11.5机械效率课后作业--2025-2026学年九年级上学期物理苏科版2024新版

11.5机械效率 课后作业2025-2026学年九年级上学期物理苏科版2024新版 学校:___________姓名：___________班级：___________ 一、有用功、额外功、总功的定义 1．如图是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂，农夫脚踩横杆的力做的功为 功，此舂是 杠杆。 2．升旗过程中，克服旗的重力做的功是 ，克服绳子的重力所做的功是 ，人所施加的拉力所做的功是 （均选填“有用功”、“额外功”或“总功”）。 3．使用钓鱼竿的好处是可以省 （力/距离）；无论使用哪种简单机械都不能省 （距离/力/功）。 4．小李同学把桶掉到水里了，为了把桶拿上来，他使劲将水和桶拉了上来，则他对水做的功是 ，对桶做的功是 ，他使劲做的功是 。（选填“总功”、“有用功”、“额外功”）。 5．如图所示，斜面高h=0.7m，长s=1.5m。建筑工人将重G=300N的货物箱，用绳子沿斜面向上的拉力F=200N，将物体从地面匀速拉到顶端。物体沿斜面向上运动的过程中受到的摩擦力大小为 N。 6．物理学中，将 跟 的比值叫做机械效率，用字母 表示，则有 ，机械效率通常用 表示。因为不可避免的要做额外功，所以机械效率总是 。 二、机械效率的定义理解 7．俗话说“竹篮打水一场空”，此过程中，对水做的功是 （选填“有用”或“额外”）功，对竹篮做的功是 （选填“有用”或“额外”）功，这一现象所包含的物理道理是“竹篮打水”的机械效率 （选填“高”或“低”）。 8．同学们可以通过改变仰卧起坐的快慢，来控制体育锻炼的效果，从物理学角度分析，其实质是改变了（   ） A．重力 B．功 C．功率 D．机械效率 9．关于机械效率，下列说法正确的是（　　） A．机械效率可以大于100% B．额外功占比越少，机械效率越高 C．功率大的机械效率一定高 D．机械效率与做功快慢有关 10．生活中处处有物理，下列场景及概念理解正确的是（　　） A．投出去的蓝球在空中继续运动，是由于受惯性的作用 B．一名中学生从一楼走到三楼克服重力做功约45000J C．机械功率越大，其机械效率越大 D．托起一个鸡蛋的力大约0.5N 11．理解物理概念是学好物理的关键，关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（　　） A．功率越大，做功就越快，机械效率也越大 B．机械效率越高的机械，表明它做的有用功越多 C．物体受力且运动一段距离时，力就对物体做了功 D．两个机械工作时做的额外功相同，有用功也相同，机械效率也一定相同 三、机械效率的简单计算 12．图甲中拉力F平行于斜面，在10s内将重物从底端匀速拉到顶端。该过程中，克服重力及斜面摩擦力做功分布如图乙，斜面的机械效率为 ，有用功为 J，拉力的功率为 W。 13．如图所示，用的拉力，在20s内将重为400N的物体匀速提升了4m，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．物体上升的速度为 B．滑轮的机械效率为62.5% C．滑轮的机械效率为80% D．滑轮的机械效率为83.3% 14．为提高人们的居住品质，改善城市面貌，我市对老旧小区进行改造。改造中工人利用滑轮组将重640N的建筑材料提升到楼顶，如图所示。已知工人对绳子的拉力为400N，在10s内将建筑材料匀速提升10m，不计绳重及摩擦。此过程中，下列说法正确的是（　　） A．动滑轮所受重力为240N B．滑轮组所做的有用功为6400J C．工人所用拉力的功率为400W D．滑轮组的机械效率为90% 15．修建房屋时，质量为的建筑工人使用滑轮组提升建材。他用竖直向下的拉力在内将重为的建材匀速提升了，每个滑轮重，不计滑轮摩擦和绳重，取。下列结论不正确的是（    ） A．工人拉动绳子的速度为 B．工人对绳子拉力的功率 C．此装置的机械效率为 D．若工人脚与地接触面积共，则此时他对地的压强为 16．“城市更新”行动中，很多老旧小区加装了电梯，提升群众生活品质。如图是某电梯的工作原理图，为滑轮，为电动机对滑轮组施加的拉力。某次电梯内将的人匀速提升，电动机输出功率为。则下列说法正确的是（　　） A．拉力的速度为 B．电动机1s内所做的功为 C．拉力的大小为 D．此次电梯的机械效率为 17．如图所示，固定的斜面长，高。沿斜面向上用的拉力在内把一个重的物体从斜面底端匀速拉到顶端。拉力的功为 ，斜面的机械效率为 。    18．如图所示，工人沿斜面用一定大小的力F把一重为600N的物体从斜面底部匀速推到顶部（不考虑物体的大小）。已知斜面长L=3m，高h=1.5m。若该过程中斜面的效率为60%，力F所做的功为 J，力F的大小为 N。 19．如图所示，小丽用滑轮组拉动重为600N的物体A，以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动10s，所施加的拉力F=100N（忽略绳重和滑轮重）。若该滑轮组的机械效率为75%，则绳端移动的距离为 m，滑轮组做的有用功为 J，地面对物体A的摩擦力为 N。 四、机械效率的大小比较 20．小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组（如图所示），分别将同一物体以相同速度匀速提高到相同高度，滑轮组的机械效率分别η1、η2，拉力分别F1、F2。下列关系正确的是（忽略绳重及摩擦）（　　） A．F1＞F2，η1＝η2 B．F1＜F2，η1＞η2 C．F1＜F2，η1＝η2 D．F1＞F2，η1＜η2 21．小明采用如图所示的两种不同的方式将同一货物搬运到同一辆汽车上，其中说法正确的是（　　）    A．甲种方法克服重力做功多 B．乙种方法功率最大 C．两种方法机械效率相等 D．两种情况下，对货物做的有用功相同 22．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，F甲 F乙，η甲 η乙。（选填：“大于”、“小于”或“等于”） 23．如图所示，用两个滑轮组将同一物体同时提升到相同高度，若动滑轮的重力相同，不计绳重和摩擦，拉力 拉力；拉力做的功 拉力做的功；甲滑轮组的机械效率 乙滑轮组的机械效率。（以上三空都选填“大于”“等于”或“小于”）。 24．如图1所示，用甲、乙两个滑轮组分别提升物体M、N，拉力分别为F甲、F乙，两物体都在10s内被匀速提升1m，此过程相关数据如图2所示，A滑轮的作用是 ，F甲做功的功率为 W，若用甲滑轮组匀速提升物体N，甲滑轮组的机械效率 （选填“变大”“不变”或“变小”）。 五、机械效率的影响因素与探究实验 25．关于功、功率和机械效率，下列说法正确的（    ） A．通过减小机械的摩擦，可使机械效率达到100% B．某机械做功的功率越大，其机械效率越高 C．某机械所做的有用功越多，其机械效率就越高 D．机械效率越高的机械，做功时有用功和额外功的比值越大 26．如图所示，用滑轮组匀速竖直向上提升重物，不计绳重和摩擦，下列措施能提高滑轮组机械效率的是（　　） A．减小定滑轮的重力 B．减小动滑轮的重力 C．增大重物上升的速度 D．增大重物上升的高度 27．《物原》记载：“史佚始作辘轳。”如图，人们借助辘轳从井中汲水时，转动摇把，使绳子在轴筒上不断叠绕，从而将水桶从井中提出。以下方法可以提高辘轳机械效率的是（　　）    A．增大桶内的水量 B．增大水桶的重力 C．增大转动的速度 D．使用更粗的绳子 28．辘轳是从杠杆演变来的汲水工具。据《物原》记载：“史佚始作辘轳。”如图所示，人们借助辘轳从井中汲水时，转动摇把，使绳子在轴筒上不断叠绕，从而将水桶从井中提出。辘轳作为古代的简单机械，下列说法正确的是（　　） A．将桶中的水尽量装满一些可以提高机械效率 B．使用更加沉重的木桶打水可以提高机械效率 C．更加快速的转动摇把打水可以提高机械效率 D．用现代技术改良可以将机械效率提高到100% 29．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，小明利用如图所示的甲、乙两组滑轮组进行了4次测量，并将数据记录在表格中 次数 钩码重G/N 钩码上升距离h/m 弹簧测力计示数F/N 弹簧测力计上升距离s/m 机械效率η 1 2 0.1 1.4 0.3 47.6 2 2 0.2 1.4 0.6 47.6 3 4 0.1 3.1 0.2 64.5 4 6 0.1 4.0 0.2 (1)实验中需要的测量工具有 和 ； (2)第1次实验中的额外功为 J，第4次实验中的机械效率为 ； (3)分析1、2两次实验数据，可知小明是利用滑轮组 完成的，对比实验数据可以得出：滑轮组的机械效率与 无关； (4)分析比较 两次实验数据，可以得出：同一滑轮组提升的物重越大，机械效率越高。 30．学习滑轮组的机械效率之后，小明用同样的滑轮，组装成两个滑轮组，完成分两次不同的实验，分别如图甲、乙所示，实验的部分数据如表格所示：    次数 物体重G/N 提升高度h/cm 拉力F/N 绳端移动距离s/cm 机械效率η 1 2 10 1.5 20 2 2 10 （1）实验过程中，沿竖直方向 拉动弹簧测力计； （2）第一次实验的机械效率为 %； （3）第二次实验如图乙所示，则弹簧测力计移动的距离是 cm；若忽略绳重和摩擦，则第二次实验测得滑轮组的机械效率应 （选填“>”“<”或“=”）第一次实验测得滑轮组的机械效率； （4）若想提高此滑轮组的机械效率，以下措施中不可行的是 （选填序号）。 ①选用轻质动滑轮 ②给滑轮的轴心加润滑油 ③增加物体被提升的高度 ④增大被提升的物体的重力 六、滑轮组的机械效率的计算 31．如图所示，利用滑轮组将重为300N的物体在2s内匀速提升1m，拉力F大小为120N，如果不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．有用功是900J B．绳端移动的距离是2m C．拉力做功的功率为150W D．滑轮组的机械效率是83.3% 32．劳动最光荣。如图，某建筑工人用大小为600N的拉力F，通过滑轮将重为500N的重物在10s内匀速提升2m。下列说法正确的是（　　） A．此滑轮是动滑轮，既能改变力的方向又做功方便 B．建筑工人做的有用功是1200J C．建筑工人拉力做功的功率是120W D．此滑轮的机械效率80% 33．用图甲的滑轮组提升重192N的物体，已知拉力F为80N，不计绳重和摩擦，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图线是A，拉力的功率是 W，此滑轮组的机械效率是 %。 34．如图，某探究小组用滑轮组匀速提升420N的重物，所用的拉力F为240N，5s内重物上升了1m，不计绳重和摩擦。求： (1)拉力F的功率； (2)此时滑轮组的机械效率； (3)动滑轮的重力。 七、斜面模型机械效率计算 35．如图所示，用拉力把重为的物体沿高为，长为的粗糙斜面以速度由底端匀速拉到顶端的过程中，下列说法正确的是（　　） A．物体由底端运动到顶端的时间为 B．拉力的功率为 C．斜面的机械效率为 D．物体所受的摩擦力为 36．如图所示，斜面长3m，高1m，搬运工用400N沿斜面向上的推力，在10s内将重为900N的箱子匀速推到车上，关于此过程，下列说法正确的是（　　） A．搬运工沿斜面向上推箱子的过程，既省力又省功 B．箱子所受的摩擦力为400N C．斜面机械效率为75% D．推力做功的功率为90W 八、杠杆类机械效率计算 37．如图所示若箱和物品共重100N，动力臂是阻力臂的4倍，则拉起拉杆的力F为 N，小明使用一个杠杆将重为180N的物体匀速提升了1m，若此过程中杠杆的机械效率为90%，则小明做的总功是 J。 38．如图甲是利用桔槔在井中汲水的情景，图乙是桔槔的杠杆模型。O为支点。A端系水桶（含水和桶），B端固定配重石。已知，，配重的重力为，水桶的重力为，人对水桶施加的竖直向上拉力，当提升水桶上升，配重下降了的过程中，杠杆的机械效率为 ；若人不施加拉力，则要使杠杆在水平位置静止，配重到支点的力臂为 m。 39．如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，弹簧测力计示数 （选填“先变小后变大”、“先变大后变小”或“不变”）。如果使重为36N的物体缓慢升高10cm，拉力大小F为16N，拉力移动的距离为25cm。拉力所做的功为 J，杠杆的机械效率为 ，若将重物的悬挂点A向右移动到B点，将重物提升相同的高度，则杠杆的机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）（不考虑摩擦）。 40．如图所示是一种小型千斤顶的示意图。当手往下压动摇臂时，能把重物抬高一段较小的距离，工人在4s时间内用100N的力竖直向下压动摇臂1m，把1000N的重物匀速抬高0.08m。则人做功的功率 W，使用千斤顶抬高重物的机械效率是 。 2 1 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 8 9 10 11 13 14 15 16 20 21 答案 C B D D C B D C A D 题号 25 26 27 28 31 32 35 36 答案 D B A A D C D C 1． 总 费力 【知识点】杠杆的分类、有用功和额外功 【详解】[1][2]每踩一次，对碓头做的功是有用功，农夫脚踩横杆的力做的功为总功； 由图可知，动力臂小于阻力臂，故舂相当于简单机械中的费力杠杆。 2． 有用功 额外功 总功 【知识点】有用功和额外功 【详解】[1][2][3]为完成工作目的而做的功叫有用功；不需要但又不得不做的功叫额外功；升旗过程中目的是把旗升高旗杆顶部，所以克服旗的重力做的功是有用功，克服绳子的重力做的功是额外功；人所施加的拉力所做的功包括有用功和额外功，是总功。 3． 距离 功 【知识点】有用功和额外功、杠杆的分类 【详解】[1]钓鱼竿费力杠杆，使用钓鱼竿的好处是可以省距离。 [2]无论使用哪种简单机械都要克服机械的或克服摩擦力做功，都不能省功。 4． 额外功 有用功 总功 【知识点】有用功和额外功 【详解】[1][2][3]桶掉到水里了，从井中提水桶的过程中，目的是捞桶，所以对桶做的是有用功；同时，还要将桶中的部分水提起来，所以对水做的是额外功，他使劲做的功是总功。 5．60 【知识点】斜面机械效率的计算、有用功和额外功 【详解】斜面有用功为 总功为 额外功为 又因为（是摩擦力，是斜面长），所以物体沿斜面向上运动的过程中受到的摩擦力大小为 6． 有用功 总功 η 百分数 小于100% 【知识点】机械效率的定义、机械效率的简单计算 【详解】[1][2][3]物理学中，机械效率是指有用功跟总功的比值，用字母η表示。 [4]根据定义，机械效率通常用的表示公式是 [5][6]机械效率通常用百分数表示，由于使用机械时总会不得不做一些额外功，所以机械效率总是小于100%。 7． 有用 额外 低 【知识点】机械效率的定义、有用功和额外功 【详解】[1]俗话说“竹篮打水一场空”，此过程中，你需要打水，对水做的功是有用功。 [2]对竹篮做的功是必不可少的功，是额外功。 [3]俗话说“竹篮打水一场空”，说明做的有用功比较少，这一现象所包含的物理道理是“竹篮打水”的机械效率比较低。 8．C 【知识点】重力的概念、功的概念和单位、功率的定义及意义、机械效率的定义 【详解】功率表示做功的快慢，做仰卧起坐时，每次所做的功相同，同学们可以改变仰卧起坐的快慢，即改变了每次做功的时间，则做功的功率发生了改变，所以其实质是改变功率的大小，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 9．B 【知识点】功率的定义及意义、机械效率的定义 【详解】A．机械效率是有用功与总功的比值，由于总功包含额外功，机械效率必然小于100%，故A错误； B．额外功占比越少，有用功占比越大，机械效率是有用功与总功的比值，越高，故B正确； CD．功率反映做功快慢，机械效率与有用功和总功的比例有关，两者无直接关系，故CD错误。 故选B。 10．D 【知识点】机械效率的定义、功的计算和估算、惯性的概念、重力的计算与估算 【详解】A．惯性是物体本身固有的属性，不能说“受惯性作用”，应是“由于惯性”，故A错误； B．中学生质量约50kg，重力 从一楼到三楼，一层楼约3m，上升竖直高度 克服重力做功 小于45000J，故B错误； C．功率是表示物体做功快慢的物理量，机械效率是有用功与总功的比值，二者是衡量机械性能的不同指标，无必然联系，故C错误； D．一个鸡蛋质量约50g，其重力 托起鸡蛋的力等于重力，约0.5N，故D正确。 故选D。 11．D 【知识点】机械效率的定义、有用功和额外功、功率的定义及意义、力做功的必要因素 【详解】A．功率越大表示做功越快，但机械效率是有用功与总功的比值，与功率无直接关系，故A错误； B．机械效率高说明有用功占总功的比例大，不能说明其做的有用功越多，故B错误； C．物体受力且沿力的方向运动一段距离时，力才对物体做功，若力与运动方向垂直，则不做功，故C错误； D．机械效率为有用功与总功的比值，若两个机械工作时做的额外功和有用功均相同，则总功相同，机械效率必然相同，故D正确。 故选D。 12． 72% 360 50 【知识点】机械效率的定义、有用功和额外功、P=W/t 【详解】[1]机械效率是有用功与总功的比值，有用功是克服重力做的功，由图乙知，克服重力做功占总功的72%，所以斜面的机械效率。 [2]由图乙知，克服摩擦力做功，且克服摩擦力做功占总功的比例为,设总功为，则，则 有用功 [3]拉力做的功为总功，时间。则拉力的功率 13．C 【知识点】计算物体运动的速度、机械效率的简单计算 【详解】物体上升的速度 由图可知，动滑轮上绳子股数n=2，不计绳重和摩擦，滑轮的机械效率 由以上解析可知滑轮的机械效率为80%，故C正确，ABD错误。 故选C。 14．B 【知识点】机械效率的简单计算、P=W/t 【详解】A．由图可知，动滑轮上绳子股数n=2，因为不计绳重和摩擦时，有 所以动滑轮的重力为G动=nF-G物=2×400N-640N=160N 故A错误； B．根据题意可知，滑轮组所做的有用功为W有=Gh=640N×10m=6400J 故B正确； C．根据题意可知，绳子自由端移动的距离为s=nh=2×10m=20m 拉力做的总功为W总=Fs=400N×20m=8000J 拉力做功的功率为 故C错误； D．根据题意可知，滑轮组的机械效率为 故D错误。 故选B。 15．D 【知识点】机械效率的简单计算、P=W/t、滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系、压强公式的简单应用 【详解】A．由图知，滑轮组绳子段数，建材上升速度 则工人拉动绳子的速度 故A正确，不符合题意； B．不计滑轮摩擦和绳重，工人对绳子拉力 工人对绳子拉力做功 工人对绳子拉力的功率 故B正确，不符合题意； C．滑轮组对建材做的有用功 此装置的机械效率 故C正确，不符合题意； D．工人重力 工人对绳子拉力与绳子对人拉力是一对相互作用力，则 人在竖直方向上受到重力、绳子对人的拉力、地对人的支持力的作用处于静止状态，竖直方向上受平衡力，则 则 地对人的支持力与人对地的压力是一对相互作用力，则 接触面积 则人对地的压强 故D错误，符合题意。 故选D。 16．C 【知识点】机械效率的简单计算、P=Fv、P=W/t、滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系 【详解】A．由滑轮组结构可知，承担重物的绳子段数n=2。当重物上升1m时，绳子自由端移动距离为2m，因此拉力F的速度为2m/s，故A错误； B．电动机1s内所做的功W=Pt=1960W×1s=1960J 题目中功率单位W是功率单位，不是功的单位，故B错误； C．根据功率P=Fv，可得 故C正确； D．有用功W有=mgh=60kg×9.8N/kg×1m=588J 总功W总=Pt=1960J 机械效率 故D错误。 故选C。 17． 【知识点】机械效率的简单计算 【详解】[1][2]由题意知，物体在拉力的作用下，在斜面运动了1.5m，由得，拉力做的功（总功）为 拉力做的有用功为 斜面的机械效率为 18． 1500 500 【知识点】机械效率的简单计算、斜面机械效率的计算 【详解】[1]该过程中，工人做的有用功为 W有用=Gh=600N×1.5m=900J 斜面的效率为60%，根据η=，则力 F所做的功为 W总=1500J [2]根据W=FL，力F的大小为 F=500N 19． 2 150 150 【知识点】机械效率的简单计算 【详解】[1]由图可知，滑轮组中n=2，物体移动的距离为 则绳端移动的距离为 [2]拉力做的总功为 滑轮组克服物体与地面之间的摩擦力做的功，即有用功为 [3]故由可得，地面对物体A的摩擦力为 20．A 【知识点】机械效率的大小比较 【详解】忽略绳重及摩擦，承担物重的绳子股数n1＝2，n2＝3，所以两图所用拉力分别为 因为滑轮相同，提升同一个物体，所以F1＞F2；因为两图将同一物体匀速提高相同的高度，所以做的有用功相同，因为忽略绳重及摩擦，所做的额外功，所以额外功相同，又因为，所以总功相同，所以根据，则两图的机械效率相同。 故选A。 21．D 【知识点】力做功的必要因素、比较功率的大小、机械效率的大小比较 【详解】AD．用两种不同的方式将同一货物搬运到同一辆汽车上，有用功都是克服货物重力所做的功，且物重和上升的高度都相同，根据W=Gh可知，两种情况下克服货物的重力做功（即有用功）是相同的，故A错误，D正确。 B．功率等于功与时间的比值，由于题中没有给出时间，不能确定哪个做功的功率大，即乙种方法功率不一定更大，故C错误； C．使用机械（甲图的斜面就是一种机械）与不使用机械（乙图）相比，需要克服斜面的摩擦和克服人的重力做额外功，则甲图中推力做的总功更大，根据机械效率公式可知甲图的机械效率是更低的，故C错误。 故选D。 22． 大于 等于 【知识点】滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系、机械效率的大小比较 【详解】[1]由图知，n甲＝2，n乙＝3，不计绳重及摩擦，拉力F＝（G物+G动），则绳子自由端的拉力分别为 F甲＝（G物+G动） F乙＝（G物+G动）， 由题意可知，物体的重力相等、动滑轮重也相等，所以F甲＞F乙，即乙滑轮组省力。 [2]不计绳重及摩擦，则滑轮组的机械效率 η＝＝＝ 因为G物和G动均相同，所以两滑轮组的机械效率相等。 23． 小于 等于 等于 【知识点】机械效率的大小比较、比较功的大小、滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系 【详解】[1]三段绳子承担物重时，拉力F1等于物体和动滑轮总重力的三分之一，即 二段绳子承担物重时，拉力F2等于物体和动滑轮总重力的二分之一，即 由于物体重力相同且动滑轮重力相同，即G总相同，故F1小于F2。 [2]将物体提升相同高度时，三段绳子承担物重时绳子自由端移动的距离是物体上升高度的三倍，即s1=3h，二段绳子承担物重时绳子自由端移动的距离是物体上升高度的二倍，即s2=2h。根据功的公式W=Fs计算可知，拉力F1做的功 拉力F2做的功 所以拉力F1做的功等于拉力F2做的功。 [3]滑轮组的机械效率是有用功与总功的比值，即 两种情况下有用功相同（提升同一物体到相同高度，），总功也相同（拉力做的功相等，W1=W2），因此甲滑轮组的机械效率等于乙滑轮组的机械效率。 24． 改变拉力的方向 120 不变 【知识点】机械效率的大小比较、P=W/t、定滑轮的概念、实质及特点 【详解】[1]由图1可知，在甲滑轮组中，提升物体过程时，A滑轮的轴不随物体移动是定滑轮，由定滑轮的特点知，故A滑轮的作用改变拉力的方向。 [2]由图2可知，拉力F甲做的总功为：W总甲=1200J，拉力做功时间为10s，根据可知，拉力F甲做功的功率为 [3]由图2知拉力F甲、F乙做的总功分别为：W总甲=1200J，W额甲=800J；W总乙=800J，W额乙=400J。根据W总=W有+W额可知，有用功 所做有用功相同，因为所做有用功和提升的高度相同，由W有=Gh可知，物体M、N的重力大小关系为GM=GN。物体M、N相当于同一物体，故用甲滑轮组匀速提升物体N与匀速提升物体M时，甲滑轮组的机械效率不变。 25．D 【知识点】影响机械效率大小的因素 【详解】A．减小机械的摩擦，可以减小额外功，但不可能不做额外功，机械效率永远小于100%，故A错误； B．功率是指机械做功的快慢，机械效率是有用功在总功中所占的比值，机械做功越快，表示功率越大，单位时间内做的功越多，但机械效率不一定就高，故B错误； C．机械所做的有用功越多，总功也就越多，有用功在总功中所占的比值不一定就高，因此机械效率不一定越高，故C错误； D．机械效率越高，有用功在总功中所占的比例越大，额外功在总功中的比例就越小，有用功和额外功的比值越大，故D正确。 故选D。 26．B 【知识点】影响机械效率大小的因素 【详解】用滑轮组竖直向上提升重物时，有用功为 W有=G物h 不计绳重和摩擦，额外功为 W额=G动h 总功为 W总=W有+W额=G物h+G动h 则滑轮组的机械效率为 由此可知，滑轮组机械效率的高低与重物上升的速度、重物上升的高度、定滑轮的重力无关，减小动滑轮的重力，可减小额外功，能提高滑轮组的机械效率。 故选B。 27．A 【知识点】影响机械效率大小的因素 【详解】A．增大桶内的水量，有用功会变大，桶的重力不变，额外功不变，根据 可知，机械效率会变大，故A符合题意； BD．增大水桶的质量或使用更粗的绳子，在水的重力不变的情况下，则有用功不变，额外功变大，根据 可知，机械效率会变小，故BD不符合题意； C．根据 可知，增大转动的速度、使用更粗的绳子都不会改变机械效率的大小，故C不符合题意。 故选A。 28．A 【知识点】影响机械效率大小的因素 【详解】A．取水时克服水重做的功是有用功，克服桶重做的功是额外功，将桶中的水尽量装满一些，可以增大有用功，能提高机械效率，故A正确； B．在有用功不变时，增加水桶的质量可以增大额外功，则可以降低机械效率，故B错误； C．增大转动摇把的速度，在水的重力不变的情况下，有用功不变，额外功不变，因此机械效率不变，故C错误； D．任何机械在使用过程中都会有额外功，特别是摩擦力做的功是无法避免的，因此通过现代科技改良后，辘轳的机械效率也不会达到100%，故D错误。 故选A。 29．(1) 弹簧测力计 刻度尺 (2) 0.22 75% (3) 甲 物体上升距离（绳端移动距离） (4)3、4 【知识点】测量滑轮组的机械效率、机械效率的简单计算、影响机械效率大小的因素 【详解】（1）[1][2]在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，根据机械效率计算公式可知，计算利用滑轮组所做的有用功和总功时，需测量出物体的重力和上升的高度来计算有用功，需测量出动力端的拉力大小及伸长的距离来计算总功，故需用弹簧测力计来测量重力与拉力，需用刻度尺来测量上升的高度及动力端伸长的距离，所以，实验中需要的测量工具有弹簧测力计和刻度尺。 （2）[1]由实验数据表可得，第1次实验中，钩码重力为，钩码上升的高度为，动力端拉力大小为，动力端伸长距离为，所以，动力端利用滑轮组所做的总功为 动力端利用滑轮组所做的有用功为 则第1次实验中的额外功为 [2]由实验数据表可得，第4次实验中，钩码重力为，钩码上升的高度为，动力端拉力大小为，动力端伸长距离为，所以，动力端利用滑轮组所做的总功为 动力端利用滑轮组所做的有用功为 故第4次实验中的机械效率为 （3）[1]由1、2两次实验数据可知，动力端伸长的距离与钩码上升高度之间的比值均为，这与甲图所示滑轮组中承担物重的绳子段数相符，由此可知，1、2两次实验数据，小明是利用滑轮组甲完成的。 [2]1、2两次实验中，用同一滑轮组提升相等重力的重物，提升不同的高度（自由端移动不同的距离），结果机械效率相等，说明滑轮组的机械效率与提升物体的高度（自由端移动的距离）无关。 （4）根据控制变量法，要探究同一滑轮组机械效率与物重的关系，需使滑轮组的绕线方式、物体上升高度等都相同，只改变物体的重力，观察滑轮组机械效率的变化，根据以上需要，结合实验数据表可判断出：分析比较3、4两次实验数据，可以得出：同一滑轮组提升的物重越大，机械效率越高。 30． 匀速 66.7% 30 = ③ 【知识点】测量滑轮组的机械效率、影响机械效率大小的因素 【详解】（1）[1]实验过程中，为了读数方便应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计。 （2）[2]由图甲可知，有两段绳子拉着动滑轮，弹簧测力计移动的距离 s1＝2h1＝2×10cm＝20cm＝0.2m 第一次实验时滑轮组的机械效率 （3）[3][4]若忽略绳重和摩擦，由图甲可知 解得 G动＝2F1-G＝2×1.5N-2N＝1N 由图乙可知，有三段绳子拉着动滑轮，弹簧测力计移动的距离 s2＝3h2＝3×10cm＝30cm＝0.3m 第二次实验时滑轮组的机械效率 则 η1＝η2 （4）[5]①选用轻质动滑轮，在提升相同重物、提升相同高度时，动滑轮重力做的功减小，即额外功减小，总功减小，有用功不变，根据 可知，有用功与总功的比值增大，机械效率增大，故①不符合题意； ②给滑轮的轴心加润滑油，在提升相同重物、提升相同高度时，减小额外功，而有用功不变，总功减小，有用功与总功的比值增大，提高了滑轮组的机械效率，故②不符合题意； ③滑轮组的机械效率 可见滑轮组的机械效率与提升物体的高度无关，所以，增加重物上升高度，不能提高滑轮组的机械效率，故③符合题意； ④增大提升的物重，有用功增大，而额外功几乎不变，有用功与总功的比值增大，滑轮组的机械效率增大，故④不符合题意。 故选③。 31．D 【知识点】滑轮、滑轮组机械效率的计算 【详解】A．克服物体重力做的功是有用功，其大小为，故A错误； B．动滑轮上有3股绳子，绳端移动的距离，故B错误； C．拉力做的功是总功，大小为 功率 故C错误； D．滑轮组的机械效率，故D正确。 故选D。 32．C 【知识点】定滑轮的概念、实质及特点、P=W/t、有用功和额外功、滑轮、滑轮组机械效率的计算 【详解】A．由图可知，此滑轮工作时轴不随物体一起移动，是定滑轮，能改变力的方向，故A错误； B．建筑工人做的有用功 故B错误； C．建筑工人拉力做的功 建筑工人拉力做功的功率 故C正确； D．此滑轮的机械效率 故D错误。 故选C。 33． 120 80 【知识点】滑轮、滑轮组机械效率的计算、P=W/t 【详解】[1]由图乙可知，2s内绳子自由端运动的距离为3m，则拉力的功率为 [2]由图甲可知，n=3，该滑轮组的机械效率为 34．(1)96W (2)87.5% (3)60N 【知识点】滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系、功的计算和估算、P=W/t、滑轮、滑轮组机械效率的计算 【详解】（1）如图，动滑轮上有两根绳承担物重，，绳子自由端移动的距离 拉力做的总功 拉力F的功率 （2）拉力做的有用功 滑轮组的机械效率为 （3）动滑轮的重力 35．D 【知识点】斜面机械效率的计算、有用功和额外功、P=W/t、运用推导公式求解路程和时间 【详解】A．物体由底端运动到顶端的时间，故A错误； B．拉力的功率 故B错误； C．斜面的机械效率 故C错误； D．物体受到的摩擦力 故D正确。 故选D。 36．C 【知识点】斜面模型及相关计算、P=W/t、有用功和额外功、斜面机械效率的计算 【详解】A．使用任何机械都不能省功，搬运工沿斜面推箱子时，虽然可以省力，但需要多移动距离，不能省功，故A错误； B．推力做的总功为推力乘以斜面长度，即W=Fs=400N×3m=1200J 克服箱子重力做的有用功为重力乘以斜面高度，即W有=Gh= 900N×1m=900J 额外功等于总功减去有用功，即W额 =W-W有=1200J-900J=300J 这部分额外功是克服摩擦力做的功，而额外功也等于摩擦力乘以斜面长度，所以摩擦力为 故B错误； C．斜面的机械效率是有用功与总功的比值，即 故C正确； D．功率是单位时间内做的功，推力做功的功率为总功除以时间，即 故D错误。 故选 C。 37． 25 200 【知识点】运用杠杆平衡原理进行计算、杠杆机械效率的计算 【详解】[1]由杠杆的平衡条件Fl1=Gl2可得 [2]有用功 W有用=Gh=180N×1m=180J 总功 W总= 38． 80% 2.4 【知识点】杠杆机械效率的计算、运用杠杆平衡原理进行计算 【详解】[1]以A点为研究对象，A点受到向下的力FA=G桶-F拉=160N-40N=120N A点上升的距离h=0.6m，因此有用功为W有=FAh=120N×0.6m=72J B点受到向下的力FB=G配=120N B点下降的距离s=0.75m，则总功为W总=FBs=120N×0.75m=90J 则杠杆的机械效率为 [2]当人不施加拉力时，A点受到向下的力FA'=G桶=160N 设配重到支点的力臂为OB'，根据杠杆平衡的条件可得FA'×OA=G配×OB' 即160N×1.8m=120N×OB' 解得OB'=2.4m 39． 不变 4 90% 变大 【知识点】杠杆机械效率的计算、杠杆的动态平衡分析 【详解】[1]杠杆的示意图如图所示： 由杠杆的平衡条件有：F×L1=G×L2，根据相似三角形相似比关系有 G、OA、OC均为定值，所以移动过程中拉力F的大小不变。 [2]拉力所做的功为 W总＝Fs＝16N×25×10-2m＝4J [3]有用功为 W有＝Gh＝36N×10×10-2m＝3.6J 杠杆的机械效率为 [4]此装置的额外功来自于克服杠杆自重所做的功，提升相同的高度，悬挂点B相比A点，杠杆重心上升的高度要小，所做额外功小，而有用功相同，则总功小，由知，将重物的悬挂点A向右移动到B点，杠杆的机械效率变大。 40． 25 80% 【知识点】P=W/t、杠杆机械效率的计算 【详解】[1][2]人做功的大小为 则人做功的功率为 有用功为 所以使用千斤顶抬高重物的机械效率为 2 1 学科网（北京）股份有限公司 $$