物理北师大版八年级下册 第9章 五、探究——使用机械是否省功 习题（word版带解析）

第9章 五、探究——使用机械是否省功
一、单选题
1.???下列关于功、功率、机械效率的说法中正确的是（　　）
A.?机械效率越高，机械做功一定越快????????????????????????????????????????
B.?越省力的机械，其机械效率一定越高????????????????????????????????????????
C.?做功越慢的机械，功率一定越小????????????????????????????????????????
D.?功率不同的机器，做的功一定不相等
2.???下列关于功率和机械效率说法中正确的是（　　）
A.?做功多的物体，功率一定大????????????????????????????????????????
B.?做功快的物体，功率一定大????????????????????????????????????????
C.?有用功越大，机械的效率就越高????????????????????????????????????????
D.?额外功越大，机械的效率就越低
3.???关于功率和机械效率，下列说法正确的是（　　）
A.?功率大的机械，做功一定快????????????????????????????????????????
B.?功率大的机械，机械效率一定高????????????????????????????????????????
C.?做的有用功多，机械效率一定高????????????????????????????????????????
D.?省力的机械，机械效率一定高
4.???某起重机把货物匀速提升到三楼，用时为t1；起重机经保养后，提高了机械效率，当匀速提升同样货物到相同的高度，用时为t2，与第一次提升相比，第二次（　　）
A.?t2＜t1?????????????????????????
B.?有用功较多?????????????????????????
C.?额外功较少?????????????????????????
D.?总功较多
5.???如图所示，质量分布均匀的杠杆在中点处悬挂一重力为24N的物体，用大小为16N的拉力F竖直向上匀速拉动杆，使物体在5s内缓慢升高10cm。若不计一切摩擦及阻力，下列说法错误的是（　　）
A.?这是一个省力杠杆????????????????????????????????????????
B.?整个过程中，所做的有用功为2.4J????????????????????????????????????????
C.?整个过程中，所做的额外功为0.8J????????????????????????????????????????
D.?整个过程中，拉力F的作用点上升的距离为5cm
6.???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.?功率大的机器做功就快????????????????????????????????????????
C.?做功快的机器其机械效率一定高????????????????????????????????????????
D.?功率小的机器做功一定少
7.???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.?甲吊车的电动机做的总功较多????????????????????????????????????????
C.?乙吊车的电动机做的额外功较多????????????????????????????????????????
D.?甲、乙两吊车的电动机做的总功相同
8.???下面说法正确的是（　　）
A.?功率越大的机械，机械效率越高????????????????????????????????????????
B.?减少了总功，就能提高机械效率????????????????????????????????????????
C.?额外功在总功中所占比例越小，机械效率一定越高????????????????????????????????????????
D.?省力越多的机械，机械效率一定越高
9.???要提高某机械的机械效率，应该（　　）
A.?减小外力所移动的距离?????????????????????????
B.?减小动滑轮的质量?????????????????????????
C.?减小总功?????????????????????????
D.?减小外力
10.???下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是（　　）
A.?额外功与总功之比越小，机械效率一定越大????????????????????????????????????????
B.?机器的功率越小，机械效率一定越低????????????????????????????????????????
C.?功率不同的机器，做的功一定不相等????????????????????????????????????????
D.?物体做功越多，功率一定越大
二、填空题
1.???如图所示，斜面长1m，高0.4m，用大小为5N沿斜面向上的拉力F，经2秒钟将重10N的铁块从底端匀速拉到顶端，在该过程中，有用功为______J；拉力做功的功率为______；斜面的机械效率为______%
???如图所示，工人用平行于斜面的推力，把一个重为1000N的物体，沿着长5m、高1m的斜面由底端匀速推到顶端，推力的大小为300N，则推力所做的有用功为______J，物体与斜面的摩擦力为______N。
???在日常生活和工农业生产中，提高机械效率有着重要的意义。小亮利用如图装置测斜面的机械效率。斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关。
（1）保持斜面倾斜程度不变，可以采用______的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率。
（2）实验表明：额外功越小，总功越接近有用功；进一步推理得出：假设没有额外功，总功等于有用功；可见使用任何机械都______。
???如图所示，将一个重3N的物体匀速拉到斜面顶端，人沿斜面向上的拉力为2N，物体沿斜面移动的距离为0.8m，上升的高度为0.4m，则物体重力做功为______J，分析数据可知利用斜面______（能/不能）省功，斜面的机械效率是______。
5.???如图，斜面长10m、高2m，工人用沿斜面向上25N的力，用了2s把重100N的箱子匀速推到车上，则推力的功率是______W；该斜面机械效率是______%。箱子受到斜面摩擦力是______N.
三、实验探究题
1.???学习了机械效率知识后，全班同学对“斜面的机械效率跟什么因素有关”这一课题提出了一些值得探究的猜想：A、斜面的机械效率跟斜面的倾斜程度有关；B、跟斜面的粗糙程度有关；C、跟斜面的长度有关；D、跟物体的重力有关。小明同学为了证实其中的部分猜想是否正确，设计方案并进行了探究，他的探究实验数据如下表。
实验次数
斜面倾角
斜面粗糙程度
物重
G/N
斜面高度
h/m
沿斜面拉力
F/N
斜面长
s/m
有用功
W有/J
总功
W总/J
机械效率
η（%）
①
30°
粗糙
1
0.5
0.7
1
0.5
0.7
②
30°
稍光滑
1
0.5
0.6
1
0.5
83.3
③
45°
粗糙同①
1
0.7
0.9
1
0.9
77.8
（1）请你替小明在上表中的空格处填上适当的数据W有______、W总______、η=______（保留一位小数）
（2）通过对比实验①②数据，可验证猜想______（填写字母）。
（3）通过对比实验①③数据，可以得出的探究结论是：______。
（4）若要验证猜想D，应控制斜面的长、斜面的______和______不改变。
2.???在探究“杠杆平衡条件”实验中（每个钩码质量相等，杠杆上每小格等距）：
?（1）将杠杆的中点O挂在支架上后，调节杠杆两端螺母使杠杆在水平位置平衡，目的是______；
（2）杠杆平衡后，小明同学在图甲所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置挂上______个钩码，使杠杆在水平位置平衡；
（3）取下B位置的钩码，改用弹簧测力计拉杠杆的C点使杠杆在水平位置保持平衡。当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡（如图乙），测力计示数将______（选填“一直变大”、“一直变小”、“先变大后变小”、“先变小后变大”）；
（4）接着小明把支点选到B点，如图丙，在A点挂一个钩码，在C点挂3个钩码，杠杆也恰好水平静止，她觉得此时不满足杠杆平衡条件，造成这个问题的原因是______；
（5）完成以上实验后，小明利用杠杆来测量测量杠杆的机械效率。如图丁，实验时，竖直向上拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。实验中，将杠杆拉至图中虚线位置测力计的示数F=______N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效率为______%（结果精确到0.1%）。如果把钩码由A移至B，两次实验A点竖直移动相同距离，拉力所做的有用功将______，此杠杆的机械效率将______（两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）。
四、简答题
1.???功的原理告诉我们：使用机械可以省力，不能省功。我们登山时，常常爱走小路，不喜欢走大路，盘山的大路都是斜面，难道不省力吗？
2.???如图所示，两小儿之辩，关于机械省力，省功以及机械效率的辩论，你支持哪一方的说法？不支持另外一方的原因是什么？
五、计算题
1.???工人师傅要将重为1200N的木箱搬到1m高的车厢里.他将一块6m长的木板搁在地面与车厢之间构成斜面，然后站在车上用300N的拉力将物体从斜面底端匀速拉到车厢里，如图所示，求：
（1）工人所做的有用功。
（2）物体所受斜面的摩擦力。
第9章 五、探究——使用机械是否省功
【答案】
1.??C???????2.??B???????3.??A???????4.??C???????5.??D???????
6.??B???????7.??C???????8.??C???????9.??B???????10.??A???????
【解析】
1.??
解：A、机械效率是指有用功与总功的比值，功率反应物体做功的快慢，机械效率与机械功率大小没有直接关系，故A错误；
B、机械效率是有用功与总功的比值，与机械的省力情况无关，故B错误；
C、功率反映做功的快慢，功率大则做功快，功率小说明做功慢，故C正确；
D、功率不同的机械，做的功有可能相等。如功率为5000W的机械60s做的功与功率为1000W的机械300s做的功相同，故D错误。
故选：C。
①功率是描述物体做功快慢的物理量，它等于单位时间内所做的功，功率大则做功快；
②机械效率反映了机械的性能优劣，是有用功与总功的比值；
③机械效率与机械做功功率和机械的省力情况无关。
深刻理解功率和机械效率的概念是解决此题的关键，要充分考虑选项中的条件，有些情况要适当运用公式说明。
2.??
解：A、根据P=W/t，t不确定，W大的，功率不一定大，故A错误；
B、做功快的物体，其功率大，故B正确；
C、机械效率是有用功与总功的比值，总功不确定，机械效率不能确定，故C错误；
D、有用功不确定，总功不能确定，总功不确定，机械效率不能确定，故D错误。
故选：B。
（1）根据P=W/t，三个物理，要确定其中两个量的关系，必须保证另外一个量不变；
（2）总功=有用功+额外功；有用功和总功的比值叫机械效率；由机械效率的定义可知，机械效率的高低只与有用功在总功中所占的比例有关，比例越大，机械效率越高。
本题考查了功率、机械效率，利用控制变量法来讨论两个物理量之间的关系是本题的关键。
3.??
解：
A、因为功率就是描述物体做功快慢的物理量。做功快，功率一定大。故A正确；
B、物体做功多少与功率和时间都有关系。功率大，时间不确定，功率不能确定，因此机械效率不能确定。故B错误；
C、由于机械效率是有用功与总功的比值，做有用功多，机械效率不一定高。故C错误；
D、根据功的原理可知省力的机械不能省功，因此省力的机械，机械效率不一定越高。故D错误。
故选：A。
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，表示做功快慢的物理量；机械效率是有用功与总功的比值。
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。
4.??
解：
A、由题知，第二次匀速提升同样货物到相同的高度，因为两次匀速提升物体的速度大小关系未知，所以根据速度公式可知不能判断提升货物所用的时间，故A错误；
B、两次匀速同样的货物到相同高度，由W有=Gh可知，起重机两次做的有用功相等，故B错误；
CD、起重机经保养后，提高了机械效率，而起重机两次做的有用功相等，由η=W有用/W总可知，第二次做的总功较少，由W总=W有用+W额可知第二次做的额外功较少，故C正确、D错误。
故选：C。
（1）由题知，第二次匀速提升同样货物到相同的高度，两次匀速提升物体的速度大小关系未知，根据速度公式判断所用的时间；
（2）匀速提升同样货物到相同的高度，利用W有=Gh比较起重机两次做的有用功大小关系；
（3）起重机经保养后，提高了机械效率，而起重机两次做的有用功相等，利用η=W有用/W总比较两次做的总功大小关系，根据W总=W有用+W额可得两次做的额外功大小关系。
本题考查了功的公式、速度公式、机械效率公式的应用，注意：对于某机械来说，明确有用功、总功、额外功之间的关系是关键。
5.??
解：
A、由图可知，杠杆在使用的过程中，动力臂要大于阻力臂，所以是省力杠杆，故A正确；
B、所做的有用功为：W有用=Gh=24N×0.1m=2.4J；故B正确；
CD、如图所示：；
物体在5s内缓慢升高10cm，根据相似三角形的性质可知，拉力F的作用点上升的距离s=2×10cm=20cm=0.2m；
拉力所做的总功为：W总=Fs=16N×0.2m=3.2J；
额外功为：W额=W总-W有用=3.2J-2.4J=0.8J，故C正确，D错误。
故选：D。
（1）根据动力臂和阻力臂的大小判定杠杆的种类；
（2）根据W有用=Gh求出有用功；
（3）（4）根据相似三角形的性质判定拉力F的作用点上升的距离；根据W总=Fs求出总功，然后根据W总=W有用+W额求出额外功的大小；
本题考查了杠杆的分类、有用功、总功和额外功的计算，关键是求出拉力F的作用点上升的距离。
6.??
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，故A错误；
B、功率大的机器做功快，故B正确；
C、做功快的机器只能说明功率大，而机械效率不一定高，故C错误；
D、功率小说明它做功慢，由W=Pt可知做功的多少由时间和功率共同决定，故D错误。
故选：B。
利用下列知识分析判断：
（1）做功的必要条件：有力作用在物体上，在力的方向上通过的距离；
（2）功率是单位时间内做的功的多少，功率大表示做功快；
（3）机械效率是有用功与总功的比值。
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.??
解：A、根据公式W有用=Gh=mgh可知甲、乙吊车做的有用功相同，此选项错误，不符合题意；
B、已知甲吊车的机械效率高，有用功相同，甲吊车的总功较少，此选项错误，不符合题意；
C、两辆吊车做的有用功相同，乙的效率较低，所以乙吊车做的额外功较多，此选项正确，符合题意；
D、已知甲吊车的机械效率高，有用功相同，甲吊车的总功较少，此选项错误，不符合题意。
故选：C。
甲吊车的机械效率比乙吊车的机械效率高，说明甲吊车所做的有用功在总功中占的比值比乙吊车大；把相同质量的物体提高相同的高度，根据公式W有用=Gh=mgh可知：两辆吊车所做的有用功相同；机械效率不同，是因为做的额外功不同，导致总功不同。
此题考查机械效率公式和对有用功的理解。效率大小要根据计算公式η=W有用/W总判断。
8.??
解：
A、功率与机械效率无关，功率大，机械效率不一定高，故A错误；
B、减少了总功，由于不知道有用功的大小，无法确定机械效率的大小，故B错误；
C、额外功在总功中所占比例越小，则有用功与总功的比值越大，机械效率一定越高，故C正确；
D、机械效率的大小与省力情况无关，省力越多的机械，机械效率不一定高，故D错误。
故选：C。
①总功=有用功+额外功；
②有用功和总功的比值叫机械效率；
③由机械效率的定义可知，机械效率的高低只与有用功在总功中所占的比例有关，与做功多少、功率大小无关。
理解机械效率的定义，明确有用功、额外功和总功之间的关系是解决此类题目的关键。
9.??
解：A、机械效率跟物体移动的距离无关，故A错误。
B、减小动滑轮的重力，可以减小额外功，增大有用功在总功中所占的比例，可以提高机械效率，故B正确。
C、减小总功，不知道有用功的变化，不能确定机械效率的变化，故C错误。
D、机械效率跟外力无关，故D错误。
故选：B。
提高机械效率的方法：减小摩擦；减小机械重；增大提起的物体重力。机械效率高低跟物体移动的距离无关。
机械效率跟摩擦、机械重、提起的物体重力有关，跟其它因素没有关系。
10.??
解：
A、总功包括有用功和额外功，额外功在总功中占比例越小，则有用功在总功中占比例越大，机械效率越高，故A正确；
B、机械效率是有用功与总功之比：η=W有用/W总，机械功率是物体在单位时间内做的功，P=W/t，机械效率与机械功率大小没有直接关系，故B错误；
C、由W=Pt可知，做功多少还受时间的影响，功率不同的机器，做的功可能相等，故C错误；
D、功率是功与时间的比值，做功多，时间不确定，功率大小不能确定，故D错误。
故选：A。
（1）根据P=W/t，功率由功和时间共同决定；
（2）功率是表示做功快慢的物理量，机械效率是有用功和总功的比值。
该题考查学生对机械效率的理解，特别要注意功率与机械效率是两个不同的物理量，它们之间没有任何关系。
【填空题答案】
1.??4? 2.5W? 80???????
2.??1000? 100???????
1.??减小接触面的粗糙程度? 不省功???????
2.??1.2? 不能? 75%???????
1.??125? 80? 5???????
【解析】
1.??
解：
（1）拉力做的有用功：
W有用=Gh=10N×0.4m=4J；
（2）拉力做的总功：
W总=Fs=5N×1m=5J，
拉力做功功率：
P=2.5W；
（3）斜面的机械效率：
η=80%。
故答案为：4；2.5W；80。
（1）知道铁块重力和斜面高度，根据W=Gh求出有用功；
（2）知道拉力和斜面长，根据W=Fs求出总功；再利用P=W/t求拉力做功功率；
（3）求出了有用功、总功，斜面的机械效率等于有用功与总功之比。
知道斜面长、高、推力、物重，求出有用功和总功，根据机械效率公式求出机械效率，属于基础题目，明确有用功、总功的含义是关键。
2.??
解：推力所做的有用功：W有用=Gh=1000N×1m=1000J；
推力所做的总功：W总=Fs=300N×5m=1500J，
推力所做的额外功：W额=W总-W有用=1500J-1000J=500J，
由W额=fs可得，物体与斜面的摩擦力：
f=100N。
故答案为：1000；100。
（1）已知物体重力和提升的高度，根据公式W=Gh可求有用功；
（2）根据公式W=Fs可求总功，额外功等于总功减去有用功，利用W额=fs公式变形求摩擦力。
本题考查了有用功、总功、额外功的计算，关键是公式的灵活运用。
1.??
解：（1）斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，所以保持斜面倾斜程度不变，可以采用减小接触面的粗糙程度的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率。
（2）实验表明：额外功越小，总功越接近有用功；进一步推理得出：假设没有额外功，总功等于有用功；可见使用任何机械都不省功。
故答案为：（1）减小接触面的粗糙程度。（2）不省功。
（1）影响摩擦力大小的因素有：压力，接触面的粗糙程度.
（2）使用任何机械都不省功。
知道减小摩擦的方法，理解功的原理，可解答此题。
2.??
解：
（1）已知G=3N，h=0.4m，
所以克服物体重力所做的功是有用功：
W有=Gh=3N×0.4m=1.2J；
（2）已知F=2N，s=0.8m，
拉力做的功：
W总=Fs=2N×0.8m=1.6J；
分析数据可知利用斜面不能省功，
斜面的机械效率：
η=75%。
故答案为：1.2；不能；75%。
（1）克服物体重力所做的功是有用功，利用W=Gh计算拉力所做的有用功；
（2）使用任何机械都不省功，拉力所做的功是总功，利用W=Fs计算拉力所做的功；机械效率等于有用功与总功的比值。
此题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。
1.??
解：
（1）推力做功：W总=Fs=25N×10m=250J，
推力对箱子做功功率：P=125W；
（2）推力对箱子做的有用功：W有=Gh=100N×2m=200J，
斜面的机械效率：η=80%。
（3）额外功：W额=W总-W有=250J-200J=50J，
则箱子受到斜面摩擦力f=5W。
故答案为：125；80；5。
（1）利用W=Fs计算推力做功，利用P=W/t求推力的功率。
（2）知道斜面长和沿斜面推力大小，利用W=Fs求推力对箱子做的功（总功）；利用W=Gh求推力对箱子做的有用功，再利用效率公式求斜面的机械效率。
本题考查了使用斜面有用功、总功、额外功、功率、机械效率的计算，本题关键在于确定有用功和总功，将箱子提升2m做的功为有用功。
【探究题简答题计算题答案】
1.??0.7? 0.6? 71.4? B? 当其它条件一定时，斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越高? 倾斜程度? 粗糙程度???????
2.??便于测量力臂以及消除杠杆自重的影响? 3? 先变小后变大? 没有消除杠杆自身重力的影响? 0.5? 66.7? 不变? 变大???????
1.??答：在登山时，盘山的大路和走小路，根据功的原理可知都不会省功，但在做功一定的条件下，走小路通过费力达到省距离的目的，盘山大路虽然是斜面，沿大路走，虽然省力但增加了距离。???????
2.??解：根据功的原理，使用任何机械都不省功，因此无论使用哪种机械，都不省功。所以左面小孩的说法不正确；
而左面小孩的提升方案中，额外功存在，故机械效率不会很高，右面小孩的提升方案中，额外功很小，故机械效率高；所以我们应支持右面小孩的说法。
答：支持右面小孩的说法；不支持左面小孩的原因：（1）使用任何机械都不省功；（2）使用机械要多做额外功，机械效率会更低。???????
1.??解：（1）木箱的重力：G=1200N，
工人师傅对木箱做的有用功：W有用=Gh=1200N×1m=1200J；
（2）拉力做的总功：W总=Fs=300N×6m=1800J。
克服摩擦力所做的额外功：
W额=W总-W有=1800J-1200J=600J，
由W额=fs可得，物体所受斜面的摩擦力：
f=100N。
答：（1）工人所做的有用功是1200J；
（2）物体所受斜面的摩擦力是100N。???????
【解析】
1.??
解：（1）由表格数据可知，实验③数据中的有用功W有3=G3h3=1N×0.7m=0.7J，
实验②数据中的总功W总2=F2s2=0.6N×1m=0.6J，
实验①数据中的机械效率η≈71.4%；
（2）通过对比实验①②数据可知，斜面的倾角和长度、物重相同，斜面粗糙程度不同，斜面的机械效率不同，故可得结论：斜面的机械效率跟斜面的粗糙程度有关，可验证猜想B；
（3）通过对比实验①③数据可知，斜面的粗糙程度和长度、物重相同，斜面倾角不同，斜面的机械效率不同，且斜面倾角越大，斜面的机械效率越高，故可得结论：当其它条件一定时，斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越高；
（4）若要验证斜面的机械效率跟物体的重力有关，应控制斜面的倾斜程度和粗糙程度、长度不变，改变物体的重力。
故答案为：（1）0.7；0.6；71.4；（2）B；（3）当其它条件一定时，斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越高；（4）倾斜程度；粗糙程度。
（1）根据表格数据结合W=Gh求出有用功、根据W=Fs求出总功、利用η求出斜面的机械效率；
（2）由猜想可知，斜面的机械效率可能跟斜面的倾斜程度、斜面的粗糙程度、斜面的长度、物体的重力有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外的因素不变；
对比实验①②数据，根据控制变量法，找出相同量和变化的量，分析得出验证的猜想；
（3）通过对比实验①③数据，根据控制变量法，找出相同量和变化的量，分析得出探究结论；
（4）根据控制变量法，研究机械效率跟物体的重力有关，要控制其它因素相同。
本题研究斜面的机械效率跟什么因素有关的实验，涉及到有用功、总功、机械效率的计算，会利用控制变量法分析实验数据得出结论是关键。
2.??
解：（1）将杠杆的中点O挂在支架上，调节杠杆两端螺母使杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量力臂以及消除杠杆自重的影响；
（2）设杠杆的一个小格为L，一个钩码重为G，因为F1L1=F2L2，所以2G×3L=nG×2L，解得n=3，所以在A处挂3个钩码，使杠杆在水平位置平衡；
（3）由图可知，OC为最长力臂，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，动力臂先变长后变短，而杠杆在水平位置始终保持平衡，根据杠杆平衡条件可知，测力计示数将先变小后变大；
（4）把支点选到B点，杠杆的重心在O点，在计算时，由于杠杆自身重力的影响，左边应有两个力，故此时不满足杠杆平衡条件；
（5）完成以上实验后，小明利用杠杆来测量测量杠杆的机械效率，实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升，由图知，拉力F=0.5N。
有用功是：W有用=Gh=1N×0.1m=0.1J，
总功是：W总=Fs=0.5N×0.3m=0.15J，
所以杠杆的机械效率是η=66.7%；
将钩码的悬挂点由A移至B，O、C位置不变，仍将钩码提升相同的高度，有用功不变；由于额外功是提升杠杆所做的功，悬挂点由A移至B后，杠杆实际提升的高度变小，所以额外功也变小，则总功变小，所以杠杆的机械效率将变大。
故答案为：（1）便于测量力臂以及消除杠杆自重的影响；（2）3；（3）先变小后变大；（4）没有消除杠杆自身重力的影响；（5）0.5；66.7%；不变；变大。
（1）（4）为了便于测量力臂大小，需将杠杆在水平位置平衡，将杠杆中点作为杠杆支点可以消除杠杆自身重力对杠杆平衡的影响；
（2）（3）根据杠杆的平衡条件分析解答；
（5）有用功与总功的比值是机械效率。
本题考查探究杠杆平衡条件的实验及杠杆机械效率的测量，关键是将课本知识内容记忆清楚，仔细分析即可。
1.??
首先知道功的原理：使用任何机械都不会省功，省力的机械费距离，费力的机械省距离；然后根据我们登山和车走盘山路的目的分析解答。
解决此类问题的关键是知道使用机械是为了方便、为了省力、还可能是为了省距离等，但都不会省功。
2.??
本题首先根据功的原理（使用任何机械都不省功）判断出合理的说法；然后根据提升机械效率的方法（一是在机械装置相同时，增加有用功，即提更重的重物；二是减少额外功）进行分析。
本题考查功的原理的应用，一定记住：使用任何机械，额外功都存在，都能不省功。
1.??
（1）知道木箱的重力和斜面的高度，根据W=Gh求出克服重力做的有用功；
（2）已知拉力F与斜面长，利用W=Fs计算总功，总功减去有用功即为克服摩擦力所做的额外功，根据W额=fs求出物体所受斜面的摩擦力。
本题考查了做功公式和机械效率公式、重力公式的应用，明确有用功和额外功以及总功是关键。