10.5 机械效率 同步练习（综合练习）

沪科版物理八年级第十章机械与人第五节 机械效率
同步综合练习
一．选择题（共17小题）
1．工人用滑轮组把一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，做功的（　　）
A．有用功不变，总功减小 B．有用功增加，总功增加
C．有用功减小，总功减小 D．有用功减小，总功不变
2．用一动一定的滑轮组提升一个重2N的物体，在绳子末端施加0.8N的竖直方向的拉力使之匀速上升，下列说法中正确的是（　　）
A．滑轮组的机械效率是83.3% B．滑轮组的机械效率是66.7%
C．绳子自由端移动的速度与物体上升的速度相同 D．绳子自由端移动的速度是物体上升速度的两倍
3．有一种重心在支点处的杠杆，他与转轴间的摩擦较小，因此机械效率很高。若用这种杠杆将质量为18kg的物体匀速提升50cm的过程中，杠杆的机械效率为90%，则在提升该物体的过程中（g取10N/kg）（　　）
A．有用功为9J B．杠杆自重不做额外功
C．总功为10J D．该杠杆为省力杠杆
4．用如1图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与物重G物的关系，改变G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出η与G物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（　　）
A．此滑轮组动滑轮的重力为 2N
B．当 G物＝6N 时，机械效率约为 η＝66.7%
C．同一滑轮组 η 随 G物的增大而增大，最终将超过 100%
D．G物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组机械效率将改变
5．如图2所示，用完全相同的两个滑轮绕成了甲、乙两个滑轮组（不计绳重和摩擦），在F1、F2的拉力作用下分别将重为G1、G2的两个物体匀速提升相同的高度，若G1＞G2，提升重物的拉力F1、F2所做的功分别为W1、W2，机械效率分别为η1、η2，则下列判断正确的是（　　）
A．W1＞W2η1＞η2 B．W1＞W2η1＝η2 C．W1＞W2η1＜η2 D．W1＝W2η1＝η2
6．小明用如图3两个不同的滑轮组，在相同时间内分别用相同的拉力F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η1、η2，拉力F的功率P1、P2，下列关系正确的是（　　）
A．P1：P2＝2：3 η1：η2＝3：2 B．P1：P2＝1：1 η1：η2＝2：3
C．P1：P2＝3：2 η1：η2＝1：1 D．P1：P2＝2：3 η1：η2＝1：1
7．如图4所示。利用动滑轮提升一个重为G的物块。不计绳重和摩擦，其机械效率为60%，要使此滑轮的机械效率达到75%，则需要提升重力为G的个数为（　　）
A．2个 B．3个 C．4个 D．5个
8．如图所示，用甲乙两个相同的滑轮将同样的钩码缓慢提升相同的高度，已知滑轮重小于钩码重，且不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（　　）
A．F1与F2大小相等
B．甲的机械效率比乙高
C．甲中绳的自由端移动的距离比乙大
D．甲中绳的自由端移动的速度和乙相等
9．小明和兴趣小组的同学们利用如图所示的装置探究斜面的机械效率，同学对实验过程和装置发表了下列不同的看法，其中正确的是（　　）
A．斜面的机械效率与木块被拉动的距离是无关的
B．匀速拉动木块时，拉力与摩擦力是一对平衡力
C．斜面的坡度越小，斜面的机械效率越大
D．匀速拉动时，木块要克服摩擦力做有用功
10．某人将一箱书搬上楼，可以有两种搬法：一是把所有的书一起搬上楼，二是先搬一部分上楼，再搬剩下的部分，假设他上楼速度相同，则比较这两种方法搬书的功率和机械效率，说法正确的是（　　）
A．有用功相同，总功相同，机械效率相同 B．有用功相同，总功相同，功率相同
C．用方法一搬书时做功少，功率大，机械效率高 D．用方法二搬书时做功多，功率大，机械效率高
11．一个滑轮组经改进后提高了机械效率，现用它把同一个物体提升相同的高度，则改进后与改进前相比（　　）
A．有用功减少，总功减少了 B．总功减少，额外功增加了
C．有用功不变，额外功减少了 D．总功、有用功、额外功均减少了
12．如图所示，甲乙两个滑轮组，其中的每一个滑轮都相同，用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度，不计滑轮组的摩擦，下列说法中正确的是（　　）
A．若G1＝G2，拉力做的有用功相同
B．若G1＝G2，拉力做的总功相同
C．若G1＝G2，甲的机械效率小于乙的机械效率
D．用甲乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变
13．如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率n与物重G甲的关系，改变G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出η与G物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（　　）
A．同一滑轮组机械效率n随G物的增大而增大，最终将超过100%
B．G物物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组机械效率将改变
C．此滑轮组动滑轮的重力为2N
D．当G物＝6N时，机械效率η＝66.7%
14．用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组竖直向上提升物体A，要求滑轮的个数要用完（未画出），实验中，拉力F随时间t变化的关系如图甲所示，物体A上升的速度v随时间变化的关系如图乙所示，不计绳重和摩擦，在1～2s内，滑轮组的机械效率为80%，则下列判断中正确的是（　　）
A．物体A的重为1500N
B．动滑轮的重为400N
C．物体A从静止开始上升1s后，拉力的功率为500W
D．若将物体A换成重为900N的物体B，则在匀速提升物体B的过程中，滑轮组的机械效率将变为75%
15．如图所示，用滑轮组拉动重为70N的物体A，用10秒时间使物体A在水平方向匀速移动了5m，所用拉力F为20N，地面对物体A的摩擦力为30N．以下说法不正确的是（　　）
A．绳子自由端移动的距离是10m
B．克服摩擦做的有用功是150J
C．滑轮组的机械效率为75%
D．拉力F做功的功率为10W
16．如图所示，工人用300N的力将重为500N的物体在10s内匀速提升2m，不计绳重和摩擦，在此过程中（　　）
A．绳子自由端移动的距离为6m B．动滑轮重100N
C．拉力做功的功率为100W D．滑轮组的机械效率为60%
17．如图所示的滑轮组拉着质量为10kg的物体M在水平桌面上做匀速直线运动。如果拉力F＝5N，物体M的速度v＝0.2m/s，滑轮组的机械效率为80%．下列说法中正确的是（　　）
A．物体M受到合力为零 B．物体M受到的摩擦力为15N
C．绳子自由端移动的速度为0.4m/s D．拉力F每秒钟做功为2J
二．多选题（共5小题）
18．利用如图所示的甲、乙两滑轮组，在相同的时间内用大小相同的力F1和F2分别把质量相等的重物提升到相同的高度，则（　　）
A．力F2做功的功率大
B．甲滑轮组做的有用功较大
C．乙滑轮组的机械效率高
D．甲滑轮组做的总功较大
19．某工人利用图5所示装置提升重物，工人的质量为70kg，双脚与地面的接触面积为500cm2，重物重800N，滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计，工人用拉力F在4s内将重物匀速提升2m，此装置的机械效率为80%，（取g＝10N/kg）则下列说法正确的是（　　）
A．工人做的额外功是400J B．拉力F的功率是500W
C．工人对地面的压强是4000Pa D．动滑轮的重力为400N
20．某实验小组分别用如图6所示的甲乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）匀速把相同的重物提升相同的高度，所用的拉力分别为F1和F2，拉力F所做的功分别为W1和W2，机械效率分别为η1和η2，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．F1＞F2，η1＝η2 B．F1＜F2，η1＞η2
C．W1＝W2，η1＝η2 D．W1＞W2，η1＜η2
21．用如图7所示的滑轮组在10s内将300N的重物匀速提升3m，已知动滑轮重30N，不计摩擦和绳重，则（　　）
A．利用滑轮组所做的有用功是900J B．绳子自由端移动的速度是0.9m/s
C．拉力的功率是99W D．滑轮组的机械效率是80%
22．小明想改进如图8所示滑轮组来提高其使用中的机械效率，不计绳重和摩擦，以下做法可行的有（　　）
A．增大提升物体的速度 B．换用质量较小的动滑轮
C．改变滑轮组中绳子的绕法 D．增大每次提升物体的质量
三．填空题（共10小题）
23．如图9所示，用滑轮组将1.5kg的物体匀速提高0.5m，拉力F为10N，则总功为　 　J，滑轮组机械效率为　 　。若增加所提动滑轮的重力，滑轮组机械效率　 　（变大/变小/不变）。（不计绳重和摩擦，g取l0N/kg）
24．某同学家新房装修时，在地面与窗台间放置一斜木板，将瓷砖沿木板从地面匀速拉上窗台。如图10所示，已知窗台高3m，木板长5m，瓷砖重500N，沿斜面所用拉力400N，则斜面的机械效率是　 　。若仅使斜面的倾角逐渐增大，沿斜面向上的拉力将逐渐　 　，此斜面的机械效率将逐渐　 　（后两空选填“增大”、“不变”或“减小”）。
25．如图11所示，在20N的水平拉力F作用下，重200N的物体沿水平地面向左匀速直线运动了2m，物体与地面的滑动摩擦力为50N，则绳子自由端沿水平方向移动了　　m，拉力所做的有用功是　 　J，总功是　 　J，滑轮组的机械效率为　 　。
26．请在图12中用笔画线代替绳子，将两个滑轮连成滑轮组，要求人往下拉绳使重物升起。现在用这个装置将重为400N的货物竖直匀速提高了2m，他所做的有用功是　 　J，已知该滑轮组的机械效率为80%，工人的拉力是　 　N．要提高该滑轮组的机械效率，你的方法是　 　。
27．重为10N的重物A静止在水平桌面上，利用如图13所示的装置将它匀速提升0.1m，若绳重和摩擦不计，当拉力为4N时A未被拉起；当拉力增大到6N时，A恰好被匀速提升。
（1）A未被拉起时对桌面的压力为　 　N；
（2）A被匀速提升10cm过程中滑轮组的机械效率为　 　。
（3）若仍用此装置将另一个重为20N的重物B同样匀速提升10cm，此时滑轮组的机械效率将　 　（选填“变大”、“不变”或“变小”）
28．如图14所示，用实验室中的滑轮组将重为60N的物体，以0.5m/s的速度匀速上升1.2m。
（1）若拉力是30N，则此时滑轮组的机械效率为　 　；
（2）若摩擦和绳重忽略不计，保持物体上升的速度不变，将物体提升到2.0m的高度，则下列物理量没有变化的是　 　（填写序号）；
①机械效率②对滑轮组做的额外功③拉力的总功④拉力的功率
（3）保持拉力30N不变，动滑轮的重力是20N，若摩擦和绳重产生的额外功始终占总功的10%，要使该滑轮组的机械效率?＝60%，则所吊物体的重力是　 　N。
29．用动滑轮提升物体，物体G的重为16N，手拉绳的力为10N．当物体被匀速拉动提高h时，动滑轮的机械效率为　 　（不计绳重和摩擦）。若想增大动滑轮的机械效率，可采用的方法是　 　。（答一种即可）
30．如图15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　 　，如果要提高动滑轮的机械效率，你的做法是　 　（答出一条即可）。
31．用图16甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重100N，每次运送的量不定，图乙记录了在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，由图可知动滑轮重为　 　N，当某次运送4件货物时，绳子的拉力F是　 　N，滑轮组的机械效率为　 　。（不计绳重和摩擦），经过分析，发现使用同一滑轮组，　 　，可以提高滑轮组的机械效率。
32．如图17所示，某同学用一个动滑轮匀速提起一袋重为180N的面粉，所用的拉力为100N，则动滑轮的机械效率为　 　；如果用此动滑轮匀速提起一袋质量为25kg的大米，当拉绳子的速度为　 　m/s时，拉力的功率为54W．若仅增加钩码的质量，则滑轮组的机械效率将　 　。（增大/减小/不变）（绳重与摩擦不计）
四．实验探究题（共3小题）
33．在测算滑轮组机械效率的实验中
（1）实验中必须　 　拉动弹簧测力计；
（2）小红在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，目的是为了改变　 　；
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．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，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）计算出表格中空白处数据是　 　.
（2）本实验中影响滑轮组效率的主要原因是什么？　 　、　 　。
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
（3）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
（4）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　 　。
35．如图所示是“测量滑轮组机械效率”的实验装置图。
实验
次数
钩码的
重力G/N
钩码提升高度h/m
拉力
F/N
绳端移动的
距离s/m
机械效率
η/%
1
2
0.1
0.9
0.3
74
2
4
0.1
1.6
0.3
83
3
6
0.1
①
0.3
②
（1）小明用弹簧测力计沿　 　方向匀速提升不同数量的钩码，记录数据如表所示。第3次拉力示数如图所示，则表格中①处的数值是　 　，②处的数值是　 　。
（2）从表中可得结论：用相同滑轮组提升钩码时，滑轮组的机械效率与　 　有关。
（3）小红想对上述机械效率取平均值，并认为它是这个滑轮组准确的机械效率。这种做法　 　（选填“正确”或“错误”）原因是：　 　。
（4）小明通过分析表格中的数据，得到了提高滑轮组机械效率的方法。汽车作为一种“机械”，提高效率对节能减排有重要意义。请你指出以下三种提高效率的方法中，方法　 　是与本实验同理的。
方法一：鼓励人们“拼车”出行，使汽车尽量装满人员。
方法二：汽车制造厂用新材料减轻汽车重量。
方法三：经常给汽车做保养，保持良好的润滑。
五．综合应用题（共5小题）
36．如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图，已知井深h＝10m，物体重G物＝4×103N，汽车重G车＝3×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力F＝2×103N，汽车受到的地面阻力为车重的0.1倍，请计算：
（1）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车对物体作的有用功是多少？
（2）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功？
（3）滑轮组的机械效率是多少？（保留一位小数）
（4）汽车的牵引力是多大？
37．用如图所示的滑轮组在10s内将重45N物体提升了5m，绳子自由端的拉力大小为20N，不计绳重和摩擦，求：
（1）此时滑轮组的机械效率；
（2）动滑轮的重力；
（3）若用此滑轮组将重90N的重物匀速提起10m，则滑轮组的机械效率为多少？
38．如图1的“塔吊”是建筑工地上普遍使用的起重设备，AB是竖直支架，CD是水平臂，其上OC段叫平衡臂，C端装有配重体，OD段叫吊臂，E处装有滑轮，可在O、D两点间移动。
（1）由“塔吊”结构图可知，当E点越靠近D点时，能安全吊起重物的最大质量越　 　（大/小）。
（2）用此“塔吊”将1.5t的钢材先竖直匀速吊起10m高，然后沿水平方向慢慢旋转90°后即送达指定位置，在这一过程中“塔吊”对钢材做功　 　J（g＝10N/kg）
（3）“塔吊”通过电动机带动如图2所示的滑轮组，竖直吊起物体。某次吊起的重物为3×104N，物体匀速上升的速度为1.5m/s，电动机对滑轮组钢丝上的水平拉力F做功的功率为75kW，求这次起吊时滑轮组的机械效率。（要求写出计算过程）
39．如图甲所示，是某打捞船所用起重装置的示意图。在某次打捞作业中，物体在不可伸长的轻绳作用下，从水底以0.5m/s的速度竖直向上匀速运动至离开水面高度3m的位置，此打捞过程中物体受到轻绳的拉力F随时间变化的图象如图乙所示，物体离开水面后匀速上升3m的过程中，与电动机连接的绳子所受的拉力为2×103N．已知水的密度为1.0×103kg/m2，取g＝10N/kg。不计水和空气的阻力。求
（1）物体的体积及浸没在水中所受的浮力。
（2）物体的质量和密度。
（3）水底的深度及水对水底的压强。
（4）物体离开水面后匀速上升3m的过程中，滑轮组的机械效率（结果保留一位小数）。
40．如图所示是一种塔式起重机上的滑轮组。已知在匀速起吊300kg的物体时，滑轮组的机械效率是80%，g取10N/kg，求：
（1）使物体上升2m，所做的有用功是多少？
（2）使物体上升2m，所做的总功是多少？
（3）绳端的拉力F是多大？
沪科版物理八年级第十章机械与人第五节 机械效率
同步综合练习
参考答案与试题解析
一．选择题（共17小题）
1．【分析】滑轮组是个机械，对机械来说，给予机械动力、使机械运转的功就是总功，所以人所做的功就是总功；而机械对重物做的功就是有用功，这里就是把货物提到了五楼。
【点评】本题加润滑油工人用的力就会减少，这个学生一看就明白。所以关键在于哪个是总功和哪个是有用功，这个只要记住人用的功就是总功，重物移动做的功就是有用功。所以本题基本上就是考查做选择题时是否经过了认真的思考，有没凭感觉在乱选。
2．【分析】一个定滑轮和一个动滑轮可以组成由两段或三段绳子承担物重的滑轮组；
不计摩擦、绳重、动滑轮重时，F＝G，但实际上存在，所以F＞G，据此确定承担物重的绳子段数，再利用η＝＝＝＝求滑轮组的机械效率。
【解答】解：由一个定滑轮、一个动滑轮构成的滑轮组中，n＝2或n＝3，
不计摩擦、绳重、动滑轮重时，拉力F＝G，
但实际上存在摩擦、绳重、动滑轮重，所以实际拉力F＞G，
所以nF＞G，即0.8N×n＞2N，
解得n＞2.5，
则滑轮组应由三段绳子承但物重，绳端移动的距离s＝3h，
且绳端上升的速度为物体上升速度的3倍，故CD错误；
该滑轮组的机械效率：η＝＝＝＝＝＝83.3%，故A正确、B错误。
故选：A。
【点评】本题关键：一是判断出滑轮组承担物重的绳子股数n，二是利用好η＝＝＝。
3．【分析】（1）根据W＝Gh＝mgh求出有用功；
（2）重心在支点处的杠杆，没有克服杠杆自重做额外功；
（3）根据η＝求出总功；
（4）根据力臂关系判断属于哪种类型的杠杆。
【解答】解：
A、有用功W有用＝Gh＝mgh＝18kg×10N/kg×0.5m＝90J，故A错误；
B、重心在支点处的杠杆，重心的位置不变，没有克服杠杆自重做额外功，故B正确；
C、根据η＝可知，总功W总＝＝＝100J，故C错误；
D、重心在支点处的杠杆，其动力臂和阻力臂的大小关系不知道，所以无法判断它属于哪种类型的杠杆，故D错误。
故选：B。
【点评】此题主要考查的是学生对有用功、总功、机械效率计算公式和杠杆分类的理解和掌握，难度不大。
4．【分析】（1）结合图中信息，根据η＝═＝求得动滑轮的重力；
（2）当G物＝6N时，根据η＝═＝求得机械效率；
（3）使用机械时，人们为完成某一任务所必须做的功叫有用功；对完成任务没有用，但又不得不做的功叫额外功；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；
（4）G物不变，改变图甲中的绕绳方式，改为2段绳子承担，分别将同一物体匀速提高到相同高度，做的有用功相同；由题知，忽略绳重及摩擦，所做的额外功为提升动滑轮做的功，由W额＝Gh可知额外功相同，又因为总功等于有用功加上额外功，所以总功相同，所以可以得出两图的机械效率相同；
【解答】解：
A、由图象可知，当G＝12N时，η＝80%，
不计绳重和摩擦，则η＝═＝，
即80%＝，
解得G动＝3N，故A错误；
B、当G物＝6N时，此时的机械效率：
η′＝═＝＝×100%≈66.7%．故B正确。
C、由图象可知，同一滑轮组η 随 G物的增大而增大，
由题知，不计绳重和摩擦；使用滑轮组时，克服物重的同时，不可避免地要克服动滑轮重做额外功，所以总功一定大于有用功；由公式η＝知，机械效率一定小于1，即同一滑轮组机械效率η随G物的增大而增大，但最终不能超过100%，故C错误；
D、G物不变，改变图甲中的绕绳方式，如下图所示，
因为此图与题中甲图将同一物体匀速提高相同的高度，所以所做的有用功相同，
忽略绳重及摩擦时，额外功：W额＝G动h，则额外功W额相同，
又因为W总＝W有+W额，所以总功相同，
由η＝知，两装置的机械效率相同，即η1＝η2；所以，G物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组机械效率不变，故D错误；
故选：B。
【点评】本题考查有用功以及机械效率的大小比较和机械效率的计算。若有用功相同，额外功越多，机械效率越低，否则越高；若额外功相同，有用功越多，机械效率越高，否则越低。
5．【分析】根据公式W＝Gh可比较所做的有用功的大小；
不计摩擦和绳重，提起物体时对动滑轮所做功是额外功，根据η＝＝1﹣可比较两滑轮组的效率高低。
【解答】解：
用两个相同的滑轮组将物体提升相同的高度，且G1＞G2。
根据W有＝Gh可知，有用功的关系为：W有1＞W有2；
两个完全相同的两个滑轮组，提升相同的高度，绳重和摩擦不计，额外功相同，
根据W总＝W有用+W额外可知，W总1＞W总2；
由η＝＝＝1﹣可知，η1＞η2．所以BCD错误，A正确。
故选：A。
【点评】本题考查有用功和总功、机械效率的计算，关键是知道使用同一个滑轮组使物体升高相同高度时，产生的额外功相同。
6．【分析】第一幅图中n＝2，第二幅图中n＝3，且同一重物，拉力相同，时间相同，提升高度相同，根据η＝＝＝分析机械效率之比；再根据P＝＝＝求出功率的比值。
【解答】解：
第一幅图中n＝2，第二幅图中n＝3，
由题知，拉力相同，升高相同的高度，且时间相同，
根据P＝＝＝可知，拉力F的功率之比为：＝＝。
同一重物的重力相同，且拉力相同，
根据η＝＝＝可知，两滑轮组的机械效率之比为：＝＝。
故选：A。
【点评】此题主要考查的是学生对功率、机械效率计算公式的理解和掌握，注意题目中的相同条件。
7．【分析】不计绳重和摩擦，克服物块重力所做的功为有用功，克服物块和动滑轮重力所做的功为总功，提升一个重为G的物块时，根据η＝＝＝求出动滑轮的重力，再根据η＝求出滑轮的机械效率达到75%时物块的个数。
【解答】解：提升一个重为G的物块时，因不计绳重和摩擦，
所以，由η＝＝＝可得，动滑轮的重力：
G动＝×G＝×G＝G，
设提升n个物块时，滑轮组的机械效率为75%，
因不计绳重和摩擦，则η′＝，即75%＝，
解得：n＝2。
故选：A。
【点评】本题考查了滑轮组机械效率公式的灵活应用，明确有用功和总功以及利用好η＝×100%是解题的关键。
8．【分析】甲是定滑轮绳子的有效股数为1，乙是动滑轮绳子的有效股数为2。
（1）不计绳重和摩擦，根据F＝（G+G动）比较绳端拉力的关系；
（2）不计绳重和摩擦时，甲拉力做的总功和克服物体重力做的有用功相等，乙拉力做的总功等于克服物体重力和动滑轮重力做的功，根据η＝×100%比较两者滑轮组的机械效率关系；
（3）根据s＝nh比较绳端移动距离的关系；
（4）用甲乙两个相同的滑轮将同样的钩码缓慢提升相同的高度，物体运动的速度相等，根据v绳＝nv物比较两绳端移动的速度关系。
【解答】解：由图知，甲是定滑轮绳子的有效股数为1，乙是动滑轮绳子的有效股数为2；
A．根据定滑轮和动滑轮的特点可得，F1＝G，F2＝（G+G动），由滑轮重小于钩码重知，F1＞F2，故A错误；
B．不计绳重和摩擦时，甲拉力做的总功和克服物体重力做的有用功相等，其机械效率等于100%；乙拉力做的总功等于克服物体重力和动滑轮重力做的功，其机械效率小于100%，则甲的机械效率比乙高，故B正确；
C．由s＝nh可知，s甲＝h，s乙＝2h，即甲中绳的自由端移动的距离比乙小，故C错误；
D．用甲乙两个相同的滑轮将同样的钩码缓慢提升相同的高度，物体运动的速度相等，由v绳＝nv物可知，甲中绳的自由端移动的速度小于乙，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了定滑轮与动滑轮的特点，涉及到滑轮组机械效率、绳端拉力、绳端移动距离、绳端移动速度的大小比较，明确总功和有用功是关键。
9．【分析】（1）根据斜面的机械效率公式η＝＝进行分析；
（2）先对物体进行受力分析，再根据平衡力的条件进行分析。
（3）在匀速拉动物块的过程中，克服重力做的功是有用功，除此之外，还需克服摩擦力做额外功；
（4）根据克服摩擦力所做的额外功变化比较分析。
【解答】解：
A、因为斜面的机械效率为η＝＝，而木块匀速运动时，拉力F和物重G不变，h与S的比值也不变，所以η不变，即斜面的机械效率与木块被拉动的距离无关，故A正确；
B、物块在斜面上匀速运动时，沿斜面向上受到拉力作用，沿斜面向下受到摩擦力和重力沿斜面的分力作用，所以拉力和摩擦力不是平衡力，故B错误；
C、斜面高度与物体重力相同时，斜面越长、坡度越小，摩擦力越大，克服摩擦力做额外功就越多，斜面的机械效率越低，故C错误；
B、因为物体沿斜面上升时，要克服摩擦力做功，木块要克服摩擦力做额外功。故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了平衡力的辨别、斜面的机械效率的影响因素，注意斜面的机械效率与斜面坡度、斜面的粗糙程度有关。
10．【分析】已知这箱书的重力一定，楼的高度前后不变，根据公式W＝Gh可求克服自身重力做的功；比较两次所做额外功的多少，从而确定总功的大小，根据机械效率公式可知效率的大小；
他上楼的速度相同，得出上楼时间关系，根据P＝可知功率大小。
【解答】解：这箱书的重力一定，楼的高度前后不变，由W＝G书h可知，两次所做的有用功相等；
用方法一所做的额外功为一次克服自身重力所做的功，而方法二所做的额外功是两次克服自身重力所做的功，
因此方法二的额外功大于方法一的额外功，则方法二的总功大于方法一的总功，即用方法一搬书时做功少；
由η＝可知，η1＞η2，即用方法一搬书时机械效率高。
因上楼的速度相同，方法二需要上楼二次，所以方法二所用时间长；
由P＝可知：P1＞P2，即用方法一搬书时功率大。
综上分析可知，ABD错误，C正确。
故选：C。
【点评】本题考查了学生对有用功、额外功、总功、功率和机械效率的了解与掌握，能从场景中得出相关信息是本题的关键。
11．【分析】有用功与额外功之和是总功，有用功与总功之比是机械效率。机械效率提高了，可能是有用功一定，额外功减少，；有可能是额外功一定，有用功增加。
【解答】解：
AD、把同一物体匀速提升同样的高度，由W有用＝Gh可知，前后两次做的有用功不变，此AD错误；
BC、有用功一定，机械效率增加，由公式η＝＝知：总功减小，额外功减小。故C正确、B错误。
故选：C。
【点评】机械效率是有用功与总功的比值，而总功是有用功与额外功之和，所以机械效率的大小决定于有用功与额外功的变化关系。
12．【分析】解决此题的关键是搞清有用功、额外功、总功之间的关系，并能比较出甲乙两图中所做额外功的大小关系，并能根据公式η＝＝分析机械效率大小关系。
【解答】解：
A、若G1＝G2，把物体提升相同的高度，根据W有用＝Gh可知，拉力做的有用功相同，故A正确；
B、若G1＝G2，把物体提升相同的高度，则甲乙所做的有用功相同；甲滑轮组中有一个动滑轮，乙滑轮组中有两个动滑轮，所以若把物体提升相同的高度，乙滑轮组做的额外功多，根据W总＝W有用+W额可知，乙做的总功大于甲做的总功，故B不正确；
C、根据公式η＝＝分析，若G1＝G2，把物体提升相同的高度，则甲乙所做的有用功相同，乙滑轮组做的额外功多，乙做的总功大于甲做的总功，所以甲的机械效率大于乙的机械效率，C不正确。
D、用同一个滑轮组提起不同的重物，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会发生变化，所以机械效率会变化，所以D不正确。
故选：A。
【点评】此题通过变化有用功或总功来改变机械效率。若有用功相同，额外功越多，机械效率越低，否则越高；若额外功相同，有用功越多，机械效率越高，否则越低。
13．【分析】（1）使用机械时，人们为完成某一任务所必须做的功叫有用功；对完成任务没有用，但又不得不做的功叫额外功；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；
（2）G物不变，改变图甲中的绕绳方式，改为2段绳子承担，分别将同一物体匀速提高到相同高度，做的有用功相同；由题知，忽略绳重及摩擦，所做的额外功为提升动滑轮做的功，由W额＝Gh可知额外功相同，又因为总功等于有用功加上额外功，所以总功相同，所以可以得出两图的机械效率相同；
（3）结合图中信息，根据η＝＝＝求得动滑轮的重力；
（4）当G物＝6N时，根据η＝＝＝求得机械效率。
【解答】解：
A、使用滑轮组时，克服物重的同时，不可避免地要克服动滑轮重、摩擦和绳子重做额外功，所以总功一定大于有用功；由公式η＝可知机械效率一定小于1，所以结合图象可知，同一滑轮组机械效率η随G物的增大而增大，但最终不能超过100%，故A错误；
B、G物不变，改变图甲中的绕绳方式，如图所示，
因为此图与题中甲图将同一物体匀速提高相同的高度，所以所做的有用功相同，
忽略绳重及摩擦时，额外功：W额＝G轮h，即额外功W额相同，
又因为W总＝W有+W额，所以总功相同，
由η＝可知，两装置的机械效率相同，即η1＝η2．故B错误；
C、由图可知，n＝3，G＝12N，此时η＝80%，忽略绳重及摩擦，
则η＝＝＝＝，即80%＝，
解得G动＝3N，故C错误；
D、G物＝6N时，机械效率η′＝×100%＝×100%＝×100%≈66.7%．故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查有用功以及机械效率的大小比较和机械效率的计算。若有用功相同，额外功越多，机械效率越低，否则越高；若额外功相同，有用功越多，机械效率越高，否则越低。
14．【分析】（1）用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组竖直向上提升物体A，要求滑轮的个数要用完，根据题意画出滑轮组的图象；
（2）利用绳子段数为3和机械效率η＝＝＝＝求出物重，再用F＝（G物+G动）求出动滑轮重；
从图象中找到1s后的拉力和物体移动的速度，可求出绳子自由端移动的速度，根据P＝Fv绳求出拉力的功率；
若将重物A的重力换成为900N的物体B，根据η＝＝＝＝，即可求此时的机械效率。
【解答】解：用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组竖直向上提升物体A，要求滑轮的个数要用完，则承担物重和动滑轮重的绳子段数为3，如图所示：
AB、已知在1s～2s内，滑轮组的机械效率为80%，
由甲图可知，在1～2s内拉力F＝500N，由η＝＝＝＝可得物体A的重：
GA＝3F?η＝3×500N×80%＝1200N，故A错误；
不计绳重和摩擦，根据F＝（G物+G动）得动滑轮的重：
G动＝3F﹣GA＝3×500N﹣1200N＝300N，故B错误；
C、由甲图知，1s后的拉力F＝500N，由乙图可知1s后物体的速度v物＝1m/s，
则绳子自由端移动的速度：v绳＝3v物＝3×1m/s＝3m/s，
所以拉力F的功率：P＝Fv绳＝500N×3m/s＝1500W；故C错误；
D、若将重物A的重力减小为900N，由于滑轮组不变，不计绳重和摩擦，
此时滑轮组的机械效率：η′＝＝＝＝＝×100%＝75%，故D正确；
故选：D。
【点评】此题考查学生对于滑轮组的做功和机械效率以及动滑轮重力的求解的理解和掌握，这是中考的重点和热点。
15．【分析】（1）由图可知n＝2，拉力移动的距离等于物体移动的距离的2倍；
（2）克服摩擦力做的功为有用功，利用W＝fs求有用功；
（3）利用效率公式求滑轮组的机械效率；
（4）利用W＝Fs求拉力F的做的功，知道做功时间，利用P＝求拉力做功功率。
【解答】解：
A、由图可知，n＝2，
则绳子自由端移动的距离：s＝2s物＝2×5m＝10m，故A正确；
B、地面对物体A的摩擦力f＝30N，s物＝5m，
克服摩擦做的有用功：W有用＝fs物＝30N×5m＝150J，故B正确；
C、拉力F做的功：W总＝Fs＝20N×10m＝200J，
滑轮组的机械效率：
η＝＝×100%＝75%，故C正确。
D、拉力做功的功率：
P＝＝＝20W，故D错误。
故选：D。
【点评】本题综合考查了使用滑轮组功、功率和机械效率的计算，本题关键是知道克服摩擦力做的功为有用功。
16．【分析】（1）由图可知，滑轮组绳子的有效股数，根据s＝nh求出绳子自由端移动的距离；
（2）忽略绳重和摩擦，根据F＝（G+G动）求出动滑轮的重。
（3）根据P＝Fv算出拉力做功的功率；
（4）根据η＝＝＝＝算出滑轮组的机械效率。
【解答】解：
A、由图可知，n＝2，则绳子自由端移动的距离：s＝nh＝2×2m＝4m，故A错误；
B、忽略绳重和摩擦，由F＝（G+G动）可得，动滑轮的重：
G动＝nF﹣G＝2×300N﹣500N＝100N，故B正确。
C、绳子自由端移动的速度：v＝＝＝0.4m/s，
根据P＝Fv＝300N×0.4m/s＝120W，故C错误；
D、根据η＝＝＝＝＝＝83.3%，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了有关滑轮组公式s＝nh、F＝（G+G动）、速度公式、功率公式以及机械效率公式的应用，明确滑轮组绳子的有效股数是关键。
17．【分析】（1）静止的物体或做匀速直线运动的物体处于平衡状态，受到的合力为0；
（2）动滑轮上的绳子段数n＝3，水平滑轮组的机械效率η＝＝＝＝，据此求出摩擦力；
（3）由于三段绳子拉着物体，所以绳端移动速度为物体移动速度的3倍；
（4）根据P＝Fv绳求出拉力F的功率，利用W＝Pt求出每秒钟做的功。
【解答】解：由图可知，动滑轮上的绳子段数n＝3；
A、物体M做匀速直线运动，处于平衡状态，所以物体M受到的合力为0，故A正确；
B、绳子自由端移动的距离s＝3s物，
滑轮组的机械效率η＝＝＝＝，
所以物体M受到的摩擦力：f＝3Fη＝3×5N×80%＝12N，故B错误；
C、由于三段绳子拉着物体，所以绳端移动速度为物体移动速度的3倍，
即v绳＝3v＝3×0.2m/s＝0.6m/s，故C错误；
D、拉力F的功率P＝Fv绳＝5N×0.6m/s＝3W，
拉力F每秒做功为W＝Pt＝3W×1s＝3J，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了合力的计算和摩擦力、功的计算以及绳子移动的速度。
二．多选题（共5小题）
18．【分析】滑轮组的机械效率是有用功与总功的比值，要正确地解决此题，关键是搞清有用功与总功的计算，还要分清每个滑轮组由几段绳子承担物重。功率是表示物体做功快慢的物理量，一定要注意题目中比较哪个功的功率。
【解答】解：
A、由图知，甲滑轮组由3段绳子承担物重（即n1＝3），
乙滑轮组由2段绳子承担物重（即n2＝2），
在相同的时间内两物体提升的高度相同，则两物体上升速度相同，由v绳＝nv物可知，甲绳端移动速度大于乙绳端移动速度。
拉力F相同，甲绳端移动速度大，根据P＝＝Fv可知，F1做功的功率大，故A错误；
B、已知滑轮组把质量相等的重物提升到相同的高度，由公式W有用＝Gh＝mgh知，两个滑轮组做的有用功相同；故B错误；
C、甲滑轮组由3段绳子承担物重，所以绳端移动的距离s1＝3h，
则甲滑轮组的机械效率为：η1＝＝＝；
乙滑轮组由2段绳子承担物重，所以绳端移动的距离s2＝2h，
则乙滑轮组的机械效率为：η2＝＝＝，
由于两拉力相同、物重相同，所以比较可知乙滑轮组的机械效率高，故C正确；
D、由于两拉力相同，且绳端移动的距离s1＞s2，所以，由W总＝Fs可知甲滑轮组做的总功较大，故D正确。
故选：CD。
【点评】此题主要考查了滑轮组功率的计算，以及机械效率的计算。同时还用到了绳端移动距离与物体上升高度的关系。
19．【分析】（1）由图知，承担物重的绳子有n＝2股。已知物重和上升高度，根据W＝Gh求出有用功；已知有用功和机械效率，根据机械效率变形公式求出总功；额外功；总功与有用功之差是额外功；
（2）已知拉力做的功和拉动时间，根据P＝求出拉力的功率；
（3）已知工人质量，根据G＝mg求出工人的重力；根据物体上升高度得到绳子自由端拉下长度；已知总功和绳子自由端拉下长度，可以得到工人的拉力；工人对地面的压力等于重力减去绳子对人的拉力，根据p＝求出工人对地面的压强；
（4）已知拉力和物重，滑轮的摩擦和绳重均不计，根据滑轮组特点得到动滑轮重。
【解答】解：由图知，承担物重的绳子有n＝2股。
A、拉力做的有用功：W有用＝Gh＝800N×2m＝1600J，
由η＝可得，拉力做的总功：W总＝＝＝2000J，
因为W总＝W有用+W额，
所以工人做的额外功：W额＝W总﹣W有用＝2000J﹣1600J＝400J．故A正确；
B、拉力的功率：P＝＝＝500W．故B正确；
C、工人的重力：G人＝mg＝70kg×10N/kg＝700N，
拉力端移动的距离：s＝2h＝2×2m＝4m，
由W总＝Fs可得，工人的拉力：F＝＝＝500N，
工人对地面的压力：F压＝G人﹣F＝700N﹣500N＝200N，
工人对地面的压强：p＝＝＝4000Pa．故C正确；
D、滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计，则拉力F＝（G+G动），
所以动滑轮重力：G动＝2F﹣G＝2×500N﹣800N＝200N．故D错误。
故选：ABC。
【点评】此题是一道力学综合题，主要考查了学生对有用功、总功、机械效率、滑轮组的特点、压力、压强计算公式及受力分析方法的掌握和应用，有一定难度。
20．【分析】由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n，则绳子自由端移动的距离s＝nh；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，利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度，做额外功相同；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，再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系。
【解答】解：不计绳重及摩擦，
则拉力F＝（G物+G动），由图可知n1＝2，n2＝3，
则绳子受的拉力：F1＝（G物+G动），F2＝（G物+G动），
故F1＞F2；
不计绳重和摩擦，动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额＝G动h，W有用＝G物h，
所以，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，即W1＝W2，
则由η＝可知，滑轮组的机械效率相同，即η1＝η2．故AC正确。
故选：AC。
【点评】本题考查了使用滑轮组时n的确定方法，有用功、额外功、总功的计算方法，不计摩擦和绳重时拉力的求法；本题关键在于确定额外功相等。
21．【分析】（1）利用W＝Gh求拉力做的有用功；
（2）由图知，n＝2，拉力端移动距离s＝2h，利用速度公式求绳子自由端移动的速度；
（3）不计摩擦和绳重，拉力F＝（G+G轮），利用W＝Fs求拉力做的总功，再利用P＝求拉力做功功率；
（4）滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。
【解答】解：
A、利用滑轮组所做的有用功：
W有用＝Gh＝300N×3m＝900J，故A正确；
B、由图知，n＝2，拉力端移动距离s＝2h＝2×3m＝6m，
绳子自由端移动的速度v＝＝＝0.6m/s，故B错；
C、不计摩擦和绳重，拉力F＝（G+G轮）＝（300N+30N）＝165N，
拉力做的总功：
W总＝Fs＝165N×6m＝990J。
拉力做功的功率：
P＝＝＝99W，故C正确；
D、滑轮组的机械效率：
η＝＝×100%≈90.9%，故D错。
故选：AC。
【点评】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、功率、机械效率的计算，明确有用功和总功的含义是关键。
22．【分析】常见提高滑轮组机械效率的方法：一是增大提升的物重，二是减小动滑轮重、减小摩擦。据此分析判断。
【解答】解：
A、增大提升物体的速度，会同倍数的增大拉力端移动速度，不会改变拉力端移动距离s与物体上升高度的关系，而滑轮组的机械效率η＝＝＝＝，则滑轮组的机械效率不会改变，故A错；
B、换用质量较小的动滑轮，减小了动滑轮重力，不计绳重和摩擦，减小了额外功，有用功不变，减小了总功，有用功与总功的比值变大，机械效率变大，可以提高滑轮组的机械效率，故B正确；
C、改变滑轮组中绳子的绕法，如图：
不计绳重和摩擦，η＝＝＝，动滑轮重力不变，提升重物不变，有用功与总功的比值不变，机械效率不变，不能提高滑轮组的机械效率，故C错；
D、增大每次提升物体的质量（重力），不计绳重和摩擦，额外功不变，有用功增大，有用功在总功中所占的比例变大，机械效率变大，可以提高滑轮组的机械效率，故D正确。
故选：BD。
【点评】本题考查了提高滑轮组机械效率的方法，注意滑轮组的机械效率与提升的物重、动滑轮重、绳重和摩擦有关，而与提升重物的高度、速度和滑轮组的绕法无关，注意本题提供条件：不计绳重和摩擦。
三．填空题（共10小题）
23．【分析】（1）利用W＝Gh＝mgh求有用功；由图可知，有两股绳子在拉重物，即n＝2，拉力端移动距离s＝2h，利用W＝Fs求总功，再利用效率公式求滑轮组的机械效率；
（2）用机械对物体做功，我们要克服摩擦、提升机械本身而所作一些对我们没有用的功，这部分功就叫做额外功；有用功与总功的比值叫机械效率，在有用功一定时，额外功增大，机械效率变小。
【解答】解：
（1）由图可知n＝2，则拉力端移动的距离：s＝2h＝2×0.5m＝1m。
拉力做的总功为：W总＝Fs＝10N×1m＝10J；
有用功为：W有用＝Gh＝mgh＝1.5kg×10N/kg×0.5m＝7.5J；
滑轮组的机械效率：
η＝×100%＝×100%＝75%；
（2）若增加所提动滑轮的重力，有用功不变，额外功变大，即总功变大，根据η＝知，滑轮组机械效率变小。
故答案为：10；75%； 变小。
【点评】本题考查使用滑轮组有用功、总功、机械效率的计算以及增大和减小机械效率的方法，关键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）。
24．【分析】（1）已知瓷砖的重力和提升的高度（斜面高），根据公式W有用＝Gh可求拉力提升瓷砖所做的有用功；已知拉力的大小和拉力移动的距离（斜面长），根据公式W总＝FS可求拉力对瓷砖做的总功；最后利用公式η＝计算出机械效率。
（2）使用斜面时，高度不变的情况下，斜面越长越省力，斜面越陡越费力；
（3）斜面越陡，斜面机械效率越大。
【解答】解：
（1）G＝500N，h＝3m，
做的有用功为：W有用＝Gh＝500N×3m＝1500J，
又因为s＝5m，F＝400N，
所以拉力做的总功为：W总＝Fs＝400N×5m＝2000J。
则斜面的机械效率为：η＝×100%＝×100%＝75%。
（2）若仅使倾角θ逐渐增大（即斜面变陡），拉动物体越费力，即沿斜面向上的拉力将逐渐增大；
（3）其他条件不变，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高。
故答案为：75%；增大；增大。
【点评】此题主要考查的是学生对机械效率计算和机械效率影响因素的理解和掌握，基础性题目。
25．【分析】（1）根据速度公式求出物体移动的距离，根据s＝nL求出绳子移动的距离；
（2）用滑轮组水平拉动物体时，克服物体的摩擦力做的功是有用功；利用W＝Fs求出拉力做的功；
（3）拉力做的功是总功，利用η＝×100%即可算出滑轮组的机械效率。
【解答】解：（1）由图可知，n＝3，
绳子移动的距离：s＝nL＝3×2m＝6m，
拉力做的总功：W总＝Fs＝20N×6m＝120J；
（2）滑轮组所做有用功：W有＝fL＝50N×2m＝100J；
（3）滑轮组的机械效率：η＝×100%＝×100%＝80%。
故答案为：6；100；120；83.3%。
【点评】本题考查了滑轮组机械效率的计算和拉力做功的计算，注意水平方向运动的物体，有用功等于摩擦力与物体移动的距离的乘积，并能够对功的相关知识熟练应用。
26．【分析】（1）人用力往下拉绳使重物升起，因此人的动力方向向下，重物运动方向向上，故由两根绳子承担物重，绳子固定在定滑轮上。
（2）利用W＝Gh求出有用功；
（3）根据η＝＝＝＝求出拉力的大小。
（4）提高滑轮组机械效率的方法：增加提升的物重，减小动滑轮的重力。
【解答】解：
（1）人向下拉绳使重物升起，说明绳子最后绕过的是定滑轮，按此反向绕线，则绳子的起始端应系在定滑轮的挂钩上，如图所示：
；
（2）他所做的有用功：
W有用＝Gh＝400N×2m＝800J；
（3）由图知n＝2，拉力端移动距离s＝2h，
滑轮组η＝＝＝＝，
则工人的拉力：
F＝＝＝250N；
（4）要提高机械效率，要尽量减小额外功、增大有用功，可增大使用滑轮组提升的物重、在转轴上加润滑油、减轻动滑轮的自重等。
故答案为：如图所示；800； 250；增加提升的物重。
【点评】本题考查了滑轮组的绕法、有用功、拉力的计算以及提高滑轮组机械效率的方法。在设计滑轮组时，要注意题目的要求，若知道拉力方向可以从绳端绕起。
27．【分析】（1）由图知，n＝2，绳重和摩擦不计，当拉力F2＝6N时，A恰好被匀速提升，利用F＝（G+G轮）求动滑轮重；
当拉力F1＝4N时，A未被拉起，此时拉力F＝（F拉+G轮），据此可求滑轮组对A的拉力，此时A对桌面的压力等于重力减去拉力；
（2）利用η＝＝＝＝求A被匀速提升10cm过程中滑轮组的机械效率；
（3）提高滑轮组机械效率效率的方法：增大提升的物重，减小摩擦和动滑轮重力。
【解答】解：
（1）由图知，n＝2，绳重和摩擦不计，当拉力F2＝6N时，A恰好被匀速提升，
则F2＝（GA+G轮），则动滑轮重力：
G轮＝2F2﹣GA＝2×6N﹣10N＝2N，
当拉力F1＝4N时，A未被拉起，此时拉力：
F1＝（F拉+G轮），
滑轮组对A的拉力：
F拉＝2F1﹣G轮＝2×4N﹣2N＝6N，
此时对桌面的压力：
F压＝GA﹣F拉＝10N﹣6N＝4N；
（2）A被匀速提升10cm过程中，滑轮组的机械效率：
η＝＝＝＝＝×100%≈83.3%；
（3）若仍用此装置将另一个重为20N的重物B同样匀速提升10cm，提升的物重变大，做的有用功变大；
绳重和摩擦不计，额外功不变，有用功与总功的比值变大，即机械效率变大。
故答案为：（1）4；（2）83.3%；（3）变大。
【点评】本题考查了使用滑轮组时拉力、机械效率的计算以及提高机械效率的方法，要利用好关系式：绳重和摩擦不计，拉力F＝（G+G轮）。
28．【分析】（1）根据η＝＝＝＝求出滑轮组的机械效率。
（2）根据η＝可知机械效率是否变化，根据P＝＝＝Fv分析功率是否变化，根据W总＝W有用+W额分析总功和额外功；
（2）当滑轮组效率为60%时，W有用＝Gh＝60%W总，克服动滑轮重做的额外功占总功的10%，W额＝G动h＝10%W总；两式联立可以解出物体的重力。
【解答】解：
（1）由图知n＝3，此时滑轮组的机械效率：
η＝＝＝＝＝×100%≈66.7%；
（2）若摩擦和绳重忽略不计，动滑轮重不变，但提升高度增加了，由W额＝G动h 可知，额外功会增大，
保持物体上升的速度不变，根据P＝＝＝Fv可知，拉力的功率不变，
将物体提升到2.0m的高度，由W有用＝Gh可知，有用增大，根据W总＝W有用+W额可知，总功变大；
由η＝＝＝可知，机械效率不变；
（3）当机械效率?＝60%，摩擦和绳重等产生的额外功始终是总功的10%，
所以有用功W有用＝G′h＝60%W总，﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
摩擦和绳重产生的额外功始终占总功的10%：W额摩擦和绳＝10%W总，﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
则W有用+G动h＝W总，﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由①②③解得G′＝40N；
故答案为：（1）66.7%；（2）①④；（3）40。
【点评】此题主要考查的是学生对机械效率、有用功、总功、额外功计算公式的理解和掌握，明确克服动滑轮重做的功是额外功是解决此题的关键，有一定难度。
29．【分析】（1）动滑轮绳子的有效股数为2，则绳端移动的距离s＝2h，根据η＝＝＝＝求出动滑轮的机械效率；
（2）不计绳重和摩擦时，克服物体的重力做的功为有用功，克服物体和动滑轮重力做的功为总功，根据η＝＝＝＝得出增大动滑轮机械效率的方法。
【解答】解：（1）动滑轮绳子的有效股数为2，则绳端移动的距离s＝2h，
动滑轮的机械效率：
η＝＝＝＝＝×100%＝80%；
（2）不计绳重和摩擦时，克服物体的重力做的功为有用功，克服物体和动滑轮重力做的功为总功，
所以，动滑轮的机械效率：
η＝＝＝＝，
据此可知，增大动滑轮机械效率的方法有：减小动滑轮的重力、增大提升物体的重力。
故答案为：80%；增大提升物体的重力（或减小动滑轮的重力）。
【点评】本题考查了动滑轮机械效率的计算和提高动滑轮机械效率的方法，利用好动滑轮机械效率公式η＝×100%和η＝×100%是关键。
30．【分析】（1）根据弹簧测力计的分度值读数；
确定绳子的有效段数为，根据绳子移动距离为物体升高高度的关系求出绳子自由端移动的距离：
根据η＝＝×100%求出滑轮组的机械效率；
（2）提高滑轮组机械效率的方法，一是增大有用功，二是减小额外功，据此分析。
【解答】解：（1）弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为2.4N，
滑轮组的机械效率是：
绳子的有效段数为3，根据绳子移动距离和物体升高高度的关系，
绳子自由端移动的距离：
s＝nh＝3×0.1m＝0.3m，
η＝＝＝×100%≈83.3%；
（2）增加被提升物体的物重（或减轻动滑轮的重力、在轮轴间加润滑剂都能提高动滑轮的机械效率），可提高动滑轮的机械效率。
故答案为：2.4；83.3%；增加被提升物体的物重（或减轻动滑轮的重力、在轮轴间加润滑剂都能提高动滑轮的机械效率）。
【点评】本题考查测力计读数和机械效率的计算及增大机械效率的方法。
31．【分析】（1）由图乙可知，运送一件货物时滑轮组的机械效率，不考虑绳重和摩擦，根据η＝＝＝＝求出动滑轮的重；
（2）由图可知，滑轮组绳子的有效股数，不考虑绳重和摩擦，根据F＝（G+G动）求出运送4件货物时绳子的拉力，根据η＝＝求出滑轮组的机械效率，然后比较两次滑轮组的机械效率得出规律。
【解答】解：
（1）由图乙可知，运送一件货物G＝100N时，滑轮组的机械效率η＝50%，
不计绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率：
η＝＝＝＝＝＝50%，
解得：G动＝100N；
（2）由图可知，n＝2，则运送4件货物时绳子的拉力：
F＝（NG+G动）＝×（4×100N+100N）＝250N，
不计绳重和摩擦，此时滑轮组的机械效率：
η′＝＝×100%＝80%；
由以上计算可知，使用同一滑轮组，增加物重，可以提高滑轮组的机械效率。
故答案为：100；250；80%；增加物重。
【点评】本题考查了滑轮组机械效率公式和滑轮组拉力公式的应用，从图象中获取有用的信息和利用好“η＝＝”、“F＝（G+G动）”是关键。
32．【分析】（1）图中使用的是动滑轮，拉力端移动的距离s＝2h，根据η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%求出动滑轮的机械效率；
（2）绳重与摩擦不计，根据F＝（G+G动）求出动滑轮的重力，根据G＝mg求出质量为25kg大米的重力，根据F＝（G+G动）求出拉力的大小，利用P＝＝＝Fv求出拉绳子的速度；
（3）使用滑轮组时，做的额外功不变，增加钩码的个数，增大了有用功，因此机械效率会变大。
【解答】解：
（1）图中使用的是动滑轮，拉力端移动的距离s＝2h，则动滑轮的机械效率：
η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝90%；
（2）绳重与摩擦不计，由F＝（G+G动）可得，动滑轮的重力：
G动＝2F﹣G＝2×100N﹣180N＝20N，
质量为25kg大米的重力：
G′＝m′g＝25kg×10N/kg＝250N，
此时拉力F′＝（G′+G动）＝×（250N+20N）＝135N，
由P＝＝＝Fv可得，拉绳子的速度：
v＝＝＝0.4m/s；
（3）整个滑轮组保持不变，即额外功不变，因对重物做的功为有用功，增加钩码的质量，即增大了有用功，机械效率就会增大。
故答案为：90%；0.4；增大。
【点评】本题考查了滑轮组机械效率公式和功率公式以及影响滑轮组机械效率大小因素的应用等，利用好动滑轮机械效率公式η＝×100%和功率公式P＝Fv是关键。
四．实验探究题（共3小题）
33．【分析】（1）利用二力平衡的条件可知，只有让钩码匀速上升，此时滑轮对钩码的拉力的大小才会等于钩码的重力，测力计的示数才等于拉力的大小；
（2）滑轮组设计原则可归纳为：奇动偶定；一动配一定，偶数减一定，变向加一定；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】解：（1）只有让钩码匀速上升，此时滑轮对钩码的拉力的大小才会等于钩码的重力，测力计的示数才等于拉力的大小，故实验中必须竖直向上匀速拉动弹簧测力计；
（2）①由图乙可知，加一个滑轮后绳子最后通过定滑轮，所以能起到改变力的方向的作用；
②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，他们做的有用功相同，额外功也一样，因此总功相同，则滑轮组的机械效率不变。
故答案为：（1）竖直向上匀速；（2）①力的方向；②相同。
【点评】滑轮组的机械效率和物体重、动滑轮重有关，如果动滑轮重不变，物体越重，机械效率越高；如果物体重不变，动滑轮越重，机械效率越低。
34．【分析】（1）由图知，绳子的有效段数为：n＝3，设物体升高h，则绳子自由端通过3h，根据η＝＝×100%求出机械效率；
（2）纵向分析3、4或5、6和3、5或4、6，找出相同量和不同量，分析得出机械效率与变化量的关系；
（3）根据η＝＝＝分析；
（4）从减小额外功或增加有功角度考虑。
【解答】解：（1）由图知，绳子的有效段数为：n＝3，设物体升高h，则绳子自由端通过3h，由表中第6次实验数据：机械效率为：
η＝＝＝≈62.9%；
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；
故本实验中影响滑轮组效率的主要原因是动滑轮重和物重；
（3）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，故选C；
（4）动滑轮的重力越小、绳重和摩擦越小，动滑轮的机械效率越高，故提高滑轮组的机械效率可以：
①减小摩擦，或加润滑油；②减轻动滑轮重，或增加物（钩码）重。
故答案为：
（1）62.9%；（2）动滑轮重；物重； （3）C；（4）①减小摩擦，或加润滑油；②减轻动滑轮重，或增加物（钩码）重。
【点评】本题考查机械效率计算、数据分析、控制变量法及提高机械效率的方法。
35．【分析】（1）实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计；
弹簧测力计的读数，应该先看分度值再读数；
根据W有用＝Gh算出有用功，根据W总＝Fs算出总功，由η＝×100%算出机械效率；
（2）在实验中，使用的滑轮组相同，但提升的重物不同，使机械效率不同；
（3）由（2）可知，滑轮组的机械效率不是一个固定值，多次测量取平均值无意义。
（4）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：（1）实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使物体升高，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小；
图中测力计的分度值为0.1N，示数2.3N，即表格中①处的数值是2.3；
第3次实验的机械效率为：
η＝×100%＝×100%＝×100%≈87%，
即表格中②处的数值为87；
（2）由表中数据可知，同一滑轮组将不同钩码提升相同的高度，提升的钩码越重，滑轮组的机械效率越高，由此可知：滑轮组的机械效率与钩码重有关；
（3）这种做法错误，因为滑轮组的机械效率不是一个定值，求平均值无意义。
（4）由表中数据可知，同一滑轮组将不同的重物提升相同的高度，提升物体越重，机械效率越高；即对同一滑轮组，增加提升物体的重力可提高机械效率；
方法一：鼓励人们“拼车”出行，使汽车尽量装满人员，是在额外功相同时，人越多，有用功越多，机械效率越高，故符合题意；
方法二：汽车制造厂用新材料减轻汽车重量，是通过减小额外功来增加机械效率的，故不符合题意。
方法三：经常给汽车做保养，保持良好的润滑，提高滑轮组机械效率的方法是通过减小摩擦来增大机械效率的，故不符合题意，
故方法一是与本实验同理的。
故答案为：（1）竖直；2.3；87；（2）钩码重；（3）错误；滑轮组的机械效率不是一个定值，求平均值无意义；（4）方法一。
【点评】本题考查了测量滑轮组机械效率的实验，涉及到注意事项、测力计读数、滑轮组机械效率的计算和分析实验数据得出结论的能力等，要注意影响滑轮组机械效率因素的运用。
五．解答题（共5小题）
36．【分析】（1）根据W有＝Gh求提升物体所做的有用功；
（2）由图可知，连接动滑轮绳子的股数，先根据s＝nh求出绳子自由端通过距离，再利用W＝Fs求出汽车拉绳子的拉力做的功；
（3）利用机械效率的公式求滑轮组的机械效率；
（3）根据力的平衡条件求出牵引力的大小。
【解答】解：（1）汽车对物体做的有用功：
W有＝Gh＝4×103N×10m＝4×104J；
（2）由图可知，连接动滑轮绳子的股数n＝3，
将物体从井底匀速直线拉至井口的过程中，物体上升高度h＝10m，
绳子自由端移动的距离：
s＝nh＝3×10m＝30m，
则汽车拉绳子的拉力做的功：
W总＝Fs＝2×103N×30m＝6×104J；
（3）滑轮组的机械效率：
η＝×100%＝×100%≈66.7%；
（4）汽车受到的阻力：f＝0.1G车＝0.1×3×104N＝3×103N，
当汽车匀速直线行驶时，水平方向上受到向右的牵引力、向左的拉力和阻力，
根据力的平衡条件可知，汽车的牵引力：
F牵＝F+f＝2×103N+3×103N＝5×103N。
答：（1）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车对物体作的有用功是4×104J；
（2）汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了6×104J功；
（3）滑轮组的机械效率是66.7%；
（4）汽车的牵引力是5×103N。
【点评】本题考查了学生对有用功、总功、机械效率公式、功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，根据平衡力求出牵引力的大小是此题的难点。
37．【分析】（1）根据η＝＝＝求出滑轮组的机械效率；
（2）忽略绳重和摩擦，根据F＝（G+G动）求出动滑轮的重力；
（3）有用功为克服物体重力所做的功，总功为克服物体的重力和动滑轮重力所做的功，根据η＝＝＝求出此时滑轮组的机械效率。
【解答】解：（1）由图知，n＝3，
则滑轮组的机械效率：
η＝＝＝＝×100%＝75%；
（2）不计绳重和摩擦，根据F＝（G+G动）可得，动滑轮的重力：
G动＝3F﹣G＝3×20N﹣45N＝15N；
（3）用此滑轮组将重90N的重物匀速提起10m，
不计绳重和摩擦，此时滑轮组的机械效率：
η′＝＝＝＝×100%≈85.7%。
答：（1）此时滑轮组的机械效率为75%；
（2）动滑轮的重力为15N；
（3）用此滑轮组将重90N的重物匀速提起10m，则滑轮组的机械效率为85.7%。
【点评】本题考查了滑轮组拉力公式、机械效率公式的应用，明确F＝（G+G动）是解决本题的关键。
38．【分析】（1）因动力臂及动力的乘积不变，则由杠杆的平衡条件可知力臂和起重量的关系；
（2）利用W＝Gh＝mgh求塔吊对重物做功；
（3）①由图可知，有两段绳子吊着物体，绳子末端移动的速度等于物体提升速度的2倍，知道拉力做功功率，利用P＝＝＝Fv求水平拉力；
②知道提起的物重，利用η＝＝＝＝求滑轮组的机械效率。
【解答】解：
（1）由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知，当动力与动力臂不变时，阻力与阻力臂成反比，即阻力臂越大，阻力越小；由“塔吊”结构图可知，动力与动力臂都不变，当E点越靠近D点时，力臂越长，则能安全吊起重物的最大质量越小；
（2）塔吊对重物做功：
W＝Gh＝mgh＝1.5×103kg×10N/kg×10m＝1.5×105J；
（3）①由图可知，有两段绳子吊着物体，即n＝2，
已知v物＝1.5m/s，则绳子末端移动的速度为：v绳＝2v物＝2×1.5m/s＝3m/s；
水平拉力F做功的功率P＝75kW＝75000W，
由P＝＝＝Fv可得水平拉力：
F＝＝＝25000N。
②提起物重G′＝3×104N，
因为滑轮组的机械效率η＝＝＝＝，
所以此时滑轮组的机械效率：
η＝＝×100%＝60%。
故答案为：（1）小；
（2）1.5×105；
（3）起吊时滑轮组的机械效率是60%。
【点评】本题考查了杠杆平衡条件、重力公式、功的公式、功率公式、机械效率的应用，利用好两个推导公式：一是P＝＝＝Fv，二是η＝＝＝＝。
39．【分析】（1）由图乙可知，第13s时物体全部露出水面，此时拉力等于物体重力；前10s内物体浸没水中，此时拉力等于重力减去浮力，据此可求物体浸没在水中所受的浮力，再利用阿基米德原理求排开水的体积，即物体的体积；
（2）利用G＝mg求物体的质量，再利用密度公式求物体的密度；
（3）物体从水底至完全露出水面的时间t＝13s，由速度公式v＝可得水底的深度，再利用液体压强公式求水对水底的压强；
（4）由图甲可知，承担动滑轮绳子的段数n＝3，绳子自由端移动的距离s是物体上升高度h的3倍，即s＝3h，利用W＝Fs求拉力做的功，利用W＝Gh求有用功，滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。
【解答】解：
（1）由图乙可知，第13s时物体全部露出水面，此时物体受到的拉力：
F2＝G＝5×103N，
前10s内物体浸没水中，此时物体受到的拉力：F1＝G﹣F浮＝3×103N。
则物体浸没在水中时所受的浮力：
F浮＝G﹣F1＝5×103N﹣3×103N＝2×103N，
由阿基米德原理可知物体的体积：
V＝V排═＝＝0.2m3；
（2）物体的质量：
m═＝＝500kg，
物体的密度：
ρ物═＝＝2.5×103kg/m3；
（3）物体从水底至完全露出水面的时间t＝13s，由v＝可得水底的深度：
h＝vt＝0.5m/s×13s＝6.5m，
则水对水底的压强：
p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6.5m＝6.5×104Pa；
（4）由图甲可知，承担动滑轮绳子的段数n＝3，绳子自由端移动的距离s是物体上升高度h的3倍，即s＝3h＝3×3m＝9m
故绳子自由端拉力做的总功：
W总＝Fs＝2×103N×9m＝1.8×104J，
有用功：W有＝Gh＝5×103N×3m＝1.5×104J，
滑轮组的机械效率：
η═＝×100%≈83.3%。
答：（1）物体的体积为0.2m3，浸没在水中所受的浮力为2×103N；
（2）物体的质量为500kg，密度为2.5×103kg/m3；
（3）水底的深度为6.5m，水对水底的压强为6.5×104Pa；
（4）物体离开水面后匀速上升3m的过程中，滑轮组的机械效率为83.3%。
【点评】本题为力学综合题，考查了重力公式、密度公式、速度公式、阿基米德原理、功的公式、效率公式、液体压强公式的应用，要求认真审题、看图，从中得出有用信息，属于难题！
40．【分析】（1）根据G＝mg求出物体重力，知道提升的物体重和升高的高度，利用W＝Gh求有用功；
（2）根据η＝求出总功；
（3）由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n＝3，则绳端移动的距离s＝3h，利用η＝求拉力。
【解答】解：（1）物体重力G＝mg＝300kg×10N/kg＝3000N，
答：（1）所做的有用功是6000J；
（2）所做的总功是7500J；
（3）绳端的拉力F是1250N。
【点评】本题考查了使用滑轮组有用功和总功的计算，合理利用效率公式是解题关键。