专题18机械效率同步讲义(知识梳理+题型精析+强化巩固专练+新课预习)--2025-2026学年人教版八年级物理下册

该初中物理机械效率同步讲义通过知识框架系统梳理核心内容，涵盖有用功、额外功、总功等核心概念，明确影响因素及滑轮组、斜面、杠杆的机械效率计算方法，构建“概念-影响因素-计算-提高策略”的完整知识脉络，突出重难点内在联系。 讲义亮点在于分层题型设计，从基础概念辨析到综合计算应用，如“测量滑轮组机械效率”题型培养科学探究能力，“杠杆机械效率计算”强化科学推理，通过典例与跟踪专练结合，帮助不同层次学生掌握方法，为教师实施精准复习提供系统支持。

专题18机械效率同步讲义 【题型01 有用过与额外功】........................................2 【题型02 机械效率的定义】........................................4 【题型03 机械效率大小比较】......................................5 【题型04 机械效率简单计算】......................................7 【题型05 影响机械效率的因素】...................................10 【题型06 测量滑轮组机械效率】...................................12 【题型07 杠杆机械效率的计算】...................................16 【题型08 滑轮组机械效率计算】...................................19 【题型09 斜面机械效率的计算】...................................21 【综合题型6题】................................................23 ★知识梳理★ 知识点01:核心概念 有用功：为了达到目的必须做的功（如提升物体：W有用​=Gh）。 额外功：并非我们需要但又不得不做的功（如克服机械自重、摩擦）。 总功：动力对机械所做的功，W总=W有用+W额外​。 机械效率：有用功与总功的比值，η=×100%，η<1（因为额外功不可避免）。 知识点02:影响因素 1.机械自重（如滑轮重、斜面摩擦） 2.被提升物体的重力（物重越大，η 越高） 3.摩擦阻力（摩擦越大，η 越低） 知识点03:常见机械效率计算 滑轮组：η=×100%（s=nh，n 为承担物重的绳子段数）。 斜面：η=×100%（s 为斜面长度）。 杠杆：η=×100%（h、s 分别为阻力、动力移动的距离） 知识点04:提高机械效率的方法 1.减小机械自重 2.减小摩擦（如加润滑油） 3.在机械承受范围内，适当增加物重 【题型1.有用功和额外功】 【典例】额外功：对人们______又不得不做的功叫作额外功，额外功是克服机械______和______做的功，记作。 【答案】 无用 自重 摩擦 【详解】[1][2][3]对人们无用又不得不做的功叫作额外功，额外功是克服机械自重和摩擦做的功，记作，任何机械都不可避免地要做额外功。 【跟踪专练1】某滑轮组经改进后提高了机械效率，若用它把同一物体匀速提到同样的高度，改进后与改进前相比较，下列说法中正确的是（　　） A．有用功减少了 B．有用功不变，总功减少 C．做的额外功减少，总功不变 D．有用功增加，总功减少 【答案】B 【详解】根据题意，利用滑轮组把同一物体匀速提到同样的高度，根据W=Gh得出有用功相同，但机械效率提高了，根据效率公式可知，总功减小，而总功等于有用功加上额外功，可得额外功减小了，故ACD错误，B正确。 故选B。 【跟踪专练2】工人师傅借助如图所示的装置，在内，将重的货物匀速提升了。已知工人对绳子的拉力为，则工人所做的有用功为______J，装置的机械效率为______。请你提出一条提高该装置机械效率的方法：________。 【答案】 1800 75% 增加提升的物重 【详解】[1]工人所做的有用功为 [2]绳子自由端移动的距离 总功 装置的机械效率 [3]提高机械效率的方法有：增加提升的物重、减小动滑轮重力或减小摩擦等。 【跟踪专练3】某同学在家利用一模一样的两个衣架组装成简易滑轮组。如图所示，他将重为3N的矿泉水瓶匀速提升0.5m，绳端拉力大小只有0.8N（不考虑绳子的自重和摩擦g取10N/kg），下列说法正确的是（　　） A．甲衣架与天花板之间那段绳子的拉力为4.8N B．乙衣架的质量为1N C．自由端绳子通过的距离为3m D．拉力F所做的有用功为1.5J 【答案】D 【详解】由图可知，甲衣架相当于定滑轮，乙衣架相当于动滑轮，承担物重的绳子段数。 B．不考虑绳子的自重和摩擦，根据可知，动滑轮（乙衣架）的重力为 则乙衣架的质量为，故B错误； A．甲衣架的重力为，绕过甲衣架的绳子有6段，不考虑绳子的自重和摩擦，则甲衣架与天花板之间那段绳子的拉力为，故A错误； C．自由端绳子通过的距离为，故C错误； D．拉力F所做的有用功为，故D正确。 故选D。 【题型2.机械效率的定义】 【典例】在实际生产劳动中使用机械时，总要做一些额外功，原因是任何机械本身都有重力，并且机械零件与零件之间在发生相对运动时还存在着摩擦，所以任何机械的机械效率总________（选填“大于”或“小于”）100%。 【答案】小于 【详解】因为在实际生产劳动中使用机械时，总要做一些额外功，且总功等于有用功与额外功之和，所以总功总大于有用功，而机械效率，所以任何机械的机械效率总小于100%。 【跟踪专练1】关于功、功率和机械效率，下列说法不正确的是（　　） A．机械效率总是小于1 B．做功慢的机械，功率一定小 C．功率大的机器做功一定多 D．使用任何机械都不能省功 【答案】C 【详解】A．由于存在摩擦，机械效率总是小于1，故A正确，不符合题意； B．功率表示物体做功的快慢，功率小的物体做功慢，则做功慢的机械，功率一定小，故B正确，不符合题意； C．由可知，做功大小是由功率和做功时间两个因素决定的，功率大的机器如果做功时间很短，则做功也小。故C错误，符合题意； D．使用任何机械都要克服摩擦力或者机械的重力做功，都不能省功，故D正确，不符合题意。 故选C。 【跟踪专练2】甲、乙机械把同样重的物体匀速向上提升。两机械做功情况的部分数据如图所示，则甲机械的总功为_________J，乙机械的有用功为_________J，甲机械的效率_________乙机械的效率（选填“大于”“等于”或“小于”）。 【答案】 2000 900 小于 【详解】[1]甲的扇形图显示，有用功占总功的25%，且图中标注有用功为500J，根据机械效率公式，则 [2]乙的扇形图显示，额外功为2100J，且额外功占总功的70%，由得 则乙机械的有用功为 [3]甲的机械效率为，乙的机械效率为 因此 【跟踪专练3】某机械工作时的功率是100W，机械效率是60%。下列说法中正确的是（　　） A．100W反映的是该机械做功多少 B．100W表示该机械1s做功为100J C．60%反映的是该机械做功的快慢 D．60%表示该机械做的有用功占额外功的比值为60% 【答案】B 【详解】A．该机械工作时的功率是100W，100W反映的是该机械做功的快慢，不是做功的多少，故A错误； B．功率是100W的该机械1s做功，故B正确； C．功率反映的是该机械做功的快慢，机械效率和功率不同，故C错误； D．60%表示该机械做的有用功占总功的比值为60%，总功等于有用功加上额外功，故D错误。 故选B。 【题型3.机械效率大小比较】 【典例】下列说法正确的是（　　） A．功率越大的机械，机械效率一定越高 B．做有用功越多的机械，机械效率一定越高 C．越省力的机械，机械效率一定越高 D．有用功一定，额外功越小的机械，机械效率一定越高 【答案】D 【详解】A．功率是用来描述做功的快慢，机械效率表示的是有用功占总功的比值，它们俩没有直接的关系，故A错误； B．机械效率表示的是有用功占总功的比值，做有用功越多的机械其机械效率不一定越高，故B错误； C．机械效率是有用功在总功中占的比值，与机械省力、费力情况无关，故C错误； D．有用功一定，额外功越小，就意味着总功越小，因而有用功在总功中占的比值就大，机械效率一定越高，故D正确。 故选D。 【跟踪专练1】规格相同的滑轮组装成如图所示的甲、乙滑轮组，提升相同重物到相同高度，若忽略绳重及摩擦，机械效率η甲______η乙（选填“>”、“=”或“<”）。 【答案】= 【详解】由图可知，若忽略绳重及摩擦，甲、乙滑轮组的有效线段均为3段，即n=3，提升相同重物到相同高度，所以绳子受到的拉力均为 绳子自由端移动的距离均为 根据 可知，相同的滑轮组提升相同的重物时，机械效率相等，即 【跟踪专练2】小明用两种方法搬相同的书上楼：一是把所有书一起搬上楼；二是分多次先后将所有书搬上楼。若两种方法搬书的时间相同，则两种搬书过程中，他完成的物理量相同的是（      ） A．总功 B．有用功 C．机械效率 D．总功率 【答案】B 【详解】由题可知，书的总重量相同，提升的高度相同（从楼下到楼上），所以有用功相同。由 ，可知，时间相同，有用功相同，所以有用功功率也相同。但总功不一定相同，因为分多次搬时，人要多次上下楼，额外功（人自身重力做的功）更多，总功更大，总功功率相应的也更大。有用功相同，但总功不同，所以机械效率不同，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选 B。 【跟踪专练3】如图所示，用甲、乙两个相同的滑轮将重力都为G的重物，在相同时间内，缓慢提升相同的高度，不计绳重和摩擦。则、所做的功和的大小关系为______，两滑轮的机械效率甲______乙；若乙的机械效率为60%，要使此滑轮的机械效率增大，则需要______。 【答案】 ＜ ＞ 增加被提升物重 【详解】[1]拉力和所做的功和为总功， ，甲、乙滑轮所做的有用功相同，均为，但乙为动滑轮，还需要对动滑轮做额外功，，因此，定滑轮所做的总功小于动滑轮的总功，即 [2]机械效率为 甲、乙的有用功相同，总功是乙的总功多，即，所以甲＞乙。 [3]提高滑轮的机械效率的方法通常有增加提升的物重G或者减小动滑轮的重力，但题中说此滑轮，则不能减小滑轮的重力，所以，采用增加提升的物重G就可以提高机械效率。 【题型4.机械效率简单计算】 【典例】用动力臂是阻力臂 3倍的杠杆将 600N的货物抬高 30cm，手向下压杠杆的力是250N， 手下降的高度是______cm，人做的总功______，有用功是______J，这根杠杆的机械效率是______。 【答案】 90 225J 180 80% 【详解】[1]动力臂是阻力臂的3倍，所以动力移动的距离就是货物移动距离的3倍，货物升高30cm，则手下降的高度是90cm。 [2]手对杠杆做的总功 [3]克服货物重力所做的有用功 [4]这根杠杆的机械效率 【跟踪专练1】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% 【答案】C 【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。 【跟踪专练2】工人利用如图所示的滑轮提升货物。已知滑轮重80N，货物重720N，不计绳重及摩擦，则工人用该滑轮匀速提升货物时的拉力为______N，该滑轮的机械效率为______。 【答案】 400 90% 【详解】[1]由图可知，动滑轮上承担物重的绳子段数，工人用该滑轮匀速提升货物时的拉力 [2]设物体上升的距离为h，则绳端移动的距离 该滑轮的机械效率 【跟踪专练3】科技馆里有一种升降座椅，小明和小刚体验后画出如图所示的原理图。若小明重600N，小刚用250N的拉力使小明在3s的时间内匀速上升0.5m（不计绳重和摩擦），下列说法不正确的是（　　） A．所做有用功为300J B．该滑轮组的机械效率为80% C．拉力做功的功率为125W D．换轻质动滑轮，机械效率降低 【答案】D 【详解】A．当小明坐在升降座椅上，小刚用的拉力将重600N的小明匀速拉高，该过程中的有用功，故A正确，不符合题意； B．由图可知，此装置中绳子的有效段数，小刚拉力端移动距离 这个过程做的总功 小刚拉动升降座椅装置时的机械效率，故B正确，不符合题意； C．拉力做功的功率，故C正确，不符合题意； D．不计绳重和摩擦，克服动滑轮重及椅重做的功为额外功，该升降座椅装置的机械效率，由上式知，换用轻质动滑轮，动滑轮的重力减小，故该升降座椅装置的机械效率变大，故D错误，符合题意。 故选D。 【题型5.影响机械效率的因素】 【典例】下列说法正确的是（　　） A．相互接触的物体，一定有力的作用 B．牛顿第一定律是通过实验直接总结出来的 C．功率大的机械，机械效率一定高 D．滑轮组的机械效率不可能达到100% 【答案】D 【详解】A．力的产生需要两个条件：接触且发生相互作用（如挤压、拉伸、摩擦等） 。仅接触但无相互作用时，物体间没有力。故A错误； B．牛顿第一定律（一切物体在不受力时，总保持静止或匀速直线运动状态）的前提是 “物体不受力”，但现实中不存在完全不受力的物体（总会受重力、空气阻力等），无法通过实验直接验证。故B错误； C．功率和机械效率是两个不同的物理量，功率大表示做功快，机械效率高表示有用功占总功的比例大，二者没有必然联系，功率大的机械，机械效率不一定高，故C错误； D．使用滑轮组时，因为存在额外功，有用功总小于总功，所以滑轮组的机械效率不可能达到100%，故D正确。 故选 D。 【跟踪专练1】使用如图的装置______（选填“能”或“不能”）省功；原滑轮用铸铁制成，若换成更轻小的合金滑轮，则提升同一重物，可______（选填“提高”或“减小”）装置的机械效率。 【答案】 不能 提高 【详解】[1]图中装置为动滑轮，由于使用机械时存在不可避免的额外功，使用任何机械都不能省功。 [2]原滑轮用铸铁制成，滑轮重力较大，额外功较多，若换成更轻小的合金滑轮，滑轮重力减小，额外功减小，则提升同一重物，有用功不变时，由 可知，可提高装置的机械效率。 【跟踪专练2】如图所示，用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度。与提升A相比，提升B的过程滑轮组的机械效率较大。不计绳重与摩擦，则提升B的过程（　　） A．额外功较小 B．额外功较大 C．总功较小 D．总功较大 【答案】D 【详解】AB．由题知，提起两物体所用的滑轮组相同，将物体提升相同的高度，不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力所做的功是额外功，由知，提升物体A和B所做额外功相同，故AB不符合题意； CD．不计绳重与摩擦的影响，滑轮组的机械效率，额外功相同，提升B物体时滑轮组的机械效率较大，所以提升B物体所做的有用功较大，其总功较大，故C不符合题意，D符合题意。 故选 D。 【跟踪专练3】用如图所示的滑轮组提升重物时（忽略绳重及摩擦），下列做法能提高滑轮组机械效率的是（　　） A．增加物体被提升的高度 B．减轻动滑轮的重力 C．增加物体的重力 D．改变绳子的绕法，减少承担重物的绳子的段数 【答案】BC 【详解】忽略绳重及摩擦，滑轮组的机械效率为 A．由表达式可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关，故A不符合题意； B．由表达式可知，减轻动滑轮的重力G动，变小，滑轮组的机械效率变大，故B符合题意； C．由表达式可知，增加物体的重力G，变小，滑轮组的机械效率变大，故C符合题意； D．由表达式可知，滑轮组的机械效率与承担重物的绳子的段数无关，故D不符合题意。 故选BC。 【题型6.测量滑轮组机械效率】 【典例】某同学根据如图所示的器材测量滑轮组的机械效率。测量数据如下表。则测量的机械效率约为（     ） 钩码重力G/N 提升高度h/m 拉力F/N 绳自由端移动的距离s/m 机械效率 1.0 0.1 0.5 0.3 A．70.5% B．80.3% C．66.7% D．57.8% 【答案】C 【详解】由表格数据可知，所做的有用功 所做的总功 由机械效率公式可得，测量的机械效率为 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选 C。 【跟踪专练1】如图甲是某小组的同学测量动滑轮的机械效率的示意图。用弹簧测力计竖直向上匀速拉动绳子自由端，将重为3N的物体从A位置提升到B位置，同时弹簧测力计从图中的位置上升到位置，在这个过程中，弹簧测力计的示数如图乙所示，请你根据他们做的实验完成下列问题，实验过程中： (1)弹簧测力计______时读出弹簧测力计的示数会使实验结果更准确。（选填“竖直向上匀速拉动”或“静止”）。 (2)有用功是______J。 (3)动滑轮的机械效率是______。 【答案】(1)竖直向上匀速拉动 (2)0.3 (3)75% 【详解】（1）弹簧测力计竖直向上匀速拉动时，系统处于平衡状态，测力计示数稳定，读出弹簧测力计的示数会使实验结果更准确。 （2）由图甲可知，刻度尺的分度值为1cm，AB之间的距离为10.0cm，因此物体上升的高度 拉力的有用功 （3）由图甲可知承担动滑轮绳子的股数，由图乙可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为2N，因此绳子自由端的拉力，绳子自由端移动的距离为 动滑轮的机械效率 【跟踪专练2】某同学探究“影响滑轮组的机械效率的因素”，他用质量相同的滑轮做了如图所示的实验，并测算了各次实验的机械效率，下列相关说法中正确的是（    ） A．实验时，可在弹簧测力计静止时读数 B．实验时，换用不同装置多次实验是为了减小误差 C．由甲乙可知：滑轮组的机械效率与绳子的绕法有关 D．由乙丙可知：同一滑轮组提升的物体越重，机械效率越高 【答案】D 【详解】A．测量绳端拉力时，弹簧测力计需做匀速直线运动才能保证拉力等于弹簧测力计示数，静止时读数因忽略了摩擦力的影响，会导致测量结果错误，故A错误； B．实验时换用不同装置多次实验是为了寻找普遍规律，不是为了减小误差，故B错误； C．甲、乙两次实验中，滑轮组绕线方式不同，提升物体重力相同，动滑轮重力等因素相同，测出的机械效率相同，得出机械效率与绳子绕法无关，故C错误；    D．乙、丙两次实验使用同一滑轮组，控制动滑轮重力等因素不变，仅提升物体重力不同，丙中物体重力更大，机械效率更高，可得出“同一滑轮组提升的物体越重，机械效率越高”，故D正确。    故选D。 【跟踪专练3】某小组利用如图所示的实验装置甲乙丙进行了三次实验，“测量滑轮组机械效率”，并得到数据如表所示。 实验组数 钩码重力 钩码上升的高度 绳端的拉力 绳端移动的距离 机械效率 甲 4 0.1 2.7 0.2 乙 4 0.1 1.8 0.3 丙 8 0.1 3.1 0.3 (1)实验中用弹簧测力计拉着绳端运动，弹簧测力计应沿竖直方向________拉动； (2)有小组成员发现实验过程中边拉动弹簧测力计边读数，示数不稳定，不便于读数，他认为应该静止时读数，他的想法不正确的原因是：没有考虑到________对滑轮组机械效率的影响； (3)第丙组实验数据中，机械效率应该为________； (4)通过比较乙、丙两组实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升重物时，所提重物越重，滑轮组的机械效率越________。 【答案】(1)匀速缓慢 (2)摩擦力 (3) (4)大 【详解】（1）实验中用弹簧测力计拉着绳端运动时，若拉动速度不均匀，会导致弹簧测力计示数不稳定，无法准确测量绳端拉力。只有让弹簧测力计沿竖直方向匀速缓慢拉动，才能使钩码处于平衡状态，此时绳端拉力大小稳定，且等于弹簧测力计的示数，从而保证测量的拉力准确，为后续计算机械效率提供可靠数据，故应填匀速缓慢。 （2）滑轮组在实际工作过程中，动滑轮与绳子之间、滑轮的轴与滑轮之间都会存在摩擦力，这些摩擦力会额外消耗一部分拉力，影响滑轮组的机械效率。当弹簧测力计静止读数时，滑轮组各部件之间没有相对运动，摩擦力几乎为零，此时测量的拉力会比实际工作时（有相对运动、存在摩擦力）的拉力偏小。若用静止时的拉力计算机械效率，会使计算出的有用功与总功的比值偏大，不能真实反映滑轮组在工作状态下的机械效率，所以该想法不正确的原因是没有考虑到摩擦力对滑轮组机械效率的影响。 （3）机械效率为 （4）分析乙、丙两组实验数据可知，两组实验使用的是同一滑轮组（从绳端移动距离与钩码上升高度的比值可判断，乙、丙组s=3h，滑轮组绕线方式相同），即动滑轮重力、绳重及摩擦力等额外功的影响因素基本相同。乙组实验中，钩码重力为4N，机械效率约为74%；丙组实验中，钩码重力为8N，其机械效率约为86%，明显高于乙组。故得出结论：使用同一滑轮组提升重物时，所提重物越重，滑轮组的机械效率越大。 【题型7.杠杆机械效率的计算】 【典例】如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的轻质杠杆，使重为16N的物体缓慢升高0.1m，拉力大小F=8N，拉力移动的距离为0.25m。拉力所做的功___J，有用功为___J，杠杆的机械效率为___%。 【答案】 2 1.6 80 【详解】[1]拉力做的功 [2] 有用功 [3]机械效率 【跟踪专练1】使用杠杆、定滑轮、动滑轮等简单机械，将同一物体匀速提升相同的高度。若机械的摩擦和自重可以忽略不计，则下列说法正确的是（    ） A．因为使用定滑轮不省力，所以使用定滑轮比使用杠杆做功多 B．因为使用动滑轮要费距离，所以使用动滑轮比使用定滑轮做功多 C．因为使用动滑轮要费距离，所以使用动滑轮比使用杠杆做功多 D．使用每一种机械所做的功一样多 【答案】D 【详解】将同一物体匀速提升相同的高度，不用机械时做的功为W=Gh，若机械的摩擦和自重可以忽略不计，则使用机械时做的功都等于不用机械时做的功，即使用每一种机械所做的功一样多。故ABC错误，D正确。 故选D。 【跟踪专练2】如图所示，用始终竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重的物体缓慢升高，拉力大小为，拉力移动的距离为。将物体从该位置拉到水平位置时，杠杆的机械效率为______。若将物体移到B点，用同样大小的力把物体提升到相同的高度，机械效率______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 90% 变大 【详解】[1]拉力所做的总功为 克服物体重力做的有用功为 所以杠杆的机械效率为 [2]物体从A点移动到B点，用同样大小的力提升到相同的高度，即物体重心还升高相同的高度，有用功不变，而杠杆上旋的角度减小，拉力F上升的高度变小，则总功变小，根据可知，机械效率变大。 【跟踪专练3】如图所示，用手沿竖直方向匀速拉动一均匀杠杆提升一个重为G的物体缓缓上升，不计支点处摩擦。若使物体悬挂位置从O向A移动，则杠杆的机械效率与支点O到悬挂点B的距离L的关系可能符合下列图中的（    ） A． B． B． C． D． 【答案】D 【详解】如图所示： 由三角形的知识可知 杠杆的机械效率 使物体悬挂位置从O向A移动，G不变，物体上升的高度不变，有用功不变，则L1不变，G杠不变，L变大，杠杆的机械效率变大，但不是正比关系，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 【题型8.滑轮组机械效率计算】 【典例】如图所示，小明用大小为10N的拉力竖直向上提升物体，重为16N的物体在10s内被匀速提升1m。不计绳重和摩擦，这个过程中，拉力F的功率为________W，该滑轮的机械效率为________%。 【答案】 2 80 【详解】[1]由于动滑轮上有2股绳，物体被匀速提升1m，则绳端移动距离，则拉力做的总功 则拉力的功率 [2]物体的重力为16N，在10s内被匀速提升1m，则拉力做的有用功 则该滑轮的机械效率 【跟踪专练1】用如图所示滑轮组将重12N的物体匀速提升0.5m，拉力F为5N，该滑轮组的机械效率为（　　） A．60% B．75% C．80% D．90% 【答案】C 【详解】由图可知，绳子段数，物体上升高度，则绳子自由端移动距离 有用功 总功 滑轮组机械效率故C符合题意，ABD不符合题意。 故选 C。 【跟踪专练2】如图所示，搬运工人用滑轮组在30s内将重力为540N的重物匀速提升3m，所用拉力为200N，则拉力做功的功率是________W，滑轮组的机械效率是____。 【答案】 60 90% 【详解】[1][2]拉力做功，拉力做功的功率。工人做的有用功，滑轮组的机械效率。 【跟踪专练3】小华将同一桶沙子从一楼地面匀速竖直向上提到二楼，使用相同的滑轮，采用不同的绕线方式，如图所示。甲图中，使用滑轮做的总功为，机械效率为。乙图中，使用滑轮做的总功为，机械效率为。不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】不计绳重和摩擦时，甲图中的总功 机械效率 乙图中的总功 机械效率 则，，故ABD错误，C正确。 故选C。 【题型9.斜面机械效率的计算】 【典例】斜面是一种简单机械，在生活和生产中随处可见。如图所示，小明用平行于斜面的推力将货物从底端匀速推到顶端，已知推力为500N，斜面的长3m，高1m，机械效率为60%。则货物的重力为______N。 【答案】900 【详解】根据题意可知，小明推力做的功为总功，总功为 克服货物的重力做的功为有用功，根据机械效率 可知，货物的重力为 【跟踪专练1】如图所示，已知斜面长4m、高1.5m，工人师傅用沿斜面向上 1000 N 的推力，10s将将重为2000 N的物体从斜面底端匀速推至斜面顶端。则此下列说法正确的是（　　） A．此过程中的有用功为1500J B．斜面的机械效率为67.5% C．物体在斜面上受到的摩擦力为1000N D．推力的功率为400W 【答案】D 【详解】A．此过程所做有用功为 故A错误； B．总功为W总=Fs=1000N×4m=4000J 机械效率为 故B错误； C．在斜面上所做的额外功W额=W总-W有用=4000J-3000J=1000J 由W额=fs得摩擦力 故C错误； D．推力的功率 故D正确。 故选D。 【跟踪专练2】如图所示，小伟用平行于斜面、大小为200N的推力F将质量为30的物体推到1m高的台面处，已知斜面长2m，此过程中，推力F做的功是________J；斜面的机械效率是________。（g取10） 【答案】 400 75％ 【详解】[1]推力F做的功 [2]物体的重力 推力做的有用功 则斜面的机械效率 【跟踪专练3】如图用大小为F的拉力使物体沿斜面方向匀速向上运动，该斜面高为h，长为s，下列说法正确的是（　　） A．拉力与斜面对物体的摩擦力是平衡力 B．拉力做功W=Fh C．该斜面不能省功 D．该斜面一定能省力 【答案】C 【详解】A．物体沿斜面方向匀速向上运动，物体处于平衡状态，物体受到四个力，重力竖直向下、斜面对物体的支持力垂直于斜面向上、沿斜面向上拉力F、沿斜面向下摩擦力。重力与斜面对物体的支持力，不在同一条直线，不平衡，这两个力不平衡，则另外两个力即拉力与斜面对物体的摩擦力也不平衡，不是一对平衡力，故A错误； B．拉力做功W=Fs，故B错误； C．根据功的机械原理，使用机械不能省功。故C正确； D．若斜面太粗糙，摩擦力太大，则有可能不能省力，故D错误。 故选C。 【实验题】 1．学习了简单机械后，小明了解到斜面也是一种机械，于是他想探究这种机械的特点。 斜面倾斜程度 较缓 较陡 最陡 木块重力 5 5 5 斜面高度 0.2 0.3 0.4 斜面长 1 1 1 沿斜面拉力 2 2.6 3.2 （1）小明用弹簧测力计测木块的重力，如图甲所示； （2）他将木块放在如图乙所示的斜面上，并用弹簧测力计沿斜面__________向上拉木块，收集到上表中的实验数据。 ①比较表中木块重力和拉力的大小，得出：使用斜面时__________（选填“能”或“不能”）省力；斜面长度相同时，斜面高度越小越__________（选填“省力”或“费力”）。 ②实验时，可以通过移动木块A来改变斜面的倾斜程度，要减小斜面的倾斜程度，木块A要向__________（选填“左”或“右”）移。 【答案】 匀速 能 省力 右 【详解】（2）[1]只有用弹簧测力计沿着斜面方向把木块匀速拉上去时，弹簧测力计的指针稳定，才能得到比较准确的拉力。 ①[2]由表中数据可知，拉力小于重力，可以得到使用斜面时能省力。 [3]由表中数据可知，斜面的倾角变大，则沿斜面拉力F的数值也随之变大，但始终小于物体的重力，因此使用斜面可以省力，并且斜面长度相同时，斜面高度越小越省力。 ②[4]木块离得斜面底端越远则斜面倾斜程度越小，所以要减小斜面的倾斜程度，木块A要向右移动。 2．如图所示的是某同学探究影响滑轮组机械效率因素的实验装置。在实验过程中，对于同一滑轮组，所提升的物体重力增大，机械效率将____________；提升相同重力的物体时，动滑轮的重力增大，其机械效率将____________。（均选填“增大”“减小”或“不变”，不计摩擦和绳重） 【答案】 增大 减小 【详解】[1][2]在实验过程中，对于同一滑轮组，摩擦和绳重不计，动滑轮重不变，额外功不变，增大提升的物重，增大了有用功，这样有用功占总功的比例变大，机械效率将增大。提升相同重力的物体时，有用功不变，动滑轮的重力增大，额外功增加，这样有用功占总功的比例变小，机械效率将减小。 【计算题】 3．如图所示的滑轮组，不计绳重及摩擦，大明在绳的自由端施力F，在20s内将重为450N的货物匀速提升4m，此过程中拉力F做功的功率为120W。求： (1)此过程中滑轮组做的有用功； (2)此过程中滑轮组做的总功； (3)此过程中滑轮组的机械效率； (4)若大明用此装置匀速提升其他货物时，他在绳的自由端施力为400N，求此种情况下滑轮组的机械效率有多大？ 【答案】(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）此过程中滑轮组做的有用功为 （2）此过程中滑轮组做的总功为 （3）此过程中滑轮组的机械效率为 （4）由图可知，承担物重的绳子股数n = 3，绳子自由端移动的距离为s = nh = 3 × 4m = 12m 绳子自由端的拉力为 不计绳重及摩擦，动滑轮的重力为 当施加的拉力时，提升的货物重力为 此时滑轮组的机械效率为 4．如图所示，小吉自制了一个健身器，已知动滑轮的质量为5kg，每个杠铃片的质量为10kg。若动滑轮下挂着两个杠铃片，小吉通过握杆竖直向上匀速拉动绳子提升杠铃片0.2m。求：（不计横杆重、绳重和摩擦，g取10N/kg） (1)杠铃片和动滑轮的总重力。 (2)动滑轮的机械效率。 【答案】(1)250N (2)80% 【详解】（1）动滑轮下挂着两个杠铃片，杠铃片和动滑轮的总重 （2）不计绳重和摩擦，对杠铃片和动滑轮做的总功 对杠铃片做的功是有用功 动滑轮的机械效率 【简答题】 5．实验台上有组装好的实验装置，如图所示。另外还有重均为1N的钩码六个（图中未画出）。小华利用上述实验装置和钩码设计实验证明：动滑轮的机械效率不变，总功与有用功有关。小华的主要实验步骤如下： ①在动滑轮挂钩上挂两个钩码，用弹簧测力计竖直向上匀速拉绳子自由端。钩码的总重用G表示，绳子自由端所受拉力用F表示，绳子自由端移动的距离用s表示，钩码上升的高度用h表示。将G的数值记录在表格中，用弹簧测力计测出F，用刻度尺分别测出s、h，并把测量数据记录在表格中。 ②在动滑轮挂钩上挂三个钩码，用弹簧测力计竖直向上匀速拉绳子自由端。分别将G、F、s、h的测量数据记录在表格中。 ③利用，计算出各次的有用功；用，计算出各次的总功，并将各次的有用功、总功记录在表格中根据以上叙述，回答下列问题： (1)小华的实验过程中存在的问题是：______。 (2)请你针对小华实验过程中存在的问题，写出改正措施：______。 (3)画出实验数据记录表格。 【答案】(1)见解析 (2)见解析 (3)见解析 【详解】（1）对同一滑轮组，改变提升物体的重力可改变机械效率，为控制机械效率不变，应提升同一重物，通过改变提升物体的高度（即没有改变绳子自由端的距离s）来改变有用功（即自变量）。故小华探究过程中存在的问题是：改变了钩码的重力，使动滑轮的机械效率也发生变化，没有改变绳子自由端的距离s，来改变自变量。 （2）针对小华探究过程中存在的问题，写出改进措施：保持钩码个数不变，依次改变绳子自由端移动的距离s。 （3）利用，计算出各次的总功，用，计算出各次的有用功，并将各次的总功、有用功记录在表格中，所以设计表格如下： 实验次数 1 2 3 4 钩码重G/N 拉力F/N 钩码上升高度h/m 测力计移动距离s/m 有用功W有用/J 总功W总/J 机械效率η 综合题 6．在城市建设中，工地上常用图甲所示的塔吊搬运物料，其起吊部分的结构可简化为图乙中的滑轮组模型。 (1)当水平输送物料时，滑轮组对物料的拉力________（选填“做功”或“不做功”），使用塔吊吊起物料________（选填“能”或“不能”）省功。 (2)如图乙所示，当滑轮组将重力为4000N的物料竖直匀速提升10m时，拉力F为2500N，此过程中滑轮组的机械效率为________。 (3)请写出一个提高滑轮组机械效率的方法：________（合理即可）。 【答案】(1) 不做功 不能 (2)80% (3)减小动滑轮的重力 【详解】（1）做功的两个必要条件是“有力作用” 且“在力的方向上移动距离”。水平输送物料时，滑轮组对物料的拉力竖直向上，物料沿水平方向移动，拉力方向与移动方向垂直，因此拉力不做功。根据功的原理，任何机械都不能省功，塔吊（滑轮组）可省力，但会相应费距离，总功不变。 （2）有用功：； 由图乙可知，滑轮组承担物重的绳子段数n=2，拉力移动距离， 总功：， 机械效率：。 （3）滑轮组的机械效率与有用功、额外功有关，增加有用功占比（如增加物料重力）或减小额外功（如减小动滑轮重力、减小摩擦），均可提高机械效率。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题18机械效率同步讲义 【题型01 有用过与额外功】........................................2 【题型02 机械效率的定义】........................................3 【题型03 机械效率大小比较】......................................3 【题型04 机械效率简单计算】......................................4 【题型05 影响机械效率的因素】....................................5 【题型06 测量滑轮组机械效率】....................................6 【题型07 杠杆机械效率的计算】....................................8 【题型08 滑轮组机械效率计算】...................................10 【题型09 斜面机械效率的计算】...................................11 【综合题型6题】................................................12 ★知识梳理★ 知识点01:核心概念 有用功：为了达到目的必须做的功（如提升物体：W有用​=Gh）。 额外功：并非我们需要但又不得不做的功（如克服机械自重、摩擦）。 总功：动力对机械所做的功，W总=W有用+W额外​。 机械效率：有用功与总功的比值，η=×100%，η<1（因为额外功不可避免）。 知识点02:影响因素 1.机械自重（如滑轮重、斜面摩擦） 2.被提升物体的重力（物重越大，η 越高） 3.摩擦阻力（摩擦越大，η 越低） 知识点03:常见机械效率计算 滑轮组：η=×100%（s=nh，n 为承担物重的绳子段数）。 斜面：η=×100%（s 为斜面长度）。 杠杆：η=×100%（h、s 分别为阻力、动力移动的距离） 知识点04:提高机械效率的方法 1.减小机械自重 2.减小摩擦（如加润滑油） 3.在机械承受范围内，适当增加物重 【题型1.有用功和额外功】 【典例】额外功：对人们______又不得不做的功叫作额外功，额外功是克服机械______和______做的功，记作。 【跟踪专练1】某滑轮组经改进后提高了机械效率，若用它把同一物体匀速提到同样的高度，改进后与改进前相比较，下列说法中正确的是（　　） A．有用功减少了 B．有用功不变，总功减少 C．做的额外功减少，总功不变 D．有用功增加，总功减少 【跟踪专练2】工人师傅借助如图所示的装置，在内，将重的货物匀速提升了。已知工人对绳子的拉力为，则工人所做的有用功为______J，装置的机械效率为______。请你提出一条提高该装置机械效率的方法：________。 【跟踪专练3】某同学在家利用一模一样的两个衣架组装成简易滑轮组。如图所示，他将重为3N的矿泉水瓶匀速提升0.5m，绳端拉力大小只有0.8N（不考虑绳子的自重和摩擦g取10N/kg），下列说法正确的是（　　） A．甲衣架与天花板之间那段绳子的拉力为4.8N B．乙衣架的质量为1N C．自由端绳子通过的距离为3m D．拉力F所做的有用功为1.5J 【题型2.机械效率的定义】 【典例】在实际生产劳动中使用机械时，总要做一些额外功，原因是任何机械本身都有重力，并且机械零件与零件之间在发生相对运动时还存在着摩擦，所以任何机械的机械效率总________（选填“大于”或“小于”）100%。 【跟踪专练1】关于功、功率和机械效率，下列说法不正确的是（　　） A．机械效率总是小于1 B．做功慢的机械，功率一定小 C．功率大的机器做功一定多 D．使用任何机械都不能省功 【跟踪专练2】甲、乙机械把同样重的物体匀速向上提升。两机械做功情况的部分数据如图所示，则甲机械的总功为_________J，乙机械的有用功为_________J，甲机械的效率_________乙机械的效率（选填“大于”“等于”或“小于”）。 【跟踪专练3】某机械工作时的功率是100W，机械效率是60%。下列说法中正确的是（　　） A．100W反映的是该机械做功多少 B．100W表示该机械1s做功为100J C．60%反映的是该机械做功的快慢 D．60%表示该机械做的有用功占额外功的比值为60% 【题型3.机械效率大小比较】 【典例】下列说法正确的是（　　） A．功率越大的机械，机械效率一定越高 B．做有用功越多的机械，机械效率一定越高 C．越省力的机械，机械效率一定越高 D．有用功一定，额外功越小的机械，机械效率一定越高 【跟踪专练1】规格相同的滑轮组装成如图所示的甲、乙滑轮组，提升相同重物到相同高度，若忽略绳重及摩擦，机械效率η甲______η乙（选填“>”、“=”或“<”）。 【跟踪专练2】小明用两种方法搬相同的书上楼：一是把所有书一起搬上楼；二是分多次先后将所有书搬上楼。若两种方法搬书的时间相同，则两种搬书过程中，他完成的物理量相同的是（      ） A．总功 B．有用功 C．机械效率 D．总功率 【跟踪专练3】如图所示，用甲、乙两个相同的滑轮将重力都为G的重物，在相同时间内，缓慢提升相同的高度，不计绳重和摩擦。则、所做的功和的大小关系为______，两滑轮的机械效率甲______乙；若乙的机械效率为60%，要使此滑轮的机械效率增大，则需要______。 【题型4.机械效率简单计算】 【典例】用动力臂是阻力臂 3倍的杠杆将 600N的货物抬高 30cm，手向下压杠杆的力是250N， 手下降的高度是______cm，人做的总功______，有用功是______J，这根杠杆的机械效率是______。 【跟踪专练1】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% 【跟踪专练2】工人利用如图所示的滑轮提升货物。已知滑轮重80N，货物重720N，不计绳重及摩擦，则工人用该滑轮匀速提升货物时的拉力为______N，该滑轮的机械效率为______。 【跟踪专练3】科技馆里有一种升降座椅，小明和小刚体验后画出如图所示的原理图。若小明重600N，小刚用250N的拉力使小明在3s的时间内匀速上升0.5m（不计绳重和摩擦），下列说法不正确的是（　　） A．所做有用功为300J B．该滑轮组的机械效率为80% C．拉力做功的功率为125W D．换轻质动滑轮，机械效率降低 【题型5.影响机械效率的因素】 【典例】下列说法正确的是（　　） A．相互接触的物体，一定有力的作用 B．牛顿第一定律是通过实验直接总结出来的 C．功率大的机械，机械效率一定高 D．滑轮组的机械效率不可能达到100% 【跟踪专练1】使用如图的装置______（选填“能”或“不能”）省功；原滑轮用铸铁制成，若换成更轻小的合金滑轮，则提升同一重物，可______（选填“提高”或“减小”）装置的机械效率。 【跟踪专练2】如图所示，用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度。与提升A相比，提升B的过程滑轮组的机械效率较大。不计绳重与摩擦，则提升B的过程（　　） A．额外功较小 B．额外功较大 C．总功较小 D．总功较大 【跟踪专练3】用如图所示的滑轮组提升重物时（忽略绳重及摩擦），下列做法能提高滑轮组机械效率的是（　　） A．增加物体被提升的高度 B．减轻动滑轮的重力 C．增加物体的重力 D．改变绳子的绕法，减少承担重物的绳子的段数 【题型6.测量滑轮组机械效率】 【典例】某同学根据如图所示的器材测量滑轮组的机械效率。测量数据如下表。则测量的机械效率约为（     ） 钩码重力G/N 提升高度h/m 拉力F/N 绳自由端移动的距离s/m 机械效率 1.0 0.1 0.5 0.3 A．70.5% B．80.3% C．66.7% D．57.8% 【跟踪专练1】如图甲是某小组的同学测量动滑轮的机械效率的示意图。用弹簧测力计竖直向上匀速拉动绳子自由端，将重为3N的物体从A位置提升到B位置，同时弹簧测力计从图中的位置上升到位置，在这个过程中，弹簧测力计的示数如图乙所示，请你根据他们做的实验完成下列问题，实验过程中： (1)弹簧测力计______时读出弹簧测力计的示数会使实验结果更准确。（选填“竖直向上匀速拉动”或“静止”）。 (2)有用功是______J。 (3)动滑轮的机械效率是______。 【跟踪专练2】某同学探究“影响滑轮组的机械效率的因素”，他用质量相同的滑轮做了如图所示的实验，并测算了各次实验的机械效率，下列相关说法中正确的是（    ） A．实验时，可在弹簧测力计静止时读数 B．实验时，换用不同装置多次实验是为了减小误差 C．由甲乙可知：滑轮组的机械效率与绳子的绕法有关 D．由乙丙可知：同一滑轮组提升的物体越重，机械效率越高 【跟踪专练3】某小组利用如图所示的实验装置甲乙丙进行了三次实验，“测量滑轮组机械效率”，并得到数据如表所示。 实验组数 钩码重力 钩码上升的高度 绳端的拉力 绳端移动的距离 机械效率 甲 4 0.1 2.7 0.2 乙 4 0.1 1.8 0.3 丙 8 0.1 3.1 0.3 (1)实验中用弹簧测力计拉着绳端运动，弹簧测力计应沿竖直方向________拉动； (2)有小组成员发现实验过程中边拉动弹簧测力计边读数，示数不稳定，不便于读数，他认为应该静止时读数，他的想法不正确的原因是：没有考虑到________对滑轮组机械效率的影响； (3)第丙组实验数据中，机械效率应该为________； (4)通过比较乙、丙两组实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升重物时，所提重物越重，滑轮组的机械效率越________。 【题型7.杠杆机械效率的计算】 【典例】如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的轻质杠杆，使重为16N的物体缓慢升高0.1m，拉力大小F=8N，拉力移动的距离为0.25m。拉力所做的功___J，有用功为___J，杠杆的机械效率为___%。 【跟踪专练1】使用杠杆、定滑轮、动滑轮等简单机械，将同一物体匀速提升相同的高度。若机械的摩擦和自重可以忽略不计，则下列说法正确的是（    ） A．因为使用定滑轮不省力，所以使用定滑轮比使用杠杆做功多 B．因为使用动滑轮要费距离，所以使用动滑轮比使用定滑轮做功多 C．因为使用动滑轮要费距离，所以使用动滑轮比使用杠杆做功多 D．使用每一种机械所做的功一样多 【跟踪专练2】如图所示，用始终竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重的物体缓慢升高，拉力大小为，拉力移动的距离为。将物体从该位置拉到水平位置时，杠杆的机械效率为______。若将物体移到B点，用同样大小的力把物体提升到相同的高度，机械效率______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【跟踪专练3】如图所示，用手沿竖直方向匀速拉动一均匀杠杆提升一个重为G的物体缓缓上升，不计支点处摩擦。若使物体悬挂位置从O向A移动，则杠杆的机械效率与支点O到悬挂点B的距离L的关系可能符合下列图中的（    ） A． B． B． C． D． 【题型8.滑轮组机械效率计算】 【典例】如图所示，小明用大小为10N的拉力竖直向上提升物体，重为16N的物体在10s内被匀速提升1m。不计绳重和摩擦，这个过程中，拉力F的功率为________W，该滑轮的机械效率为________%。 【跟踪专练1】用如图所示滑轮组将重12N的物体匀速提升0.5m，拉力F为5N，该滑轮组的机械效率为（　　） A．60% B．75% C．80% D．90% 【跟踪专练2】如图所示，搬运工人用滑轮组在30s内将重力为540N的重物匀速提升3m，所用拉力为200N，则拉力做功的功率是________W，滑轮组的机械效率是____。 【跟踪专练3】小华将同一桶沙子从一楼地面匀速竖直向上提到二楼，使用相同的滑轮，采用不同的绕线方式，如图所示。甲图中，使用滑轮做的总功为，机械效率为。乙图中，使用滑轮做的总功为，机械效率为。不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 【题型9.斜面机械效率的计算】 【典例】斜面是一种简单机械，在生活和生产中随处可见。如图所示，小明用平行于斜面的推力将货物从底端匀速推到顶端，已知推力为500N，斜面的长3m，高1m，机械效率为60%。则货物的重力为______N。 【跟踪专练1】如图所示，已知斜面长4m、高1.5m，工人师傅用沿斜面向上 1000 N 的推力，10s将将重为2000 N的物体从斜面底端匀速推至斜面顶端。则此下列说法正确的是（　　） A．此过程中的有用功为1500J B．斜面的机械效率为67.5% C．物体在斜面上受到的摩擦力为1000N D．推力的功率为400W 【跟踪专练2】如图所示，小伟用平行于斜面、大小为200N的推力F将质量为30的物体推到1m高的台面处，已知斜面长2m，此过程中，推力F做的功是________J；斜面的机械效率是________。（g取10） 【跟踪专练3】如图用大小为F的拉力使物体沿斜面方向匀速向上运动，该斜面高为h，长为s，下列说法正确的是（　　） A．拉力与斜面对物体的摩擦力是平衡力 B．拉力做功W=Fh C．该斜面不能省功 D．该斜面一定能省力 【实验题】 1．学习了简单机械后，小明了解到斜面也是一种机械，于是他想探究这种机械的特点。 斜面倾斜程度 较缓 较陡 最陡 木块重力 5 5 5 斜面高度 0.2 0.3 0.4 斜面长 1 1 1 沿斜面拉力 2 2.6 3.2 （1）小明用弹簧测力计测木块的重力，如图甲所示； （2）他将木块放在如图乙所示的斜面上，并用弹簧测力计沿斜面__________向上拉木块，收集到上表中的实验数据。 ①比较表中木块重力和拉力的大小，得出：使用斜面时__________（选填“能”或“不能”）省力；斜面长度相同时，斜面高度越小越__________（选填“省力”或“费力”）。 ②实验时，可以通过移动木块A来改变斜面的倾斜程度，要减小斜面的倾斜程度，木块A要向__________（选填“左”或“右”）移。 2．如图所示的是某同学探究影响滑轮组机械效率因素的实验装置。在实验过程中，对于同一滑轮组，所提升的物体重力增大，机械效率将____________；提升相同重力的物体时，动滑轮的重力增大，其机械效率将____________。（均选填“增大”“减小”或“不变”，不计摩擦和绳重） 【计算题】 3．如图所示的滑轮组，不计绳重及摩擦，大明在绳的自由端施力F，在20s内将重为450N的货物匀速提升4m，此过程中拉力F做功的功率为120W。求： (1)此过程中滑轮组做的有用功； (2)此过程中滑轮组做的总功； (3)此过程中滑轮组的机械效率； (4)若大明用此装置匀速提升其他货物时，他在绳的自由端施力为400N，求此种情况下滑轮组的机械效率有多大？ 4．如图所示，小吉自制了一个健身器，已知动滑轮的质量为5kg，每个杠铃片的质量为10kg。若动滑轮下挂着两个杠铃片，小吉通过握杆竖直向上匀速拉动绳子提升杠铃片0.2m。求：（不计横杆重、绳重和摩擦，g取10N/kg） (1)杠铃片和动滑轮的总重力。 (2)动滑轮的机械效率。 【简答题】 5．实验台上有组装好的实验装置，如图所示。另外还有重均为1N的钩码六个（图中未画出）。小华利用上述实验装置和钩码设计实验证明：动滑轮的机械效率不变，总功与有用功有关。小华的主要实验步骤如下： ①在动滑轮挂钩上挂两个钩码，用弹簧测力计竖直向上匀速拉绳子自由端。钩码的总重用G表示，绳子自由端所受拉力用F表示，绳子自由端移动的距离用s表示，钩码上升的高度用h表示。将G的数值记录在表格中，用弹簧测力计测出F，用刻度尺分别测出s、h，并把测量数据记录在表格中。 ②在动滑轮挂钩上挂三个钩码，用弹簧测力计竖直向上匀速拉绳子自由端。分别将G、F、s、h的测量数据记录在表格中。 ③利用，计算出各次的有用功；用，计算出各次的总功，并将各次的有用功、总功记录在表格中根据以上叙述，回答下列问题： (1)小华的实验过程中存在的问题是：______。 (2)请你针对小华实验过程中存在的问题，写出改正措施：______。 (3)画出实验数据记录表格。 实验次数 1 2 3 4 钩码重G/N 拉力F/N 钩码上升高度h/m 测力计移动距离s/m 有用功W有用/J 总功W总/J 机械效率η 综合题 6．在城市建设中，工地上常用图甲所示的塔吊搬运物料，其起吊部分的结构可简化为图乙中的滑轮组模型。 (1)当水平输送物料时，滑轮组对物料的拉力________（选填“做功”或“不做功”），使用塔吊吊起物料________（选填“能”或“不能”）省功。 (2)如图乙所示，当滑轮组将重力为4000N的物料竖直匀速提升10m时，拉力F为2500N，此过程中滑轮组的机械效率为________。 (3)请写出一个提高滑轮组机械效率的方法：________（合理即可）。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $