1.有用功一W有用：使用機(jī)械時，直接對物體做的功加叫有用功。在提升物體時，W有用=___________。
2.額外功一W額外：使用機(jī)械時，克服機(jī)械自身重力與摩擦做的功的功叫額外功。
3.總功一W總：
（1）人們在使用機(jī)械做功的過程中實際所做的功叫總功，它等于有用功和額外功的___________。
即：W總=___________；
（2）若人對機(jī)械的動力為F，則：W總=___________。
4.機(jī)械效率一
（1）定義：___________叫機(jī)械效率
（2）公式：=W有用/W總。
（3）機(jī)械效率總是小于___________。
（4）提高機(jī)械效率的方法：①減小___________，②改進(jìn)機(jī)械，減小自重。
5.測滑輪組機(jī)械效率的實驗中：
（1）實驗原理是：___________；
（2）待測物理量：有___________、___________、___________、___________；
（3）實驗器材：除鉤碼、鐵架臺、細(xì)線、滑輪組還需要___________、___________；
（4）影響滑輪組機(jī)械效率的因素有：___________、___________、___________；
（5）提高滑輪組機(jī)械效率的方法：___________、___________、___________；
（6）物體提升的高度、繩子的繞法是否影響機(jī)械效率？___________。
【答案】1、Gh；3、（1）總和；W有用+W額外；（2）Fs；4、（1）有用功與總功比值；（3）1；（4）摩擦；5、（1）；（2）物休上升的高度、物重、繩子自由諾的拉力、繩自由諾移動的距離；（3）彈簧測力計、刻度尺；（4）物重、動滑輪重力、摩擦與繩重；（5）增大物重、減小動滑輪重力、減小摩擦與繩重；（6）否
【例1】
1. 關(guān)于機(jī)械效率的下列說法中，正確的是（ ）
A. 利用機(jī)械越省力，機(jī)械效率越高
B. 機(jī)械做功越快，機(jī)械效率越高
C. 有用功相同，總功越大的機(jī)械效率越高
D. 額外功相同，有用功越大的機(jī)械效率越高
【例2】
2. 小芳同學(xué)設(shè)計了一個高度可調(diào)節(jié)的斜面來探究斜面的省力情況、斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度之間的關(guān)系，如圖所示。她首先測出小車重，然后用彈簧測力計沿斜面拉動小車，調(diào)節(jié)斜面傾斜角的大小多次測量，得下表所示的數(shù)據(jù)：
（1）在上表空格中填上適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)；
（2）分析上表中的數(shù)據(jù)，可以得出的探究結(jié)論是：斜面傾斜角θ越___________，斜面越省力，斜面的機(jī)械效率越__________；
（3）實驗過程中拉力的方向應(yīng)與斜面__________；
（4）若想探究斜面的機(jī)械效率與物重的關(guān)系，則要保持__________不變，斜面的光滑程度不變，只改變__________，這種研究問題的方法我們稱之為__________；
（5）在上述實驗中，物重、斜面高度不變，若不考慮斜面摩擦，如圖所示，哪個圖能正確表示F與斜面長度s的關(guān)系（ ）：
【例3】
3. 用如圖所示裝置“探究影響動滑輪機(jī)械效率的因素”。
（1）實驗時，應(yīng)__________向上勻速拉動彈簧測力計，使掛在動滑輪下面的鉤碼緩緩上升。實驗數(shù)據(jù)如下表；
（2）第②次實驗時，測得動滑輪的機(jī)械效率約為__________；
（3）分析表中__________兩組數(shù)據(jù)可知，對于同一動滑輪，所提升鉤碼的重力增大，機(jī)械效率將增大；
（4）進(jìn)一步分析表中數(shù)據(jù)可知，提升相同重力的鉤碼時，動滑輪的重力增大，其機(jī)械效率將_________。（選填“增大”、“減小”或“不變”）
【例4】
4. 如圖所示，斜面長5m，高3 m，小明用繩子沿斜面將重為300N的木塊由斜面底端勻速拉到頂端，拉力大小為240N，繩重不計。
求：（1）小明做的有用功；
（2）物體受到斜面的摩擦力；
（3）斜面的機(jī)械效率。
【例5】
5. 如圖是用動滑輪提升貨物A的示意圖．在豎直向上的拉力F的作用下，使重450N的貨物A在50s的時間里，勻速豎直上升了10m．在這個過程中，拉力F做的功為5000J．求：
（1）有用功W有；
（2）拉力F的功率P；
（3）動滑輪的機(jī)械效率η．
【例6】
6. 如圖，小明分別用甲、乙兩相同滑輪把同一桶沙從一樓地面提到二樓地面。用甲滑輪所做的總功為W1，機(jī)械效率為η1；用乙滑輪所做的總功為W2，機(jī)械效率為η2，若不計一切摩擦和繩重，則（ ）
A. B.
C. D.
【例7】
7. 要把水平放置的電線桿豎立起來，先用起重機(jī)的鋼絲繩栓住電線桿的一端，調(diào)離地面，如圖所示，假設(shè)電線桿是密度均勻的圓柱體，重為2×104N，長為10m。若把電線桿吊到豎直位置，拉力做功為1.25×105J，吊起電線桿的過程中機(jī)械效率是___________。
【例8】
8. 在探究滑輪組機(jī)械效率的影響因素時，一位同學(xué)設(shè)計了如圖所示的甲、乙、丙、丁四個提升重物的滑輪組，其中每個鉤碼的質(zhì)量均相同，每個滑輪的質(zhì)量也均相同．若不計繩重和輪與軸的摩擦，則下列說法中正確的是
A. 甲滑輪組的機(jī)械效率小于乙滑輪組的機(jī)械效率
B. 乙滑輪組的機(jī)械效率等于丁滑輪組的機(jī)械效率
C. 利用乙、丙兩個滑輪組可以探究滑輪組的機(jī)械效率與動滑輪重是否有關(guān)
D. 利用甲、丙兩個滑輪組可以探究滑輪組的機(jī)械效率與被提升物體的物重是否有關(guān)
【例9】
9. 小剛利用如圖所示的滑輪組及相關(guān)器材進(jìn)行實驗，改變所掛物體重G，在繩自由端施加豎直向上的拉力F，使滑輪組勻速提拉重物升高相同的高度，拉力所做的總功為W，滑輪組的機(jī)械效率為η。不計繩重及輪與軸的摩擦，選項中關(guān)于物重G及對應(yīng)的W和η的關(guān)系圖象，其中正確的是（ ）
A. B. C. D.
【例10】
10. 滑輪組把一個物體從地面勻速提升h高度，機(jī)械效率為。對滑輪組進(jìn)行處理后，還將該物體從地面勻速提升h高度，機(jī)械效率為，發(fā)現(xiàn)>。則對滑輪組的處理方式是（ ）
A. 把動滑輪換重一些的B. 換粗一點的繩子拉
C. 在繩和輪之間加潤滑油D. 在輪與軸之間加潤滑油
【例11】
11. 在測“滑輪組機(jī)械效率”的實驗中：
（1）該實驗需要的測量工具有__________；__________；
（2）實驗時方法正確，兩組實驗得到的數(shù)據(jù)如下表，請補(bǔ)充表中未知數(shù)據(jù)：
（3）在圖甲中畫出甲組實驗時細(xì)線的纏繞方式；（ ）
（4）乙組實驗如圖乙所示，與甲組實驗相比，彈簧測力計示數(shù)將_________，此時滑輪組機(jī)械效率將_________（選填“變大”、“變小”、“不變”），其原因是_________。
【例12】
12. 如圖是同學(xué)們用來測滑輪組機(jī)械效率的實驗裝置。
（1）如果鉤碼總重5.0N，每個滑輪重0.7N，不計繩重與摩擦，則鉤碼靜止時，拉力是_________N；
（2）為了準(zhǔn)確測出滑輪組的機(jī)械效率，應(yīng)豎直向上_________拉動彈簧測力計使鉤碼上升；
（3）下表是某同學(xué)測圖所示滑輪組機(jī)械效率的實驗記錄，請你幫他完成未填寫的實驗數(shù)據(jù)；
（4）實驗結(jié)束后，在全班交流實驗結(jié)果時，老師提出：如果各組所用滑輪和串繞繩子的方式不變，哪些因素會影響滑輪組的機(jī)械效率呢？
經(jīng)過大家積極思考，提出了各種猜想，概括起來有如下幾種：
猜想1：可能與勻速提升的速度大小有關(guān)；
猜想2：可能與被提升的鉤碼重有關(guān)；
猜想3：可能與勻速提升的速度大小和被提升的鉤碼重都有關(guān)；
猜想4：可能與鉤碼被提升的高度有關(guān)；
小明和小強(qiáng)分別根據(jù)各自的猜想進(jìn)行了探究，實驗記錄如下表。
小明的實驗記錄：
小強(qiáng)的實驗記錄：
①請幫助小強(qiáng)完成表中的一項計算，其數(shù)據(jù)是（ ）；
②根據(jù)他倆的實驗記錄，可得出小明和小強(qiáng)的探究結(jié)果分別是（ ）；
③歸納他倆的實驗探究，你所得到的結(jié)論是（ ）。
【例13】
13. 實驗桌上有帶橫桿的鐵架臺、刻度尺、彈簧測力計、細(xì)繩，另外還有鉤碼一盒，質(zhì)量不等的滑輪2個，滑輪的輪與軸之間的摩擦很小，可忽略不計。請選用上述實驗器材證明：動滑輪的機(jī)械效率與動滑輪所受重力有關(guān)。
（1）寫出實驗步驟______；
（2）畫出實驗數(shù)據(jù)記錄表格______。
【例14】
14. 實驗臺上有組裝好的實驗裝置，如圖所示，其中彈簧測力計的量程為0~5N，另外還有質(zhì)量均為100g的鉤碼六個（圖中未畫出）。要求利用上述實驗裝置和鉤碼設(shè)計一個實驗證明：用滑輪組提升重物時，如果滑輪組的機(jī)械效率不變，則有用功跟總功成正比。請寫出實驗步驟并設(shè)計實驗數(shù)據(jù)記錄表格。
（1）實驗步驟。
（2）實驗數(shù)據(jù)記錄表格。
【例15】
15. 工人用如圖所示裝置在10s內(nèi)將質(zhì)量為45kg的貨物勻速提升2m，此過程中拉力的功率為120W。不計繩重和輪與軸的摩擦。g取10N/kg，求：
（1）有用功；
（2）工人的拉力；
（3）滑輪組的機(jī)械效率。
【例16】
16. 如圖所示是用動滑輪運送貨物A的示意圖．在拉力F的作用下，重400N的貨物A在20s的時間里，勻速豎直上升了8m．在這個過程中，拉力F做功的功率為200W．不計繩重和滑輪與軸的摩擦．求：
（1）有用功W有；
（2）動滑輪勻速提升貨物A的機(jī)械效率η；
（3）動滑輪所受的重力G動．
【例17】
17. 在維修汽車發(fā)動機(jī)時，用如圖所示的滑輪組把汽車?yán)锏陌l(fā)動機(jī)提起來．當(dāng)卷揚機(jī)用750N的力拉鋼絲繩，使發(fā)動機(jī)在10s內(nèi)勻速上升1m的過程中，滑輪組的機(jī)械效率為80%．不計繩重和繩與滑輪之間的摩擦，下列判斷正確的是（ ）
A. 動滑輪重力為450N
B. 發(fā)動機(jī)的重力為1800 N
C. 卷揚機(jī)做的有用功為2250J
D. 卷揚機(jī)做功的功率為225W
【例18】
18. 如圖所示，工人用滑輪或滑輪組提升重物，每只滑輪質(zhì)量均相同，若把同一貨物勻速提升相同的高度（不計繩子和滑輪間的摩擦），下列說法正確的是（ ）
A. 使用C滑輪組與使用D滑輪組一樣省力
B. 使用D滑輪組最省力
C. 其中機(jī)械效率最高的是使用C滑輪組
D. 其中機(jī)械效率最高的是使用B滑輪
【例19】
19. 用相同的滑輪和繩子分別組成如圖所示的甲、乙兩個滑輪組，繩子受的拉力分別為F1、F2，保持甲、乙兩繩自由端的速度相同，把相同的物體勻速提升相同的高度，若不計繩重及軸處摩擦，下列說法正確的是
A. F1和F2大小不相等，滑輪組的機(jī)械效率相同
B. F1和F2大小不相等，F(xiàn)1和F2的功率相同
C. 繩子自由端移動的距離不相等，物體運動的時間相同
D. 繩子自由端移動的距離相等，F(xiàn)1和F2做的功相同
【例20】
20. 某同學(xué)用滑輪組提升物體，繩子自由端豎直移動的距離隨時間變化的關(guān)系如圖中圖線a所示，物體上升的高度隨時間變化的關(guān)系如圖中圖線b所示，已知物體的質(zhì)量為450g，所用動滑輪的質(zhì)量為50g，繩子自由端的拉力F為1.3N，g取10N/kg.在0~2s的過程中，下列說法中正確的是
A. 繩子自由端移動的速度為5.0cm/s
B. 拉力F的功率為0.26W
C. 有用功為0.45J
D. 滑輪組的機(jī)械效率為90%
【例21】
21. 用圖甲所示的滑輪組運送貨物上樓，每次運送的量不定，圖乙記錄了滑輪組的機(jī)械效率隨貨物重力增加而變化的圖象（不考慮繩重和摩擦）。
（1）動滑輪重力多大；
（2）求貨物重400N時滑輪組的機(jī)械效率多大。
【例22】
22. 為了將放置在水平地面上、重G=100N的重物提升到高處。小明同學(xué)設(shè)計了圖甲所示的滑輪組裝置。當(dāng)用圖乙所示隨時間變化的豎直向下拉力F拉繩時，重物的速度v和上升的高度h隨時間t變化的關(guān)系圖像分別如圖丙和丁所示。若重物與地面的接觸面積S=5×10-2m2，不計繩重和摩擦，繩對滑輪的拉力方向均可看成在豎直方向。則下列選項正確的是（ ）
A. 在2~3s內(nèi)，拉力F的功率P為150W
B. 在0~1s內(nèi)，重物對地面的壓強(qiáng)p為600Pa
C. 在1~2s內(nèi)，拉力F做功W為375J
D. 在2~3s內(nèi)，滑輪組的機(jī)械效率保留兩位有效數(shù)字后為53%
【例23】
23. 如圖所示的裝置，已知物體A重為60N，在水平拉力F的作用下，物體以0.2m/s的速度做勻速直線運動，物體與水平地面之間的摩擦力為12N，若滑輪組的機(jī)械效率為80%，則在4s內(nèi)拉力F所做的功是__________J。
【例24】
24. 一個質(zhì)量為70kg的工人，用圖所示的裝置（包括滑輪組及裝磚的托板）提升一堆磚。已知托板重200N，每塊磚重100N?；喌哪Σ梁屠K重均可忽略不計，當(dāng)工人勻速提升10塊磚時，此裝置的機(jī)械效率為80%。那么，該人站在地面上用此裝置提升這些磚的過程中，此裝置的機(jī)械效率最高可達(dá)到_________。（取g=10N/kg，結(jié)果保留1位小數(shù)）
【練1】
25. 如圖所示的滑輪組中，動滑輪重1N，小強(qiáng)用6N的拉力F通過該滑輪組勻速拉起重10N的物體，物體沿豎直方向上升0.4m．此過程中，額外功和機(jī)械效率分別是（ ）
A. 0.4J 83.3%B. 0.8J 91.7%C. 0.8J 83.3%D. 0.4J 91.7%
練2】
26. 某實驗小組分別用如圖所示的甲、乙兩個滑輪組（每個滑輪重相同）勻速提起相同的重物．不計繩重及摩擦，下列說法正確的是（ ）
A. 甲圖省力 機(jī)械效率甲圖大
B. 甲圖省力 機(jī)械效率一樣大
C. 乙圖省力 機(jī)械效率一樣大
D. 乙圖省力 機(jī)械效率乙圖大
【練3】
27. 如圖所示使用滑輪組提升重物時，能夠提高機(jī)械效率的方法是（ ）
A. 改變繞繩的方式B. 增加物體的提升高度
C. 減少物體的提升高度D. 增加提升物的物重
【練4】
28. 如圖所示，是用動滑輪提升物體A的示意圖．在拉力F的作用下物體A在10S內(nèi)勻速上升了1m．已知物體的重力為800N，拉力F的大小為500N．求：
（1）拉力F的功率____；
（2）動滑輪的機(jī)械效率____．
【練5】
29. 工人使用如圖所示的滑輪組，在5s內(nèi)將重400N的物體A勻速提升3m，已知拉力F為250N，在此過程中，不計繩重和輪與軸間的摩擦，求：
（1）該滑輪組機(jī)械效率；
（2）工人做功的功率。
1.有用功一W有用：使用機(jī)械時，直接對物體做的功加叫有用功。在提升物體時，W有用=___________。
2.額外功一W額外：使用機(jī)械時，克服機(jī)械自身重力與摩擦做的功的功叫額外功。
3.總功一W總：
（1）人們在使用機(jī)械做功的過程中實際所做的功叫總功，它等于有用功和額外功的___________。
即：W總=___________；
（2）若人對機(jī)械的動力為F，則：W總=___________。
4.機(jī)械效率一
（1）定義：___________叫機(jī)械效率。
（2）公式：=W有用/W總。
（3）機(jī)械效率總是小于___________。
（4）提高機(jī)械效率的方法：①減小___________，②改進(jìn)機(jī)械，減小自重。
5.測滑輪組機(jī)械效率的實驗中：
（1）實驗原理是：___________；
（2）待測物理量：有___________、___________、___________、___________；
（3）實驗器材：除鉤碼、鐵架臺、細(xì)線、滑輪組還需要___________、___________；
（4）影響滑輪組機(jī)械效率的因素有：___________、___________、___________；
（5）提高滑輪組機(jī)械效率的方法：___________、___________、___________；
（6）物體提升的高度、繩子的繞法是否影響機(jī)械效率？___________。
【答案】1、Gh；3、（1）總和；W有用+W額外；（2）Fs；4、（1）有用功與總功比值；（3）1；（4）摩擦；5、（1）；（2）物休上升的高度、物重、繩子自由諾的拉力、繩自由諾移動的距離；（3）彈簧測力計、刻度尺；（4）物重、動滑輪重力、摩擦與繩重；（5）增大物重、減小動滑輪重力、減小摩擦與繩重；（6）否
【例1】
1. 關(guān)于機(jī)械效率的下列說法中，正確的是（ ）
A. 利用機(jī)械越省力，機(jī)械效率越高
B. 機(jī)械做功越快，機(jī)械效率越高
C. 有用功相同，總功越大的機(jī)械效率越高
D. 額外功相同，有用功越大的機(jī)械效率越高
【答案】D
【解析】
【詳解】A．機(jī)械效率是有用功在總功中所占的比值，與機(jī)械是否省力無關(guān)，A錯誤；
B．機(jī)械做功越快，表示功率越大，單位時間內(nèi)做功越多，但機(jī)械效率不一定就高，B錯誤；
C．有用功相同，總功越大，說明有用功在總功中所占比例越小，也就是機(jī)械效率越低，C錯誤；
D．有用功與額外功之和是總功，額外功相同，有用功越大，說明有用功在總功中所占比例越大，也就是機(jī)械效率越高，D正確。
故選 D。
【例2】
2. 小芳同學(xué)設(shè)計了一個高度可調(diào)節(jié)的斜面來探究斜面的省力情況、斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度之間的關(guān)系，如圖所示。她首先測出小車重，然后用彈簧測力計沿斜面拉動小車，調(diào)節(jié)斜面傾斜角的大小多次測量，得下表所示的數(shù)據(jù)：
（1）在上表空格中填上適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)；
（2）分析上表中的數(shù)據(jù)，可以得出的探究結(jié)論是：斜面傾斜角θ越___________，斜面越省力，斜面的機(jī)械效率越__________；
（3）實驗過程中拉力的方向應(yīng)與斜面__________；
（4）若想探究斜面的機(jī)械效率與物重的關(guān)系，則要保持__________不變，斜面的光滑程度不變，只改變__________，這種研究問題的方法我們稱之為__________；
（5）在上述實驗中，物重、斜面高度不變，若不考慮斜面摩擦，如圖所示，哪個圖能正確表示F與斜面長度s的關(guān)系（ ）：
【答案】 ①. 1 ②. 3.6 ③. 81% ④. 小 ⑤. 低 ⑥. 平行且向上 ⑦. 斜面傾斜角θ ⑧. 小車的物重 ⑨. 控制變量法 ⑩. C
【解析】
【詳解】（1）[1] 第一次實驗的有用功為
W有1=Gh1=5N×0.2m=1J
[2]第二次實驗的總功為
W總2=F2s=3.6N×1m=3.6J
[3]第三次實驗的機(jī)械效率為
（2）[4][5]比較數(shù)據(jù)可知
θ3>θ2>θ1
則拉力大小關(guān)系為
F3>F2>F1
機(jī)械效率大小關(guān)系為
η3>η2>η1
可得出的結(jié)論是：斜面傾斜度θ越小時，越省力，斜面機(jī)械效率越低。
（3）[6]利用斜面提升重物，額外功主要是克服摩擦力而做的功，拉力方向必須與摩擦力方向保持在同一條直線上，且勻速拉動物體，測力計示數(shù)才是一個恒定的值，故實驗過程中拉力的方向應(yīng)與斜面平行且向上。
（4）[7][8][9]因斜面的機(jī)械效率與斜面的傾角有關(guān)，故探究斜面的機(jī)械效率與物重的關(guān)系時，要保持斜面傾角不變，斜面的光滑程度不變，只改變小車的物重，這種研究問題的方法我們稱之為控制變量法。
（5）[10]若不考慮斜面摩擦，利用斜面做的功等于直接用手做的功，即
Fs=Gh
因物重G，斜面高度h不變，Gh為一定值，可知推力F與s成反比，故ABD不符合題意，C符合題意。
故選C。
【例3】
3. 用如圖所示裝置“探究影響動滑輪機(jī)械效率的因素”。
（1）實驗時，應(yīng)__________向上勻速拉動彈簧測力計，使掛在動滑輪下面的鉤碼緩緩上升。實驗數(shù)據(jù)如下表；
（2）第②次實驗時，測得動滑輪的機(jī)械效率約為__________；
（3）分析表中__________兩組數(shù)據(jù)可知，對于同一動滑輪，所提升鉤碼的重力增大，機(jī)械效率將增大；
（4）進(jìn)一步分析表中數(shù)據(jù)可知，提升相同重力的鉤碼時，動滑輪的重力增大，其機(jī)械效率將_________。（選填“增大”、“減小”或“不變”）
【答案】 ①. 豎直 ②. 90.9% ③. ①② ④. 減小
【解析】
【詳解】（1）[1]實驗中，應(yīng)豎直向上勻速拉動彈簧測力計且在拉動過程中讀數(shù)，這樣才能準(zhǔn)確測出繩端的拉力。
（2）[2]由表中實驗數(shù)據(jù)可知，第②次實驗時，動滑輪的機(jī)械效率
（3）[3]探究對于同一動滑輪，機(jī)械效率和物體重力的關(guān)系，保持動滑輪不變，物體上升的高度相同，物體的重力不同，選擇表中①②數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
（4）[4]由表中實驗序號為②③的實驗數(shù)據(jù)可知，提升相同重力的鉤碼時，動滑輪的重力增大，其機(jī)械效率將減小。
【例4】
4. 如圖所示，斜面長5m，高3 m，小明用繩子沿斜面將重為300N的木塊由斜面底端勻速拉到頂端，拉力大小為240N，繩重不計。
求：（1）小明做的有用功；
（2）物體受到斜面的摩擦力；
（3）斜面的機(jī)械效率。
【答案】（1）900J；（2）60N；（3）75%
【解析】
【詳解】解：（1）小明做的有用功為
W有用=Gh=300N×3m=900J
（2）小明所做的總功為
W總=Fs=240N×5m=1200J
額外功
W額=W總-W有用=1200J-900J=300J
則由W額=fs可得物體受到斜面的摩擦力為
（3）斜面的機(jī)械效率為
答：（1）小明做的有用功是900J；
（2）物體受到斜面的摩擦力為60N；
（3）斜面的機(jī)械效率為75%。
【例5】
5. 如圖是用動滑輪提升貨物A的示意圖．在豎直向上的拉力F的作用下，使重450N的貨物A在50s的時間里，勻速豎直上升了10m．在這個過程中，拉力F做的功為5000J．求：
（1）有用功W有；
（2）拉力F的功率P；
（3）動滑輪的機(jī)械效率η．
【答案】（1）4500J；（2）100W；（3）90%
【解析】
【詳解】（1）有用功即提升重物所做的功，所以有用功為：
；
（2）已知拉力F做的功為5000J，所用時間為50s，所以拉力做功的功率為：
；
（3）有用功與總功的比叫機(jī)械效率，所以動滑輪的機(jī)械效率為：
．
點睛：涉及機(jī)械效率的問題時，關(guān)鍵是要清楚總功、有用功、額外功都在哪，有時要特別清楚額外功是對誰做的功，弄清楚這些功后，求效率和功率就顯得簡單了．
【例6】
6. 如圖，小明分別用甲、乙兩相同滑輪把同一桶沙從一樓地面提到二樓地面。用甲滑輪所做的總功為W1，機(jī)械效率為η1；用乙滑輪所做的總功為W2，機(jī)械效率為η2，若不計一切摩擦和繩重，則（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【詳解】小明分別用甲、乙兩滑輪把同一桶沙從一樓地面提到二樓地面，所以兩種情況的有用功相同；當(dāng)有用功一定時，利用機(jī)械時做的額外功越少，則總功越少，機(jī)械效率越高。而乙滑輪是動滑輪，所以利用乙滑輪做的額外功多，則總功越多，機(jī)械效率低。即
，
故ABD不符合題意，C符合題意。
故選C。
【例7】
7. 要把水平放置的電線桿豎立起來，先用起重機(jī)的鋼絲繩栓住電線桿的一端，調(diào)離地面，如圖所示，假設(shè)電線桿是密度均勻的圓柱體，重為2×104N，長為10m。若把電線桿吊到豎直位置，拉力做功為1.25×105J，吊起電線桿的過程中機(jī)械效率是___________。
【答案】80%
【解析】
【詳解】由圖可知，電線桿吊到豎直位置時克服其重力做功是有用功，有用功
拉力所做功是總功
W總=1.25×105J
吊起電線桿的過程中機(jī)械效率
【例8】
8. 在探究滑輪組機(jī)械效率的影響因素時，一位同學(xué)設(shè)計了如圖所示的甲、乙、丙、丁四個提升重物的滑輪組，其中每個鉤碼的質(zhì)量均相同，每個滑輪的質(zhì)量也均相同．若不計繩重和輪與軸的摩擦，則下列說法中正確的是
A. 甲滑輪組的機(jī)械效率小于乙滑輪組的機(jī)械效率
B. 乙滑輪組的機(jī)械效率等于丁滑輪組的機(jī)械效率
C. 利用乙、丙兩個滑輪組可以探究滑輪組的機(jī)械效率與動滑輪重是否有關(guān)
D. 利用甲、丙兩個滑輪組可以探究滑輪組的機(jī)械效率與被提升物體的物重是否有關(guān)
【答案】ABC
【解析】
【詳解】滑輪組的機(jī)械效率與動滑輪重力和物體重力有關(guān)，已知每個鉤碼的質(zhì)量均相同，每個滑輪的質(zhì)量也均相同，由甲、丙兩個滑輪組可知，兩滑輪組提起物體的重力不同，動滑輪重也不同，不符合控制變量法的要求，所以不能探究滑輪組的機(jī)械效率與被提升物體的物重是否有關(guān)，故D錯誤；
由乙、丙兩個滑輪組可知，兩滑輪組提起物體的重力相同，動滑輪重不同，所以可以探究滑輪組的機(jī)械效率與動滑輪重是否有關(guān)，故C正確；
甲和乙兩個滑輪組完全相同，乙滑輪組提物體重力大，將物體提起相同高度時，乙滑輪組做的有用功大，不計繩重和輪與軸的摩擦，克服動滑輪重所做額外功相同，所以乙滑輪組的機(jī)械效率大，即甲滑輪組的機(jī)械效率小于乙滑輪組的機(jī)械效率，故A正確；
由圖可知，乙、丁兩個滑輪組均為一個動滑輪和一個定滑輪組成，且提起重物的重力也相同（只是繞繩方式不同），若將物體提起相同高度，則有用功和額外功均相同，總功也相同，故兩滑輪組的機(jī)械效率相同，故B正確．
【例9】
9. 小剛利用如圖所示的滑輪組及相關(guān)器材進(jìn)行實驗，改變所掛物體重G，在繩自由端施加豎直向上的拉力F，使滑輪組勻速提拉重物升高相同的高度，拉力所做的總功為W，滑輪組的機(jī)械效率為η。不計繩重及輪與軸的摩擦，選項中關(guān)于物重G及對應(yīng)的W和η的關(guān)系圖象，其中正確的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】
【詳解】CD．不計繩重及輪與軸的摩擦，利用滑輪組提起物體時，克服物體重力所做的功是有用功，克服動滑輪重力所做的功是額外功，拉力所做的是總功，則有
W=W有+W額=(G+G動)h
由上式可得，動滑輪重和提升物體的高度一定時，W與G成一次函數(shù)關(guān)系，故C錯誤，D正確；
AB．滑輪組的機(jī)械效率
由上式可知，動滑輪重一定，η隨G的增大而增大，且兩者不成正比，故A錯誤，B正確。
故選BD。
【例10】
10. 滑輪組把一個物體從地面勻速提升h高度，機(jī)械效率為。對滑輪組進(jìn)行處理后，還將該物體從地面勻速提升h高度，機(jī)械效率為，發(fā)現(xiàn)>。則對滑輪組的處理方式是（ ）
A. 把動滑輪換重一些的B. 換粗一點的繩子拉
C. 在繩和輪之間加潤滑油D. 在輪與軸之間加潤滑油
【答案】D
【解析】
【詳解】A．把動滑輪換重一些的，使額外功增大，由W有=Gh可知有用功不變，總功等于有用功和額外功之和，總功會增大，由可知機(jī)械效率減小，故A不符合題意；
B．把繩子換粗一點的，繩子變重，額外功增大，總功等于有用功和額外功之和，在有用功一定時，總功增大，由可知機(jī)械效率減小，故B不符合題意；
C．在繩和輪之間應(yīng)該保持一定的摩擦力才不會打滑，故不應(yīng)在繩和輪之間加潤滑油，故C不符合題意；
D．在輪與軸之間加潤滑油可以減小摩擦，額外功減小，總功等于有用功和額外功之和，在有用功一定時，總功減小，由可知機(jī)械效率增大，故D符合題意。
故選D。
【例11】
11. 在測“滑輪組機(jī)械效率”的實驗中：
（1）該實驗需要的測量工具有__________；__________；
（2）實驗時方法正確，兩組實驗得到的數(shù)據(jù)如下表，請補(bǔ)充表中未知數(shù)據(jù)：
（3）在圖甲中畫出甲組實驗時細(xì)線的纏繞方式；（ ）
（4）乙組實驗如圖乙所示，與甲組實驗相比，彈簧測力計示數(shù)將_________，此時滑輪組機(jī)械效率將_________（選填“變大”、“變小”、“不變”），其原因是_________。
【答案】 ①. 刻度尺 ②. 彈簧測力計 ③. 87.5% ④. 78.4% ⑤. ⑥. 變小 ⑦. 變小 ⑧. 見解析
【解析】
【詳解】（1）[1][2]測滑輪組機(jī)械效率的原理是
需要測量鉤碼和繩子末端移動的距離，測量鉤碼的重力和拉力的大小，用到刻度尺和彈簧測力計。
（2）[3]第一次實驗的機(jī)械效率
[4]第二次實驗的機(jī)械效率
（3）[5]根據(jù)s=nh可知，甲組實驗時繩子的有效段數(shù)
從定滑輪開始繞，繞線方式如下圖所示：
（4）[6]乙組實驗如圖乙所示，與甲組實驗相比，繩子的有效段數(shù)是5段，物體的重力不變，則拉力變小，即彈簧測力計的示數(shù)變小。
[7][8]由表中數(shù)據(jù)可知，此時滑輪組機(jī)械效率將變小，其原因是動滑輪重增加了，所做的額外功增大，而有用功不變，總功增大了。
【例12】
12. 如圖是同學(xué)們用來測滑輪組機(jī)械效率的實驗裝置。
（1）如果鉤碼總重5.0N，每個滑輪重0.7N，不計繩重與摩擦，則鉤碼靜止時，拉力是_________N；
（2）為了準(zhǔn)確測出滑輪組的機(jī)械效率，應(yīng)豎直向上_________拉動彈簧測力計使鉤碼上升；
（3）下表是某同學(xué)測圖所示滑輪組機(jī)械效率的實驗記錄，請你幫他完成未填寫的實驗數(shù)據(jù)；
（4）實驗結(jié)束后，在全班交流實驗結(jié)果時，老師提出：如果各組所用滑輪和串繞繩子的方式不變，哪些因素會影響滑輪組的機(jī)械效率呢？
經(jīng)過大家積極思考，提出了各種猜想，概括起來有如下幾種：
猜想1：可能與勻速提升的速度大小有關(guān)；
猜想2：可能與被提升的鉤碼重有關(guān)；
猜想3：可能與勻速提升的速度大小和被提升的鉤碼重都有關(guān)；
猜想4：可能與鉤碼被提升的高度有關(guān)；
小明和小強(qiáng)分別根據(jù)各自的猜想進(jìn)行了探究，實驗記錄如下表。
小明的實驗記錄：
小強(qiáng)的實驗記錄：
①請幫助小強(qiáng)完成表中的一項計算，其數(shù)據(jù)是（ ）；
②根據(jù)他倆的實驗記錄，可得出小明和小強(qiáng)的探究結(jié)果分別是（ ）；
③歸納他倆的實驗探究，你所得到的結(jié)論是（ ）。
【答案】 ①. 1.9 ②. 勻速 ③. 30 ④. 0.5 ⑤. 0.75 ⑥. 66.7% ⑦. 83.3% ⑧. 見解析 ⑨. 見解析
【解析】
【詳解】（1）[1]觀察滑輪組發(fā)現(xiàn)，動滑輪上繩子股數(shù)n=3，鉤碼總重5.0N，每個滑輪重0.7N，則動滑輪重0.7N，不計繩重與摩擦，則鉤碼靜止時，拉力
（2）[2]根據(jù)二力平衡的知識可知，物體做勻速直線運動時，受到的力是平衡力，所以為了準(zhǔn)確測出滑輪組的機(jī)械效率，在實驗過程中，應(yīng)沿豎直方向勻速拉彈簧測力計。
（3）[3]由于動滑輪上繩子股數(shù)n=3，鉤碼上升的高度為10cm，所以彈簧測力計移動的距離
[4]由于鉤碼重5N，鉤碼上升高度為10cm，則有用功
[5]由于拉力為2.5N，彈簧測力計移動的距離為30cm，則總功
[6]由拉力做的有用功和總功可得滑輪組的機(jī)械效率
（4）①[7]由于動滑輪上繩子股數(shù)n=3，鉤碼重15N，拉力為6N，則機(jī)械效率
②[8]觀察小明的實驗記錄發(fā)現(xiàn)，控制提升物體重力相同，改變提升物體的速度，機(jī)械效率大小不變，所以可得出小明的探究結(jié)果是：滑輪組的機(jī)械效率與勻速提升的速度大小無關(guān)；觀察小強(qiáng)的實驗記錄發(fā)現(xiàn)，保持提升物體的速度相同，增大提升物體重力，機(jī)械效率也變大，所以可得出小強(qiáng)的探究結(jié)果是：滑輪組的機(jī)械效率與被提升的鉤碼重有關(guān)。
③[9]歸納小明和小強(qiáng)的實驗探究發(fā)現(xiàn)，同一滑輪組的機(jī)械效率的高低與被提升的鉤碼重有關(guān)，被提升的鉤碼越重，滑輪組的機(jī)械效率越高。
【例13】
13. 實驗桌上有帶橫桿的鐵架臺、刻度尺、彈簧測力計、細(xì)繩，另外還有鉤碼一盒，質(zhì)量不等的滑輪2個，滑輪的輪與軸之間的摩擦很小，可忽略不計。請選用上述實驗器材證明：動滑輪的機(jī)械效率與動滑輪所受重力有關(guān)。
（1）寫出實驗步驟______；
（2）畫出實驗數(shù)據(jù)記錄表格______。
【答案】 ① 見解析 ②.
【解析】
【詳解】（1）[1]根據(jù)題意可知，證明動滑輪的機(jī)械效率與動滑輪所受重力是否有關(guān)，在不同的動滑輪上掛上重力相同的鉤碼，向上勻速拉動鉤碼，測出拉力大小、物體上升的高度，然后用機(jī)械效率公式求出滑輪組的機(jī)械效率，分析實驗數(shù)據(jù)，得出實驗結(jié)論，實驗步驟如下所示：
①將彈簧測力計調(diào)零，按示意圖組裝實驗器材；
②用調(diào)好的彈簧測力計分別測出一個鉤碼、一個動滑輪所受的重力，分別用G、G動表示，用彈簧測力計豎直向上勻速拉繩子自由端，繩子自由端所受拉力用F表示，繩子自由端移動的距離用s表示，鉤碼上升的高度用h表示，用彈簧測力計測出拉力F，用刻度尺分別測出s和h，并把測量數(shù)據(jù)記錄在表格中；
③用彈簧測力計測出另外一個動滑輪所受重力，保證所掛鉤碼不變，仿照步驟②分別測出對應(yīng)的F、s、h，并把測量數(shù)據(jù)記錄在表格中；
④利用公式計算兩次實驗動滑輪的機(jī)械效率η，并將η值記錄在表格中；
⑤分析比較兩組數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。
（2）[2]由（1）可知，實驗中需要測量滑輪重、鉤碼重、鉤碼上升的距離、拉力、繩子自由端移動的距離，并需要算出η值，填入表格中，所以實驗數(shù)據(jù)記錄表如下表所示：
【例14】
14. 實驗臺上有組裝好的實驗裝置，如圖所示，其中彈簧測力計的量程為0~5N，另外還有質(zhì)量均為100g的鉤碼六個（圖中未畫出）。要求利用上述實驗裝置和鉤碼設(shè)計一個實驗證明：用滑輪組提升重物時，如果滑輪組的機(jī)械效率不變，則有用功跟總功成正比。請寫出實驗步驟并設(shè)計實驗數(shù)據(jù)記錄表格。
（1）實驗步驟
（2）實驗數(shù)據(jù)記錄表格。
【答案】見解析
【解析】
【詳解】（1）實驗步驟：①將彈簧測力計調(diào)零，按示意圖組裝實驗器材②在動滑輪掛鉤上掛2個鉤碼，用彈簧測力計豎直向上勻速拉繩子自由端。2個鉤碼的總質(zhì)量用m表示，繩子自由端所受拉力用F表示，繩子自由端移動的距離用s表示，鉤碼上升的高度用h表示。將m的數(shù)值記錄在表格中，用彈簧測力計測出F，用刻度尺分別測出s、h，并把測量數(shù)據(jù)記錄在表格中；③保持動滑輪所掛鉤碼個數(shù)不變，依次改變繩子自由端移動的距離s，仿照步驟②再做5次實驗，將各次的m數(shù)值記錄在表格中，分別測量各次的F、s、h，并把各次的測量數(shù)據(jù)記錄在表格中。④利用W總=Fs，計算出各次的總功W總，用W有用=Gh=mgh，計算出各次的有用功W有用，并將各次的總功、有用功記錄在表格中。
（2）實驗數(shù)據(jù)記錄表：
【例15】
15. 工人用如圖所示裝置在10s內(nèi)將質(zhì)量為45kg的貨物勻速提升2m，此過程中拉力的功率為120W。不計繩重和輪與軸的摩擦。g取10N/kg，求：
（1）有用功；
（2）工人的拉力；
（3）滑輪組的機(jī)械效率。
【答案】（1）900J；（2）200N；（3）75%
【解析】
【詳解】解：（1）貨物所受的重力為
提升貨物所做的有用功為
（2）根據(jù)可得，拉力做的總功為
由圖可知，繩子的段數(shù)n=3，則繩端移動的距離為
根據(jù)W= Fs可得，工人的拉力為
（3）滑輪組的機(jī)械效率為
答：（1）有用功是900J；
（2）工人的拉力為200N；
（3）滑輪組的機(jī)械效率為75%。
【例16】
16. 如圖所示是用動滑輪運送貨物A的示意圖．在拉力F的作用下，重400N的貨物A在20s的時間里，勻速豎直上升了8m．在這個過程中，拉力F做功的功率為200W．不計繩重和滑輪與軸的摩擦．求：
（1）有用功W有；
（2）動滑輪勻速提升貨物A的機(jī)械效率η；
（3）動滑輪所受的重力G動．
【答案】（1）3200J （2）80% （3）100N
【解析】
【分析】由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)n=2，s=2h；
（1）根據(jù)W=Gh求出人做的有用功；
（2）根據(jù)W=Pt求出總功，根據(jù)效率公式求出滑輪組的機(jī)械效率；
（3）不計繩重和滑輪與軸的摩擦，根據(jù)得到動滑輪的重．
【詳解】（1）人做的有用功：W有=Gh=400N×8m=3200J；
（2）人做總功：W總=Pt=200W×20s=4000J；
滑輪組的機(jī)械效率：；
（3）由圖知n=2，s=2h=2×8m=16m，
已知W總=4000J，由W總=Fs可得拉力：，
不計繩重和滑輪與軸的摩擦，拉力，
動滑輪的重：G動=2F-G=2×250N-400N=100N．
【例17】
17. 在維修汽車發(fā)動機(jī)時，用如圖所示的滑輪組把汽車?yán)锏陌l(fā)動機(jī)提起來．當(dāng)卷揚機(jī)用750N的力拉鋼絲繩，使發(fā)動機(jī)在10s內(nèi)勻速上升1m的過程中，滑輪組的機(jī)械效率為80%．不計繩重和繩與滑輪之間的摩擦，下列判斷正確的是（ ）
A. 動滑輪的重力為450N
B. 發(fā)動機(jī)的重力為1800 N
C. 卷揚機(jī)做的有用功為2250J
D. 卷揚機(jī)做功的功率為225W
【答案】ABD
【解析】
【詳解】AB．由圖可知，承重的繩子段數(shù)n=3，
則由
η=，
得到發(fā)動機(jī)的重力：
G發(fā)動機(jī)=ηnF=80%×3×750N=1800N，
不計繩重和繩與滑輪之間的摩擦，由F=（G發(fā)動機(jī)+G輪）可得，動滑輪的重力：
G輪=3F-G=3×750N-1800N=450N，
故AB正確；
C．卷揚機(jī)繩子移動的距離：
s=3h=3×1m=3m，
拉力做功：
W總=Fs=750N×3m=2250J，
卷揚機(jī)做的有用功：
W有用=ηW總=80%×2250J=1800J，
故C錯誤；
D．用750N的拉力通過此滑輪組提升發(fā)動機(jī)，使其在10s內(nèi)勻速上升1m，卷揚機(jī)做功的功率：
P==225W，
故D正確．
【例18】
18. 如圖所示，工人用滑輪或滑輪組提升重物，每只滑輪質(zhì)量均相同，若把同一貨物勻速提升相同的高度（不計繩子和滑輪間的摩擦），下列說法正確的是（ ）
A. 使用C滑輪組與使用D滑輪組一樣省力
B. 使用D滑輪組最省力
C. 其中機(jī)械效率最高的是使用C滑輪組
D. 其中機(jī)械效率最高的是使用B滑輪
【答案】D
【解析】
【詳解】AB．由圖C可知繩子的有效股數(shù)為3，圖D中繩子的有效股數(shù)為2，由F=可知，把同一貨物勻速提升相同的高度（不計繩子與滑輪間的摩擦）時，使用C滑輪組比使用D滑輪組更省力，故AB不正確；
CD．由W=Gh可知，把同一貨物勻速提升相同的高度時做的有用功相同，因ACD中都需要提升動滑輪的重力做額外功，B中不需要，所以，由B滑輪的機(jī)械效率最高，故C不正確，D正確。
故選D。
【例19】
19. 用相同的滑輪和繩子分別組成如圖所示的甲、乙兩個滑輪組，繩子受的拉力分別為F1、F2，保持甲、乙兩繩自由端的速度相同，把相同的物體勻速提升相同的高度，若不計繩重及軸處摩擦，下列說法正確的是
A. F1和F2大小不相等，滑輪組的機(jī)械效率相同
B. F1和F2大小不相等，F(xiàn)1和F2的功率相同
C. 繩子自由端移動的距離不相等，物體運動的時間相同
D. 繩子自由端移動的距離相等，F(xiàn)1和F2做的功相同
【答案】A
【解析】
【詳解】AB．不計繩重及摩擦，拉力
F（GG輪）
n1＝3，n2＝2，繩子受的拉力
F1（G物G輪），F(xiàn)2（G物G輪）
可得F1≠F2，∵動滑輪重相同，提升的物體重和高度相同，W額＝G輪h，W有用＝G物h，∴利用滑輪組做的有用功相同、額外功相同，總功相同，∵η，∴滑輪組的機(jī)械效率相同；已知甲、乙兩繩自由端的速度相同，而拉力不同，由P＝Fv知：拉力F1和F2的功率不相同，故A正確、B錯誤；
CD．∵繩子自由端移動的距離s＝nh，n1＝3，n2＝2，提升物體的高度h相同，∴s1＝3h，s2＝2h，可見s1≠s2；物體上升速度不同，上升高度相同，所以所用時間不同，故CD錯誤。
故選A。
【例20】
20. 某同學(xué)用滑輪組提升物體，繩子自由端豎直移動的距離隨時間變化的關(guān)系如圖中圖線a所示，物體上升的高度隨時間變化的關(guān)系如圖中圖線b所示，已知物體的質(zhì)量為450g，所用動滑輪的質(zhì)量為50g，繩子自由端的拉力F為1.3N，g取10N/kg.在0~2s的過程中，下列說法中正確的是
A. 繩子自由端移動的速度為5.0cm/s
B. 拉力F的功率為0.26W
C. 有用功為0.45J
D. 滑輪組的機(jī)械效率為90%
【答案】BC
【解析】
【詳解】A．如圖線a所示，繩子自由端移動的速度：，故錯誤；
B．拉力F的功率為：，故正確；
C．如圖線b所示，有用功為：=0.45kg× 10N/kg×0.1m=0.45J，故正確；
D．滑輪組的機(jī)械效率為： ，故錯誤．
【例21】
21. 用圖甲所示的滑輪組運送貨物上樓，每次運送的量不定，圖乙記錄了滑輪組的機(jī)械效率隨貨物重力增加而變化的圖象（不考慮繩重和摩擦）。
（1）動滑輪重力多大；
（2）求貨物重400N時滑輪組的機(jī)械效率多大。
【答案】（1）100N；（2）80%
【解析】
【分析】
【詳解】解：（1）根據(jù)圖象知，當(dāng)貨物重為100N時，滑輪組的機(jī)械效率為50%；因為不考慮繩重和摩擦，所以滑輪組的機(jī)械效率
則動滑輪的重
G輪＝-G＝-100N＝200N-100N＝100N
（2）當(dāng)貨物重G′＝400N時，不考慮繩重和摩擦，滑輪組的機(jī)械效率
答：（1）動滑輪重力為100N；
（2）貨物重400N時滑輪組的機(jī)械效率為80%。
【例22】
22. 為了將放置在水平地面上、重G=100N的重物提升到高處。小明同學(xué)設(shè)計了圖甲所示的滑輪組裝置。當(dāng)用圖乙所示隨時間變化的豎直向下拉力F拉繩時，重物的速度v和上升的高度h隨時間t變化的關(guān)系圖像分別如圖丙和丁所示。若重物與地面的接觸面積S=5×10-2m2，不計繩重和摩擦，繩對滑輪的拉力方向均可看成在豎直方向。則下列選項正確的是（ ）
A. 在2~3s內(nèi)，拉力F的功率P為150W
B. 在0~1s內(nèi)，重物對地面的壓強(qiáng)p為600Pa
C. 在1~2s內(nèi)，拉力F做的功W為375J
D. 在2~3s內(nèi)，滑輪組的機(jī)械效率保留兩位有效數(shù)字后為53%
【答案】B
【解析】
【詳解】A．由圖可知在2~3s內(nèi)，重物做勻速運動，速度為v3=2.50m/s，拉力F3=40N，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3，拉力F下降的速度
v3′=3v3=3×2.50m/s=7.5m/s
拉力做功功率
故A錯誤；
B．從丙圖可知，物體在2~3s內(nèi)做勻速直線運動，由圖乙可知此時的拉力F3=40N，不計繩重和摩擦，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3，動滑輪的重力
G動=nF3-G=3×40N-100N=20N
在0~1s內(nèi)，拉力F1=30N，把動滑輪和重物看成整體，則這個整體受到向下的重力、向上的支持力以及三根繩向上的拉力作用處于靜止?fàn)顟B(tài)，地面對物體的支持力
F支=G+G動-3F1=100N+20N-3×30N=30N
根據(jù)力的作用是相互的，重物對地面的壓力
F壓=F支=30N
對地面的壓強(qiáng)
故B正確；
C．由圖乙和圖丙可知，在1~2s內(nèi)，拉力F2=50N，重物上升高度h2=1.25m，拉力F下降的距離
s2=3h2=3×1.25m=3.75m
拉力做的功
W=F2s2=50N×3.75m=187.5J
故C錯誤；
D．在2~3s內(nèi)，由圖乙可知此時的拉力F3=40N，滑輪組的機(jī)械效率
故D錯誤。
故選B。
【例23】
23. 如圖所示的裝置，已知物體A重為60N，在水平拉力F的作用下，物體以0.2m/s的速度做勻速直線運動，物體與水平地面之間的摩擦力為12N，若滑輪組的機(jī)械效率為80%，則在4s內(nèi)拉力F所做的功是__________J。
【答案】12
【解析】
【詳解】物體A移動的距離
s=vt=0.2m/s×4s=0.8m
克服摩擦力做的有用功
W有=fs=12N×0.8m=9.6J
在4s內(nèi)拉力F所做的功
【例24】
24. 一個質(zhì)量為70kg的工人，用圖所示的裝置（包括滑輪組及裝磚的托板）提升一堆磚。已知托板重200N，每塊磚重100N。滑輪的摩擦和繩重均可忽略不計，當(dāng)工人勻速提升10塊磚時，此裝置的機(jī)械效率為80%。那么，該人站在地面上用此裝置提升這些磚的過程中，此裝置的機(jī)械效率最高可達(dá)到_________。（取g=10N/kg，結(jié)果保留1位小數(shù)）
【答案】81.5%
【解析】
【詳解】10塊磚的重力
G=100N×10=1000N
由圖可知滑輪組動滑輪繞繩子的段數(shù)n=2，機(jī)械效率為
則拉力為
滑輪的摩擦和繩重均可忽略不計，則拉力
即
解得動滑輪的重力
G輪=50N
人的質(zhì)量為70kg，則繩端的最大拉力
F=G人=mg=70kg×10N/kg=700N
滑輪的摩擦和繩重均可忽略不計，則最大拉力
解得
G磚=1150N
因為每塊磚重100N，所以最多能提升磚的數(shù)量為
實際能提升的最大磚重
G磚′=11×100N=1100N
此時拉力
最大機(jī)械效率
【練1】
25. 如圖所示的滑輪組中，動滑輪重1N，小強(qiáng)用6N的拉力F通過該滑輪組勻速拉起重10N的物體，物體沿豎直方向上升0.4m．此過程中，額外功和機(jī)械效率分別是（ ）
A. 0.4J 83.3%B. 0.8J 91.7%C. 0.8J 83.3%D. 0.4J 91.7%
【答案】C
【解析】
【詳解】根據(jù)圖知n=2，拉力端移動距離：
s=2h=2×0.4m=0.8m，
W總=Fs=6N×0.8=4.8J，
W有用=Gh=10N×0.4m=4J，
W額=W總﹣W有用=4.8J﹣4J=0.8J；
滑輪組的機(jī)械效率：
η=W有用/W總×100%=（4J/4.8J）×100%≈83.3%；
故應(yīng)選C．
【練2】
26. 某實驗小組分別用如圖所示的甲、乙兩個滑輪組（每個滑輪重相同）勻速提起相同的重物．不計繩重及摩擦，下列說法正確的是（ ）
A. 甲圖省力 機(jī)械效率甲圖大
B. 甲圖省力 機(jī)械效率一樣大
C. 乙圖省力 機(jī)械效率一樣大
D. 乙圖省力 機(jī)械效率乙圖大
【答案】C
【解析】
【詳解】不計繩重及摩擦，拉力
F=（G物+G輪）
n1=2，n2=3
繩子受的拉力
F甲=（G物+G輪）
F乙=（G物+G輪）
乙圖省力；動滑輪重相同，提升的物體重和高度相同，W額=G輪h，W有用=G物h，利用滑輪組做的有用功相同、額外功相同，總功相同，η=，滑輪組的機(jī)械效率相同。
故選C。
【練3】
27. 如圖所示使用滑輪組提升重物時，能夠提高機(jī)械效率的方法是（ ）
A. 改變繞繩的方式B. 增加物體的提升高度
C. 減少物體的提升高度D. 增加提升物的物重
【答案】D
【解析】
【詳解】A．改變繩子的纏繞方法，對重物被拉升沒有影響，即對有用功沒影響；對動滑輪的拉升、動滑輪轉(zhuǎn)動時的摩擦也沒有影響，即不影響額外功。所以改變繞繩方式不影響機(jī)械效率，故A不符合題意；
B．增加重物提升高度的時候，繩端被拉升的距離也變長了，根據(jù)
可知機(jī)械效率并不受影響。故B不符合題意；
C．減少提升高度，與B項是一樣的道理，同樣機(jī)械效率不受影響。故C不符合題意；
D．增加重物的重力，在動滑輪、摩擦不變的情況下即額外功不變的情況下，有用功增加了，所以機(jī)械效率就提高了，故D符合題意。
故選D。
【練4】
28. 如圖所示，是用動滑輪提升物體A的示意圖．在拉力F的作用下物體A在10S內(nèi)勻速上升了1m．已知物體的重力為800N，拉力F的大小為500N．求：
（1）拉力F的功率____；
（2）動滑輪的機(jī)械效率____．
【答案】 ①. 100W ②. 80%
【解析】
【詳解】（1）由圖知，繩子自由端移動的距離，
拉力F做的總功：，
則拉力F的功率：
（2）拉力F做的有用功：
，
則動滑輪的機(jī)械效率：
【練5】
29. 工人使用如圖所示的滑輪組，在5s內(nèi)將重400N的物體A勻速提升3m，已知拉力F為250N，在此過程中，不計繩重和輪與軸間的摩擦，求：
（1）該滑輪組機(jī)械效率；
（2）工人做功的功率。
【答案】（1）80%；（2）300W
【解析】
【詳解】解：（1）由圖知，繩子的股數(shù)為n=2，則繩端移動的距離
s=2h=2
有用功
總功
該滑輪組的機(jī)械效率
（2）工人做功的功率
答：（1）該滑輪組的機(jī)械效率80%；
（2）工人做功的功率300W。機(jī)械效率強(qiáng)化
模塊要點
考査方式
學(xué)習(xí)要求
考査類型
等級劃分
4個要點
機(jī)械效率概念與計算
機(jī)械效率的概念
概念辨析
?？键c、易錯點
☆☆
機(jī)械效率的影響因素
實驗探究
?？键c、易錯點
☆☆
機(jī)械效率的簡單計算
規(guī)律應(yīng)用
?？键c
☆
滑輪組機(jī)械效率計算
滑輪組機(jī)械效率計算
規(guī)律應(yīng)用
難點
☆☆☆
斜面傾斜角θ
小車重G/N
斜面高
h/m
斜面長s/m
拉力F/N
有用功
W有/J
總功
W總/J
機(jī)械效率
12°
5
0.2
1
2.1
_____
2.1
48%
30°
5
0.5
1
3.6
2.5
_____
69%
45°
5
0.7
1
4.3
3.5
4.3
_____
序號
動滑輪重力G/N
鉤碼重力G/N
鉤碼上升高度h/m
繩的拉力F/N
動距離s/m
機(jī)械效率
①
0.1
1
0.2
0.6
0.4
83.3%
②
0.1
2
0.2
1.1
0.4
③
0.2
2
0.2
1.1
0.4
83.3%
滑輪個數(shù)
鉤碼重G/N
鉤碼上升高度h/m
拉力F/N
拉力移動距離s/m
機(jī)械效率
甲組
一定一動
19.6
0.2
11.2
0.4
_________
乙組
二定二動
19.6
0.2
5
1
_________
項目
鉤碼重G/N
力F/N
鉤碼上升的高度h/cm
彈簧測力計移動的距離s/cm
有用功
W有/J
總功
W總/J
機(jī)械效率
實驗數(shù)據(jù)
5.0
2.5
10
______
______
______
______
物理量
控制因素
鉤碼重G/N
繩端拉力F/N
機(jī)械效率
較小提升速度
10
4.2
79.4%
較大提升速度
10
4.2
79.4%
探究結(jié)果
物理量
控制因素
鉤碼重G/N
繩端拉力F/N
機(jī)械效率
大致相同的提升速度
10
4.2
79.4%
15
6.0
探究結(jié)果
機(jī)械效率強(qiáng)化
模塊要點
考査方式
學(xué)習(xí)要求
考査類型
等級劃分
4個要點
機(jī)械效率概念與計算
機(jī)械效率的概念
概念辨析
?？键c、易錯點
☆☆
機(jī)械效率的影響因素
實驗探究
常考點、易錯點
☆☆
機(jī)械效率的簡單計算
規(guī)律應(yīng)用
常考點
☆
滑輪組機(jī)械效率計算
滑輪組機(jī)械效率計算
規(guī)律應(yīng)用
難點
☆☆☆
斜面傾斜角θ
小車重G/N
斜面高
h/m
斜面長s/m
拉力F/N
有用功
W有/J
總功
W總/J
機(jī)械效率
12°
5
0.2
1
2.1
_____
2.1
48%
30°
5
0.5
1
3.6
2.5
_____
69%
45°
5
0.7
1
4.3
3.5
4.3
_____
序號
動滑輪重力G/N
鉤碼重力G/N
鉤碼上升高度h/m
繩的拉力F/N
動距離s/m
機(jī)械效率
①
0.1
1
0.2
0.6
0.4
83.3%
②
0.1
2
0.2
1.1
0.4
③
0.2
2
0.2
1.1
0.4
83.3%
滑輪個數(shù)
鉤碼重G/N
鉤碼上升高度h/m
拉力F/N
拉力移動距離s/m
機(jī)械效率
甲組
一定一動
19.6
0.2
11.2
0.4
_________
乙組
二定二動
19.6
0.2
5
1
_________
項目
鉤碼重G/N
力F/N
鉤碼上升的高度h/cm
彈簧測力計移動的距離s/cm
有用功
W有/J
總功
W總/J
機(jī)械效率
實驗數(shù)據(jù)
5.0
2.5
10
______
______
______
______
物理量
控制因素
鉤碼重G/N
繩端拉力F/N
機(jī)械效率
較小提升速度
10
4.2
79.4%
較大提升速度
10
4.2
79.4%
探究結(jié)果
物理量
控制因素
鉤碼重G/N
繩端拉力F/N
機(jī)械效率
大致相同的提升速度
10
4.2
79.4%
15
6.0
探究結(jié)果
滑輪重G動/N
鉤碼重G/N
鉤碼上升的高度h/m
拉力F/N
繩子自由端移動的距離s/m
機(jī)械效率η
滑輪重G動/N
鉤碼重G/N
鉤碼上升的高度h/m
拉力F/N
繩子自由端移動的距離s/m
機(jī)械效率η
F/N
s/m
m/kg
h/m
W總/J
W有用/J

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