11.5机械效率 2024-2025学年苏科版物理九年级上册

11.5机械效率 考向一 机械效率的理解 1．如图所示是《天工开物》中古人用脚踏碓（duì）舂米（将稻米去皮）的情景。脚踏碓是用柱子架起一根木杠，木杠绕着O点能够上、下转动，杠的前端装有锥形石头，不断用脚踩踏木杠后端，就可以舂米。下列分析正确的是（　　） A．脚踏碓相当于省力杠杆 B．石头重力做的功是额外功 C．使用这种杠杆可以省功 D．人对碓做的功是总功 2．某同学在学习了机械的相关知识后，总结了几条“规律”，其中总结正确的是（　　） A．机械效率大的机械做的有用功一定越多 B．使用任何机械都一定不会省功 C．机械的功率越大，机械效率也一定越大 D．克服摩擦力做的功一定是额外功 3．小雨在测量机械效率的实验时，分别用甲、乙两种机械将重为1N的钩码匀速提升0.2m，记录它们所做的总功如图所示，则（    ） A．甲的机械效率为83.3% B．甲机械做功多，效率高 C．乙的数据是错误的 D．乙机械做功少，效率低 4．当你用水桶从井中提水的时候，你对水做的功是 功；如果桶掉进井里，从井里捞桶的时候，捞上的桶里带了一些水，这时你对水做的功是 功。 5．如图所示，快递小哥为了把较重的货物装入运输车，用同样的器材设计了甲、乙两种方式提升货物。若把同一货物匀速提升到同一高度，忽略绳重和摩擦，则两种方式所用拉力F甲 F乙；所做有用功W甲 W乙；滑轮组的机械效率η甲 η乙。（均选填“＞”、“＝”或“＜”） 6．如图所示，一辆货车从坡底A匀速开到坡顶B。货车总质量为5t，发动机牵引力的功率保持25kW不变，经过1000s到达坡顶B，已知山坡高h为300m，不计空气阻力。g取10N/kg。求： （1）货车的总重力； （2）牵引力做的有用功； （3）山坡AB的机械效率。 考向二 计算机械效率 7．如图所示，用滑轮组匀速提升重为200N的物体，拉力F为125N，物体升高的高度为4m，不计绳重和摩擦，则在此过程中，下列说法中正确的是（　　） A．总功为800J B．动滑轮重为5N C．绳端移动的距离为4m D．滑轮组的机械效率为80% 8．如图所示，供轮椅上下的斜坡长L=4m，高h=2m。小明用120N的拉力平行于斜坡向上将重为200N的木箱从底端匀速拉到顶端。他所做的有用功为 J，斜坡的机械效率为 （精确到0.1%），木箱所受摩擦力的大小为 N。    9．用如图所示的实验装置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。实验中，当钩码挂在A点时，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F如图所示，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0.4m，则杠杆的机械效率为 %。若将钩码挂到B点，钩码上升高度不变，该装置的机械效率将 。（选填“变大”、“变小”或“不变”） 10．如图所示，用拉力F通过动滑轮将重90N的货物匀速提升1m，动滑轮的机械效率为90%，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，求； （1）上述过程中的有用功W有； （2）上述过程中拉力所做的功W总； （3）动滑轮所受的重力G动。 考向三 实验：测量机械效率 11．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。提高机械效率，要从研究影响机械效率的因素出发，寻求办法。为了探究影响机械效率的因素，小明选取了大小相同的滑轮，利用图甲和图乙装置进行实验，并把数据整理记录在下表中。 实验次数 滑轮材质 钩码重G/N 提升的高度h/m 有用功W有用/J 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 总功W总/J 机械效率η 1 铝 1 0.1 0.1 0.6 0.3 0.18 56% 2 铝 2 0.1 0.2 1.0 0.3 0.3 67% 3 铝 2 0.2 0.4 1.0 0.6 0.6 67% 4 塑料 2 0.2 0.4 0.8 0.6 0.48 83% 5 塑料 2 0.2 0.4 2.1 0.2 0.42 （1）比较1和2两次实验发现：在所用滑轮组一定时，提升的钩码重力越大，机械效率 ； （2）比较3和4两次实验发现：在提升物体一定时，滑轮组的机械效率还与 有关； （3）比较2和3两次实验发现：在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度 ； （4）第5次实验的机械效率为 ，是利用了图 的装置完成的，判断依据是 ； （5）利用图甲的装置，实验时，应该 拉动绳子自由端，把重6N的物体用2.5N的拉力拉起，滑轮组的机械效率为 。（计算结果精确到0.1）可见如果没有刻度尺，只有测力计，也可以测量出滑轮组的机械效率。 12．为了更好地赓续端溪书院文脉，弘扬中华优秀传统文化，我校建成端溪书院历史文化展览馆，展览馆外面的台阶设计了一个无障碍通道，如图所示，它其实就是一个斜面。小明联想到上物理课时老师讲过的知识，想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关．他提出了以下的猜想： A．斜面的机械效率可能与物体的重力有关 B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关 小明同学为了证实自己的猜想是否正确，于是他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究，记录的实验数据如下表： 实验次数 斜面倾角 物块重力 斜面高度 拉力 斜面长 有用功 总功 机械效率 ① 5.0 0.6 4.2 1.2 3.0 5.0 ② 3.0 0.6 2.5 1.2 1.8 60% ③ 3.0 0.8 2.8 1.2 2.4 3.4 71% （1）在实验操作过程中，应沿斜面向上 拉动木块；实验时要使木板的倾斜角变大。应该把木板下面的木块向 移动（填“左”或“右”）； （2）根据表格中数据，第①次实验斜面的机械效率为 %，第②次实验中总功为 J； （3）通过对比实验①、②数据，可验证小华的猜想 （选填“A”或“B”）；通过对比实验②、③数据，可以得出的探究结论是：在其它条件相同时，斜面倾角越大．机械效率越 ； （4）除了小明的猜想以外，请你猜想斜面的机械效率还可能与斜面的 。 考向四 提高机械效率 13．如图所示，用下列装置提升同一重物，若每个滑轮重相同，不计摩擦，则机械效率最高的装置是 A． B． C． D． 14．一个滑轮组经改装后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比（　　） A．做的有用功减少了 B．有用功不变，总功减少了 C．总功不变，有用功增加了 D．总功不变，额外功减少了 15．房屋装修时，工人利用滑轮组提升物体。如图所示，已知物体的重力为800N，在绳子自由端用500N的力拉着物体在竖直方向上做匀速直线运动，物体被提升了3m，该滑轮组的机械效率为 。如果要提高滑轮组的机械效率，可采用的措施有： （填写番号）①增加物体的重力  ②增加提升物体的高度  ③减小动滑轮的重力。 16．如图是商场的自动扶梯。质量为60kg的小明站在该扶梯上从商场一楼到二楼，已知扶梯以1m/s的速度匀速行驶，则扶梯对他做的功是 J，对他做功的功率是 W。如果站在扶梯上的人数增多，扶梯的效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）（g取10N/kg）。 17．用如图所示的实验装置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，不考虑摩擦。 （1）如图所示测力计的示数F为 N，实验中，将两个相同的钩码悬挂在A点沿竖直方向匀速将杠杆至图中虚线位置，在此过程中弹簧测力计示数 （选填“不变”、“变大”、“变小”或“无法确定”），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η1为 %； （2）将三个相同的钩码悬挂在A点匀速提高时，杠杆的机械效率为η2，则η2 η1；（选填“＞”、“＜”或“=”） （3）将同一物体分别悬挂在A、B两点匀速提高时的机械效率分别为ηA和ηB，则ηA ηB。（选填“＞”、“＜”或“=”） 18．如图所示，用沿斜面向上的力拉着物体从斜面底端匀速运动到斜面顶端，下列做法中能提高此过程中斜面机械效率的是（　　） A．增大斜面的倾斜程度 B．在斜面上铺较粗糙的棉布 C．将垫斜面的木块向右移动一些 D．把物体换成底面粗糙程度相同但更重一些的 19．如图所示，小明用两个不同的滑轮组，在相同时间内分别用大小相等的拉力F将同一物体匀速提高了相同的高度，若两个滑轮组的动滑轮重分别为G动1和G动2，机械效率分别为η1、η2，小明做功的功率分别为 P1、P2，不计绳重和摩擦。则（　　） A．G动1<G动2，η1>η2，P1<P2 B．G动1<G动2，η1>η2，P1=P2 C．G动1>G动2，η1<η2，P1<P2 D．G动1=G动2，η1=η2，P1=P2 20．小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率。他将两个钩码悬挂在B点，在A点用弹簧测力计保持竖直方向向上拉动杠杆，使其绕O点缓慢转动，带动钩码上升一定的高度h（不计摩擦）。下列说法正确的是（　　） A．杠杆转动过程中，弹簧测力计的示数会变小 B．仅增加钩码的个数，拉力所做的额外功增大 C．仅将钩码的悬挂点从B点移到C点，拉力做的总功变大 D．仅将拉力的作用点从A点移到C点，杠杆的机械效率不变 21．如图所示，将重为300N的物体匀速提升2m。若不计摩擦和绳重，滑轮组的机械效率为80%，而在实际工作时机械效率只有75%。则实际工作时，该滑轮组的有用功为 J，总功为 J，绳端的拉力为 N，克服摩擦和绳重所做的额外功占总功的 %。 22．如图所示，一根均匀的细木棒OC，OA=OC，B为OC的中点，在C点施力将挂在A点的重为180N的物体匀速提升0.2m，木棒的机械效率为90%，则木棒重为 N（不计摩擦）。 23．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，小雨和小明用如图所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表所示。 实验序号 物重G/N 物体上升高度h/m 拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 1 0.2 0.7 0.4 71.4% 2 2 0.2 1.3 0.4 76.9% 3 3 0.2 1.8 0.4 (1)小雨是用图中的 （选填“甲”或“乙”）滑轮组完成实验的； (2)实验中用到的测量工具有弹簧测力计和 ； (3)在第3次实验中，滑轮组的机械效率是 ； (4)分析数据可得结论：使用同一滑轮组，不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率与物重的关系可能是（　　） A． B． C． D． (5)小明同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法是 （选填“正确”或“错误”）的，如果这样做，测得的机械效率将 （选填“偏大”、“偏小”或“更准确”）。 24．用如图所示的滑轮组提升重100N的物体，动滑轮重20N，使物体匀速上升2m，绳重和摩擦不计，求： （1）绳子的自由端的拉力是多大？ （2）滑轮组的机械效率是多大？ （3）若绳子能承受的最大拉力为100N，求该装置最大的机械效率。 25．图甲为工地上用货箱运送货物用的滑轮组，该滑轮组的机械效率随货物重力变化关系图像如图乙所示。某工人质量为60kg，在第一次运送过程中，工人在1min内将货物匀速向上提高了6m，该过程中工人拉力的功率为120W；第二次匀速运送另一货物时，测得工人对地面压力为100N。不计绳重、动滑轮重及摩擦，g取10N/kg，求： （1）动滑轮受到的重力； （2）第一次运送时工人作用在钢绳上的拉力； （3）第二次运送时滑轮组的机械效率。   11.5机械效率 参考答案 题号 1 2 3 7 13 14 18 19 20 答案 D B C D A B A A D 1．D 【详解】A．用脚踏碓舂米过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A错误； B．用脚踏碓舂米过程中，克服石头重力做的功对人们来说是有用的，属于有用功，故B错误； C．根据功的原理可知，使用任何机械都不能省功，故C错误； D．用脚踏碓舂米过程中，克服石头重力做的功是有用的，克服木杠重和摩擦做的功是额外功，因此人对碓做的功是总功，故D正确。 故选D。 2．B 【详解】A．机械效率是指有用功与总功的比值；机械效率大的机械做的有用功不一定多，故A错误； B．使用任何机械都会克服摩擦、机械自重做功，因此使用任何机械一定不会省功，故B正确； C．功率与机械效率是两个不同的概念，两者之间没有关系，故C错误； D．当摩擦力是动力时，克服摩擦力做的功不是额外功，故D错误。 故选B。 3．C 【详解】分别用甲、乙两种机械将重为1N的钩码匀速提升0.2m，做的有用功 A．由图可知，甲机械做的总功为0.45J，甲的机械效率 故A不符合题意； B．根据可知，甲做的功多，但如果额外功占的比例比多，效率可能会低，故B不符合题意； C．使用机械可以省力或省距离，但使用任何机械都不能省功，两种机械的有用功都为0.2J，乙机械的总功一定大于等于0.2J，因此乙的数据是错误的，故C符合题意； D．由于乙的数据是错误的，且，机械效率是有用功与总功的比值，与做功多少无关，故D不符合题意。 故选C。 4． 有用 额外 【详解】[1][2]在做功的过程中，为了达到某一目的必须做的功叫有用功；不需要做的，但不得不做的功叫额外功。用水桶从井中提水的时候，对水所做的功是必须做的，故对水做的功是有用功；如果桶掉进井里，从井里捞桶的时候，捞上的桶里带了一些水，此时对水做的功，不需要做的，但不得不做的功，这时对水做的功是额外功。 5． ＞ ＝ ＞ 【详解】[1]由图可知，甲方式是两个定滑轮，定滑轮的本质是等臂杠杆，不能省力；乙方式是一个动滑轮和定滑轮组成的滑轮组，可以省力，所以 F甲＞F乙 [2]甲、乙两滑轮组均将同一货物提升相同高度，由W有＝Gh可知，所做有用功 W甲＝W乙 [3]甲方式是两个定滑轮组成的滑轮组，乙方式是一个动滑轮和定滑轮组成的滑轮组，忽略绳重和摩擦，甲方式的额外功为零，效率为100%；乙方式做的额外功不为零，效率小于100%，所以滑轮组的机械效率 η甲＞η乙 6．（1）5×104N；（2）1.5×107J；（3）60%。 【详解】解：（1）货车的总重力为 （2）牵引力做的有用功为 （3）动机牵引力1000s所做的功为 山坡AB的机械效率为 答：（1）货车的总重力为5×104N； （2）牵引力做的有用功1.5×107J； （3）山坡AB的机械效率为60%。 7．D 【详解】AC．由图可知，滑轮组的动滑轮绕2段绳，绳子自由端移动的距离 s=2h=2×4m=8m 总功 W总=Fs=125N×8m=1000J 故A正确，C错误； B．不计绳重和摩擦，动滑轮重为 G动=2F-G=2×125N-200N=50N 故B错误； D．有用功 W有=Gh=200N×4m=800J 滑轮组的机械效率为 故D正确。 故选D。 8． 400 83.3% 20 【详解】[1]拉力做的有用功 W有用=Gh=200N×2m=400J [2]拉力F做的总功 W总=Fs=120N×4m=480J 斜坡的机械效率 [3]拉力做的额外功 W额=W总﹣W有用=480J﹣400J=80J 由W额=fs可得，木箱受到的摩擦力 9． 50% 变大 【详解】[1]由图可知，弹簧测力计的分度值是0.1N，所以它的示数是0.5N，在实验过程中，有用功是 总功是 杠杆的机械效率为 [2]将钩码挂到B点，O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。 10．（1）90J；（2）100J；（3）10N 【详解】解：（1）将重90N的货物匀速提升1m，所做的有用功 W有=Gh=90N×1m=90J （2）由得，拉力所做的总功 （3）由图知，有两段绳子提起物体，则 s=2h=2×1m=2m 由W=Fs得，绳端的拉力 不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，由可得，动滑轮的重力 G动=nF-G=2×50N-90N=10N 答：（1）上述过程中的有用功W有为90J； （2）上述过程中拉力所做的功W总为100J； （3）动滑轮的重力为10N。 11． 越高 动滑轮的重力 无关 95% 乙 第5次实验中提升钩码的高度和绳端移动的距离相等 竖直匀速 80.0% 【详解】（1）[1]由表格数据可知，与第1次实验相比，在第2次实验时，所挂钩码由1N增至2N，机械效率由56%增至67%，由此可以归纳出：在所使用的滑轮组一定时，提升的钩码越重，滑轮组的机械效率越高。 （2）[2]通过比较第3、4次实验可知，在其他条件不变时，只改变动滑轮的材质（即动滑轮的重量），相同体积的塑料动滑轮比铝动滑轮轻，使用塑料动滑轮时，机械效率高，由此可总结出：滑轮组的机械效率还与动滑轮的重力有关。 （3）[3]通过比较实验2和3可知，其他条件不变，第3次提升钩码的高度由第2次实验的0.1m变为0.2m，但机械效率仍为67%，因此可以得出结论：在所用滑轮组一定时，机械效率与提升的高度无关。 （4）[4]第5次实验的机械效率为 [5][6]由第5次实验中的数据可知，提升的高度为0.2m，绳端移动的距离也为0.2m，第5次实验中提升钩码的高度和绳端移动的距离相等，即s=h，由此判断此次实验使用的是图乙定滑轮装置。 （5）[7]实验时，为了使实验测量结果准确，应竖直匀速拉动绳子自由端使得钩码匀速直线上升。 [8]图甲中的绳子段数n甲=3，由题知，G物=6N，F拉=2.5N，则滑轮组的机械效率为 12． 匀速 左 60 3 A 大 粗糙程度 【详解】（1）[1]为了使木块受力平衡，弹簧测力计示数稳定，读数更方便，在实验操作过程中，应沿斜面向上匀速拉动木块。 [2]如图所示，把木板下的木块靠近木板与桌面的接触点时，倾斜角变大，故实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向左移动。 （2）[3]根据表格中数据，第①次实验斜面的机械效率为 [4]第②次实验中总功为 （3）[5]通过对比实验①、②数据，斜面的倾斜程度相同，物重不同，根据控制变量法，可验证斜面的机械效率可能与物体的重力有关，即可验证小华的猜想A。 [6]通过对比实验②、③数据，物重相同，斜面的倾斜程度不同，倾角越大，效率越大，根据控制变量法，可以得出的探究结论是：在其它条件相同时，斜面倾角越大．机械效率越大。 （4）[7]斜面做额定外功的主要原因是斜面的摩擦力所做的功，故除了小明的猜想以外，斜面的机械效率还可能与斜面的粗糙程度有关。 13．A 【详解】提升重物时，若不计摩擦，B、C、D各装置中均要克服动滑轮重做额外功，在有用功相同的情况下，A装置拉力所做的总功小于B、C、D各装置中拉力所做的总功，由机械效率计算公式可得A装置的机械效率最高． 14．B 【详解】由于把同一物体匀速提升同样的高度，所以，利用滑轮组做的有用功相同，又因为，改装后的机械效率高，即改装后利用滑轮组做的总功减少，又因为 W总=W有+W额 所以，改装后利用滑轮组做的额外功减少。 故选B。 15． 80% ①③ 【详解】[1]由题知，n=2，则绳端移动的距离 s=2h=2×3m=6m 有用功 W有​=Gh=800N×3m=2400J 总功 W总​=Fs=500N×6m=3000J 滑轮组的机械效率 [2]①增加物体的重力，可以提高有用功，在额外功不变的情况下，有用功占总功的比例增大，也就是机械效率变大，故①符合题意； ②增加提升物体的高度，绳端移动的距离也相应的增大，根据 可知机械效率并不受影响，故②不符合题意； ③减小动滑轮的重力，在提升物体重力不变的情况下，即有用功不变的情况下，额外功减小了，所以机械效率就提高了，故③符合题意。 故选①③。 16． 1800 360 变大 【详解】[1]小明受到的重力 由图可知，从一楼到二楼的高度为3m，则扶梯对他做的功为 [2]由图可知，扶梯的长度为 扶梯上升的时间 则扶梯对他做功的功率是 [3]扶梯克服人的重力做的功为有用功，当站在扶梯上的人数增多，有用功变大，额外功不变，由 可知，如果站在扶梯上的人数增多，扶梯的效率将变大。 17． 0.5 不变 66.7 ＞ ＜ 【详解】（1）[1]如图，弹簧测力计的分度值为0.1N，测力计的示数F为0.5N； [2]杠杠受到的阻力大小等于两个钩码的重力G，如图，阻力的力臂为OC，弹簧测力计对杠杆拉力F的力臂为OD，由△OCA∽△ODE可得 由杠杠的平衡条件可得 G×OC=F×OD 则 由于和G不变可知，F不变，即弹簧测力计的示数不变。 [3]此过程中，有用功为 W有用=Gh=1N×0.1m=0.1J 总功为 W总=Fs=0.5N×0.3m=1.5J 则杠杆的机械效率为 （2）[4]将三个相同的钩码悬挂在A点匀速提高时，所做的额外功相同，有用功增大，即有用功在总功中占的比例增大，杠杆的机械效率变大，则η2＞η1。 （3）[5]将同一物体由悬挂的A点变为B点时，物体对杠杆拉力的力臂变大，由杠杠的平衡条件可知拉力F变大，物体匀速提高相同的高度时，拉力做的总功变大，不考虑摩擦，杠杠的重力和上升的高度不变时，克服杠杠重力做的额外功不变，有用功变大，因此有用功占总功的比值变大，即杠杠的机械效率变大，所以ηA＜ηB。 18．A 【详解】斜面的机械效率只有斜面的倾斜程度、斜面的粗糙程度有关。斜面越粗糙，倾斜程度越小，机械效率越低。 A．在斜面的粗糙程度一定时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高。增大斜面的倾斜程度能提高斜面的机械效率。故A符合题意； B．在斜面的倾斜程度一定时，斜面越粗糙，所做的额外功越多，机械效率越低。在斜面上铺较粗糙的棉布，会降低斜面的机械效率。故B不符合题意； C．在斜面的粗糙程度一定时，将垫斜面的木块向右移动一些。斜面的倾斜程度减小，机械效率降低。故C不符合题意； D．斜面的机械效率与物体的重力无关。所以把物体换成底面粗糙程度相同但更重一些的不改变斜面的机械效率。故D不符合题意。 故选A。 19．A 【详解】①若不计绳重及摩擦，则拉力 由图知道，n1=2，n2=3，所以，绳子受的拉力 根据题意知道 由此解得 所以 ②同一重物的重力相同，且两次的拉力大小相同，由于 所以，两滑轮组的机械效率之比为 故 ③根据题意知道，拉力相同，升高相同的高度，且时间相同，由于 拉力F的功率之比为 故 综上所述，A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 20．D 【详解】A．若弹簧测力计拉力方向一直竖直向上拉动，阻力不变，动力臂减小，阻力臂变小，如下图所示： ，所以，所以动力臂与阻力臂的比值不变，因为阻力不变，根据杠杆的平衡条件知，弹簧测力计的示数应该不变，故错误； B．不计摩擦，额外功为克服杠杆重力做的功，仅增加钩码的个数，杠杆重力和杠杆上升的高度不变，拉力所做的额外功不变，故B错误； C．仅将钩码的悬挂点从B点移到点，钩码还是上升原来的高度，有用功不变；如下图所示： 钩码由B到，上升高度不变，根据数学关系可知，杠杆提升的高度减小，额外功减小，又因为总功等于额外功与有用功之和，所以拉力做的总功变小，故C错误； D．仅将拉力的作用点从点移到点，钩码和杠杆还是上升原来的高度，则有用功不变，额外功也不变，总功不变，根据可知，机械效率不变，故D正确。 故选D。 21． 600 800 200 6.25 【详解】[1]拉力做的有用功 W有=Gh=300N× 2m=600J [2][3]由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=2，则绳子自由端移动的距离为 s=nh=2× 2m=4m 由得，滑轮组做的总功为 由W=Fs可得，拉力为 [4]若不计摩擦和绳重，滑轮组的机械效率为80%，此时的总功为 则克服摩擦和绳重所做的额外功为 所以，克服摩擦和绳重所做的额外功占总功的比例为 22．10 【详解】因为将挂在A点的重为180N的物体匀速提升0.2m，所以有用功 W有=Gh=180N×0.2m=36J 因为OA=OC，当物体上升0.2m时，重心B点将上升0.4m，额外功为克服木棒的重力所做的功，根据 即 解得G木 =10N。 23．(1)乙 (2)刻度尺 (3)83.3% (4)A (5) 错误 偏大 【详解】（1）由表中数据可知，绳子的有效段数为 小皇是利用图中的乙滑轮组完成实验的。 （2）因表中要测量长度，故实验中用到的测量工具有弹簧测力计和刻度尺。 （3）在第③次实验中，滑轮组的机械效率是。 （4）动滑轮的重力不可忽略，则克服动滑轮的重所做的功为额外功，物重增大，有用功逐渐增大，有用功占总功的比值在增大，所以机械效率逐渐增大，但机械效率不能大于1，故滑轮组的机械效率与物重的关系可能比较符合的图是A，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 （5）实验中应匀速缓慢竖直拉动测力计，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于作用在绳子自由端的拉力大小。乐乐同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，若该静止读数，没有测量出机械之间的摩擦力，测量值偏小，她的想法是错误，如果这样做，求出的总功偏小，测得的机械效率将偏大。 24．（1）40N；（2）83.3%；（3）93.3% 【详解】解：（1）由图可知，绳子的股数n=3，绳子的自由端的拉力为 （2）滑轮组的机械效率为 （3）已知最大拉力为100N，由可知，能提升物体的最大重力为 Gm=nFm-G动=3×100N-20N=280N 该装置最大的机械效率为 答：（1）绳子的自由端的拉力是40N； （2）滑轮组的机械效率是83.3%； （3）若绳子能承受的最大拉力为100N，求该装置最大的机械效率为93.3%。 25．（1）400N；（2）600N；（3）60% 【详解】解：（1）不计绳重及摩擦，滑轮组的机械效率为 由图乙知，当提升重物为400N时滑轮组的机械效率为50%，即 解得动滑轮受到的重力G动=400N。 （2）由图甲可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=2，拉力端移动距离为 s=nh=2×6m=12m 拉力端移动速度为 在第一次运送过程中，该过程中工人拉力的功率为120W，由 工人作用在钢绳上的拉力为 （3）工人的重力为 G工人=m工人g=60kg×10N/kg=600N 第二次匀速运送另一货物时，工人对地面压力F压=100N，工人对地面压力等于工人的重力减去施加的拉力，人施加的拉力为 F2=G工人-F压=600N-100N=500N 不计绳重及摩擦，提升的物体的重力为 G2=nF2-G动=2×500N-400N=600N 因为滑轮组的机械效率为 答：（1）动滑轮受到的重力为400N； （2）第一次运送时工人作用在钢绳上的拉力为600N； （3）第二次运送时滑轮组的机械效率为60%。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$