11.5机械效率专题练习---2024-2025学年苏科版九年级物理上学期

11.5机械效率专题练习 一．斜面机械效率的测量实验（共1小题） 1．某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，收集了下表中的实验数据。 （1）分析表中的数据可得出：斜面越缓越　 　力（选填“省”或“费”）。 （2）该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5m和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.0N，他们测得这种情况下斜面的机械效率为　 　。 （3）把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出：斜面的机械效率与　 　和　 　有关。 （4）当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力　 　物块所受的摩擦力（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 二．斜面机械效率的计算（共2小题） 2．如图所示，将重力为10N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端。若斜面长L为1m，斜面高h为0.3m，拉力F为4N，拉力的功率为2W，则此过程中，斜面的机械效率是 　 　%，物体从斜面底端运动到斜面顶端所用的时间是 　 　s。 题2 题3 题4 3．如图所示，用平行于斜面、大小为1.25N的拉力F，将重为1.8N的物体从斜面底端匀速拉至顶端，则有用功是　 　J，机械效率是　 　，摩擦力为　 　N。 三．杠杆机械效率的测量实验（共1小题） 4．小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，每个钩码的质量为m，O为支点。 （1）他将2只钩码悬挂在B点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，拉力为F1，测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2，则此次杠杆的机械效率为η＝　 　。（用物理量的符号表示） （2）他将2只钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度为h2，则弹簧测力计的示数将　 　（大于/等于/小于）F1，此次弹簧测力计做的功将　 　（大于/等于/小于）第一次做的功。 （3）他将3只钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度仍为h2，则第3次杠杆的机械效率与前两次相比　 　（最大/最小/三次相等）。 四．杠杆的机械效率的计算（共1小题） 5．如图一根均匀的木棒OC，OAOC，B为OC的中点，在C点施力将挂在A点的重为200N的物体匀速提升0.2m，木棒的机械效率为80%，提升该物体做的有用功是 　 　J，木棒重为 　 　N（不计摩擦），若将该重物移至B点，仍匀速提升0.2m，则机械效率将 　 　（大于/等于/小于）80%。 五．测量滑轮组的机械效率的实验（共1小题） 6．现用如图甲的装置来探究滑轮组的机械效率η与所挂物重G物的关系，改变G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出η与G物关系如图乙，若不计绳重和摩擦，则： （1）动滑轮自重是　 　N； （2）当G物＝4N时，重物以v＝2m/s速度匀速上升，拉力F做功的功率是　 　W； （3）图乙中的曲线表明，同一滑轮组的机械效率η随所挂物重G物的增大而增大，最终　 　（会/不会）达到100%；仅改变图甲中绕绳方式、重复上述实验，所得到的η﹣G物图线与图乙曲线　 　（相同/不同）。 题6题7题8题9题10题11 六．机械效率的比较大小（共1小题） 7．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“＝”） 七．滑轮、滑轮组机械效率的计算（共10小题） 8．如图所示，物体重210N，动滑轮重25N。工人用125N的拉力将物体匀速提升3m，用了10s，此过程中拉力的功率是 　 　W，滑轮的机械效率是 　 　，克服动滑轮重所做的额外功占总功的 　 　%。 9．一质量为40kg的重物A放在水平地面上，利用如图所示的装置将它匀速提升0.1m用了1s，此时的机械效率为80%，则有用功为 　 　J，动滑轮重力为 　 　N，拉力的功率为 　 　W，若再用该滑轮提升多块重物B（规格相同），提升一块重物B和两块重物B时滑轮的机械效率之比η1：η2＝4：5，则重物B的重力为 　 　N。（不计绳重和摩擦） 10．如图所示：用40牛的拉力，使物体A匀速上升，不计绳重和摩擦，整个装置的机械效率为75%．求： （1）物体A的质量为　 　kg。 （2）若绳能承受的最大拉力为50牛，此装置的机械效率可提高到　 　。 11．建筑工地的工人用如图所示的滑轮组来提升重物，已知重物G＝900N，不计绳重和摩擦，当绳子自由端的拉力F＝400N时，可将重物匀速提升3m，在此过程中，拉力F做功 　 　J，滑轮组的机械效率为 　 　%；若将该滑轮组的机械效率提高为90%，需要用此滑轮组提升 　 　N的重物。 12．如图所示的滑轮组实验装置，钩码总重6N，弹簧测力计竖直向上匀速拉动细绳，由图示中可读出此时弹簧测力计对细绳的拉力为　 　N，则该滑轮组的机械效率　 　%。 13．如图所示，小刚站在高台上通过滑轮组先后竖直向上匀速提升物体A和物体B．假设在拉绳子的过程中，小刚对绳子的拉力与对高台的压力始终在同一直线上，不计绳重和摩擦。已知小刚的质量为50kg，物体A的质量为54kg，物体B的质量为84kg，动滑轮的质量为6kg．当提升物体A时，滑轮组的机械效率为　 　，此时小刚对高台的压力是　 　N；当提升物体B时，小刚拉力做功的功率为180W，则物体B上升的速度为　 　m/s．（g取10N/kg） 14．工人用如图所示的滑轮组将一重400N的物体匀速提起，若滑轮组的机械效率为80%，忽略一切摩擦及绳的伸长，则拉力的大小是　 　N，动滑轮重　 　N；若使用该滑轮组提升600N的重物，其机械效率将　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 15．某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图线a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图线b所示。物体重90N，施加在绳子自由端的拉力F为60N，克服动滑轮重所做的功占总功的10%，则在0～2s的过程中，该工人所做的有用功是 　 　，拉力的功率是 　 　W。此动滑轮重是 　 　N，滑轮组的机械效率是 　 　%。 题12题13题14题15题16 16．如图甲所示的装置，A是重15N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和50N。质量为50kg的小明同学将A提升到高处，施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示，A上升的速度随时间变化关系如图丙所示，忽略绳重及摩擦，则第2s内拉力F的功率为 　 　W，动滑轮重为 　 　N，此装置提升货物的最大机械效率为 　 　%。 17．用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重100N，每次运送的量不定，图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图像，由图可知动滑轮重为　 　N，当某次运送3件货物时，绳子的拉力F是　 　N，滑轮组的机械效率为　 　。（不考虑绳重和摩擦） 题17题18题19 八．含有滑轮组的复杂装置机械效率的计算（共2小题） 18．如图钢丝绳能承受的最大拉力为3000N，其货箱重400N，则该起重机一次最多能匀速提起的货物重　 　（选填“＞”、“＜”或“＝”）8600N；当用1200N的拉力将质量为300kg的货物以0.6m/s的速度匀速提升5s的过程中，有用功是　 　J，拉力F的功率是　 　W，其机械效率是　 　。 19．起重机上滑轮组在匀速起吊重4.2×103N的物体时，物体5s内上升6m，此过程中有用功为　 　J，钢丝绳移动速度为　 　m/s；若滑轮组机械效率为70%，则额外功　 　J，拉力F　 　N，功率　 　W。 九．滑轮、滑轮组机械效率的计算（共2小题） 20．为了将放置在水平地面上重G＝100N的重物提升到高处，小明同学设计了图（甲）所示的滑轮组装置。当小明用图（乙）所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时，重物的速度v和高度随时间t变化的关系图象如图（丙）（丁）所示。绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向，不计摩擦和绳重。求： （1）在2～3s内，拉力F的功率P及滑轮组的机械效率η。 （2）在1～2s内，拉力F做的功W。 （3）若绳子能承受的最大拉力是1500N，小明体重500N，他站在地面向下拉绳子使物体匀速上升，最大能提升多重的物体？ 21．小明用如图所示的滑轮组提升物体，已知动滑轮重120N，小明重600N，他的最大臂力为800N。 （1）若他用500N的拉力将重为830N的物体匀速提升2m，所用时间2s，求此过程中： ①他做的额外功是多少？ ②拉力做功的功率是多少？ （2）若提升过程中绳重和摩擦对应的额外功始终占总功的5%，此滑轮组最高的机械效率是多少？ 11.5机械效率专题练习参考答案与试题解析 一．斜面机械效率的测量实验（共1小题） 1．【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）分析表中第二列与第五列对比斜面坡度与沿斜面拉力的变化情况可知，斜面越缓越越省力。 （2）这种情况下斜面的机械效率： η100%100%100%＝62.5%。 （3）分析表格中的第二列和第七列可知斜面的机械效率与倾斜程度有关，分析第2次和第4次实验数据可知斜面的机械效率与接触面的粗糙程度有关； 故斜面的机械效率与斜面倾斜程度和斜面粗糙程度有关。 （4）实验过程中，用弹簧测力计的拉力F要同时克服摩擦力f和物体的一部分重力，所以f＜F。 故答案为：（1）省； （2）62.5%；（3）斜面倾斜程度；斜面粗糙程度； （4）大于。 二．斜面机械效率的计算（共2小题） 2．【答案】75；2。 【解答】解：使用斜面时克服物体重力做的功为有用功， 则拉动物体所做的有用功为：W有＝Gh＝10N×0.3m＝3J， 总功为：W总＝Fs＝4N×1m＝4J， 斜面的机械效率：η100%＝75%； 根据可得，物体从斜面底端运动到斜面顶端所用的时间：t。 故答案为：75；2。 3．【答案】见试题解答内容 【解答】解：有用功：W有＝Gh＝1.8N×0.2m＝0.36J； 总功：W总＝Fs＝1.25N×0.4m＝0.5J； 斜面的机械效率：η100%100%＝72%； 由W总＝W有+W额可得，W额＝W总﹣W有＝0.5J﹣0.36J＝0.14J； 由W额＝fs可得，f0.35N。 故答案为：0.36；72%；0.35。 三．杠杆机械效率的测量实验（共1小题） 4．【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）有用功为W有＝Gh2＝2mgh2，总功W总＝F1h1， 则机械效率的表达式η100%100%。 （2）钩码的悬挂点在B点时，由杠杆的平衡条件得F1•OA＝G•OB；悬挂点移至C点时，由杠杆的平衡条件得F2•OA＝G•OC；从图中可以看出，由OB到OC力臂变大，所以弹簧测力计的示数变大； 钩码重不变，使C点上升高度为h2，与使B点上升高度为h2相比，有用功不变；但杠杆提升的高度减小，由W额＝G杠杆h杠杆可知，额外功减小；又因为总功等于额外功与有用功之和，所以此次弹簧测力计做的功（即总功）将小于第一次做的功。 （3）因为第一次与第二次的有用功相等，并且第二次的额外功小，因为机械效率等于有用功与总功的比值，因此第一次的机械效率小于第二次的机械效率； 将3只钩码悬挂在C点时，物体升高的高度不变，物重增加，由W有＝Gh2可得，有用功变大，但杠杆提升的高度与第二次相同，额外功与第二次相同，又因为机械效率等于有用功与总功的比值，因此第三次的机械效率大于第二次的机械效率。 综上所述，第三次的机械效率最大。 故答案为：（1）100%；（2）＞；＜；（3）最大。 四．杠杆的机械效率的计算（共1小题） 5．【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）利用木棒做的有用功： W有＝Gh＝200N×0.2m＝40J， 由η100%可得，人做的总功： W总50J， 克服杠杆重力所做的额外功： W额＝W总﹣W有＝50J﹣40J＝10J， 由相似三角形的知识可知，当物体上升0.2m时，重心B点将上升0.4m， 则木棒的重力： G木25N； （2）若将该重物移至B点，仍匀速提升0.2m，所做有用功不变， 此时木棒重心上升的高度减小，克服木棒重力所做的额外功减小， 由W总＝W有+W额可知，拉力所做的总功减小， 由η100%可知，杠杆的机械效率将变大，即大于80%。 故答案为：40；25；大于。 五．测量滑轮组的机械效率的实验（共1小题） 6．【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）由图乙可知，物重G＝8N时，滑轮组的机械效率η＝80%， 因不计绳重和摩擦，克服物重做的功为有用功，克服动滑轮重力和物重做的功为总功， 所以，滑轮组的机械效率： η80%， 解得：G动＝2N； （2）由图可知，n＝3， 不计绳重和摩擦，当G物＝4N时，拉力的大小： F（G物+G动）（4N+2N）＝2N， 绳端移动的速度： v绳＝nv＝3×2m/s＝6m/s， 则拉力F做功的功率： P＝Fv绳＝2N×6m/s＝12W； （3）不计绳重和摩擦，使用滑轮组提升物体时，需要克服动滑轮重力做额外功，有用功一定小于额外功，滑轮组的机械效率达不到100%； 不计绳重和摩擦，用滑轮组提升相同的物体上升相同的高度时，改变图甲中的绕绳方式，所做的有用功相同，克服物体重力和动滑轮重力所做的总功不变，则每次实验时滑轮组的机械效率不变，所以，重复上述实验，所得到的η﹣G物图线与图乙所示曲线相同。 故答案为：（1）2；（2）12；（3）不会；相同。 六．机械效率的比较大小（共1小题） 7．【答案】见试题解答内容 【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： η100%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：＞；＜。 七．滑轮、滑轮组机械效率的计算（共10小题） 8．【答案】75；84%；10。 【解答】解： （1）由图知，n＝2，拉力端移动距离： s＝2h＝2×3m＝6m， 拉力做的总功： W总＝Fs＝125N×6m＝750J， 拉力做功的功率： P75W； （2）拉力做的有用功： W有＝Gh＝210N×3m＝630J； 滑轮组的机械效率： η100%100%＝84%； （3）提升动滑轮做的额外功： W额1＝G动h＝25N×3m＝75J， 100%＝10%。 即：克服动滑轮重所做的额外功占总功的10%。 故答案为：75；84%；10。 9．【答案】40；100；50；150。 【解答】解：（1）重物A的重力： GA＝mAg＝40kg×10N/kg＝400N； W有用＝GAh＝400N×0.1m＝40J； （2）绳重和摩擦不计，滑轮组的机械效率η，据此可知动滑轮重力： G动GA400N＝100N； （3）绳重和摩擦不计，根据滑轮组的机械效率η可得： W总50J； 则拉力的功率P50W； （4）绳重和摩擦不计，根据滑轮组的机械效率η可得： 提升一块重物B时，滑轮组的机械效率： η1， 提升两块重物B时，滑轮组的机械效率： η2 由题知，η1：η2＝4：5， 即：：4：5， 解得重物B的重力： GB＝150N。 故答案为：40；100；50；150。 10．【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）从图看出承担物重的绳子为3股， ∵η ∴G＝nηF＝3×75%×40N＝90N 物体的质量m9.2kg。 （2）由于nF＝G+G动，故G动＝3F﹣G＝120N﹣90N＝30N 当绳能承受的最大拉力为50牛时，机械效率最大可为 η80%。 答：物体A的质量为9.2kg，滑轮组的最大机械效率为80%。 11．【答案】3600；75；2700。 【解答】解：（1）由图可知n＝3，绳子自由端移动的距离：s＝nh＝3×3m＝9m， 拉力做的总功：W总＝Fs＝400N×9m＝3600J； （2）滑轮组的机械效率：η100%＝75%； （3）因为不计绳重和摩擦时F（G+G动），所以动滑轮的重力：G动＝nF﹣G＝3×400N﹣900N＝300N； 因为不计绳重和摩擦时η， 所以滑轮组的机械效率为90%时物体的重力：G物300N＝2700N。 故答案为：3600；75；2700。 12．【答案】见试题解答内容 【解答】解：由图可知，n＝3，弹簧测力计的示数F＝2.4N， 设钩码被提升的高度为h， 拉力端移动的距离： s＝3h； 当提升G＝6N的钩码时， W有用＝Gh， W总＝Fs＝Fs×3h， 滑轮组的机械效率： η100%100% 83.3%。 故答案为：2.4，83.3%。 13．【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）∵mA＝54Kg，m轮＝6Kg，g＝10N/Kg， ∴物体A的重力为：GA＝mAg＝54kg×10N/kg＝540N， 动滑轮的重力为：G轮＝m轮g＝6kg×10N/kg＝60N， 从图可知，该滑轮组有3段绳子吊着物体， ∴提升物体A时小刚对绳子的拉力为：FA（GA+G轮）（540N+60N）＝200N， 则提升物体A时，滑轮组的机械效率为：η90%。 （2）此时小刚受竖直向上的支持力和竖直向下的重力和拉力，则小刚对高台的压力等于他的体重加上绳子对他的拉力， 而m人＝50kg，则小刚的重力为：G人＝m人g＝50kg×10N/kg＝500N， 所以小刚对高台的压力为：F压力＝G人+FA＝500N+200N＝700N。 （3）∵mB＝84kg，g＝10N/kg， ∴物体B的重力为：GB＝mBg＝84kg×10N/kg＝840N， 则提升物体B时小刚对绳子的拉力为：FB（GB+G轮）（840N+60N）＝300N， 而拉力做功的功率为P＝180W， ∵PFv， ∴拉力上升的速度为：v0.6m/s， 则物体B上升的速度为：v′v0.6m/s＝0.2m/s。 故答案为：90%；700；0.2。 14．【答案】见试题解答内容 【解答】解：因为η， 所以G动G400N＝500N﹣400N＝100N， 拉力的大小为F125N， 根据公式η可知，额外功不变，物体越重，有用功越多，机械效率越大。 故答案为：125；100；变大。 15．【答案】18J；12；12；75 【解答】解： （1）由图线a可知，在0～2s的过程中，绳子自由端移动的距离s＝40cm＝0.4m， 拉力做的总功：W总＝Fs＝60N×0.4m＝24J； 拉力做功的功率：P12W； 克服动滑轮重所做的功占总功的10%，则：W动＝W总×10%＝24J×10%＝2.4J； 由图线b可知，在0～2s的过程中，物体上升的高度、动滑轮上升的高度为：h＝20cm＝0.2m； 则动滑轮的重力为：G动12N； （2）则有用功：W有用＝Gh＝90N×0.12＝18J； 滑轮组的机械效率：η100%100%＝75%。 故答案为：18J；12；12；75。 16．【答案】40；5；80 【解答】解：（1）由图乙可知第2s内拉力F＝10N，由图丙可知，第2s内A上升的速度vA＝2m/s，拉力端移动速度v＝2vA＝2×2m/s＝4m/s， 第2s内拉力F的功率：PFv＝10N×4m/s＝40W。 （2）由图丙可知，在1～2s内（第2s内）A被匀速提升，由图乙可知拉力F＝10N， 由图知，n＝2，忽略绳重及摩擦，拉力F（GA+G动），则动滑轮重力： G动＝2F﹣GA＝2×10N﹣15N＝5N。 （3）忽略绳重及摩擦，C处绳子拉力：FC（FB+G动）（FB+5N）， 则当C处最大拉力为50N时，B处拉力为95N，小于绳子B能承受的最大拉力100N； 当B处最大拉力为100N时，C处拉力为52.5N，大于绳子C能承受的最大拉力50N； 所以要以C处最大拉力为准，此时B处的拉力： FB＝GA+G货物＝95N，此装置最多能匀速运载货物的重力： G货物＝FB﹣GA＝95N﹣15N＝80N。 此装置提升重物的机械效率随提升物重的增大而增大，此装置提升重物的最大机械效率： η100%＝80%。 故答案为：40；5；80。 17．【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）由图可知：当物体重100N时，机械效率为25%， 不考虑绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率： η， 则G动G100N＝300N； （2）由图可知，n＝2， 当某次运送3件货物时，绳子的拉力： F（G′+G动）（300N+300N）＝300N， 滑轮组的机械效率： η2100%＝50%。 故答案为：300；300；50%。 八．含有滑轮组的复杂装置机械效率的计算（共2小题） 18．【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）不计滑轮、吊钩、绳的自重及摩擦，由图可知承重绳子的股数n＝3，由F（G+G箱）可得： 最大物重G物最大＝nF﹣G箱＝3×3000N﹣400N＝8600N； 由于实际使用该滑轮组，滑轮、吊钩、绳的自重及摩擦的存在，所以，实际吊起的货物重G＜G物最大＝8600N； （2）货物的重力G＝mg＝300kg×10N/kg＝3000N， 根据v可得： 货物提升的高度h＝vt＝0.6m/s×5s＝3m； 有用功W有用＝Gh＝3000N×3m＝9000J； 起重机吊臂上的钢丝绳移动的距离s＝nh＝3×3m＝9m， 总功W总＝Fs＝1200N×9m＝10800J； 起重机的功率P2160W； 机械效率η100%100%≈83.3%； 故答案为：＜；9000；2160；83.3%。 19．【答案】见试题解答内容 【解答】解：有用功： W有用＝Gh＝4.2×103N×6m＝2.52×104J； 由图可知，n＝3，钢丝绳移动的速度： v绳＝nv物＝n33.6m/s； 由η可的总功， W总， 额外功：W额＝W总﹣W有用W有用＝W有用（1）＝2.52×104J×（1）＝1.08×104J； 总功：W总＝Fs， 拉力：F2000N； 拉力的功率： P＝Fv＝2000N×3.6m/s＝7.2×103W。 故答案为：2.52×104；3.6；1.08×104；2000；7.2×103。 九．滑轮、滑轮组机械效率的计算（共2小题） 20．【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）由图丙可知，在2～3s内，重物做匀速运动，v3＝2.50m/s；由图乙知，此时拉力F3＝40N； 由图甲知，承担物重的绳子股数n＝3， 所以绳端下降的速度：v3′＝3v3＝3×2.50m/s＝7.5m/s， 拉力做功的功率（总功率）： P总F3v3′＝40N×7.5m/s＝300W； 滑轮组的机械效率： η100%100%100%100%≈83.3%； （2）由图乙知，在1～2s内，拉力F2＝50N，由图丁知，此时重物上升高度h2＝1.25m； 绳端下降的距离：s2＝3h2＝3×1.25m＝3.75m， 拉力做的功为：W＝F2s2＝50N×3.75m＝187.5J； （3）不计摩擦和绳重，在2～3s内，绳端的拉力F3（G+G动）， 即：40N（100N+G动） 解得：G动＝20N， 绳子能承受的最大拉力是1500N，小明体重500N，他站在地面向下拉绳子的力最大为：F大＝G＝500N； 根据滑轮组的省力公式可得，物体的最大重力为：G大＝3F大﹣G动＝3×500N﹣20N＝1480N。 答：（1）在2～3s内，拉力F的功率P为300W，滑轮组的机械效率为83.3%； （2）在1～2s内，拉力F所做的功W为187.5J； （3）最大能提升1480N的物体。 21．【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）由图知，n＝2，则绳端移动的距离s＝2h＝2×2m＝4m， ①有用功：W有用＝Gh＝830N×2m＝1660J， 总功：W总＝Fs＝500N×4m＝2000J， 则他做的额外功：W额＝W总﹣W有用＝2000J﹣1660J＝340J。 ②拉力做功的功率：P1000W。 （2）当作用在绳子上的拉力最大时，滑轮组的机械效率最大， 小明体重为600N，则绳子受到的最大拉力F′＝G人＝600N。 设物体上升的高度为h，则拉力做的总功： W总′＝F′s＝2F′h， 克服动滑轮重力做的额外功： W动＝G动h， 由题知提升过程中绳子重和摩擦对应的额外功： W绳摩＝5%W总′＝5%×2F′h＝0.1F′h， 滑轮组做的有用功： W有′＝W总′﹣W动﹣W绳摩＝2F′h﹣G动h﹣0.1F′h＝1.9F′h﹣G动h， 滑轮组的最大机械效率： η100%＝85%。 答：（1）①他做的额外功是340J；②拉力做功的功率是1000W； （2）若提升过程中绳重和摩擦对应的额外功始终占总功的5%，此滑轮组最高的机械效率是85%。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2024/9/9 16:56:56；用户：杨峰；邮箱：dubuqing@126.com；学号：19082488 ( 第 1 页 共 4 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$