第05讲 机械效率（暑假预习讲义）新九年级物理新教材苏科版

第05讲 机械效率 内容导航 01 预习航标→ 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 概念构建：梳理核心概念，形成知识框架 考点精讲：聚焦常考要点，讲清逻辑 例题精析：典型题目带路，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 关键词 学习目标导航 有用功 额外功 总功 机械效率 1.能准确区分有用功、额外功和总功，掌握三者的数量关系。 2.理解机械效率的物理意义，能运用公式进行规范的定量计算。 3.能独立完成再探动滑轮核心实验，规范测量动滑轮的机械效率。 4.掌握斜面的构造、工作原理与省力规律，能进行相关计算。 5.能说出提高机械效率的常用方法。 6.结合实例说明提高机械效率的现实意义。 学习重点：有用功、额外功、总功的区分；机械效率的概念与计算；再探动滑轮实验。 学习难点：不同情境下有用功的判断；机械效率的影响因素分析。 情｜境｜启｜思 用动滑轮把木料拉上三楼时，手拉绳做的功与动滑轮对木料做的功相等吗？ 概｜念｜构｜建 1.有用功： 的功。 2.额外功： 的功。 3.总功： 的总和，即动力所做的全部功。 深｜研｜精｜炼 知识点01 再探动滑轮 实验维度 详细内容 说明 实验目的 1. 验证使用动滑轮时，手拉绳做的功与动滑轮对物体做的功是否相等 2. 测量动滑轮的机械效率 3. 探究物重对动滑轮机械效率的影响 教材核心实验 实验原理 实验器材 动滑轮、弹簧测力计、刻度尺、钩码、铁架台、细线 实验步骤 1. 用弹簧测力计测出钩码的重力 2. 将钩码匀速竖直提升高度，计算有用功 3. 组装动滑轮，竖直匀速拉动绳子自由端，使钩码上升相同高度 4. 读出拉力，测出绳子自由端移动的距离，计算总功 5. 对比有用功和总功的大小，计算机械效率 6. 改变钩码数量，重复实验，分析物重对效率的影响 匀速拉动保证拉力大小稳定，受力平衡 实验现象 使用动滑轮做的总功大于直接提升重物做的有用功 回应导入问题：二者不相等，手拉绳做的总功更大 实验结论 1. 使用动滑轮不能省功，总功 有用功 2. 同一动滑轮，提升的物重越大，机械效率 影响因素 1. 物重：同一动滑轮，物重越大，效率越高 2. 动滑轮自重：物重相同时，动滑轮越轻，效率越高 3. 绳重与转轴摩擦 机械效率与物体上升高度、上升速度均无关 提高方法 增大提升物重；选用轻质动滑轮；给转轴加润滑油 【例1】在“探究影响动滑轮机械效率的因素”实验中，小海用同一动滑轮进行了三次实验，实验装置如图所示，在正确操作的情况下，测得的实验数据见下表： 实验序号 钩码重G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳端移动距离s/ cm 机械效率η/% 1 1.0 10 1.1 20 45.5 2 2.0 10 1.7 20 3 3.0 10 2.3 20 65.2 (1)实验中要竖直向上____拉动弹簧测力计。 (2)第②次实验中，提升钩码所做的有用功为____J。动滑轮的机械效率为____%（结果保留一位小数）。 (3)分析表中数据可知：对于同一动滑轮，增加____，动滑轮的机械效率变大。 (4)进一步分析表中数据可知：①随着物重的增大，额外功____（选填“变小”“不变”或“变大”），原因是____________。②所用动滑轮的重一定小于____N。 (5)在第3次实验中，若用手竖直向上提弹簧测力计使钩码处于静止状态时，读出拉力数值，会导致测得的机械效率____（选填“偏大”“不变”或“偏小”）。 【方法点拨】凡导致拉力测量值偏小的操作（静止读数、滑轮润滑过度），都会使总功偏小，机械效率测量值偏大；凡导致拉力测量值偏大的操作（加速拉动、滑轮卡滞），都会使总功偏大，机械效率测量值偏小。 【即练1】在“探究影响动滑轮机械效率的因素”实验中，小明用同一动滑轮进行了3次实验，实验装置如图所示，实验数据如表所示。 实验序号 动滑轮重 钩码总重 钩码上升高度h/m 测力计示数F/N 绳自由端上升的高度s/m 动滑轮的机械效率/% 1 0.3 1 0.3 0.70 0.6 71.4 2 0.3 2 0.3 0.6 3 0.3 4 0.3 2.4 0.6 83.3 4 0.3 4 0.2 2.4 (1)实验时，小明应竖直向上___________拉动弹簧测力计。 (2)第2次实验时，弹簧测力计的示数如图所示。此时绳端受到的拉力为___________N，提升重物所做的有用功为___________J，动滑轮的机械效率为___________%。 (3)分析表中数据可知：用同一动滑轮匀速提升重物，在物重增加时，拉力所做的额外功占总功的比值将___________；第4次实验中，减小物体提升的高度，动滑轮的机械效率___________。（均选填“减小”“不变”或“增大”） (4)另一位同学也用该装置提升重4N的钩码，测量相关数据后算得动滑轮的机械效率为86.7%，与表中小明算得的83.3%有较大差别，造成上述较大差别的原因可能是该同学在实验操作中___________。 A．提升的高度比小明实验时的大得多 B．弹簧测力计静止时读出拉力大小 C．拉着弹簧测力计向上加速运动 D．拉力方向与弹簧测力计轴线方向不一致 【即练2】在“探究动滑轮工作时的特点”活动中，小明用如图所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量，在正确操作的情况下，测得的实验数据如下。 实验序号 钩码重G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳端移动的距离s/cm ① 1.0 --- 1.1 20 ② 2.0 10 1.7 20 ③ 3.0 10 2.3 20 (1)实验中应竖直向上__拉动弹簧测力计。根据表中数据，可得第1次实验的机械效率为__%。（保留一位小数） (2)分析数据可知，提高同一滑轮组的机械效率，可以采取的措施是__ (3)分析表中数据发现，使用动滑轮提升物体时，拉力不等于物体重力的一半，而是大于物体重力的一半，其主要原因是__。 (4)在某一次测量中，弹簧测力计不是沿竖直向上拉，而是斜向上拉，其他条件不变，动滑轮的机械效率将__（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 (5)小明进一步研究，测出动滑轮的质量为100g，则每次克服动滑轮重做功_____． 知识点02 机械效率 知识点 详细内容 易错提醒 定义 有用功与总功的 叫做机械效率，用希腊字母（伊塔）表示 公式 结果必须用百分数表示 物理意义 反映机械做功性能的优劣，机械效率越高，有用功占总功的比例越大，机械性能越好 核心特点 机械效率总是 1（即小于 100%），没有单位 因为额外功不可避免，有用功永远小于总功 概念辨析 机械效率只反映有用功的占比，与做功多少、省力多少、功率大小均无关 功率大的机械，机械效率不一定高 【例2】小明家装修房屋，一箱质量为80kg的建筑材料放在水平地面上，它与水平地面的接触面积是1×104m2。装修工人用500N的拉力F通过如图所示的滑轮组将建筑材料匀速提升3m，用时20s。（g取10N/kg）求： (1)建筑材料的重力。 (2)拉力F的功率。 (3)滑轮组的机械效率。 【方法点拨】滑轮组计算题规范四步走，第一步：判段数，确定的值，推导与的关系；第二步：算有用功，用计算有用功；第三步：算总功，用计算总功；第四步：求效率，有用功除以总功，结果化为百分数。 【即练3】小明用图示装置在10s内将重为240N的货物匀速提升2m，拉力的功率为60W，不计绳重和摩擦，求： (1)滑轮组机械效率； (2)动滑轮重。 【即练4】如图所示，工人利用滑轮组提升建材。已知一箱建材重700 N，动滑轮重均为100 N，不计绳重和摩擦。求：工人将绳自由端拉下20 m的过程中。 (1)人对绳自由端拉力的大小； (2)有用功的大小： (3)滑轮组的机械效率。 知识点03 斜面 知识点 详细内容 说明 定义 一个与水平面成一定角度的倾斜硬面，是一种省力型简单机械 属于杠杆类简单机械的变形 理想公式 ，推导得拉力 为物重，为斜面高度，为沿斜面的拉力，为斜面长度 不计摩擦时成立 省力规律 同一高度下，斜面越长、坡度越缓，越省力 省力必费距离，费距离的程度由斜面长度决定 实际斜面的机械效率 有用功：克服重力做功 额外功：克服斜面摩擦做功 总功：拉力做的功 机械效率： 实际斜面因存在摩擦，机械效率小于 1 生活实例 盘山公路、装卸货物的斜坡、楼梯、螺丝钉（螺纹是变形的斜面） 螺丝钉的螺纹越长，拧起来越省力 【例3】如图所示，利用斜面将箱子推进车厢，通常比把箱子直接从地面搬进 车厢省力多了。工人师傅用200N的力沿斜面向上匀速推动箱子，已 知箱子的质量为40kg，斜面长3m，高1.2m，g取10N/kg。求： (1)斜面的机械效率； (2)箱子受到的摩擦力。 【方法点拨】 斜面计算题标准两步法，第一步：算效率 —— 用求有用功，用求总功，比值计算机械效率；第二步：求摩擦 —— 总功减有用功得到额外功，额外功除以斜面长度得到摩擦力。 【即练5】如图所示，某同学沿斜面向上匀速推动箱子，已知箱子重200N，推力F=100N，斜面长3m，斜面高1.2m，g取10N/kg。求箱子被匀速推到斜面顶端的过程中： (1)推力F做的功； (2)箱子受到的摩擦力。 【即练6】在日常生活中人们经常会使用斜面这种简单机械。如卡车装载大型货物时，常会在车尾斜搭一块木板，工人将货物沿木板推入车厢，如图甲。将这一情景简化为图乙，斜面长，高。用平行于斜面的推力，将质量的物体，由斜面的底端匀速推到顶端，所用时间，取。求： (1)物体重力大小； (2)推力做功的功率； (3)该斜面的机械效率； (4)物体受到的摩擦力大小。 一、单选题(共5题) 1．小飞用重50N的动滑轮在6s内将重为350N的石块匀速竖直提升3m，如图所示（不计绳重和滑轮摩擦），下列说法不正确的是（     ） A．使用动滑轮可以省力不可以改变力的方向 B．绳子自由端的拉力为200N C．动滑轮的机械效率为87.5% D．拉力的功率为100W 2．用动滑轮沿竖直方向匀速提升重为G的物体，如图所示。已知拉力为F，绳子自由端移动的距离为s，忽略绳重及摩擦，下列说法正确的是（     ） A．使用此滑轮可以省功 B．使用此滑轮可以省距离 C．动滑轮重2F-G D．所做有用功为Gs 3．下列关于机械功、功率、机械效率的说法，正确的是（　　） A．做功多的机械，功率一定大 B．省力的机械，越省机械功 C．质量小的机械，机械效率越高 D．做功快的机械，功率一定大 4．分别用4个相同的滑轮安装甲、乙两个滑轮组，如图所示。在相同时间内将体积相同的实心铜块和铝块匀速提升相同高度。不计绳重及摩擦，此过程中，下列说法正确的是（　　） A．甲的额外功小于乙的额外功 B．甲的机械效率大于乙的机械效率 C．做的功等于做的功 D．做功的功率小于做功的功率 5．质量为50kg的工人用如图所示的滑轮组运送货物上楼，每个滑轮重力相同，若工人在1min内将重为600N的货物匀速提升6m，作用在绳上的拉力F为400N。不计摩擦与绳重，下列说法中正确的是（　　） A．拉力F的功率为40W B．动滑轮受到的重力是400N C．滑轮组对天花板的拉力大小为1200N D．该滑轮组提升货物的机械效率为75% 二、填空题(共5题) 6．搭建舞台时，工人用图所示的装置把重为400N的物体A匀速竖直提升5m，工人对绳子的拉力F为250N。不考虑绳重和摩擦，该装置滑轮重为______N，则该装置的机械效率为______% 7．利用如图所示的滑轮组将重为90N的物体在10s内匀速提升2m，滑轮组机械效率为75%。此过程中有用功为________J，拉力F做功的功率为________W。 8．如图所示，分别用力、、匀速提起同一重物。若不计滑轮重、绳重与摩擦，则三个力大小关系为____________。若物体重为100N，每个滑轮为20N，动滑轮的机械效率为____________。 9．小李用相同的滑轮设计了甲、乙两种装置将两个相同货物在相同时间内匀速提升相同的高度，且物体重力大于滑轮重力，如图所示。两次的拉力分别为和，忽略绳重和摩擦，小李两次的拉力______，两次做的有用功______，两装置的机械效率______。 10．如图所示，工人师傅用大小为600N的拉力F，通过滑轮将重540N的物体匀速提升2m，该滑轮是___ 滑轮，拉力F做的功为______，其机械效率为______。 三、实验题(共5题) 11．在“探究影响动滑轮机械效率的因素”实验时，某小组利用重力不同的两个动滑轮进行了如图所示的三次测量，数据记录如下： 实验序号 钩码重/N 动滑轮重/N 拉力/N 钩码上升的高度/m 测力计移动的距离/m 有用功/J 总功/J 机械效率/% ① 4 0.5 2.3 0.2 0.4 0.8 0.92 87.0 ② 4 0.9 2.5 0.2 0.4 ③ 6 0.5 3.3 0.2 0.4 1.2 1.32 90.9 (1)实验中，使用滑轮组提升重物时，应竖直向上缓慢________拉动弹簧测力计； (2)第②次实验中的机械效率是________； (3)通过比较________两次实验数据（选填实验序号），可知动滑轮的机械效率与动滑轮的自重有关； (4)小明认为“同一个机械，它的机械效率是不变的”，通过比较________（选填实验序号）两次实验数据。可知他的观点是________的（选填“正确”或“错误”）。 12．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 13．在“测量动滑轮工作时的机械效率”的实验中，实验装置如图所示。改变钩码数量，测量出的数据记录在下面的表格中。 实验序号 钩码重G/N 钩码上升高度 H/ cm 拉力 F/N 绳端移动的距离 s/ cm 机械效率η ① 1.0 10 0.8 20 62.5% ② 2.0 10 1.4 20 71.4% ③ 3.0 10 1.8 20 (1)第③次实验时，测得的动滑轮工作时的机械效率为____________；（百分号前保留一位小数） (2)通过分析数据可知，利用同一动滑轮或者滑轮组提升重物时，想要提高装置的机械效率，可以采取的措施是____________。 14．小华和小丽非常喜欢实验探究，如图是他们“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。他们按图示提起钩码时均保持测力计竖直匀速移动，分别测得三组数据如下表所示。请你分析： 实验序号 钩码重G/N 钩码升高高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 测力计用力的方向 甲 1 0.2 1 0.2 向上 乙 1 0.2 1.05 0.2 向下 丙 1 0.2 0.55 0.4 向上 (1)比较测力计拉力的大小，可知：使用动滑轮的好处是______。 (2)比较测力计拉力的方向，可知：使用定滑轮的好处是______。 (3)把钩码升高相同的高度，比较测力计移动的距离，可知：使用动滑轮______。 (4)做完甲实验后再去做乙实验，此时弹簧测力计______（选填“需要”或“不需要”）重新调零。 (5)在乙实验中，该装置的机械效率为______。 (6)在丙实验时，若钩码上升的速度为0.05m/s，则拉力的功率为______W。静止时测力计示数______（选填“>”“<”或“=”）0.55N。 (7)对比乙、丙两次实验中，将同一个物体提升相同的高度，两装置机械效率大小不等的原因是______。 15．在“再探动滑轮”活动中，实验装置如图所示。 (1)实验时，用弹簧测力计匀速拉绳的一端，弹簧测力计拉力的方向应该是_________。 (2)一次实验时，所挂重物的重为4N，重物上升的高度为0.2m，弹簧测力计的示数为2.5N，绳端上升的高度为0.4m。则动滑轮的机械效率为_________。 (3)如果要提升更重的物体，动滑轮的机械效率将（　　） A．变大 B．变小 C．不变 D．都有可能 (4)使用动滑轮提升重物时，产生额外功的原因有（写出两条）：___________ 四、计算题(共3题) 16．小明家修建房屋时，工人师傅使用如图所示的滑轮组提升建筑材料。他用竖直向下的拉力在15s内将重为480N的建材匀速提升了3m，每个滑轮重为20N，不计绳重及摩擦，g取10N/kg。问： (1)工人拉绳子的速度为多大？ (2)工人对绳子拉力做功的功率是多少？ (3)在此过程中装置的机械效率为多少？ 17．如图所示，工人用滑轮组提升重物，已知重物重力，动滑轮重力。在工人用力F作用下，重物匀速上升，30s达到规定高度5m处。不计绳重和机械之间的摩擦。求： (1)拉力做功的功率； (2)滑轮组的机械效率； (3)若用该装置提升另一重物时，机械效率达到90%，则该重物的重力是多少？ 18．在劳动实践中，小杰在水平地面与车厢间用木板搭一斜面，并用大小且平行于斜面的推力将质量的货物从斜面底端匀速地推到斜面顶端的车厢，用时间为10s，如图所示。已知斜面长为，斜面高，g取10N/kg。求： (1)货物在斜面上运动的平均速度； (2)货物受到的摩擦力。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第05讲 机械效率 内容导航 01 预习航标→ 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 概念构建：梳理核心概念，形成知识框架 考点精讲：聚焦常考要点，讲清逻辑 例题精析：典型题目带路，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 关键词 学习目标导航 有用功 额外功 总功 机械效率 1.能准确区分有用功、额外功和总功，掌握三者的数量关系。 2.理解机械效率的物理意义，能运用公式进行规范的定量计算。 3.能独立完成再探动滑轮核心实验，规范测量动滑轮的机械效率。 4.掌握斜面的构造、工作原理与省力规律，能进行相关计算。 5.能说出提高机械效率的常用方法。 6.结合实例说明提高机械效率的现实意义。 学习重点：有用功、额外功、总功的区分；机械效率的概念与计算；再探动滑轮实验。 学习难点：不同情境下有用功的判断；机械效率的影响因素分析。 情｜境｜启｜思 用动滑轮把木料拉上三楼时，手拉绳做的功与动滑轮对木料做的功相等吗？ 概｜念｜构｜建 1.有用功：必须做的功。 2.额外功：不得不做的功。 3.总功：有用功与额外功的总和，即动力所做的全部功。 深｜研｜精｜炼 知识点01 再探动滑轮 实验维度 详细内容 说明 实验目的 1. 验证使用动滑轮时，手拉绳做的功与动滑轮对物体做的功是否相等 2. 测量动滑轮的机械效率 3. 探究物重对动滑轮机械效率的影响 教材核心实验 实验原理 实验器材 动滑轮、弹簧测力计、刻度尺、钩码、铁架台、细线 实验步骤 1. 用弹簧测力计测出钩码的重力 2. 将钩码匀速竖直提升高度，计算有用功 3. 组装动滑轮，竖直匀速拉动绳子自由端，使钩码上升相同高度 4. 读出拉力，测出绳子自由端移动的距离，计算总功 5. 对比有用功和总功的大小，计算机械效率 6. 改变钩码数量，重复实验，分析物重对效率的影响 匀速拉动保证拉力大小稳定，受力平衡 实验现象 使用动滑轮做的总功大于直接提升重物做的有用功 回应导入问题：二者不相等，手拉绳做的总功更大 实验结论 1. 使用动滑轮不能省功，总功大于有用功 2. 同一动滑轮，提升的物重越大，机械效率越高 影响因素 1. 物重：同一动滑轮，物重越大，效率越高 2. 动滑轮自重：物重相同时，动滑轮越轻，效率越高 3. 绳重与转轴摩擦 机械效率与物体上升高度、上升速度均无关 提高方法 增大提升物重；选用轻质动滑轮；给转轴加润滑油 【例1】在“探究影响动滑轮机械效率的因素”实验中，小海用同一动滑轮进行了三次实验，实验装置如图所示，在正确操作的情况下，测得的实验数据见下表： 实验序号 钩码重G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳端移动距离s/ cm 机械效率η/% 1 1.0 10 1.1 20 45.5 2 2.0 10 1.7 20 3 3.0 10 2.3 20 65.2 (1)实验中要竖直向上____拉动弹簧测力计。 (2)第②次实验中，提升钩码所做的有用功为____J。动滑轮的机械效率为____%（结果保留一位小数）。 (3)分析表中数据可知：对于同一动滑轮，增加____，动滑轮的机械效率变大。 (4)进一步分析表中数据可知：①随着物重的增大，额外功____（选填“变小”“不变”或“变大”），原因是____________。②所用动滑轮的重一定小于____N。 (5)在第3次实验中，若用手竖直向上提弹簧测力计使钩码处于静止状态时，读出拉力数值，会导致测得的机械效率____（选填“偏大”“不变”或“偏小”）。 【答案】(1)匀速 (2) 0.2 58.8 (3)被提升物体的重力 (4) 变大 克服摩擦做功更多 1.2 (5)偏大 【解析】（1）实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时动滑轮处于动态平衡，拉力才等于测力计示数。 （2）[1][2]由图表所示，第②次实验中，提升钩码所做的有用功 动滑轮的机械效率为 （3）[1][2]根据三次的机械效率及物重的变化可得；在使用同一动滑轮将物体匀速提升相同的高度时，若增加被提升物体的重力，动滑轮的机械效率将增大。 （4）[1][2][3]①根据表格中的数据分析可知滑轮组做的额外功为克服动滑轮重力和绳子间的摩擦力做的功；随着物重的增大，动滑轮的重力不变，物重越大，摩擦力越大，所以额外功变大。 ②假设不计摩擦，动滑轮的重 小海所用动滑轮的重一定小于1.2N。 （5） 若弹簧测力计处于静止状态时才读数，则没有测量出机械之间的摩擦，该读数与运动时相比偏小；由可知， 求出的总功变小，而有用功不变，根据可知，测得机械效率偏大。 【方法点拨】凡导致拉力测量值偏小的操作（静止读数、滑轮润滑过度），都会使总功偏小，机械效率测量值偏大；凡导致拉力测量值偏大的操作（加速拉动、滑轮卡滞），都会使总功偏大，机械效率测量值偏小。 【即练1】在“探究影响动滑轮机械效率的因素”实验中，小明用同一动滑轮进行了3次实验，实验装置如图所示，实验数据如表所示。 实验序号 动滑轮重 钩码总重 钩码上升高度h/m 测力计示数F/N 绳自由端上升的高度s/m 动滑轮的机械效率/% 1 0.3 1 0.3 0.70 0.6 71.4 2 0.3 2 0.3 0.6 3 0.3 4 0.3 2.4 0.6 83.3 4 0.3 4 0.2 2.4 (1)实验时，小明应竖直向上___________拉动弹簧测力计。 (2)第2次实验时，弹簧测力计的示数如图所示。此时绳端受到的拉力为___________N，提升重物所做的有用功为___________J，动滑轮的机械效率为___________%。 (3)分析表中数据可知：用同一动滑轮匀速提升重物，在物重增加时，拉力所做的额外功占总功的比值将___________；第4次实验中，减小物体提升的高度，动滑轮的机械效率___________。（均选填“减小”“不变”或“增大”） (4)另一位同学也用该装置提升重4N的钩码，测量相关数据后算得动滑轮的机械效率为86.7%，与表中小明算得的83.3%有较大差别，造成上述较大差别的原因可能是该同学在实验操作中___________。 A．提升的高度比小明实验时的大得多 B．弹簧测力计静止时读出拉力大小 C．拉着弹簧测力计向上加速运动 D．拉力方向与弹簧测力计轴线方向不一致 【答案】(1)匀速直线 (2) 1.3 0.6 76.9 (3) 变小 不变 (4)B 【解析】（1）实验时，应匀速竖直向上拉动弹簧测力计，使钩码匀速竖直上升，此时系统处于平衡状态，绳子对动滑轮的拉力等于动滑轮和物体的总重力。 （2）[1]如图所示，弹簧测力计的分度值为0.1N，则弹簧测力计示数为1.3N。 [2]由表中数据可得，提升重物所做的有用功为 [3]拉力做的总功为 动滑轮的机械效率为 （3）[1]分析表中数据可知：用同一动滑轮匀速提升重物，在物重增加时，滑轮组的机械效率提高，有用功占总功的比例提高，由，滑轮组所做的额外功占总功的比值将减小。 [2]滑轮组的机械效率 由机械效率的计算式可知，效率与提升物体的高度无关；因此第4次实验中，减小物体提升的高度，动滑轮的机械效率不变。 （4） A．滑轮组的机械效率 由机械效率的计算式可知，滑轮组机械效率与物体被提升的高度无关，故A不符合题意； CD．拉着弹簧测力计向上加速运动，拉力方向与弹簧测力计轴线方向不一致，弹簧测力计会使拉力偏大，计算出的总功较大，机械效率变小，故CD不符合题意； B．弹簧测力计静止时读出拉力大小，会使拉力偏小，计算出的总功较小，机械效率变大，故B符合题意。 故选B。 【即练2】在“探究动滑轮工作时的特点”活动中，小明用如图所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量，在正确操作的情况下，测得的实验数据如下。 实验序号 钩码重G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳端移动的距离s/cm ① 1.0 --- 1.1 20 ② 2.0 10 1.7 20 ③ 3.0 10 2.3 20 (1)实验中应竖直向上__拉动弹簧测力计。根据表中数据，可得第1次实验的机械效率为__%。（保留一位小数） (2)分析数据可知，提高同一滑轮组的机械效率，可以采取的措施是__ (3)分析表中数据发现，使用动滑轮提升物体时，拉力不等于物体重力的一半，而是大于物体重力的一半，其主要原因是__。 (4)在某一次测量中，弹簧测力计不是沿竖直向上拉，而是斜向上拉，其他条件不变，动滑轮的机械效率将__（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 (5)小明进一步研究，测出动滑轮的质量为100g，则每次克服动滑轮重做功_____． 【答案】(1) 匀速 45.5 (2)增加钩码重力 (3)动滑轮有重力（或存在摩擦） (4)减小 (5)0.1J 【解析】（1）[1]在测滑轮组机械效率时，为了正确测出拉力且与理论分析一致，需要匀速拉动弹簧测力计。 [2]由图可知，承担动滑轮重的绳子段数，所以由表有，有用功 总功 则机械效率 （2）分析表中数据， ① ， ② ，有用功 总功 机械效率 ③ ，有用功 总功 机械效率 可以发现，增大时，提高。因此可以采取的措施是增加提升的钩码重力（个数）或减小动滑轮重。 （3）主要原因在于实际情况下，存在动滑轮自重、绳重和摩擦的影响。 （4）弹簧测力计斜向上拉，绳子拉力会变大（因为力臂关系，实际拉力需要更大才能拉动），总功 变大，有用功不变，所以机械效率减小。 （5）由题可知，每次提升物体时，动滑轮也上升 ，所以克服动滑轮重做功 知识点02 机械效率 知识点 详细内容 易错提醒 定义 有用功与总功的比值叫做机械效率，用希腊字母（伊塔）表示 公式 结果必须用百分数表示 物理意义 反映机械做功性能的优劣，机械效率越高，有用功占总功的比例越大，机械性能越好 核心特点 机械效率总是小于 1（即小于 100%），没有单位 因为额外功不可避免，有用功永远小于总功 概念辨析 机械效率只反映有用功的占比，与做功多少、省力多少、功率大小均无关 功率大的机械，机械效率不一定高 【例2】小明家装修房屋，一箱质量为80kg的建筑材料放在水平地面上，它与水平地面的接触面积是1×104m2。装修工人用500N的拉力F通过如图所示的滑轮组将建筑材料匀速提升3m，用时20s。（g取10N/kg）求： (1)建筑材料的重力。 (2)拉力F的功率。 (3)滑轮组的机械效率。 【答案】(1) (2) (3) 【解析】（1）已知建筑材料质量，根据重力计算公式，代入数据计算： （2）由图可知，滑轮组承担物重的绳子段数，因此绳子自由端移动的距离为： 拉力做的总功： 根据功率公式，代入数据得拉力的功率： （3）提升建筑材料做的有用功： 根据滑轮组机械效率公式，代入数据计算得： 【方法点拨】滑轮组计算题规范四步走，第一步：判段数，确定的值，推导与的关系；第二步：算有用功，用计算有用功；第三步：算总功，用计算总功；第四步：求效率，有用功除以总功，结果化为百分数。 【即练3】小明用图示装置在10s内将重为240N的货物匀速提升2m，拉力的功率为60W，不计绳重和摩擦，求： (1)滑轮组机械效率； (2)动滑轮重。 【答案】(1)80% (2)60N 【解析】（1）由图可知，动滑轮承担物重的绳子段数，有用功 由可得，拉力做的总功 机械效率 （2）不计绳重和摩擦，提升动滑轮所做的功为额外功， 由可得，动滑轮重 【即练4】如图所示，工人利用滑轮组提升建材。已知一箱建材重700 N，动滑轮重均为100 N，不计绳重和摩擦。求：工人将绳自由端拉下20 m的过程中。 (1)人对绳自由端拉力的大小； (2)有用功的大小： (3)滑轮组的机械效率。 【答案】(1) (2) (3) 【解析】（1）由图可知，承担动滑轮的绳子段数，拉力 （2）由得，物体上升高度 有用功是提升建材做的功 （3）拉力做的总功 机械效率 知识点03 斜面 知识点 详细内容 说明 定义 一个与水平面成一定角度的倾斜硬面，是一种省力型简单机械 属于杠杆类简单机械的变形 理想公式 ，推导得拉力 为物重，为斜面高度，为沿斜面的拉力，为斜面长度 不计摩擦时成立 省力规律 同一高度下，斜面越长、坡度越缓，越省力 省力必费距离，费距离的程度由斜面长度决定 实际斜面的机械效率 有用功：克服重力做功 额外功：克服斜面摩擦做功 总功：拉力做的功 机械效率： 实际斜面因存在摩擦，机械效率小于 1 生活实例 盘山公路、装卸货物的斜坡、楼梯、螺丝钉（螺纹是变形的斜面） 螺丝钉的螺纹越长，拧起来越省力 【例3】如图所示，利用斜面将箱子推进车厢，通常比把箱子直接从地面搬进 车厢省力多了。工人师傅用200N的力沿斜面向上匀速推动箱子，已 知箱子的质量为40kg，斜面长3m，高1.2m，g取10N/kg。求： (1)斜面的机械效率； (2)箱子受到的摩擦力。 【答案】(1) (2) 【解析】（1）已知推力，箱子质量，斜面长，斜面高，箱子重力 有用功为克服箱子重力做的功，即 总功为推力做的功，即 则机械效率为 （2）总功等于有用功加额外功，斜面的额外功是克服摩擦力做的功，因此 由额外功公式得摩擦力 【方法点拨】 斜面计算题标准两步法，第一步：算效率 —— 用求有用功，用求总功，比值计算机械效率；第二步：求摩擦 —— 总功减有用功得到额外功，额外功除以斜面长度得到摩擦力。 【即练5】如图所示，某同学沿斜面向上匀速推动箱子，已知箱子重200N，推力F=100N，斜面长3m，斜面高1.2m，g取10N/kg。求箱子被匀速推到斜面顶端的过程中： (1)推力F做的功； (2)箱子受到的摩擦力。 【答案】(1)300J (2)20N 【解析】（1）推力F做的功 （2）克服箱子重力做的有用功 额外功 箱子受到的摩擦力 【即练6】在日常生活中人们经常会使用斜面这种简单机械。如卡车装载大型货物时，常会在车尾斜搭一块木板，工人将货物沿木板推入车厢，如图甲。将这一情景简化为图乙，斜面长，高。用平行于斜面的推力，将质量的物体，由斜面的底端匀速推到顶端，所用时间，取。求： (1)物体重力大小； (2)推力做功的功率； (3)该斜面的机械效率； (4)物体受到的摩擦力大小。 【答案】(1)1600N (2)480W (3)66.7% (4)200N 【解析】（1）根据重力计算公式可求得物体的重力为 （2）推力做的功为总功。根据功的计算公式W=Fs可求得推力做的总功为 根据功率计算公式可求得推力的功率为 （3）克服物体重力做的功为有用功。根据功的计算公式可求得有用功为 根据机械效率公式可得斜面的机械效率为 （4）使用斜面时，推力做的总功等于克服重力做的有用功和克服摩擦力做的额外功之和，即 额外功是克服摩擦力做的功 克服摩擦力做的功为 所以摩擦力大小为 一、单选题(共5题) 1．小飞用重50N的动滑轮在6s内将重为350N的石块匀速竖直提升3m，如图所示（不计绳重和滑轮摩擦），下列说法不正确的是（     ） A．使用动滑轮可以省力不可以改变力的方向 B．绳子自由端的拉力为200N C．动滑轮的机械效率为87.5% D．拉力的功率为100W 【答案】D 【解析】A．动滑轮实质是个省力杠杆，使用动滑轮可以省力不可以改变力的方向，故A正确； B．动滑轮有效承担拉力的绳子段数，不计绳重和滑轮摩擦，绳子自由端的拉力为，故B正确； C．动滑轮的机械效率为，故C正确； D．绳子自由端移动的距离为 则拉力做的功为 则拉力的功率为，故D错误。 本题选择描述不正确的，故选D。 2．用动滑轮沿竖直方向匀速提升重为G的物体，如图所示。已知拉力为F，绳子自由端移动的距离为s，忽略绳重及摩擦，下列说法正确的是（     ） A．使用此滑轮可以省功 B．使用此滑轮可以省距离 C．动滑轮重2F-G D．所做有用功为Gs 【答案】C 【解析】A．使用此滑轮可以省力，但并不能省功，故A错误； B．使用动滑轮省力费距离，故B错误； C．忽略绳重及摩擦，，根据可知，动滑轮重为，故C正确； D．，物体上升的高度 有用功数值为，故D错误。 故选C。 3．下列关于机械功、功率、机械效率的说法，正确的是（　　） A．做功多的机械，功率一定大 B．省力的机械，越省机械功 C．质量小的机械，机械效率越高 D．做功快的机械，功率一定大 【答案】D 【解析】A．功率是单位时间内做的功，公式为，功率由做功多少和做功时间共同决定，做功多的机械如果用时很长，功率不一定大，故A错误； B．根据功的原理，使用任何机械都不能省功，故B错误； C．机械效率是有用功和总功的比值，反映额外功占比，和机械的质量大小没有必然关系，故C错误； D．功率的物理意义就是描述做功的快慢的物理量，做功快的机械功率一定大，故D正确。 故选D。 4．分别用4个相同的滑轮安装甲、乙两个滑轮组，如图所示。在相同时间内将体积相同的实心铜块和铝块匀速提升相同高度。不计绳重及摩擦，此过程中，下列说法正确的是（　　） A．甲的额外功小于乙的额外功 B．甲的机械效率大于乙的机械效率 C．做的功等于做的功 D．做功的功率小于做功的功率 【答案】B 【解析】物块体积相同，，由可得物重关系：。 A．不计绳重及摩擦，额外功为提升动滑轮做的功，满足。和都相同，因此，甲、乙额外功相等。故A错误； B．有用功满足，由于、相同，因此。机械效率，已知，更大，有用功占总功的比值更大，因此。故B正确； C．总功满足，由于，，因此，即做的功大于做的功。故C错误； D．功率满足，时间相同，，因此，即做功的功率大于做功的功率。故D错误。 故选B。 5．质量为50kg的工人用如图所示的滑轮组运送货物上楼，每个滑轮重力相同，若工人在1min内将重为600N的货物匀速提升6m，作用在绳上的拉力F为400N。不计摩擦与绳重，下列说法中正确的是（　　） A．拉力F的功率为40W B．动滑轮受到的重力是400N C．滑轮组对天花板的拉力大小为1200N D．该滑轮组提升货物的机械效率为75% 【答案】D 【解析】A．绳子自由端移动距离 拉力做的总功 时间， 拉力功率 故A错误； B．货物匀速上升，不计摩擦和绳重，拉力满足 ，因此动滑轮重力 故B错误； C．定滑轮重力。 对定滑轮受力分析，向下的总力为：定滑轮自重 + 两段向下拉定滑轮的绳子拉力（每段拉力都等于），即 因此滑轮组对天花板的拉力等于，故C错误； D．有用功 机械效率 故D正确。 故选 D。 二、填空题(共5题) 6．搭建舞台时，工人用图所示的装置把重为400N的物体A匀速竖直提升5m，工人对绳子的拉力F为250N。不考虑绳重和摩擦，该装置滑轮重为______N，则该装置的机械效率为______% 【答案】 100 80 【解析】该装置是动滑轮，承担物体和动滑轮总重的绳子段数。 不考虑绳重和摩擦时，满足关系 ，代入数据得动滑轮重 该装置的机械效率 7．利用如图所示的滑轮组将重为90N的物体在10s内匀速提升2m，滑轮组机械效率为75%。此过程中有用功为________J，拉力F做功的功率为________W。 【答案】 180 24 【解析】此过程中有用功 滑轮组机械效率为75%，则总功 拉力F做功的功率 8．如图所示，分别用力、、匀速提起同一重物。若不计滑轮重、绳重与摩擦，则三个力大小关系为____________。若物体重为100N，每个滑轮为20N，动滑轮的机械效率为____________。 【答案】 83.33% 【解析】左图是定滑轮，定滑轮实质是等臂杠杆，不计滑轮重、绳重与摩擦时，无论拉力方向如何，拉力都等于物重，因此 右图是动滑轮，动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆，不计滑轮重、绳重与摩擦时，省一半力，因此； 综上可得三个力的大小关系为 动滑轮的机械效率 9．小李用相同的滑轮设计了甲、乙两种装置将两个相同货物在相同时间内匀速提升相同的高度，且物体重力大于滑轮重力，如图所示。两次的拉力分别为和，忽略绳重和摩擦，小李两次的拉力______，两次做的有用功______，两装置的机械效率______。 【答案】 【解析】设货物重力为，动滑轮重力为，提升货物高度为，忽略绳重和摩擦： 甲中用的均是定滑轮，可得 乙是普通滑轮组，2段绳子承担物重，可得 因为物重大于滑轮重，因此 有用功是提升货物做的功，，两次货物重力、提升高度都相同，因此 忽略绳重摩擦，乙多了克服动滑轮重力做的额外功，因此 总功，相同，，由可得， 10．如图所示，工人师傅用大小为600N的拉力F，通过滑轮将重540N的物体匀速提升2m，该滑轮是___ 滑轮，拉力F做的功为______，其机械效率为______。 【答案】 定 【解析】由图可知，该滑轮的位置不变，为定滑轮。 定滑轮只改变拉力的方向，拉力移动的距离等于物体上升的高度，则拉力做的功为 有用功为 机械效率为 三、实验题(共5题) 11．在“探究影响动滑轮机械效率的因素”实验时，某小组利用重力不同的两个动滑轮进行了如图所示的三次测量，数据记录如下： 实验序号 钩码重/N 动滑轮重/N 拉力/N 钩码上升的高度/m 测力计移动的距离/m 有用功/J 总功/J 机械效率/% ① 4 0.5 2.3 0.2 0.4 0.8 0.92 87.0 ② 4 0.9 2.5 0.2 0.4 ③ 6 0.5 3.3 0.2 0.4 1.2 1.32 90.9 (1)实验中，使用滑轮组提升重物时，应竖直向上缓慢________拉动弹簧测力计； (2)第②次实验中的机械效率是________； (3)通过比较________两次实验数据（选填实验序号），可知动滑轮的机械效率与动滑轮的自重有关； (4)小明认为“同一个机械，它的机械效率是不变的”，通过比较________（选填实验序号）两次实验数据。可知他的观点是________的（选填“正确”或“错误”）。 【答案】(1)匀速 (2)80% (3)①② (4) ①③ 错误 【解析】（1）实验中，使用滑轮组提升重物时，为了使弹簧测力计的示数稳定，应竖直向上缓慢匀速拉动弹簧测力计。 （2）第②次实验中的机械效率是 （3）通过比较①②两次实验数据可得，当钩码的重与钩码上升的高度相同时，动滑轮的重力越大，动滑轮机械效率越小，说明动滑轮的机械效率与动滑轮的自重有关。 （4）[1][2]①③两次实验的动滑轮重相同，说明①③两次实验使用的滑轮是同一动滑轮，①③两次实验提升的钩码重不同，钩码上升的高度相同时，动滑轮的机械效率不同，说明小明的观点是错误的。 12．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 【解析】（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。 13．在“测量动滑轮工作时的机械效率”的实验中，实验装置如图所示。改变钩码数量，测量出的数据记录在下面的表格中。 实验序号 钩码重G/N 钩码上升高度 H/ cm 拉力 F/N 绳端移动的距离 s/ cm 机械效率η ① 1.0 10 0.8 20 62.5% ② 2.0 10 1.4 20 71.4% ③ 3.0 10 1.8 20 (1)第③次实验时，测得的动滑轮工作时的机械效率为____________；（百分号前保留一位小数） (2)通过分析数据可知，利用同一动滑轮或者滑轮组提升重物时，想要提高装置的机械效率，可以采取的措施是____________。 【答案】(1)83.3% (2)增加被提升物体的重力 【解析】（1）第③次实验时，动滑轮工作时的机械效率为 （2）分析表格中的数据，使用同一动滑轮，当提升的物体重力增大时，机械效率升高。所以利用同一动滑轮或者滑轮组提升重物时，想要提高装置的机械效率，可以采取的措施是增加被提升物体的重力。 14．小华和小丽非常喜欢实验探究，如图是他们“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。他们按图示提起钩码时均保持测力计竖直匀速移动，分别测得三组数据如下表所示。请你分析： 实验序号 钩码重G/N 钩码升高高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 测力计用力的方向 甲 1 0.2 1 0.2 向上 乙 1 0.2 1.05 0.2 向下 丙 1 0.2 0.55 0.4 向上 (1)比较测力计拉力的大小，可知：使用动滑轮的好处是______。 (2)比较测力计拉力的方向，可知：使用定滑轮的好处是______。 (3)把钩码升高相同的高度，比较测力计移动的距离，可知：使用动滑轮______。 (4)做完甲实验后再去做乙实验，此时弹簧测力计______（选填“需要”或“不需要”）重新调零。 (5)在乙实验中，该装置的机械效率为______。 (6)在丙实验时，若钩码上升的速度为0.05m/s，则拉力的功率为______W。静止时测力计示数______（选填“>”“<”或“=”）0.55N。 (7)对比乙、丙两次实验中，将同一个物体提升相同的高度，两装置机械效率大小不等的原因是______。 【答案】(1)可以省力 (2)可以改变力的方向 (3)测力计移动距离是钩码上升高度的2倍/使用动滑轮费距离 (4)需要 (5)约95.2% (6) 0.055 < (7)动滑轮重不同，额外功不同/乙实验中动滑轮重小于丙实验中动滑轮重，丙实验额外功更多，机械效率更低 【解析】（1）在丙中，拉力，，，，，故使用动滑轮时省力。 （2）对比甲和乙，甲拉力方向向上，乙拉力方向向下，说明定滑轮可以改变力的方向。 （3）钩码升高，丙中测力计移动，，即测力计移动距离是钩码上升高度的2倍️。 （4）甲实验中弹簧测力计向上拉，乙实验中向下拉，弹簧自重会影响示数，因此需要重新调零。 （5） （6）[1]动滑轮绳子段数，拉力速度 [2]匀速运动时需克服动滑轮重力和摩擦力，静止时无摩擦力，故拉力小于。 （7）不计摩擦和绳重，在提起的过程中，丙用的是动滑轮，所以丙方法需要克服动滑轮的重力做功，丙比乙多做额外功。 15．在“再探动滑轮”活动中，实验装置如图所示。 (1)实验时，用弹簧测力计匀速拉绳的一端，弹簧测力计拉力的方向应该是_________。 (2)一次实验时，所挂重物的重为4N，重物上升的高度为0.2m，弹簧测力计的示数为2.5N，绳端上升的高度为0.4m。则动滑轮的机械效率为_________。 (3)如果要提升更重的物体，动滑轮的机械效率将（　　） A．变大 B．变小 C．不变 D．都有可能 (4)使用动滑轮提升重物时，产生额外功的原因有（写出两条）：___________ 【答案】(1)竖直向上 (2)80% (3)A (4)克服动滑轮的重力做功、克服绳重和摩擦做功 【解析】（1）使用动滑轮时，拉力方向应为竖直向上，这样力臂与动力方向垂直且最大，便于测量力臂且最省力。 （2）有用功 总功 机械效率 （3）提升更重的物体，有用功增大，因为动滑轮重、摩擦等近似不变，所以额外功基本不变，所以机械效率变大。 （4）克服动滑轮自身的重力做功：动滑轮本身有重量，在提升重物时，也必须将动滑轮一起提起来，这部分功是额外功。克服绳重和绳与滑轮之间的摩擦做功：绳子和滑轮之间的摩擦，以及绳子自身的重量，都会消耗一部分能量，属于额外功。 四、计算题(共3题) 16．小明家修建房屋时，工人师傅使用如图所示的滑轮组提升建筑材料。他用竖直向下的拉力在15s内将重为480N的建材匀速提升了3m，每个滑轮重为20N，不计绳重及摩擦，g取10N/kg。问： (1)工人拉绳子的速度为多大？ (2)工人对绳子拉力做功的功率是多少？ (3)在此过程中装置的机械效率为多少？ 【答案】(1) (2) (3)96% 【解析】（1）由图可得，承担物重的绳子段数。已知建材提升高度，因此绳子自由端移动的距离为 由可知，工人拉绳子的速度 （2）不计绳重及摩擦，拉力大小为 拉力做功的功率 （3）提升建材过程中，拉力做的有用功为 拉力做的总功为 装置的机械效率 17．如图所示，工人用滑轮组提升重物，已知重物重力，动滑轮重力。在工人用力F作用下，重物匀速上升，30s达到规定高度5m处。不计绳重和机械之间的摩擦。求： (1)拉力做功的功率； (2)滑轮组的机械效率； (3)若用该装置提升另一重物时，机械效率达到90%，则该重物的重力是多少？ 【答案】(1)200W (2)83.3% (3)1800N/ 【解析】（1）不计绳重和机械之间的摩擦，拉力做的总功为 拉力做功的功率为 （2）克服物重做的有用功为 滑轮组的机械效率为 （3）不计绳重和机械之间的摩擦，因为机械效率 可解得重物的重力。 18．在劳动实践中，小杰在水平地面与车厢间用木板搭一斜面，并用大小且平行于斜面的推力将质量的货物从斜面底端匀速地推到斜面顶端的车厢，用时间为10s，如图所示。已知斜面长为，斜面高，g取10N/kg。求： (1)货物在斜面上运动的平均速度； (2)货物受到的摩擦力。 【答案】(1)0.6m/s (2)100N 【解析】（1）货物在斜面上运动的平均速度 （2）货物的重力 推货物做的总功为 克服货物重力做的有用功为 沿斜面推货物时，克服摩擦力做的功为额外功，大小是 根据，变形得摩擦力 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $