第十一章 简单机械和功2022-2023学年苏科版物理九年级上册（含答案）

第十一章 简单机械和功
一、单选题
1．（2022·江苏镇江·九年级期末）下列杠杆属于费力杠杆的是（ ）
A．剪刀
B．钳子
C．镊子
D．瓶起子
2．（2022·江苏无锡·九年级期末）如图所示，在调节平衡后的杠杆两侧，分别挂上相同规格的钩码，杠杆处于平衡状态。如果两侧钩码各向内移一格，下列说法正确的是（　　）
A．左端下沉 B．右端下沉 C．仍然平衡 D．无法判断
3．（2022·江苏扬州·九年级期末）用如图所示的四种方式匀连提升同一物体（不计机械自重和摩擦），其中最费力的是（　　）
A． B．
C． D．
4．（2022·江苏盐城·九年级期末）教室里，同学们正在调换座位，下列所描述的情境中，人对物体一定做功的是（ ）
A．甲抱着一叠课本原地不动
B．乙推着一张空课桌在教室地面上前进
C．丙提着一只书包从教室前排走到后排
D．丁在推一张堆满课本的课桌，却没能把它推动
5．（2022·江苏徐州·九年级期末）一名普通九年级同学教室在三楼，估算他从一楼走上三楼做功最接近于（　　）
A．30J B．300J C．3000J D．30000J
6．（2022·江苏泰州·九年级期末）体重较小的小明与体重较大的爸爸同时从一楼步行上楼回四楼的家，小明先到四楼。关于他们上楼的过程，下列说法中正确的是（　　）
A．小明的功率一定比爸爸的功率大
B．小明的功率一定比爸爸的功率小
C．小明的功率可能等于爸爸的的功率
D．小明做的功可能比爸爸做的功多
7．（2022·江苏宿迁·九年级期末）初三体能测试中，某同学1min内绳跳120次，每次跳离地面的高度约为5cm，则他跳绳时的功率最接近（　　）
A．5W B．50W C．500W D．5000W
8．（2022·江苏苏州·九年级期末）如图所示，一个物体在空中下落，速度越来越大，相继经过A，B，C三点，已知AB=BC，物体在AB段重力做功W1、功率P1，在BC段重力做功W2、功率P2，则（　　）
A．W1>W2，P1>P2 B．W1C．W1=W2，P1>P2 D．W1=W2，P19．（2022·江苏南京·九年级期末）用四个滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，用它们匀速提起货物，在绳自由端施加竖直的拉力分别为F甲和F乙，物重分别为G甲和G乙，物体被提升高度分别为h甲、h乙，不计绳重及摩擦，则（　　）
A．若F甲＝F乙且G甲＝G乙，则乙的机械效率比较低
B．若F甲＝F乙且h甲＝h乙，则甲的机械效率比较低
C．若G甲＝G乙且滑轮重均相同，则甲的机械效率比较低
D．若F甲＝F乙且滑轮重均相同，则乙的机械效率比较低
10．（2022·江苏连云港·九年级期末）下列关于功率、机械效率说法中，正确的是（　　）
A．机械效率越高，机械做功一定越快 B．做功越多的机械，机械效率越高
C．做功越快的机械，功率越大 D．功率越大的机械，做功一定越多
二、填空题
11．（2022·江苏扬州·九年级期末）如图所示，用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机．如果A处螺钉松脱，则支架会绕________点倾翻．已知AB长40cm，AC长30cm，室外机的重力为300N，正好处在AB中点处，则A处螺钉的水平拉力为______N（支架重力不计）．为了安全，室外机应尽量______（填“靠近”或 “远离”）墙壁．
12．（2022·江苏淮安·九年级期末）如图所示，由滑轮、立柱和轮轴组成，搬运巨型石块的机械中，滑轮的作用是 _______ ，轮轴的作用是 ______ 。
13．（2022·江苏泰州·九年级期末）如图所示，是用绳和木棍体验“滑轮组”威力的实验，该实验说明了使用滑轮组能 _____。
14．（2022·江苏南京·九年级期末）如图所示，用竖直向上的大小为50N的力F，在10s内将物体A匀速提升了0.4m，此过程中，该装置的机械效率为70%，则拉力F的功率是 _____W，克服物体A的重力所做的功为 _____J；上升的过程中，物体A的动能 _____（选填“变大”、“不变”或“变小”），机械能 _____（选填“变大”、“不变”或“变小”）；若其他条件不变，相同时间将物体匀速提升1m，该装置的机械效率 _____（选填“变大”、“不变”或“变小”）.
15．（2022·江苏宿迁·九年级期末）如图，重为150N的物体在大小为40N的水平拉力F作用下，向右匀速运动了10m，所用的时间为20s，则拉力做的功是_______ J，拉力做功的功率为_______ W。
16．（2022·江苏无锡·九年级期末）如图所示已知斜面长为8m，斜面高为4m。小南同学用绳子沿斜面将重为800N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端。拉力大小为600N，绳重不计。小兵对木箱做的有用功______J；斜面的机械效率为______；斜面对物体施加的摩擦力为______N。
三、作图题
17．（2022·江苏无锡·九年级期末）请在图中用笔画线代替绳子，将两个滑轮连成滑轮组，要求人力往下拉绳使重物升起．
18．（2022·江苏盐城·九年级期末）如图所示，杠杆OA在力F1、F2的作用下处于平衡状态，l1为动力F1的力臂，请在图中作出动力F1的示意图和F2的力臂。
19．（2022·江苏泰州·九年级期末）如图所示，活塞式抽水机AOB部分可视为杠杆，O为支点，请画出作用在手柄A点动力F1的动力臂l1和B点所受阻力F2的示意图。
20．（2022·江苏苏州·九年级期末）如图所示，在A处或B处的虚线框内添加一个滑轮，利用三个滑轮组成滑轮组，要求使用时最省力添加滑轮并完成滑轮组绕法．
( )
21．（2022·江苏常州·九年级期末）如图所示，小明要将购物车推上台阶，需要在车把手上A点（大黑点）处施加一个斜向下的力。已知购物车的支点在O点（小黑点），请在图中A点处画出最小的力F1及对应的力臂l1。
四、实验题
22．（2022·江苏扬州·九年级期末）在“探究杠杆平衡条件”的实验中，所用的器材有：每格长度等距的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线，重力均为0.5N的钩码若干个。
　　
（1）杠杆安装好后处于如图甲所示的静止状态，此时的杠杆是否平衡？______（选填“是”或“否”）；为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端螺母向______边移动（选填“左”或“右”）；
（2）如图乙所示，杠杆处于水平平衡状态．若将杠杆的两侧钩码都向支点移动一格，那么杠杆的______（选填“左”或“右”）端下沉；
（3）若将右侧的钩码换成弹簧测力计进行实验，依次将弹簧测力计挂在从1到5的位置竖直向下施加拉力，始终保持杠杆在水平位置平衡，如图丙所示。按1到5的顺序，弹簧测力计的示数会逐渐______（选填“变小”、“不变”或“变大”）；下列图像能正确表示整个过程中弹簧测力计对杠杆的拉力F与其力臂l大小变化关系的是______；
（4）如图丁所示，弹簧测力计竖直向上拉杠杆，当钩码悬挂在杠杆上______（选填“A”、“B”、“C”或“D”）点时，杠杆在图示的位置处于平衡状态，且弹簧测力计的示数最小。
23．（2022·江苏南京·九年级期末）利用轻质杠杆探究杠杆平衡条件的实验中：
（1）杠杆静止时如图甲所示，要使杠杆在水平位置平衡，则应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节；
（2）如图乙所示，在A点挂4个钩码，在B点挂______个钩码，仍可使其在水平位置平衡；
（3）用弹簧测力计代替钩码，如图丙所示，不断改变弹簧测力计的作用点和力的大小，使杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的拉力F与其力臂l1的图像如图丁所示。图像中每个点与两坐标轴围成的方形面积______（选填“相等”或“不等”），其原因是______。
24．（2022·江苏淮安·九年级期末）在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，实验小组用如图所示的装置进行了实验，实验数据记录如表所示。
序号 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
1 2 10 0.8 30 83.3%
2 4 10 1.5 30
3 6 10 2.2 30 90.9%
4 6 10 2.2 45 90.9%
（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；
（2）如果在第一次实验时，忽略绳重和摩擦，可以计算出动滑轮的重为______N；
（3）第2次实验时所做的有用功为______J，滑轮组的机械效率是______；
（4）分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物所受重力越______（选填“大”或“小”），滑轮组的机械效率越高。分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度______（选填“有关”或“无关”）；
（5）结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是______。
A．增大绳重
B．减轻动滑轮重
C．加快物体提升的速度
25．（2022·江苏泰州·九年级期末）小明在“探究斜面的机械效率与哪些因素有关”的活动中，提出了以下猜想：
A．对于同一个斜面，是不是所推的物体越重，机械效率越高呢？
B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关
为了验证自己的猜想，小红用木板搭成了如图所示的装置进行探究，记录数据如表：
实验次序 斜面倾角 物重G/N 拉力F/N 斜面高度h/m 斜面长度s/m 有用功W有/J 总功 W总/J 斜面机械效率η
1 30° 3 2.5 0.6 1.2 1.8 3 60%
2 30° 5 4.2 0.6 1.2 3 5.04
3 42° 3 2.8 0.8 1.2 2.4 3.36 71%
（1）在实验过程中，应沿斜面向上 _____拉动木块，此时的绳子对物体的拉力和斜面对木块的摩擦力 _____（选填“是”或“不是”）平衡力；
（2）第2次实验中斜面的机械效率η=_____；
（3）对比实验1、2的数据可以用来验证猜想 _____，细心的小明发现第2次实验中的额外功大于第1次实验中的额外功，你认为可能是 _____变大的原因造成的；
（4）对比1、3两次实验数据，可初步得出的结论是 _____。
五、计算题
26．（2022·江苏盐城·九年级期末）在美丽乡村建设中，政府为某村购置一批健身器材。工人在往车上搬运装有健身器材的箱子时，用长木板搭了一个3m长的斜面，把120kg的箱子沿斜面匀速推到1m高的车厢上，如图所示。推箱子做的额外功是300J。（g取10N/kg）求：
（1）推箱子做的有用功；
（2）斜面的机械效率；
（3）沿斜面的推力。
27．（2022·江苏南通·九年级期末）如图，塔式起重机上的滑轮组匀速吊起重物时，所用的拉力为 5×103N，重物升高 2m，此过程中滑轮组的机械效率为80%，g 取 10N/kg。求：
（1）拉力做的总功；
（2）有用功与物重；
（3）若克服摩擦和钢绳重所做的功为 5.0×103J，求动滑轮重。
28．（2022·江苏宿迁·九年级期末）如图所示，某建筑工地用电动机、定滑轮和斜面组成的装置，将重为1600N的建材从斜面底端匀速拉到顶端。已知斜面长9m，高为4.5m，建材受到沿斜面的拉力为1000N，斜面的效率与整个装置的效率之比。（忽略定滑轮的摩擦及绳重）
求：（1）对建材做的有用功；
（2）对建材做的总功；
（3）斜面的效率；
（4）电动机消耗的电能。
29．（2022·江苏常州·九年级期末）体重为500N的工人师傅用如图所示滑轮组提升建筑材料，在400N的拉作用下，使重为700N建筑材料匀速直上升了2m。不计绳重和摩擦，绳子能承受的拉力足够。求：
（1）该过程中拉力做的功W拉；
（2）此过程滑轮组的机械效率η；
（3）该工人利用此滑轮组能提起物体的最大重力G物最大。
30．（2022·江苏扬州·九年级期末）用如图所示的滑轮组在5s内将一个重200N的物体匀速提升4m，所用的拉力F为125N，不计绳重及摩擦，求：
（1）滑轮组对物体做的功；
（2）拉力做功的功率；
（3）滑轮组的机械效率。
参考答案：
1．C
【解析】A．剪刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B．钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意；
C．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C符合题意；
D．起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选C。
【点睛】结合图片和生活经验，判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
2．A
【解析】设一个钩码的重力为G，一格的长度为L，如果两侧钩码各向内移一格，则左边的力与力臂的乘积为
2G×2L=4GL
右边的力与力臂的乘积为
3G×L=3GL
左边的乘积大，所以杠杆的左端下沉，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
3．A
【解析】设物体重力为G，不计机械自重和摩擦，则没有额外功。选项A中为动滑轮，拉力F1=2G；选项B中为定滑轮，拉力F2=G；选项C中滑轮组有效绳子段数n=3，则拉力F3= ；选项D中有用功等于总功，斜面长为高的2倍，则
W有=W总
Gh=F4s
Gh=F4×2h
解得F4=。综上分析可知，F1最大、最费力。
故选A。
4．B
【解析】A．抱着课本不动，有力无距离，不做功，故A不符合题意；
B．推着课桌前进，克服摩擦力做功，故B符合题意；
C．提着书包从前排走到后排，若书包距离地面高度不发生变化，则力与运动方向垂直，不做功，故C不符合题意；
D．课桌未推动，有力无距离，故D不符合题意。
5．C
【解析】一名普通九年级同学体重约为500N，三楼高约6m，他从一楼走上三楼克服重力做功，约为
W=Gh=500N×6m=3000J
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
6．C
【解析】D．由题意知，小明的体重小于爸爸的体重，据W=Gh知，从一楼步行上四缕所走的距离相等，所做的功的大小关系为
W小明故D错误；
ABC．而小明先到四楼，说明小明所用的时间比爸爸的少，据知，小明的功率可能大于、等于或小于爸爸的功率，故AB错误，C正确。
故选C。
7．B
【解析】某同学的质量约50kg，他的重力
G=mg=50kg×10N/kg=500N
一次跳绳做的功为
W0=Gh=500N×0.05m=25J
1min跳绳做的功为
W=120W0=120×25J=3000J
跳绳的功率为
故选B。
8．D
【解析】物体在AB和BC段，距离相同，重力相同，根据W=Gh，重力做功相同，所以W1=W2；物体在下落过程中，速度越来越大，即AB段的速度v1小于BC段的速度v2，因为AB=BC，所以经过AB段的时间t1大于BC段的时间t2，又因为W1=W2，根据可知，P1故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
9．D
【解析】A．甲、乙图绳子的有效段数（n）分别为3、2，甲滑轮组的机械效率为
①
乙滑轮组的机械效率为
②
若F甲＝F乙且G甲＝G乙，乙的机械效率大于甲的机械效率，故A不符合题意；
B．由①②知，机械效率与提升物体的高度无关，若F甲＝F乙，根据①②，因不知G甲与G乙的大小关系，故无法确定甲、乙机械效率大小，故B不符合题意；
C．不计绳重及摩擦，则克服动滑轮的重力做的功为额外功的唯一来源，因总功等于有用功与额外功之和，故甲、乙滑轮组的机械效率为
③
若G甲＝G乙且滑轮重均相同，可知甲、乙的机械效率相同，故C不符合题意；
D．甲、乙图绳子的有效段数（n）分别为3、2。不计绳重及摩擦，则作用在绳子自由端的拉力为
则提升物体的重力为
G=nF-G动
若F甲＝F乙且滑轮重均相同，则可知，甲滑轮组提升物体的重力较大，根据③式有
故可知甲的机械效率比乙高，故乙的机械效率比较低，故D符合题意。
故选D。
10．C
【解析】A．机械效率是指有用功与总功的比值，功率表示物体做功的快慢，机械效率与机械功率大小没有直接关系，机械效率越高，机械做功不一定越快，故A错误；
B．有用功与总功的比值叫机械效率，与做功的多少没有直接关系，故B错误；
C．做功快的机械，说明单位时间内完成的功多，所以功率一定大，故C正确；
D．根据W＝Pt可知，做功的多少与时间和功率有关，若只是功率大，但时间短做功也不一定多，故D错误。
故选C。
11． C 200 靠近
【解析】[1]由题图可知，如果A处螺钉松脱，则支架会绕C点倾翻．
[2]依题，这是一个以C点为支点的杠杆，根据杠杆平衡条件：
G空调×AB=F×AC
解得F=200N．
[3]空调室外机的重力一定，室外机离墙壁越近，力臂越小，作用在A点的拉力越小越安全，所以室外机应尽量靠近墙壁．
12． 改变力的方向 省力
【解析】[1][2]由滑轮、立柱和轮轴组成，搬运巨型石块的机械中，滑轮是定滑轮，其作用是改变力的方向；动力在轮上，阻力在轴上，由于轮的半径大于轴的半径，即动力臂大于阻力臂，因此使用轮轴是省力的。
13．省力
【解析】用绳和木棍的组合相当于一个滑轮组，手所拿的绳端相当于滑轮组的绳子自由端，当用相当大的力将木棍向两边拉时，用很小的力拉绳子就可以使装置保持静止。该现象表明使用滑轮组可以省力。
14． 4 28 不变 变大 不变
【解析】[1]由图可知n＝2，绳子自由端移动的距离
则拉力做的总功
拉力做功的功率
[2]由 可知，克服物体A的重力所做的有用功为
[3]在匀速提升的过程中，质量和速度不变，则物体的动能不变，但由于物体的高度增加，所以物体的重力势能增加，又物体具有的机械能是动能与势能的总和，则物体的机械能增加。
[4]因为动滑轮的机械效率
所以动滑轮的机械效率与物体上升的高度无关，因此其他条件不变，相同时间将物体匀速提升1m，该装置的机械效率不变。
15． 400 20
【解析】[1]拉力做的功
W=FS=40N×10m=400J
[2]拉力功率
16． 3200 66.7% 200
【解析】[1][2][3]由图可知，有用功为
做的总功为
则机械效率为
做的额外功为
则斜面对物体施加的摩擦力为
17．
【解析】人用力往下拉绳使重物升起，说明最后绕过的是定滑轮，按此反向绕线，绳子的起始端系在定滑轮上，如下图所示：
18．
【解析】由图可知，O为支点，由O向力F2的作用线引垂线，支点到垂足的距离就是力臂l2；如图所示，作力臂l1的垂线即力F1的作用线，与杠杆的交点就是作用点，F1使杠杆的转动方向与力F2的相反；如下图所示：
19．
【解析】动力臂为支点到动力作用线的垂直距离，故过O点向动力F1作垂线；过B点作竖直向上的力，即阻力F2；综上，作图如下所示。
20．
【解析】利用三个滑轮组成滑轮组，要求使用时最省力，一定是一个定滑轮，两个动滑轮组成滑轮组，绳子的段数为4段．拉力向上，如图：
21．
【解析】根据杠杆平衡条件可知，当阻力和阻力臂一定，动力臂最长时，动力最小。支点为O，动力作用点为A，动力臂等于AO时最长，故连接AO即为最小的力F1的力臂l1；因力的方向与力臂垂直，过点A向斜下方作AO的垂线，末端标上箭头，即为最小的力F1。如图所示：
22． 是 左 右 变小 A B
【解析】（1）[1]杠杆的平衡状态包括静止和匀速转动。此时杠杆处于静止状态，因此杠杆平衡。
[2]由图甲可知，杠杆左边高，表明左边要轻一些，故应将平衡螺母向左边移动。
（2）[3]由图乙知，可设杠杆的分度值是l，一个钩码重为0.5N，根据杠杆的平衡条件可知
3×0.5N×l<2×0.5N×2l
所以杠杆右端下沉。
（3）[4]根据杠杆的平衡条件，左边钩码的重力与力臂的乘积不变即F1l1不变，弹簧测力计挂在从1到5的位置竖直向下施加的拉力为，从1到5弹簧测力计的拉力的力臂逐渐变大，故拉力逐渐变小。
[5]因为弹簧测力计的拉力为，F1l1不变，故F与l成反比关系，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
（4）[6]由图丁所示，弹簧测力计竖直向上拉杠杆，若将钩码挂在C点或D点，杠杆将顺时针转动，不能平衡，钩码只有挂在A点或B点，才能使杠杆平衡。由题知，钩码的重力和弹簧测力计拉力的力臂一定，根据杠杆平衡条件可知，当钩码对杠杆拉力的力臂越短，弹簧测力计的拉力越小，所以当钩码悬挂在杠杆上B点时，杠杆在图示的位置处于平衡状态，且弹簧测力计的示数最小。
23． 左 6 相等
【解析】（1）[1]调节杠杆在水平位置平衡时，杠杆左端偏高，说明杠杆右侧偏重，则应将平衡螺母向左调节，使杠杆在水平位置平衡。
（2）[2]设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件 有
解得
在B点挂6个钩码，仍可使其在水平位置平衡。
（3）[3][4]图像中每个点与两坐标轴围成的方形面积相等，原因是左侧钩码对杠杆的拉力与其力臂的乘积不变，要想使杠杆平衡，右侧的拉力与力臂的乘积需等于左侧拉力与其力臂的乘积；即左侧拉力与其力臂的乘积不变时，右侧拉力与其力臂的乘积成反比，表达式为
24． 匀速直线 0.4 40 88.9% 大 无关 B
【解析】（1）[1]缓慢拉动弹簧测力计使钩码做匀速直线时，绳子自由端也做匀速直线运动，钩码处于平衡状态，绳子拉力等于钩码重力，由二力平衡可知此时弹簧测力计示数等于绳子张力，可准确测出绳子拉力的大小。
（2）[2]由图可知绳子段数n=3，忽略绳重和摩擦时有

得动滑轮重力
G动=3F-G=0.8N3-2N=0.4N
（3）[3]有用功
W有=Gh=4N0.1m=0.4J
[4] 机械效率
（4）[5]分析表中数据，机械效率分别为83.3%、88.9%、90.9%，由此可知钩码重力越大机械效率越高。
[6]3、4次实验绳子自由端分别移动了0.3m、0.4m，而机械效率均为90.9%，由此可知机械效率与钩码上升的高度无关。
（5）[7]分析机械效率可知
G动减小时机械效率增大，故AC不符合题意，B符合题意。
25． 匀速直线 不是 60% A 斜面对物体的摩擦力 见解析
【解析】（1）[1]为了保证弹簧测力计的示数稳定，应沿斜面向上匀速直线拉动木块。
[2]沿斜面向上匀速拉动物体时，在斜面方向上物体受到沿斜面向上的拉力，沿斜面向下的摩擦力，竖直向下的重力。在这三个力作用下物体处于平衡状态，所以物体所受到的拉力和斜面对物体的摩擦力不是一对平衡力。
（2）[3]由表中数据可知，第2次实验中斜面的机械效率
（3）[4]对比1、2两次实验的数据，控制的是斜面倾角相同，改变的是物体的重力，因此是探究斜面的机械效率与物体重力的关系，即验证的是猜想A。
[5]沿着斜面拉物体时，克服斜面对物体的摩擦力做的功为额外功，由表中1、2两次的数据可知，1、2两次斜面的倾角不变，第2次物体的重力大于第1次物体的重力，因此第2次物体对斜面的压力大于第1次物体对斜面的压力，由滑动摩擦力的影响因素可知，第2次物体受到斜面的摩擦力大于第1次物体受到斜面的摩擦力，由W额=fs可知，第2次的额外功大于第1次的额外功。
（4）[6]对比1、3两次实验的数据，控制的是物体的重力相同，改变的是斜面倾角，且斜面倾角越大，机械效率越高，故可得出结论：当物体的重力相同时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越大。
26．（1）1200J；（2）；（3）500N
【解析】解：（1）推箱子做的有用功
W有=Gh=mgh=120kg×10N/kg×1m=1200J
（2）推箱子做的总功
W总= W有+W额=1200J+300J=1500J
由得斜面的机械效率
（3）由W总=Fs得沿斜面的推力
答：（1）推箱子做的有用功1200J；
（2）斜面的机械效率是；
（3）沿斜面的推力为500N。
27．（1）3×104J；（2）2.4×104J； 1.2×104N；（3）500N
【解析】解：（1）由图可知，物体由3根绳承担，所以
s=3h=3×2m=6m
拉力做的总功为
W总=Fs=5×103N×6m=3×104J
（2）根据公式 可得，拉力所做的有用功为
W有用=ηW总=80%×3×104J=2.4×104J
物重为
（3）拉力所做的额外功为
W额外=W总-W有用=3×104J-2.4×104J=6×103J
其中克服动滑轮的重所做的额外功为
W额动=6.0×103J-5.0×103J=1.0×103J
动滑轮的重为
答：（1）拉力做的总功为3×104J；
（2）有用功为2.4×104J；物重为1.2×104N；
（3）若克服摩擦和钢绳重所做的功为 5.0×103J，动滑轮重为500N。
28．（1）7200J；（2）9000J；（3）80%；（4）10000J
【解析】解：（1）对建材做的有用功
W有=Gh=1600N×4.5m=7200J
（2）对建材做的总功
W总=FS=1000N×9m=9000J
（3）斜面的效率
（4）因为斜面效率与装置效率之比 ，则整个装置的效率
η2==0.9×80%=72%
则消耗的电能
答：（1）对建材做的有用功为7200J；
（2）对建材做的总功为9000J；
（3）斜面的效率为80%；
（4）电动机消耗的电能为10000J。
29．（1）1600J ；（2）；（3）
【解析】解：（1）由图可知，绳子自由端移动的距离为
拉力做的总功为
（2）滑轮组的机械效率为
（3）因为不计绳重和摩擦时，拉力为
所以动滑轮的重力为
使用滑轮组时人向下的最大拉力大小等于人自身的重力，即
因为不计绳重和摩擦时，拉力为
所以动滑轮能提升的最大物重
答：（1）该过程中拉力做的功为1600J；
（2）此过程滑轮组的机械效率为87.5%；
（3）该工人利用此滑轮组能提起物体的最大重力为900N。
30．（1）800J；（2）200W；（3）80%
【解析】解；（1）滑轮组对物体做的功（有用功）
W有=Gh=200N×4m=800J
（2）由图可知n=2，则绳子自由端移动距离
s=2h=2×4m=8m
拉力做的总功
W总=Fs=125N×8m=1000J
拉力做功的功率
（3）滑轮组的机械效率
答：（1）滑轮组对物体做的功是800J；
（2）拉力做功的功率是200W；
（3）滑轮组的机械效率是80%。