2018年沪粤版九上物理《机械功与机械能》单元测试卷（解析版）

2018年沪粤版九上物理《机械功与机械能》单元测试卷
一．选择题（共10小题）
1．关于功、功率、机械效率，下列说法中正确的是（　　）
A．物体受力且运动时，力对物体就做了功
B．功率大的机器做功一定多
C．做功快的机器其机械效率一定高
D．功率大的机器做功就快
2．对功的理解，下列说法中正确的是（　　）
A．作用在物体上的力越大，力做的功就越多
B．物体通过的路程越长，作用力做功越多
C．有力作用在物体上，并且物体移动了一段距离，则力一定对物体做了功
D．物体在力的作用下，并沿力的方向移动了距离，则力做了功
3．下列关于物体是否做功的说法中正确的是（　　）
A．起重机吊着钢筋水平匀速移动一段距离，起重机对钢筋做了功
B．被脚踢出去的足球在草地上滚动的过程中，脚对足球做了功
C．小岗从地上捡起篮球的过程中，小岗队篮球做了功
D．小丽背着书包在路边等车，小丽对书包做了功
4．如图，A、B、C三个物体的质量关系是mA＞mB＞mC，它们在同样大的力F作用下，并沿力的方向移动相同的距离S，则力F对三个物体所做的功（　　）

A．一样多 B．对A做的功最多
C．对B做的功最多 D．对C做的功最多
5．一位质量约50kg的同学从一楼走到五楼，他上楼过程中克服重力所做的功可能为（　　）
A．60J B．600J C．6000J D．60000J
6．对于功、功率、机械效率的理解，下列说法中正确的是（　　）
A．功率大的机器做功一定多
B．功率大的机器做功一定快
C．做功快的机器机械效率一定高
D．做有用功多的机器机械效率一定高
7．如图所示，用完全相同的滑轮组成甲、乙两种装置，分别将重1N的物体匀速提升相同的高度，滑轮重0.2N，不计摩擦和绳重，所用的拉力分别是F甲和F乙，机械效率分别是η甲、η乙，则（　　）

A．η甲＞η乙 B．η甲＜η乙 C．F甲＞F乙 D．F甲＝F乙
8．如图，用滑轮组将600N的重物在10s内匀速提升了2m，动滑轮重为100N（不计绳重和摩擦），下列说法正确的是（　　）

A．绳子自由端拉力的功率是70W
B．滑轮组的机械效率是85.7%
C．提升重物的过程中所做的额外功是400J
D．提升的重物变成400N时，滑轮组的机械效率将变大
9．如图，用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度。与提升B相比，提升A的过程滑轮组的机械效率较大。若不计绳重与摩擦的影响，则提升A的过程（　　）

A．额外功较小 B．额外功较大 C．总功较小 D．总功较大
10．如图所示，斜面长3m，高0.6m，建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N（忽略绳子的重力）。则下列说法正确的是（　　）

A．斜面上的摩擦力是50N B．拉力的功率是50W
C．拉力所做的功是300J D．斜面的机械效率是80%
二．多选题（共5小题）
11．如图所示为冬奥会的一些运动项目，关于这些项目中的情景，下列说法中正确的是（　　）

A．跳台雪运动员在空中下落的过程中，重力势能不变
B．短道速滑运动员在转弯滑行的过程中，运动状态不变
C．冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动，是由于冰壶具有惯性
D．冰球运动员用球杆推着冰球使其水平滑动的过程中，冰球所受重力没有做功
12．如图甲所示，邻居大叔正吃力地把一重物送往高台，放学回家的小翔看见后急忙前去帮忙。他找来一块木板，搭成图乙所示的斜面，结果非常轻松地把重物推到了高台上。关于这两种方法，下列说法正确的是（　　）

A．甲机械效率大 B．大叔克服重力做功较多
C．两人做同样多的有用功 D．小翔做功的功率要大些
13．如图所示，小明采取了三种不同方法往楼上运沙子，绳重于摩擦不计，下面分析正确的是（　　）

A．三种方法运沙子上楼所做的有用功均为600J
B．乙、丙两种方法使用了动滑轮，可以省力，但同时费了距离
C．乙方法做的总功为780J，丙方法运沙子上楼的机械效率为87%
D．甲方法没有使用滑轮，所做的额外功最少，所以机械效率最高
14．如图所示，用相同的滑轮和绳子分别组成甲、乙两个滑轮组，乙滑轮组所挂重物的质量是甲滑轮组所挂重物的两倍。现用手分别以F1、F2的拉力拉住绳子的自由端，并将重物以相同速度匀速提升相同的高度，若不计绳重及摩擦，下列关于该过程的几种说法中正确的是（　　）

A．拉力所做的总功相等 B．滑轮组乙的效率较高
C．F1、F2的大小之比为3：2 D．F1、F2的大小可能相等
15．小刚利用如图所示的滑轮组及相关器材进行实验，改变所挂物体重G，在绳自由端施加竖直向上的拉力F，使滑轮组匀速提拉重物升高相同的高度，拉力所做的总功为W，滑轮组的机械效率为η．不计绳重及轮与轴的摩擦，选项中关于物重G及对应的W和η的关系图象，其中正确的是（　　）

A． B．
C． D．
三．填空题（共5小题）
16．做功的两个必要因素是：作用在物体上的　 　和物体在　 　的方向上通过的　 　。
17．把水桶从水井里提到地面上，提水桶的力　 　功；用力提着水桶沿水平路面向前走，提水桶的力　 　功；小孩用力提水桶时，桶没被提起来，小孩的提力　 　功（选填“做”或“不做”）。
18．如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知AB＞AC，如果拉力做的功分别为W1、W2，拉力做功的功率分别为P1、P2，则W1　 　W2，P1　 　P2。

19．某机械的效率为50%，表示该机械做功时，　 　功在　 　功中的比例为50%．使用任何机械时。机械效率总是小于　 　。
20．如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用FA、FB匀速提升重力为GA、GB的A、B两物体，不计绳重和摩擦。若GA＞GB，则η甲　 　η乙；若FA＝FB，则GA　 　GB．（选填“＞”、“＜”或“＝”）

四．实验探究题（共1小题）
21．在探究“滑轮组机械效率”时，小强利用两组滑轮组进行了4次测量，用一个动滑轮和一个定滑轮没得前3组数据，用两个动滑轮和两个定滑轮测得笫4组数据，如下表：
实验次数 物重G物/N 动滑轮重G动/N 钩码上升的高度h/m 动力F/N 动力作用点移动的距离s/m 滑轮组的机械效率η/%
1 1 0.5 0.1 0.7 0.3 47.6
2 2 0.5 0.1 1.1 0.3 60.6
3 4 0.5 0.1 2 0.3
4 4 1 0.1 0.5 50.0
（1）根据表中前3次实验数据，画出甲图中滑轮组的绕绳方法。
（2）在实验中，测量绳端拉力F时，应尽量　 　匀速向上拉动弹簧测力计，读出乙图中弹簧测力计的示数为　 　　N，第3次实验时滑轮组的机械效率为　 　。
（3）由表中第　 　组数据可知，同一滑轮组的机械效率与物重有关。
（4）由表中第3、4组数据可知，不同滑轮组的机械效率与摩擦和　 　有关，请计算出第3组实验中克服摩擦所做的额外功　 　J。

五．计算题（共1小题）
22．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10m，物体重G＝5.4×103N，汽车重G车＝3×104N，汽车匀速直线行驶拉绳子的力F＝3×103N，汽车受到的阻力为车重的0.1倍。求：
（1）将物体从井底匀速直线拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力做的功；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）若汽车匀速直线运动的速度为2.4m/s，汽车牵引力的功率。

六．解答题（共1小题）
23．做功的两个必要条件是什么？



2018年沪粤版九上物理《机械功与机械能》单元测试卷
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
1．关于功、功率、机械效率，下列说法中正确的是（　　）
A．物体受力且运动时，力对物体就做了功
B．功率大的机器做功一定多
C．做功快的机器其机械效率一定高
D．功率大的机器做功就快
【分析】根据做功的条件、功率、机械效率的关系分析。功率是单位时间内做的功的多少，机械效率是有用功与总功的比值。
【解答】解：A、若物体运动的方向与受力方向垂直，则力对物体没有做功，说法错误；
B、功率大的机器只有说明它做功快，而不一定做功多，说法错误；
C、做功快的机器只能说明功率大，而机械效率不一定高，说法错误；
D、功率是表示做功快慢的物理量，功率大的机器做功快，说法正确。
故选：D。
【点评】本题考查了功、功率、机械效率的关系。功率由功和时间共同决定，机械效率由有用功和总功共同决定。
2．对功的理解，下列说法中正确的是（　　）
A．作用在物体上的力越大，力做的功就越多
B．物体通过的路程越长，作用力做功越多
C．有力作用在物体上，并且物体移动了一段距离，则力一定对物体做了功
D．物体在力的作用下，并沿力的方向移动了距离，则力做了功
【分析】（1）做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离。
（2）做功多少等于力和距离的乘积。
【解答】解：A、作用在物体上力越大，但是不知道物体在力的作用下通过的距离，不能确定力做功多少。故A错；
B、只知道物体在力的作用下移动的距离，但不知道力的大小也不能确定做功多少。故B错；
C、若力的方向跟物体移动距离的方向垂直，物体通过的距离不是在力的作用下进行的，力对物体没有做功。故C错；
D、物体在力的作用下，并沿力的方向移动了距离，则力做了功，正确。
故选：D。
【点评】有力有距离，力对物体不一定做功，物体必须在力的作用下通过了距离，力对物体才做功。
3．下列关于物体是否做功的说法中正确的是（　　）
A．起重机吊着钢筋水平匀速移动一段距离，起重机对钢筋做了功
B．被脚踢出去的足球在草地上滚动的过程中，脚对足球做了功
C．小岗从地上捡起篮球的过程中，小岗队篮球做了功
D．小丽背着书包在路边等车，小丽对书包做了功
【分析】本题要抓住做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离。二者缺一不可。
【解答】解：A、起重机吊着钢筋水平匀速移动一段距离，起重机给重物一个向上的力，重物向上没有移动距离，起重机对钢筋没有做功。不符合题意。
B、足球离开脚，足球不再受到脚的踢力作用，足球由于惯性在草地上滚动，脚对足球没有做功。不符合题意。
C、小岗从地上捡起篮球时，小刚给篮球一个向上的力，篮球向上移动了距离，小刚对篮球做了功。符合题意。
D、小丽背着书包站在路边等车，小丽给书包一个向上的力，书包向上没有移动距离，小丽对书包没有做功。不符合题意。
故选：C。
【点评】本题考查了力是否做功的判断方法。
有力有距离，力对物体不一定做功，物体一定在力的作用下通过了距离，力对物体才做功。
4．如图，A、B、C三个物体的质量关系是mA＞mB＞mC，它们在同样大的力F作用下，并沿力的方向移动相同的距离S，则力F对三个物体所做的功（　　）

A．一样多 B．对A做的功最多
C．对B做的功最多 D．对C做的功最多
【分析】已知力F的大小和沿着力F的方向移动的距离s，根据功的计算公式W＝FS可判断F对三个物体所做功的大小。
【解答】解：因为对三个物体的作用力都是大小相等的力F，三个物体在力F的方向上移动的距离都是s，
根据功的计算公式W＝Fs可知，F对三个物体所做的功一样多。
故选：A。
【点评】本题考查了功的计算，本题的关键是要抓住影响功的大小的因素，就是力的大小和物体在力的方向上通过的距离的大小，与其他因素无关。
5．一位质量约50kg的同学从一楼走到五楼，他上楼过程中克服重力所做的功可能为（　　）
A．60J B．600J C．6000J D．60000J
【分析】根据每层楼大约的高度，结合功的公式估算。
【解答】解：每层楼的高度大约为3m，5层楼高度h＝3m×（5﹣1）＝12m，
克服重力做的功：W＝Gh＝50kg×10N/kg×12m＝6000J，故C符合题意。
故选：C。
【点评】本题关键是要估算5层楼的高度，由W＝Gh求解，难度不大。
6．对于功、功率、机械效率的理解，下列说法中正确的是（　　）
A．功率大的机器做功一定多
B．功率大的机器做功一定快
C．做功快的机器机械效率一定高
D．做有用功多的机器机械效率一定高
【分析】根据功、功率、机械效率的关系分析。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；机械效率是有用功与总功的比值。
【解答】解：AB．机器的功率大，说明做功快，但不能说明做功多，故A错，B正确；
CD．机械效率是有用功与总功的比值，与做功的快慢、做功的多少无关，故CD错。
故选：B。
【点评】本题考查了功、功率、机械效率的关系，功率由功和时间共同决定，机械效率由有用功和总功共同决定。
7．如图所示，用完全相同的滑轮组成甲、乙两种装置，分别将重1N的物体匀速提升相同的高度，滑轮重0.2N，不计摩擦和绳重，所用的拉力分别是F甲和F乙，机械效率分别是η甲、η乙，则（　　）

A．η甲＞η乙 B．η甲＜η乙 C．F甲＞F乙 D．F甲＝F乙
【分析】（1）定滑轮不省力，而动滑轮省一半力；
（2）总功等于有用功与额外功之和，根据η＝×100%分析两装置的机械效率。
【解答】解：（1）甲图中，动滑轮省一半力，则F甲＝（G+G动）＝（1N+0.2N）＝0.6N，
乙图中，定滑轮不省力，则F乙＝G＝1N，
所以，F甲＜F乙，故CD错误；
（2）不计绳重与摩擦，使用定滑轮时没有额外功，而使用动滑轮时，要对动滑轮本身做额外功，
由η＝×100%＝×100%可知，η甲＜η乙，故A错误，B正确。
故选：B。
【点评】本题考查了滑轮的特点和机械效率的概念，提升同一物体时，使用动滑轮时虽然省力，但要对动滑轮做额外功，故用动滑轮时的机械效率比定滑轮的低。
8．如图，用滑轮组将600N的重物在10s内匀速提升了2m，动滑轮重为100N（不计绳重和摩擦），下列说法正确的是（　　）

A．绳子自由端拉力的功率是70W
B．滑轮组的机械效率是85.7%
C．提升重物的过程中所做的额外功是400J
D．提升的重物变成400N时，滑轮组的机械效率将变大
【分析】（1）由图知，n＝2，不计绳重和摩擦，拉力F＝（G+G轮），拉力端移动距离s＝2h，利用W＝Fs求拉力做功，知道时间，利用P＝求拉力功率；
（2）利用W＝Gh求有用功，滑轮组的机械效率η＝×100%；
（3）提升重物的过程中W总＝W有用+W额，据此求额外功；
（4）增大机械效率的方法有二：一是增大有用功，即拉更重的重物；二是减小额外功，如减小摩擦、减轻动滑轮重。
【解答】解：
（1）由图知，n＝2，不计绳重和摩擦，
拉力：F＝（G+G轮）＝（600N+100N）＝350N，
拉力端移动距离：s＝2h＝2×2m＝4m，
总功：W总＝Fs＝350N×4m＝1400J，
拉力的功率：P＝＝＝140W；故A错；
（2）有用功：W有用＝Gh＝600N×2m＝1200J，
滑轮组的机械效率：
η＝×100%＝×100%≈85.7%，故B正确；
（3）提升重物的过程中所做的额外功：W额＝W总﹣W有用＝1400J﹣1200J＝200J，故C错；
（4）当提升重物的重力减小为400N，做的有用功就变小，而额外功几乎不变，有用功和总功的比值变小，故滑轮组的机械效率变小，故D错。
故选：B。
【点评】本题考查了学生对机械效率公式、滑轮组s＝nh、有用功、总功的理解和运用，记住增大滑轮组机械效率的方法：增大有用功，即拉更重的重物；减小额外功，如减小摩擦、减轻动滑轮重。
9．如图，用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度。与提升B相比，提升A的过程滑轮组的机械效率较大。若不计绳重与摩擦的影响，则提升A的过程（　　）

A．额外功较小 B．额外功较大 C．总功较小 D．总功较大
【分析】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；而总功等于有用功与额外功之和； 机械效率是有用功与总功的比值。由此分析解答。
【解答】解：
AB、由题知，提起两物体所用的滑轮组相同，将物体提升相同的高度，不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力所做的功是额外功，由W额＝G动h知，提升A和B所做额外功相同，故A、B错误；
CD、不计绳重与摩擦的影响，滑轮组的机械效率：η＝＝，额外功相同，提升A物体时滑轮组的机械效率较大，所以提升A物体所做的有用功较大，其总功较大，故C错误、D正确。
故选：D。
【点评】本题考查对有用功、额外功和总功以及机械效率的认识和理解，注意同一滑轮组提升物体高度相同时额外功是相同的。
10．如图所示，斜面长3m，高0.6m，建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N（忽略绳子的重力）。则下列说法正确的是（　　）

A．斜面上的摩擦力是50N B．拉力的功率是50W
C．拉力所做的功是300J D．斜面的机械效率是80%
【分析】（1）利用W＝Fs计算该过程拉力F做的功；利用W有＝Gh求出有用功，利用W额＝W总﹣W有求出额外功，然后利用W额＝fs计算货物箱在斜面上受的摩擦力大小；
（2）利用P＝求拉力做功功率；
（3）斜面的机械效率等于有用功与总功之比。
【解答】解：
（1）拉力F做的功：W总＝Fs＝150N×3m＝450J；
有用功：W有用＝Gh＝500N×0.6m＝300J，
额外功：W额＝W总﹣W有用＝450J﹣300J＝150J，
由W额＝fs可得，物体在斜面上受到的摩擦力：
f＝＝＝50N，故A正确、C错；
（2）拉力的功率：P＝＝＝75W，故B错；
（3）斜面的机械效率：
η＝＝×100%≈66.7%，故D错。
故选：A。
【点评】本题考查了使用斜面时有用功、总功、功率、机械效率的计算，知道使用斜面克服摩擦做的功为额外功是关键。
二．多选题（共5小题）
11．如图所示为冬奥会的一些运动项目，关于这些项目中的情景，下列说法中正确的是（　　）

A．跳台雪运动员在空中下落的过程中，重力势能不变
B．短道速滑运动员在转弯滑行的过程中，运动状态不变
C．冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动，是由于冰壶具有惯性
D．冰球运动员用球杆推着冰球使其水平滑动的过程中，冰球所受重力没有做功
【分析】（1）重力势能与质量和高度有关；质量越大、高度越高，重力势能越大。
（2）力可以改变物体的运动状态，包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化。
（3）任何物体都具有惯性，惯性是物体保持原运动状态不变的性质。
（4）做功的两个必要因素：作用在物体上的力、物体在力的方向上通过的距离（即力和距离的方向要一致）；二者缺一不可。
【解答】解：A、运动员在空中下落的过程中，高度减小，故重力势能变小；故A错误；
B、运动员在转弯滑行的过程中，运动方向改变，故运动状态改变；故B错误；
C、掷出去的冰壶能继续向前运动，是由于冰壶具有惯性；故C正确；
D、冰球使其水平滑动的过程中，冰球所受重力方向竖直向下，距离的方向沿水平方向；力和距离的方向不一致，故重力没有做功；故D正确；
故选：CD。
【点评】此题考查多个知识点；理解影响重力势能的因素、明确运动状态改变的几种情况、理解惯性概念、理解做功的两个必要因素；可解答此题。
12．如图甲所示，邻居大叔正吃力地把一重物送往高台，放学回家的小翔看见后急忙前去帮忙。他找来一块木板，搭成图乙所示的斜面，结果非常轻松地把重物推到了高台上。关于这两种方法，下列说法正确的是（　　）

A．甲机械效率大 B．大叔克服重力做功较多
C．两人做同样多的有用功 D．小翔做功的功率要大些
【分析】（1）使用任何机械时，都必须做额外功，所以机械效率要小于1；
（2）甲乙的有用功都是克服重物的重力做的功，根据W＝Gh比较两者的有用功；
（3）根据P＝可知，做功的功率与功和时间有关。
【解答】解：（1）甲是用手直接对物体做功，效率为100%；乙是利用斜面对物体做功，此时需要克服摩擦力做额外功，效率小于100%；所以甲械效率大，故A正确。
（2）甲乙都是把相同的物体提高相同的高度，根据W＝Gh可知，两者所做的有用功相等，故B错、C正确。
（3）根据P＝可知，功率的大小不仅与做功的多少有关，还与做功的时间有关，而两者做功的时间不知，所以无法比较两者功率的大小关系，故D错。
故选：AC。
【点评】此题考查的是使用机械的优缺点，需要清楚：使用机械可以省力，但要做额外功，一般机械效率是降低的。
13．如图所示，小明采取了三种不同方法往楼上运沙子，绳重于摩擦不计，下面分析正确的是（　　）

A．三种方法运沙子上楼所做的有用功均为600J
B．乙、丙两种方法使用了动滑轮，可以省力，但同时费了距离
C．乙方法做的总功为780J，丙方法运沙子上楼的机械效率为87%
D．甲方法没有使用滑轮，所做的额外功最少，所以机械效率最高
【分析】（1）有用功是由工作的目的决定的，不管使用何种机械，只要最终完成的工作任务一样，其有用功就是相同的；
（2）使用不同方法时，除提沙子所做的功以外，其余的都是不想做但又不得不做的额外功，因此，分别找出其额外功的产生原因，进行计算即可；
（3）在有用功相同的情况下，额外功越多的，其机械效率一定越低。
【解答】解：A、三种方法的最终目的都是要将100N的沙子提升6m，因此，其有用功为W有用＝Gh＝100N×6m＝600J，是相同的；故A选项正确。
B、乙、丙两种方法使用了动滑轮，可以省力，但多移动了距离，所以使用动滑轮，省力，但费距离，故B选项正确；
C、乙方法做的总功为W总乙＝W有用+W额外2＝Gh+（G动+G桶）h＝100N×6m+（20N+10N）×6m＝780J；
丙方法做的总功为W总丙＝W有用+W额外3＝Gh+（G动+G袋）h＝100N×6m+（20N+5N）×6m＝690J；则机械效率为η＝＝≈87%，故C选项正确；
D、甲种方法W额外1＝G总1h＝（G人+G桶）h＝（400+20）N×6m＝2520J；
乙种方法W额外2＝G总2h＝（G动+G桶）h＝（20+10）N×6m＝180J；
丙种方法W额外3＝G总3h＝（G袋+G动）h＝（5+10）N×6m＝90J；
因为三种方法中的有用功相同，甲种方法的额外功最多，所以机械效率最低，故D选项错误。
故选：ABC。
【点评】此题重点考查了对有用功、额外功、总功的理解，有用功是工作的任务决定的，额外功是除工作任务以外，不得不做的功，而总功是有用功与额外功的总和。
14．如图所示，用相同的滑轮和绳子分别组成甲、乙两个滑轮组，乙滑轮组所挂重物的质量是甲滑轮组所挂重物的两倍。现用手分别以F1、F2的拉力拉住绳子的自由端，并将重物以相同速度匀速提升相同的高度，若不计绳重及摩擦，下列关于该过程的几种说法中正确的是（　　）

A．拉力所做的总功相等 B．滑轮组乙的效率较高
C．F1、F2的大小之比为3：2 D．F1、F2的大小可能相等
【分析】（1）拉力做的总功包括对物体做的有用功和额外功；
（2）影响滑轮组机械效率的因素进行分析，所做额外功相同，有用功越大，机械效率越高；
（3）根据滑轮组的省力特点，F＝（G物+G动）进行分析拉力大小。
【解答】解：
A、由题意知，乙滑轮组所挂重物的质量是甲滑轮组所挂重物的两倍，所以乙的物重为甲的物重2倍，将其提升到相同的高度，根据W有用＝G物h可知，做的有用功不同；而动滑轮重相同，动滑轮上升的高度也相同，则做的额外功相同，由W总＝W有用+W额可知，总功不同。此选项错误；
B、两滑轮组做的额外功相同，乙做的有用功大于甲做的有用功，根据机械效率的定义可知，乙的效率较高。此选项正确；
C、甲由2段绳子承担物重，F1＝（G甲+G动），乙由3段绳子承担物重，F2＝（G乙+G动），物体重力不同。F1、F2的大小之比不等于3：2，此选项错误；
D、若F1、F2的大小相等时，有：（G甲+G动）＝（G乙+G动），
即2G乙+2G动＝3G甲+3G动，已知G乙＝2G甲，则G甲＝G动；
即动滑轮重力等于甲的重力时，所用的拉力相等。此选项正确。
故选：BD。
【点评】此题考查了滑轮组的省力特点、功、机械效率的概念及理解，关键是掌握其计算公式，根据已知条件进行分析。
15．小刚利用如图所示的滑轮组及相关器材进行实验，改变所挂物体重G，在绳自由端施加竖直向上的拉力F，使滑轮组匀速提拉重物升高相同的高度，拉力所做的总功为W，滑轮组的机械效率为η．不计绳重及轮与轴的摩擦，选项中关于物重G及对应的W和η的关系图象，其中正确的是（　　）

A． B．
C． D．
【分析】总功：W＝W有+W额＝Gh+G滑h，由此分析W与G的关系；
不计绳重及轮与轴的摩擦，η＝＝＝＝由此分析η与G的关系。
【解答】解：
利用滑轮组提起物体时，不计绳重及轮与轴的摩擦，提高重物所做功是有用功，克服动滑轮重所做是额外功，
所以拉力所做总功：W＝W有+W额＝Gh+G滑h，
动滑轮重和物体高度一定时，W与G成一次函数关系，所以C错误、D正确；
滑轮组的机械效率：
η＝＝＝＝，
动滑轮重一定，η随G的增大而增大，但两者不成正比，故A错误、B正确。
故选：BD。
【点评】本题考查对有用功、额外功、总功以及机械效率的认识和理解和公式的灵活运用，列出η与G、W与G的关系式根据题意从数学角度分析解答即可。
三．填空题（共5小题）
16．做功的两个必要因素是：作用在物体上的　力　和物体在　力　的方向上通过的　距离　。
【分析】做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离。
【解答】解：力对物体做功的两个必要因素：作用在物体上的力，物体在力的方向上通过的距离。
故答案为：力；力；距离。
【点评】掌握做功的两个必要因素。利用功的两个必要因素能判断力对物体是否做功。
17．把水桶从水井里提到地面上，提水桶的力　做　功；用力提着水桶沿水平路面向前走，提水桶的力　不做　功；小孩用力提水桶时，桶没被提起来，小孩的提力　不做　功（选填“做”或“不做”）。
【分析】分析题目中提到的三种物理情景，然后结合做功的两个必要因素即可得到答案。
【解答】解：判断是否做功，就看是否同时具备做功的两个必要因素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过了距离。
将水桶从井里提到地面上，手给水桶一个向上的力，水桶在力的作用下通过了距离，所以提水筒的力做了功。
用力提着水桶沿水平路面向前走，手给水桶一个向上的力，水桶是在水平方向上通过了距离，不是在力的方向上通过了距离，所以这种情况没有做功。
小孩用力提水桶时，桶没被提起来，此时小孩给水桶一个力，但水桶没用移动距离，所以小孩没有做功。
故答案为：做；不做；不做
【点评】通常情况下，不做功的情况有三种：①有力无距离，如推而不动，举而未起等。②有距离没有力，如物体由于惯性而运动了一段距离。③有力也有距离，但距离不是在力的方向上通过的距离。如提着水桶在水平地面上前进。
18．如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知AB＞AC，如果拉力做的功分别为W1、W2，拉力做功的功率分别为P1、P2，则W1　＝　W2，P1　＜　P2。

【分析】（1）斜面光滑说明摩擦力为0，即使用光滑的斜面没有额外功；
（2）速度相同，斜面长度不同，因此所用时间也不同，根据公式P＝可判断拉力所做的功的功率大小。
【解答】解：（1）斜面光滑说明摩擦力为0，使用任何机械都不省功，所以拉力在两斜面上做功相同，即W1＝W2。
（3）已知AB＞AC，速度相同；
∵v＝
∴t＝，t1＞t2；
根据公式P＝可知，拉力沿AC运动时拉力F2做功的功率较大，即P1＜P2。
故答案为：＝；＜。
【点评】本题考查斜面对物体做功的大小以及功率的大小比较，关键是知道接触面光滑，摩擦力为0，使用任何机械都不省功。
19．某机械的效率为50%，表示该机械做功时，　有用　功在　总　功中的比例为50%．使用任何机械时。机械效率总是小于　100%　。
【分析】机械效率，即有用功占总功的百分比。而W总＝W有用+W额外。
【解答】解：（1）机械效率50%表示什么，这是根据机械效率的定义，有用功占总功的百分比，即表示该机械做功时，有用功占总功的50%。
（2）只要有使用机械，就必然会在机械上消耗一部分额外功，也就是说有用功总是会小于总功，机械效率总是小于100%。
故本题答案为：有用；总；100%
【点评】本题是考查对机械效率概念的理解，机械效率的物理意义是由定义而来，即有用功占总功的百分比。理解了机械效率的概念，也就能明白为什么机械效率总是小于1。
20．如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用FA、FB匀速提升重力为GA、GB的A、B两物体，不计绳重和摩擦。若GA＞GB，则η甲　＞　η乙；若FA＝FB，则GA　＜　GB．（选填“＞”、“＜”或“＝”）

【分析】（1）不计绳重和摩擦，克服物体重力做的功为有用功，克服物体重力和动滑轮重力做的功为总功，根据η＝×100%＝×100%＝×100%结合GA＞GB比较两滑轮组的机械效率关系；
（2）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据F＝（G+G动）结合FA＝FB得出提升物体的重力关系。
【解答】解：（1）不计绳重和摩擦，克服物体重力做的功为有用功，克服物体重力和动滑轮重力做的功为总功，
则滑轮组的机械效率：
η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%，
因物体的重力G越大，1+越小，越大，且动滑轮的重力相等，
所以，GA＞GB时，η甲＞η乙；
（2）由图可知，n甲＝2，n乙＝3，
由F＝（G+G动）可得，提升物体的重力：
G＝nF﹣G动，
则FA＝FB时，提升物体的重力关系为GA＜GB。
故答案为：＞；＜。
【点评】本题考查了滑轮组机械效率公式和绳子拉力公式的应用，明确有用功和总功以及滑轮组绳子的有效股数是关键。
四．实验探究题（共1小题）
21．在探究“滑轮组机械效率”时，小强利用两组滑轮组进行了4次测量，用一个动滑轮和一个定滑轮没得前3组数据，用两个动滑轮和两个定滑轮测得笫4组数据，如下表：
实验次数 物重G物/N 动滑轮重G动/N 钩码上升的高度h/m 动力F/N 动力作用点移动的距离s/m 滑轮组的机械效率η/%
1 1 0.5 0.1 0.7 0.3 47.6
2 2 0.5 0.1 1.1 0.3 60.6
3 4 0.5 0.1 2 0.3
4 4 1 0.1 0.5 50.0
（1）根据表中前3次实验数据，画出甲图中滑轮组的绕绳方法。
（2）在实验中，测量绳端拉力F时，应尽量　竖直　匀速向上拉动弹簧测力计，读出乙图中弹簧测力计的示数为　1.6　　N，第3次实验时滑轮组的机械效率为　66.7%　。
（3）由表中第　1、2、3　组数据可知，同一滑轮组的机械效率与物重有关。
（4）由表中第3、4组数据可知，不同滑轮组的机械效率与摩擦和　动滑轮重　有关，请计算出第3组实验中克服摩擦所做的额外功　0.15　J。

【分析】（1）根据h与s的关系（s＝nh）结合表格中数据判断承担物重的绳子段数，然后绕线；
（2）为准确地测出拉力，需竖直向上匀速拉动测力计；进行读数时，注意测力计的分度值；
根据公式η＝＝计算机械效率；
（3）根据结论：同一滑轮组的机械效率与物重有关，找出实验数据即可；
（4）由表中第3、4组数据可知，物重相同，动滑轮重力不同，
先根据W＝Gh求出有用功和克服动滑轮做的功，然后根据W＝Fs求出总功，则克服绳重及摩擦做的那部分额外功等于总功减去有用功和克服动滑轮做的功。
【解答】解：
（1）由前3组实验数据知，s＝3h，所以滑轮组由3段绳子承担物重，因此应从动滑轮绕起，如图所示：

（2）实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，这样才能准确测出拉力的值；
由图知，测力计的分度值为0.2N，所以其示数为1.6N；
第3次实验时滑轮组的机械效率为：η＝＝＝×100%≈66.7%；
（3）由表中第 1、2、3组数据可知，同一滑轮组的机械效率与物重有关；
（4）由表中第3、4组数据可知，物重相同，动滑轮重力不同，机械效率不同，由此可得，滑轮组的机械效率与摩擦和动滑轮重有关
根据表中第3组数据可知，有用功：W有＝Gh＝4N×0.1m＝0.4J；克服动滑轮做的功：W动＝G动h＝0.5N×0.1m＝0.05J；总功：W总＝Fs＝2N×0.3m＝0.6J；
则克服绳重及摩擦做的那部分额外功：W额＝W总﹣W有﹣W动＝0.6J﹣0.4J﹣0.05J＝0.15J。
故答案为：（1）见上图；（2）竖直；1.6；66.7%；（3）1、2、3；（4）动滑轮重； 0.15。
【点评】此题是“探究滑轮组的机械效率”实验，考查了滑轮组机械效率的计算，根据数据分析影响滑轮组效率的因素，同时考查了有关滑轮组的组装及测力计的读数问题，要细心分析每一个问题。
五．计算题（共1小题）
22．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10m，物体重G＝5.4×103N，汽车重G车＝3×104N，汽车匀速直线行驶拉绳子的力F＝3×103N，汽车受到的阻力为车重的0.1倍。求：
（1）将物体从井底匀速直线拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力做的功；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）若汽车匀速直线运动的速度为2.4m/s，汽车牵引力的功率。

【分析】（1）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；
（2）根据W有＝Gh求提升物体所做的有用功，再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，然后利用P＝＝＝F牵v求出汽车牵引力的功率。
【解答】解：（1）由图可知，连接动滑轮绳子的股数n＝2，
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＝2×10m＝20m，
则汽车拉绳子的拉力做的功：
W总＝Fs＝3×103N×20m＝6×104J，
（2）汽车对物体做的有用功：
W有＝Gh＝5.4×103N×10m＝5.4×104J，
则滑轮组的机械效率：
η＝×100%＝×100%＝90%。
（3）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＝3×103N+3×103N＝6×103N，
则汽车牵引力的功率：
P＝＝＝F牵v＝6×103N×2.4m/s＝1.44×104W。
答：（1）将物体从井底匀速直线拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力做的功为6×104J；
（2）滑轮组的机械效率为90%；
（3）若汽车匀速直线运动的速度为2.4m/s，汽车牵引力的功率为1.44×104W。
【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。
六．解答题（共1小题）
23．做功的两个必要条件是什么？
【分析】本题考查做功的两个必要条件，即：作用在物体上的力，二是物体在这个方向上通过的距离。
【解答】解：做功的两个必要条件：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
故答案为：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。
【点评】（1）掌握功的两个必要因素。（2）根据两个必要因素，会判断物体是否做功。