苏科版物理九年级上学期 11.5 机械效率 同步练习（提高题）
一、单选题
1．甲吊车比乙吊车的机械效率高，当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时，则( )
A．甲吊车的电动机做的有用功较多
B．乙吊车的电动机做的额外功较多
C．甲吊车的电动机做的总功较多
D．甲、乙两吊车的电动机做的总功相同
2．小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组(如图所示)，分别将同一物体匀速提高到相同高度，滑轮组的机械效率分别为 、 。下列关系正确的是(忽略绳重及摩擦)（ ）
A．F1＞F2， B．F1＞F2，
C．F1＜F2， D．F1＜F2，
3．下面措施中能使滑轮组的机械效率提高的是（ ）
A．增加提升重物的高度
B．给滑轮的轮和轴之间加润滑油
C．提升质量更小的物体
D．将塑料滑轮换成体积相等的铁质滑轮
二、多选题
4．在探究“影响滑轮组机械效率的因素”时，同学们得到了很多结论，其中正确的是（ ）
A．滑轮组的机械效率与被提升物体的重力有关
B．滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关
C．滑轮组的机械效率与滑轮和绳子间的摩擦有关
D．滑轮组的机械效率与承重绳子的段数有关
5．如图所示，小晖用60N的拉力，在2s内将重100N的物体升高了20cm，则（ ）
A．绳子自由端被拉下60cm B．拉力的功率为24W
C．有用功为20J D．滑轮组的机械效率为83%
三、填空题
6．（2017八下·城关期末）某机械的机械效率为80%，使用它做400J的有用功，需同时做 J的额外功．
7．在实际生产劳动中使用机械时，总要做一些额外功，原因是任何机械本身都有 ，并且机械零件与零件之间在发生相对运动时还存在着 ，所以任何机械的机械效率总是 100%（选填“大于”或“小于”）。
8．要提高机械效率，关键在于减小 功。我们可以用 或 减小摩擦，还可以通过简化 结构， 机械自重等方法，来提高机械效率。
9．如图所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，物体重6N。沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，物体上升高度为10cm，此时弹簧测力计的示数为 N，滑轮组的机械效率是 。
10．如果是水桶掉在了水井里，需要把水桶捞上来。在将水桶捞上来的过程中，克服水的重力所做的功是 功，克服桶的重力所做的功是 功，人在整个捞桶过程中做的功是 ，由此可见，应该根据 来判断有用功和额外功。
11．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，且动滑轮重G动小于物体的物重G，甲图中拉力做的功为W甲，乙图中拉力做的功W乙，则所用的拉力F甲 F乙，W甲 W乙，其机械效率η甲 η乙。（均选填“＞”“＜”或“=”）
12．小勇用如图所示滑轮组拉着物体匀速前进了0.2 m，则绳子自由端移动的距离为 m。若物体与地面的摩擦力为9 N，则他所做的功是 J。如果小勇对绳的拉力F＝4 N，该滑轮组的机械效率为 %。
13．如图所示，某同学用6N的拉力将重为8N的物体拉上高3m、长5m的斜面，则该斜面的机械效率 。
四、实验题
14．在物理课上，同学们通过实验对斜面的机械效率进行探究。其中一组同学研究“斜面的倾斜程度跟机械效率的关系”。下表是他们的部分实验数据。
（1）分析表中的数据，可以知道：
①斜面的机械效率跟斜面倾角（倾斜程度）的关系是 ；
②实验中，拉力做的有用功 （填“相等”或“不相等”）；
③实验中，随着斜面倾角的增大，拉力做的总功 （填“增加”“不变”或“减少”）；
④额外功减少的原因是 。
（2）进而可以有如下推论：
①木块受到的摩擦力跟斜面倾角的关系是 ；
②从影响滑动摩擦力大小因素方面分析，在实验中，摩擦力的大小发生变化的原因是 。
五、计算题
15．如图所示的两个滑轮组。已知图甲中的物重G1与动滑轮G2之比为G1：G2=5：1；图乙中的物重G3与动滑轮重G4之比为G3：G4=6：1。两个物体重力之比G1：G3=3：2。若不计摩擦，求：
（1）甲、乙两图中的滑轮组效率之比 ；
（2）将物体匀速拉起时，绳子的拉力F1、F2之比。
16．小马用如下图所示滑轮组抬高重5N的小车，若不考虑摩擦和绳重，请你计算下列问题：
（1）若不计动滑轮重量，绳子自由端弹簧测力计的示数是多大？
（2）若考虑动滑轮重量，此时弹簧测力计的示数是2.5N，则该滑轮组的机械效率是多大？
（3）当动滑轮总重超过多少时，使用该滑轮组提该小车不再省力？
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】有用功和额外功
【解析】【解答】 甲、乙吊车将相同质量的物体提升相同高度，所以做的有用功相同，A选项错误；两辆吊车做的有用功相同，乙吊车做的额外功较多，所以乙的机械效率较低，B选项正确；已知甲吊车的机械效率高，有用功相同，如果甲吊车的总功较多就与效率高矛盾，C选项错误；两吊车做的有用功相同，如果总功也相同，则机械效率相同，D选项错误。
故选B
【分析】有用功是人因需要而做的功，额外功是不需要做而又不得不做的功，机械效率指的是有用功和总功的比值。
2．【答案】A
【知识点】机械效率的大小比较；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】忽略绳重及摩擦时，如左图两段绳子承重，所以 ；
右图三段绳子承重，所以 ；
所以 ；
忽略绳重及摩擦时，机械效率为： ；
所以两次做功的效率相等，A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】用滑轮组提升相同物体时，绳子的股数越多，拉力越小，当有用功和额外功相同时，滑轮组的机械效率相同.
3．【答案】B
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】A. 根据 可知，效率与提升物体的高度无关，故增加提升重物的高度，不能提高效率，A不符合题意；
B. 给滑轮的轮和轴之间加润滑油会减小摩擦力，从而减小额外功，可以提高效率，B符合题意；
C. 根据 可知，提升质量更小的物体，有用功占的比例更小，效率会降低，C不符合题意；
D. 将塑料滑轮换成体积相等的铁质滑轮，则动滑轮的重增加，额外功增加，会降低效率，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】滑轮组的机械效率和物体重力、滑轮重力、绳子和滑轮的摩擦力有关，减小摩擦力可以减小额外功，提高机械效率.
4．【答案】A,B,C
【知识点】机械效率的计算；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】A. B. 根据 可知，滑轮组的机械效率与被提升物体的重力有关，物重越大，效率越高；与动滑轮的重力有关，动滑轮越重，效率越低，AB符合题意；
C. 使用滑轮组时，要克服滑轮和绳子间的摩擦力做功，即额外功，所以效率与滑轮和绳子间的摩擦有关，C符合题意；
D. 承重绳子的段数决定拉力的大小，但滑轮组的机械效率与承重绳子的段数无关，D不符合题意；
故答案为：ABC。
【分析】机械效率是有用功和总功的比值，有用功和物体的重力有关，总功还和机械重力、摩擦力等有关.
5．【答案】C,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】A. 如图由两段绳子承重，所以绳子自由端被拉下40cm，A不符合题意；
B. 拉力做功为： ；
功率为： ，B不符合题意；
C. 有用功为： ，C符合题意；
D. 滑轮组的机械效率为：
，D符合题意；
故答案为：CD。
【分析】使用滑轮组时，利用物体重力和高度计算有用功，绳子的拉力和绳子移动的距离计算总功，有用功和总功的比值计算机械效率.
6．【答案】100
【知识点】机械效率；有用功和额外功
【解析】【解答】解：由η= 得：W总= ；
W额=W总﹣W有=500J﹣400J=100J．
故答案为：100．
【分析】机械效率是有用功与总功的比值，总功等于有用功加额外功；
首先根据机械效率计算出总功，额外功等于总功减去有用功．
7．【答案】重力；摩擦；小于
【知识点】增大或减小机械效率的方法
【解析】【解答】在实际生产劳动中使用机械时，总要做一些额外功，原因是任何机械本身都有重力，并且机械零件与零件之间在发生相对运动时还存在着摩擦力；
做功时，要克服机械的重力及摩擦力做功，即额外功，所以任何机械的机械效率总是小于100%。
故答案为：重力；摩擦；小于.
【分析】使用任何机械，都会对机械本身做功，即额外功，所以机械效率总小于100%.
8．【答案】额外；滚动摩擦代替滑动摩擦；加注润滑剂；机械；减少
【知识点】增大或减小机械效率的方法
【解析】【解答】机械效率为有用功与总功的比。
所以要提高机械效率，关键在于减小额外功。
使用机械时，额外功是克服摩擦力和机械本身的重所做的功，所以我们可以用滚动摩擦代替滑动摩擦或加注润滑剂等方法来减小摩擦；
还可以通过简化机械结构，减小机械自重等方法，来减少做的额外功，从而提高机械效率。
故答案为：额外；滚动摩擦代替滑动摩擦；加注润滑剂；机械；减少.
【分析】机械效率和有用功、额外功的大小有关，可以通过减小额外功的方法来增大机械效率.
9．【答案】2.4；83.3%
【知识点】弹簧测力计及其使用；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】物体通过滑轮由3股绳子吊着，物体升高10cm，绳端将通过30cm，弹簧测力计的读数为2.4N，有用功为：W有=Gh=6N×0.1m=0.6J，总功为：W总=FS=2.4N×0.3m=0.72J，所以滑轮组的机械效率为η=W有/W总=83%。
故答案为：2.4；83.3%。
【分析】根据测力计的指针位置读取测力计示数大小，利用有用功和总功的比值计算机械效率.
10．【答案】额外；有用；总功；完成事情的目的
【知识点】有用功和额外功
【解析】【解答】如果是水桶掉在了水井里，需要把水桶捞上来。在将水桶捞上来的过程中，克服水的重力所做的功不我们的目的，所以是额外功；
困为我们的目的是把水桶捞上来，所以克服桶的重力所做的功是有用功；
人在整个捞桶过程中做的功是总功；
所以我们应该根据做功的目的来判断有用功和额外功。
故答案为：额外；有用；总功；完成事情的目的.
【分析】有用功是在工作中想要做的功，额外功是工作时不想做但又必须做的功.
11．【答案】＞；＜；＞
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】使用定滑轮时，拉力为：
使用动滑轮时，拉力为：
因为动滑轮重G动小于物体的物重G，所以 ；
当不计绳重与摩擦时，做功分别为：
；
故 ；
当不计绳重与摩擦时，使用定滑轮做功时，没有额外功，即效率为100%；
使用动滑轮时，提升动滑轮做的功为额外功，所以机械效率小于100%；
故 。
故答案为：>；<；>.
【分析】使用定滑轮不省力，动滑轮可以省力，在提升相同物体时，定滑轮没对滑轮做功，动滑轮做了额外功，总功较大，动滑轮的机械效率较小.
12．【答案】0.6；1.8；75
【知识点】滑轮组及其工作特点；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】如图由三段绳子拉着动滑轮，所以绳子自由端移动的距离为： ；
物体与地面的摩擦力为9 N，则他所做的有用功为：
；
小勇对绳的拉力F＝4 N，则做的总功为：
；
该滑轮组的机械效率为： 。
故答案为：0.6；1.8；75.
【分析】利用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.
13．【答案】80％
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】做的有用功为：
拉力所做的总功：
该斜面的机械效率： 。
故答案为： 80%。
【分析】物体重力和高度的乘积计算有用功，拉力和拉力上的距离计算总功，有用功和总功的比值计算机械效率.
14．【答案】（1）倾角越大，机械效率越高；相等；减少；木块受到的摩擦力变小了
（2）倾角越大，摩擦力越小；木块对斜面的压力变小了
【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】（1）分析表中的数据，可以知道：①斜面的机械效率跟斜面倾角（倾斜程度）的关系是倾角越大，机械效率越高；②实验中，物体的重相等，斜面的高相等，所以拉力做的有用功相等；③实验中，因为有用功不变，而斜面的机械效率变大，根据 可知，随着斜面倾角的增大，拉力做的总功减小，或计算出每次做的总功，也可以得出总功减小；④克服摩擦力做的功是额外功，所以额外功减少的原因是木块受到的摩擦力变小了。（2）进而可以有如下推论：①从倾角越大，机械效率越高，即额外功越小可得，木块受到的摩擦力跟斜面倾角的关系是倾角越大，摩擦力越小；②倾斜角度越小时，即越接近水平时，木块对斜面的压力越接近木块的重，而倾斜角度越大时，木块对斜面的压力越小，故随着倾斜角度增大，压力减小，摩擦力减小；
所以从影响滑动摩擦力大小因素方面分析，在实验中，摩擦力的大小发生变化的原因是木块对斜面的压力变小了。
【分析】机械效率是有用功和总功的比值，在斜面上，斜面倾角越大，物体对斜面的压力越小，摩擦力越小，额外功越小，机械效率越大.
15．【答案】（1）解：不考虑摩擦时，对于甲滑轮组来说：
有用功为： ；
总功为将物体和动滑轮一起升高所做的功，即： ；
机械效率为 ；
图甲中的物重G1与动滑轮G2之比为G1：G2=5：1，代入上式得：
；
对于乙滑轮组，同理可得： ；
将G3：G4=6：1代入得： ；
所以两个滑轮组的机械效率之比为：
（2）解：如图甲，由三段绳子承重，所以：
图乙，由两段绳子承重，所以： ；
将G1：G2=5：1，G3：G4=6：1代入上面两式得：
；
再结合G1：G3=3：2可得两次拉力之比为：
【知识点】滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】利用物体重力和动滑轮重力的倍数关系，结合机械效率的计算公式分析机械效率的比值，根据滑轮组的拉力和物体重力的关系计算拉力大小的比值.
16．【答案】（1）解：如图滑轮组，由四段绳子承重，不计动滑轮重和摩擦时，拉力即绳子自由端弹簧测力计的示数是：
（2）解：若考虑动滑轮重量，此时弹簧测力计的示数是2.5N，则该滑轮组的机械效率是：
（3）解：由四段绳子承重，不计摩擦时，拉力为：
不再省力，即拉力等于小车的重，则有：
解得： 。
即动滑轮总重超过15N，使用该滑轮组提升该小车不再省力
【知识点】机械效率的计算；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】滑轮组的拉力和绳子的股数有关，利用物体重力和绳子的总的拉力的比值可以计算机械效率.
1 / 1苏科版物理九年级上学期 11.5 机械效率 同步练习（提高题）
一、单选题
1．甲吊车比乙吊车的机械效率高，当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时，则( )
A．甲吊车的电动机做的有用功较多
B．乙吊车的电动机做的额外功较多
C．甲吊车的电动机做的总功较多
D．甲、乙两吊车的电动机做的总功相同
【答案】B
【知识点】有用功和额外功
【解析】【解答】 甲、乙吊车将相同质量的物体提升相同高度，所以做的有用功相同，A选项错误；两辆吊车做的有用功相同，乙吊车做的额外功较多，所以乙的机械效率较低，B选项正确；已知甲吊车的机械效率高，有用功相同，如果甲吊车的总功较多就与效率高矛盾，C选项错误；两吊车做的有用功相同，如果总功也相同，则机械效率相同，D选项错误。
故选B
【分析】有用功是人因需要而做的功，额外功是不需要做而又不得不做的功，机械效率指的是有用功和总功的比值。
2．小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组(如图所示)，分别将同一物体匀速提高到相同高度，滑轮组的机械效率分别为 、 。下列关系正确的是(忽略绳重及摩擦)（ ）
A．F1＞F2， B．F1＞F2，
C．F1＜F2， D．F1＜F2，
【答案】A
【知识点】机械效率的大小比较；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】忽略绳重及摩擦时，如左图两段绳子承重，所以 ；
右图三段绳子承重，所以 ；
所以 ；
忽略绳重及摩擦时，机械效率为： ；
所以两次做功的效率相等，A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】用滑轮组提升相同物体时，绳子的股数越多，拉力越小，当有用功和额外功相同时，滑轮组的机械效率相同.
3．下面措施中能使滑轮组的机械效率提高的是（ ）
A．增加提升重物的高度
B．给滑轮的轮和轴之间加润滑油
C．提升质量更小的物体
D．将塑料滑轮换成体积相等的铁质滑轮
【答案】B
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】A. 根据 可知，效率与提升物体的高度无关，故增加提升重物的高度，不能提高效率，A不符合题意；
B. 给滑轮的轮和轴之间加润滑油会减小摩擦力，从而减小额外功，可以提高效率，B符合题意；
C. 根据 可知，提升质量更小的物体，有用功占的比例更小，效率会降低，C不符合题意；
D. 将塑料滑轮换成体积相等的铁质滑轮，则动滑轮的重增加，额外功增加，会降低效率，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】滑轮组的机械效率和物体重力、滑轮重力、绳子和滑轮的摩擦力有关，减小摩擦力可以减小额外功，提高机械效率.
二、多选题
4．在探究“影响滑轮组机械效率的因素”时，同学们得到了很多结论，其中正确的是（ ）
A．滑轮组的机械效率与被提升物体的重力有关
B．滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关
C．滑轮组的机械效率与滑轮和绳子间的摩擦有关
D．滑轮组的机械效率与承重绳子的段数有关
【答案】A,B,C
【知识点】机械效率的计算；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】A. B. 根据 可知，滑轮组的机械效率与被提升物体的重力有关，物重越大，效率越高；与动滑轮的重力有关，动滑轮越重，效率越低，AB符合题意；
C. 使用滑轮组时，要克服滑轮和绳子间的摩擦力做功，即额外功，所以效率与滑轮和绳子间的摩擦有关，C符合题意；
D. 承重绳子的段数决定拉力的大小，但滑轮组的机械效率与承重绳子的段数无关，D不符合题意；
故答案为：ABC。
【分析】机械效率是有用功和总功的比值，有用功和物体的重力有关，总功还和机械重力、摩擦力等有关.
5．如图所示，小晖用60N的拉力，在2s内将重100N的物体升高了20cm，则（ ）
A．绳子自由端被拉下60cm B．拉力的功率为24W
C．有用功为20J D．滑轮组的机械效率为83%
【答案】C,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】A. 如图由两段绳子承重，所以绳子自由端被拉下40cm，A不符合题意；
B. 拉力做功为： ；
功率为： ，B不符合题意；
C. 有用功为： ，C符合题意；
D. 滑轮组的机械效率为：
，D符合题意；
故答案为：CD。
【分析】使用滑轮组时，利用物体重力和高度计算有用功，绳子的拉力和绳子移动的距离计算总功，有用功和总功的比值计算机械效率.
三、填空题
6．（2017八下·城关期末）某机械的机械效率为80%，使用它做400J的有用功，需同时做 J的额外功．
【答案】100
【知识点】机械效率；有用功和额外功
【解析】【解答】解：由η= 得：W总= ；
W额=W总﹣W有=500J﹣400J=100J．
故答案为：100．
【分析】机械效率是有用功与总功的比值，总功等于有用功加额外功；
首先根据机械效率计算出总功，额外功等于总功减去有用功．
7．在实际生产劳动中使用机械时，总要做一些额外功，原因是任何机械本身都有 ，并且机械零件与零件之间在发生相对运动时还存在着 ，所以任何机械的机械效率总是 100%（选填“大于”或“小于”）。
【答案】重力；摩擦；小于
【知识点】增大或减小机械效率的方法
【解析】【解答】在实际生产劳动中使用机械时，总要做一些额外功，原因是任何机械本身都有重力，并且机械零件与零件之间在发生相对运动时还存在着摩擦力；
做功时，要克服机械的重力及摩擦力做功，即额外功，所以任何机械的机械效率总是小于100%。
故答案为：重力；摩擦；小于.
【分析】使用任何机械，都会对机械本身做功，即额外功，所以机械效率总小于100%.
8．要提高机械效率，关键在于减小 功。我们可以用 或 减小摩擦，还可以通过简化 结构， 机械自重等方法，来提高机械效率。
【答案】额外；滚动摩擦代替滑动摩擦；加注润滑剂；机械；减少
【知识点】增大或减小机械效率的方法
【解析】【解答】机械效率为有用功与总功的比。
所以要提高机械效率，关键在于减小额外功。
使用机械时，额外功是克服摩擦力和机械本身的重所做的功，所以我们可以用滚动摩擦代替滑动摩擦或加注润滑剂等方法来减小摩擦；
还可以通过简化机械结构，减小机械自重等方法，来减少做的额外功，从而提高机械效率。
故答案为：额外；滚动摩擦代替滑动摩擦；加注润滑剂；机械；减少.
【分析】机械效率和有用功、额外功的大小有关，可以通过减小额外功的方法来增大机械效率.
9．如图所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，物体重6N。沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，物体上升高度为10cm，此时弹簧测力计的示数为 N，滑轮组的机械效率是 。
【答案】2.4；83.3%
【知识点】弹簧测力计及其使用；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】物体通过滑轮由3股绳子吊着，物体升高10cm，绳端将通过30cm，弹簧测力计的读数为2.4N，有用功为：W有=Gh=6N×0.1m=0.6J，总功为：W总=FS=2.4N×0.3m=0.72J，所以滑轮组的机械效率为η=W有/W总=83%。
故答案为：2.4；83.3%。
【分析】根据测力计的指针位置读取测力计示数大小，利用有用功和总功的比值计算机械效率.
10．如果是水桶掉在了水井里，需要把水桶捞上来。在将水桶捞上来的过程中，克服水的重力所做的功是 功，克服桶的重力所做的功是 功，人在整个捞桶过程中做的功是 ，由此可见，应该根据 来判断有用功和额外功。
【答案】额外；有用；总功；完成事情的目的
【知识点】有用功和额外功
【解析】【解答】如果是水桶掉在了水井里，需要把水桶捞上来。在将水桶捞上来的过程中，克服水的重力所做的功不我们的目的，所以是额外功；
困为我们的目的是把水桶捞上来，所以克服桶的重力所做的功是有用功；
人在整个捞桶过程中做的功是总功；
所以我们应该根据做功的目的来判断有用功和额外功。
故答案为：额外；有用；总功；完成事情的目的.
【分析】有用功是在工作中想要做的功，额外功是工作时不想做但又必须做的功.
11．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，且动滑轮重G动小于物体的物重G，甲图中拉力做的功为W甲，乙图中拉力做的功W乙，则所用的拉力F甲 F乙，W甲 W乙，其机械效率η甲 η乙。（均选填“＞”“＜”或“=”）
【答案】＞；＜；＞
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】使用定滑轮时，拉力为：
使用动滑轮时，拉力为：
因为动滑轮重G动小于物体的物重G，所以 ；
当不计绳重与摩擦时，做功分别为：
；
故 ；
当不计绳重与摩擦时，使用定滑轮做功时，没有额外功，即效率为100%；
使用动滑轮时，提升动滑轮做的功为额外功，所以机械效率小于100%；
故 。
故答案为：>；<；>.
【分析】使用定滑轮不省力，动滑轮可以省力，在提升相同物体时，定滑轮没对滑轮做功，动滑轮做了额外功，总功较大，动滑轮的机械效率较小.
12．小勇用如图所示滑轮组拉着物体匀速前进了0.2 m，则绳子自由端移动的距离为 m。若物体与地面的摩擦力为9 N，则他所做的功是 J。如果小勇对绳的拉力F＝4 N，该滑轮组的机械效率为 %。
【答案】0.6；1.8；75
【知识点】滑轮组及其工作特点；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】如图由三段绳子拉着动滑轮，所以绳子自由端移动的距离为： ；
物体与地面的摩擦力为9 N，则他所做的有用功为：
；
小勇对绳的拉力F＝4 N，则做的总功为：
；
该滑轮组的机械效率为： 。
故答案为：0.6；1.8；75.
【分析】利用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.
13．如图所示，某同学用6N的拉力将重为8N的物体拉上高3m、长5m的斜面，则该斜面的机械效率 。
【答案】80％
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】做的有用功为：
拉力所做的总功：
该斜面的机械效率： 。
故答案为： 80%。
【分析】物体重力和高度的乘积计算有用功，拉力和拉力上的距离计算总功，有用功和总功的比值计算机械效率.
四、实验题
14．在物理课上，同学们通过实验对斜面的机械效率进行探究。其中一组同学研究“斜面的倾斜程度跟机械效率的关系”。下表是他们的部分实验数据。
（1）分析表中的数据，可以知道：
①斜面的机械效率跟斜面倾角（倾斜程度）的关系是 ；
②实验中，拉力做的有用功 （填“相等”或“不相等”）；
③实验中，随着斜面倾角的增大，拉力做的总功 （填“增加”“不变”或“减少”）；
④额外功减少的原因是 。
（2）进而可以有如下推论：
①木块受到的摩擦力跟斜面倾角的关系是 ；
②从影响滑动摩擦力大小因素方面分析，在实验中，摩擦力的大小发生变化的原因是 。
【答案】（1）倾角越大，机械效率越高；相等；减少；木块受到的摩擦力变小了
（2）倾角越大，摩擦力越小；木块对斜面的压力变小了
【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】（1）分析表中的数据，可以知道：①斜面的机械效率跟斜面倾角（倾斜程度）的关系是倾角越大，机械效率越高；②实验中，物体的重相等，斜面的高相等，所以拉力做的有用功相等；③实验中，因为有用功不变，而斜面的机械效率变大，根据 可知，随着斜面倾角的增大，拉力做的总功减小，或计算出每次做的总功，也可以得出总功减小；④克服摩擦力做的功是额外功，所以额外功减少的原因是木块受到的摩擦力变小了。（2）进而可以有如下推论：①从倾角越大，机械效率越高，即额外功越小可得，木块受到的摩擦力跟斜面倾角的关系是倾角越大，摩擦力越小；②倾斜角度越小时，即越接近水平时，木块对斜面的压力越接近木块的重，而倾斜角度越大时，木块对斜面的压力越小，故随着倾斜角度增大，压力减小，摩擦力减小；
所以从影响滑动摩擦力大小因素方面分析，在实验中，摩擦力的大小发生变化的原因是木块对斜面的压力变小了。
【分析】机械效率是有用功和总功的比值，在斜面上，斜面倾角越大，物体对斜面的压力越小，摩擦力越小，额外功越小，机械效率越大.
五、计算题
15．如图所示的两个滑轮组。已知图甲中的物重G1与动滑轮G2之比为G1：G2=5：1；图乙中的物重G3与动滑轮重G4之比为G3：G4=6：1。两个物体重力之比G1：G3=3：2。若不计摩擦，求：
（1）甲、乙两图中的滑轮组效率之比 ；
（2）将物体匀速拉起时，绳子的拉力F1、F2之比。
【答案】（1）解：不考虑摩擦时，对于甲滑轮组来说：
有用功为： ；
总功为将物体和动滑轮一起升高所做的功，即： ；
机械效率为 ；
图甲中的物重G1与动滑轮G2之比为G1：G2=5：1，代入上式得：
；
对于乙滑轮组，同理可得： ；
将G3：G4=6：1代入得： ；
所以两个滑轮组的机械效率之比为：
（2）解：如图甲，由三段绳子承重，所以：
图乙，由两段绳子承重，所以： ；
将G1：G2=5：1，G3：G4=6：1代入上面两式得：
；
再结合G1：G3=3：2可得两次拉力之比为：
【知识点】滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】利用物体重力和动滑轮重力的倍数关系，结合机械效率的计算公式分析机械效率的比值，根据滑轮组的拉力和物体重力的关系计算拉力大小的比值.
16．小马用如下图所示滑轮组抬高重5N的小车，若不考虑摩擦和绳重，请你计算下列问题：
（1）若不计动滑轮重量，绳子自由端弹簧测力计的示数是多大？
（2）若考虑动滑轮重量，此时弹簧测力计的示数是2.5N，则该滑轮组的机械效率是多大？
（3）当动滑轮总重超过多少时，使用该滑轮组提该小车不再省力？
【答案】（1）解：如图滑轮组，由四段绳子承重，不计动滑轮重和摩擦时，拉力即绳子自由端弹簧测力计的示数是：
（2）解：若考虑动滑轮重量，此时弹簧测力计的示数是2.5N，则该滑轮组的机械效率是：
（3）解：由四段绳子承重，不计摩擦时，拉力为：
不再省力，即拉力等于小车的重，则有：
解得： 。
即动滑轮总重超过15N，使用该滑轮组提升该小车不再省力
【知识点】机械效率的计算；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】滑轮组的拉力和绳子的股数有关，利用物体重力和绳子的总的拉力的比值可以计算机械效率.
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