10.5 机械效率 同步练习（提升练习）

沪科版物理八年级第十章机械与人第五节 机械效率
同步提升练习
一．选择题（共15小题）
1．关于功、功率和机械效率，下列说法中正确的是（　　）
A．物体受到的力越大，力对物休做功就越多
B．将掉在地上的物理课本捡到桌面上，需要做20J的功
C．使用机械效率越高的机械，完成一定量的功就越快
D．完成一定量的功越快的机械，功率就越大
2．如图所示，重300N的物体在20N的水平拉力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80%，则在此过程中下列说法正确的是（　　）
A．绳子自由端移动的距离为2m
B．物体与地面间的滑动摩擦力为48N
C．拉力F的功率为4W
D．有用功为120J
3．如图所示的每个滑轮质量相同，用它们提起同一重物，机械效率最高的是（　　）
A． B． C． D．
4．如图小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲滑轮所用的拉力为F1，做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所用的拉力为F2，所做的总功为W2，机械效率为η2．若不计绳重与摩擦，则（　　）
A．F1＞F2，η1＝η2 B．F1＞F2，η1＜η2
C．W1＜W2，η1＞η2 D．W1＝W2，η1＞η2
5．图中，力F1将物体A匀速提升了s；若改用滑轮组把A匀速提升相同高度s，拉力为F2．此过程滑轮组（　　）
A．总功为F2s B．额外功为F1s
C．机械效率为 D．额外功为2F2s﹣F1s
6．如图所示，斜面长为3m，高为lm，工人用400N沿斜面方向的力将重为960N的箱子推到车上。在这过程中（　　）
A．有用功是400J，总功是960J
B．有用功是960J，额外功是400J
C．总功是1200J，机械效率是80%
D．有用功是400J，机械效率是80%
7．如图，用滑轮组竖直向上提升重物，不计绳重和摩擦，能提高滑轮组机械效率的是（　　）
A．减小提升重物上升的高度
B．减小被提升重物的质量
C．减小定滑轮的重力
D．减小动滑轮的重力
8．用如图所示的滑轮组在10s内将400N的重物匀速提升2m，已知动滑轮重100N，不计绳重和摩擦，则（　　）
A．利用滑轮组所做的有用功是1000J
B．绳子自由端移动的速度是 0.6m/s
C．拉力的功率是150W
D．滑轮组的机械效率是 80%
9．一个滑轮组经改装后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比较（　　）
A．总功减少，额外功增多 B．总功不变，有用功增多
C．总功减少，有用功增多 D．总功减少，有用功不变
10．如图所示的滑轮组中，动滑轮重1N，小强用6N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重10N的物体，物体沿竖直方向上升0.4m。此过程中，额外功和机械效率分别是（　　）
A．0.4J　83.3% B．0.8J　91.7% C．0.8J　83.3% D．0.4J　91.7%
11．如图所示，滑轮组的每个滑轮质量相同，用它们将重为G1、G2的货物提高相同的高度（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的重物，机械效率不变
B．若G1＝G2，则甲的机械效率大于乙的机械效率
C．若G1＝G2，则拉力F1与F2所做的总功相等
D．若G1＝G2，则甲、乙滑轮组所做的额外功相等
12．如图所示，重8N的物体，在拉力F的作用下2s内匀速上升了0.4m，动滑轮重2N，不计绳重及摩擦，则下列计算结果错误的是（　　）
A．拉力的大小为5N
B．绳子自由端移动距离为1.2m
C．拉力F的功率为2W
D．滑轮组的机械效率为80%
13．要想提高滑轮组的机械效率，不能采用的方法是（　　）
A．减小机械间的摩擦 B．减少动滑轮的重力
C．增大所提重物的物重 D．减小所提重物的物重
14．如图所示，通过滑轮组用200N的拉力F在5s内将重500N的物体匀速提升2m，则下列说法正确的是（　　）
A．有用功为 1000J，额外功为 400J
B．有用功为 1000J，额外功为 200J
C．拉力做功 1200J，拉力的功率为 200W
D．拉力做功 1000J，拉力的功率为 240W
15．两个完全相同的滑轮，分别以图中两种方式，将重为G的物体以相同的速度匀速竖直提升了相同高度，不计绳重和摩擦。以下判断正确的是（　　）
A．F1和F2做的功相等
B．F1做的功大于F2做的功
C．甲的机械效率大于乙的机械效率
D．甲的机械效率小于乙的机械效率
二．多选题（共6小题）
16．用如图所示滑轮组匀速提升重为1000N的物体，绳子自由端的拉力大小为625N，拉力做功的功率为1250W，不计摩擦和绳重，下列说法正确的是（　　）
A．重物上升的速度为2m/s
B．滑轮组的机械效率为80%
C．10s内所做的有用功为1.25×104J
D．若用该滑轮组匀速提升重为750N的物体，机械效率为75%
17．如图，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正确的是（　　）
A．绳子自由端被拉下3m B．做的有用功是800J
C．拉力F的功率是80W D．滑轮组的机械效率是80%
18．分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在5s内将重为100N的物体G匀速提升2m，每个动滑轮重均为10N，不计绳重及摩擦，此过程中（　　）
A．F甲大于F乙
B．甲的机械效率小于乙的机械效率
C．F甲做的功大于F乙做的功
D．F甲做功的功率等于F乙做功的功率
19．如图所示，工人用动滑轮匀速提升重物。重物的重力为G1，动滑轮的重力为G2，装置的机械效率为η、不计绳子重力和一切摩擦，则拉力F为（　　）
A． B． C． D．
20．如图所示，用弹簧测力计沿粗糙斜面匀速向上拉动木块，用时2s，由图中数据可知，以下说法正确的是（　　）
A．拉力的大小是6N
B．斜面的机械效率是80%
C．木块沿粗糙斜面匀速向上运动时受四个力的作用
D．若图中的斜面变陡，则该斜面的机械效率将变大
21．如图甲所示，建筑工人用滑轮组提升重为285N的水泥桶，动滑轮重为15N，不计绳重。工人在将水泥桶匀速向上拉的过程中，水泥桶上升的速度为0.1m/s，工人拉力所做功与时间关系如图乙所示。因此可知（　　）
A．该滑轮组的效率为95%
B．0﹣10s内建筑工人所做额外功为75J
C．0﹣8s内建筑工人对水泥桶做的功为228J
D．建筑工人对水泥桶做功的功率为36W
三．填空题（共10小题）
22．如图所示，斜面长4m，高2m，工人用400N的力沿斜面将重为600N的箱子，从底端推到顶端，机械效率　 　，摩擦力　 　N。
23．如图，斜面长s＝20m，高h＝4m。用沿斜面方向的推力F，将一个重为125N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B．运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功。则该斜面的机械效率为　 　，推力F的大小为　 　N，摩擦力f的大小为　 　N。
24．如图1所示，不计绳重和摩擦，用滑轮组提升400N的重物G，重物在10s内匀速上升了3m，绳子自由端的拉力F为200N．则所做的有用功是　 　J，拉力的做功的功率是　 　W，滑轮组的机械效率是　 　%．使用同一滑轮组，所提升物重增大，机械效率将　 　。（选填”增大”、”减小”或”不变”）。
25．如图2是一种塔式起重机上的滑轮组。已知在匀速吊起600kg的物体时机械效率是80%，若使物体上升5m，所做的有用功是　 　J，总功为　 　J，拉力F大小为　 　N。
26．如图3所示，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s内匀速上升1m。已知拉绳子的力F为500N，则在这一过程中做的有用功　 　J，滑轮组的机械效率是　 　，拉力的功率为
　 　W．
27．如图4所示，工人用定滑轮匀速提升质量为20kg的物体，所用的拉力为220N，定滑轮的机械效率　 　。
28．工人借助如图5所示的滑轮组，把质量为80kg的货物匀速提升了4m，已知他对绳子的拉力为500N，该过程中，工人所用滑轮组的机械效率为　 　，若不计绳重和摩擦则动滑轮受到的重力为
　 　N。
29．如图6所示，在“测滑轮组机械效率”实验中，物体重6N，实验时沿　 　方向匀速拉绳子自由端最省力，若物体上升高度为10cm，此时弹簧测力计的示数为2.5N，则滑轮组的机械效率是　 　。
30．如图所示，滑轮重小于物重（不计绳重和摩擦），若在相同时间内匀速提升相同的重物相同的高度，则所用拉力F甲　 　F乙，拉力做功的功率P甲　 　P乙，机械效率η甲　 　η乙．（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
31．用如图所示的滑轮组将重85N的物体匀速提升2m，拉力F为50N．则在此过程中总功为　 　J，滑轮组机械效率为　 　，根据已知条件，以下四个物理量：①动滑轮上升的高度、②动滑轮的重力、③额外功、④拉力的功率，还能求出的有　 　和　 　（选填序号）
四．实验探究题（共3小题）
32．交流与评估是科学探究的一个重要环节，某班的同学，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，下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n
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
69.2%
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）本实验中影响滑轮组效率的主要原因是什么？　 　、　 　。
（2）1、2两个小组的动滑轮重相同，提起的钩码重也相同，测出滑轮机械效率却不同，原因不可能是：　 　。
A．滑轮和轮与轴之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．钩码被提升的高度不同
（3）请你就如何提高滑轮组的机械效率提出自己的建议（要求写两点）
①　 　；
②　 　。
33．小明同学用如图甲所示的实验装置测量滑轮组的机械效率，相关数据记录在下表中。
实验次数
钩码重G/N
钩码上升的高度h/m
绳端的拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率
1
4
0.10
1.8
0.3
2
6
0.10
2.5
0.3
3
6
0.15
2.5
（1）实验中，使用滑轮组提升重物时，应竖直向上　 　拉动弹簧测力计。
（2）第二次实验中，2s内钩码上升的高度为0.1m，则它运动的速度为　 　m/s。
（3）第三次实验中，绳端移动的距离为　 　m，滑轮组的机械效率为　 　。
（4）分析比较第一、二两次实验数据，有用功W1　 　W2，滑轮组的机械效率η1　 　η2（前两空均选填“＞”“＜”或“＝”）。由此可知，可采用　 　。
的方法来提高滑轮组的机械效率。
（5）小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图乙所示。
①小红多使用一个滑轮，目的是为了　 　；
②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率　 　（选填“相同”或“不相同”）。
34．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某一实验小组用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录如下表。
次数
钩码重/N
钩码上升距离/cm
弹簧测力计示数/N
弹簧测力计上升距离/cm
机械效率
1
2
10
0.8
30
83.3%
2
4
10
1.5
30
3
6
10
30
90.9%
（1）实验中应沿竖直方向　 　拉动弹簧测力计；
（2）在第2次实验中，滑轮组的机械效率为　 　（结果保留一位小数）；
（3）分析数据可得结论：同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越　 　（选填“高”
或“低”）；
（4）根据实验结论推测，使用该滑轮组再次将重8N的物体匀速提升10cm，此时滑轮组的机械效率可能为　 　。
A.71.6% B.82.6% C.92.4% D.100%
（5）另一实验小组改变动滑轮的重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图丁的图象。分析可知：被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越　 　（选填“高”或“低”）；分析图象中的A点可知，被提升物体所受的重力为　 　N．（忽略绳重和摩擦）
五．计算题（共6小题）
35．某人用如图所示的滑轮组匀速提升500N的重物，所用的拉力F为300N，绳子自由端被拉下2m，在此过程中，不计摩擦和绳重，求：
（1）拉力F所做的功；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）如果用此滑轮组以0.3m/s速度匀速提升800N的重物，拉力功率为多大？
36．如图所示，用滑轮组拉动重为100N的物体A，使物体A在水平方向上移动5m，所用拉力F为25N，地面对物体A的摩擦力为30N，求滑轮组的机械效率为多少？
37．一名工人用如图甲所示的滑轮组，10s内将480N的重物匀速提起5m，所用拉力是300N。
（不计摩擦及绳重）求：
（1）拉力做的有用功；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）请在乙图上画出用该滑轮组更省力提起重物的绳子绕法；
（4）若用该滑轮组以更省力的方式匀速提起330N的重物，需要多大的拉力。
38．某农场栽种出一个超级大南瓜。为将南瓜顺利装车，村民们用如图所示的滑轮，用绳子绕制成滑轮组。在20s时间内，村民们用750N的拉力将绳端沿竖直方向匀速向下拉动6m，把南瓜提升1.5m，此过程中滑轮组的机械效率为90%．（g取10N/kg）
则：（1）按题意画出滑轮组的绳子绕法。
（2）村民们拉动滑轮组的功率为多大？
（3）超级大南瓜的质量为多大？
39．工人沿斜面把一个箱子推上汽车，如图所示，已知箱子重400N，斜面长2.5m、高1m。已知推箱子在斜面上滑动时，受到的摩擦力大小为40N．求：
（1）工人所做的额外功是多少？
（2）工人所做有用功是多少？
（3）此时斜面的机械效率多大？
40．在建筑工地上常看到这种起重机械，利用它吊起混凝土结构的吊板。当竖直匀速吊起2400N的物体时，滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和滑轮轴与轮间摩擦。（g取10N/kg）
求：（1）重物升高0.5m的过程中，所做的有用功多大？
（2）绳端的拉力F是多大？
（3）若将重力为3000N的重物提升0.5m，拉力做的总功为多大？
沪科版物理八年级第十章机械与人第五节 机械效率
同步提升练习
参考答案与试题解析
一．选择题（共15小题）
1．【分析】（1）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；
（2）机械效率是有用功与总功的比值；
（3）功的两个必要条件：一是物体要受力的作用，二是物体要在力的方向上通过一定的距离。
D、功率等于单位时间内做功的多少，是表示做功快慢的物理量，所以完成一定量的功越快的机械，功率就越大，故D正确；
故选：D。
【点评】本题是直接考查功、功率和机械效率的定义和公式，比较简单。
2．【分析】（1）知道物体移动速度和时间，利用s＝vt求物体移动距离，由题知，n＝3，拉力端移动的距离等于物体移动距离的3倍；
（2）知道机械效率和拉力大小，利用η＝＝＝＝求摩擦力f；
（3）利用W＝Fs求拉力做的总功，再利用功率公式求拉力做功功率；
（4）拉力做的有用功等于摩擦力乘以物体移动的距离。
【解答】解：
A、由图知，n＝3，则绳子自由端移动的距离：s绳＝3s物＝3v物t＝3×0.2m/s×10s＝6m，故A错；
B、有用功W有＝fs物，拉力做的总功W总＝Fs绳，
因为η＝＝＝＝，
所以物体与地面间的滑动摩擦力：
f＝η×3F＝80%×3×20N＝48N，故B正确；
C、拉力做功为：W总＝Fs绳＝20N×6m＝120J，
拉力做功的功率：P＝＝＝12W，故C错；
D、有用功：W有＝fs物＝fv物t＝48N×0.2m/s×10s＝96J，故D错。
故选：B。
【点评】水平使用滑轮组时注意：有用功等于摩擦力与物体移动的距离的乘积，这是本题的关键、易错点！
3．【分析】匀速提升同一重物，在提升高度相同时，所做的有用功相同，通过比较额外功的大小，得出机械效率的高低（有用功相同，额外功越少，机械效率越高）。
【解答】解：匀速提升同一重物，在提升高度相同时，所做的有用功相同；
使用滑轮或滑轮组时所做的额外功主要是克服动滑轮重和绳重、摩擦所做的功；只有图B是一个定滑轮，只克服绳重、摩擦做额外功，即使用定滑轮提升物体时所做的额外功最少，所以其机械效率最高。
故选：B。
【点评】使用滑轮时若不计摩擦，额外功就是提升动滑轮做的功，这是本题的突破口。
4．【分析】（1）定滑轮是等臂杠杆，不能省力；动滑轮是省力杠杆，可以省力；
（2）在使用机械时，有用功与额外功之和叫总功，有用功与总功的比值叫机械效率。
有用功一定时，额外功越多，总功越多，机械效率越低。
【解答】解：
不计绳重与摩擦，使用定滑轮不能省力，甲图所用拉力等于物重；使用动滑轮可以省力，乙图所用拉力小于物重，所以甲图中的拉力大于乙图中的拉力，即F1＞F2；
因为小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙从一楼地面提到二楼地面，由W有＝Gh可知两种情况的有用功相同；
甲是定滑轮，当有用功一定时，不计绳重与摩擦，甲中所做的总功为对一袋沙所做的功，则总功W1就少，所以定滑轮的机械效率η1高。
又因为乙是动滑轮，乙中所做的总功还包括对动滑轮所做的功，所以利用乙滑轮做的额外功多，则总功W2多，所以动滑轮的机械效率η2低。
综上所述，可知F1＞F2，W1＜W2，η1＞η2．故C正确，ABD错误。
故选：C。
【点评】本题考查的是定滑轮、动滑轮的特点和机械效率大小的判定等知识，通过此题我们可以看出：省力的机械，效率不一定高，所以要根据实际情况选择机械。
5．【分析】（1）由图知，n＝3，拉力端移动距离等于物体升高高度的3倍，利用W＝Fs求使用滑轮组时拉力做的总功；
（2）使用滑轮组做的有用功等于不用滑轮组时直接提升做的功，额外功等于总功减去有用功；
（3）滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。
【解答】解：
A、由图知，n＝3，拉力端移动的距离s′＝3s，
拉力做的总功：W总＝F2s′＝F2×3s＝3F2s，故A错误；
BD、使用滑轮组做的有用功（直接对物体做的功）：W有用＝F1s，
则额外功：W额＝W总﹣W有用＝3F2s﹣F1s，故BD错误；
C、滑轮组的机械效率：
η＝＝＝，故C正确。
故选：C。
【点评】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、额外功、机械效率的计算，要知道：使用滑轮组做的有用功等于不用滑轮组时直接提升做的功。
6．【分析】（1）知道物体重力和斜面的高度，根据W＝Gh求出有用功；
（2）知道斜面的长度和推力，根据W＝Fs求出总功；
（3）知道有用功和总功，W总＝W有用+W额，可求额外功；
（4）知道有用功和总功，利用效率公式求斜面的机械效率。
【解答】解：
（1）箱子重G＝960N，斜面高h＝1m，做的有用功为：W有用＝Gh＝960N×1m＝960J；
（2）斜面长为3m，推力是400N，推力做的总功为：W总＝Fs＝400N×3m＝1200J；
（3）因为W总＝W有用+W额，所以W额＝W总﹣W有用＝1200J﹣960J＝240J；
（4）斜面的机械效率为：η＝＝×100%＝80%。
由此可知，ABD错、C正确。
故选：C。
【点评】本题考查了使用斜面时功的计算、机械效率的计算，能区分并计算有用功和总功是本题的关键。
7．【分析】（1）提高滑轮组机械效率的方法，有两种方法：
一是减轻动滑轮质量、加润滑油减小摩擦，这些方法可以减少额外功，提高机械效率；
二是增加提升物体的重，在额外功不变的情况下，增大有用功，从而提高机械效率。
（2）不计绳重和摩檫时，滑轮组机械效率：η＝＝＝；据此分析影响滑轮组机械效率的因素。
【解答】解：
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：η＝＝＝；
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，故ABC错误；
由η＝＝＝；
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，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了影响滑轮组机械效率的因素，不计绳重和摩檫时，滑轮组机械效率：η＝＝＝，根据该公式进行分析，这是解答本题的关键。
8．【分析】克服物体的重力所做的功为有用功，克服物体重力和动滑轮重力所做的功为总功，根据W＝Gh求出有用功和总功，根据P＝求出拉力的功率，根据η＝×100%求出滑轮组的机械效率，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，利用v＝求出绳子自由端移动的速度。
【解答】解：已知：t＝10s，G＝400N，h＝2m，G动＝100N，
A、利用滑轮组所做的有用功：W有＝Gh＝400N×2m＝800J，故A错误；
B、由图可知，n＝2，则绳端移动的距离：s＝nh＝2×2m＝4m，
绳子自由端移动的速度：
v＝＝＝0.4m/s，故B错误。
C、不计摩擦，拉力做的功：W总＝（G+G动）h＝（400N+100N）×2m＝1000J，
拉力的功率：
P＝＝＝100W，故C错误；
D、滑轮组的机械效率：
η＝×100%＝×100%＝80%，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查了功和功率、机械效率、绳端移动速度的计算，明确有用功和总功是关键。
9．【分析】用滑轮组把同一物体匀速提升同样的高度，有用功相同；由题知改装后的机械效率高，根据机械效率的公式知道总功减小，而总功等于有用功加上额外功，据此分析判断。
【解答】解：把同一物体匀速提升同样的高度，
所以利用滑轮组做的有用功相同，
由η＝×100%，改装后的机械效率高，
可得改装后利用滑轮组做的总功减少，
又因为W总＝W有+W额，
所以改装后利用滑轮组做的额外功减少；
由上述分析得出，A、B、C都错，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了有用功、额外功、总功、机械效率及其之间的关系，由“把同一物体匀速提升同样的高度”知道做的有用功相同是解本题的突破口，用好效率公式是关键
10．【分析】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求出拉力做的总功，根据W＝Gh求出拉力做的有用功，总功减去有用功即为额外功，利用η＝×100%求出滑轮组的机械效率。
【解答】解：由图可知，n＝2，则绳端移动的距离：
s＝nh＝2×0.4m＝0.8m，
拉力做的总功：
W总＝Fs＝6N×0.8m＝4.8J，
拉力做的有用功：
W有＝Gh＝10N×0.4m＝4J，
则额外功：
W额＝W总﹣W有＝4.8J﹣4J＝0.8J，故AD错误；
滑轮组的机械效率：
η＝×100%＝×100%≈83.3%，故B错误、C正确。
故选：C。
【点评】本题考查了额外功和滑轮组机械效率的计算，明确有用功和总功以及额外功之间的关系是关键。
11．【分析】（1）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；
（2）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；
（3）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；
（4）根据W＝Gh比较有用功的大小。
【解答】解：
A．用同一个滑轮组提起不同的重物时，额外功不变，但有用功不同，有用功和总功的比值不同，则滑轮组的机械效率不同，故A错误；
BC．若G1＝G2，且货物被提升的高度相同，根据W有＝G物h可知，两滑轮组所做的有用功相等；
不计绳重和摩擦，拉力所做的总功为克服物体重力和动滑轮重力所做的功，因甲滑轮组只有1个动滑轮（即动滑轮重更小），所以由W总＝（G物+G动）h可知，甲滑轮组做的总功小于乙滑轮组做的总功，由η＝可知，甲滑轮组的机械效率高，故B正确，C错误；
D．两物体被提升的高度相同，动滑轮的重力不同，根据W＝G动h可知，甲、乙滑轮组所做的额外功不相等，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了有用功、总功、额外功和机械效率的大小比较，分清有用功和总功、额外功是关键。
12．【分析】（1）由图可知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n＝2，绳重和摩擦不计，则拉力F＝（G物+G动）；
（2）由图知n＝2，绳子自由端移动距离s＝2h；
（3）求出了拉力大小和拉力端移动的距离，利用W总＝Fs求拉力做功，再利用P＝求拉力做功功率；
（4）求出有用功，再利用效率公式求滑轮组的机械效率。
【解答】解：
A、如图滑轮组，承担物重的绳子股数n＝2，
不计绳重和摩擦，拉力F的大小：
F＝（G物+G动）＝×（8N+2N）＝5N，故A正确；
B、绳子自由端移动距离：
s＝2h＝2×0.4m＝0.8m，故B错；
C、拉力F做的总功：
W总＝Fs＝5N×0.8m＝4J，
拉力做功的功率：
P＝＝＝2W，故C正确；
D、使用滑轮组做的有用功：
W有用＝Gh＝8N×0.4m＝3.2J，
滑轮组的机械效率：
η＝＝×100%＝80%，故D正确。
故选：B。
【点评】本题考查使用滑轮组绳子拉力的计算、有用功和总功的计算、功率和滑轮组的机械效率的计算，本题关键有二：一是n的确定（直接从动滑轮上引出的绳子股数）；二是利用好不计绳重和摩擦时，拉力和物重的关系：F＝（G动+G）。
13．【分析】对于改变滑轮组机械效率的方法，有两种情况：一是减轻动滑轮质量、加润滑油减小摩擦，这些方法可以减少额外功，提高机械效率；二是增加提升物体的重，在额外功不变的情况下，增大有用功，从而提高机械效率。据此分析。
【解答】解：
AB、减小机械间的摩擦、减少动滑轮重力，这些方法可以减少额外功，则有用功与总功的比值变大，能提高滑轮组的机械效率，故AB可以采用；
CD、增大提升的物重，增大了有用功；动滑轮重不变，摩擦几乎不变，则额外功几乎不变，有用功与总功的比值变大，能提高滑轮组的机械效率，故C可采用；与之相反，减小所提重物的物重，滑轮组的机械效率会减小，故D不可采用。
故选：D。
【点评】机械效率的高低取决于有用功和总功两个因素，不能理解成：“有用功多，机械效率高”；或“总功大，机械效率低”。还有机械效率的高低与是否省力及重物提升的高度无关。
14．【分析】利用W＝Gh求有用功，求出拉力端移动的距离，利用W＝Fs求拉力做功，额外功等于总功减去有用功，知道时间，利用功率公式求拉力做功功率。
【解答】解：（1）有用功：W有用＝Gh＝500N×2m＝1000J，
由图知，有3段绳子承担物重，则绳子移动的距离：s＝3h＝3×2m＝6m，
拉力做的总功：W总＝Fs＝200N×6m＝1200J，
额外功：W额＝W总﹣W有用＝1200J﹣1000J＝200J，故AD错误，B正确；
（2）拉力的功率：P＝＝＝240W，故C错误。
故选：B。
【点评】本题考查了使用滑轮组提升重物时有用功、总功、功率的计算，难度不大，熟练应用公式即可解答。
15．【分析】在不计绳重和摩擦时，机械效率与物重和动滑轮重有关：物重一定时，动滑轮越重，机械效率越低。竖直方向对物体做功，克服的是物重，在物重相同时，不计绳重和摩擦，使用定滑轮时，F＝G，W＝Gh；使用动滑轮时，F＞G，W＞Gh。
【解答】解：
AB、由题知，两图中提升物体的重力相同、提升高度相同，则对物体做的有用功是相同的；不计绳重和摩擦，甲图使用定滑轮没有做额外功，但乙图还要对动滑轮做额外功，所以乙图拉力F2做的功（总功）要多一些；故A、B错误；
CD、不计绳重和摩擦，甲图使用定滑轮时，不做额外功，机械效率等于1；乙图使用动滑轮时，除提起物体外，还必须提起动滑轮，克服动滑轮重做的功是额外功，所以其机械效率一定小于1；
即甲的机械效率大于乙的机械效率，故C正确，D错误。
故选：C。
【点评】此题考查了滑轮的特点、功和机械效率计算公式的应用。解决此题的关键是熟悉功的计算公式和影响机械效率的因素。
二．多选题（共6小题）
16．【分析】由图知，使用滑轮组时，动滑轮是由2股绳子承担，即n＝2。
（1）知道拉力大小和拉力做功功率，利用P＝＝＝Fv求得拉力端移动速度，拉力端移动速度等于物体升高速度的2倍；
（2）绳子自由端被拉下的距离s＝2h，滑轮组的机械效率η＝＝＝＝；
（3）利用s＝vt求10s内拉力端移动距离，拉力端移动距离等于s＝2h；利用W＝Gh求拉力做的有用功；
D、绳重与摩擦忽略不计，拉力F＝（G+G动），可求动滑轮重力；若用该滑轮组匀速提升重G′＝750N的物体，再利用F＝（G+G动）求拉力，此时滑轮组的机械效率η＝＝＝＝。
【解答】解：
由图知，使用滑轮组时，动滑轮是由2股绳子承担，即n＝2。
A、由P＝＝＝Fv可得拉力端移动速度：
v＝＝＝2m/s，
重物上升速度：
v物＝v＝2m/s＝1m/s，故A错；
B、绳子自由端被拉下的距离s＝2h，
滑轮组的机械效率：
η＝＝＝＝＝×100%＝80%，故B正确；
C、10s内物体升高的高度：h＝v物t＝1m/s×10s＝10m，
拉力做的有用功：
W有用＝Gh＝1000N×10m＝1×104J，故C错；
D、绳重与摩擦忽略不计，拉力F＝（G+G动），则动滑轮重力：
G动＝2F﹣G＝2×625N﹣1000N＝250N；
若用该滑轮组匀速提升重G′＝750N的物体，
拉力F′＝（G′+G动）＝（750N+250N）＝500N，
此时滑轮组的机械效率“
η＝＝＝＝＝×100%＝75%，故D正确。
故选：BD。
【点评】本题为关于滑轮组的综合计算题，考查了功的公式、功率公式、机械效率公式的应用，关键是利用好两个公式：一是绳重与摩擦忽略不计，拉力F＝（G+G动）；二是滑轮组机械效率的推导公式η＝。
17．【分析】①从图可知，有两段绳子吊着物体，知道物体上升的高度，从而可以计算出绳子自由端移动的距离。。
②知道物体的重力和物体升高的高度，可利用公式W＝Gh计算出克服重力做的有用功。
③知道知道拉力的大小，可利用公式W＝FS计算出拉力做的总功，又知道做功的时间，可利用公式P＝计算出拉力的功率。
④利用公式η＝计算出滑轮组的机械效率。
【解答】解：
A、由图可知，n＝2，而提升高度h＝1m，
则绳子自由端被拉下的距离：s＝2h＝2×1m＝2m，故A错误。
B、克服物体重力做的有用功：W有用＝Gh＝800N×1m＝800J，故B正确。
C、拉力做的总功：W总＝Fs＝500N×2m＝1000J，
拉力F的功率：P＝＝＝100W，故C错误。
D、滑轮组的机械效率为：η＝＝×100%＝80%，故D正确。
故选：BD。
【点评】本题考查了学生对总功、有用功、斜面机械效率和功率的计算公式理解和应用，关键是吊着物体绳子的段数，以质量都知道直接代入即可。
18．【分析】（1）由两图可知，承担物重的绳子股数n，不计绳重及滑轮轴间的摩擦，利用F＝（G物+G动）求拉力大小；
（2）根据η＝＝＝判断机械效率关系；
（3）根据W总＝W有+W额比较拉力做的功；
（4）做功时间相等，根据P＝比较两图中拉力的功率。
【解答】解：
由图知，两滑轮组中承担物重的绳子股数分别为：n甲＝2，n乙＝3，
A、不计绳重及摩擦，则F甲＝（G物+G动）＝×（100N+10N）＝55N，
F乙＝（G物+G动）＝×（100N+10N）≈36.7N，
所以F甲大于F乙，故A正确；
B、不计绳重及摩擦，滑轮组的机械效率η＝＝＝，因提起物体重和动滑轮重均相同，所以两滑轮组的机械效率相等，故B错误；
C、不计绳重及摩擦，提起的物体重和动滑轮重均相同，且物体提起高度相同，所以有用功和额外功都相同，则总功即拉力做功相同，故C错误；
D、因拉力做功相等，做功时间相等，根据P＝可知，甲和乙做功的功率相等，故D正确。
故选：AD。
【点评】本题考查了使用滑轮组拉力、总功、机械效率、拉力功率的计算，关键是不计绳重及滑轮轴间的摩擦时F＝（G物+G轮）和绳子有效股数的确定。
19．【分析】使用动滑轮提升重物时，克服重物的重力做有用功，自由端的拉力F做总功；设重物上升的高度为h，那么自由端拉力通过的距离根据机械效率公式η＝计算即可。
【解答】解：使用动滑轮提升重物时，克服重物的重力做有用功，即W有＝G1h；
自由端的拉力做总功，即W总＝F×2h；
根据机械效率公式得到：
η＝
η＝
η＝
F＝
对动滑轮做的是额外功，那么额外功和总功的比为：
1﹣η＝
1﹣η＝
F＝
故选：ABD。
【点评】知道使用动滑轮时有用功、额外功和总功的计算方法，能利用机械效率的公式进行简单计算是解答此题的关键。
20．【分析】（1）根据测力计示数，可得出拉力F大小。
（2）根据功的计算公式W＝Fs可求出拉力做的功，即总功；再根据W＝Gh求出有用功；然后根据机械效率的计算公式可求出斜面的效率η。
（3）根据物体的受力情况，可分析出物体受到的各个力。
（4）斜面越陡，受到的摩擦力越小，克服摩擦力所做的额外功就越少；机械效率则越大。
【解答】解：
A、由图中测力计的示数可知，拉力F的大小为6N；故A正确；
B、已知h＝20cm＝0.2m，s＝40cm＝0.4m；
有用功为：W有＝Gh＝10N×0.2m＝2J；
总功为：W总＝Fs＝6N×0.4m＝2.4J；
斜面的机械效率为：η＝＝×100%＝83.3%；故B错误；
C、木块沿粗糙斜面匀速向上运动时，受到重力、支持力、拉力、摩擦力作用，即受到4个力的作用；故C正确；
D、若图中的斜面变陡，木块受到的摩擦力变小，克服摩擦力所做的额外功变少，则该斜面的机械效率变大；故D正确；
故选：ACD。
【点评】熟练运用计算功、功率、机械效率的公式，准确分析物体的受力情况，明确额外功是用来克服斜面上的摩擦；是解答此题的关键。
21．【分析】（1）此过程中对水泥桶所做功是有用功，对动滑轮所做功是额外功，工人拉力做功是总功，由图读出10s内工人做功，由h＝vt计算水泥桶上升高度，由W有＝G桶h计算有用功，由W总＝W有+W额计算额外功；由η＝计算滑轮组的机械效率；
（2）先计算8s内水泥桶上升高度，从而计算出8s内工人对水泥桶做的功；
（3）由P＝计算工人对水泥桶做功的功率。
【解答】解：
（1）此过程中对水泥桶所做功是有用功，对动滑轮所做功是额外功，工人拉力做功是总功，
由图可知10s内工人做功：W总＝360J，
由v＝可得10s内水泥桶上升高度：
h＝vt＝0.1m/s×10s＝1m，
工人所做的有用功：
W有＝G桶h＝285N×1m＝285J，
所以滑轮组的机械效率：
η＝＝×100%≈79.2%，故A错误；
由W总＝W有+W额可得额外功：
W额＝W总﹣W有＝360J﹣285J＝75J，故B正确；
（2）8s内水泥桶上升高度：
h′＝vt′＝0.1m/s×8s＝0.8m，
8s内工人对水泥桶做的功：
W有′＝G桶h′＝285N×0.8m＝228J，故C正确；
（3）工人对水泥桶做功的功率：
P有＝＝＝28.5W，故D错误。
故选：BC。
【点评】本题考查了对有用功、额外功和总功的理解和计算，速度、机械效率以及功率公式的应用，熟练运用公式是解题的关键。
三．填空题（共10小题）
22．【分析】（1）已知斜面的长度和推力的大小，根据公式W＝Fs可求总功；已知物体的重力和物体提升的高度，根据公式W＝Gh可求有用功；有用功与总功的比值就是斜面的机械效率；
（2）使用斜面克服摩擦力做的功为额外功，额外功等于总功减去有用功，再利用W额＝fs求摩擦力。
【解答】解：
有用功：W有用＝Gh＝600N×2m＝1200J；
推力做的总功：W总＝Fs＝400N×4m＝1600J；
斜面的机械效率：
η＝＝×100%＝75%；
额外功为：W额＝W总﹣W有用＝1600J﹣1200J＝400J；
由W额＝fs可得摩擦力：
f＝＝＝100N。
故答案为：75%；100。
【点评】本题考查了使用斜面时有用功、总功、额外功和机械效率的计算，要知道使用斜面时，摩擦力不等于推力，需要利用W额＝fs计算。
23．【分析】（1）根据重为125N的物体和高h＝4m的斜面，利用W＝Gh即可求出运动过程中克服物体的重力做的功（有用功）；由运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功可知，运动过程中的总功等于克服物体的重力做的功（有用功）加上100J，然后利用η＝求出斜面的机械效率；
（2）知道总功，利用W＝Fs求推力F；
（3）克服摩擦力做的功就是额外功，根据W额＝fs求出摩擦力的大小。
【解答】解：
（1）克服物体重力做的有用功：
W有＝Gh＝125N×4m＝500J；
由题知W额＝100J，则推力做的总功：
W总＝W有+W额＝500J+100J＝600J，
斜面的机械效率：
η＝＝×100%≈83.3%；
（2）由W总＝Fs得推力：
F＝＝＝30N，
（3）由W额＝fs得摩擦力：
f＝＝＝5N。
故答案为：83.3%；30；5。
【点评】本题考查了使用斜面时有用功（克服物体重力做功）、总功（推力做功）、机械效率的计算，知道克服摩擦力做的功是额外功是本题的关键。
24．【分析】由图知，承担物重的绳子股数n＝3，则s＝3h，
（1）求出拉力端移动的距离，利用W总＝Fs求拉力做功，再利用功率公式求拉力的功率
（2）知道物体重和上升的高度，利用W有用＝Gh求有用功；
（3）利用效率公式η＝求滑轮组的机械效率；
（4）摩擦不计、动滑轮重不变，额外功不变；增大提升物重，增大了有用功，这样有用功占总功的比值变大，机械效率将提高。
【解答】解：
（1）拉力做的有用功：
W有用＝Gh＝400N×3m＝1200J；
（2）由图知，n＝3，拉力端移动距离s＝3h＝3×3m＝9m，
拉力做的总功：
W总＝Fs＝200N×9m＝1800J，
P＝＝＝180W；
（3）滑轮组的机械效率：
η＝＝×100%≈66.7%；
（4）提升重物增加时，有用功增大，而不计绳重和摩擦、动滑轮重不变，额外功不变，这样有用功占总功的比值变大，滑轮组的机械效率将增大。
故答案为：1200；180；66.7；增大。
【点评】本题考查了有用功、总功、功率、机械效率的计算，本题关键：一是知道改变机械效率的方法（增大提升重物的重、减少摩擦、机械重），二是承担物重的绳子股数的确定（直接从动滑轮上引出的绳子股数）。
25．【分析】（1）先根据G＝mg计算物体的重力，根据W＝Gh求出有用功；
（2）根据η＝求出总功；
（3）利用W总＝Fs的变形公式求出拉力。
【解答】解：
（1）物体的重力：G＝mg＝600kg×10N/kg＝6000N，
有用功：W有＝Gh＝6000N×5m＝3×104J；
（2）由η＝得总功：
W总＝＝＝3.75×104J；
（3）由图知n＝3，则绳端移动的距离s＝3h＝3×5m＝15m，
由W总＝Fs得，绳端的拉力：
F＝＝＝2500N。
故答案为：3×104；3.75×104；2500。
【点评】此题主要考查的是对重力、有用功、功率计算公式及其变形公式的理解和掌握，难度不大。
26．【分析】知道物体的重和匀速提升的高度，根据W＝Gh求出克服物体重力所做的有用功，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拉力做的总功，利用η＝×100%求出滑轮组的机械效率，利用P＝求出拉力的功率。
【解答】解：在这一过程中做的有用功：
W有＝Gh＝800N×1m＝800J，
由图可知，n＝2，则绳端移动的距离：
s＝nh＝2×1m＝2m，
拉力做的总功：
W总＝Fs＝500N×2m＝1000J，
滑轮组的机械效率：
η＝×100%＝×100%＝80%，
拉力的功率：
P＝＝＝100W。
故答案为：800；80%；100。
【点评】本题考查了做功公式和功率公式以及机械效率公式的应用，明确有用功和总功以及滑轮组绳子的有效股数是关键。
27．【分析】先根据G＝mg求出质量，然后根据W有＝Gh求出有用功；定滑轮既不省力也不费力，利用W总＝Fs求出总功；利用η＝求出机械效率。
【解答】解：物体的重力：G＝mg＝20kg×10N/kg＝200N；
有用功：W有＝Gh；
图中的滑轮为定滑轮，则绳子自由端移动距离：s＝h，
总功：W总＝Fs＝Fh；
机械效率：η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%≈90.9%。
故答案为：90.9%。
【点评】本题考查了有用功、总功及机械效率的计算，清楚有用功、总功的含义是本题的关键。
28．【分析】知道货物的质量，根据G＝mg求出其重力，由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据η＝＝＝＝求出滑轮组的机械效率，若不计绳重和摩擦，根据F＝（G+G动）求出动滑轮受到的重力。
【解答】解：货物的重力：
G＝mg＝80kg×10N/kg＝800N，
由图可知，n＝2，则工人所用滑轮组的机械效率：
η＝＝＝＝＝×100%＝80%；
若不计绳重和摩擦，由F＝（G+G动）可得，动滑轮受到的重力：
G动＝nF﹣G＝2×500N﹣800N＝200N。
故答案为：80%；200。
【点评】本题考查了滑轮组机械效率和滑轮组绳子拉力公式的应用，是一道较为简单的应用题。
29．【分析】（1）利用滑轮组拉物体上升时，应沿竖直方向向上匀速拉动，此时最省力；
（2）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%求出滑轮组的机械效率。
【解答】解：（1）绳子自由端最后通过动滑轮，而且当沿竖直方向拉绳子自由端时，动滑轮的动力臂最大，
所以此时自由端的拉力最小（最省力）；
（2）由图可知，n＝3，则滑轮组的机械效率：
η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝80%。
故答案为：竖直；80%。
【点评】本题重点考查了滑轮组机械效率的计算，明确滑轮组绳子的有效股数和利用好公式η＝×100%是关键。
30．【分析】（1）动滑轮和定滑轮的使用特点：使用定滑轮不能省力，但能改变动力的方向；使用动滑轮不能改变动力的方向，但能省力。
（2）根据公式P＝可比较功率的大小；
（3）比较有用功和总功的大小，根据机械效率公式η＝分析机械效率大小。
【解答】解：
（1）甲图是一个定滑轮，定滑轮不能省力，不计绳重和摩擦，因此F甲＝G；
乙图是一个动滑轮，且动滑轮重小于物重，动滑轮的特点是能够省一半力，
不计绳重和摩擦，则F乙＝（G动+G）＜G；所以F甲＞F乙。
（2）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，则所做的有用功一样大；
使用动滑轮时，由于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，即拉力做功W甲＜W乙；已知做功时间相同，根据公式P＝可知，使用动滑轮时拉力做功的功率大，即P甲＜P乙；
（3）由前面分析可知，使用定滑轮和动滑轮时所做的有用功相同，但使用动滑轮做的总功多，根据机械效率的公式η＝可知，动滑轮的机械效率低，即η甲＞η乙。
故答案为：＞；＜；＞。
【点评】本题考查拉力、做功、功率大小的比较，解题关键是知道使用动滑轮要克服动滑轮重力做功，在有用功相同的情况下，使用动滑轮所做的总功多。
31．【分析】（1）由图可知，n＝2，拉力端移动的距离s＝2h，利用W＝Fs求拉力做的总功；
（2）利用W＝Gh求拉力做的有用功；滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比；
（3）①使用滑轮组提升重物时，由于动滑轮和物体一起运动，动滑轮上升的高度等于物体上升的高度；
②不计摩擦和绳重，拉力F＝（G+G轮）；
③额外功等于总功减去有用功；
④拉力的功率等于拉力做的功与做功时间之比。
【解答】解：
（1）由图可知，n＝2，拉力端移动的距离：s＝2h＝2×2m＝4m，
拉力做的总功：W总＝Fs＝50N×4m＝200J；
（2）拉力做的有用功：
W有＝Gh＝85N×2m＝170J；
滑轮组的机械效率：
η＝＝×100%＝85%；
（3）①因为动滑轮和物体一起运动，动滑轮上升的高度等于物体上升的高度，大小为2m；
②不计摩擦和绳重，拉力F＝（G+G轮），据此可求动滑轮重力，但题目没有提供“不计摩擦和绳重”这个条件，无法计算动滑轮的重力；
③额外功等于总功减去有用功，W额＝W总﹣W有用＝200J﹣170J＝30J；
④因为不知道做功时间，所以无法计算拉力的功率。
可见，还能求出的有①、③。
故答案为：200；85%；①；③。
【点评】本题考查了使用动滑轮时有用功、总功、功率、机械效率的计算，关键是明确有用功、总功的含义，注意：不计摩擦和绳重，拉力F＝（G+G轮）。
四．实验探究题（共3小题）
32．【分析】（1）根据控制变量法，分析表中实验数据，控制钩码重相同，找出机械效率与提升物重的关系；控制物重相同，找出机械效率与钩码重的关系；
（2）除了动滑轮重力和物体重力影响机械效率外，绳重和摩擦也会影响动滑轮的机械效率，由（1）中机械效率的表达式可知滑轮组的机械效率与钩码被提升的高度无关；
（3）根据影响滑轮组机械效率的因素提出提高滑轮组效率的方法。
【解答】解：
（1）由3、4或5、6可以看出，钩码重相同，动滑轮越重，机械效率越低；由3、5或4、6可以看出，动滑轮重相同，钩码越重，机械效率越高；由此可知，影响轮组机械效率的两个主要因素是：钩码重与动滑轮重；
（2）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竖直上升，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，由①可知，滑轮组的机械效率与钩码被提升的高度无关，故选C；
（3）提高滑轮组的机械效率要减小额外功，选用较轻的动滑轮组装滑轮组；对于给定的滑轮组，通过增大提起的物重提高效率；保持良好的润滑，减小轮与轴间的摩擦。
故答案为：（1）钩码重；动滑轮重；（2）C；（3）①选用较轻的动滑轮组装滑轮组；②对于给定的滑轮组，通过增大提起的物重提高效率。
【点评】本题测滑轮组机械效率，考查机械效率计算、影响机械效率的因素及提高效率的方法和控制变量法的运用。
33．【分析】（1）只有匀速竖直向上拉动弹簧测力计，拉力大小不变，弹簧测力计的示数稳定；
（2）根据钩码上升的高度和时间，运用速度公式v＝计算钩码运动的速度；
（3）重物和动滑轮有三段绳子承担，绳子移动的距离物体升高距离的3倍；根据公式η＝＝可计算出机械效率；
（4）根据一、二次实验中的物重、物体升高的距离计算出有用功；根据弹簧测力计的拉力、弹簧测力计移动的距离计算出做功，然后求出机械效率，得出结论。
（5）①由实验装置可知，小红多使用一个滑轮的目的；
②计算滑轮组的机械效率时，若忽略绳重及摩擦，则额外功就是提升动滑轮所做的功。
【解答】Fs解：
（1）实验中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计，以保证弹簧测力计示数稳定；
（2）钩码运动的速度为：v＝＝＝0.05m/s；
（3）由图示可知，滑轮组承重绳子有效股数n＝3，
第3次测量中，绳端移动的距离s＝nh＝3×0.15m＝0.45m；
滑轮组的机械效率：η3＝＝＝×100%＝80%；
（4）根据第1次和第2次数据可知，有用功分别为：
W有1＝G1h1＝4N×0.1m＝0.4J；W有2＝G2h2＝6N×0.1m＝0.6J；
总功分别为：
W总1＝F1s1＝1.8N×0.3m＝0.54J；W总2＝F2s2＝2.5N×0.3m＝0.75J；
机械效率分别为：
η1＝＝×100%≈74%；η2＝＝×100%＝80%；
前两次所用滑轮组相同，但第二次物重大于第1次物重，机械效率也大于第一次的机械效率，
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。
（5）①由图乙实验装置可知，小红多使用一个定滑轮的作用是改变力的方向；
②这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，他们做的有用功相同，若忽略绳重及摩擦，因动滑轮重相同，则额外功也一样，因此总功相同，则它们的机械效率相同。
故答案为：（1）匀速；（2）0.05；（3）0.45；80%；（4）＜；＜；增加物重；（5）改变施力的方向；相同。
【点评】滑轮组的机械效率跟提起的物重有关，跟物体升高的距离、移动的速度、绳子的绕法无关。通过增加提起的物重来提高机械效率。
34．【分析】（1）在实验过程中，应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计；
（2）由表中数据，根据η＝＝×100%求出第2次实验中滑轮组的机械效率为：
（3）纵向分析数据可得结论得出结论；
（4）根据（3）结合分析；
（5）根据机械效率与动滑轮重的关系得出相应的结论；
忽略绳重和摩擦，根据η＝＝＝即可求出被提升物体所受的重力。
【解答】解：（1）在实验过程中，应沿竖直方向匀速向上拉动弹簧测力计，此时系统处于平衡状态，受到平衡力的作用，测力计示数才等于拉力大小；
（2）由表中数据可得，第2次实验中滑轮组的机械效率为：
η＝＝＝×100%≈88.9%；
（3）纵向分析数据可得结论：用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高；
（4）根据“用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高”，所以，使用该滑轮组再次将重8N的物体匀速提升10cm（此时物重比第3次实验的物重还大），则此时滑轮组的机械效率可能为92.1%，不可能为100%，故选C；
（5）根据图丁可知，被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低；
根据图丁可知，当动滑轮重为4N时，滑轮组的机械效率为75%；
忽略绳重和摩擦，滑轮组的机械效率η＝＝＝，
所以，被提升物体所受的重力：G＝＝＝12N。
故答案为：（1）匀速；（2）88.9%；（3）高；（4）C；（5）低；12。
【点评】在此实验中，对滑轮组的分析、机械效率公式的运用是实验的基础，同时，实验中分别探究了机械效率高低与动滑轮个数、提升物体重力等多个量的关系，因此控制变量法的运用也十分关键。
五．计算题（共6小题）
35．【分析】（1）利用W＝Fs求拉力F做的功；
（2）由图知，n＝2，拉力端移动距离s＝2h，据此求重物提升的高度，利用W＝Gh求拉力做的有用功，滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比；
（3）不计摩擦和绳重，提升500N重物时，拉力F＝（G+G动），据此求动滑轮重力；再利用F＝（G+G动）求提升800N重物时的拉力，拉力端移动速度等于物体升高速度的2倍，再利用P＝＝＝Fv求拉力做功的功率。
【解答】解：
（1）拉力F做的功：
W总＝Fs＝300N×2m＝600J；
（2）由图知，n＝2，由s＝2h可得重物提升的高度：
h＝s＝×2m＝1m，
所做的有用功：
W有用＝Gh＝500N×1m＝500J；
滑轮组的机械效率：
η＝＝×100%≈83.3%；
（3）不计摩擦和绳重，提升500N重物时，拉力F＝（G+G动），
则动滑轮的重力：
G动＝2F﹣G＝2×300N﹣500N＝100N，
提升800N的重物时，绳端的拉力：
F′＝（G′+G动）＝（800N+100N）＝450N，
拉力端移动速度v＝2×0.3m/s＝0.6m/s，
由P＝＝＝Fv可得，拉力做功的功率：
P＝F′v＝450N×0.6m/s＝270W。
答：（1）拉力所做的功为600J；
（2）滑轮组的机械效率为83.3%；
（3）拉力功率为270W。
【点评】本题考查了使用滑轮组时功、功率、机械效率的计算，利用好关系式：不计摩擦和绳重，拉力F＝（G+G动）。
36．【分析】由图可知绳子的有效股数为2，根据s＝ns′求出绳子自由端移动的距离，利用W＝Fs可求出拉力做的功；由W＝fs′可计算有用功，再由机械效率公式计算滑轮组的机械效率。
【解答】解：
由图可知：绳子的有效股数n＝2，
绳子自由端移动的距离：
s＝ns′＝2×5m＝10m，
拉力F做的功（总功）：
W总＝F拉s＝25N×10m＝250J，
克服物体与地面间摩擦力做功为有用功：
W有＝fs'＝30N×5m＝150J，
所以滑轮组的机械效率为：
η＝×100%＝×100%＝60%。
答：滑轮组的机械效率为60%。
【点评】本题综合考查了机械效率的计算，知道克服摩擦力做的功为有用功，绳子自由端拉力做功为总功。
37．【分析】（1）知道物体的重力和提升的高度，根据公式W＝Gh求出拉力的有用功；
（2）此滑轮组有两股绳子n＝2，所以拉力端移动的距离s＝2h，所以拉力做的总功W＝Fs；滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比；
（3）滑轮组使用时要最省力绳子股数应最多；
（4）因为不计摩擦和绳重，根据以上的计算求出克服动滑轮重做的额外功W额＝W总﹣W有用，再根据W额＝G动h求出动滑轮重；再根据F拉＝（G物+G动）求出此时的拉力。
【解答】解：
（1）拉力做的有用功：
W有用＝Gh＝480N×5m＝2400J；
（2）由图甲知，n＝2，则拉力端移动的距离s＝2h＝2×5m＝10m，
拉力做的总功：
W总＝Fs＝300N×10m＝3000J；
滑轮组的机械效率：
η＝＝×100%＝80%；
（3）最省力时绕3股绳子，根据“奇动偶定”法则，应从动滑轮挂钩上开始绕绳子，绕法如图：
（4）额外功：W额＝W总﹣W有用＝3000J﹣2400J＝600J，
因为不计摩擦和绳重，克服动滑轮重做的功为额外功，即W额＝G动h，
所以动滑轮的重力：
G动＝＝＝120N，
若用该滑轮组以更省力的方式匀速提起330N的重物（如上图），此时n＝3，
不计摩擦及绳重，则需要的拉力：
F拉＝（G物+G动）＝×（330N+120N）＝150N。
答：（1）拉力做的有用功为2400J；
（2）滑轮组的机械效率为80%；
（3）如上图所示；
（4）若用该滑轮组以更省力的方式匀速提起330N的重物，需要150N的拉力。
【点评】此题主要考查了有用功、总功、额外功和机械效率的计算，要利用好关系式：不计摩擦和绳重时拉力F＝（G物+G动）。
38．【分析】（（1）由题知，将绳端沿竖直方向匀速向下拉动6m，把南瓜提升1.5m，据此可知拉力端移动距离和南瓜上升高度的大小关系，据此完成滑轮组的绳子绕法；
（2）利用W＝Fs求拉力做的总功，再利用P＝求拉动滑轮组的功率；
（3）利用η＝求有用功，即提升南瓜做的功，再利用W＝Gh求南瓜重力，再利用G＝mg求南瓜的质量。
【解答】解：
（1）由“将绳端沿竖直方向匀速向下拉动6m，把南瓜提升1.5m”可知s＝6m，h＝1.5m，
则承担物重的绳子股数n＝＝＝4，则滑轮组的绳子绕法如下：
（2）总功：W总＝Fs＝750N×6m＝4500J，
村民们拉动滑轮组的功率：
P＝＝＝225W；
（3）由η＝＝90%可得有用功：
W有用＝η×W总＝90%×4500J＝4050J，
南瓜被提升的高度h＝1.5m，
由W有用＝Gh可得，南瓜的重力：
G＝＝＝2700N，
南瓜的质量：
m＝＝＝270kg。
答：（1）见上图；
（2）村民们拉动滑轮组的功率为225W；
（3）超级大南瓜的质量为270kg。
【点评】本题涉及到滑轮组绳子的绕线、功的计算、功率的计算等多个知识点，难度不大，是一道综合性较强的题目。
39．【分析】（1）根据W额＝fs求出克服摩擦力做的额外功；
（2）功等于力与力的方向上移动距离的乘积，克服木箱重力所做的功是有用功；
（3）推力所做的功是总功，机械效率等于有用功与总功的比值。
【解答】解：（1）工人所做的额外功：
W额＝fs＝40N×2.5m＝100J；
（2）工人所做的有用功：
W有＝Gh＝400N×1m＝400J；
（3）推力对木箱做的总功：
W总＝W有+W额＝400J+100J＝500J；
此时斜面的机械效率：
η＝×100%＝×100%＝80%。
答：（1）工人所做的额外功是100J；
（2）工人所做有用功是400J；
（3）此时斜面的机械效率为80%。
【点评】考查了功的计算与斜面的机械效率，同时也明确了斜面也是一种省力的机械，任何机械省力但不省功。
40．【分析】由图可知，承担货物重的绳子股数n＝3，设提升物体的高度为h，则绳子自由端移动的距离s＝3h；
（1）知道物重、提升高度，利用W＝Gh计算有用功；
（2）已知机械效率和有用功，求出总功，利用W＝Fs计算拉力F；
（3）先计算出动滑轮重，计算出物重为3000N时的拉力，利用W＝Fs计算总功。
【解答】解：
（1）重物升高0.5m的过程中，所做的有用功：W有＝Gh＝2400N×0.5m＝1200J；
（2）由η＝得，所做总功：W总＝＝＝1500J，
由图知n＝3，则拉力端移动距离：s＝nh＝3×0.5m＝1.5m，
由W总＝Fs得绳端的拉力：F＝＝＝1000N；
（3）不计绳重和滑轮轴与轮间摩擦，
由F＝（G+G动）得，动滑轮重：G动＝nF﹣G＝3×1000N﹣2400N＝600N，
答：（1）重物升高0.5m的过程中，所做的有用功为1200J；
（2）绳端的拉力F是1000N；
（3）若将重力为3000N的重物提升0.5m，拉力做的总功为1800J。
【点评】本题考查了学生对有用功、总功、机械效率公式的理解和运用，理解并求出有用功和总功是本题的关键。