结合动滑轮重力计算物体受到的拉力，结合物体的重力计算物体受到的支持力，利用压力和受力面积的比值， 计算压强；根据力和速度的乘积，计算功率的大小；利用有用功和总功的比值， 计算机械效率。
13．【答案】D
【知识点】机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】A．使用任何机械都不省功，所以利用此装置不能省功，A不符合题意；
BC．由题意知，将物体从斜面底端匀速拉到顶端所做的有用功W有=Gh=100N×4m=400J
所做的总功W总=Fs=50N×10m=500J
额外功W额=W总-W有=500J-400J=100J
物体所受的摩擦力
BC不符合题意；
D．该斜面的机械效率
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据物体的重力和高度的乘积，计算有用功；根据力和距离的乘积计算功；有用功和总功的比值， 计算机械效率；总功和有用功的差，计算额外功；结合距离计算摩擦力。
14．【答案】A
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮（组）的机械效率；滑轮与功的综合题
【解析】【解答】①计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率
由图象可知当物体的重力为120N时，滑轮组的机械效率80%，即
解得动滑轮重力为G动=30N
故①错误；
②图知绳子的有效段数n=3，不计绳重和摩擦，当G物=150N时，小林对绳子的拉力
故②正确；
③不计绳重和摩擦，当G物′=120N时，小林对绳子的拉力
根据
可知，绳子自由端移动的速度
则物体上升的速度
故③错误；
④人的重力G人=m人g=40kg×10N/kg=400N
由压强公式可知，水平高台能承受的最大压力F压=pS=12500Pa×0.04m2=500N
则人受到的最大支持力F支=F压=500N
由力的平衡条件可知，绳子的最大拉力F最大=F支-G人=500N-400N=100N
因为不计绳重和摩擦时，作用在绳子自由端的最大拉力为
则小林所能提升的最大物重G最大=nF最大-G动=3×100N-30N=270N
根据①可知滑轮组的机械效率
因动滑轮的重力不变，当重物的重力最大时，机械效率最高，则该滑轮组所能提升物体的最大机械效率
故④正确。
综上所述：A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据公式，求出动滑轮重力；根据公式，求出拉力大小；根据公式，求出绳子速度大小，再根据，求出物体上升的速度；根据公式，求出最大机械效率。
15．【答案】B
【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．物体在水平地面上移动的距离为s物=vt=0.2m/s×10s=2m
由图可知，动滑轮上有3段受力的绳子，则绳子自由端移动的距离为s=ns物=3×2m=6m
拉力F做的总功为W总=Fs=100N×6m=600J
A不符合题意；
B．滑轮组的机械效率为
所以物体与地面间的滑动摩擦力为f=3ηF=3×60%×100N=180N
B符合题意；
C．有用功为W有用=f s物=180N×2m=360J
额外功为W总-W有用=600J-360J=240J
C不符合题意；
D．拉力做功的功率为
D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据速度和时间的乘积，计算路程；利用力和距离的乘积，计算做功多少；根据物体受到的力和对应的距离的乘积，计算有用功；总功和有用功的差，计算额外功，功和时间的比值，计算功率。
16．【答案】C
【知识点】功率的计算；重力及其大小的计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】A．此重物的重力G=mg=240kg×10N/kg=2400N
小澄对重物做的有用功W有用=Gh=2400N×2m=4800J
A不符合题意；
B．小澄做的总功W总=Fs=1200N×5m=6000J
B不符合题意；
C．小澄做功所用时间t=1min=60s
小澄做功的功率
C符合题意；
D．此简易斜面装置的机械效率
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据物体的质量计算重力；利用重力和高度的乘积计算有用功；根据拉力和距离的乘积计算总功；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。
17．【答案】B
【知识点】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】①如图所示，一共有两段绳子分担动滑轮重，故绳子自由端移动的距离为
拉力F做功为
故①错误；
②动滑轮的重力为
故②正确；
③拉力F做的额外功为
故③错误；
④如用该装置匀速提升重力为950N的物体，则该滑轮组的机械效率为
故④正确，故综上所述，②④正确，B符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据拉力和距离的乘积计算做功多少；根据物体受到的重力和滑轮组绳子的拉力，可以计算动滑轮的重力；根据物体的重力和高度的乘积计算有用功；有用功和总功的比值， 计算机械效率。
18．【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．由题意可知，物体移动的距离s=vt=0.2m/s×10s=2m
动滑轮上有三股绳，绳端移动的距离是物体移动距离的3倍，所以绳端移动的距离为6m，A不符合题意；
B．克服物体A与地面的摩擦力所做的功为有用功，不是额外功，B不符合题意；
C．由题意及前面分析可知，有用功为
总功为拉力所做的功，由功率计算公式变形可知总功为
C符合题意；
D．相同情况下，若用该滑轮组匀速拉动质量更大的物体时，物体与地面的摩擦力增大，有用功增大，而系统的额外功不变，有用功占总功的比值增大，滑轮组的机械效率应该增大，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据滑轮组绳子股数，判断绳子移动的距离；根据物体受到的力和距离的乘积，计算做功多少；根据功率和时间的乘积计算总功，利用有用功和总功的比值， 计算机械效率。
19．【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．在滑轮组中，B滑轮其轴固定不动，为定滑轮，A滑轮会随着物体一起移动，是动滑轮，A不符合题意；
B．有用功为W有=fs物=9N×1m=9J
总功为W总=Fs绳=5N×2m=10J
额外功为W额=W总-W有=10J-9J=1J
B不符合题意；C．拉力F的功率为
C不符合题意；
D．滑轮组的机械效率为
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】随物体一起移动的滑轮为动滑轮；轴固定不动的滑轮为定滑轮；拉力端移动距离s=ns物，利用W总=Fs求拉力做功，W有=fs物计算有用功，从而计算额外功。
由P=计算拉力的功率。
利用W有=fs物计算有用功；由计算滑轮组的机械效率。
20．【答案】D
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮（组）的机械效率；斜面的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A．设甲、乙中重物上升的高度均为h，则由表中数据可得，甲的机械效率为
因乙中动滑轮上有三股绳子承重，故由表中数据可得，乙的机械效率为
故可知甲的机械效率比乙的大，A不符合题意；
B．由表中数据可知，使用图乙滑轮提升N时，绳子自由端的拉力F乙大于物体N的重力GN，故可知使用图乙滑轮提升N时不省力，B不符合题意；
CD．由图丙中及表中数据可知，使用斜面提升物体M时所做的总功为W总=F丙s=4N×5m=20J
所做的有用功为W有=GMh=5N×3m=15J
故丙的机械效率为
故可知甲的机械效率比丙的小，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据计算出甲、乙两图中的机械效率；根据η=以及L与h的关系表示出丙图的机械效率，然后进行比较；根据拉力的大小、物体重力分析是否省力。
21．【答案】2.7；62.5%
【知识点】机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】此过程所做有用功为W有=Gh=9N×0.3m=2.7J
所做总功为W总=Fs=3.6N×1.2m=4.32J
斜面的机械效率为
【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。
22．【答案】6；10；72；83.3
【知识点】滑轮（组）的机械效率；滑轮与功的综合题
【解析】【解答】由图知，动滑轮上有三段绳子，则n=3，绳子自由端移动距离s=3h=3×2m=6m
拉力做的总功W总=Fs=60N×6m=360J
克服物重做的有用功W有用=Gh=150N×2m=300J
克服动滑轮的重力做的功W动=W总-W有用-W额外1=360J-300J-40J=20J
动滑轮的重力
拉力的功率
滑轮组的机械效率
【分析】根据s=3h，求出绳子移动的距离；根据W动=W总-W有用-W动及，求出动滑轮重；根据，求出功率；根据，求出机械效率。
23．【答案】250；80
【知识点】滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】由乙图知，当G=100N时，η=50%，因不考虑绳子重和摩擦，则滑轮组的机械效率，即：，解得：G动=100N；
由甲图知，滑轮组由2段绳子承担物重，当货物的重力为400N时，因不考虑绳子重和摩擦，则此时的拉力：此时滑轮组的机械效率：．
故答案为250；80．
【分析】根据，求出拉力大小；根据，求出机械效率。
24．【答案】500；83%；100
【知识点】机械效率的计算；斜面的机械效率；功的计算及应用
【解析】【解答】木箱的重力G=mg=100kg×10N/kg=1000N
假设斜面光滑，则FL=Gh
沿斜面施加的推力
若实际用力为600N，则此斜面的机械效率
沿斜面推箱子时所做的额外功W额外=W总-W有用=FL-Gh=600N×4m-1000N×2m=400J
则重物受到的摩擦力
【分析】根据质量计算重力；根据物体的重力和高度的乘积计算有用功，斜面拉力和斜面的长度计算总功，有用功和总功的比值，计算机械效率；总功和有用功的差，计算额外功，结合距离计算摩擦力。
25．【答案】100；80%；变大
【知识点】机械效率的大小比较；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】拉力做功是
有用功为
动滑轮的机械效率是
在不计绳重和摩擦的情况下，动滑轮不变，则所做额外功不变，重100N的物体匀速提升相同的高度，有用功增大，故同一滑轮组，提升的重物越重，机械效率越大。
【分析】根据力和距离的乘积计算做功多少；根据重力和高度的乘积计算有用功，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；动滑轮相同时，物体重力越大， 机械效率越大。
26．【答案】80%
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】从题意可知滑轮组的承重绳股数为，A物体沿着水平面移动
绳子自由端移动距离为
滑轮组机械效率为
【分析】根据，求出机械效率。
27．【答案】>；>；<
【知识点】功率大小的比较；定滑轮及其工作特点；动滑轮拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【解答】甲图中为定滑轮，若不计绳重与摩擦，滑轮比物体轻，则所用的拉力F甲=G
乙图中为动滑轮，不计绳重与摩擦，滑轮比物体轻，作用在绳子自由端的力为
故有F甲>F乙
质量相同的物体在相同的时间内匀速提升相同的高度，根据W=Gh，甲、乙做的有用功相同。因不计绳重与摩擦，故甲图中没有做额外功，所做的总功等于有用功，乙中要克服动滑轮的重力做额外功，有用功小于总功，根据可知，机械效率η甲>η乙
质量相同的物体在相同的时间内匀速提升相同的高度，根据有，
可知拉力的功率P甲【分析】定滑轮可以改变力的方向，动滑轮可以省力；使用动滑轮时，对动滑轮做了额外功，机械效率较小；根据功和时间的比值， 计算功率。
28．【答案】100；80%
【知识点】功率计算公式的应用；机械效率的计算
【解析】【解答】由图可知， n=2，则绳子自由端移动的速度v绳=nv物=2×0.2m/s=0.4m/s
工人师傅拉力的功率
物体在运动时受到地面的摩擦力
该滑轮组的机械效率
【分析】根据力和速度的乘积，计算功率的大小；利用物体的力和滑轮组绳子的拉力，计算滑轮组的机械效率。
29．【答案】（1）匀速；0.6；30
（2）62.5%
（3）重力
（4）低；B
【知识点】机械效率的计算；滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1）实验过程中，为使弹簧测力计示数保持稳定，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做匀速运动。
如图甲，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为0.6N。
由图甲可知，承担动滑轮及物体的绳子为3段，绳端移动距离s=3h=3×10cm=30cm
（2）第2次实验，有用功为W有用=Gh=1.5N×5×10-2m=0.075J
所做的总功为W总=Fs=0.8N×15×10-2m=0.12J
滑轮组的机械效率为
（3）分析表格中的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，钩码重力越大，机械效率越高，即机械效率与重物的重力有关，与重物上升的高度无关。
（4）由图乙可知，物体所受的重力相同时，G动越大，η越小，即滑轮组的机械效率越低；
通过多次实验，获得多组数据，才能归纳出滑轮组的机械效率与动滑轮重力之间的规律。A不符合题意，B符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）测量滑轮组的机械效率时，拉动绳子要匀速直线运动；根据测力计指针位置，测量拉力的大小；根据物体移动的距离和绳子股数，计算绳子的移动距离；
（2）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；
（3）滑轮组的机械效率和物体的重力有关；
（4）物体重力相同时，动滑轮越重，机械效率越小；多次实验可以探究规律的普遍性。
30．【答案】（1）匀速
（2）丙
（3）无关
（4）1、3
（5）越小
（6）A；B；C
【知识点】机械效率的计算；滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1）为了准确测出滑轮组的机械效率，应使弹簧测力计沿竖直方向做匀速直线运动。
（2）根据表格中的数据可知，第4次实验时，钩码上升的高度为0.1m，绳端移动的距离为0.5m，根据公式s=nh可得
图甲中，绳子的承重段数n1=3；图乙中，绳子的承重段数n2=3；图甲中，绳子的承重段数n3=5，所以第4次实验是用丙图所示装置来完成的。
（3）通过比较1、2两次实验数据可知，滑轮组和提升物体的重力相同，绳子的承重段数相同，物体上升高度不同而机械效率相同，所以可以得出结论，使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与重物上升高度无关。
（4）根据表格中的数据可知，1、3两次实验，钩码上升的高度为0.1m，绳子自由端移动的距离为0.3m，根据公式s=nh可得
所以它们使用同样的滑轮组，即使用的是甲、乙两图，通过得出的实验数据可知，提升的物体重力越大，滑轮组的机械效率越高，所以可以得出结论：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高。
（5）通过比较3、4两次实验数据可知，第3次实验使用的是乙图，第4次实验使用的是丙图，它们虽然提升物体的重力相同，但是第3次的机械效率大于第4次的机械效率，而且由图可知，乙中动滑轮的重力小于丙中动滑轮的重力，所以可得出结论：不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率越大。
（6）A．减轻动滑轮重根据（5）中结论可知，可以提高滑轮组的机械效率；A符合题意；
B．增加所提物体重根据（4）中结论可知，可以提高滑轮组的机械效率；B符合题意；
C．滑轮组的机械效率为
所以机械加润滑油，可以减小绳子端的拉力，根据上式可得，可以提高滑轮组的机械效率；C符合题意；
D．增加重物上升高度根据（3）中结论，不可以提高滑轮组的机械效率。D不符合题意。
故答案为：ABC。
【分析】（1）探究滑轮组的机械效率时，拉动测力计要匀速直线运动；
（2）根据绳子的距离和物体的距离的关系，判断滑轮组的股数；
（3）改变物体上升距离时，滑轮组的机械效率不变；
（4）探究机械效率和物体的重力关系时，要保持滑轮相同；
（5）探究机械效率和动滑轮重力的关系，要保持物体的重力相等；
（6）提高机械效率的方法有：增大物体的重力、减小动滑轮重力、减小摩擦力等于。
31．【答案】（1）；>；<
（2）=
【知识点】机械效率的计算；杠杆机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1）①在实验过程中，有用功是W有用＝Gh，总功是W总＝Fs，所以杠杆的机械效率是
②将三个相同的钩码悬挂在A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η2＞η1。
③将同一物体由悬挂的A点变为B点时，物体的力臂变大，由杠杆的平衡条件可知拉力F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。
（2）若将同一物体悬挂在A点，弹簧测力计分别挂在C点和D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。
【分析】（1）根据重力和高度的乘积计算有用功，根据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；使用杠杆时，物体的重力越大，机械效率越大；物体相同时，额外功越大，机械效率越小；
（2）当有用功相同，额外功相同时，杠杆的机械效率相同。
32．【答案】（1）省
（2）55.6%；2；低
【知识点】机械效率的计算；斜面机械效率的测量实验；功的计算及应用
【解析】【解答】（1）由记录的数据可以看出斜面的倾斜程度越缓时，沿斜面的拉力F越小，则斜面越省力。
（2）克服物块重力做的有用功为W有=Gh=5N×0.5m=2.5J
则拉力做的总功为W总=Fs=4.5N×1m=4.5J
则斜面的机械效率为
第4次和第2次斜面的长度和高度相同，从数值上可以看出斜面越粗糙机械效率越小。
【分析】（1）利用斜面提升相同物体时，斜面越平缓，越省力；
（2）根据物体的重力和高度的乘积计算有用功，根据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；斜面越粗糙，摩擦力越大，额外功增大，机械效率减小。
33．【答案】（1）解：由图知道，物体挂在杠杆的中点位置，则L动=2L阻
则动力移动距离s是阻力移动距离的二倍，所以拉力移动距离s=2h=2×1m=2m
拉力做的总功W总=Fs=60N×2m=120J
答：在此过程中总功为120J；
（2）解：根据题意知道，有用功W有用=Gh=90N×1m=90J
机械效率
答：杠杆的机械效率为75%。
【知识点】机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据力和距离的差距计算做功多少；
（2）根据重力和高度的乘积计算有用功，有用功和总功的比值， 计算机械效率。
34．【答案】（1）解：工人对物体所做的功即克服物体重力所做的功W=Gh=80N×2m=160J
答：工人对物体所做的功为160J；
（2）解：因忽略绳重及摩擦，所以绳子自由端拉力
绳子自由端移动的距离s=2m×2=4m
拉力F的功率
答：拉力F的功率为20W；
（3）解：滑轮组的机械效率
答：滑轮组的机械效率为80%。
【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】【分析】（1）根据物体的重力和高度的乘积计算做功；
（2）根据物体重力和动滑轮重力，结合绳子股数，计算拉力；根据力和距离的乘积计算做功，功和时间的比值， 计算功率；
（3）利用有用功和总功的比值，计算机械效率。
35．【答案】（1）解：工人做的有用功
答：工人使用滑轮组时做的有用功为420J；
（2）解：滑轮组中由3根绳子承担物重，则则绳端移动的距离s=nh=3×2m=6m
答：绳子自由端移动的距离是6m；
（3）解：拉力做的总功
答：拉力做的总功480J；
（4）解：滑轮组的机械效率
答：滑轮组的机械效率为87.5%；
（5）解：动滑轮的重力G动=3F-G物=3×80N-210N=240N-210N=30N
答：动滑轮的重力是30N。
【知识点】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】【分析】（1）根据物体的重力和高度的乘积计算有用功；
（2）根据物体的移动距离和绳子股数，计算绳子的距离；
（3）根据绳子的拉力和移动距离的乘积，计算总功；
（4）利用有用功和总功的比值， 计算机械效率；
（5）根据滑轮组绳子的拉力和物体的重力，可以计算动滑轮的重力。
36．【答案】（1）解：根据题意知货物质量为
货物被提升的高度为
提升建材时所做的有用功为
答：滑轮组做的有用功为。
（2）解：由题意知拉力F做的功为7.2×104J，故总功为
机械效率为
答：滑轮组的机械效率为75%。
（3）解：钢丝绳拉动的距离
钢丝绳拉动的速度
答：钢丝绳拉动的速度为。
【知识点】速度公式及其应用；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据物体的质量计算重力，结合重力和高度计算做功多少；
（2）根据有用功和总功的比值， 计算机械效率；
（3）利用路程和时间的比值， 计算速度。
37．【答案】（1）解：推力对物体所做的有用功
答：推力对物体所做的有用功为900J
（2）解：推力的功率
答：推力的功率为60W；
（3）解：推力所做的功为总功W总=Fs=300N×4m=1200J
该斜面的机械效率为
答：该斜面的机械效率为75%；
（4）解：把物体推上斜面做的额外功
额外功就是物体克服摩擦做的功，物体运动时受到的摩擦力为
答：物体运动时受到的摩擦力为75N。
【知识点】功率计算公式的应用；斜面的机械效率；有用功和额外功
【解析】【分析】（1）根据公式W=Gh，可求出有用功；
（2）根据公式，可求出推力的功率 ；
（3）根据公式 W总=Fs 及，可求出机械效率；
（4）根据公式，可求出摩擦力 。
38．【答案】（1）解：由题意中车得质量m车=3t=3×103kg
则汽车对地面压力F压=G车=m车g=3×103kg×10N/kg=3×104N
则车对地面压强
答：故障车静止时对地面的压强为6×105Pa；
（2）解：由题意得车受到阻力F阻=0.08G车=0.08×3×104N=2.4×103N
答：故障车受到地面的阻力为2.4×103N；
（3）解：由图可知该滑轮组绳子承重段数n=3，自由端移动距离s=3×3m=9m
拉力做功W=Fs=1×103N×9m=9×103J
拉力的功率
答：拉力F的功率为300W；
（4）解：拉力做的有用功W有=F阻s车=2.4×103N×3m=7.2×103J
拉力做的总功W总=Fs=1×103N×9m=9×103J
滑轮组的机械效率
答：该滑轮组的机械效率80%。
【知识点】功率的计算；重力及其大小的计算；压强的大小及其计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据物体的质量计算重力，根据水平面上物体的重力计算压力；利用压力和受力面积的比值， 计算压强；
（2）利用摩擦力和重力的关系，计算摩擦力的大小；
（3）根据力和距离的乘积计算做功多少，功和时间的比值， 计算功率；
（4）根据力和距离的乘积计算功的大小，拉力和移动的距离的乘积计算总功，有用功和总功的比值， 计算机械效率。
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