2018-2019学年沪科版物理八年级下学期 10.5 机械效率 同步练习（基础练习）
一、选择题（共14小题）
1．（2018·东营）对物理概念的理解是学好物理的关键。关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（ ）
A．通过改进机械的性能可以使机械效率达到100%
B．做功多的机械，功率一定大
C．功率大的机械，做功一定快
D．做功快的机械，机械效率一定高
2．如图1所示，拉力F使物体竖直匀速上升，下列说法正确的是（ ）
A．拉力F 做的功是有用功
B．提升动滑轮做的功是额外功
C．拉力F 移动的距离是物体移动距离的 2 倍
D．物体越重，滑轮组的机械效率越低
3．用如图2所示的滑轮组匀速提升200N的重物G，竖直向上的拉力F为100N，重物被提升1m，不计绳重和滑轮的摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．拉力做的额外功是100J B．动滑轮的重力为50N
C．拉力做的总功是200J D．绳子末端移动的距离是2m
4．如图3所示的装置，用250N的拉力F将重为400N的物体匀速提升2m，下列计算结果正确的是（ ）
A．总功为800J B．有用功为500J
C．额外功为300J D．机械效率为80%
5．工人用如图4所示的动滑轮，将重1000N的物体在5s内匀速竖直提升了1m，人对绳自由端
的拉力F为600N，不计绳重和摩擦。以下结论正确的是（ ）
A．动滑轮的有用功为600J B．动滑轮的重力为400N
C．滑轮的机械效率为83.3% D．拉力F的功率为120W
6．如图，两个滑轮组由每个质量相同的滑轮组成，不计摩擦和绳重。用它们分别将物体G1、G2提高相同的高度（ ）
A．若G1＝G2，拉力做的额外功相同
B．若G1＝G2，拉力做的总功相同
C．若G1＝G2，甲的机械效率大于乙的机械效率
D．用同一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变
7．如图所示的甲、乙两滑轮组，在相同的时间内用大小相同的力F1、F2分别把同一重物提升到相同的高度，则下列说法不正确的是（ ）
A．力F1做功的功率大 B．甲滑轮组的额外功较大
C．乙滑轮组的机械效率高 D．甲、乙两个滑轮组的总功相同
8．用如图甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N、绳重和摩擦力不计。则下面判断正确的是（ ）
A．F甲＜F乙 B．η甲＜η乙 C．η甲＞η乙 D．F甲＝F乙
9．工人用滑轮组把一箱箱货物从一楼提升到五楼，在滑轮组上加润滑油后，机械效率提高了，则加润滑油后工人提升同样的重物时，做的（ ）
A．有用功减小，总功不变 B．有用功不变，总功减小
C．有用功增加，总功增加 D．有用功减小，总功减小
10．用图甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N，绳重和摩擦力不计。则作用在绳子末端的拉力和机械效率为（ ）
A．F甲＝F乙；η甲＝η乙 B．F甲＜F乙；η甲＜η乙
C．F甲＞F乙；η甲＜η乙 D．F甲＞F乙；η甲＞η乙
11．用滑轮组竖直向上提升重物，不计绳重和摩檫，下列措施能提高滑轮组机械效率的是（ ）
A．增大重物上升的速度 B．增大重物上升的高度
C．减小定滑轮的重力 D．减小动滑轮的重力
12．用四个相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，用它们提起相同的货物，不计绳子与滑轮的摩擦，则（ ）
A．乙图滑轮组可以省三分之一的力
B．两组机械效率相同
C．甲滑轮组机械效率较高
D．乙滑轮组机械效率较高
13．用如图所示的滑轮组（不计绳重和绳子与滑轮的摩擦力），滑动轮的重力为15N把60N的重物1s内匀速提高1m时，下列说法正确的是（ ）
A．机械效率为75%
B．绳子自由端向下移动速度为1m/s
C．拉力做功的功率为37.5W
D．绳子的拉力为37.5N
14．山区里的挑夫挑着物体上山时，行走的路线呈“S”形，目的是（ ）
A．加快上山时的速度 B．省力
C．减小对物体的做功 D．工作中养成的生活习惯
二、多选题（共7小题）
15．建筑工地上需要将6块相同的砖从地面运送到楼顶，工人师傅利用如图11所示的装置分三次运送，第一次运1块，第二次运2块，第三次运3块。每次运送时，砖都匀速上升，绳重及摩擦均忽略不计。这三次拉力依次为F1、F2、F3，效率为η1、η2、η3，则（ ）
A．F1+F2＝F3 B．F1+F2＞F3
C．η1+η2＝η3 D．η1＜η2＜η3
16．（2017九上·泰州期中）如图甲所示，甲在用滑轮组提升重物，乙仅改变了滑轮组的绕法，使用改进后滑轮组来提升同样的重物，如图乙所示，（不计绳重和摩擦）则乙改进后与甲相比，下列说法正确的是（ ）
A．比甲费力，械效率降低 B．比甲省力，机械效率提高
C．比甲省力，做的有用功相同 D．比甲省力，机械效率不变
17．关于功、功率、机械效率说法正确的是（ ）
A．功率越大，做功越快，机械效率越大
B．做功越少，功率越小，机械效率越小
C．功率越大，做功越快，与机械效率无关
D．机械效率越大，表明它做的无用功比例越少
18．如图所示，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s 内匀速上升了1m．已知拉绳子的力F为500N，则提升重物的过程中（ ）
A．做的有用功是800J B．拉力F的功率是100W
C．绳子自由端被拉下3m D．滑轮组的机械效率是60%
19．如图所示，甲、以两套装置所用滑轮的质量均相等，用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同的高度。若G1＝G2，所用竖直向上的拉力分别为F1和F2，拉力做功的功率分别为P1和P2，两装置的机械效率分别为η1和η2（忽略绳重和摩擦）。则下列选项不正确的是（ ）
A．F1＞F2 η1＜η2 P1＜P2 B．F1＞F2 η1＝η2 P1＝P2
C．F1＜F2 η1＜η2 P1＜P2 D．F1＜F2 η1＞η2 P1＞P2
20．质量为6kg的物体A放在水平桌面上，利用如图所示的装置在10N的拉力作用下使物体以1m/s的速度做匀速直线运动，已知滑轮组机械效率为80%，不计滑轮和绳重，则下列说正确的是（g取10N/kg）（ ）
A．弹簧测力计的示数是10N
B．物体A受到水平桌面的摩擦力小于30N
C．在1s内拉力F所克服的额外功为6J
D．在A物体上面再放一个物体B时。滑轮组机械效率大于80%。
21．某同学不小心把水桶掉进井里，当他把桶从井里捞出来时，桶里带了一些水，下面有关有用功、额外功和总功的说法正确的是（ ）
A．克服桶的重力做的功是总功
B．克服桶内水的重力做的功是总功
C．克服桶的重力做的功是有用功
D．提水的功与提桶的功之和是总功
三、填空题（共10小题）
22．在物理学中，把 功和总功的比值叫做机械效率。由于存在额外功，机械效率总 （选填“大于”、“等于”、“小于”）1。
23．用图甲、乙两种方式匀速将同一物体提升相同的高度，绳重和摩擦力不计。则拉力F对重物做的功W甲 W乙，机械效率：η甲 η乙．若乙图中再挂一物体，机械效率将 。
24．（2018·莱芜模拟）如图所示，斜面长为s＝2m，高为h＝1m。装卸工人用沿斜面向上的拉力F将重1000N的货物从斜面底端匀速拉到顶端，用时10s，不计空气阻力，斜面的机械效率为80%，则工人拉力F的功率为 W，货物在运动过程中受到斜面的摩擦力为 N。
25．如图所示，某人用平行于斜面的拉力，把一个重为1000N的物体，沿着倾角为30°的斜面由底端匀速向上拉动5m，已知拉力F的大小为600N，则拉力做的功为 J，此斜面的机械效率为 ，物体所受斜面的摩擦力为 N。
26．如图所示，当工人师傅用40N的拉力向下拉绳时，可使重60N的重物匀速上升10m，此过程中滑轮组的机械效率为 。
27．如图，在斜面上将一个重为5N的物体匀速拉到顶端，沿斜面向上拉力为2N，斜面长4m，高1m。则拉力做的有用功为 J，生活中我们利用斜面可以省力但不能省 。
28．小强同学利用如图甲所示的滑轮组将货物运送到楼上，不计绳子和摩擦，如果所送货物重G从20N开始逐渐增加，每次均匀拉动绳子，且提升同样的高度，图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物的重力的增加而变化的图象，根据图象可以知道动滑轮重为 N，当货物重G为180N时，滑轮组的机械效率是 。
29．如图所示，在滑轮组的作用下，重100N的物体以0.2m/s的速度匀速上升，动滑轮重为20N，不计绳重和摩擦，则绳子自由端的拉力F＝ N，该滑轮组的机械效率η＝ ，拉力F做功的功率P＝ W
30．如图所示的滑轮组将重10N的物体匀速提升0.1m，所用时间为2s，作用在绳子末端的拉力F为6N（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦），所做的有用功为 J，动滑轮自重 N，拉力F做功的功率为 W，该滑轮组的机械效率为 。
31．（2018九上·宜兴期中）如图所示用滑轮组：匀速提起一个重为350N的物体，物体在10s内竖直上升了1m，人拉绳的力为250N，试问：人拉绳子做功的功率为 W，滑轮组的机械效率为 ，动滑轮重 （不计绳重和摩擦）
四、实验探究题（共3小题）
32．在“探究滑轮组的机械效率”的实验中，小明利用三个滑轮组进行了4次测量，如图所示。已知甲、丙滑轮组中的动滑轮的重力相等，且小于乙滑轮组中动滑轮的重力。实验数据如下
表：（实验中不计绳重和摩擦）
次数 钩码重力/N 钩码匀速上升的距离h/m 绳子自由端的拉力F/N 绳子自由端移动的距离s/m 机械效率η
1 2 0.1 1.2 0.2 83.3%
2 4 0.1 2.2 0.2 90.9%
3 4 0.1 2.7 0.2 74.1%
4 2 0.1 0.8 0.3
（1）实验中应 拉动弹簧测力计。
（2）第四次实验滑轮组的机械效率为 。
（3）对比4次实验数据，可知滑轮组机械效率与 有关，与 无关。
（4）【拓展】甲、乙两个滑轮组中的动滑轮的重力之比为 。
（5）利用甲装置在2s内提升9.6N的重物上升0.1m，拉力的功率是 W。
33．交流与评估是科学探究的一个重要环节。光明中学的同学，利用如图所示的实验装置完成了“测滑轮组机械效率”的实验以后，进行了小组交流，如表是各小组的实验数据记录：
实验小组 钩码重G（N） 动滑轮G′（N） 拉力F（N） 滑轮组的机械效率η
1 0.5 0.4 0.35 47.6%
2 0.5 0.4 0.38 43.9%
3 1 0.6 0.62 53.8%
4 1 0.8 0.71 46.9%
5 2 0.6 0.98 68.0%
6 2 0.8 1.06 62.9%
请你对表中各小组的实验数据进行分析比较，回答下列问题：
（1）1、2两个小组的动滑轮重相同，提起的钩码重也相同，测出的滑轮机械效率却不同，原因不可能是下列的（ ）
A．滑轮的轮与轴间的摩擦力大小不同
B．测拉力时没有使测力计匀速上升
C．测拉力时拉力的方向没有竖直向上
D．钩码被提升的高度不同
（2）分析3、4两组数据可以得出的结论是
（3）分析3和 两组数据可知：使用同一滑轮组所提物体越重，机械效率越高
（4）分析表中数据可知，F≠ ，可能的原因是： 。
34．小芳和小兰运用如图所示的实验装置测定了滑轮组的机械效率，在全班交流实验结果时，老师提出：如果各组所用滑轮和串绕绳子的方式不变，改变其它因素，是否会影响它们的机械效率呢？大家积极思考，提出了各种猜想，概括起来有如下几种：
猜想1：可能与匀速提升的速度大小有关；
猜想2：可能与被提升的钩码重有关；
猜想3：可能与钩码被提升的高度有关。
小芳和小兰分别根据各自的猜想进行了探究，每次提升的高度相同，实验记录如下表：
（A）从表二数据中可以发现，小兰探究的猜想是第 种猜想
（B）请根据小兰（表二）和小芳（表三）的实验记录，在表中写出这次探究的结果。
表二
控制因素 钩码重/N 绳端拉力/N 机械效率
相同的速度提升 10 4 83.3
15 5.4 87.7
探究结果
表三
控制因素 钩码重/N 绳端拉力/N 机械效率
较小提升速度 10 4 83.3
较大提升速度 10 4 83.3
探究结果
（C）归纳他两的实验探究，你所得的结论是 。
五、综合应用题（共6小题）
35．一个滑轮将重3600N的货物提高4米，如果额外功是9600J，滑轮组做的有用功是多少？总功是多少？机械效率是多少？滑轮组在哪些方面消耗了额外功？我们应该如何提高机械的机械效率？能否使机械效率达到100%为什么？
36．工人用如图所示的滑轮组提升重物，在l0s内将210N的物体匀速提升2m。已知工人的拉力为80N（不计绳重与摩擦阻力），求：
（1）对重物做的有用功；
（2）工人做功的功率；
（3）滑轮组的机械效率；
（4）为了改变施力的方向，某同学采用了滑轮组的另一种绕法，此时工人的拉力为多大。
37．如图所示，用滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速移动，在40S内移动了8m，拉力F做的功为1280J。
（1）求拉力F的大小和功率；
（2）若滑轮组的机械效率为95%，求动滑轮的重力（不计绳重及绳子与滑轮间的摩擦）。
38．如图所示的滑轮组，物体重72N，绳自由端的拉力为30N，如果物体匀速升高1m。求：
（1）拉力F所做的功；
（2）滑轮组的机械效率。
39．如图所示，滑轮组在向下的拉力F作用下，将重为600N的钢材匀速提起，在20s内物体上移的距离为h＝2m。
（1）计算物体上升的速度；
（2）计算有用功；
（3）如果拉力F为400N，计算滑轮组提升该重物时的机械效率。
（4）拉力的功率。
40．小强家打井时。他发现工人师傅用了如图所示的滑轮组从井中往外提土。若工人每次将重为280N的泥桶。在5s内匀速向上拉到深5m的井口。动滑轮重为20N，不计摩擦及绳重，求：
（1）每次做的有用功；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）工人作用在绳端的拉力的大小
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】功率的概念；机械效率；功
【解析】【解答】A、使用任何机械都要做额外功，所以总功一定大于有用功，即有用功与总功的比值一定小于1，也就是机械效率小于100%．A不符合题意；
B、功率是做功多少与所用时间的比值。做功多，时间不确定，功率大小不能确定。B不符合题意；
C、功率反映做功的快慢，功率大则做功快，功率小，则做功慢。C符合题意；
D、机械效率与做功快慢没有关系。D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】机械效率反映了机械的性能优劣，是有用功与总功的比值，与做功快慢没有关系；使用任何机械不可避免地做额外功，所以机械效率一定小于100%；功率是描述物体做功快慢的物理量，它等于单位时间内所做的功，功率大则做功快.
2．【答案】B
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】解：A、使用滑轮组提升物体时，对物体做的功为有用功，W
有用＝Gh；拉力F做的功为总功，W
总＝Fs，A不符合题意；
B、提升动滑轮、克服绳重、克服摩擦做的功都是额外功，B符合题意；
C、由图知，n＝3，则拉力F移动的距离是物体移动距离的 3 倍，C不符合题意；
D、增加物体的重力，在动滑轮、摩擦不变的情况下（即额外功不变的情况下），有用功增加，有用功在总功中所占比例增大，所以机械效率增大，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】此题目的是为了把物体提升一定的高度（提升重物做的功为有用功），拉力还要克服动滑轮重力和摩擦力做功（额外功），
拉力F 移动的距离是物体移动距离的 n 倍 ，增加提升物体重、保持良好的润滑都可以减少额外功，提高滑轮组的机械效率.
3．【答案】A
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算；滑轮与功的综合题
【解析】【解答】解：有用功：W 有用＝Gh＝200N×1m＝200J，
由图知n＝3，则绳子末端移动的距离：s＝3h＝3×1m＝3m，D不符合题意；
拉力做的总功：W总＝Fs＝100N×3m＝300J，C不符合题意；
拉力做的额外功：W额＝W总﹣W有用＝300J﹣200J＝100J，A符合题意；
不计绳重和滑轮的摩擦，由W额＝G动h可得，动滑轮的重力：
G动＝ ＝ ＝100N，B不符合题意。
故答案为：A。
【分析】结合题意，根据W 有用=Gh求出有用功，根据s=nh求出绳子自由端移动距离，根据W 总=Fs求出总功，根据W 总=W 有用+W 额求出克服动滑轮重做的额外功，由于 不计绳重和滑轮的摩擦 ，再根据W 额=G 动h求出动滑轮重.
4．【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】解：A、由图知n＝2，则拉力端移动的距离：s＝2h＝2×2m＝4m；
拉力F所做的总功：W总＝Fs＝250N×4m＝1000J；A不符合题意；
B、有用功：W有＝Gh＝400N×2m＝800J；B不符合题意；
C、额外功为：W额＝W总﹣W有＝1000J﹣800J＝200J，C不符合题意；
D、滑轮组的机械效率：η＝ ×100%＝ ×100%＝80%，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】结合题意，根据s=nh求出绳子自由端移动距离，根据W总=Fs求出总功，根据W有用=Gh求出有用功，根据W总=W有用+W额求出克服动滑轮重做的额外功，再根据η＝ 求出机械效率.
5．【答案】C
【知识点】功率的计算；动滑轮及其工作特点；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】解：A、动滑轮的有用功：W＝Gh＝1000N×1m＝1000J，A不符合题意；
B、不计绳重和摩擦，动滑轮的重力为：G动＝nF﹣G物＝2×600N﹣1000N＝200N，B不符合题意；
C、绳端移动的距离：s＝nh＝2×1m＝2m，总功：W＝Fs＝600N×2m＝1200J，η＝ ＝ ×100%≈83.3%，C符合题意；
D、拉力F的功率为：P＝ ＝ ＝240W，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】 结合题意，根据s=nh求出绳子自由端移动距离，根据W总=Fs求出总功，根据W有用=Gh求出有用功，根据W总=W有用+W额求出克服动滑轮重做的额外功，由于不计绳重及摩擦，再根据W额=G动h求出动滑轮重；根据η＝ 求出机械效率，利用P=求得拉力做功的功率.
6．【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】解：A、由图可知，甲滑轮组中有一个动滑轮，乙滑轮组中有两个动滑轮，已知把物体提升相同的高度，不计摩擦和绳重，根据W额＝G动h可知，乙滑轮组做的额外功多，A不符合题意；
BC、若G1＝G2，已知把物体提升相同的高度，由W有＝Gh可知，甲、乙所做的有用功相同；
由于W总＝W有+W额，所以乙做的总功大于甲做的总功，B不符合题意；
根据η＝ 可知，甲的机械效率大于乙的机械效率，C符合题意；
D、用同一个滑轮组提起不同的重物，在提升高度相同时，所做的额外功不变，有用功发生变化，所以有用功在总功中所占的比例将发生变化，即机械效率要发生变化，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】 不计摩擦和绳重，根据W额=G动h比较额外功大小关系；利用W有=Gh可得所做的有用功大小关系；而W总=W有用+W额，可得总功大小关系；再利用η＝ 比较机械效率的大小关系；提升滑轮组机械效率的方法：增大提升的物重，减小摩擦.
7．【答案】D
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮（组）的机械效率；滑轮与功的综合题
【解析】【解答】解：（1）由图可知：甲滑轮组由3段绳子承担物重，乙滑轮组由2段绳子承担物重，由于重物提升到相同的高度h，则s1＝3h，s2＝2h，
由于力F1、F2的大小相同，设F1＝F2＝F，
根据W＝Fs可得：W甲总＝F1s1＝F×3h＝3Fh，W乙总＝F2s2＝F×2h＝2Fh，
所以，W甲总＞W乙总；D不符合题意；
由于在相同的时间内提升重物，根据P＝ 可得：P甲＞P乙，即力F1做功的功率大，A符合题意；（2）已知滑轮组把同一重物提升到相同的高度，由W有用＝Gh可知，W甲有用＝W乙有用；
根据W额＝W总﹣W有用可知W甲额＞W乙额；B符合题意。
有用功相同，甲滑轮组的总功较大，由η＝ 可知：η甲＜η乙；C符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据s=nh比较得出绳子的自由端移动的距离，利用W=Fs即可比较总功；利用P=即可比较功率：利用W=Gh即可比较有用功的大小；根据W总=W有用+W额可比较额外功；根据η＝ 即可比较机械效率.
8．【答案】C
【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】解：AD、由定滑轮的使用特点可知：绳重和摩擦力不计，F甲＝G＝100N，并且可以改变力的方向；
F乙＝ （G动+G）＝ （100N+20N）＝60N，因此F甲＞F乙，AD不符合题意；
BC、如图所示，用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，则所做的有用功一样大，
由于要克服动滑轮重力的作用，所以使用动滑轮做的总功多，
由η＝ 可知，定滑轮的机械效率高，所以η甲＞η乙．C符合题意，B不符合题意。
故答案为：C。
【分析】首先判断滑轮的种类，再结合滑轮的工作特点分析解答，注意利用滑轮来提起重物时，所做的有用功就是克服物体自身重力所做的功；不计绳重和摩擦，克服动滑轮的重做的功就是额外功.
9．【答案】B
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮与功的综合题
【解析】【解答】解：加润滑油后，工人提升同样的重物，也是提升到五楼，对重物做的有用功不变；但加了润滑油后，摩擦减小了，额外功变小，因总功等于有用功加上额外功，所以工人做的总功变小。
故答案为：B。
【分析】利用W有=Gh可得所做的有用功大小关系；加上润滑油，摩擦力减小，额外功减小，而W总=W有用+W额，可得总功大小关系.
10．【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】解：（1）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，F甲＝G＝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，F乙＝ （G+G动）＝ ×（100N+20N）＝60N，
所以，F甲＞F乙；AB不符合题意；（2）两幅图中物体的重力相同，当提升高度相同时，由W有＝Gh可知，有用功是相同的；但乙图中还要克服动滑轮的重力做额外功，则乙图比甲图做的总功要多，结合η＝ ×100%可知，有用功相同时，总功越大的，机械效率越小，所以乙的机械效率低，即η甲＞η乙，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】首先判断滑轮的种类，再结合滑轮的工作特点分析解答，注意利用滑轮来提起重物时，所做的有用功就是克服物体自身重力所做的功；不计绳重和摩擦，克服动滑轮的重做的功就是额外功，据此结合η＝ 比较机械效率的大小.
11．【答案】D
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】用滑轮组竖直向上提升重物时，有用功：W有=G物h，
不计绳重和摩檫，额外功：W额=G动h，
总功：W总=W有+W额=G物h+G动h；
则滑轮组的机械效率：
；
由此可知，滑轮组机械效率的高低与重物上升的高度、定滑轮的重力和重物上升的速度无关，BCD不符合题意；
由上式可知，减小动滑轮的重力，可减小额外功，能提高滑轮组的机械效率，D符合题意；故答案为：D．
【分析】利用分析即可.
12．【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】解：读图可知，甲滑轮组有两段绳子与动滑轮相连，乙滑轮线有三段绳子与动滑轮相连，因此，乙滑轮组较省力，所用的力为动滑轮与物体总重的三分之一，A不符合题意；
由题意可知，两个滑轮组所做的有用功是相同的。分析产生额外功的因素可知，动滑轮和绳重相同、摩擦不计，因此，额外功也是相同的。所以它们所做的总功＝有用功+额外功，也是相同的。进而得出，甲、乙滑轮组的机械效率是相同的，B符合题意，CD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】
不计绳子与滑轮的摩擦， F=
（G
物+G
动）；利用W
有=Gh可得所做的有用功大小关系；不计绳重和摩擦，克服动滑轮的重做的功就是额外功，根据W
总=W
有+W
额比较总功大小，根据η＝
比较机械效率.
13．【答案】D
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】解：由图可知，n=2，则绳端移动的距离：
s=nh=2×1m=2m，
绳子自由端向下移动速度：
v=
=2m/s，故B错误；
不计绳重和绳子与滑轮的摩擦力，绳子的拉力：
F=
（G+G动）=
（60N+15N）=37.5N，故D正确；
拉力做的功：
W总=Fs=37.5N×2m=75J，
拉力做功的功率：
P==75W，故C错误；
有用功：
W有=Gh=60N×1m=60J，
滑轮组的机械效率：
η=×100%=
×100%=80%，故A错误．
故选D．
【分析】由图可知，动滑轮绳子的有效股数，根据s=nh求出绳端移动的距离，根据v=
求出绳子自由端向下移动速度，不计绳重和绳子与滑轮的摩擦力，根据F=
（G+G动）求出拉力的大小，根据W=Fs求出拉力做的功，根据P=
求出拉力做功的功率，根据W=Gh求出有用功，利用η=×100%求出滑轮组的机械效率．
14．【答案】B
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】解：根据功的原理，Fs=Gh，挑着物体上山时，做功不变，山区里的挑夫挑着物体上山时，行走的路线呈“S”形，目的是增大距离s，减少F，省力，故ACD错误，B正确．故选B．
【分析】使用斜面时，费距离，可以省力，但不能省功．
15．【答案】B,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】解：AB、由图可知，作用在动滑轮上绳子的股数为2；
设一块砖的重力为G，
绳重及摩擦均忽略不计，由F＝
（G+G动）可得这3次的拉力分别为：
F1＝
（G+G动），F2＝
（2G+G动），F3＝
（3G+G动）；
则F1+F2＝
（G+G动）+
（2G+G动）＝
（3G+2G动）＞
（3G+G动）；
因此F1+F2＞F3；A不符合题意，B符合题意；
C、绳重及摩擦均忽略不计，由η＝
＝
＝
＝
可得，η1＝
，η2＝
；η3＝
，故η1+η2≠η3，C不符合题意；
D、由η＝
＝
＝
＝
可得，动滑轮的重一定，物重越大，滑轮组的机械效率越大，即η1＜η2＜η3；D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】
不计绳子与滑轮的摩擦， F=
（G
物+G
动）；利用W
有=Gh可得所做的有用功大小关系；不计绳重和摩擦，克服动滑轮的重做的功就是额外功，根据W
总=W
有+W
额比较总功大小，根据η＝
比较机械效率.
16．【答案】D
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】由图示可知，改进后的滑轮组承担物重的绳子的段数由2段变为3段，而提升的总物重是不变的，所以乙图更省力，故A错；当把物体提高相同的高度时，所做的有用功相同，额外功相同，则总功也是相同的，所以两个滑轮组的机械效率是不变的，故BC错，D符合题意；
故答案为：D.
【分析】甲乙两图中动滑轮的重相同，提升同样的重物G，由可知做的有用功相同；滑轮组的机械效率据此比较甲乙两图中滑轮组的机械效率大小关系
17．【答案】C,D
【知识点】功率的概念；功率的计算；机械效率；功
【解析】【解答】A、功率大，说明做功快，但不能说明机械效率越大，A不符合题意；
B、功率大小与做功多少和时间无关，做功少，功率不一定小，机械效率不一定小，B不符合题意；
C、功率越大，反映做功越快，与机械效率无关，C符合题意；
D、机械效率越大，说明有用功与总功的比值大，也就是无用功比例小，D符合题意。
故答案为：CD。
【分析】功率是单位时间内做的功的多少，是表示做功快慢的物理量，功率大小与做功多少和时间有关；机械效率是有用功与总功的比值.
18．【答案】A,B
【知识点】有用功和额外功
【解析】【解答】解：A、有用功：W有用=Gh=800N×1m=800J，故A正确；
BC、由图可知n=2，则绳端移动的距离：s=2h=2×1m=2m，故C不正确；
拉力F做的功：W总=Fs=500N×2m=1000J，
拉力F的功率：P= =100W，故B正确；
D、滑轮组的机械效：η=×100%=×100%=80%，故D不正确．故选AB．
【分析】（1）知道物体的重力和上升的高度，根据W=Gh求出有用功；
（2）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据s=nh求出绳端移动的距离，根据W=Fs求出总功，利用P=
求出拉力的功率；
（3）根据η=×100%求出滑轮组的机械效率
19．【答案】A,C,D
【知识点】功率的计算；动滑轮及其工作特点；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】解：（1）不计绳重及摩擦，则绳端的拉力F＝
（G++G
动），
由图知n1＝2，n2＝3，所以绳子受到的拉力分别为：F1＝
（G1++G动），F2＝
（G2++G动），
由于G1＝G2，动滑轮重也相同，则F1＞F2；CD不符合题意；（2）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，则总功也相同；由η＝
×100%可知，两滑轮组的机械效率相同，即η1＝η2 ；
又因为所用时间相同，所以由P＝
可知，拉力做功的功率P1＝P2，A不符合题意，B符合题意。
故答案为：ACD。
【分析】
不计绳子与滑轮的摩擦， F=
（G
物+G
动），由W
额＝G
动h、W
有用＝G
物h 可知有用功、额外功的大小关系，再利用W
总=W
额+W
有用可知总功大小关系，再利用η＝
比较机械效率大小，最后利用P=
比较功率大小.
20．【答案】A,B,C,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】解：A、图示滑轮组由一股绳子缠绕而成，因为拉力F＝10N，不计滑轮和绳重，所以弹簧测力计的示数也是10N，A符合题意；
B、由图可知，承担摩擦力的绳子股数n＝3，绳子自由端移动的距离s＝3s物，滑轮组的机械效率η＝ ＝ ＝ ＝ ＝80%，则摩擦力f＝3F×80%＝3×10N×80%＝24N＜30N，B符合题意；
C、物体A在1s内通过的距离s物＝v物t＝1m/s×1s＝1m，绳子自由端移动的距离s＝3s物＝3×1m＝3m，在1s内拉力F做功W总＝Fs＝10N×3m＝30J，有用功W有用＝fs物＝24N×1m＝24J，则在1s内拉力F所克服的额外功W额＝W总﹣W有用＝30J﹣24J＝6J，C符合题意；
D、在A物体上面再放一个物体B时，压力增大、接触面粗糙程度不变，摩擦力变大，相当于增大提升的物重，滑轮组机械效率变大，大于80%，D符合题意。
故答案为：ABCD。
【分析】结合图像可知，拉力大小等于弹簧测力计的示数；绳子自由端移动的距离s=ns物，滑轮组的机械效率n= ＝ ＝ ＝ ，据此求摩擦力；利用W=Fs求拉力F做的总功，利用W=fs求有用功，拉力F做的额外功等于总功减去有用功；在A物体上面再放一个物体B时，压力增大、接触面粗糙程度不变，摩擦力变大，相当于增大提升的物重，滑轮组机械效率变大.
21．【答案】C,D
【知识点】有用功和额外功
【解析】【解答】解：该同学的目的是提桶，所以对桶做的功是有用功．但是对水又不得不做功，则对水做的是额外功．对水和桶做的功则是总功．
故选CD．
【分析】从这个同学做功的目的出发，分析哪个功才是需要的有用功，哪个是不需要但又不得不做的额外功．总功是有用功和额外功之和．
22．【答案】有用；小于
【知识点】机械效率；有用功和额外功
【解析】【解答】解：有用功和总功的比值，叫做机械效率；
只要使用机械，就必然会在机械上消耗一部分额外功，也就是说额外功总是存在的，所以有用功总是会小于总功，机械效率总是小于1。
故答案为：有用；小于。
【分析】机械效率：有用功跟总功的比值叫机械效率.机械效率总是小于1.
23．【答案】＝；＞；变大
【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】解：（1）用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，由W有＝Gh＝mgh可知，所做的有用功一样大，即拉力F对重物做的功W甲＝W乙；（2）绳重和摩擦力不计，则使用定滑轮时没有做额外功；而乙图，要克服动滑轮的重力做额外功，所以使用动滑轮做的总功多，由η＝ 可知，动滑轮的机械效率低，即η甲＞η乙；（3）若乙图中再挂一物体，有用功变大，绳重和摩擦力不计，额外功不变，有用功与总功的比值变大，机械效率将变大。
故答案为：＝；＞；变大。
【分析】首先判断滑轮的种类，再结合滑轮的工作特点分析解答，注意利用滑轮来提起重物时，所做的有用功就是克服物体自身重力所做的功；不计绳重和摩擦，克服动滑轮的重做的功就是额外功.由η＝ 可知滑轮的机械效率大小关系.
24．【答案】125；125
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】（1）将货物从斜面底端匀速拉到顶端，所做的有用功： ，由 可得拉力做的总功： 则拉力做功的功率： （2）额外功： ，由 可得物体所受的摩擦力： 。
故答案为：125；125。
【分析】利用W=Gh求所做的有用功，再利用η=求拉力做的总功，利用P=求拉力做功功率；额外功等于总功减去有用功，最后利用W额=fs求物体所受的摩擦力.
25．【答案】3000；83.3%；100
【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＝600N×5m＝3000J；（2）在直角三角形中，30°角所对边的长度为斜边的 ，则斜面高h＝ ×5m＝2.5m，
拉力做的有用功：
W有用＝Gh＝1000N×2.5m＝2500J；
斜面的机械效率：
η＝ ＝ ×100%≈83.3%；（3）拉力做的额外功：
W额＝W总﹣W有用＝3000J﹣2500J＝500J，
由W额＝fs得摩擦力的大小：
f＝ ＝ ＝100N；
故答案为：3000；83.3%；100。
【分析】利用W=Fs求拉力做的总功；利用W=Gh求出拉力做的有用功；斜面的机械效率等于有用功与总功之比；额外功等于总功减去有用功，再利用W额=fs求摩擦力.
26．【答案】75%
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】解：由图可知，滑轮组承担物重的绳子段数：n＝2，
由η＝ ＝ ＝ ＝ 得，滑轮组的机械效率：
η＝ ×100%＝ ×100%＝75%。
故答案为：75%。
【分析】由η＝ ＝ ＝ ＝ 可得滑轮组的机械效率.
27．【答案】5；功
【知识点】有用功和额外功
【解析】【解答】解：（1）拉力做的有用功：
W有用＝Gh＝5N×1m＝5J；（2）使用斜面可以省力，但由于需要克服摩擦做额外功、多做功，不能省功。
故答案为：5；功。
【分析】利用W=Gh求出拉力做的有用功.
机械功原理：使用任何机械都不省功.
28．【答案】20；90%
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】解：（1）由乙图可知：当G＝20N时，η＝50%，
因为不计绳子重和摩擦，
所以滑轮组的机械效率：
η＝
＝
＝
＝
，
即：50%＝
，
解得动滑轮重：G轮＝20N；（2）不计绳子和摩擦，滑轮组的机械效率：
η＝
＝
＝
＝
，
当货物重G为180N时，滑轮组的机械效率：
η′＝
＝
＝
×100%＝90%。
故答案为：20；90%。
【分析】笔记绳重及摩擦，利用η＝
＝
＝
＝
求动滑轮重：再利用此式求
G为180N时的机械效率。
29．【答案】40；83.3%；24
【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】解：（1）由图知，n＝3，不计绳重和摩擦，则绳子自由端的拉力：
F＝ （G+G轮）＝ （100N+20N）＝40N；（2）滑轮组的机械效率：
η＝ ＝ ＝ ＝ ×100%≈83.3%。（3）拉力端移动的速度：
v＝3v物＝3×0.2m/s＝0.6m/s，
拉力做功的功率：
P＝ ＝ ＝Fv＝40N×0.6m/s＝24W；
故答案为：40；83.3%；24。
【分析】不计绳重和摩擦，F＝ （G+G轮），利用η＝ ＝ 计算滑轮组的机械效率，
拉力端移动的速度v＝nv物.
30．【答案】1；2；0.6；83.3%
【知识点】功率的计算；滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】解：（1）所做的有用功：
W有用＝Gh＝10N×0.1m＝1J；（2）由图可知，n＝2，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，拉力F＝
（G+G动），
则动滑轮的重力：G动＝2F﹣G＝2×6N﹣10N＝2N；（3）绳端移动的距离：s＝2h＝2×0.1m＝0.2m，
总功：W总＝Fs＝6N×0.2m＝1.2J，
拉力F做功的功率：
P＝
＝
＝0.6W；（4）滑轮组的机械效率：
η＝
＝
×100%≈83.3%。
故答案为：1；2；0.6；83.3%。
【分析】结合题意，根据W
有用=Gh求出有用功，利用 F=
（G+G
动）求得动滑轮的重力，根据s=nh求出绳子自由端移动距离，根据W
总=Fs求出总功，利用P＝
求得
拉力F做功的功率，再根据η＝
求出机械效率.
31．【答案】50；70%；150N
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】已知：物体的重力为G＝350N，时间t＝10s，上升高度h＝1m，人拉绳的力为F＝250N，n＝2
(1)绳子末端移动的距离：s＝2h＝2×1m＝2m，拉力做功： W总＝Fs＝250N×2m＝500J，拉力做功功率为：P＝ ＝＝50W；
(2)对物体做有用功：W有＝Gh＝350N×1m＝350J，滑轮组的机械效率：η＝＝ ＝70%
(3)∵不计绳重和摩擦，∴克服动滑轮重做的额外功：W额＝W总 W有＝500J 350J＝150J，∵W额＝G轮h ∴G轮＝ ＝ 150N.
【分析】根据滑轮组的特点s＝2h，W有＝Gh，W额＝W总 W有计算出滑轮组的机械效率，及动滑轮重.
32．【答案】（1）竖直向上匀速
（2）83.3%
（3）提升物体的重力、动滑轮的自重；绳子的绕法
（4）2：7
（5）0.5
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】解：（1）实验中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计，此时系统处于平衡状态，测力计示数才等于拉力；（2）第四次实验滑轮组的机械效率：
η＝ ＝ ×100%＝ ×100%≈83.3%；（3）根据绳子自由端移动的距离与物体升高高度的关系：s＝nh，1﹣3次实验，绳子的有效段数：
n＝ ＝ ＝2，是用甲乙中的某图装置做的实验；第4次实验，绳子的有效段数为3，故用丙装置我做的实验；
不计绳子重和摩擦，故作用在绳子自由端的拉力：
F＝
根据表中数据：
第1次实验动滑轮的重力：G动1＝2F1﹣G1＝2×1.2N﹣2N＝0.4N，用甲装置做的实验；
第2次实验动滑轮的重力：G动2＝2F2﹣G2＝2×2.2N﹣4N＝0.4N，用甲装置做的实验；
第3次实验动滑轮的重力：G动3＝2F3﹣G3＝2×2.7N﹣4N＝1.4N，用乙装置做的实验；
第4次实验动滑轮的重力：G动4＝3F4﹣G4＝3×0.8N﹣2N＝0.4N，用丙装置做的实验；
由实验1、2知，同一滑轮组，提升物体越重，机械效率越高，
由实验2、3知，提升同一物体，动滑轮重力越大，机械效率越低，即与动滑轮自重有关；
由实验1、4知，同一滑轮组，机械效率与绳子与绕法无关
所以可得：使用同一滑轮组，增加物重可以提高滑轮组的机械效率；
【拓展】（4）甲、乙两个滑轮组中的动滑轮的重力之比为 ＝2：7，（5）利用甲装置在2s内提升9.6N的重物上升0.1m，
作用在绳子自由端的拉力：F＝ ＝ ＝5N，重物上升0.1m，绳子自由端移动 的距离为0.2m，绳子自由端的速度为：v＝ ＝ ＝0.1m/s，故拉力的功率是：
P＝ ＝ ＝Fv＝5N×0.1m/s＝0.5W。
故答案为：（1）竖直向上匀速；（2）83.3%；（3）提升物体的重力、动滑轮的自重；绳子的绕法；（4）2：7；（5）0.5。
【分析】（1）实验时，应将弹簧测力计竖直匀速向上拉动.
（2）利用η＝ ＝ ×100%计算第四次实验滑轮组的机械效率。
（3）结合表格数据，利用控制变量发进行分析即可。
（4）不计绳重和摩擦，利用总功减去有用功算出额外功，动滑轮做的功为额外功，求出动滑轮重力，再求出甲、乙两个滑轮组中的动滑轮的重力之比；
（5）根据动滑轮重力、物体重力和绳子绕法算出拉力F，根据W=Fs和P=以算出拉力的功率.
33．【答案】（1）D
（2）物体重力一定，动滑轮越重的，机械效率越低
（3）5
（4）滑轮与轮轴间有摩擦、绳子有重力
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】解：（1）滑轮和轮与轴间的摩擦力大小不同；测拉力时没有使测力计匀速上升，都会造成测量的力不准确，从而使测出的滑轮组机械效率不同，而由η＝ ＝ ＝ ＝ 可知，滑轮组的机械效率与钩码被提升的高度无关，
故答案为：D；（2）通过分析3、4小组的数据可得出结论：物体重力一定，动滑轮越重的，机械效率越低；（3）通过分析3、5小组的数据可得出结论：使用相同的滑轮组，物体越重，滑轮组的机械效率越大高；（4）由于滑轮与轮轴间存在摩擦、缠绕滑轮组的绳子有重力，因此：F≠ 。
故答案为：（1）D；（2）物体重力一定，动滑轮越重的，机械效率越低；（3）5；（4）滑轮与轮轴间有摩擦、绳子有重力。
【分析】（1）分析表中实验数据，根据实验数据找出影响滑轮组效率的因素；
（2）应用控制变量法分析实验数据，根据所控制的变量与实验现象，得出实验结论；
（4）从摩擦与绳重等方面分析答题.
34．【答案】2；滑轮组的机械效率与匀速提升物体的速度大小无关，与被提升物体的重力大小有关，物体的重力越大，滑轮组的机械效率越高
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】解：（A）从表二数据中可以发现，小兰的数据记录中，提升的速度相同，钩码的重力不同，因此探究的是猜想2：机械效率与钩码重力的关系；
（C）小兰：由表格中数据知，两次实验物体被提升的速度相同，第二次提升钩码的重力大，机械效率也高，所以可以看出滑轮组的机械效率与被提升物体的重力有关；
小芳：两次被提升钩码的重力相同，第二次比第一次提升的速度大，两次测量的机械效率相同，所以可以看出滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关；
总结小兰和小芳的结论，可以得出滑轮组的机械效率与匀速提升物体的速度大小无关，与被提升物体的重力大小有关，物体的重力越大，滑轮组的机械效率越高。
故答案为：（A）2；（C）滑轮组的机械效率与匀速提升物体的速度大小无关，与被提升物体的重力大小有关，物体的重力越大，滑轮组的机械效率越高。
【分析】此题考查了学生根据实验数据得出结论的能力，考查了影响滑轮组机械效率的因素，结合表格数据利用控制变量发进行分析即可.
35．【答案】解：⑴滑轮组做的有用功：
W有用＝Gh＝3600N×4m＝14400J，
⑵总功：W总＝W有用+W额＝14400J+9600J＝24000J，
⑶滑轮组的机械效率：η＝ ＝ ×100%＝60%；
⑷使用滑轮组将货物提高的同时，要提升动滑轮做功、要克服摩擦做功、要提升绳子做功，所以使用滑轮组在提升动滑轮、克服摩擦做功、提升绳子等方面消耗了额外功；
⑸我们可以从两方面提高滑轮组的机械效率：一是增大提升的货物重，二是减轻动滑轮重、加润滑油减小摩擦；
⑹由于存在额外功，使得有用功总小于总功，所以机械效率不能达到100%。
答：滑轮组做的有用功是14400J；总功是24000J；机械效率是60%；滑轮组在提升动滑轮、克服摩擦做功、提升绳子等方面消耗了额外功；我们可以增大提升的货物重、减轻动滑轮重、加润滑油减小摩擦来提高机械的机械效率；因为存在额外功，使得有用功总小于总功不能使机械效率达到100%。
【知识点】滑轮（组）的机械效率；滑轮与功的综合题
【解析】【分析】利用
W有用＝Gh 求得
滑轮组做的有用功 ；利用
W总＝W有用+W额 求得总功；利用
η＝ 求得
滑轮组的机械效率 .
使用滑轮组时，除了提升货物做功，还要提升动滑轮做功、要克服摩擦做功、要提升绳子做功；提高滑轮组的机械效率的方法：一是增大提升的货物重，二是减轻动滑轮重、加润滑油减小摩擦；使用滑轮组不得不做额外功，使得有用功总小于总功，所以机械效率总小于1.
36．【答案】（1）解：对重物做的有用功：
W有用＝Gh＝210N×2m＝420J；
答：对重物做的有用功为420J；
（2）解：由图知，n＝3，则绳端移动的距离：
s＝3h＝3×2m＝6m，
拉力做的总功：
W总＝Fs＝80N×6m＝480J，
工人做功的功率：
P＝ ＝ ＝48W；
答：工人做功的功率为48W；
（3）解：滑轮组的机械效率：
η＝ ＝ ×100%＝87.5%；
答：滑轮组的机械效率为87.5%；
（4）解：因为不计绳重与摩擦阻力，则拉力：
F＝ （G物+G动），
即：80N＝ （210N+G动），
解得动滑轮重力：G动＝30N；
为了改变施力的方向，采用了滑轮组的另一种绕法，如图所示：
此时n＝2，此时工人的拉力：
F′＝ （G物+G动）＝ （210N+30N）＝120N。
答：为了改变施力的方向，某同学采用了滑轮组的另一种绕法，此时工人的拉力为120N。
【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】【分析】（1）利用W
有用=Gh求出有用功.
（2）利用W总=Fs=Fnh求拉力做功；再利用功率公式P=
求拉力做功的功率；
（3）利用 η＝ 计算滑轮组的机械效率；
（4）由于不计绳重与摩擦阻力，利用F=
（G物+G动）求动滑轮重；为了改变施力的方向，采用了滑轮组的另一种绕法，拉力向上，承担物重的绳子股数n=2，再利用F=
（G物+G动）计算拉力.
37．【答案】（1）解：拉力通过的距离：S＝nh＝2×8m＝16m，
由W总＝F S得
F＝ ＝ ＝80N，
功率P＝ ＝ ＝32W。
答：拉力F的大小和功率分别为80N和32W。
（2）解：由 得：W有用＝W总×η＝1280J×0.95＝1216J，
W额外＝W总﹣W有用＝1280J﹣1216J＝64J，
因为W额外＝G动×h
所以G动＝ ＝ ＝8N。
答：动滑轮的重力为8N。
【知识点】功率的计算；滑轮（组）的机械效率；滑轮与功的综合题
【解析】【分析】（1）根据公式W=Fs可求拉力的大小，再根据公式
P＝ 可求拉力做功的功率.
（2）根据公式
可求拉力做的有用功，进一步利用 W额外＝W总﹣W有用 可求额外功，根据公式 W额外＝G动h 可求动滑轮的重力.
38．【答案】（1）解：由图知，n＝3，拉力端移动距离s＝3h＝3×1m＝3m，
拉力F所做的功：
W总＝Fs＝30N×3m＝90J；
答：拉力F所做的功为90J；
（2）解：做的有用功：
W有用＝Gh＝72N×1m＝72J，
滑轮组的机械效率：
η＝ ＝ ×100%＝80%。
答：滑轮组的机械效率为80%。
【知识点】滑轮（组）的机械效率；滑轮与功的综合题
【解析】【分析】（1）利用
W总＝Fs=Fnh求得总功；
（2）利用 W有用＝Gh 求得滑轮组做的有用功 ；再利用 η＝ 求得滑轮组的机械效率 .
39．【答案】（1）解：物体上升的速度：
v＝ ＝ ＝0.1m/s；
答：物体上升的速度为0.1m/s；
（2）解：有用功：
W有＝Gh＝600N×2m＝1200J；
答：有用功为1200J；
（3）解：由图知n＝2，则绳端移动的距离：s＝2h＝2×2m＝4m，
如果拉力F为400N，则拉力做的总功：
W总＝Fs＝400N×4m＝1600J，
滑轮组提升该重物时的机械效率：
η＝ ＝ ×100%＝75%；
答：如果拉力F为400N，滑轮组提升该重物时的机械效率为75%；
（4）解：拉力的功率：
P＝ ＝ ＝80W。
答：拉力的功率为80W。
【知识点】功率的计算；速度公式及其应用；滑轮（组）的机械效率
【解析】【分析】（1）利用
v＝ 求得
物体上升的速度 .
（2）利用 W有用＝Gh 求得滑轮组做的有用功 ；
（3）利用 W总＝Fs=Fnh求得总功；利用 η＝ 求得滑轮组的机械效率 .
（4）利用 P＝ 求得 拉力的功率.
40．【答案】（1）解：工人每次做的有用功：
W有＝Gh＝280N×5m＝1400J；
答：每次做的有用功为1400J；
（2）解：不计绳子和摩擦，克服动滑轮重做的功为额外功，
则 ，
做的总功： ，
滑轮组的机械效率： ;
答：滑轮组的机械效率为93.3%；
（3）解：由图知n=3，不计绳子和摩擦，工人作用在绳端的拉力的大小：
答：工人作用在绳端的拉力的大小为100N。
【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；滑轮与功的综合题
【解析】【分析】（1）利用
W有用＝Gh 求得
滑轮组做的有用功 ；
（2） 不计绳子和摩擦， 利用
求得额外功大小，再利用求得总功大小 ，利用 η＝ 求得滑轮组的机械效率 .
（3）利用 F=
（G+G动）求得拉力的大小.
1 / 12018-2019学年沪科版物理八年级下学期 10.5 机械效率 同步练习（基础练习）
一、选择题（共14小题）
1．（2018·东营）对物理概念的理解是学好物理的关键。关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（ ）
A．通过改进机械的性能可以使机械效率达到100%
B．做功多的机械，功率一定大
C．功率大的机械，做功一定快
D．做功快的机械，机械效率一定高
【答案】C
【知识点】功率的概念；机械效率；功
【解析】【解答】A、使用任何机械都要做额外功，所以总功一定大于有用功，即有用功与总功的比值一定小于1，也就是机械效率小于100%．A不符合题意；
B、功率是做功多少与所用时间的比值。做功多，时间不确定，功率大小不能确定。B不符合题意；
C、功率反映做功的快慢，功率大则做功快，功率小，则做功慢。C符合题意；
D、机械效率与做功快慢没有关系。D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】机械效率反映了机械的性能优劣，是有用功与总功的比值，与做功快慢没有关系；使用任何机械不可避免地做额外功，所以机械效率一定小于100%；功率是描述物体做功快慢的物理量，它等于单位时间内所做的功，功率大则做功快.
2．如图1所示，拉力F使物体竖直匀速上升，下列说法正确的是（ ）
A．拉力F 做的功是有用功
B．提升动滑轮做的功是额外功
C．拉力F 移动的距离是物体移动距离的 2 倍
D．物体越重，滑轮组的机械效率越低
【答案】B
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】解：A、使用滑轮组提升物体时，对物体做的功为有用功，W
有用＝Gh；拉力F做的功为总功，W
总＝Fs，A不符合题意；
B、提升动滑轮、克服绳重、克服摩擦做的功都是额外功，B符合题意；
C、由图知，n＝3，则拉力F移动的距离是物体移动距离的 3 倍，C不符合题意；
D、增加物体的重力，在动滑轮、摩擦不变的情况下（即额外功不变的情况下），有用功增加，有用功在总功中所占比例增大，所以机械效率增大，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】此题目的是为了把物体提升一定的高度（提升重物做的功为有用功），拉力还要克服动滑轮重力和摩擦力做功（额外功），
拉力F 移动的距离是物体移动距离的 n 倍 ，增加提升物体重、保持良好的润滑都可以减少额外功，提高滑轮组的机械效率.
3．用如图2所示的滑轮组匀速提升200N的重物G，竖直向上的拉力F为100N，重物被提升1m，不计绳重和滑轮的摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．拉力做的额外功是100J B．动滑轮的重力为50N
C．拉力做的总功是200J D．绳子末端移动的距离是2m
【答案】A
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算；滑轮与功的综合题
【解析】【解答】解：有用功：W 有用＝Gh＝200N×1m＝200J，
由图知n＝3，则绳子末端移动的距离：s＝3h＝3×1m＝3m，D不符合题意；
拉力做的总功：W总＝Fs＝100N×3m＝300J，C不符合题意；
拉力做的额外功：W额＝W总﹣W有用＝300J﹣200J＝100J，A符合题意；
不计绳重和滑轮的摩擦，由W额＝G动h可得，动滑轮的重力：
G动＝ ＝ ＝100N，B不符合题意。
故答案为：A。
【分析】结合题意，根据W 有用=Gh求出有用功，根据s=nh求出绳子自由端移动距离，根据W 总=Fs求出总功，根据W 总=W 有用+W 额求出克服动滑轮重做的额外功，由于 不计绳重和滑轮的摩擦 ，再根据W 额=G 动h求出动滑轮重.
4．如图3所示的装置，用250N的拉力F将重为400N的物体匀速提升2m，下列计算结果正确的是（ ）
A．总功为800J B．有用功为500J
C．额外功为300J D．机械效率为80%
【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】解：A、由图知n＝2，则拉力端移动的距离：s＝2h＝2×2m＝4m；
拉力F所做的总功：W总＝Fs＝250N×4m＝1000J；A不符合题意；
B、有用功：W有＝Gh＝400N×2m＝800J；B不符合题意；
C、额外功为：W额＝W总﹣W有＝1000J﹣800J＝200J，C不符合题意；
D、滑轮组的机械效率：η＝ ×100%＝ ×100%＝80%，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】结合题意，根据s=nh求出绳子自由端移动距离，根据W总=Fs求出总功，根据W有用=Gh求出有用功，根据W总=W有用+W额求出克服动滑轮重做的额外功，再根据η＝ 求出机械效率.
5．工人用如图4所示的动滑轮，将重1000N的物体在5s内匀速竖直提升了1m，人对绳自由端
的拉力F为600N，不计绳重和摩擦。以下结论正确的是（ ）
A．动滑轮的有用功为600J B．动滑轮的重力为400N
C．滑轮的机械效率为83.3% D．拉力F的功率为120W
【答案】C
【知识点】功率的计算；动滑轮及其工作特点；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】解：A、动滑轮的有用功：W＝Gh＝1000N×1m＝1000J，A不符合题意；
B、不计绳重和摩擦，动滑轮的重力为：G动＝nF﹣G物＝2×600N﹣1000N＝200N，B不符合题意；
C、绳端移动的距离：s＝nh＝2×1m＝2m，总功：W＝Fs＝600N×2m＝1200J，η＝ ＝ ×100%≈83.3%，C符合题意；
D、拉力F的功率为：P＝ ＝ ＝240W，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】 结合题意，根据s=nh求出绳子自由端移动距离，根据W总=Fs求出总功，根据W有用=Gh求出有用功，根据W总=W有用+W额求出克服动滑轮重做的额外功，由于不计绳重及摩擦，再根据W额=G动h求出动滑轮重；根据η＝ 求出机械效率，利用P=求得拉力做功的功率.
6．如图，两个滑轮组由每个质量相同的滑轮组成，不计摩擦和绳重。用它们分别将物体G1、G2提高相同的高度（ ）
A．若G1＝G2，拉力做的额外功相同
B．若G1＝G2，拉力做的总功相同
C．若G1＝G2，甲的机械效率大于乙的机械效率
D．用同一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变
【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】解：A、由图可知，甲滑轮组中有一个动滑轮，乙滑轮组中有两个动滑轮，已知把物体提升相同的高度，不计摩擦和绳重，根据W额＝G动h可知，乙滑轮组做的额外功多，A不符合题意；
BC、若G1＝G2，已知把物体提升相同的高度，由W有＝Gh可知，甲、乙所做的有用功相同；
由于W总＝W有+W额，所以乙做的总功大于甲做的总功，B不符合题意；
根据η＝ 可知，甲的机械效率大于乙的机械效率，C符合题意；
D、用同一个滑轮组提起不同的重物，在提升高度相同时，所做的额外功不变，有用功发生变化，所以有用功在总功中所占的比例将发生变化，即机械效率要发生变化，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】 不计摩擦和绳重，根据W额=G动h比较额外功大小关系；利用W有=Gh可得所做的有用功大小关系；而W总=W有用+W额，可得总功大小关系；再利用η＝ 比较机械效率的大小关系；提升滑轮组机械效率的方法：增大提升的物重，减小摩擦.
7．如图所示的甲、乙两滑轮组，在相同的时间内用大小相同的力F1、F2分别把同一重物提升到相同的高度，则下列说法不正确的是（ ）
A．力F1做功的功率大 B．甲滑轮组的额外功较大
C．乙滑轮组的机械效率高 D．甲、乙两个滑轮组的总功相同
【答案】D
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮（组）的机械效率；滑轮与功的综合题
【解析】【解答】解：（1）由图可知：甲滑轮组由3段绳子承担物重，乙滑轮组由2段绳子承担物重，由于重物提升到相同的高度h，则s1＝3h，s2＝2h，
由于力F1、F2的大小相同，设F1＝F2＝F，
根据W＝Fs可得：W甲总＝F1s1＝F×3h＝3Fh，W乙总＝F2s2＝F×2h＝2Fh，
所以，W甲总＞W乙总；D不符合题意；
由于在相同的时间内提升重物，根据P＝ 可得：P甲＞P乙，即力F1做功的功率大，A符合题意；（2）已知滑轮组把同一重物提升到相同的高度，由W有用＝Gh可知，W甲有用＝W乙有用；
根据W额＝W总﹣W有用可知W甲额＞W乙额；B符合题意。
有用功相同，甲滑轮组的总功较大，由η＝ 可知：η甲＜η乙；C符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据s=nh比较得出绳子的自由端移动的距离，利用W=Fs即可比较总功；利用P=即可比较功率：利用W=Gh即可比较有用功的大小；根据W总=W有用+W额可比较额外功；根据η＝ 即可比较机械效率.
8．用如图甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N、绳重和摩擦力不计。则下面判断正确的是（ ）
A．F甲＜F乙 B．η甲＜η乙 C．η甲＞η乙 D．F甲＝F乙
【答案】C
【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】解：AD、由定滑轮的使用特点可知：绳重和摩擦力不计，F甲＝G＝100N，并且可以改变力的方向；
F乙＝ （G动+G）＝ （100N+20N）＝60N，因此F甲＞F乙，AD不符合题意；
BC、如图所示，用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，则所做的有用功一样大，
由于要克服动滑轮重力的作用，所以使用动滑轮做的总功多，
由η＝ 可知，定滑轮的机械效率高，所以η甲＞η乙．C符合题意，B不符合题意。
故答案为：C。
【分析】首先判断滑轮的种类，再结合滑轮的工作特点分析解答，注意利用滑轮来提起重物时，所做的有用功就是克服物体自身重力所做的功；不计绳重和摩擦，克服动滑轮的重做的功就是额外功.
9．工人用滑轮组把一箱箱货物从一楼提升到五楼，在滑轮组上加润滑油后，机械效率提高了，则加润滑油后工人提升同样的重物时，做的（ ）
A．有用功减小，总功不变 B．有用功不变，总功减小
C．有用功增加，总功增加 D．有用功减小，总功减小
【答案】B
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮与功的综合题
【解析】【解答】解：加润滑油后，工人提升同样的重物，也是提升到五楼，对重物做的有用功不变；但加了润滑油后，摩擦减小了，额外功变小，因总功等于有用功加上额外功，所以工人做的总功变小。
故答案为：B。
【分析】利用W有=Gh可得所做的有用功大小关系；加上润滑油，摩擦力减小，额外功减小，而W总=W有用+W额，可得总功大小关系.
10．用图甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N，绳重和摩擦力不计。则作用在绳子末端的拉力和机械效率为（ ）
A．F甲＝F乙；η甲＝η乙 B．F甲＜F乙；η甲＜η乙
C．F甲＞F乙；η甲＜η乙 D．F甲＞F乙；η甲＞η乙
【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】解：（1）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，F甲＝G＝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，F乙＝ （G+G动）＝ ×（100N+20N）＝60N，
所以，F甲＞F乙；AB不符合题意；（2）两幅图中物体的重力相同，当提升高度相同时，由W有＝Gh可知，有用功是相同的；但乙图中还要克服动滑轮的重力做额外功，则乙图比甲图做的总功要多，结合η＝ ×100%可知，有用功相同时，总功越大的，机械效率越小，所以乙的机械效率低，即η甲＞η乙，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】首先判断滑轮的种类，再结合滑轮的工作特点分析解答，注意利用滑轮来提起重物时，所做的有用功就是克服物体自身重力所做的功；不计绳重和摩擦，克服动滑轮的重做的功就是额外功，据此结合η＝ 比较机械效率的大小.
11．用滑轮组竖直向上提升重物，不计绳重和摩檫，下列措施能提高滑轮组机械效率的是（ ）
A．增大重物上升的速度 B．增大重物上升的高度
C．减小定滑轮的重力 D．减小动滑轮的重力
【答案】D
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】用滑轮组竖直向上提升重物时，有用功：W有=G物h，
不计绳重和摩檫，额外功：W额=G动h，
总功：W总=W有+W额=G物h+G动h；
则滑轮组的机械效率：
；
由此可知，滑轮组机械效率的高低与重物上升的高度、定滑轮的重力和重物上升的速度无关，BCD不符合题意；
由上式可知，减小动滑轮的重力，可减小额外功，能提高滑轮组的机械效率，D符合题意；故答案为：D．
【分析】利用分析即可.
12．用四个相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，用它们提起相同的货物，不计绳子与滑轮的摩擦，则（ ）
A．乙图滑轮组可以省三分之一的力
B．两组机械效率相同
C．甲滑轮组机械效率较高
D．乙滑轮组机械效率较高
【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】解：读图可知，甲滑轮组有两段绳子与动滑轮相连，乙滑轮线有三段绳子与动滑轮相连，因此，乙滑轮组较省力，所用的力为动滑轮与物体总重的三分之一，A不符合题意；
由题意可知，两个滑轮组所做的有用功是相同的。分析产生额外功的因素可知，动滑轮和绳重相同、摩擦不计，因此，额外功也是相同的。所以它们所做的总功＝有用功+额外功，也是相同的。进而得出，甲、乙滑轮组的机械效率是相同的，B符合题意，CD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】
不计绳子与滑轮的摩擦， F=
（G
物+G
动）；利用W
有=Gh可得所做的有用功大小关系；不计绳重和摩擦，克服动滑轮的重做的功就是额外功，根据W
总=W
有+W
额比较总功大小，根据η＝
比较机械效率.
13．用如图所示的滑轮组（不计绳重和绳子与滑轮的摩擦力），滑动轮的重力为15N把60N的重物1s内匀速提高1m时，下列说法正确的是（ ）
A．机械效率为75%
B．绳子自由端向下移动速度为1m/s
C．拉力做功的功率为37.5W
D．绳子的拉力为37.5N
【答案】D
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】解：由图可知，n=2，则绳端移动的距离：
s=nh=2×1m=2m，
绳子自由端向下移动速度：
v=
=2m/s，故B错误；
不计绳重和绳子与滑轮的摩擦力，绳子的拉力：
F=
（G+G动）=
（60N+15N）=37.5N，故D正确；
拉力做的功：
W总=Fs=37.5N×2m=75J，
拉力做功的功率：
P==75W，故C错误；
有用功：
W有=Gh=60N×1m=60J，
滑轮组的机械效率：
η=×100%=
×100%=80%，故A错误．
故选D．
【分析】由图可知，动滑轮绳子的有效股数，根据s=nh求出绳端移动的距离，根据v=
求出绳子自由端向下移动速度，不计绳重和绳子与滑轮的摩擦力，根据F=
（G+G动）求出拉力的大小，根据W=Fs求出拉力做的功，根据P=
求出拉力做功的功率，根据W=Gh求出有用功，利用η=×100%求出滑轮组的机械效率．
14．山区里的挑夫挑着物体上山时，行走的路线呈“S”形，目的是（ ）
A．加快上山时的速度 B．省力
C．减小对物体的做功 D．工作中养成的生活习惯
【答案】B
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】解：根据功的原理，Fs=Gh，挑着物体上山时，做功不变，山区里的挑夫挑着物体上山时，行走的路线呈“S”形，目的是增大距离s，减少F，省力，故ACD错误，B正确．故选B．
【分析】使用斜面时，费距离，可以省力，但不能省功．
二、多选题（共7小题）
15．建筑工地上需要将6块相同的砖从地面运送到楼顶，工人师傅利用如图11所示的装置分三次运送，第一次运1块，第二次运2块，第三次运3块。每次运送时，砖都匀速上升，绳重及摩擦均忽略不计。这三次拉力依次为F1、F2、F3，效率为η1、η2、η3，则（ ）
A．F1+F2＝F3 B．F1+F2＞F3
C．η1+η2＝η3 D．η1＜η2＜η3
【答案】B,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】解：AB、由图可知，作用在动滑轮上绳子的股数为2；
设一块砖的重力为G，
绳重及摩擦均忽略不计，由F＝
（G+G动）可得这3次的拉力分别为：
F1＝
（G+G动），F2＝
（2G+G动），F3＝
（3G+G动）；
则F1+F2＝
（G+G动）+
（2G+G动）＝
（3G+2G动）＞
（3G+G动）；
因此F1+F2＞F3；A不符合题意，B符合题意；
C、绳重及摩擦均忽略不计，由η＝
＝
＝
＝
可得，η1＝
，η2＝
；η3＝
，故η1+η2≠η3，C不符合题意；
D、由η＝
＝
＝
＝
可得，动滑轮的重一定，物重越大，滑轮组的机械效率越大，即η1＜η2＜η3；D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】
不计绳子与滑轮的摩擦， F=
（G
物+G
动）；利用W
有=Gh可得所做的有用功大小关系；不计绳重和摩擦，克服动滑轮的重做的功就是额外功，根据W
总=W
有+W
额比较总功大小，根据η＝
比较机械效率.
16．（2017九上·泰州期中）如图甲所示，甲在用滑轮组提升重物，乙仅改变了滑轮组的绕法，使用改进后滑轮组来提升同样的重物，如图乙所示，（不计绳重和摩擦）则乙改进后与甲相比，下列说法正确的是（ ）
A．比甲费力，械效率降低 B．比甲省力，机械效率提高
C．比甲省力，做的有用功相同 D．比甲省力，机械效率不变
【答案】D
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】由图示可知，改进后的滑轮组承担物重的绳子的段数由2段变为3段，而提升的总物重是不变的，所以乙图更省力，故A错；当把物体提高相同的高度时，所做的有用功相同，额外功相同，则总功也是相同的，所以两个滑轮组的机械效率是不变的，故BC错，D符合题意；
故答案为：D.
【分析】甲乙两图中动滑轮的重相同，提升同样的重物G，由可知做的有用功相同；滑轮组的机械效率据此比较甲乙两图中滑轮组的机械效率大小关系
17．关于功、功率、机械效率说法正确的是（ ）
A．功率越大，做功越快，机械效率越大
B．做功越少，功率越小，机械效率越小
C．功率越大，做功越快，与机械效率无关
D．机械效率越大，表明它做的无用功比例越少
【答案】C,D
【知识点】功率的概念；功率的计算；机械效率；功
【解析】【解答】A、功率大，说明做功快，但不能说明机械效率越大，A不符合题意；
B、功率大小与做功多少和时间无关，做功少，功率不一定小，机械效率不一定小，B不符合题意；
C、功率越大，反映做功越快，与机械效率无关，C符合题意；
D、机械效率越大，说明有用功与总功的比值大，也就是无用功比例小，D符合题意。
故答案为：CD。
【分析】功率是单位时间内做的功的多少，是表示做功快慢的物理量，功率大小与做功多少和时间有关；机械效率是有用功与总功的比值.
18．如图所示，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s 内匀速上升了1m．已知拉绳子的力F为500N，则提升重物的过程中（ ）
A．做的有用功是800J B．拉力F的功率是100W
C．绳子自由端被拉下3m D．滑轮组的机械效率是60%
【答案】A,B
【知识点】有用功和额外功
【解析】【解答】解：A、有用功：W有用=Gh=800N×1m=800J，故A正确；
BC、由图可知n=2，则绳端移动的距离：s=2h=2×1m=2m，故C不正确；
拉力F做的功：W总=Fs=500N×2m=1000J，
拉力F的功率：P= =100W，故B正确；
D、滑轮组的机械效：η=×100%=×100%=80%，故D不正确．故选AB．
【分析】（1）知道物体的重力和上升的高度，根据W=Gh求出有用功；
（2）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据s=nh求出绳端移动的距离，根据W=Fs求出总功，利用P=
求出拉力的功率；
（3）根据η=×100%求出滑轮组的机械效率
19．如图所示，甲、以两套装置所用滑轮的质量均相等，用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同的高度。若G1＝G2，所用竖直向上的拉力分别为F1和F2，拉力做功的功率分别为P1和P2，两装置的机械效率分别为η1和η2（忽略绳重和摩擦）。则下列选项不正确的是（ ）
A．F1＞F2 η1＜η2 P1＜P2 B．F1＞F2 η1＝η2 P1＝P2
C．F1＜F2 η1＜η2 P1＜P2 D．F1＜F2 η1＞η2 P1＞P2
【答案】A,C,D
【知识点】功率的计算；动滑轮及其工作特点；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】解：（1）不计绳重及摩擦，则绳端的拉力F＝
（G++G
动），
由图知n1＝2，n2＝3，所以绳子受到的拉力分别为：F1＝
（G1++G动），F2＝
（G2++G动），
由于G1＝G2，动滑轮重也相同，则F1＞F2；CD不符合题意；（2）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，则总功也相同；由η＝
×100%可知，两滑轮组的机械效率相同，即η1＝η2 ；
又因为所用时间相同，所以由P＝
可知，拉力做功的功率P1＝P2，A不符合题意，B符合题意。
故答案为：ACD。
【分析】
不计绳子与滑轮的摩擦， F=
（G
物+G
动），由W
额＝G
动h、W
有用＝G
物h 可知有用功、额外功的大小关系，再利用W
总=W
额+W
有用可知总功大小关系，再利用η＝
比较机械效率大小，最后利用P=
比较功率大小.
20．质量为6kg的物体A放在水平桌面上，利用如图所示的装置在10N的拉力作用下使物体以1m/s的速度做匀速直线运动，已知滑轮组机械效率为80%，不计滑轮和绳重，则下列说正确的是（g取10N/kg）（ ）
A．弹簧测力计的示数是10N
B．物体A受到水平桌面的摩擦力小于30N
C．在1s内拉力F所克服的额外功为6J
D．在A物体上面再放一个物体B时。滑轮组机械效率大于80%。
【答案】A,B,C,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】解：A、图示滑轮组由一股绳子缠绕而成，因为拉力F＝10N，不计滑轮和绳重，所以弹簧测力计的示数也是10N，A符合题意；
B、由图可知，承担摩擦力的绳子股数n＝3，绳子自由端移动的距离s＝3s物，滑轮组的机械效率η＝ ＝ ＝ ＝ ＝80%，则摩擦力f＝3F×80%＝3×10N×80%＝24N＜30N，B符合题意；
C、物体A在1s内通过的距离s物＝v物t＝1m/s×1s＝1m，绳子自由端移动的距离s＝3s物＝3×1m＝3m，在1s内拉力F做功W总＝Fs＝10N×3m＝30J，有用功W有用＝fs物＝24N×1m＝24J，则在1s内拉力F所克服的额外功W额＝W总﹣W有用＝30J﹣24J＝6J，C符合题意；
D、在A物体上面再放一个物体B时，压力增大、接触面粗糙程度不变，摩擦力变大，相当于增大提升的物重，滑轮组机械效率变大，大于80%，D符合题意。
故答案为：ABCD。
【分析】结合图像可知，拉力大小等于弹簧测力计的示数；绳子自由端移动的距离s=ns物，滑轮组的机械效率n= ＝ ＝ ＝ ，据此求摩擦力；利用W=Fs求拉力F做的总功，利用W=fs求有用功，拉力F做的额外功等于总功减去有用功；在A物体上面再放一个物体B时，压力增大、接触面粗糙程度不变，摩擦力变大，相当于增大提升的物重，滑轮组机械效率变大.
21．某同学不小心把水桶掉进井里，当他把桶从井里捞出来时，桶里带了一些水，下面有关有用功、额外功和总功的说法正确的是（ ）
A．克服桶的重力做的功是总功
B．克服桶内水的重力做的功是总功
C．克服桶的重力做的功是有用功
D．提水的功与提桶的功之和是总功
【答案】C,D
【知识点】有用功和额外功
【解析】【解答】解：该同学的目的是提桶，所以对桶做的功是有用功．但是对水又不得不做功，则对水做的是额外功．对水和桶做的功则是总功．
故选CD．
【分析】从这个同学做功的目的出发，分析哪个功才是需要的有用功，哪个是不需要但又不得不做的额外功．总功是有用功和额外功之和．
三、填空题（共10小题）
22．在物理学中，把 功和总功的比值叫做机械效率。由于存在额外功，机械效率总 （选填“大于”、“等于”、“小于”）1。
【答案】有用；小于
【知识点】机械效率；有用功和额外功
【解析】【解答】解：有用功和总功的比值，叫做机械效率；
只要使用机械，就必然会在机械上消耗一部分额外功，也就是说额外功总是存在的，所以有用功总是会小于总功，机械效率总是小于1。
故答案为：有用；小于。
【分析】机械效率：有用功跟总功的比值叫机械效率.机械效率总是小于1.
23．用图甲、乙两种方式匀速将同一物体提升相同的高度，绳重和摩擦力不计。则拉力F对重物做的功W甲 W乙，机械效率：η甲 η乙．若乙图中再挂一物体，机械效率将 。
【答案】＝；＞；变大
【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】解：（1）用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，由W有＝Gh＝mgh可知，所做的有用功一样大，即拉力F对重物做的功W甲＝W乙；（2）绳重和摩擦力不计，则使用定滑轮时没有做额外功；而乙图，要克服动滑轮的重力做额外功，所以使用动滑轮做的总功多，由η＝ 可知，动滑轮的机械效率低，即η甲＞η乙；（3）若乙图中再挂一物体，有用功变大，绳重和摩擦力不计，额外功不变，有用功与总功的比值变大，机械效率将变大。
故答案为：＝；＞；变大。
【分析】首先判断滑轮的种类，再结合滑轮的工作特点分析解答，注意利用滑轮来提起重物时，所做的有用功就是克服物体自身重力所做的功；不计绳重和摩擦，克服动滑轮的重做的功就是额外功.由η＝ 可知滑轮的机械效率大小关系.
24．（2018·莱芜模拟）如图所示，斜面长为s＝2m，高为h＝1m。装卸工人用沿斜面向上的拉力F将重1000N的货物从斜面底端匀速拉到顶端，用时10s，不计空气阻力，斜面的机械效率为80%，则工人拉力F的功率为 W，货物在运动过程中受到斜面的摩擦力为 N。
【答案】125；125
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】（1）将货物从斜面底端匀速拉到顶端，所做的有用功： ，由 可得拉力做的总功： 则拉力做功的功率： （2）额外功： ，由 可得物体所受的摩擦力： 。
故答案为：125；125。
【分析】利用W=Gh求所做的有用功，再利用η=求拉力做的总功，利用P=求拉力做功功率；额外功等于总功减去有用功，最后利用W额=fs求物体所受的摩擦力.
25．如图所示，某人用平行于斜面的拉力，把一个重为1000N的物体，沿着倾角为30°的斜面由底端匀速向上拉动5m，已知拉力F的大小为600N，则拉力做的功为 J，此斜面的机械效率为 ，物体所受斜面的摩擦力为 N。
【答案】3000；83.3%；100
【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＝600N×5m＝3000J；（2）在直角三角形中，30°角所对边的长度为斜边的 ，则斜面高h＝ ×5m＝2.5m，
拉力做的有用功：
W有用＝Gh＝1000N×2.5m＝2500J；
斜面的机械效率：
η＝ ＝ ×100%≈83.3%；（3）拉力做的额外功：
W额＝W总﹣W有用＝3000J﹣2500J＝500J，
由W额＝fs得摩擦力的大小：
f＝ ＝ ＝100N；
故答案为：3000；83.3%；100。
【分析】利用W=Fs求拉力做的总功；利用W=Gh求出拉力做的有用功；斜面的机械效率等于有用功与总功之比；额外功等于总功减去有用功，再利用W额=fs求摩擦力.
26．如图所示，当工人师傅用40N的拉力向下拉绳时，可使重60N的重物匀速上升10m，此过程中滑轮组的机械效率为 。
【答案】75%
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】解：由图可知，滑轮组承担物重的绳子段数：n＝2，
由η＝ ＝ ＝ ＝ 得，滑轮组的机械效率：
η＝ ×100%＝ ×100%＝75%。
故答案为：75%。
【分析】由η＝ ＝ ＝ ＝ 可得滑轮组的机械效率.
27．如图，在斜面上将一个重为5N的物体匀速拉到顶端，沿斜面向上拉力为2N，斜面长4m，高1m。则拉力做的有用功为 J，生活中我们利用斜面可以省力但不能省 。
【答案】5；功
【知识点】有用功和额外功
【解析】【解答】解：（1）拉力做的有用功：
W有用＝Gh＝5N×1m＝5J；（2）使用斜面可以省力，但由于需要克服摩擦做额外功、多做功，不能省功。
故答案为：5；功。
【分析】利用W=Gh求出拉力做的有用功.
机械功原理：使用任何机械都不省功.
28．小强同学利用如图甲所示的滑轮组将货物运送到楼上，不计绳子和摩擦，如果所送货物重G从20N开始逐渐增加，每次均匀拉动绳子，且提升同样的高度，图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物的重力的增加而变化的图象，根据图象可以知道动滑轮重为 N，当货物重G为180N时，滑轮组的机械效率是 。
【答案】20；90%
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】解：（1）由乙图可知：当G＝20N时，η＝50%，
因为不计绳子重和摩擦，
所以滑轮组的机械效率：
η＝
＝
＝
＝
，
即：50%＝
，
解得动滑轮重：G轮＝20N；（2）不计绳子和摩擦，滑轮组的机械效率：
η＝
＝
＝
＝
，
当货物重G为180N时，滑轮组的机械效率：
η′＝
＝
＝
×100%＝90%。
故答案为：20；90%。
【分析】笔记绳重及摩擦，利用η＝
＝
＝
＝
求动滑轮重：再利用此式求
G为180N时的机械效率。
29．如图所示，在滑轮组的作用下，重100N的物体以0.2m/s的速度匀速上升，动滑轮重为20N，不计绳重和摩擦，则绳子自由端的拉力F＝ N，该滑轮组的机械效率η＝ ，拉力F做功的功率P＝ W
【答案】40；83.3%；24
【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】解：（1）由图知，n＝3，不计绳重和摩擦，则绳子自由端的拉力：
F＝ （G+G轮）＝ （100N+20N）＝40N；（2）滑轮组的机械效率：
η＝ ＝ ＝ ＝ ×100%≈83.3%。（3）拉力端移动的速度：
v＝3v物＝3×0.2m/s＝0.6m/s，
拉力做功的功率：
P＝ ＝ ＝Fv＝40N×0.6m/s＝24W；
故答案为：40；83.3%；24。
【分析】不计绳重和摩擦，F＝ （G+G轮），利用η＝ ＝ 计算滑轮组的机械效率，
拉力端移动的速度v＝nv物.
30．如图所示的滑轮组将重10N的物体匀速提升0.1m，所用时间为2s，作用在绳子末端的拉力F为6N（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦），所做的有用功为 J，动滑轮自重 N，拉力F做功的功率为 W，该滑轮组的机械效率为 。
【答案】1；2；0.6；83.3%
【知识点】功率的计算；滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】解：（1）所做的有用功：
W有用＝Gh＝10N×0.1m＝1J；（2）由图可知，n＝2，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，拉力F＝
（G+G动），
则动滑轮的重力：G动＝2F﹣G＝2×6N﹣10N＝2N；（3）绳端移动的距离：s＝2h＝2×0.1m＝0.2m，
总功：W总＝Fs＝6N×0.2m＝1.2J，
拉力F做功的功率：
P＝
＝
＝0.6W；（4）滑轮组的机械效率：
η＝
＝
×100%≈83.3%。
故答案为：1；2；0.6；83.3%。
【分析】结合题意，根据W
有用=Gh求出有用功，利用 F=
（G+G
动）求得动滑轮的重力，根据s=nh求出绳子自由端移动距离，根据W
总=Fs求出总功，利用P＝
求得
拉力F做功的功率，再根据η＝
求出机械效率.
31．（2018九上·宜兴期中）如图所示用滑轮组：匀速提起一个重为350N的物体，物体在10s内竖直上升了1m，人拉绳的力为250N，试问：人拉绳子做功的功率为 W，滑轮组的机械效率为 ，动滑轮重 （不计绳重和摩擦）
【答案】50；70%；150N
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】已知：物体的重力为G＝350N，时间t＝10s，上升高度h＝1m，人拉绳的力为F＝250N，n＝2
(1)绳子末端移动的距离：s＝2h＝2×1m＝2m，拉力做功： W总＝Fs＝250N×2m＝500J，拉力做功功率为：P＝ ＝＝50W；
(2)对物体做有用功：W有＝Gh＝350N×1m＝350J，滑轮组的机械效率：η＝＝ ＝70%
(3)∵不计绳重和摩擦，∴克服动滑轮重做的额外功：W额＝W总 W有＝500J 350J＝150J，∵W额＝G轮h ∴G轮＝ ＝ 150N.
【分析】根据滑轮组的特点s＝2h，W有＝Gh，W额＝W总 W有计算出滑轮组的机械效率，及动滑轮重.
四、实验探究题（共3小题）
32．在“探究滑轮组的机械效率”的实验中，小明利用三个滑轮组进行了4次测量，如图所示。已知甲、丙滑轮组中的动滑轮的重力相等，且小于乙滑轮组中动滑轮的重力。实验数据如下
表：（实验中不计绳重和摩擦）
次数 钩码重力/N 钩码匀速上升的距离h/m 绳子自由端的拉力F/N 绳子自由端移动的距离s/m 机械效率η
1 2 0.1 1.2 0.2 83.3%
2 4 0.1 2.2 0.2 90.9%
3 4 0.1 2.7 0.2 74.1%
4 2 0.1 0.8 0.3
（1）实验中应 拉动弹簧测力计。
（2）第四次实验滑轮组的机械效率为 。
（3）对比4次实验数据，可知滑轮组机械效率与 有关，与 无关。
（4）【拓展】甲、乙两个滑轮组中的动滑轮的重力之比为 。
（5）利用甲装置在2s内提升9.6N的重物上升0.1m，拉力的功率是 W。
【答案】（1）竖直向上匀速
（2）83.3%
（3）提升物体的重力、动滑轮的自重；绳子的绕法
（4）2：7
（5）0.5
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】解：（1）实验中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计，此时系统处于平衡状态，测力计示数才等于拉力；（2）第四次实验滑轮组的机械效率：
η＝ ＝ ×100%＝ ×100%≈83.3%；（3）根据绳子自由端移动的距离与物体升高高度的关系：s＝nh，1﹣3次实验，绳子的有效段数：
n＝ ＝ ＝2，是用甲乙中的某图装置做的实验；第4次实验，绳子的有效段数为3，故用丙装置我做的实验；
不计绳子重和摩擦，故作用在绳子自由端的拉力：
F＝
根据表中数据：
第1次实验动滑轮的重力：G动1＝2F1﹣G1＝2×1.2N﹣2N＝0.4N，用甲装置做的实验；
第2次实验动滑轮的重力：G动2＝2F2﹣G2＝2×2.2N﹣4N＝0.4N，用甲装置做的实验；
第3次实验动滑轮的重力：G动3＝2F3﹣G3＝2×2.7N﹣4N＝1.4N，用乙装置做的实验；
第4次实验动滑轮的重力：G动4＝3F4﹣G4＝3×0.8N﹣2N＝0.4N，用丙装置做的实验；
由实验1、2知，同一滑轮组，提升物体越重，机械效率越高，
由实验2、3知，提升同一物体，动滑轮重力越大，机械效率越低，即与动滑轮自重有关；
由实验1、4知，同一滑轮组，机械效率与绳子与绕法无关
所以可得：使用同一滑轮组，增加物重可以提高滑轮组的机械效率；
【拓展】（4）甲、乙两个滑轮组中的动滑轮的重力之比为 ＝2：7，（5）利用甲装置在2s内提升9.6N的重物上升0.1m，
作用在绳子自由端的拉力：F＝ ＝ ＝5N，重物上升0.1m，绳子自由端移动 的距离为0.2m，绳子自由端的速度为：v＝ ＝ ＝0.1m/s，故拉力的功率是：
P＝ ＝ ＝Fv＝5N×0.1m/s＝0.5W。
故答案为：（1）竖直向上匀速；（2）83.3%；（3）提升物体的重力、动滑轮的自重；绳子的绕法；（4）2：7；（5）0.5。
【分析】（1）实验时，应将弹簧测力计竖直匀速向上拉动.
（2）利用η＝ ＝ ×100%计算第四次实验滑轮组的机械效率。
（3）结合表格数据，利用控制变量发进行分析即可。
（4）不计绳重和摩擦，利用总功减去有用功算出额外功，动滑轮做的功为额外功，求出动滑轮重力，再求出甲、乙两个滑轮组中的动滑轮的重力之比；
（5）根据动滑轮重力、物体重力和绳子绕法算出拉力F，根据W=Fs和P=以算出拉力的功率.
33．交流与评估是科学探究的一个重要环节。光明中学的同学，利用如图所示的实验装置完成了“测滑轮组机械效率”的实验以后，进行了小组交流，如表是各小组的实验数据记录：
实验小组 钩码重G（N） 动滑轮G′（N） 拉力F（N） 滑轮组的机械效率η
1 0.5 0.4 0.35 47.6%
2 0.5 0.4 0.38 43.9%
3 1 0.6 0.62 53.8%
4 1 0.8 0.71 46.9%
5 2 0.6 0.98 68.0%
6 2 0.8 1.06 62.9%
请你对表中各小组的实验数据进行分析比较，回答下列问题：
（1）1、2两个小组的动滑轮重相同，提起的钩码重也相同，测出的滑轮机械效率却不同，原因不可能是下列的（ ）
A．滑轮的轮与轴间的摩擦力大小不同
B．测拉力时没有使测力计匀速上升
C．测拉力时拉力的方向没有竖直向上
D．钩码被提升的高度不同
（2）分析3、4两组数据可以得出的结论是
（3）分析3和 两组数据可知：使用同一滑轮组所提物体越重，机械效率越高
（4）分析表中数据可知，F≠ ，可能的原因是： 。
【答案】（1）D
（2）物体重力一定，动滑轮越重的，机械效率越低
（3）5
（4）滑轮与轮轴间有摩擦、绳子有重力
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】解：（1）滑轮和轮与轴间的摩擦力大小不同；测拉力时没有使测力计匀速上升，都会造成测量的力不准确，从而使测出的滑轮组机械效率不同，而由η＝ ＝ ＝ ＝ 可知，滑轮组的机械效率与钩码被提升的高度无关，
故答案为：D；（2）通过分析3、4小组的数据可得出结论：物体重力一定，动滑轮越重的，机械效率越低；（3）通过分析3、5小组的数据可得出结论：使用相同的滑轮组，物体越重，滑轮组的机械效率越大高；（4）由于滑轮与轮轴间存在摩擦、缠绕滑轮组的绳子有重力，因此：F≠ 。
故答案为：（1）D；（2）物体重力一定，动滑轮越重的，机械效率越低；（3）5；（4）滑轮与轮轴间有摩擦、绳子有重力。
【分析】（1）分析表中实验数据，根据实验数据找出影响滑轮组效率的因素；
（2）应用控制变量法分析实验数据，根据所控制的变量与实验现象，得出实验结论；
（4）从摩擦与绳重等方面分析答题.
34．小芳和小兰运用如图所示的实验装置测定了滑轮组的机械效率，在全班交流实验结果时，老师提出：如果各组所用滑轮和串绕绳子的方式不变，改变其它因素，是否会影响它们的机械效率呢？大家积极思考，提出了各种猜想，概括起来有如下几种：
猜想1：可能与匀速提升的速度大小有关；
猜想2：可能与被提升的钩码重有关；
猜想3：可能与钩码被提升的高度有关。
小芳和小兰分别根据各自的猜想进行了探究，每次提升的高度相同，实验记录如下表：
（A）从表二数据中可以发现，小兰探究的猜想是第 种猜想
（B）请根据小兰（表二）和小芳（表三）的实验记录，在表中写出这次探究的结果。
表二
控制因素 钩码重/N 绳端拉力/N 机械效率
相同的速度提升 10 4 83.3
15 5.4 87.7
探究结果
表三
控制因素 钩码重/N 绳端拉力/N 机械效率
较小提升速度 10 4 83.3
较大提升速度 10 4 83.3
探究结果
（C）归纳他两的实验探究，你所得的结论是 。
【答案】2；滑轮组的机械效率与匀速提升物体的速度大小无关，与被提升物体的重力大小有关，物体的重力越大，滑轮组的机械效率越高
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】解：（A）从表二数据中可以发现，小兰的数据记录中，提升的速度相同，钩码的重力不同，因此探究的是猜想2：机械效率与钩码重力的关系；
（C）小兰：由表格中数据知，两次实验物体被提升的速度相同，第二次提升钩码的重力大，机械效率也高，所以可以看出滑轮组的机械效率与被提升物体的重力有关；
小芳：两次被提升钩码的重力相同，第二次比第一次提升的速度大，两次测量的机械效率相同，所以可以看出滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关；
总结小兰和小芳的结论，可以得出滑轮组的机械效率与匀速提升物体的速度大小无关，与被提升物体的重力大小有关，物体的重力越大，滑轮组的机械效率越高。
故答案为：（A）2；（C）滑轮组的机械效率与匀速提升物体的速度大小无关，与被提升物体的重力大小有关，物体的重力越大，滑轮组的机械效率越高。
【分析】此题考查了学生根据实验数据得出结论的能力，考查了影响滑轮组机械效率的因素，结合表格数据利用控制变量发进行分析即可.
五、综合应用题（共6小题）
35．一个滑轮将重3600N的货物提高4米，如果额外功是9600J，滑轮组做的有用功是多少？总功是多少？机械效率是多少？滑轮组在哪些方面消耗了额外功？我们应该如何提高机械的机械效率？能否使机械效率达到100%为什么？
【答案】解：⑴滑轮组做的有用功：
W有用＝Gh＝3600N×4m＝14400J，
⑵总功：W总＝W有用+W额＝14400J+9600J＝24000J，
⑶滑轮组的机械效率：η＝ ＝ ×100%＝60%；
⑷使用滑轮组将货物提高的同时，要提升动滑轮做功、要克服摩擦做功、要提升绳子做功，所以使用滑轮组在提升动滑轮、克服摩擦做功、提升绳子等方面消耗了额外功；
⑸我们可以从两方面提高滑轮组的机械效率：一是增大提升的货物重，二是减轻动滑轮重、加润滑油减小摩擦；
⑹由于存在额外功，使得有用功总小于总功，所以机械效率不能达到100%。
答：滑轮组做的有用功是14400J；总功是24000J；机械效率是60%；滑轮组在提升动滑轮、克服摩擦做功、提升绳子等方面消耗了额外功；我们可以增大提升的货物重、减轻动滑轮重、加润滑油减小摩擦来提高机械的机械效率；因为存在额外功，使得有用功总小于总功不能使机械效率达到100%。
【知识点】滑轮（组）的机械效率；滑轮与功的综合题
【解析】【分析】利用
W有用＝Gh 求得
滑轮组做的有用功 ；利用
W总＝W有用+W额 求得总功；利用
η＝ 求得
滑轮组的机械效率 .
使用滑轮组时，除了提升货物做功，还要提升动滑轮做功、要克服摩擦做功、要提升绳子做功；提高滑轮组的机械效率的方法：一是增大提升的货物重，二是减轻动滑轮重、加润滑油减小摩擦；使用滑轮组不得不做额外功，使得有用功总小于总功，所以机械效率总小于1.
36．工人用如图所示的滑轮组提升重物，在l0s内将210N的物体匀速提升2m。已知工人的拉力为80N（不计绳重与摩擦阻力），求：
（1）对重物做的有用功；
（2）工人做功的功率；
（3）滑轮组的机械效率；
（4）为了改变施力的方向，某同学采用了滑轮组的另一种绕法，此时工人的拉力为多大。
【答案】（1）解：对重物做的有用功：
W有用＝Gh＝210N×2m＝420J；
答：对重物做的有用功为420J；
（2）解：由图知，n＝3，则绳端移动的距离：
s＝3h＝3×2m＝6m，
拉力做的总功：
W总＝Fs＝80N×6m＝480J，
工人做功的功率：
P＝ ＝ ＝48W；
答：工人做功的功率为48W；
（3）解：滑轮组的机械效率：
η＝ ＝ ×100%＝87.5%；
答：滑轮组的机械效率为87.5%；
（4）解：因为不计绳重与摩擦阻力，则拉力：
F＝ （G物+G动），
即：80N＝ （210N+G动），
解得动滑轮重力：G动＝30N；
为了改变施力的方向，采用了滑轮组的另一种绕法，如图所示：
此时n＝2，此时工人的拉力：
F′＝ （G物+G动）＝ （210N+30N）＝120N。
答：为了改变施力的方向，某同学采用了滑轮组的另一种绕法，此时工人的拉力为120N。
【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】【分析】（1）利用W
有用=Gh求出有用功.
（2）利用W总=Fs=Fnh求拉力做功；再利用功率公式P=
求拉力做功的功率；
（3）利用 η＝ 计算滑轮组的机械效率；
（4）由于不计绳重与摩擦阻力，利用F=
（G物+G动）求动滑轮重；为了改变施力的方向，采用了滑轮组的另一种绕法，拉力向上，承担物重的绳子股数n=2，再利用F=
（G物+G动）计算拉力.
37．如图所示，用滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速移动，在40S内移动了8m，拉力F做的功为1280J。
（1）求拉力F的大小和功率；
（2）若滑轮组的机械效率为95%，求动滑轮的重力（不计绳重及绳子与滑轮间的摩擦）。
【答案】（1）解：拉力通过的距离：S＝nh＝2×8m＝16m，
由W总＝F S得
F＝ ＝ ＝80N，
功率P＝ ＝ ＝32W。
答：拉力F的大小和功率分别为80N和32W。
（2）解：由 得：W有用＝W总×η＝1280J×0.95＝1216J，
W额外＝W总﹣W有用＝1280J﹣1216J＝64J，
因为W额外＝G动×h
所以G动＝ ＝ ＝8N。
答：动滑轮的重力为8N。
【知识点】功率的计算；滑轮（组）的机械效率；滑轮与功的综合题
【解析】【分析】（1）根据公式W=Fs可求拉力的大小，再根据公式
P＝ 可求拉力做功的功率.
（2）根据公式
可求拉力做的有用功，进一步利用 W额外＝W总﹣W有用 可求额外功，根据公式 W额外＝G动h 可求动滑轮的重力.
38．如图所示的滑轮组，物体重72N，绳自由端的拉力为30N，如果物体匀速升高1m。求：
（1）拉力F所做的功；
（2）滑轮组的机械效率。
【答案】（1）解：由图知，n＝3，拉力端移动距离s＝3h＝3×1m＝3m，
拉力F所做的功：
W总＝Fs＝30N×3m＝90J；
答：拉力F所做的功为90J；
（2）解：做的有用功：
W有用＝Gh＝72N×1m＝72J，
滑轮组的机械效率：
η＝ ＝ ×100%＝80%。
答：滑轮组的机械效率为80%。
【知识点】滑轮（组）的机械效率；滑轮与功的综合题
【解析】【分析】（1）利用
W总＝Fs=Fnh求得总功；
（2）利用 W有用＝Gh 求得滑轮组做的有用功 ；再利用 η＝ 求得滑轮组的机械效率 .
39．如图所示，滑轮组在向下的拉力F作用下，将重为600N的钢材匀速提起，在20s内物体上移的距离为h＝2m。
（1）计算物体上升的速度；
（2）计算有用功；
（3）如果拉力F为400N，计算滑轮组提升该重物时的机械效率。
（4）拉力的功率。
【答案】（1）解：物体上升的速度：
v＝ ＝ ＝0.1m/s；
答：物体上升的速度为0.1m/s；
（2）解：有用功：
W有＝Gh＝600N×2m＝1200J；
答：有用功为1200J；
（3）解：由图知n＝2，则绳端移动的距离：s＝2h＝2×2m＝4m，
如果拉力F为400N，则拉力做的总功：
W总＝Fs＝400N×4m＝1600J，
滑轮组提升该重物时的机械效率：
η＝ ＝ ×100%＝75%；
答：如果拉力F为400N，滑轮组提升该重物时的机械效率为75%；
（4）解：拉力的功率：
P＝ ＝ ＝80W。
答：拉力的功率为80W。
【知识点】功率的计算；速度公式及其应用；滑轮（组）的机械效率
【解析】【分析】（1）利用
v＝ 求得
物体上升的速度 .
（2）利用 W有用＝Gh 求得滑轮组做的有用功 ；
（3）利用 W总＝Fs=Fnh求得总功；利用 η＝ 求得滑轮组的机械效率 .
（4）利用 P＝ 求得 拉力的功率.
40．小强家打井时。他发现工人师傅用了如图所示的滑轮组从井中往外提土。若工人每次将重为280N的泥桶。在5s内匀速向上拉到深5m的井口。动滑轮重为20N，不计摩擦及绳重，求：
（1）每次做的有用功；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）工人作用在绳端的拉力的大小
【答案】（1）解：工人每次做的有用功：
W有＝Gh＝280N×5m＝1400J；
答：每次做的有用功为1400J；
（2）解：不计绳子和摩擦，克服动滑轮重做的功为额外功，
则 ，
做的总功： ，
滑轮组的机械效率： ;
答：滑轮组的机械效率为93.3%；
（3）解：由图知n=3，不计绳子和摩擦，工人作用在绳端的拉力的大小：
答：工人作用在绳端的拉力的大小为100N。
【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；滑轮与功的综合题
【解析】【分析】（1）利用
W有用＝Gh 求得
滑轮组做的有用功 ；
（2） 不计绳子和摩擦， 利用
求得额外功大小，再利用求得总功大小 ，利用 η＝ 求得滑轮组的机械效率 .
（3）利用 F=
（G+G动）求得拉力的大小.
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