12专题十二简单机械(二)——机械效率

第十二章简单机械（二）机械效率
中考透视明确航向
本专题中有关机械效率的计算及定性分析，测滑轮组的机械效率的实验等是各地普遍考查的重点•题型主
要有选择、填空、作图、实验探究及计算题等.
纵观近年全国中考题，有关机械效率的计算题常与功率、压强、密度、浮力结合在一起考查，难度明显增大.
典例探究提炼技法
考点一：机械效率概念的的理解.................... ......................... ................. .
:【解法技巧】①首先要明确机械效率的物理意义：机械效率是机械性能的重要标志之一，它反映机
:械对总功的利用率；②然后从机械效率的公式入
: n = —r~ ------ —
丨手分析：由公式* 可知，当额外
;功一定时，机械做的有用功越多，机械效率越高。

当机械所做的有用功一定时，机械做的额外功越
;少,机械效率越高。

可见，机械效率与机械是否省力、做功多少、做功快慢都无关。

【例1】：（2017?来宾）下列关于机械效率的说
法正确的是（）
A. 越省力的机械，机械效率越高
B. 做功越少的机械，机械效率越低
C. 做功越慢的机械，机械效率越低
D. 总功相同，有用功越大的机械，机械效率越高考点二：定性比较或计算机械效率的大小
■■■■■ ■■■■II ■■■■■■■■■■■■■■
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:【解法技巧】①审题：明确已知量和待求量；进
:而分析额外功产生的原因；②然后根据已知量选
择合理的公式分别表达出W有、W总；③最后利用
W有用100%变形或展开式比较或计算。

: W总
■总、
:注意：对于滑轮组来说，若已知物体移动的距离或速度，可根据承担物重或承担水平摩擦力的绳
:子段数n计算出绳子自由端移动的距离或速度.即
s绳=门人物; V F=2V G若不计摩擦或绳重，表明额外功是由于克服动滑轮的重产生的，此时额外功的大
小为：W额外=0动h.
• ■■■■■ ■ ■ ■ [■ ■ ■ ■ ■ ■
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【例2】：（2017?圭木斯）分别使用定滑轮、动滑轮、两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组，匀速提升同一物体到同一高度处，其机械效率分别为n定、n动、n组（不计绳重和摩擦，设每个滑轮质量相等），则下列选项中正确的是
（）
A. n组＜n动＜n定
B. n动＜n定v n组
C. n定＜n动＜n组
D. n定＜n组v n动
【例3】：（2017?随州）同一物体（质量为m）先用滑轮组（如图甲）匀速提升，后沿斜面（如图乙）匀速提升，两次提升高度均为h ,两次拉力大小均为34口9,斜
面长AB=2h ,则这两次提升物体的机械效率比较（）用乙
A. n 甲＞耳乙
B. n 甲v n 乙
C. n甲=n乙
D.条件不足无法比较
【例4】：（2017?德州）如图所示的滑轮组中，动滑轮重1N,小强用6N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重10N 的物体，物体沿竖直方向上升0.4m .此过程中，额外功和机械效率分别是（）;山、'
A . 0.4J 83.3% 出
B. 0.8J 91.7% 入|尸
C. 0.8J 83.3% ' J
D. 0.4J 91.7% 总
考点三：功、功率和机械效率的综合计算
【解法技巧】①认真审题，剖析题意确定各量间的: :关系。

②根据已知量和待求量的关系，结合相应的: '公式或物理量规律建立关系式。

③逐步分析、计 :算中间物理量，直至导出所求量。

注意：对于求解: :功率时一定要明确是求总功的功率还是有用功的
：
:功率。

1 ..................................................................... ....... .................................... ... ................... ..
【例5】：（2017?泰安）如图是工人利用滑轮组提升重为810N物体的示意图，某段过程中物体匀速上升的速度为0.1m/s,工人拉力F的功率为90W，物体上升10s拉力F
克服滑轮组的摩擦做的功是60J,不计绳重.求：
（1）工人拉绳子的速度；
（2）滑轮组的机械效率; （3）滑轮组中的动滑轮的重力.
【例6】：（2017?安顺）小华用如图所示的滑轮组拉 动货箱，已知货箱的质量为
60kg ，在F=50N 的拉力
作用下，货箱以0.1m/s 的速度做匀速直线运动，地面 对货箱的滑动摩擦力f 为货箱重的0.2倍.求： （1） 货箱的重力是多少？ （2） 拉力F 的功率是多少？
（3） 货箱运动了 1min ，克服摩擦所做的功是多少？ （4） 此滑轮组的机械效率是多少？
【解法技巧】①首先根据已有知识写出测量滑轮 组机械效率的原理公式。

②然后选择器材设计合
:理的实验方案。

③最后分析实验数据得出结论并 :进行简单计算。

注意：滑轮组的机械效率与绕线 :方法和重物提升高度无关；同一滑轮组机械的效 :率随所提物重增大而增大。

■
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【例7】：（2017?宜昌）小明同学做 测量滑轮组机 械效率”的实验.（如图所示），用相同的滑轮组提升 不同数量的钩码，记录数据如表所示. （1） 观察如图中测力计的 示数，表格中编号①的数值 是—，②的数值是_.
（2） 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， 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. （3）小明发现绳端移动的距离与钩码提升高度有固定 的倍数关系，于是他认为钩码数量一定时，无论将钩 码提
升多高，都不影响该滑轮组的机械效率；小芳则 认为：钩码提升的高度不同，有用功就不同，机械效 率就变化了，你认为 ___________________ 的看法是正确的.
对点实战诊断达标
1 . （2017?黄石）下列关于简单机械在实际应用中的 说法正确的是（
）
A •指甲剪是省力省功的机械
B •定滑轮不省力，但能改变力的方向
C •滑轮组既省力，又省距离，还省功
D .斜面的机械效率可以达到
100%
2 . （2017?广州）图1中力F 1水平拉动重为 G 的物体 A 在水平路面匀速移动了 s .改用滑轮组拉动 A 在同 一路面匀速移动了 s ,拉力为F 2 （如图2）.此过程 B .额外功为F 1S
D .额外功为3F 2S - F 1S
3. （2017?东营）如图所
示，
物理兴趣小组分别用甲、 乙两 个滑轮组匀速提起质量相同 的物体，不计绳重及摩擦.若 每个滑轮质量相同，对比两个 滑轮组，下列说法正确的是 （ ）
A .甲更省力，甲机械效率大
B .乙更省力，机械效率一样大
C .乙更省力，乙机械效率大
D .甲更省力，机械效率一样大 4.
（2017?南充）将一个重为4.5N 的物体沿斜面从底 端匀速拉到顶端（如图 所示），斜面长1.2m , 高0.4m ,斜面对物体的 摩擦力为0.3N （物体大 小可忽略）.则下列说 法正确的是（ ）
B .有用功0.36J,机械效率20%
C .有用功1.8J ,机械效率20%
D .总功2.16J,机械效率 83.3% 5.
（2017?西宁）如图所示，动滑轮重 3N ，用弹簧测
力计竖直向上匀速拉动绳子自由端，
1s 内将重为27N
C .机械效率为:CT
A .沿斜面向上的拉力 0.3N 考点四：测量滑轮组的机械效率实验
滑轮组（
A .总功为F 2S 屮
乙
的物体提高0.2m ,如果不计绳重及摩擦，则下列计算结
果正确的是（）
A .绳子自由端移动的速度为0.2m/s
B .滑轮组的机械效率为90%
C.提升物体所做的有用功为6J
D .弹簧测力计的示数为9N
第5题图第6题图第7题图
6. （2017?重庆）工人师傅用如图所示的滑轮组，将
重为800 N的物体缓慢匀速竖直提升3m,人对绳端的
拉力F为500N，不计绳重和滑轮转轴处的摩擦，则
（）
A .绳子自由端移动的距离为9 m
B .动滑轮的重力为200 N
C.人通过滑轮组做的有用功为1500 J
D .滑轮组的机械效率为53.3%
7. （2017?长春）如图所示，用相同的滑轮组成甲、乙两个滑轮组，分别将同一物体在相同时间内匀速提升相同高度，若不计绳重和摩擦，比较甲、乙两滑轮组，下列说法正确的是（
A.甲的拉力大
B.乙的额外功少
C.甲的拉力功率大 D .乙的机械效率低
& （2017?牡丹江）如图所示，物体重100N，用110N 的拉力将物体在2s内匀速提升0.5m,则（）
A .绳子自由端下降1m
B .物体上升的速度是0.5m/s
C.拉力的功率是27.5W
D .该装置的机械效率是45.5%
H
力
计
第8题图第9题图第10题图
9. （2017?合尔滨）用如图所示的装置研究滑轮组机
械效率，下列说法不正确的是（）A .弹簧测力计通常要竖直向上匀速拉动
B .测量机械效率的原理: x 100%
C .机械效率与动滑轮重力的大小有关
D .提高机械效率可以通过减小钩码的重力来实现
10. （2017?畐建）如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用F1、F2匀速提升重力为G A、G B
的A、B两物体，不计绳重和摩擦.若G A>G B，则
n乙；若F A=F B,则G A_______G B.（选填> ”Z” 或“=）
11. （2017?帛州）某同学利用如图所示装
置将重为500N的重物从一楼匀速上到二楼，
他在绳端施加的拉力F=300N，每层楼
高3m,不计绳重和摩擦.则他做的有用功
为 ____ J;动滑轮重为_______ N .
12. （2017?绵阳）如图是某建筑工地上提
升建筑材料的滑轮组示意图，其动滑轮质量15kg,某次提升材料质量240kg，材料在空中静止时，摩擦影
响很小，绳很轻，可以不考虑，则竖着向上的拉力F=
N ;竖着向上匀速提升材料，摩擦影响较大，实
际所用的拉力大小是1000N，并将材料提升了
10m高.则滑轮组的机械效率
是 _____ .（取g=10N/kg ）
13. （2017?盘锦）如图所示，分别用定滑
轮、动滑轮把重均为100N的物体在相同时间
内匀速提升相同的高度（不计绳重和摩擦），
每个滑轮组均为10N，则所用拉力F 甲F乙,拉力
做功的功率
械效率n甲____________ n乙.（均填
P甲_______ P乙，机
大于”、等于”或小
于”）
第13题图第14题图
14. （2017?烟台）往车上装重物时，常常用长木板搭
个斜面，把重物沿斜面推上去，如图所示，工人用3m 长的斜面，把120kg的重物提高1m,假设斜面很光滑，则需要施加的推力为 _____________ ，若实际用力为500N , 斜面的机械效率为 ____ ，重物受到的摩擦力为 ___ .（g 取10N/kg）.
15. （2017?可池）在测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用同一滑轮组提升不同的物体，如图甲、乙所示，
实验数据记录如下:
实验物体重提升高拉力绳端移动机械次数力/N度/m/N的距离/m效率n
130.1 2.00.350% 260.1①0.3②「（1）实验中要竖直向上拉动弹簧测力计，使
物体升高.
（2）图乙中弹簧测力计的示数为N，表格中②
处数据应为%.
（3）如图丙所示，将滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率（选填变大”不变”或变小”）.
16. （2016?遵义）搬运工人用如图所示的滑轮组将一
个重120N的物体匀速提升3m，所用的拉力为50N , 不计绳重及摩擦•求：
（1）滑轮组的机械效率；
（2）动滑轮的重；
（3）若用该滑轮组同时拉4个这样的物体，拉力为多大.
17..（2017?枣庄）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=4 X 103N，汽车重G车=3 X 104N，汽车匀速拉绳子时的拉力F=2 X 103N，汽车受到的阻力为车重的0.05倍•请计算：
（1）若汽车运动的速度为 1.2m/s,则将物体由井底拉至井口，需要多长时间？
（2）滑轮组的机械效率是多少？（保留一位小数）（3）汽车的牵引力是多大？
（4）将物体由井底拉至井口，汽车的牵引力做的功是多少？拓展升华提升能力
18. （2017?包头）如图所示，物体在沿斜面向上拉力
的作用下，从倾角为30°的斜面底端匀速拉到斜面的
顶端，已知物体所受重力为G,斜面的机械效率为
75% ,若物体受到的拉力和摩擦力分别用F和f表示,
则（）
A
.
F= G
6
f=—G
3
B. F= G
3
f= G
6
C. 9 F= G 3 f= G
D. F= G f^ ' G
3823
如图所示，用力F拉着重为G的
在时间t内物体上升的高度为h
，若物体的体积为V，水的密度
则下列算式正确的是（）
如图所示，动滑轮下面挂着
重为5.4N的物体，现用
2.4N的拉力，把物体匀速
提升10cm,不计一切摩擦和绳重，下列说法正确的是
（）
A .动滑轮的重力为3N
B •拉力所做功为0.24J
C .滑轮组机械效率为75%
D •若使用该滑轮组把物体从水中匀速提升到水面以上，则其机械效率将增大
第20题图第21题图
21. （多选）（2017?威海）如图所示，把重为G的
適二:
第19题图
19. （2017?兰
州）
物体竖直匀速上升,
（物体未拉出水
A .n=F B. n-
C. W 有=Gh
D. P 有=
20.
（多
选）
（2017?宜宾）
3F
(G-P Vg)h
第15题图第16题图
P
,
物体沿高为h,长为I的粗糙斜面以速度v由底端匀速拉到顶端的过程中，拉力F做的功为W,则下列选项正确的是（
）
A •拉力大小为千.
B •物体所受摩擦力大小为 '4 =
C.拉力功率的大小为一「
D .斜面的机械效率为一-
（W+Gh）
22. （多选）（2017?可北）用五个相同质量的滑轮和绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳子自由
端分别用力将重力为G的物体匀速提升，乙滑轮组的效率为n乙，不计摩擦、绳和木板的重，下列说法正确的是（）
（1- 口乙）G
C.每个滑轮重为一
乙
D .甲、乙将重物提升相同的高度，F i与F2的功率可
能相等
23. （多选）（2017?聊城）如图所示，重300N的物体在20N的水平拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了I0s,滑轮组的机械效率
为80%，则在此过程中，下列说法正确的是（）
A .绳子自由端移动的距离为2m
B .物体与地面间的滑动摩擦力为48N
C.拉力F的功率为12W
D .有用功为120J
24. （2017?隹安）小明利用斜面搬运物体的过程中, 25. （2017?南通）工人用图示装置在10s内将质量为45kg的货物匀速提升2m,此过程中拉力的功率为
120W . （g 取10N/kg ）求：
（1 ）有用功；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）若工人用此装置匀速提升其他货物，测得拉力大小为300N，额外功占总功的20%，工人提升货物的重.
26. （2017?襄阳）质量为60kg的工人用如图甲所示的
滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力
提出了一个问题：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度
有没有关
系？
”针对这个问题，他通过在斜面上拉动物
体进行了探究（如图所
示），
测得的实验数据如表中
所
示:
实验斜面的物体物体上沿斜物体移有用总功机械次数倾斜程重升高度面拉动距离功W总效率度G/N h/m力F/N S/m W 有/J/J n 1较缓
5.0
0.10 1.6
0.500.50
0.80
63% 2较陡 5.00.15 2.20.500.75 1.1068% 3最陡 5.00.25 3.10.50 1.55
（l）沿斜面拉动物体时，应使其做运动.
（2）根据表中的数据可求出第③次实验中拉力所做
的
有用功为J,机械效率是
（3）通过对上述实验数据的分析可知，斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系
是:
斜面越缓，越
（4）通过对上述实验数据的分
析,
对斜面机械效率的
冋题可获得的初步结论是：在其它条件不变的情况
下，.
rr
T
变化的图象如图乙，机械中摩擦力及绳重忽略不
计.(g=10N/kg)
(1)_________________________________________ 影响滑轮组机械效率的因素之一是_____________________ •(2)若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m作
用在钢绳上的拉力为400N,求拉力的功率.
(3)求动滑轮受到的重力.
(4)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑
轮组的机械效率最大值是多少？
简单机械(二)——机械效率
例1. D .解析：
A、机械效率是有用功与总功的比值，机械省力与否与机械效率大小没有关系，故A错误；
B、机械效率越低，说明做的功中有用功所占的比例越低，并不一定就是做的功少.故B错误；」
C、做功越慢的机械功率越小，功率与机械效率是两个没有关系的概念，不能说做功越慢的机械.机械效率越低，故
C错误；
D、机械效率是有用功与总功的比值，在总功相同时，有用功越大，机械效率就越高，故D 正确.
例2.A .解析：匀速提升同一物体到同一高度处，由W有用
=Gh可知，三种情况下做的有用功相同，大小都为W有用；不计绳子质量和摩擦，所做的额外功：W额=G动h ,使用定滑轮、动滑轮、滑轮组时，动滑轮的个数分别为0、1、2 ,使用定滑轮、动滑轮、滑轮组时，做的额外功：W 额定v W额动v W 额组，由W 总=W 有用+W 额可知三种情况下做的总功：W定v W动v W组，由
n"00%
W
总、
例3.C .解析：两次提升物体时，提升物体的高度相同，根据公式W有=Gh可知，有用功是相同的；两次的拉力是相同的，由图可知，有两端绳子拉着动滑轮，则绳子自由端通过的距离为物体上升高度的2倍，即2h ;物体在斜面通过的距离为2h，即物体在拉力的距离都是相同的，根据公式W总=Fs可知，总功也相同；有用功相同，总功相同，则根据机械效率的公式可知，机械效率也相同.
例4.C.解析：(1)由图知，n=2,拉力端移动距离s=2h=2X 0.4m=0.8m,
W 总=Fs=6N X 0.8=4.8J , W 有用=Gh=10N X
0.4m=4J, W ^=W 总—W 有用=4.8J- 4J=0.8J,
(2 )滑轮组的机械效率：n」i‘ X
W日
100%= J X 100%" 83.3%.
4・8J
例5.解析：
(1)由图可知，n=3 ,
绳端移动的速度：v绳=nv物=3 X 0.1m/s=0.3m/s,
(2)根据卩=丄=…=Fv可得，工人的拉力:
A C ，- =300N, ¥绳0. 3m/s
滑轮组的机械效率：
100%='''
3X 300N
(3)重物上升的高度: h=vt=0.1m/s X 10s=1m,
拉力做的有用功：
W有用=Gh=810N X
1m=810J ,
拉力做的总功：W ^=Fs=Fnh=300N X 3X 1m=900J , 提升动滑轮做的额外功：W轮=W总-W有用-W f=900J
—810J—60J=30J,
由W轮=G轮h可得，动滑轮的重：
—W轮3QJ
G 轮= = =30N .
h lm
答：(1) 工人拉绳子的速度是0.3m/s；
(2)滑轮组的机械效率是
90% ；
(3)滑轮组中的动滑轮的重力是30N .
例6.解析：(1 )货箱所受重力：G=mg=60kg X
10N/kg=600N ；
(2)滑轮组n值为3,绳子自由端移动速度：v绳=3v=3
X 0.1m/s=0.3m/s,
拉力的功率是P=Fv绳=50N X 0.3m/s=15W ；
(3)f=0.2G=0.2 X 600N=120N ；
由v= 得，货箱移动距离：s=vt=0.1m/s X 1 X 60s=6m, t
克服摩擦做功：W a=fs=120N X 6m=720J ；
(4)1min内绳子自由端移动距离：s绳=3s=3 X
6m=18m ,
W有用
n= X
*7
100%= I' X 100%=-
X 100%=90% ；
答：(1)货箱所受重力为 600N ; (2) 拉力F 做功的功率是 15W ;
(3) 货箱运动了 1min ，克服摩擦所做的功是 720J ; (4) 该滑轮组的机械效率是 80% .
例 7. (1) 2.3; 87%; ( 2) 一; ( 3)小明.解析： (1)
由图知，弹簧测力计的分度值为 0.1N ，弹簧测
力计的示数为2.3N ;
第三次实验滑轮组的机械效率：
%有用 _Gh _ 6NX0.5 尬辰= 2. 3NXQ ・3m *7
(2)
小明通过分析表格中的数据知，
同一滑轮组，物
体越重，机械效率越高.
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加机械效 率的，故不符合题意，
故选方法一与与本实验同理；
⑶根据" = [' =「；=：知机械效率与高 度无关，故小明的正确.
1. B •解析：A 、指甲剪由三条杠杆组成，其中既有省 力杠杆也有费力杠杆，但其最终可以达到省力的目的， 所以为省力机械，但使用任何机械都不省功，故 A 错
误；
B 、 定滑轮的实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但 可以改变力的方向，故 B 正确；
C 、滑轮组可以省力，但费距离，且不可能省功，故C 错误；
D 、使用任何机械都要做额外功，所以机械效率不可 能达到100%，故D 错误.
2. D .解析：图1中，因为物体做匀速运动， 拉力和摩 擦力平衡，所以F 1=f ；
图2中，同一物体在同一路面上匀速运动，因为压力 大小不变，接触面的粗糙程度不变， 所以摩擦力不变， 物体A 受到的摩擦力仍为f=F 1,
A 、因为滑轮组中有 3段绳子拉着物体，所以 s ' =3s
BD 、此滑轮组的有用功： W 有用=fs=F 1S ,则额外功为:
W w =W 总-W 有用=3F 2S - F 1S ，故B 错误，D 正确； 故C 错误.
3. B .解析：不计绳重及摩擦， 拉力F 」(G 物+G 轮)，
n
n 甲=2, n 乙=3,
绳子受的拉力：F 甲J ( G 物+G 轮)，F 乙J (G 物+G
2
3
轮
)，F 甲〉F 乙，乙图省力；
动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同， W 额=G 轮
h , W 有用=G 物h ,
利用滑轮组做的有用功相同、 额外功相同，总功相同，
滑轮组的机械效率相同. 4.
D .解析：此过程所做额外功为： W 额=fs=0.3N X
1.2m=0.36J ；
有用功为： W 有=Gh=4.5N X 0.4m=1.8J ；所做总功为： W ^=W 额 +W 有=0.36J+1.8J=2.16J ； 由 W =Fs 可得拉力：F=
=1.8N ;斜面的
s 1.2m
W 有 1 9T
机械效率为：n^ — =
- - X 100%=83.3% ;故 ABC
=总 2.16J
错误，D 正确；
5. B .解析：由图可知，滑轮组承担物重的绳子股数 n=3 , A 、1s 内将物体提高0.2m ，则物体升高速度为 0.2m/s ,则绳子自由端移动的速度 v=3v 物=3 X 0.2m/s=0.6m/s ，故 A 令昔；
BCD 、由于不计绳重及摩擦，则绳端的拉力
F= (G
物
+G 轮)=(27N+3N ) =10N ，即弹簧测力计的示数
3
为10N ;绳子自由端移动距离 s=3h=3 X 0.2m=0.6m , 拉力F 做的总功： W 总=Fs=10N X 0.6m=6J ,有用功： W 有用=Gh=27N X 0.2m=5.4J ，滑轮组的机械效率：
W 有用5 4T m X 100%=90%，故 B 正确、CD
错误.
X 100% 〜87% ;
C 、此滑轮组的机械效率为: 3F 2S 3F 2 '
由
x 100%，可知,
x 100%= X 100%=80%
900J
6. B .解析：由图可知，滑轮组中由2段绳子承担物体
和动滑轮的总重，即n=2;则绳子自由端移动的距离
为：s=nh=2X 3m=6m，故A错误；此过程中，所做有用功为：W有=Gh=800N X 3m=2400J，故C错误；所做总功为：W总=Fs=500N X 6m=3000J ;滑轮组的机械效率为：
n=苗=':_ X 100%=80%，故D 错误；
叫总3000J
额外功为：W额=如总—W有=3000J - 2400J=600J,
不计绳重和滑轮转轴处的摩擦，则额外功为克服动滑轮重力做的功，由W额=G动h可得，动滑轮的重力：
G动=二-八’=200N，故B正确；
h 3m
7. A .解析：A、不计绳重及摩擦，拉力F=“（G 物+G 轮），由图知，n甲=2, n乙=3,
所以绳端的拉力分别为：F甲=（G物+G轮），F乙=
2 3（G 物+G轮），所以F甲＞F乙，故A正确；
BD、因为不计绳重及摩擦，动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，由W w=G轮h、W有用=G物h可知，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，拉力做的总功相同，
因为n= ，所以两滑轮组的机械效率相同，故
叫匕
BD错误；C、拉力做的总功相同，所用的时间相同，由
P='可知，拉力F甲做功的功率等于拉力F乙做功的
t
功率，故C错.
8. C.解析：A、由图可知，该滑轮为定滑轮，则绳子移动的距离等于物体上升的高度；由题意知，物体上
升0.5m，则绳子自由端下降0.5m，故A错误；
B、物体上升的速度：v=「」=^ ' ' =0.25m/s，故B
t t 2s
错误；
c、绳子的速度等于物体的速度，贝y拉力的功率：
W Fs
P= =Fv=110N X 0.25m/s=27.5W，故C 正确；
D、该装置的机械效率：
⑷有用Gh G 100N 斗屮、口
n= = = = X 100% 〜90.9% .故D 错误.
训总Fh F 110N
9. D .解析：A .在实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，这样弹簧测力计处于平衡状态，弹簧测力计的示数才反映了拉力的大小，故A正确；B .测量机械效率的原理：n= 一山X 100%，故B正确；C.图
中滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关，在物重一定的条件下，动滑轮越重，机械效率越低，故C正确；
D .减小钩码的重力，在额外功相同的情况下，有用功减小，有用功占总功的百分百减小，滑轮组的机械效率减小，故D错误.
10. ＞；＜.解析：（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，
则滑轮组的机械效率：
n =」X 100%= = X 100%= ' X W 总（G+G 动）h G+G 动
100%= ； X100%,
大，且动滑轮的重力相等，
所以，G A＞G B时，n甲〉n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F A=F B时，提升物体的重力关系为G A＜G B .
11.1500; 100.解析：此过程中，所做有用功：W 有=Gh=500N
X 3m=1500J;由图可知，有2段绳子承担物体和动滑轮的总重，即n=2,不计
绳重和摩擦，已知F=300N,则F" G总=：（G+G
2 2动），即300N= （500N+G 动），解得G 动
=100N. 12.850；80%.解析：（1）由图可知，n=3，
物体和动滑轮的总重力：G= （m轮+m材料）g=（15kg+240kg）X10N/kg=2550N，不考虑绳重和摩擦，则竖着向上的拉力：F=l G=l X
3 3 2550N=850N；
（2）拉力做的有用功：W有用=m材料gh=240kg X 10N/kg X 10m=24000J,
拉力移动的距离：s=3h=3X 10m=30m；
实际拉力为1000N，则拉力做的总功：W总因物体的重力G越大，1+ ；
G
=F' s=1000N30m=30000J,
滑轮组的机械效率：n」戸丄x 100%=工
W总30000J x 100%=80%.
13.＞；v；＞.解析：(1 )不计机械自重和摩擦，由定、动滑轮的使用特点可知：
F 甲=G=100N;F 乙=((G+
G 轮)=』x(100N+10N)
2 2
=55N,所以F 甲〉F 乙.
(2)如图所示，用定滑轮和动滑轮分别将质量
相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，由W 有=Gh=mgh可知，则所做的有用功一样大；使用动滑轮时，由于要克服动滑轮的重力做额外功，所以使用动滑轮做的总功多，即拉力做功W甲
V W乙；因为做功时间相同，根据公式P=；可知使用动滑轮做功的功率大，即P甲v P
乙；
(3)由前面分析可知，使用定滑轮和动滑轮时
所做的有用功相同，但使用动滑轮做的总功多，根据机械效率的公式可知，动滑轮的机械效率低，即n甲＞耳乙.
14.400N；80% ；100N.解析：(1)斜面很光滑，故利用功的原理得，人做的有用功等于用斜面所做的功：W w=Gh=mgh=120kg X 10N/kg x 1m=1200J ；Fs=mgh=1200J，解得：
F= =400N;( 2)人所做的总功：W总3m
=Fs=500N X 3m=1500J;斜面的机械效率：n」一x 100%= J x 100%=80%；(3) W总=W 有+W额，即：Fs=Gh+fs ，所以f= =学、
D=100N；
s 3m '
15. (1)匀速；(2) 3.2；62.5% ；( 3)不变.解析：(1)实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使钩码升高，此时，系统处于平衡状态，测力计示数才等于拉力大小；
(2)由图可知，测力计分度值为0.2N，示数为3.2N ；有用功：W 有=Gh=6N x 0.1m=0.6J；
总功：W ^=Fs=3.2N x 0.3m=0.96J，第2次机械效率为：n」二^x 100%=「. x 100%=62.5% :①处数据总■」应为3.2，编号②处数据应为62.5% . ( 3)若将此滑
轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，额外功的来源是克服动滑轮自重做的功，额外功：W额外=G动h，
有用功：W有=G物h，总功：W ^=W额外+W有=G动h+G 物h,
此时滑轮组的机械效率：n」匸」= “门，
训总G动h十G物h 当用同一滑轮组提升相同的物体时，G动与G物均不变，由上式知，滑轮组的机械效率不变.
16. 解析：由图可知，n=3；( 1)滑轮组的机械效率：
n= x 100%= x 100%=一x 100%= - I! x
W 总Fs 3F 3X50N 100%=80% ； (2)由卩=丄(G+G动)可得，动滑轮的
重：G 动=3F- G=3 x 50N - 120N=30N ；( 3)若用该
滑轮组同时拉4个这样的物体，则拉力：F'」(4G+G
3
动)」(4x 120N+30N) =170N .
3
答：(1)滑轮组的机械效率为80% ；
(2)动滑轮的重为30N ；
(3)若用该滑轮组同时拉4个这样的物体，拉力为
170N .
17. 解析：
(1 )由图可知，滑轮组中由3段绳子承担重物，
则物体上升的速度为：
v 物= v 车= x 1.2m/s=0.4m/s ；
3 3
物体由井底拉至井口需要的时间:
,s ____ h__ 10m
t=
」有=业=Gh = = 4X1O3N
% =冠=旷3]＜丽=3*2冥10叶
66.7% ；
(3)由题意可得，汽车受到的阻力为：f=0.05G车=0.05
x 3 x 104N=1500N ；
汽车匀速直线运动，受到平衡力作用，在水平方向上，汽车受到向右的牵引力、向左的拉力、向左的阻力作用；
由力的平衡条件可得牵引力：F牵=F拉+f=2 x
3
10 N+1500N=3500N ；
.=25s；
¥物¥物0.4m/s
(2 )滑轮组的机械效率为：
x 100% 〜。