12.4 机械效率 专题训练-2025-2026学年人教版物理八年级下学期

12.4 （专题训练） 一．有用功和额外功（共7小题） 二．机械效率的定义（共3小题） 三．机械效率的大小比较（共5小题） 四．机械效率的计算（共9小题） 五．影响机械效率大小的因素（共6小题） 六．滑轮（组）机械效率的测量实验（共5小题） 七．斜面机械效率的测量实验（共4小题） 八．杠杆机械效率的测量实验（共4小题） 九．滑轮（组）的机械效率计算（共9小题） 十．斜面和杠杆的机械效率计算（共6小题） 一．有用功和额外功（共7小题） 1．如图所示，甲、乙两种滑轮匀速将同一物体提升相同高度，不计绳重和摩擦。下列说法不正确的是（   ） A．甲乙做的有用功一样多 B．甲乙两绳子自由端的拉力相等 C．乙装置的机械效率比甲低 D．乙绳子自由端移动的距离是甲的2倍 【答案】B 【详解】A．有用功公式为，物体重力G、提升高度h都相同，因此甲乙的有用功一样多，故A正确； B．定滑轮不省力，因此甲的拉力 动滑轮可省力，不计绳重和摩擦时，乙的拉力 所以甲乙两绳子自由端的拉力不一定相等，故B错误； C．不计绳重和摩擦，定滑轮额外功几乎为0，机械效率接近100%；动滑轮需要克服自身重力做额外功，总功更大，由可知，乙的机械效率比甲低，故C正确。 D．定滑轮绳子自由端移动距离，动滑轮承担物重的绳子段数，因此，乙绳子自由端移动距离是甲的2倍，故D正确。 本题选择描述不正确的，故选B。 2．如图所示，质量为的工人站在水平台上，用竖直向上的拉力将质量为的重物匀速竖直提升，用时。绳重不计，取。关于此过程，下列说法正确的是（     ） A．动滑轮受到的重力为 B．额外功为 C．拉力的功率为 D．工人对工作台的压力为 【答案】B 【详解】A．重物的重力 由图可知，动滑轮上承担物重的绳子段数是2段，若不及摩擦，则动滑轮受到的重力 但题干未说明不计摩擦，故A错误； BC．不计绳重，拉力端移动距离 总功 有用功 额外功 拉力功率 故B正确，C错误； D．工人受到重力、绳的拉力和工作台的支持力，工作台的支持力 工人对平台的压力与支持力是相互作用力，大小相等，工人对平台的压力是1200N，故D错误。 故选B。 3．实践活动中，小明为了把质量为4.5kg的重物提升一定高度，用同样的器材设计了甲、乙两种方案（如图所示）。若绳重和摩擦产生的额外功均占总功的10%，F甲与F乙做功之比为5：9，则动滑轮的质量是（   ） A．3.3kg B．3.4kg C．3.5kg D．3.6kg 【答案】D 【详解】根据题意，甲为定滑轮、乙为动滑轮，设物体被提升高度为 h ，动滑轮质量为 m动​ 。有用功。由于绳重和摩擦产生的额外功均占总功的10%，所以甲、乙两图对应的总功分别为； ​已知 F甲与F乙做功之比为5：9， 解得 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 4．如图所示一卡车车厢底板距地面1.5m高，用一块4m长的木板AB搭在车厢底板上，构成斜面。用沿斜面方向的推力F把一个重为800N的木箱由B处匀速推到A处，若斜面光滑，则所用推力大小为______N。若斜面的机械效率为75%，则所做的有用功为______J，实际推力为______N。 【答案】 300 1200 400 【详解】斜面光滑说明没有额外功，总功等于有用功，即 则所用推力大小为 克服木箱重力做的有用功为 由，可得推力做的总功为 则实际推力为 5．如图所示是塔式起重机上的一种滑轮组。已知在匀速吊起的物体时，滑轮组的机械效率是80%。使物体上升10m，所做的有用功是__________J，绳端的拉力__________N。 【答案】 2500/ 【详解】[1]有用功是对物体做的功 [2]由图可知，承担物重的绳子段数，已知机械效率 所以绳子上的拉力为 6．如图所示，在100N的水平拉力作用下，重500N的物体沿水平地面向左做匀速直线运动了3m，物体与地面间的滑动摩擦力为210N，则拉力做功是______J，有用功是______J，则滑轮组的机械效率为______。 【答案】 900 630 70% 【详解】[1]动滑轮上绳子段数为3，则拉力移动的距离 拉力做功 [2]物体克服摩擦力做的有用功 [3]滑轮组的机械效率 7．起重机把质量为0.5t的钢材在1min内匀速向上提升90m，起重机的效率为。求：（取） (1)起重机做的有用功； (2)起重机的总功率。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）由题意得，钢材的质量 起重机做的有用功 （2）由效率公式，可得总功 起重机工作时间 起重机的总功率 二．机械效率的定义（共3小题） 8．分别用两种简单机械在相同时间内匀速提升相同重物到相同高度。下列关于它们做功情况的分析，正确的是（　　） A．两种机械做的有用功相同 B．使用乙机械可以省功 C．甲机械的功率大于乙机械的功率 D．两种机械的机械效率相同 【答案】A 【详解】A．分别用两种简单机械在相同时间内匀速提升相同重物到相同高度，由于有用功为提升时对重物所做的功，所以两种机械做的有用功相同，故A正确； B．使用任何机械都不可避免的要做额外功，即使用任何机械都不省功，所以使用乙机械不可以省功，故B错误； C．根据，由于两种机械不同，额外功一般不同，导致总功不同，在时间相同的情况下，无法比较功率的大小，故C错误； D．根据，有用功相同，但总功无法确定是否相同，所以两种机械的机械效率不一定相同，故D错误。 故选A。 9．下列对物理量的估计符合实际情况的是（　　） A．从地上拿起一个鸡蛋并把它缓慢举过头顶过程中对鸡蛋做的功约为 B．一个中学生从一楼走到三楼克服重力做功约为300J C．中学生骑自行车的功率约为100W D．机械经改进后效率可达 【答案】C 【详解】A. 一个鸡蛋的重力约为，从地上拿起并把它缓慢举过头顶过程中，鸡蛋上升的高度约为，则对鸡蛋所做的功 故A不符合题意； B. 中学生的质量约为50kg，其重力为 从一楼走到三楼的高度，故克服重力做功为 故B不符合题意； C. 人在匀速骑行自行车时，车速约为，人对自行车提供的动力等于自行车轮胎与地面的摩擦力，大小约为20N，故人骑自行车的功率为 故C符合题意； D. 机械在做功的过程中，不可避免的要做额外功，所以机械的效率不能达到，故D不符合题意。 故选C。 10．如图甲，使用该斜面可以________（选填“省力”或“省功”）。图乙和图丙是生活中常见的两种钉子，其中与斜面原理相同的是图________。 【答案】 省力 乙 【详解】[1]斜面是一种简单机械，使用斜面可以省力，而使用任何机械都不能省功。 [2]图乙中的螺丝钉，螺纹相当于斜面，使用螺丝钉时，通过旋转的方式将螺丝钉拧入物体，可以省力，与斜面原理相同；图丙中的钉子，钉尖很尖，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，便于钉子钉入物体，与斜面原理不同。故选填乙。 三．机械效率的大小比较（共5小题） 11．如图所示，用两个相同的滑轮将同一重物M匀速提升相同高度。两次施力分别是、，对应所做的功、，功率是，，机械效率是，。（不计绳重和摩擦），则（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A． 左图中拉力拉滑轮轴，受力平衡得；右图是动滑轮常规使用，，比较得，故A不符合题意； B．根据，题目未给出提升重物的时间，因此无法比较和的大小，故B不符合题意； C．两次有用功均为；额外功为提升动滑轮做的功：左图中重物上升h时，动滑轮上升高度，额外功，总功；右图中动滑轮随重物上升h，额外功，总功，比较得，故C符合题意； D．机械效率，代入得，，比较得，故D不符合题意。 故选C。 12．甲、乙两人分别用如图所示的滑轮，在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台。不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A．甲做功的功率比乙大 B．甲装置可以省距离 C．乙装置的机械效率低 D．乙做的总功比甲多 【答案】A 【详解】由图可知，甲使用的是动滑轮，乙使用的是定滑轮。设货物重力为，提升高度为，动滑轮重力为，提升时间为； AD．货物质量相等、提升高度相同，根据，可得甲乙做的有用功相等；不计绳重及摩擦，甲做的总功需要克服货物和动滑轮重力做功，即 乙做的总功只需要克服货物重力做功，额外功为0，即，因此。相同时间内，根据功率公式，可得，故A正确，D错误； B．动滑轮的特点是省力费距离，绳子自由端移动距离，因此甲装置费距离，故B错误； C．机械效率，相同，，因此，乙装置的机械效率更高，故C错误。 故选A。 13．如图是某乡村建设工地上，工人利用两种不同的滑轮组匀速提升相同重物G的场景。已知每个动滑轮的重力均为G动，不计绳重及滑轮摩擦。在时间t内，两物体均被提升了相同高度h。下列说法正确的是（　　） A．甲滑轮组中，工人拉力 B．乙滑轮组中，绳子自由端移动的距离为 C．若，则乙滑轮组的机械效率高于甲滑轮组 D．两次提升过程中，拉力做功的功率之比为 【答案】D 【详解】A．甲滑轮组中，承重绳子股数2，工人拉力，故A错误； B．乙滑轮组中，承重绳子股数3，物体均被提升了相同高度h。绳子自由端移动的距离为3h，故B错误； C．不计绳重及滑轮摩擦，由 每个动滑轮的重力均为G动，如图所示，提升相同重物G，故乙滑轮组的机械效率等于甲滑轮组，故C错误； D．每个动滑轮的重力均为G动，不计绳重及滑轮摩擦。如图所示，提升相同重物G，在时间t内，两物体均被提升了相同高度h。拉力做的功相同，拉力做功的功率相同，故拉力做功的功率之比为，故D正确。 故选D。 14．如图所示，用甲、乙两个相同的滑轮将重都为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______。（均选填“>”“=”或“<”） 【答案】 < > 【详解】[1]甲为定滑轮，乙为动滑轮。拉力、所做的功、为总功，甲、乙滑轮所做的有用功相同，均为，不计绳重和摩擦，甲不需要做额外功，乙还需要对动滑轮做额外功，因为，所以、所做的功和的大小关系为。 [2]甲、乙的有用功相同，乙的总功多，因为机械效率，所以两滑轮的机械效率。 15．小明要将两箱书搬上楼，有两种方法：a是把两箱书一起搬上楼；b是先搬一箱书上楼，再搬剩下的一箱。假设他上楼的速度相同，则用这两种方法搬书，人对书做功的功率_______，机械效率_______（均选填“<”、“=”或“>”）。 【答案】 > > 【详解】[1] 两种方法搬书，最终都把相同总重的书搬了相同高度h，因此人对书做的有用功是相等的。 已知上楼速度相同，方法a只需要上楼1次，方法b人上楼2次，总时间，故可得功率 [2]机械效率，不变，方法a人只上楼1次，额外功；方法b人上楼2次，额外功，因此 四．机械效率的计算（共9小题） 16．如图，一辆汽车陷进了泥潭，司机利用滑轮将汽车从泥潭中拉出。若司机在时间t内，将汽车匀速移动了l的距离，司机对绳子的拉力大小为F，汽车和地面之间的摩擦力为f。下列说法正确的是（　　） A．该司机使用的是定滑轮 B．司机拉汽车做的有用功为Fl C．该滑轮的机械效率为 D．拉力F做功的功率为 【答案】C 【详解】A．该滑轮的轴随汽车一起运动，因此该滑轮是动滑轮，不是定滑轮，故A错误； B．该过程的目的是拉动汽车，有用功是克服汽车受到摩擦力做的功，汽车移动距离为l，因此有用功，故B错误； C．由图可知，动滑轮上有2段绳子，拉力端移动的距离，拉力做的总功 滑轮的机械效率，故C正确； D．拉力F做功的功率，故D错误。 故选C。 17．工人用如图所示的滑轮组匀速提升重为1000N的物体，拉力F为600N。物体在10s内提升2m，忽略绳重和摩擦。下列说法正确的是（     ） A．动滑轮的重量为400N B．工人做的有用功为2000J C．提升该物体的机械效率是62.3% D．增大拉绳的速度，滑轮组的机械效率变大 【答案】B 【详解】A．该滑轮组承担物重的绳子段数，忽略绳重和摩擦时，拉力，则动滑轮的重量为 故A错误； B．工人做的有用功为 故B正确； C．提升该物体的机械效率是 故C错误； D．忽略绳重摩擦时，滑轮组机械效率为 则滑轮组的机械效率与拉绳的速度无关，故D错误。 故选B。 18．在“探究动滑轮作用”实验中，小聪同学用如图所示的装置在2s内将重3N的钩码匀速提升20cm的距离，该过程中弹簧测力计示数为2N不变，则下列判断正确的是（　　） A．该动滑轮的机械效率为75% B．弹簧测力计上升距离为20cm C．斜向上拉弹簧测力计机械效率不变 D．该动滑轮的本质是等臂杠杆 【答案】A 【详解】AB．动滑轮绳子段数，弹簧测力计上升距离 有用功 总功 机械效率 故A正确，B错误； C．斜向上拉弹簧测力计时，拉力的力臂变小，拉力变大，提升相同高度时总功变大，有用功不变，因此机械效率会变小，故C错误； D．动滑轮本质是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆，故D错误。 故选A。 19．一个重20N的动滑轮把重100N的物体提高4m，则拉力为______N，动滑轮的机械效率为______。（不计绳重和绳与滑轮之间的摩擦力） 【答案】 60 83.3% 【详解】[1]不计绳重和摩擦时，动滑轮的拉力等于物体重力和动滑轮重力之和的一半，代入 、，则拉力为 [2]计算有用功：有用功是克服物体重力做的功，则 计算总功：动滑轮由2段绳子承重，绳子自由端移动距离 则 根据机械效率公式得 20．如图所示，用滑轮组帮助汽车脱困，汽车受到的阻力为2000N，匀速拉动绳子，汽车沿直线向前移动2m，绳端拉力F为1250N，则绳端移动的距离为______m，滑轮组的机械效率为______。 【答案】 4 80% 【详解】绳端移动距离 该滑轮组的目的是拉动汽车，因此有用功是克服汽车阻力做的功，总功是拉力做的功，机械效率为 21．《天工开物・作咸》中记录了井盐的生产过程。如图所示为古人从井中汲卤的示意图。架子上端的M属于_________（填简单机械名称）。若盐卤重80N，桶重20N，工人用力将桶和盐卤匀速提升2m。在此过程中，提升盐卤做的有用功为_________J，该装置的机械效率为____，（不计绳重和摩擦） 【答案】 定滑轮 160 【详解】[1]架子上端的M是一个轴的位置固定不动的滑轮，这种滑轮属于定滑轮。 [2]有用功是对我们需要的物体做的功，即提升盐卤做的功，已知，，根据公式可得 [3]不计绳重和摩擦，额外功是提升桶做的功 总功为有用功与额外功之和 根据机械效率可知 22．我国古代劳动人民利用杠杆可以将巨木抬起，如图所示。若劳动者用竖直向下、大小为3000N的力，在10s内将横杆向下压0.4m，630kg的巨木重心上升了0.08m。g取10N/kg，求： (1)劳动者做的总功； (2)横杆的机械效率。 【详解】（1）竖直向下的力做的功，即劳动者做的总功， （2）克服巨木重力做的有用功 横杆的机械效率 23．如图所示，一斜面长，高，通过滑轮沿斜面匀速拉动一个重力为的重物，重物受到斜面的摩擦力为。不考虑绳重和绳与滑轮间的摩擦。求： (1)重物从斜面底端拉到顶端所做的总功； (2)斜面的机械效率。 【详解】（1）匀速拉动重物所做的有用功为 克服摩擦力所做的额外功为 则拉动重物所做的总功为 （2）斜面的机械效率 五．影响机械效率大小的因素（共6小题） 24．工人师傅用如图所示的装置把质量为48kg的货物从地面匀速提升至3楼，所用的拉力为300N。不计绳重及摩擦，g取10N/kg。下列说法中正确的是（　　） A．货物上升的高度为9m B．绳子自由端移动的距离为18m C．所用动滑轮的重力为100N D．增加货物重，可以提高滑轮组的机械效率 【答案】D 【详解】A．一层楼高度约为，将货物提升到3楼，实际上升高度，故A错误； B．该滑轮组承担物重的绳子段数，绳子自由端移动距离，故B错误； C．货物重力 不计绳重及摩擦时，拉力满足，因此动滑轮重力，故C错误； D．不计绳重及摩擦时，滑轮组机械效率 动滑轮重力不变，增加货物重力时，机械效率会增大，因此增加货物重可以提高滑轮组的机械效率，故D正确。 故选D。 25．工人通过如图所示的滑轮组将重为的建筑材料从地面提起，材料离开地面后在时间内缓慢上升了的高度，工人所用的拉力为。下列说法正确的是（    ） A．该滑轮组做的有用功为 B．拉力做功的功率为 C．该滑轮组的机械效率为 D．只增大拉动绳子自由端的速度，该滑轮组的机械效率将增大 【答案】C 【详解】A．该滑轮组做的有用功是提升重物时对重物所做的功，为，故A错误； B．由图可知，滑轮组有效绳子段数，则绳子自由端移动距离为 拉力做功为 则拉力做功的功率为，故B错误； C．该滑轮组的机械效率为，故C正确； D．根据可知，滑轮组的机械效率与拉动绳子自由端的速度无关，故D错误。 故选C。 26．如图所示是吊车的起吊设备正在竖直向上提升重物，为提高起吊设备中滑轮组的机械效率，下列措施可行的是（　　） A．增大对钢绳自由端的拉力 B．增大被提升重物的提升高度 C．减小被提升重物的质量 D．减小动滑轮自身的质量 【答案】D 【详解】设吊车的起吊设备提升的重物的重力为G、重物上升的高度为h、动滑轮受到的重力为、动滑轮上绳子股数为n、钢绳自由端受到的拉力为F，钢绳自由端移动的距离为s，克服动滑轮重力做的功为，克服绳重、摩擦等额外功为。则起吊设备中滑轮组的机械效率可表示为 A．根据可知，不改变提升重物受到的重力时，仅增大对钢绳自由端的拉力，吊车起吊设备中滑轮组的机械效率变小，故A不符合题意； B．根据可知，吊车起吊设备中滑轮组的机械效率与重物被提升的高度无关，故B不符合题意； C．减小被提升重物的质量，重物受到的重力变小，有用功变小，额外功不变，根据可知，当重物被提升一定高度，吊车起吊设备中滑轮组的机械效率变小，故C不符合题意； D．减小动滑轮自身的质量，动滑轮受到的重力变小，额外功变小，有用功不变，根据可知，当重物被提升一定高度，吊车起吊设备中滑轮组的机械效率变大，故D符合题意。 故选D。 27．如图所示，工人利用滑轮组提升重为810N的物体，某段过程中物体以0.1m/s的速度匀速上升了10s，工人拉力F的功率为90W，则工人拉绳子的拉力是________N；滑轮组的机械效率为________；若工人仍用此滑轮组提升重为900N的物体，滑轮组机械效率会________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】 300 90% 增大 【详解】[1]由图可知，绳子段数，故绳子自由端移动速度为 工人拉力F的功率为90W，由可得，工人拉绳子的拉力为 [2]由题，物体升高高度为 故有用功 拉力所做功 故滑轮组的机械效率为 [2]提升更重的物体时，有用功增大，而额外功（主要是克服动滑轮重力的功）基本不变，因此有用功占总功的比例增大，机械效率增大。 28．工人利用如图所示滑轮组提升450N的建筑材料，使建筑材料匀速竖直上升了4m，工人对绳子的拉力F始终为300N，则拉力F做的总功为______J，滑轮组的机械效率为______。请你提出一条提高该滑轮组机械效率的措施：_______。 【答案】 2400 75% 见解析 【详解】[1][2]由图可知，承担动滑轮的绳子有2段，则绳子自由端移动的距离是建筑材料上升高度的2倍，即 使用滑轮组提升物体时，拉力F做的总功为 提升建筑材料做的有用功为 滑轮组的机械效率为 [3]滑轮组的机械效率与提升物体的重力、动滑轮的自重和摩擦力有关，故增大提升物体的重力、减小动滑轮的自重、减小摩擦，均可以提高该滑轮组的机械效率。 29．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，小敏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 83.3% (1)小敏是用图中的 _____ （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)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． (4)小敏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，小敏想静止读数，如果这样做，测得的机械效率将 _______ （选填“偏大”“偏小”或“更准确”）。 (5)除改变物重外，请再提出一种提高滑轮组机械效率的方法 _______ 。 【答案】(1)乙 (2)刻度尺 (3)A (4)偏大 (5)减小动滑轮的重或减少摩擦或减少绳重 【详解】（1）由表中数据可知，绳子的有效段数为 故小敏是利用图中的乙滑轮组完成实验的。 （2）需要测量拉力、物重及物体被提升的高度，绳端移动的距离，故实验中用到的测量工具有弹簧测力计和刻度尺。 （3）不计绳重和摩擦，同一滑轮组，物重越大，有用功占比越大，机械效率越高，且随物重增大效率提升逐渐变缓，当物重远大于动滑轮重力时​，η趋近于100%，曲线上升变缓，对应图像 A。 （4）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。若静止读数，没有测量出机械之间的摩擦力，测量值偏小，求出的总功偏小，测得的机械效率将偏大。 （5）要想提高滑轮组的机械效率，除了增大重物外，可以减小动滑轮的重或减少摩擦或减少绳重。 六．滑轮（组）机械效率的测量实验（共5小题） 30．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。 31．如图所示，在“测量滑轮组的机械效率”实验中，应沿竖直方向______拉动弹簧测力计，若此时物重为5.4N，不计绳重与摩擦，则滑轮组的机械效率为______%。 【答案】 匀速 75 【详解】[1][2]实验时，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时测力计的示数才等于绳端拉力； 由图知，测力计的分度值为，所以其示数为；滑轮组由3段绳子承担物重，所以，则滑轮组的机械效率为。 32．小江同学在做“测定滑轮组机械效率”实验时，采用如图所示“一个定滑轮、一个动滑轮”组成的滑轮组和“两个定滑轮、两个动滑轮”组成的滑轮组，实验记录如表所示： 实验序号 钩码重/N 钩码上升距离/cm 拉力/N 绳移动距离/cm 机械效率 1 3.0 10 1.6 30 62.5% 2 4.5 10 2.1 30 71.4% 3 6.0 10 2.6 30 76.9% 4 3.0 20 1.55 80 48.4% 5 4.5 20 1.9 80 59.2% 6 6.0 20 2.3 80 65.2% (1)实验时应沿竖直方向_______拉动弹簧测力计，弹簧测力计读数时应在_______（选填“静止”或“运动”）中读数。 (2)通过第2次数据可算出拉力做的总功为_______J。 (3)分析表中数据可以发现：使用同一滑轮组提升钩码，钩码重力变大，机械效率将_______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 (4)在第二次实验时用“两个定滑轮、两个动滑轮”组成的滑轮组来提升同样的钩码做实验，发现弹簧测力计读数将_______，机械效率将_______（均选填“变大”、“变小”或“不变”）； (5)某次实验时拉动时弹簧测力计的读数记为F，钩码重记为G，动滑轮重记为，绳自由端移动距离记为s，钩码提升高度记为h，不计绳子重及摩擦，则下列关于滑轮组机械效率的计算关系中错误的是_______ A． B． C． D． 【答案】(1) 匀速 运动 (2)0.63 (3)变大 (4) 变小 变小 (5)B 【详解】（1）[1]为了使弹簧测力计的示数大小等于绳端的拉力大小，应沿着竖直方向匀速拉动弹簧测力计。 [2]要在拉动的过程中读数，若在静止时读数，则会忽略摩擦对滑轮组机械效率的影响。 （2）通过第2次数据可算出拉力做的总功 （3）分析表格中1、2、3三组数据，钩码重力变大，机械效率也变大；再分析表格中4、5、6三组数据，钩码重力变大，机械效率也同样变大。 （4）将表格中1和4、2和5、3和6几组数据进行分析，提升同样的钩码，第二次实验的弹簧测力计读数将变小，机械效率也变小。 （5）不计绳子重及摩擦，拉力F与钩码重记为G、动滑轮重记为的关系是 绳自由端移动距离s与钩码提升高度h的关系是 又因为额外功 所以机械效率也可表示为 故选B。 33．在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小明用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录如表： (1)实验中要竖直向上缓慢 ___________拉动弹簧测力计，使钩码升高。 (2)表格中★处数据应为 ___________（结果保留一位小数）。 次数 钩码重/N 钩码上升距离/cm 弹簧测力计示数/N 弹簧测力计上升距离/cm 机械效率/% 1 2 10 0.8 30 83.3 2 4 10 1.5 30 ★ 3 6 10 2.2 30 90.9 (3)分析以上实验数据可以得出结论：同一滑轮组的机械效率与 ___________有关。 (4)小明进一步研究，测出动滑轮的重力为0.1N，再计算出每一次实验中总功与有用功和克服动滑轮重力所做的功的差值ΔW（），发现钩码的重力越大，ΔW越大，请你用所学知识进行解释：___________。 (5)另一实验小组改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图丁的图像。分析可知：被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组机械效率越 ___________（高/低）；分析图像中的A点可知，此时被提升物体所受的重力 ___________。 A．大于12N       B．等于12N       C．小于12N 【答案】(1)匀速 (2)88.9 (3)物重 (4)所挂钩码增多，摩擦力增大，额外功增多 (5) 低 A 【详解】（1）测滑轮组的机械效率，需要匀速拉动绳子，并且要在拉动中读弹簧测力计的示数，此时整个系统处于平衡状态，拉力大小等于测力计示数。 （2）滑轮组的机械效率 （3）分析实验数据可知，同一滑轮组，钩码重（被提升物体的重力）不同，机械效率不同；同一滑轮组的机械效率与被提升物体的重力（钩码重）有关。 （4）第一次实验中总功与有用功和克服动滑轮重力所做的功的差值为 第二次实验中总功与有用功和克服动滑轮重力所做的功的差值为 第三次实验中总功与有用功和克服动滑轮重力所做的功的差值为 以上数据发现钩码的重力越大，越大。因为表示总功与有用功和克服动滑轮重力所做的功的差值，即为克服绳重和滑轮轴处摩擦所做的额外功。当所挂钩码越重，滑轮轴处的摩擦力越大，绳重不变，而绳子移动的距离（弹簧测力计上升距离）不变，根据，所以克服绳重的功不变，克服摩擦做的额外功增多，即越大。 （5）[1]被提升物体的重力相同时，动滑轮越重，额外功（克服动滑轮重力的功）越多，有用功不变，总功越大，由可知，机械效率越低。 [2]若不计绳重和滑轮轴处摩擦，根据 由图像可知当动滑轮的重力为4N时，即 解得 根据 当机械效率不变时，若考虑绳重和滑轮轴处摩擦，额外功会变大，则有用功也会变大；因此当物体提升高度不变时，物体的重力会变大，即物重应大于12N，故选A。 34．在“测定动滑轮机械效率”的实验中，小明用如图所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量，正确操作，实验数据如下： 实验序号 钩码重 钩码上升的高度 拉力 绳端移动的距离 ① 1.0 20.00 0.7 40.00 ② 2.0 20.00 1.2 40.00 ③ 3.0 20.00 1.7 40.00 (1)实验时，用手______拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的钩码缓缓上升； (2)第①次实验时测得动滑轮的机械效率为______； (3)第③次实验时，钩码上升的速度为，则拉力的功率为______W； (4)由表中实验数据分析可知，同一动滑轮，所提升物重增大，机械效率将______（选填“增大”“减小”或“不变”）．机械效率与重物上升高度______（填“有关”或“无关”）； (5)为提高滑轮组机械效率、节约电能，根据以上结论和生活经验，你建议可采取的措施有______。 A．减轻动滑轮重 B．增加所提物重 C．增加动滑轮个数 D．增加重物上升高度 【答案】(1)匀速 (2)71.4% (3)0.17W (4) 增大 无关 (5)AB 【详解】（1）实验时，需用手竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使钩码缓缓上升，钩码处于平衡状态，此时弹簧测力计的示数等于拉力大小，才能准确测量拉力。 （2）动滑轮的机械效率 （3）动滑轮绳子段数，绳端速度​ 拉力功率​ （4）[1]第二次实验的机械效率 第三次实验的机械效率 可见物重增大，机械效率增大。 [2]机械效率，可知与提升高度h无关，因此机械效率与重物上升高度无关。 （5）机械效率，是有用功在总功中所占的比例。 A．额外功（克服动滑轮重力做的功）减少，有用功占比提升，机械效率提高，故A符合题意； B．有用功增大，额外功（动滑轮重、摩擦）不变，有用功占比提升，机械效率提高，故B符合题意； C．动滑轮总重增大，额外功增多，机械效率降低，故C不符合题意； D．由可知，机械效率与高度无关，故D不符合题意。 故选AB。 七．斜面机械效率的测量实验（共4小题） 35．要测定如图所示斜面的机械效率，其中不需要测量的量是（   ） A．小车的重力G B．斜面的高度h C．斜面的长度l D．小车与斜面的摩擦力f 【答案】D 【详解】斜面机械效率的计算公式为，其中，G是小车重力，h是斜面高度，F是拉力，s是斜面长度，小车的重力G、斜面的高度h、斜面的长度l均是计算有用功或总功的必要测量量；测量机械效率时无需直接测量摩擦力f，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 36．在测斜面机械效率的实验中，用400N的拉力F沿斜面将重600N的物体______（选填“加速”或“匀速”）拉到长12m、高6m的斜面顶端。该过程中斜面的机械效率为______%，物体受到的摩擦力为______N。 【答案】 匀速 75 100 【详解】[1] 在测斜面机械效率的实验中，匀速拉动物体，弹簧测力计的示数比较稳定，便于读数。 [2]所做的有用功 所做的总功 斜面的机械效率 [3]所做的额外功 由得，物体受到的摩擦力 37．实验小组的同学用如图甲所示装置探究“斜面的机械效率与哪些因素有关”，改变斜面倾角（斜面与水平面的夹角）和木块的重力，用弹簧测力计沿斜面向上匀速拉动木块，记录的部分实验数据如表所示。 实验次数 斜面倾角 斜面高度 斜面长度 木块重力G/N 沿斜面拉力F/N 机械效率 1 0.6 1.2 5.0 4.2 60% 2 0.6 1.2 3.0 3.0 3 0.8 1.2 3.0 2.8 71% (1)实验中调整斜面的倾斜程度时，要使斜面倾角由变为应将垫块向_________（选填“左”或“右”）移动。 (2)第2次实验中，斜面的机械效率为_________％；木块所做额外功为_________J。 (3)第1、2次实验是为了探究斜面的机械效率与__________的关系；分析2次实验的数据，可知在其他条件一定时，__________。 (4)如果对原实验装置做如图乙所示的改进，与原实验装置相比，用带滑轮的斜面做实验的好处是__________. 【答案】(1)左 (2) (3) 物体重力 物体重力越大，斜面的机械效率越高 (4)能使木块所受拉力的方向与斜面平行 【详解】（1）斜面的倾角靠长木板下面的木块左右移动来改变，木块向左移动倾角变大，木块向右移动倾角变小。 （2）[1]第2次实验斜面的机械效率 [2]拉力做功为 物块重力做功为 木块所做额外功为 （3）[1]对比实验1、2数据，控制的是斜面的倾斜程度（斜面倾角），改变的是物体的重力，因此是研究斜面机械效率与物体重力的关系。 [2]分析数据可知：在其他条件一定时，木块的重力越大，斜面的机械效率越高。 （4）利用滑轮改变了一下绳子的方向，使木块所受拉力的方向与斜面的方向始终平行，使示数更加准确稳定，读数时也更方便。 38．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。 八．杠杆机械效率的测量实验（共4小题） 39．小明用如图所示的实验装置研究“杠杆的机械效率”时，将总重为的钩码挂在铁质杠杆上，不计转轴处的摩擦，弹簧测力计作用于点，现竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使杠杆从水平位置开始逐渐上升，带动钩码上升的高度为，弹簧测力计的示数为，其移动的距离为（钩码重不变），则下列说法正确的是（    ） A．此时杠杆的机械效率为 B．实验过程中测力计拉力的力臂长短不变 C．若将弹簧测力计移动到点，测力计的示数将增大 D．若增加钩码的重力，重复实验，则杠杆的机械效率不变 【答案】C 【详解】A.根据题意可得，杠杆的机械效率：，故A错误； B．根据题图可知，杠杆在水平位置时，拉力与OP垂直，则此时的力臂最长，当竖直向上匀速拉动弹簧测力计时，拉力不再与OP垂直，则力臂会减小，故B错误； C．根据原图示可知，若钩码的重量不变，将弹簧测力计移动到点时，阻力和阻力臂都不变，动力臂减小，由杠杆平衡条件可知，动力将增大，故C正确； D．若增加钩码的重量，重复实验，因不计转轴处的摩擦，克服铁质杠杆重力做的功为额外功，则有用功增大，额外功不变，根据可知，杠杆的机械效率将变大，故D错误。 故选C。 40．如图所示，重力G=5N的物体挂在粗细均匀的杠杆的中点A处。在力F=4N作用下使物体匀速上升h=0.6m，已知B点沿竖直方向上升s=1.2m，此杠杆的机械效率η=_________，若将物体向右移动到C点，仍将物体上升h=0.6m，则杠杆的机械效率将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 62.5% 变大 【详解】[1]克服物体重力所做的功是有用功，大小为 拉力所做的功为总功，大小为 机械效率为 [2]将物体向右移动到C点，仍将物体上升，此时有用功不变，动力作用点移动距离变小，提升杠杆做的额外功变小，则总功变小，根据机械效率概念可以知道，机械效率变大。 41．小亮想知道买药时用到的小杆秤在水平位置平衡需要满足什么条件呢？ (1)小杆秤实质是一个杠杆，提绳处是杠杆的________；小亮利用图乙的实验装置及若干相同的钩码进行探究； (2)实验前，杠杆静止时如图乙所示，此时杠杆________（选填“是”或“不是”）平衡状态；此时为使杠杆在水平位置平衡，应当将平衡螺母向________（选填“左”或“右”）调节，目的是便于测量________； (3)小亮用图丙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，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升。已知，钩码总重为1.0N，实验中，弹簧测力计的示数为________N，钩码上升高度为0.1m，杠杆的机械效率为________%（精确到0.1%）。 【答案】(1)支点 (2) 是 右 力臂 (3) 0.5 66.7 【详解】（1）在杠杆中，支点是杠杆绕着转动的固定点。小杆秤在使用时，绕着提绳转动，所以提绳处是杠杆的支点。 （2）[1]杠杆处于静止状态或匀速转动状态时都处于平衡状态，图乙中杠杆静止，所以此时杠杆是平衡状态。 [2]由图乙可知，杠杆左端下沉，右端上翘，根据杠杆“左高左调，右高右调”，为使杠杆在水平位置平衡，应当将平衡螺母向右调节。 [3]使杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂，因为此时力臂与杠杆重合，可直接从杠杆上读出力臂的大小。 （3）[1]由图可知，弹簧测力计的分度值为0.1N，示数为0.5N。 [2]已知，当钩码上升高度为0.1m，根据相似三角形的关系可知，弹簧测力计上升的高度为0.3m，则杠杆的机械效率为 42．如图所示，小勇利用铁架台，带有均匀刻度的杠杆，细线，弹簧测力计，钩码若干（每个钩码质量相同）等实验器材，探究杠杆的平衡条件。 (1)实验前，杠杆静止在图甲所示的位置，则此时杠杆处于___________（选填“平衡”或“非平衡”）状态；为了使杠杆在水平位置平衡。为此，应将平衡螺母向__________（选填“左”或“右”）调节。 (2)将杠杆调成水平位置平衡后，如图乙所示，在A点挂3个钩码，则应在B点挂___________个钩码，才能使杠杆在水平位置保持平衡；随后两边各取下一个钩码，杠杆________（选填“左”或“右”）端将下沉； (3)小勇用弹簧测力计替代钩码，在B点竖直向下拉，然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一小段至如图丙所示位置。在旋转过程中，要使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐___________（选填“变大”、“变小”或“不变”），原因是___________； (4)经过多次实验，得出实验结论后，小勇同学想利用图丁装置测出杠杆提升钩码时的机械效率： ①图丁所示实验中，每个钩码重0.5N，弹簧测力计竖直向上拉杠杆，它的示数为4N，当钩码上升6cm时，杠杆上的C点上升3cm，则此时杠杆的机械效率A＝________。 ②杠杆的机械效率跟钩码悬挂的位置到底有没有关系呢？如图戊，他仍然竖直向上拉杠杆使C点上升3cm，若支点处的摩擦力可以忽略不计，经分析可知此时杠杆的机械效率B与A相比________（选填“变大”“变小”或“不变）。 【答案】(1) 平衡 左 (2) 2 左 (3) 变大 动力臂变小 (4) 75% 变小 【详解】（1）[1]杠杆静止时，就处于平衡状态，所以此时杠杆处于平衡状态。 [2]由图甲可知，杠杆静止时，杠杆左端高，右端低，为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向左调节。 （2）[1]设每个钩码的重力为G，杠杆每格的长度为L，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2，在图乙中，A点挂3个钩码，A点距离支点2格，B点距离支点3格，则有3G×2L=nG×3L 解得n=2，所以应在B点挂2个钩码。 [2]两边各取下一个钩码后，左边力与力臂的乘积为2G×2L=4GL 右边力与力臂的乘积为1G×3L=3GL 因为左边乘积大于右边乘积，所以杠杆左端将下沉。 （3）[1][2]小勇用弹簧测力计替代钩码，在B点竖直向下拉，然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一小段至如图丙所示位置，根据杠杆平衡条件，在旋转过程中，由于弹簧测力计拉力的动力臂在逐渐变小，而阻力和阻力臂的乘积不变，所以弹簧测力计的示数将逐渐变大。 （4）[1]图丁所示实验中，每个钩码重0.5N，弹簧测力计竖直向上拉杠杆，它的示数为4N，当钩码上升6cm时，杠杆上的C点上升3cm。 在这个过程中，因为有3个钩码，有用功W有=Gh=3×0.5N×0.06m=0.09J 总功W总=Fs=4N×0.03m=0.12J 机械效率 [2]当钩码悬挂位置改变（更靠近支点），根据杠杆平衡的条件，阻力和阻力臂的乘积变小，此时动力臂不变，所以弹簧测力计上的拉力F变小，竖直向上拉杠杆使C点上升3cm时，则拉力F做的总功变小，有用功W有=Gh，由于钩码重力G不变，但钩码上升高度h变小（因为力臂变化，杠杆转动相同角度，钩码上升高度减小），所以有用功变小；额外功主要是克服杠杆自身重力做的功，杠杆自身重力不变，C点上升高度不变，所以额外功不变。 根据机械效率公式，有用功变小，额外功不变，所以机械效率变小，即。 九．滑轮（组）的机械效率计算（共9小题） 43．如图甲所示，直接用力传感器将两个相同的钩码（一个钩码质量为50g）提升10cm。如图乙所示，利用动滑轮将两个钩码在5s内提升10cm。两次力传感器的示数分别为1N和0.6N（不计绳重和摩擦），则下列说法正确的是（　　） A．使用动滑轮既能省力，又能省功 B．乙图中绳子末端移动的距离为0.1m C．乙图中所用拉力的功率为0.024W D．动滑轮的机械效率为80% 【答案】C 【详解】A．根据功的原理，使用任何机械都不能省功，动滑轮只能省力，不能省功，故A错误； B．动滑轮承担物重的绳子段数，物体提升高度，则绳子末端移动距离 故B错误； C．拉力做的总功 则拉力功率 故C正确； D．有用功为 机械效率为 故D错误。 故选C。 44．如图所示，在旗杆顶端固定一个定滑轮，旗手便可以通过下拉绳索完成升旗。某天，在奏响国歌的内，50kg的小谷用恒为的拉力将的国旗匀速升到了的杆顶。下列说法中正确的是（    ） A．小谷做功的功率为 B．该过程中的机械效率约为76% C．滑轮与绳之间的摩擦力为2.2N D．小谷在升旗过程中对地面的压力为509.2N 【答案】B 【详解】国旗重力 小谷做总功 小谷克服物重做有用功 机械效率 小谷做功的功率 额外功 额外阻力 额外功包含克服滑轮轴的摩擦、滑轮和绳间的摩擦、绳的重力做的功，因此克服滑轮与绳之间摩擦力做的功小于总额外功，则滑轮与绳之间的摩擦力小于2.2N。 人的重力 人受到绳索向上拉力F=9.2N，则地面对人的支持力 人对地面的压力与地面对人的支持力为相互作用力，其大小相等。则人对地面的压力为490.8N。 故选B。 45．小明家新建的房子准备装修。为了把水泥从地面送上楼，他在楼上安装了一个滑轮组（如图所示），每个滑轮的质量约为4kg。他将一袋50kg的水泥匀速提升4m，用时10s，不计绳重和摩擦，g取10N/kg，下列说法错误的是（　　） A．小明对绳子施加的拉力为F=270N B．小明拉动绳子的速度为0.8m/s C．此滑轮组的机械效率是92.6% D．小明提高拉动绳子的速度可提高滑轮组的机械效率 【答案】D 【详解】A． 水泥重力 动滑轮重力 由图可知该滑轮组承担物重的绳子段数，不计绳重和摩擦时，拉力 故A正确，不符合题意； B． 物体上升速度 绳端拉动速度 故B正确，不符合题意； C．滑轮组机械效率 故C正确，不符合题意； D．不计绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率只和物重、动滑轮重力有关，和拉动绳子的速度无关，提高拉动速度不会改变机械效率，D错误，符合题意。 故选D。 46．如图所示，用动滑轮将重180N的木箱在内沿竖直方向匀速提升2m，所用拉力为100N，不计绳重和摩擦。此过程中木箱上升的速度为___________，拉力的功率是___________；机械效率为___________%。 【答案】 0.4 80 90 【详解】木箱上升的速度 该动滑轮承担物重的绳子段数，因此拉力移动的距离为 拉力做的总功 拉力功率 对物体做的有用功 机械效率为 47．建筑工地上用滑轮匀速吊起建筑材料，如图所示。 (1)图中的滑轮是________滑轮（选填“A定”或“B动”）； (2)若建筑材料所受的重力为，在拉力的作用下上升了，该滑轮的机械效率为________%。 【答案】(1)B (2)75 【详解】（1）定滑轮的轴固定不动，动滑轮的轴会随物体一起运动。图中滑轮的轴随建筑材料一起上升，是动滑轮，故选B。 （2）对建筑材料做的有用功 绳子自由端移动的距离 拉力做的总功 滑轮的机械效率 48．某起重机的滑轮组结构示意如图，其最大载重为5t。起重机将3600kg的钢板匀速提升到10m高的桥墩上，滑轮组的机械效率为80%，克服钢板重力做的功为______J，钢丝绳的拉力F为______N，滑轮组满载时的机械效率为______（保留一位小数）。不计绳重和摩擦，g取10N/kg。 【答案】 84.7% 【详解】[1]克服钢板重力做的功 [2]拉力做的总功 由图可知，滑轮组承担物重的绳子段数，则拉力端移动的距离 拉力 [3]不计钢丝绳重力和摩擦，额外功 动滑轮重力 滑轮组满载时，最大载重 最大载重的重力 此时机械效率 49．在美丽乡村建设的工地上，工人借助如图所示的动滑轮用300 N的拉力，将质量为50 kg的建筑材料匀速提升2 m，用时10 s。g取10 N/kg。求： (1)建筑材料的重力G的大小； (2)动滑轮做的有用功； (3)拉力的功率P。 【详解】（1）建筑材料的重力为 （2）做的有用功为   （3）拉动绳子的距离为 则拉力做的总功为   拉力的功率为 50．如图所示，重力G＝200N的物体A在F＝5N的作用下以v＝0.2m/s的速度水平向左做匀速直线运动，已知水平地面对物体A的摩擦力f＝12N，求： (1)该滑轮组的机械效率η； (2)拉力F的功率。 【详解】（1）与动滑轮相连的绳子段数，设物体A移动距离为，绳子端移动距离 滑轮组的机械效率为有用功与总功的比值，即 （2）拉力F作用点移动的速度为 拉力F的功率 51．如图所示，工人在10s内用300N的拉力将重400N的物体沿竖直方向匀速提升4m，不计绳重及摩擦。求： (1)提升物体做的有用功。 (2)拉力做功的功率。 (3)滑轮组的机械效率。 【详解】（1）提升物体做的有用功 （2）滑轮组的动滑轮绕2段绳，拉力移动的距离 拉力做功 拉力做功的功率 （3）滑轮组的机械效率 十．斜面和杠杆的机械效率计算（共6小题） 52．如图所示，甲、乙两斜面的斜面长和高均相等。用沿斜面上的力将同一重物分别沿两斜面从底端匀速推至顶端，不计空气阻力，两斜面的机械效率分别为、，则重物在甲、乙斜面上受到的摩擦力之比为（　　） A．3∶4 B．4∶3 C．4∶5 D．5∶4 【答案】A 【详解】 斜面的有用功是提升重物做的功， 不计空气阻力，额外功是克服摩擦力做的功，机械效率公式 整理得 本题中同一重物G相同、甲、乙斜面高h相同，斜面长s相等，因此摩擦力之比为 故选A。 53．如图1所示，工人用推力F将重为1000N的箱子沿斜面推至水平车厢中，斜面长3m、高1.5m，F始终与箱子运动方向相同。箱子运动路程随时间变化关系如图2所示，推力F随时间变化关系如图3所示。下列分析正确的是（   ） A．0～10s内，箱子做匀速运动的速度为0.15m/s B．10～20s内，箱子所受摩擦力为600N C．0～10s内，该斜面的机械效率为60% D．10～20s内，推力F的功率为100W 【答案】D 【详解】A．根据图2可知，0~10s内，箱子做匀速直线运动，速度 故A错误； B．由图3可知，10~20s内，箱子受到的推力为200N，根据图2可知，10~20s内，箱子做匀速直线运动，此时箱子在水平车厢中匀速直线运动，故摩擦力为200N，故B错误； C．由图3可知，0~10s内，箱子受到的推力为600N，根据图2可知，0~10s内，箱子做匀速直线运动，推力做的功为 克服重力做的功大小为 则摩擦力做的功大小为 故摩擦力的大小为 0~10s内，斜面的机械效率 故C错误； D．10~20s内，根据图3可知，推力F的大小为200N，物体在10~20s内运动的速度为0.5m/s，因此10~20s内，推力F的功率为 故D正确。 54．如图所示，用拉力F沿斜面向上把一个重为G的物体从斜面底端匀速拉到顶端，已知斜面长为L，高为h，所用时间为t。则拉力F做功的功率为________，该斜面的机械效率为________×100%。（本小题均用题中字母表示） 【答案】 【详解】 拉力做的总功为 ，拉力做功的功率 使用斜面提升物体时，克服物体重力做的功为有用功，即；机械效率公式为，代入和得 55．如图，小亮用100 N的推力沿着斜坡推着爷爷匀速上行，斜坡相当于简单机械中的斜面，它可以__________（选填“省力”或“省功”）。该斜坡长3 m、高30 cm，爷爷和轮椅的总质量为80 kg，该斜面的机械效率是__________%。若增大斜面的倾斜程度，斜面的机械效率将__________（选填“增大”“不变”或“减小”）。（g取10 N/kg） 【答案】 省力 80 增大 【详解】斜坡相当于简单机械中的斜面，使用斜面可以省力，不能省功；爷爷和轮椅的总重力 有用功为 推力做的总功 机械效率 斜面粗糙程度不变时，增大倾斜程度，物体对斜面的压力减小，摩擦力减小，克服摩擦力做的额外功减小，提升相同高度时有用功不变，有用功占总功的比例增大，因此机械效率增大。 56．如图所示，重150N的物体在平行于斜面的拉力F作用下，以0.3m/s的速度从斜面的底端匀速运动到斜面的顶端，用时20s。已知F=100N，斜面的高度为3m。求： (1)拉力F做功的功率； (2)利用斜面匀速拉动重物的过程中，该装置的机械效率； 【详解】（1）物体在斜面上运动的路程即斜面长度为 拉力做的总功为 所以拉力的功率为 （2）利用斜面提升物体过程中，克服物体重力对物体所做的功为有用功，此过程中有用功为 斜面的机械效率为 57．某矿工从矿洞中沿倾斜的铁路，用动滑轮拉出一车矿石，如甲图；这个过程可以简化为乙图。已知斜面高3m，长5m，矿车总质量为400kg，现矿工使用1500N的力将矿车拉到斜面顶部。求： (1)这个过程中的有用功； (2)整个装置的机械效率。 【详解】（1）计算有用功：由题意得，矿车总质量，斜面高，g取，先计算矿车总重力： 有用功是克服矿车重力做的功，公式为，代入数据计算得： （2）计算整个装置的机械效率：由图可知，动滑轮的绳子段数，斜面长，拉力，拉力移动的距离： 拉力做的总功： 机械效率公式为，代入数据计算得： 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 12.4 （专题训练） 一．有用功和额外功（共7小题） 二．机械效率的定义（共3小题） 三．机械效率的大小比较（共5小题） 四．机械效率的计算（共9小题） 五．影响机械效率大小的因素（共6小题） 六．滑轮（组）机械效率的测量实验（共5小题） 七．斜面机械效率的测量实验（共4小题） 八．杠杆机械效率的测量实验（共4小题） 九．滑轮（组）的机械效率计算（共9小题） 十．斜面和杠杆的机械效率计算（共6小题） 一．有用功和额外功（共7小题） 1．如图所示，甲、乙两种滑轮匀速将同一物体提升相同高度，不计绳重和摩擦。下列说法不正确的是（   ） A．甲乙做的有用功一样多 B．甲乙两绳子自由端的拉力相等 C．乙装置的机械效率比甲低 D．乙绳子自由端移动的距离是甲的2倍 2．如图所示，质量为的工人站在水平台上，用竖直向上的拉力将质量为的重物匀速竖直提升，用时。绳重不计，取。关于此过程，下列说法正确的是（     ） A．动滑轮受到的重力为 B．额外功为 C．拉力的功率为 D．工人对工作台的压力为 3．实践活动中，小明为了把质量为4.5kg的重物提升一定高度，用同样的器材设计了甲、乙两种方案（如图所示）。若绳重和摩擦产生的额外功均占总功的10%，F甲与F乙做功之比为5：9，则动滑轮的质量是（   ） A．3.3kg B．3.4kg C．3.5kg D．3.6kg 4．如图所示一卡车车厢底板距地面1.5m高，用一块4m长的木板AB搭在车厢底板上，构成斜面。用沿斜面方向的推力F把一个重为800N的木箱由B处匀速推到A处，若斜面光滑，则所用推力大小为______N。若斜面的机械效率为75%，则所做的有用功为______J，实际推力为______N。 5．如图所示是塔式起重机上的一种滑轮组。已知在匀速吊起的物体时，滑轮组的机械效率是80%。使物体上升10m，所做的有用功是__________J，绳端的拉力__________N。 6．如图所示，在100N的水平拉力作用下，重500N的物体沿水平地面向左做匀速直线运动了3m，物体与地面间的滑动摩擦力为210N，则拉力做功是______J，有用功是______J，则滑轮组的机械效率为______。 7．起重机把质量为0.5t的钢材在1min内匀速向上提升90m，起重机的效率为。求：（取） (1)起重机做的有用功； (2)起重机的总功率。 二．机械效率的定义（共3小题） 8．分别用两种简单机械在相同时间内匀速提升相同重物到相同高度。下列关于它们做功情况的分析，正确的是（　　） A．两种机械做的有用功相同 B．使用乙机械可以省功 C．甲机械的功率大于乙机械的功率 D．两种机械的机械效率相同 9．下列对物理量的估计符合实际情况的是（　　） A．从地上拿起一个鸡蛋并把它缓慢举过头顶过程中对鸡蛋做的功约为 B．一个中学生从一楼走到三楼克服重力做功约为300J C．中学生骑自行车的功率约为100W D．机械经改进后效率可达 10．如图甲，使用该斜面可以________（选填“省力”或“省功”）。图乙和图丙是生活中常见的两种钉子，其中与斜面原理相同的是图________。 三．机械效率的大小比较（共5小题） 11．如图所示，用两个相同的滑轮将同一重物M匀速提升相同高度。两次施力分别是、，对应所做的功、，功率是，，机械效率是，。（不计绳重和摩擦），则（　　） A． B． C． D． 12．甲、乙两人分别用如图所示的滑轮，在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台。不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A．甲做功的功率比乙大 B．甲装置可以省距离 C．乙装置的机械效率低 D．乙做的总功比甲多 13．如图是某乡村建设工地上，工人利用两种不同的滑轮组匀速提升相同重物G的场景。已知每个动滑轮的重力均为G动，不计绳重及滑轮摩擦。在时间t内，两物体均被提升了相同高度h。下列说法正确的是（　　） A．甲滑轮组中，工人拉力 B．乙滑轮组中，绳子自由端移动的距离为 C．若，则乙滑轮组的机械效率高于甲滑轮组 D．两次提升过程中，拉力做功的功率之比为 14．如图所示，用甲、乙两个相同的滑轮将重都为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______。（均选填“>”“=”或“<”） 15．小明要将两箱书搬上楼，有两种方法：a是把两箱书一起搬上楼；b是先搬一箱书上楼，再搬剩下的一箱。假设他上楼的速度相同，则用这两种方法搬书，人对书做功的功率_______，机械效率_______（均选填“<”、“=”或“>”）。 四．机械效率的计算（共9小题） 16．如图，一辆汽车陷进了泥潭，司机利用滑轮将汽车从泥潭中拉出。若司机在时间t内，将汽车匀速移动了l的距离，司机对绳子的拉力大小为F，汽车和地面之间的摩擦力为f。下列说法正确的是（　　） A．该司机使用的是定滑轮 B．司机拉汽车做的有用功为Fl C．该滑轮的机械效率为 D．拉力F做功的功率为 17．工人用如图所示的滑轮组匀速提升重为1000N的物体，拉力F为600N。物体在10s内提升2m，忽略绳重和摩擦。下列说法正确的是（     ） A．动滑轮的重量为400N B．工人做的有用功为2000J C．提升该物体的机械效率是62.3% D．增大拉绳的速度，滑轮组的机械效率变大 18．在“探究动滑轮作用”实验中，小聪同学用如图所示的装置在2s内将重3N的钩码匀速提升20cm的距离，该过程中弹簧测力计示数为2N不变，则下列判断正确的是（　　） A．该动滑轮的机械效率为75% B．弹簧测力计上升距离为20cm C．斜向上拉弹簧测力计机械效率不变 D．该动滑轮的本质是等臂杠杆 19．一个重20N的动滑轮把重100N的物体提高4m，则拉力为______N，动滑轮的机械效率为______。（不计绳重和绳与滑轮之间的摩擦力） 20．如图所示，用滑轮组帮助汽车脱困，汽车受到的阻力为2000N，匀速拉动绳子，汽车沿直线向前移动2m，绳端拉力F为1250N，则绳端移动的距离为______m，滑轮组的机械效率为______。 21．《天工开物・作咸》中记录了井盐的生产过程。如图所示为古人从井中汲卤的示意图。架子上端的M属于_________（填简单机械名称）。若盐卤重80N，桶重20N，工人用力将桶和盐卤匀速提升2m。在此过程中，提升盐卤做的有用功为_________J，该装置的机械效率为____，（不计绳重和摩擦） 22．我国古代劳动人民利用杠杆可以将巨木抬起，如图所示。若劳动者用竖直向下、大小为3000N的力，在10s内将横杆向下压0.4m，630kg的巨木重心上升了0.08m。g取10N/kg，求： (1)劳动者做的总功； (2)横杆的机械效率。 23．如图所示，一斜面长，高，通过滑轮沿斜面匀速拉动一个重力为的重物，重物受到斜面的摩擦力为。不考虑绳重和绳与滑轮间的摩擦。求： (1)重物从斜面底端拉到顶端所做的总功； (2)斜面的机械效率。 五．影响机械效率大小的因素（共6小题） 24．工人师傅用如图所示的装置把质量为48kg的货物从地面匀速提升至3楼，所用的拉力为300N。不计绳重及摩擦，g取10N/kg。下列说法中正确的是（　　） A．货物上升的高度为9m B．绳子自由端移动的距离为18m C．所用动滑轮的重力为100N D．增加货物重，可以提高滑轮组的机械效率 25．工人通过如图所示的滑轮组将重为的建筑材料从地面提起，材料离开地面后在时间内缓慢上升了的高度，工人所用的拉力为。下列说法正确的是（    ） A．该滑轮组做的有用功为 B．拉力做功的功率为 C．该滑轮组的机械效率为 D．只增大拉动绳子自由端的速度，该滑轮组的机械效率将增大 26．如图所示是吊车的起吊设备正在竖直向上提升重物，为提高起吊设备中滑轮组的机械效率，下列措施可行的是（　　） A．增大对钢绳自由端的拉力 B．增大被提升重物的提升高度 C．减小被提升重物的质量 D．减小动滑轮自身的质量 27．如图所示，工人利用滑轮组提升重为810N的物体，某段过程中物体以0.1m/s的速度匀速上升了10s，工人拉力F的功率为90W，则工人拉绳子的拉力是________N；滑轮组的机械效率为________；若工人仍用此滑轮组提升重为900N的物体，滑轮组机械效率会________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 28．工人利用如图所示滑轮组提升450N的建筑材料，使建筑材料匀速竖直上升了4m，工人对绳子的拉力F始终为300N，则拉力F做的总功为______J，滑轮组的机械效率为______。请你提出一条提高该滑轮组机械效率的措施：_______。 29．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，小敏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 83.3% (1)小敏是用图中的 _____ （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)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． (4)小敏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，小敏想静止读数，如果这样做，测得的机械效率将 _______ （选填“偏大”“偏小”或“更准确”）。 (5)除改变物重外，请再提出一种提高滑轮组机械效率的方法 _______ 。 六．滑轮（组）机械效率的测量实验（共5小题） 30．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 31．如图所示，在“测量滑轮组的机械效率”实验中，应沿竖直方向______拉动弹簧测力计，若此时物重为5.4N，不计绳重与摩擦，则滑轮组的机械效率为______%。 32．小江同学在做“测定滑轮组机械效率”实验时，采用如图所示“一个定滑轮、一个动滑轮”组成的滑轮组和“两个定滑轮、两个动滑轮”组成的滑轮组，实验记录如表所示： 实验序号 钩码重/N 钩码上升距离/cm 拉力/N 绳移动距离/cm 机械效率 1 3.0 10 1.6 30 62.5% 2 4.5 10 2.1 30 71.4% 3 6.0 10 2.6 30 76.9% 4 3.0 20 1.55 80 48.4% 5 4.5 20 1.9 80 59.2% 6 6.0 20 2.3 80 65.2% (1)实验时应沿竖直方向_______拉动弹簧测力计，弹簧测力计读数时应在_______（选填“静止”或“运动”）中读数。 (2)通过第2次数据可算出拉力做的总功为_______J。 (3)分析表中数据可以发现：使用同一滑轮组提升钩码，钩码重力变大，机械效率将_______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 (4)在第二次实验时用“两个定滑轮、两个动滑轮”组成的滑轮组来提升同样的钩码做实验，发现弹簧测力计读数将_______，机械效率将_______（均选填“变大”、“变小”或“不变”）； (5)某次实验时拉动时弹簧测力计的读数记为F，钩码重记为G，动滑轮重记为，绳自由端移动距离记为s，钩码提升高度记为h，不计绳子重及摩擦，则下列关于滑轮组机械效率的计算关系中错误的是_______ A． B． C． D． 33．在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小明用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录如表： (1)实验中要竖直向上缓慢 ___________拉动弹簧测力计，使钩码升高。 (2)表格中★处数据应为 ___________（结果保留一位小数）。 次数 钩码重/N 钩码上升距离/cm 弹簧测力计示数/N 弹簧测力计上升距离/cm 机械效率/% 1 2 10 0.8 30 83.3 2 4 10 1.5 30 ★ 3 6 10 2.2 30 90.9 (3)分析以上实验数据可以得出结论：同一滑轮组的机械效率与 ___________有关。 (4)小明进一步研究，测出动滑轮的重力为0.1N，再计算出每一次实验中总功与有用功和克服动滑轮重力所做的功的差值ΔW（），发现钩码的重力越大，ΔW越大，请你用所学知识进行解释：___________。 (5)另一实验小组改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图丁的图像。分析可知：被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组机械效率越 ___________（高/低）；分析图像中的A点可知，此时被提升物体所受的重力 ___________。 A．大于12N       B．等于12N       C．小于12N 34．在“测定动滑轮机械效率”的实验中，小明用如图所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量，正确操作，实验数据如下： 实验序号 钩码重 钩码上升的高度 拉力 绳端移动的距离 ① 1.0 20.00 0.7 40.00 ② 2.0 20.00 1.2 40.00 ③ 3.0 20.00 1.7 40.00 (1)实验时，用手______拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的钩码缓缓上升； (2)第①次实验时测得动滑轮的机械效率为______； (3)第③次实验时，钩码上升的速度为，则拉力的功率为______W； (4)由表中实验数据分析可知，同一动滑轮，所提升物重增大，机械效率将______（选填“增大”“减小”或“不变”）．机械效率与重物上升高度______（填“有关”或“无关”）； (5)为提高滑轮组机械效率、节约电能，根据以上结论和生活经验，你建议可采取的措施有______。 A．减轻动滑轮重 B．增加所提物重 C．增加动滑轮个数 D．增加重物上升高度 七．斜面机械效率的测量实验（共4小题） 35．要测定如图所示斜面的机械效率，其中不需要测量的量是（   ） A．小车的重力G B．斜面的高度h C．斜面的长度l D．小车与斜面的摩擦力f 36．在测斜面机械效率的实验中，用400N的拉力F沿斜面将重600N的物体______（选填“加速”或“匀速”）拉到长12m、高6m的斜面顶端。该过程中斜面的机械效率为______%，物体受到的摩擦力为______N。 37．实验小组的同学用如图甲所示装置探究“斜面的机械效率与哪些因素有关”，改变斜面倾角（斜面与水平面的夹角）和木块的重力，用弹簧测力计沿斜面向上匀速拉动木块，记录的部分实验数据如表所示。 实验次数 斜面倾角 斜面高度 斜面长度 木块重力G/N 沿斜面拉力F/N 机械效率 1 0.6 1.2 5.0 4.2 60% 2 0.6 1.2 3.0 3.0 3 0.8 1.2 3.0 2.8 71% (1)实验中调整斜面的倾斜程度时，要使斜面倾角由变为应将垫块向_________（选填“左”或“右”）移动。 (2)第2次实验中，斜面的机械效率为_________％；木块所做额外功为_________J。 (3)第1、2次实验是为了探究斜面的机械效率与__________的关系；分析2次实验的数据，可知在其他条件一定时，__________。 (4)如果对原实验装置做如图乙所示的改进，与原实验装置相比，用带滑轮的斜面做实验的好处是__________. 38．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。 八．杠杆机械效率的测量实验（共4小题） 39．小明用如图所示的实验装置研究“杠杆的机械效率”时，将总重为的钩码挂在铁质杠杆上，不计转轴处的摩擦，弹簧测力计作用于点，现竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使杠杆从水平位置开始逐渐上升，带动钩码上升的高度为，弹簧测力计的示数为，其移动的距离为（钩码重不变），则下列说法正确的是（    ） A．此时杠杆的机械效率为 B．实验过程中测力计拉力的力臂长短不变 C．若将弹簧测力计移动到点，测力计的示数将增大 D．若增加钩码的重力，重复实验，则杠杆的机械效率不变 40．如图所示，重力G=5N的物体挂在粗细均匀的杠杆的中点A处。在力F=4N作用下使物体匀速上升h=0.6m，已知B点沿竖直方向上升s=1.2m，此杠杆的机械效率η=_________，若将物体向右移动到C点，仍将物体上升h=0.6m，则杠杆的机械效率将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 41．小亮想知道买药时用到的小杆秤在水平位置平衡需要满足什么条件呢？ (1)小杆秤实质是一个杠杆，提绳处是杠杆的________；小亮利用图乙的实验装置及若干相同的钩码进行探究； (2)实验前，杠杆静止时如图乙所示，此时杠杆________（选填“是”或“不是”）平衡状态；此时为使杠杆在水平位置平衡，应当将平衡螺母向________（选填“左”或“右”）调节，目的是便于测量________； (3)小亮用图丙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，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升。已知，钩码总重为1.0N，实验中，弹簧测力计的示数为________N，钩码上升高度为0.1m，杠杆的机械效率为________%（精确到0.1%）。 42．如图所示，小勇利用铁架台，带有均匀刻度的杠杆，细线，弹簧测力计，钩码若干（每个钩码质量相同）等实验器材，探究杠杆的平衡条件。 (1)实验前，杠杆静止在图甲所示的位置，则此时杠杆处于___________（选填“平衡”或“非平衡”）状态；为了使杠杆在水平位置平衡。为此，应将平衡螺母向__________（选填“左”或“右”）调节。 (2)将杠杆调成水平位置平衡后，如图乙所示，在A点挂3个钩码，则应在B点挂___________个钩码，才能使杠杆在水平位置保持平衡；随后两边各取下一个钩码，杠杆________（选填“左”或“右”）端将下沉； (3)小勇用弹簧测力计替代钩码，在B点竖直向下拉，然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一小段至如图丙所示位置。在旋转过程中，要使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐___________（选填“变大”、“变小”或“不变”），原因是___________； (4)经过多次实验，得出实验结论后，小勇同学想利用图丁装置测出杠杆提升钩码时的机械效率： ①图丁所示实验中，每个钩码重0.5N，弹簧测力计竖直向上拉杠杆，它的示数为4N，当钩码上升6cm时，杠杆上的C点上升3cm，则此时杠杆的机械效率A＝________。 ②杠杆的机械效率跟钩码悬挂的位置到底有没有关系呢？如图戊，他仍然竖直向上拉杠杆使C点上升3cm，若支点处的摩擦力可以忽略不计，经分析可知此时杠杆的机械效率B与A相比________（选填“变大”“变小”或“不变）。 九．滑轮（组）的机械效率计算（共9小题） 43．如图甲所示，直接用力传感器将两个相同的钩码（一个钩码质量为50g）提升10cm。如图乙所示，利用动滑轮将两个钩码在5s内提升10cm。两次力传感器的示数分别为1N和0.6N（不计绳重和摩擦），则下列说法正确的是（　　） A．使用动滑轮既能省力，又能省功 B．乙图中绳子末端移动的距离为0.1m C．乙图中所用拉力的功率为0.024W D．动滑轮的机械效率为80% 44．如图所示，在旗杆顶端固定一个定滑轮，旗手便可以通过下拉绳索完成升旗。某天，在奏响国歌的内，50kg的小谷用恒为的拉力将的国旗匀速升到了的杆顶。下列说法中正确的是（    ） A．小谷做功的功率为 B．该过程中的机械效率约为76% C．滑轮与绳之间的摩擦力为2.2N D．小谷在升旗过程中对地面的压力为509.2N 45．小明家新建的房子准备装修。为了把水泥从地面送上楼，他在楼上安装了一个滑轮组（如图所示），每个滑轮的质量约为4kg。他将一袋50kg的水泥匀速提升4m，用时10s，不计绳重和摩擦，g取10N/kg，下列说法错误的是（　　） A．小明对绳子施加的拉力为F=270N B．小明拉动绳子的速度为0.8m/s C．此滑轮组的机械效率是92.6% D．小明提高拉动绳子的速度可提高滑轮组的机械效率 46．如图所示，用动滑轮将重180N的木箱在内沿竖直方向匀速提升2m，所用拉力为100N，不计绳重和摩擦。此过程中木箱上升的速度为___________，拉力的功率是___________；机械效率为___________%。 47．建筑工地上用滑轮匀速吊起建筑材料，如图所示。 (1)图中的滑轮是________滑轮（选填“A定”或“B动”）； (2)若建筑材料所受的重力为，在拉力的作用下上升了，该滑轮的机械效率为________%。 48．某起重机的滑轮组结构示意如图，其最大载重为5t。起重机将3600kg的钢板匀速提升到10m高的桥墩上，滑轮组的机械效率为80%，克服钢板重力做的功为______J，钢丝绳的拉力F为______N，滑轮组满载时的机械效率为______（保留一位小数）。不计绳重和摩擦，g取10N/kg。 49．在美丽乡村建设的工地上，工人借助如图所示的动滑轮用300 N的拉力，将质量为50 kg的建筑材料匀速提升2 m，用时10 s。g取10 N/kg。求： (1)建筑材料的重力G的大小； (2)动滑轮做的有用功； (3)拉力的功率P。 50．如图所示，重力G＝200N的物体A在F＝5N的作用下以v＝0.2m/s的速度水平向左做匀速直线运动，已知水平地面对物体A的摩擦力f＝12N，求： (1)该滑轮组的机械效率η； (2)拉力F的功率。 51．如图所示，工人在10s内用300N的拉力将重400N的物体沿竖直方向匀速提升4m，不计绳重及摩擦。求： (1)提升物体做的有用功。 (2)拉力做功的功率。 (3)滑轮组的机械效率。 十．斜面和杠杆的机械效率计算（共6小题） 52．如图所示，甲、乙两斜面的斜面长和高均相等。用沿斜面上的力将同一重物分别沿两斜面从底端匀速推至顶端，不计空气阻力，两斜面的机械效率分别为、，则重物在甲、乙斜面上受到的摩擦力之比为（　　） A．3∶4 B．4∶3 C．4∶5 D．5∶4 53．如图1所示，工人用推力F将重为1000N的箱子沿斜面推至水平车厢中，斜面长3m、高1.5m，F始终与箱子运动方向相同。箱子运动路程随时间变化关系如图2所示，推力F随时间变化关系如图3所示。下列分析正确的是（   ） A．0～10s内，箱子做匀速运动的速度为0.15m/s B．10～20s内，箱子所受摩擦力为600N C．0～10s内，该斜面的机械效率为60% D．10～20s内，推力F的功率为100W 54．如图所示，用拉力F沿斜面向上把一个重为G的物体从斜面底端匀速拉到顶端，已知斜面长为L，高为h，所用时间为t。则拉力F做功的功率为________，该斜面的机械效率为________×100%。（本小题均用题中字母表示） 55．如图，小亮用100 N的推力沿着斜坡推着爷爷匀速上行，斜坡相当于简单机械中的斜面，它可以__________（选填“省力”或“省功”）。该斜坡长3 m、高30 cm，爷爷和轮椅的总质量为80 kg，该斜面的机械效率是__________%。若增大斜面的倾斜程度，斜面的机械效率将__________（选填“增大”“不变”或“减小”）。（g取10 N/kg） 56．如图所示，重150N的物体在平行于斜面的拉力F作用下，以0.3m/s的速度从斜面的底端匀速运动到斜面的顶端，用时20s。已知F=100N，斜面的高度为3m。求： (1)拉力F做功的功率； (2)利用斜面匀速拉动重物的过程中，该装置的机械效率； 57．某矿工从矿洞中沿倾斜的铁路，用动滑轮拉出一车矿石，如甲图；这个过程可以简化为乙图。已知斜面高3m，长5m，矿车总质量为400kg，现矿工使用1500N的力将矿车拉到斜面顶部。求： (1)这个过程中的有用功； (2)整个装置的机械效率。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $