TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc17035" PAGEREF _Tc17035 \h 2
\l "_Tc9089" 題型01 有用功、額外功和總功 PAGEREF _Tc9089 \h 2
\l "_Tc26079" 題型02 功率與機(jī)械效率 PAGEREF _Tc26079 \h 4
\l "_Tc3642" 題型03 杠桿機(jī)械效率 PAGEREF _Tc3642 \h 7
\l "_Tc10551" 題型04 斜面機(jī)械效率 PAGEREF _Tc10551 \h 11
\l "_Tc13508" 題型05 滑輪組機(jī)械效率 PAGEREF _Tc13508 \h 13
\l "_Tc29313" 題型06 測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率 PAGEREF _Tc29313 \h 17
\l "_Tc30292" PAGEREF _Tc30292 \h 21
\l "_Tc22827" PAGEREF _Tc22827 \h 28
題型01 有用功、額外功和總功
1.如圖所示，快遞小哥為了把較重的貨物裝入運(yùn)輸車，用同樣的器材設(shè)計(jì)了甲、乙兩種方式提升貨物。若把同一貨物勻速提升到同一高度，忽略繩重和摩擦。下列分析正確的是（ ）。
A．甲方式可以省力；
B．乙方式不能改變力的方向；
C．甲、乙兩種方式做的有用功相等；
D．甲、乙兩種方式的機(jī)械效率相等
【答案】C。
【答案】本題中有用功就是克服物體重力所做的功。對(duì)動(dòng)滑輪所做的功是額外功，總功等于有用功和額外功之和，機(jī)械效率是有用功與總功的比值。
A．由圖可知，甲方式是兩個(gè)定滑輪，定滑輪的本質(zhì)是等臂杠桿，不能省力，故A錯(cuò)誤；
B．乙方式是一個(gè)動(dòng)滑輪和定滑輪組成的滑輪組，不僅可以省力，也可以改變力的方向，故B錯(cuò)誤；
C．由題可知，甲乙兩滑輪組均將相同物體提升相同高度，由W有＝Gh可知，W甲有＝W乙有；故C正確；
D．由圖可知，甲方式是兩個(gè)定滑輪，乙方式是一個(gè)動(dòng)滑輪和定滑輪組成的滑輪組，乙方式做的額外功大于甲方式做的額外功，有用功相同、總功不相同，根據(jù)η＝×100%可知，兩個(gè)滑輪組的機(jī)械效率不相等，故D錯(cuò)誤。
2.如圖所示，小華用滑輪組水平向左勻速拉動(dòng)A物體，A物體5s內(nèi)移動(dòng)了100cm，且A物體與水平地面的摩擦力大小為12N，已知滑輪組的機(jī)械效率為80%，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）。
A．拉力F大小為4N B．繩子自由端移動(dòng)的速度為0.6m/s
C．拉力F做功的功率為3W D．拉力F在5s內(nèi)對(duì)滑輪組做的額外功為3J
【答案】A。
【解析】B．動(dòng)滑輪上有三段繩子，則n=3，5s內(nèi)繩子自由端移動(dòng)的距離s繩=ns物=3×100×10-2m=3m
繩子自由端移動(dòng)的速度
故B正確，不符合題意；
AC．物體克服摩擦力做的有用功W有=fs物=12N×100×10-2m=12J
拉力做的總功
拉力F大小
拉力F做功的功率
故A錯(cuò)誤，符合題意；C正確，不符合題意。
D．拉力F在5s內(nèi)對(duì)滑輪組做的額外功W額=W總-W有=15J-12J=3J
故D正確，不符合題意。故選A。
3．因?yàn)橛杏霉? （選填“大于”、“等于”或“小于”總功，所以機(jī)械效率總小于1?；喗M的機(jī)械效率越高，說(shuō)明額外功在總功中所占的比例就 （選填“越大”或“越小”。
【答案】小于；越小。
【解析】因?yàn)槭褂萌魏螜C(jī)械都要做額外功，且有用功與額外功之和等于總功，所以有用功一定小于總功，而機(jī)械效率等于有用功與總功的比值，所以機(jī)械效率總小于1；
滑輪組的機(jī)械效率越高，說(shuō)明有用功在總功中占的比例越大，則額外功在總功中占的比例就越小。
故答案為：小于；越小。
4.如圖甲所示，用水平拉力F1=20N拉著重為500N的物體在水平路面上勻速移動(dòng)1m的距離， 如圖乙所示，用水平拉力F2=12.5N拉著同一物體在同一路面上也勻速移動(dòng)1m的距離，求圖乙中使用動(dòng)滑輪時(shí)的：
（1）有用功；
（2）總功；
（3）機(jī)械效率。
【答案】（1）20J；（2）25J；（3）80%。
【解析】（1）由圖甲：用水平拉力F1=20N拉著重為500N的物體在水平路面上勻速運(yùn)動(dòng)，可知物體在水平面上受到的摩擦力為
對(duì)滑輪組分析，可知繩子的股數(shù)為，物體水平方向移動(dòng)的距離為
故有用功為
（2）總功為
（3）根據(jù)機(jī)械效率公式可得滑輪組的機(jī)械效率為
答：（1）有用功為20J；（2）總功為25J；（3）機(jī)械效率為80%。
題型02 功率與機(jī)械效率
1.關(guān)于功率、機(jī)械效率的說(shuō)法正確的是（ ）。
A．功率大的機(jī)器做功一定多 B．額外功占總功比值小的機(jī)器機(jī)械效率高
C．做功多的機(jī)器機(jī)械效率一定高 D．功率大的機(jī)器做功時(shí)間一定短
【答案】B。
【解析】A．功率是指做功的快慢，功率大的機(jī)器做功并不一定多，故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)機(jī)械效率公式
可知額外功占總功比值小的機(jī)器，有用功占比大，則其機(jī)械效率高，故B正確；
C．功率大的機(jī)械、做功多的機(jī)械，額外功不一定小，機(jī)械效率不一定高，故C錯(cuò)誤；
D．功率大的機(jī)器說(shuō)明做功快，但做功時(shí)間不一定短，故D錯(cuò)誤。故選B。
2．理解物理概念是學(xué)好物理的關(guān)鍵。下列關(guān)于功、功率和機(jī)械效率的說(shuō)法正確的是（ ）。
A．做有用功多的機(jī)械，機(jī)械效率一定高；
B．做功多的機(jī)械，功率一定大；
C．功率大的機(jī)械，做功一定快；
D．對(duì)機(jī)械進(jìn)行改造完善，可以使其效率達(dá)到
【答案】C。
【解析】．機(jī)械效率是有用功與總功的比值，有用功較多，總功不確定，機(jī)械效率不能確定，故錯(cuò)誤；
．功率是做功多少與所用時(shí)間的比值。做功多，時(shí)間不確定，功率大小不能確定，故錯(cuò)誤；
．功率反映做功的快慢，功率大則做功快，功率小，則做功慢，故正確；
．使用任何機(jī)械都要做額外功，所以總功一定大于有用功，即有用功與總功的比值一定小于1，也就是機(jī)械效率小于，故錯(cuò)誤。故選：。
3．如圖所示，小明分別使用甲、乙、丙三種機(jī)械勻速提升物體（繩長(zhǎng)不變），測(cè)得物體所受重力和拉力如表所示，請(qǐng)回答：甲、乙、丙的機(jī)械效率關(guān)系（ ）。
A．甲的機(jī)械效率最大B．丙的機(jī)械效率最大
C．甲、乙的機(jī)械效率相等D．甲、乙、丙的機(jī)械效率均相等
【答案】A。
【解析】由圖知：甲圖承擔(dān)物重的繩子股數(shù)為1，則拉力端移動(dòng)的距離，
拉力做的有用功，拉力做的總功，
機(jī)械效率；
乙圖承擔(dān)物重的繩子股數(shù)為2，則拉力端移動(dòng)的距離，
乙圖中的機(jī)械效率為：；
丙圖中斜面的機(jī)械效率為：。
所以乙、丙兩圖的機(jī)械效率相等，甲圖的機(jī)械效率是乙、丙圖機(jī)械效率的2倍，故正確，錯(cuò)誤。
故選：。
4.利用四個(gè)相同的滑輪，組成如圖所示的甲、乙兩個(gè)滑輪組，用同樣的時(shí)間，把質(zhì)量相等的物體提升相同的高度，則關(guān)于所用的拉力F甲和F乙，拉力做的功W甲和W乙，拉力的功率P甲和P乙，機(jī)械效率分別η甲=η乙（忽略繩重與摩擦），下列關(guān)系式正確的是（ ）。
A．F甲＜F乙η甲＞η乙 B．F甲＞F乙η甲=η乙 C．W甲＞W(wǎng)乙P甲＞P乙 D．W甲=W乙P甲=P乙
【答案】D。
【解析】由圖可知，滑輪組中，
由受力平衡可知所用拉力為
即，，則F甲＜F乙
滑輪組的機(jī)械效率為，則η甲=η乙
拉力做功為，則W甲=W乙
因所有時(shí)間相同，則拉力做功的功率為，則P甲=P乙
故ABC錯(cuò)誤、D正確。故選D。
5.如圖所示，工人用滑輪組勻速提升重800N的貨物，所用的拉力F為500N，貨物在50s內(nèi)勻速上升5m。在此過(guò)程中，有用功是_____J；拉力做功的功率是_____W；滑輪組的機(jī)械效率是_____%。
【答案】4000；100；80。
【解析】[1]工人所做的有用功為
[2]由圖可知，n=2，拉力移動(dòng)距離為
拉力做的功為
拉力做功得功率為
[3]滑輪組的機(jī)械效率。
6.小明用如圖所示滑輪組提起3個(gè)鉤碼（每個(gè)鉤碼重1.8N），勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)向上移動(dòng)30cm，用時(shí)2s，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖。則克服鉤碼重力所做有用功為_____J，拉力的功率為_____W，滑輪組的機(jī)械效率是_____%。
【答案】0.54；0.36；75。
【解析】[1]提升鉤碼的總重力為G＝3G0=3×1.8N＝5.4N
由圖可知，承擔(dān)鉤碼重力的繩子股數(shù)n＝3，則根據(jù)s＝nh可得，鉤碼升高的高度為
則克服鉤碼重力所做有用功為W有用＝Gh＝5.4N×0.1m＝0.54J
[2]由圖可知，彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)即繩端的拉力F＝2.4N，繩端移動(dòng)的距離為s＝30cm＝0.3m
拉力做的總功為W總＝Fs＝2.4N×0.3m＝0.72J
則拉力做功的功率為
[3]滑輪組的機(jī)械效率為。
題型03 杠桿機(jī)械效率
1．小明用如圖所示的裝置探究杠桿的機(jī)械效率。他將兩個(gè)鉤碼懸掛在點(diǎn)，在點(diǎn)用彈簧測(cè)力計(jì)保持豎直方向向上拉動(dòng)杠桿，使其繞點(diǎn)緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)鉤碼上升一定的高度（不計(jì)摩擦）。下列說(shuō)法正確的是（ ）。
A．杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)會(huì)變??；
B．僅增加鉤碼的個(gè)數(shù)，拉力所做的額外功增大；
C．僅將鉤碼的懸掛點(diǎn)從點(diǎn)移到點(diǎn)，拉力做的總功變大；
D．僅將拉力的作用點(diǎn)從點(diǎn)移到點(diǎn)，杠桿的機(jī)械效率不變
【答案】D。
【解析】．若彈簧測(cè)力計(jì)拉力方向一直豎直向上拉動(dòng)，阻力不變，動(dòng)力臂減小，阻力臂變小，如下圖所示：
，所以，所以動(dòng)力臂與阻力臂的比值不變，因?yàn)樽枇Σ蛔?，根?jù)杠桿的平衡條件知，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)應(yīng)該不變，故錯(cuò)誤；
．克服杠桿重力做的功為額外功，僅增加鉤碼的個(gè)數(shù)，杠桿重力和杠桿上升的高度不變，拉力所做的額外功不變，故錯(cuò)誤；
．僅將鉤碼的懸掛點(diǎn)從點(diǎn)移到點(diǎn)，鉤碼和杠桿還是上升原來(lái)的高度，有用功不變；
鉤碼由到，上升高度不變，根據(jù)數(shù)學(xué)關(guān)系可知，杠桿提升的高度減小，額外功減小，又因?yàn)榭偣Φ扔陬~外功與有用功之和，所以拉力做的總功變小，故錯(cuò)誤；
．僅將拉力的作用點(diǎn)從點(diǎn)移到點(diǎn)，鉤碼和杠桿還是上升原來(lái)的高度，則有用功不變，額外功也不變，總功不變，根據(jù)可知，效率不變，故正確。故選：。
2.如圖所示，一根質(zhì)地均勻的細(xì)木棒OC，OA=（1/4）OC，B為OC的中點(diǎn)。在C端用始終豎直向上的50N的拉力將掛在A點(diǎn)的重為180N的物體勻速提升0.1m。提升該物體做的有用功是 J,總功是 J,木棒的機(jī)械效率為 (不計(jì)摩擦)。
【答案】18；20；90%。
【解析】提升該物體做的有用功
由題意可知, OA=（1/4）OC，由比例關(guān)系可知，拉力端(C端)上升的高度s=4h=4×0.1m=0.4m,
提升該物體做的總功
木棒的機(jī)械效率。
答案為：18；20；90%。
3.由于在使用杠桿時(shí)的摩擦非常小，故杠桿是一種機(jī)械效率非常高的簡(jiǎn)單機(jī)械。如圖所示，若用一根機(jī)械效率為90%的杠桿將一個(gè)720N的物體提升5cm。求：
（1）有用功為多少？
（2）需要做多少總功？
（3）若手對(duì)杠桿向下的力為200N，求杠桿的動(dòng)力臂與阻力臂的比值為多少？
【解析】G=720N，h=5cm=0.05m，η=90%；
（1）W有用=Gh=720N×0.05m=36J；
（2）∵η=∴W總===40J；
（3）∵F1L1=F2L2 ∴===18：5。
答：（1）有用功為36J；（2）總功為40J；（3）若手對(duì)杠桿向下的力為200N，求杠桿的動(dòng)力臂與阻力臂的比值為18：5。
4.某小組同學(xué)在用杠桿測(cè)定機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中。
（一）小敏用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定杠桿的機(jī)械效率．實(shí)驗(yàn)時(shí)，豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使掛在杠桿下面的鉤碼緩緩上升。
（1）實(shí)驗(yàn)中，測(cè)力計(jì)的示數(shù)F為______N，鉤碼總重G為1.0N，鉤碼上升高度h為0.1m時(shí)，C點(diǎn)上升了30cm，則杠桿的機(jī)械效率為________%。
（2）實(shí)驗(yàn)中若提升的鉤碼重一定，則影響杠桿機(jī)械效率的主要因素是______________。
（3）若只將鉤碼的懸掛點(diǎn)由A移至B，仍將鉤碼提升相同的高度，則杠桿的機(jī)械效率將_________（選填“變大”、“變小”或“不變”）。
（二）小王用如圖所示的另一實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量杠桿的機(jī)械效率。O為杠桿的轉(zhuǎn)軸，不計(jì)摩擦。實(shí)驗(yàn)時(shí)，給B端施加豎直向下的力，使掛在杠桿A端的鉤碼緩緩上升．（圖中杠桿為質(zhì)量分布均勻的直棒）下表是提升物體時(shí)采集到的數(shù)據(jù):
（1）第①組實(shí)驗(yàn)中，杠桿的機(jī)械效率為_________。
（2）由________三組實(shí)驗(yàn)，可以初步得出的結(jié)論:相同的杠桿，提升的物體越重效率越高。
（3）該實(shí)驗(yàn)中杠桿的效率總小于100%的原因是杠桿有自重，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知道杠桿的自重為_______N。
【答案】0.5；66.7%；杠桿的重力；變大；80%；1、2、4；2。
【解析】（一）（1）由圖可知，彈簧測(cè)力計(jì)的分度值是0.1N，所以它的示數(shù)是0.5N；
在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，有用功是：，
總功是：，
所以杠桿的機(jī)械效率是：；
（2）有用功是提升鉤碼所做的功，額外功主要是克服杠桿重力做的功，影響機(jī)械效率的因素主要是有用功和總功所占的比例；提升的鉤碼重一定說(shuō)明有用功一定，所以影響杠桿機(jī)械效率的主要因素是杠桿自身的重力；
（3）鉤碼的懸掛點(diǎn)在A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)，O點(diǎn)C點(diǎn)位置不變，仍將鉤碼提升相同高度，有用功不變；額外功是提升杠桿做的功，懸掛點(diǎn)A移到B后杠桿實(shí)際提升高度變小，所以額外功變小，總功變小，因此杠桿的機(jī)械效率變大。
（二）（1）第①組實(shí)驗(yàn)中，杠桿的機(jī)械效率為:
（2）根據(jù)控制變量法思想，為了比較同一杠桿在提升物體時(shí)機(jī)械效率與物重大小的關(guān)系，應(yīng)保持物重大小不同，但提升物體高度必須相同的三組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較，所以只有1、2、4三組實(shí)驗(yàn)符合題意；
（3）假設(shè)杠桿自重為G桿，因?yàn)楦軛U為質(zhì)量分布均勻的直棒，所以它重心O′在桿的幾何中心處，則以第三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為例：
W有=G物hA=2N×0.06m=0.12J，
W總=FhB=5N×0.03m=0.15J，
W額=W總-W有=0.15J-0.12J=0.03J；
根據(jù)OA與OB所在的兩個(gè)三角形相似的幾何關(guān)系可知LOA：LOB=hA:hB=2:1，所以其重心在桿的中點(diǎn)位置處，
因?yàn)長(zhǎng)OA：LOB=2:1，可以設(shè)LOA=2l，LOB=l，
又所以可推知該重心O′到O的距離為0.5l，則LO′O：LOB=0.5l：l=1:2，
根據(jù)幾何關(guān)系可知重心O′垂直上升高度為B下降高度的一半即0.015m，
則W額=0.015m×G桿=0.03J，所以G桿=2N。
題型04 斜面機(jī)械效率
1．如圖所示，有一斜面長(zhǎng)為、高為，現(xiàn)用力沿斜面把物重為的物體從底端勻速拉到頂端。已知物體受到斜面的摩擦力為，則斜面機(jī)械效率的正確表達(dá)式為（ ）。
A．B．C．D．
【答案】B。
【解析】由題知，斜面的高為、物體的重力為，拉力做的有用功：，
斜面長(zhǎng)為、拉力為，拉力做的總功：，
拉力做的額外功：，斜面的機(jī)械效率為：，故正確；
選項(xiàng)中，是有用功與額外功的比值，不是機(jī)械效率，故錯(cuò)誤；
選項(xiàng)中，是有用功與總功、額外功之和的比值，不是機(jī)械效率，故錯(cuò)誤；
選項(xiàng)中，是有用功與總功、額外功之差的比值，不是機(jī)械效率，故錯(cuò)誤。故選：。
2.如圖所示，同一物體（質(zhì)量為先用滑輪組（如圖甲）勻速提升，后沿斜面（如圖乙）勻速提升，兩次提升高度均為，兩次拉力大小均為，斜面長(zhǎng)，則這兩次提升物體的機(jī)械效率比較（ ）。
A．條件不足無(wú)法比較 B． C． D．
【答案】C。
【解析】?jī)纱翁嵘矬w時(shí)，提升物體的高度相同，根據(jù)公式可知，有用功是相同的；
兩次的拉力是相同的，
由圖可知，有三段繩子拉著動(dòng)滑輪，則繩子自由端通過(guò)的距離為物體上升高度的3倍，即；
物體在斜面通過(guò)的距離為，
根據(jù)公式可知，利用滑輪組做的總功較大，
有用功相同，利用滑輪組提升物體做的總功較大，
則根據(jù)機(jī)械效率的公式可知，利用滑輪組提升物體的機(jī)械效率較小，即機(jī)械效率。
故選：。
3.如圖所示，斜面長(zhǎng)10m，高4m。用平行于斜面F=50N的拉力，將重100N的物體，從斜面的底端勻速拉到頂端。在此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（ ）。
A．利用此裝置既可以省力，也可以省功 B．物體受到的摩擦力為50N
C．對(duì)物體所做的有用功為500J D．該斜面的機(jī)械效率為
【答案】D。
【解析】A．使用任何機(jī)械都不省功，所以利用此裝置不能省功，故A錯(cuò)誤；
BC．由題意知，將物體從斜面底端勻速拉到頂端所做的有用功W有=Gh=100N×4m=400J
所做的總功W總=Fs=50N×10m=500J
額外功W額=W總-W有=500J-400J=100J
物體所受的摩擦力
故BC錯(cuò)誤；
D．該斜面的機(jī)械效率，故D正確。故選D。
4.如圖所示，斜面長(zhǎng)，高。工人在6s內(nèi)將重的物體從底端沿斜面向上勻速拉到頂端，拉力是。此過(guò)程中工人做的有用功為______J，斜面的機(jī)械效率為_______。
【答案】360；80。
【解析】(1)工人利用斜面提升重物，所做的有用功W有用=Gh=600N0.6m=360J
即此過(guò)程中工人做的有用功為360J。
(2)斜面的機(jī)械效率η===80
即斜面的機(jī)械效率為80。
5.如圖所示，斜面與水平地面夾角為30°，某快遞員用500N的力，將重800N的貨物沿斜面勻速推上車廂，不考慮斜面形變，貨物所受摩擦力方向沿斜面向_____；斜面的機(jī)械效率為_____。不改變斜面與地面夾角和貨物質(zhì)量，采用_____的方法可以提高斜面的機(jī)械效率。
【答案】①下；②80% ；③減小木板粗糙程度。
【解析】[1]貨物相對(duì)斜面向上運(yùn)動(dòng)，所受的斜面的摩擦力沿斜面向下。
[2]如圖所示，斜面的長(zhǎng)度為l，其高度
斜面的機(jī)械效率
[3]斜面與地面夾角和貨物質(zhì)量不變，即有用功保持不變，可通過(guò)減少額外功來(lái)提高斜面的機(jī)械效率。為了減少額外功，可減小摩擦力，壓力不變時(shí)，可通過(guò)改變接觸面的粗糙程度來(lái)改變摩擦，所以可通過(guò)減小木板表面的粗糙程度來(lái)提高機(jī)械效率。
題型05 滑輪組機(jī)械效率
1.以下方法不能提高滑輪組的機(jī)械效率的是（ ）。
A.在滑輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸中加潤(rùn)滑油，以減小摩擦力；
B.減小動(dòng)滑輪的自重；
C.盡量增大所提升物體的重力；
D.盡量使物體移動(dòng)的距離增大
【答案】D。
【解析】機(jī)械效率為有用功與總功的比，增加有用功或減少額外功可以提高效率。
A. 在滑輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸中加潤(rùn)滑油，以減小摩擦力，可以減小克服摩擦力做的額外功，能提高機(jī)械效率；
B. 提升滑輪做的功為額外功，所以減小滑輪的自重，即減小了額外功，可以提高效率；
C. 使用同一滑輪組做功時(shí)，額外功是基本不變的，當(dāng)盡量增大所提升物體的重力時(shí)，有用功增加，有用功占的比例增加，即機(jī)械效率會(huì)提高；
D. 根據(jù)可知，距離在計(jì)算效率時(shí)會(huì)約去，即機(jī)械效率跟提升物體的高度無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤。
故D錯(cuò)誤，符合題意。
2．如圖所示，用完全相同的四個(gè)滑輪組成甲、乙兩個(gè)滑輪組，在各自的自由端分別施加和的拉力，在相同的時(shí)間內(nèi)將相同的物塊提升相同的高度（不計(jì)繩重、滑輪與軸之間的摩擦）。下列說(shuō)法正確的是（ ）。
A．拉力小于
B．甲圖中繩子自由端移動(dòng)的速度大于乙圖中繩子自由端移動(dòng)的速度
C．甲、乙滑輪組的機(jī)械效率相等
D．甲、乙兩滑輪組繩子自由端移動(dòng)的距離相等
【答案】C。
【解析】．不計(jì)繩重、滑輪與軸之間的摩擦，拉力，
從圖中可知，，
所以繩子自由端的拉力：，，所以，故錯(cuò)誤；
．在相同的時(shí)間內(nèi)將相同的物塊提升相同的高度，由可得物塊提升的速度相同，繩子自由端移動(dòng)的速度，，，所以，故錯(cuò)誤；
．因?yàn)槭褂孟嗤幕啠瑒?dòng)滑輪重相同，提升的物體重和高度相同，，，
所以利用滑輪組做的有用功相同、額外功相同，則總功相同；由可知兩滑輪組的機(jī)械效率相同，故正確；
．設(shè)物體上升的高度為，根據(jù)可知，甲滑輪組繩子自由端移動(dòng)的距離，乙滑輪組繩子自由端移動(dòng)的距離，所以，故甲、乙兩滑輪組繩子自由端移動(dòng)的距離不相等，故錯(cuò)誤。
故選：。
3.甲乙兩個(gè)滑輪組如圖所示，其中的每一個(gè)滑輪都相同，用它們分別將重物G1、G2提高相同的高度，不計(jì)滑輪組的摩擦，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（ ）。
A．若G1=G2，拉力做的有用功相同；
B．若G1=G2，拉力做的總功不相同；
C．若G1=G2，甲的機(jī)械效率大于乙的機(jī)械效率；
D．用甲乙其中的任何一個(gè)滑輪組提起不同的重物，機(jī)械效率不變
【答案】D。
【解析】A．若G1=G2，將兩個(gè)重力相同的物體提高相同的高度，據(jù)W=Gh知，拉力做的有用功相同，故A正確，不符合題意；
B．由圖示知，不計(jì)滑輪組摩擦，甲滑輪組提起一個(gè)動(dòng)滑輪，乙滑輪組提起兩個(gè)動(dòng)滑輪，甲所做的額外功比乙所做的額外功小，G1=G2時(shí)，所做的有用功相同，所以拉力所做的總功不相同，故B正確，不符合題意；
C．若G1=G2，則兩個(gè)滑輪組所做的有用功相同，甲的額外功小于乙的額外功，甲的總功小于乙的總功，據(jù)知，甲的機(jī)械效率大于乙的機(jī)械效率，故C正確，不符合題意；
D．用相同的滑輪組提起不同的重物，物重起重，機(jī)械效率越高，故D錯(cuò)誤，符合題意。故選D。
4.在建筑工地，用如圖所示的滑輪組把建筑材料運(yùn)送到高處。當(dāng)電動(dòng)機(jī)用1000N的力拉鋼絲繩，使建筑材料在10s內(nèi)勻速上升1m的過(guò)程中，額外功為300J，g取10N/kg。則下列說(shuō)法中正確的是（ ）。
A．動(dòng)滑輪重為300N；
B．電動(dòng)機(jī)對(duì)鋼絲繩做功的功率為100W；
C．滑輪組的機(jī)械效率為70%；
D．建筑材料的質(zhì)量為270kg
【答案】D。
【解析】A．由圖知，n=3，額外功為300J，若忽略繩重和摩擦，動(dòng)滑輪的重力
但題目中缺少條件“忽略繩重和摩擦”，則動(dòng)滑輪的重力不等于300N，故A錯(cuò)誤；
B．繩子自由端移動(dòng)的距離s=3h=3×1m=3m
電動(dòng)機(jī)對(duì)鋼絲繩做功W總=Fs=1000N×3m=3000J
電動(dòng)機(jī)對(duì)鋼絲繩做功的功率為
C．滑輪組的機(jī)械效率為
D．建筑材料的重力
建筑材料的質(zhì)量為，故D正確。故選D。
5.2022年冬季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)主辦城市是北京，北京成為第一個(gè)舉辦過(guò)夏季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)和冬季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)以及亞洲運(yùn)動(dòng)會(huì)三項(xiàng)國(guó)際賽事的城市。在某場(chǎng)館建設(shè)中，采用如圖所示的裝置，滑輪組懸掛在水平支架上，工人站在水平地面上，豎直向下拉動(dòng)繩子自由端，使物體A在5s內(nèi)勻速上升了1m．已知物體A重400N，該工人重500N，兩個(gè)滑輪質(zhì)量相等，不計(jì)滑輪組的繩重和摩擦，滑輪組的機(jī)械效率為80%．關(guān)于該過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（ ）。
A．水平地面對(duì)工人的支持力為300N B．動(dòng)滑輪重為50N
C．人對(duì)繩子拉力的功率為120W D．支架受到滑輪組的拉力為850N
【答案】D。
【解析】AB．設(shè)動(dòng)滑輪的重力為，則有，解得
人對(duì)繩子的拉力
水平地面對(duì)工人的支持力為，故AB錯(cuò)誤；
C．繩子自由端上升的速度
人對(duì)繩子拉力的功率為，故C錯(cuò)誤；
D．支架受到滑輪組的拉力為850N，故D正確。故選D。
6.小明家裝修房屋，一箱質(zhì)量為的建筑材料放在水平地面上，它與水平地面的接觸面積是。裝修工人用的拉力通過(guò)如圖所示的滑輪組將建筑材料勻速提升，用時(shí)。（）求：
（1）建筑材料放在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（2）拉力的功率；
（3）滑輪組的機(jī)械效率。
【答案】（1）；（2）；（3）。
【解析】（1）建筑材料的重力
建筑材料放在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)
（2）滑輪組的動(dòng)滑輪繞2段繩，繩子自由端移動(dòng)的距離
拉力做的總功
拉力的功率
（3）有用功為
滑輪組的機(jī)械效率
答：（1）建筑材料放在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)是；（2）拉力的功率是；（3）滑輪組的機(jī)械效率是。
題型06 測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率
1．在“測(cè)量滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，用同一滑輪組進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn)，得出的數(shù)據(jù)如下表，分析數(shù)據(jù)，下列說(shuō)法正確的是（ ）。
A．此實(shí)驗(yàn)中至少需要2個(gè)動(dòng)滑輪；
B．第1次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中機(jī)械所做有用功為20；
C．第2次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中滑輪組的機(jī)械效率約為；
D．比較兩次實(shí)驗(yàn)說(shuō)明同一機(jī)械提升貨物越重，滑輪組的機(jī)械效率越高
【答案】D。
【解析】．由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，滑輪組承重繩子的有效股數(shù)，所以此實(shí)驗(yàn)中需要1個(gè)動(dòng)滑輪就行，故錯(cuò)誤；
．第1次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中機(jī)械所做有用功為：，故錯(cuò)誤；
．根據(jù)，故錯(cuò)誤；
．比較兩次實(shí)驗(yàn)知同一滑輪組，物體的重力越大，滑輪組的機(jī)械效率越高，故正確。
故選：。
2.用圖甲滑輪組做“探究動(dòng)滑輪的重對(duì)滑輪組機(jī)械效率的影響”實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中把不同的磁鐵吸附在動(dòng)滑輪邊框上以改變滑輪的重，每次實(shí)驗(yàn)都勻速拉動(dòng)繩端使物體上升10cm。不計(jì)繩重，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表。
（1）每次實(shí)驗(yàn)繩端移動(dòng)距離為______cm；
（2）第2次實(shí)驗(yàn)中拉力F的示數(shù)如圖乙，讀數(shù)為______N，第2次實(shí)驗(yàn)滑輪組的機(jī)械效率為______%。分析數(shù)據(jù)可知：在物重不變的情況下，動(dòng)滑輪越重滑輪組的機(jī)械效率越______；
（3）實(shí)驗(yàn)中若僅增大繩端移動(dòng)的距離，則滑輪組的機(jī)械效率將______；
（4）本實(shí)驗(yàn)中，在物重不變的情況下，動(dòng)滑輪變重時(shí)，由摩擦引起的額外功占總額外功的比例______（選填“變大”“變小”或“不變”）。
【答案】 ①. 30；②. 2.5；③. 80；④. 低；⑤. 不變；⑥. 變小。
【解析】（1）[1]從圖甲可以看出，繩子承重股數(shù)為n=3，因此繩端移動(dòng)距離為
（2）[2]測(cè)力計(jì)的分度值為0.1N，從圖乙看出，其讀數(shù)為2.5N。
[3]第2次實(shí)驗(yàn)中，滑輪組的機(jī)械效率為
[4]分析數(shù)據(jù)可知，在物重不變的情況下，從實(shí)驗(yàn)1至實(shí)驗(yàn)4，動(dòng)滑輪的重力逐漸變大，滑輪組的機(jī)械效率逐漸變小，故動(dòng)滑輪越重滑輪組的機(jī)械效率越低。
（3）[5]實(shí)驗(yàn)中若僅增大繩端移動(dòng)的距離，根據(jù)
可知，滑輪組的機(jī)械效率將不變。
（4）[6]四次實(shí)驗(yàn)中，物體上升的高度為
有用功為
第1次實(shí)驗(yàn)中，克服動(dòng)滑輪的重力所做的額外功
總功
摩擦引起的額外功為
摩擦引起的額外功占總額外功的比例為
第3次實(shí)驗(yàn)中，克服動(dòng)滑輪的重力所做的額外功
總功為
摩擦引起的額外功為
摩擦引起的額外功占總額外功的比例為
第4次實(shí)驗(yàn)中，克服動(dòng)滑輪的重力所做的額外功
總功為
摩擦引起的額外功為
摩擦引起的額外功占總額外功的比例為。
由此可知，在物重不變的情況下，動(dòng)滑輪變重時(shí)，由摩擦引起的額外功占總額外功的比例變小。
3.在“測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表所示，第三次實(shí)驗(yàn)時(shí)的拉力如圖所示。
（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)豎直向上___________拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)使鉤碼上升；
（2）表格中編號(hào)①的數(shù)據(jù)應(yīng)為___________；編號(hào)②的數(shù)據(jù)應(yīng)為___________；
（3）比較實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：使用同樣的滑輪組，提升的物體越重，滑輪組的機(jī)械效率越___________；
（4）如果在第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)，忽略繩重和摩擦，可以計(jì)算出動(dòng)滑輪的重力為___________N；
（5）結(jié)合生產(chǎn)生活實(shí)際，用滑輪組提升重物時(shí)，下列選項(xiàng)中也可提高機(jī)械效率的是___________。
A．增大繩重
B．減輕動(dòng)滑輪重
C．加快物體提升的速度
【答案】勻速；2.2；88.9%；高；0.4；B。
【解析】（1）[1]實(shí)驗(yàn)中應(yīng)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)使鉤碼上升，此時(shí)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，測(cè)力計(jì)示數(shù)大小才等于拉力大小。
（2）[2]由圖知，1N之間有10個(gè)小格，每個(gè)小格代表0.1N，彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.1N，測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2.2N，故拉力為2.2N。
[3]第2次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率為
（3）[4]實(shí)驗(yàn)選用的同一滑輪組，動(dòng)滑輪的重力不變，由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可知，同一滑輪組提升的物體越重，即做的有用功越大，因?yàn)樽龅念~外功不變，故滑輪組的機(jī)械效率越高。
（4）[5]根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在第一次實(shí)驗(yàn)做的總功
做的有用功為
做的額外功為
因忽略繩重和摩擦，故所做額外功是克服動(dòng)滑輪重力所做的功，則動(dòng)滑輪的重力為
（5）[6]A．增大繩重，增大了額外功，有用功與總功的比值變小，機(jī)械效率變小，故A不符合題意；
B．減輕動(dòng)滑輪重，減小了額外功，有用功與總功的比值變大，機(jī)械效率大，故B符合題意；
C．滑輪組的機(jī)械效率為；
可知，滑輪組的機(jī)械效率與鉤碼上升的高度無(wú)關(guān)，再根據(jù)可知，機(jī)械效率與物體提升的速度無(wú)關(guān)，故C不符合題意。故選B。
1.（2023·阿壩州）某實(shí)驗(yàn)小組分別用如圖所示的甲、乙兩個(gè)滑輪組（每個(gè)滑輪等重），在相同時(shí)間內(nèi)把重物G提升相同高度，F(xiàn)1和F2大小相等，不計(jì)繩重及摩擦，下列說(shuō)法正確的是（ ）。
A. 力F1和F2做功的功率相同；
B. 力F1和F2做的總功相同；
C. 乙滑輪組更省力，兩個(gè)滑輪組機(jī)械效率一樣大；
D. 甲滑輪組的機(jī)械效率比乙滑輪組高
【答案】D。
【解析】由圖知，甲滑輪組中n＝3，乙滑輪組中n＝4. AB、若重物上升高度為h，則兩滑輪組中繩端移動(dòng)的距離分別為：s甲＝3h，s乙＝4h；
甲滑輪組中拉力做的總功為W甲總＝F1?3h，
乙滑輪組中拉力做的總功為W乙總＝F2?4h，已知F1＝F2，所以W甲總＜W乙總，故B錯(cuò)誤；
已知時(shí)間相同，由公式P＝知，P甲總＜P乙總．故A錯(cuò)誤；
C、已知F1＝F2，所以省力情況相同，故C錯(cuò)誤；
D.甲、乙兩滑輪組提升的物重G相同，提升高度相同,故有用功相同，甲滑輪組中有1個(gè)動(dòng)滑輪，乙滑輪組中有2個(gè)動(dòng)滑輪，不計(jì)繩重及摩擦?xí)r，對(duì)動(dòng)滑輪做的功為額外功，所以乙滑輪組做的額外功多，
據(jù)η＝可知，η甲＞η乙，故 D正確。故選D。
2.（2023·廣安）學(xué)習(xí)了簡(jiǎn)單機(jī)械知識(shí)后，某同學(xué)自制了如圖所示的晾衣架。他將50N的衣物掛在橫桿上，拉繩使其勻速上升1.6m，用時(shí)5s（上升過(guò)程中，橫桿保持水平），此過(guò)程該裝置的機(jī)械效率為80%（不計(jì)繩重及摩擦）。下列分析正確的是（ ）。
A. 拉力做功80JB. 拉力的功率為20W
C. 動(dòng)滑輪重12.5ND. 若增大衣物的質(zhì)量，機(jī)械效率將減小
【答案】B。
【解析】A．如圖，滑輪組做的有用功
拉力做的功，故A錯(cuò)誤；
B．拉力的功率，故B正確；
C．滑輪組做的額外功
動(dòng)滑輪與橫桿的總重，則動(dòng)滑輪的重小于12.5N，故C錯(cuò)誤；
D．若增大衣物的質(zhì)量，滑輪組的額外功不變，有用功增多，由可知，機(jī)械效率將提高，故D錯(cuò)誤。故選B。
3.（2023·包頭）在小區(qū)改造工程中，工人師傅用滑輪組提升建筑材料，如圖所示?；喗M掛在固定的鋼架上，每個(gè)滑輪重為150N。繩子自由端受到的拉力F為500N，材料在30s內(nèi)勻速上升了3m，不計(jì)繩重和摩擦，下列說(shuō)法正確的是（ ）。
A. 繩子自由端速度為0.1m/s B. 拉力F的功率為50W
C. 滑輪組的機(jī)械效率為90% D. 鋼架受到的拉力為1500N
【答案】C。
【解析】A．由圖可知，動(dòng)滑輪上的繩子根數(shù)n=3，繩子在30s內(nèi)移動(dòng)的距離為
由可知，繩子自由端的速度為，故A錯(cuò)誤；
B．由可知，拉力F的功率為，故B錯(cuò)誤；
C．材料的重力為
滑輪組的機(jī)械效率為，故C正確；
D．鋼架受到的拉力為，故D錯(cuò)誤。故選C。
4.（2023·通遼）如圖所示，用滑輪組幫助汽車脫困，汽車被水平勻速拉動(dòng)1.2m時(shí)，作用在繩子自由端的拉力F為1000N，繩子自由端移動(dòng)的速度為0.6m/s，滑輪組的機(jī)械效率為80%，則下列說(shuō)法正確的是（ ）。
A. 汽車移動(dòng)速度為0.4m/s B. 拉力F做的功為1200J
C. 汽車受到的摩擦力大小為2000N D. 拉力F所做的有用功的功率為480W
【答案】D。
【解析】A．由題意可知，繩子自由端移動(dòng)的速度為v=0.6m/s，且動(dòng)滑輪上有兩股繩子承重，故可得汽車移動(dòng)的速度為
B．汽車移動(dòng)的距離為s0=1.2m，故繩子自由端移動(dòng)的距離為s=2s0=2×1.2m=2.4m
繩子自由端的拉力為F=1000N，故由W=Fs可得，拉力F做的功為W總=Fs=1000N×2.4m=2400J，故B錯(cuò)誤；
C．因滑輪組的機(jī)械效率為80%，故可得滑輪組所做的有用功為
由W=Fs可得，汽車受到繩子的拉力為
因汽車在水平方向上受到向左的繩子拉力F0和向右的摩擦力f，由力的平衡可得，汽車受到的摩擦力為
f=F0=1600N
故C錯(cuò)誤；
D．由P=Fv可得，拉力F所做的有用功的功率為P有=F0v0=1600N×0.3m/s=480W
故D正確。故選D。
5.（2023·濟(jì)寧）兩個(gè)滑輪按如圖所示的方式組合，用5N的拉力F拉動(dòng)繩端，使物體在5s內(nèi)水平向左勻速滑動(dòng)1m，物體與地面間的摩擦力為9N，則拉力F的功率為_________________W，滑輪組的機(jī)械效率為_________________。
【答案】①2；②90%。
【解析】[1]由圖可知，n=2，拉力端移動(dòng)距離s=2s物=2×1m=2m
拉力做功W總=Fs=5N×2m=10J
拉力F的功率
[2]拉力做的有用功W有=fs物=9N×1m=9J
滑輪組的機(jī)械效率η==90%。
6.（2023·瀘州）小聰探究斜面的機(jī)械效率時(shí)，將粗糙程度均勻的長(zhǎng)木板用支架支撐構(gòu)成斜面，如圖所示。用刻度尺量出斜面底端A點(diǎn)到斜面上B點(diǎn)的距離L為80cm，B點(diǎn)距水平地面高度h為20cm。沿斜面向上用0.8N的拉力F將重為2N的木塊勻速拉到B點(diǎn)，用時(shí)2s，則這段過(guò)程中拉力F做功的功率P=_________W，斜面的機(jī)械效率η=_________%，木塊在該斜面上受到的滑動(dòng)摩擦力f=________N。
【答案】①0.32；②62.5；③0.3。
【解析】[1]斜面的長(zhǎng)度L=80cm=0.8m
拉力做的總功W總=FL=0.8N×0.8m=0.64J
拉力做功功率
[2]斜面的長(zhǎng)度h=20cm=0.2m
拉力做的有用功W有用=Gh=2N×0.2m=0.4J
斜面的機(jī)械效率
[3]克服滑動(dòng)摩擦力做的額外功W額=W總-W有用=0.64J-0.4J=0.24J
由W額=fL可得物體受到的滑動(dòng)摩擦力。
7.（2023·棗莊）提高機(jī)械效率可以充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的作用，對(duì)節(jié)能減排、提高經(jīng)濟(jì)效益有重要的意義。某科技創(chuàng)新小組根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)和客觀事實(shí)，對(duì)影響滑輪組機(jī)械效率的因素作出如下猜想：
猜想I：滑輪組的機(jī)械效率與物體被提升的高度有關(guān)
猜想Ⅱ：滑輪組的機(jī)械效率與動(dòng)滑輪的重力有關(guān)
猜想Ⅲ：滑輪組的機(jī)械效率與所提物體的重力有關(guān)
根據(jù)猜想，運(yùn)用如圖甲、乙、丙所示的裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究，測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)沿豎直方向__________緩慢向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)；
（2）分析表中數(shù)據(jù)可知：第3次實(shí)驗(yàn)是利用了圖__________的裝置完成的，它的機(jī)械效率η=__________；
（3）比較2、4兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可驗(yàn)證猜想I是__________（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）的；
（4）通過(guò)比較__________（填實(shí)驗(yàn)序號(hào)）兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論：同一滑輪組提升重物時(shí)，物重越大，滑輪組的機(jī)械效率越高；
（5）通過(guò)比較2、3兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：不同滑輪組提升相同重物時(shí)，動(dòng)滑輪越重，滑輪組的機(jī)械效率__________。
【答案】①勻速；②丙；③80%；④錯(cuò)誤；⑤1、2；⑥越低。
【解析】（1）[1]實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù)，所以需要?jiǎng)蛩倬徛睦瓌?dòng)測(cè)力計(jì)，以方便讀數(shù)。
（2）[2]由表中數(shù)據(jù)可得，鉤碼移動(dòng)的距離為0.1m時(shí)，繩子端移動(dòng)的距離為0.4m，則繩子的股數(shù)為
即動(dòng)滑輪上有4股繩，所以丙圖符合題意。
[3]由表中數(shù)據(jù)可得，有用功為W有=G3h3=4N×0.1m=0.4J
總功為W總=F3S3=1.25N×0.4m=0.5J
機(jī)械效率為
（3）[4]對(duì)比2、4的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，其它條件不變，只改變物體提升的高度，機(jī)械效率是不變的，所以猜想一是錯(cuò)誤的。
（4）[5]要想得到同一滑輪組提升重物時(shí)，物重越大，滑輪組的機(jī)械效率越高的結(jié)論，需要保證滑輪組不變，重物提升的高度也不變，只改變重物的重力，所以表中1、2號(hào)實(shí)驗(yàn)符合條件。
（5）[6]對(duì)比2、3次實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，重物的重力不變，提升的高度也不變，但滑輪組中動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)增多了，且動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)越多，機(jī)械效率越低，所以可得結(jié)論：不同滑輪組提升相同重物時(shí)，動(dòng)滑輪越重，滑輪組的機(jī)械效率越低。
8.（2023·眉山）如圖所示，工人用滑輪組提升重物，已知重物重力，動(dòng)滑輪重力。在工人用力作用下，重物勻速上升，達(dá)到規(guī)定高度處。不計(jì)繩重和機(jī)械之間的摩擦。求：
（1）拉力做功的功率；
（2）滑輪組的機(jī)械效率；
（3）若用該裝置提升另一重物時(shí)，機(jī)械效率達(dá)到，則該重物的重力是多少？
【答案】（1）240W；（2）83.3％；（3）1800N。
【解析】（1）承擔(dān)物重的動(dòng)滑輪上繩子的段數(shù)，不計(jì)繩重和機(jī)械之間的摩擦，拉力
拉力移動(dòng)距離
拉力做功
拉力做功的功率
（2）滑輪組的有用功
機(jī)械效率
（3）若用該裝置提升另一重物時(shí)，機(jī)械效率達(dá)到，則
解得該重物的重力是。
答：（1）拉力做功的功率240W；（2）滑輪組的機(jī)械效率83.3％；（3）若用該裝置提升另一重物時(shí)，機(jī)械效率達(dá)到，則該重物的重力是1800N。
9.（2023·大連）將重力為1680N的建筑材料放在工地的水平地面上，與地面的接觸面積為。用如圖所示的滑輪組將建筑材料勻速提升了3m，滑輪組的機(jī)械效率是84%。試求：
（1）將建筑材料放在地面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少？
（2）滑輪組做的有用功是多少？
（3）電動(dòng)機(jī)對(duì)鋼絲繩的拉力F是多少？
【答案】（1）4200Pa；（2）5040J；（3）1000N。
【解析】（1）建筑材料放在地面上時(shí)，對(duì)地面的壓力F壓=G=1680N
建筑材料放在地面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)
（2）滑輪組做的有用功
（3）由得到總功
由圖可知，鋼絲繩的股數(shù)n=2，鋼絲繩端通過(guò)的距離s=nh=2×3m=6m
電動(dòng)機(jī)對(duì)鋼絲繩的拉力；
答：（1）建筑材料放在地面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)是4200Pa；（2）滑輪組做的有用功是5040J；（3）電動(dòng)機(jī)對(duì)鋼絲繩的拉力F是1000N。
1. （2023·錦州）如圖所示，重100N的物體A在水平拉力F的作用下以0.1m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)10s，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為20N，滑輪組的機(jī)械效率為80%。則拉力F所做的功是_________J，拉力F的功率是_________W，物體A受到的摩擦力是_________N。（不計(jì)繩重和滑輪重）
【答案】①40；②4；③32。
【解析】[1][2]不計(jì)繩重和滑輪重，由圖可知滑輪組的動(dòng)滑輪繞繩子的段數(shù)n=2，繩子自由端移動(dòng)的距離s繩=2s物=2v物t=2×01m/s×10s=2m
彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為20N，拉力就是20N，拉力做功為W總=Fs繩=20N×2m=40J
拉力做功的功率
[3]由
得到物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力f=η×2F=80%×2×20N=32N。
2. （2023·濱州）用如圖所示的裝置勻速提升浸沒(méi)在容器底部的正方體物塊A，物塊A的質(zhì)量為5kg，棱長(zhǎng)為10cm，水的深度為60cm。物塊A露出水面前滑輪組的機(jī)械效率為80%，在水中上升的時(shí)間為5s。物塊A與容器底部未緊密接觸，水對(duì)物塊A的阻力、繩子的重力、繩子與滑輪間摩擦都忽略不計(jì)，，。下列分析正確的是（ ）。
A. 物塊A的重力為50N；
B. 物塊A上升的速度為0.12m/s；
C. 物塊A露出水面前，拉力所做的有用功為20J；
D. 物塊A完全露出水面后，滑輪組的機(jī)械效率約為83.3%
【答案】ACD。
【解析】A．已知物塊質(zhì)量為5kg，由得，物塊A的重力為，故A正確；
B．已知物塊棱長(zhǎng)為10cm，水深為60cm，可知在水中上升的距離為
由得，物塊A上升的速度為，故B錯(cuò)誤；
C．物塊A露出水面前，完全浸沒(méi)在水中，可知其體積等于排開水的體積為
根據(jù)得
由題意知，物塊出水面前，拉力所做的有用功即是，物塊上升時(shí)，克服其重力和浮力得合力做的功為
故C正確；
D．物塊A露出水面前滑輪組的機(jī)械效率為80%，根據(jù)得，該過(guò)程的總功為
由圖可知，滑輪組動(dòng)滑輪繞繩子的段數(shù)是2段，繩子自由端移動(dòng)的距離
由得，繩子自由端拉力大小為
根據(jù)可知，動(dòng)滑輪得重力為
物塊A露出水面后，不在受浮力，根據(jù)可知，此時(shí)自由端的拉力為
根據(jù)題意可知，物塊A露出水面后，滑輪組的機(jī)械效率約為
故D正確。故選ACD。
3.（2023·江西）如圖所示，利用斜面將箱子推進(jìn)車廂，通常要比把箱子直接從地面搬進(jìn)車廂省力多了，某同學(xué)用的力沿斜面向上勻速推動(dòng)箱子，已知箱子質(zhì)量為，斜面長(zhǎng)，斜面高，。求：
（1）箱子受到的重力；
（2）箱子受到的摩擦力；
（3）斜面的機(jī)械效率；
（4）使用斜面推箱子時(shí)有哪些更省力的方法。
【答案】（1）；（2）20N；（3）80%；（4）見解析。
【解析】（1）箱子受到的重力G=mg=20kg×10N/kg=200N
（2）推力所做的功
有用功
額外功
斜面對(duì)箱子的摩擦力
（3）斜面的機(jī)械效率。
（4）拉動(dòng)物體沿斜面運(yùn)動(dòng)時(shí)，斜面坡度越小越省力，可適當(dāng)減小斜面的坡度。
答：（1）箱子受到的重力是；（2）箱子受到的摩擦力是20N；（3）斜面的機(jī)械效率是80%；（4）見解析。實(shí)驗(yàn)序號(hào)
物重G（N）
拉力（N）
A端上升的高度h/m
B端下降的高度s/m
杠桿的效率
1
2
5
0.04
0.02
2
4
9
0.04
0.02
89%
3
2
5
0.06
0.03
80%
4
6
13
0.04
0.02
92%
次數(shù)
鉤碼重
鉤碼上升高度
彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)
彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離
1
2
10
1.2
20
2
5
10
2.7
20
次數(shù)
G物/N
G動(dòng)/N
F/N
η/%
1
6.0
0.3
2.2
90.9
2
6.0
1.0
3
6.0
1.9
2.9
69.0
4
6.0
3.2
3.4
58.8
實(shí)驗(yàn)
次數(shù)
鉤碼所受的
重力G/N
鉤碼上升的
高度h/cm
拉力F/N
繩自由端移動(dòng)
的距離s/cm
機(jī)械效率η
1
2
10
0.8
30
83.3%
2
4
10
1.5
30
②
3
6
10
①
30
*
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
鉤碼的重力G/N
鉤碼上升高度h/m
繩端拉力F/N
繩端移動(dòng)的距離S/m
機(jī)械效率η
1
2
0.1
0.90
0.3
74.1%
2
4
0.1
1.50
0.3
88.9%
3
4
0.1
1.25
0.4
4
4
0.2
1.50
0.5
88.9%

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