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1. (2025·徐州新沂期中)甲、乙两种机械的效率分别80%和60%,则下列说法中正确的是（
A.使用甲机械省力
B.使用甲机械做功快
C.在相同的时间内,使用甲机械完成的功多
D.乙机械的额外功在总功中的比例大
D
）A.使用甲机械省力
B.使用甲机械做功快
C.在相同的时间内,使用甲机械完成的功多
D.乙机械的额外功在总功中的比例大
答案
1. D 提示:机械效率的高低与是否省力无关。功率与机械效率没有必然的联系。相同时间内,甲机械完成的功多,说明其功率大,与机械效率无关。乙的机械效率低,即有用功占总功的比例小,则额外功占总功的比例大。
解析
【分析】
这道题核心考察对机械效率概念的理解，我们首先要明确：机械效率是有用功与总功的比值，它仅反映机械对能量的利用有效程度，和是否省力、做功快慢、总功的大小都没有必然联系。接下来我们可以逐个对照选项判断：第一步先排除和机械效率无关的描述，A选项的省力情况、B选项的做功快慢（功率）、C选项相同时间做功多少（也是功率的物理意义），都和机械效率没有关联，直接可以判断这三个选项错误；第二步从机械效率的定义推导，总功=有用功+额外功，额外功占总功的比例=1-机械效率，对比甲乙的效率就能得出正确结论。
【解析】
我们逐个分析选项：
A. 机械效率的高低与机械是否省力没有任何关联，效率高的机械不一定省力，该选项错误；
B. 做功快慢是功率的物理意义，功率和机械效率是完全独立的两个物理量，没有因果关系，效率高不代表做功快，该选项错误；
C. 相同时间内完成的功多，说明机械的功率大，功率大小和机械效率无关，无法由效率高低推出该结论，该选项错误；
D. 机械效率η=W有/W总，额外功占总功的比例为W额/W总=1-η，甲的该比例为1-80%=20%，乙的该比例为1-60%=40%，因此乙机械的额外功在总功中的比例更大，该选项正确。
【答案】
D
【知识点】
机械效率定义，功率与机械效率区别
【点评】
本题属于易错题，不少同学容易混淆机械效率、功率、机械省力特性这几个不同物理概念的物理意义，解题时要牢记不同物理量的定义边界，不要主观臆造不同物理量之间不存在的关联。
【难度系数】
0.7
这道题核心考察对机械效率概念的理解，我们首先要明确：机械效率是有用功与总功的比值，它仅反映机械对能量的利用有效程度，和是否省力、做功快慢、总功的大小都没有必然联系。接下来我们可以逐个对照选项判断：第一步先排除和机械效率无关的描述，A选项的省力情况、B选项的做功快慢（功率）、C选项相同时间做功多少（也是功率的物理意义），都和机械效率没有关联，直接可以判断这三个选项错误；第二步从机械效率的定义推导，总功=有用功+额外功，额外功占总功的比例=1-机械效率，对比甲乙的效率就能得出正确结论。
【解析】
我们逐个分析选项：
A. 机械效率的高低与机械是否省力没有任何关联，效率高的机械不一定省力，该选项错误；
B. 做功快慢是功率的物理意义，功率和机械效率是完全独立的两个物理量，没有因果关系，效率高不代表做功快，该选项错误；
C. 相同时间内完成的功多，说明机械的功率大，功率大小和机械效率无关，无法由效率高低推出该结论，该选项错误；
D. 机械效率η=W有/W总，额外功占总功的比例为W额/W总=1-η，甲的该比例为1-80%=20%，乙的该比例为1-60%=40%，因此乙机械的额外功在总功中的比例更大，该选项正确。
【答案】
D
【知识点】
机械效率定义，功率与机械效率区别
【点评】
本题属于易错题，不少同学容易混淆机械效率、功率、机械省力特性这几个不同物理概念的物理意义，解题时要牢记不同物理量的定义边界，不要主观臆造不同物理量之间不存在的关联。
【难度系数】
0.7
2. 一把剪刀剪纸时的机械效率为80%，这
表示
（
A.若作用在剪刀上的动力做功1 J，则有0.2 J 的功用于剪纸
B.若作用在剪刀上的动力做功1 J，则有0.8 J 的功用于剪纸
C.若作用在剪刀上的动力做功1 J，则有1 J 的功用于剪纸
D.若作用在剪刀上的动力做功1 J，则有0.8 J 的功用于克服额外阻力
表示
（
B
）A.若作用在剪刀上的动力做功1 J，则有0.2 J 的功用于剪纸
B.若作用在剪刀上的动力做功1 J，则有0.8 J 的功用于剪纸
C.若作用在剪刀上的动力做功1 J，则有1 J 的功用于剪纸
D.若作用在剪刀上的动力做功1 J，则有0.8 J 的功用于克服额外阻力
答案
2. B 提示:用于剪纸做的功为有用功,克服摩擦做的功为额外功,作用在剪刀上的动力做的功为总功。机械效率为80%表示若作用在剪刀上的动力做功1 J,则有0.8 J的功用于剪纸,0.2 J用于克服摩擦做额外功。
解析
【分析】
解这道题的思路很清晰：首先你要先回忆机械效率的核心定义，机械效率是有用功和总功的比值。接下来先对应本题场景里的三类功：动力对剪刀做的功是总功，我们用剪刀的目的是剪纸，所以真正用来完成剪纸动作的功是有用功，剩下克服剪刀转轴摩擦、部件损耗的功是额外功。已知机械效率是80%，说明有用功占总功的80%，当总功也就是动力做功为1J时，直接用总功乘机械效率就能算出用于剪纸的有用功大小，再对照四个选项就能选出正确答案。
【解析】
1. 首先明确机械效率的计算公式：$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}} × 100\%$，其中本题中作用在剪刀上的动力做的功是总功$W_{总}$，剪纸过程中用于剪纸的功是有用功$W_{有用}$，克服摩擦等无用损耗的功是额外功$W_{额外}$。
2. 代入已知条件计算：已知剪刀机械效率$\eta=80\%$，若动力做功即总功$W_{总}=1\ \mathrm{J}$，可得有用功$W_{有用}=\eta · W_{总}=80\% × 1\ \mathrm{J}=0.8\ \mathrm{J}$，也就是有0.8J的功用于剪纸；额外功$W_{额外}=W_{总}-W_{有用}=1\ \mathrm{J}-0.8\ \mathrm{J}=0.2\ \mathrm{J}$，用于克服额外阻力。
3. 逐一判断选项：
A选项：认为0.2J的功用于剪纸，0.2J是额外功，错误；
B选项：认为0.8J的功用于剪纸，和推导结果一致，正确；
C选项：认为1J的功全部用于剪纸，不存在额外功，不符合实际，错误；
D选项：认为0.8J的功用于克服额外阻力，0.8J是有用功，错误。
【答案】B
【知识点】机械效率定义，有用功判定
【点评】本题是机械效率的基础概念题，易错点是混淆有用功和额外功的对应关系，解题时只要紧扣使用机械的核心目的，就能快速区分出有用功，再结合机械效率的定义公式即可轻松得出结果。
【难度系数】0.8
解这道题的思路很清晰：首先你要先回忆机械效率的核心定义，机械效率是有用功和总功的比值。接下来先对应本题场景里的三类功：动力对剪刀做的功是总功，我们用剪刀的目的是剪纸，所以真正用来完成剪纸动作的功是有用功，剩下克服剪刀转轴摩擦、部件损耗的功是额外功。已知机械效率是80%，说明有用功占总功的80%，当总功也就是动力做功为1J时，直接用总功乘机械效率就能算出用于剪纸的有用功大小，再对照四个选项就能选出正确答案。
【解析】
1. 首先明确机械效率的计算公式：$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}} × 100\%$，其中本题中作用在剪刀上的动力做的功是总功$W_{总}$，剪纸过程中用于剪纸的功是有用功$W_{有用}$，克服摩擦等无用损耗的功是额外功$W_{额外}$。
2. 代入已知条件计算：已知剪刀机械效率$\eta=80\%$，若动力做功即总功$W_{总}=1\ \mathrm{J}$，可得有用功$W_{有用}=\eta · W_{总}=80\% × 1\ \mathrm{J}=0.8\ \mathrm{J}$，也就是有0.8J的功用于剪纸；额外功$W_{额外}=W_{总}-W_{有用}=1\ \mathrm{J}-0.8\ \mathrm{J}=0.2\ \mathrm{J}$，用于克服额外阻力。
3. 逐一判断选项：
A选项：认为0.2J的功用于剪纸，0.2J是额外功，错误；
B选项：认为0.8J的功用于剪纸，和推导结果一致，正确；
C选项：认为1J的功全部用于剪纸，不存在额外功，不符合实际，错误；
D选项：认为0.8J的功用于克服额外阻力，0.8J是有用功，错误。
【答案】B
【知识点】机械效率定义，有用功判定
【点评】本题是机械效率的基础概念题，易错点是混淆有用功和额外功的对应关系，解题时只要紧扣使用机械的核心目的，就能快速区分出有用功，再结合机械效率的定义公式即可轻松得出结果。
【难度系数】0.8
3.（2025·盐城东台阶段检测）如图所示的是甲、乙两机械的参数。甲、乙相比，甲的（
A.总功较小
B.有用功较大
C.额外功较小
D.机械效率较高
B
）A.总功较小
B.有用功较大
C.额外功较小
D.机械效率较高
答案
3. B 提示:$W_{总甲}=\dfrac{W_{额甲}}{1-\eta_{甲}}=\dfrac{900\ \mathrm{J}}{30\%}=3\ 000\ \mathrm{J}$,$W_{总乙}=\dfrac{W_{有乙}}{\eta_{乙}}=\dfrac{1\ 500\ \mathrm{J}}{75\%}=2\ 000\ \mathrm{J}$,故乙的总功较小。$W_{有甲}=W_{总甲}-W_{额甲}=3\ 000\ \mathrm{J}-900\ \mathrm{J}=2\ 100\ \mathrm{J}＞W_{有乙}$。$W_{额乙}=W_{总乙}-W_{有乙}=2\ 000\ \mathrm{J}-1\ 500\ \mathrm{J}=500\ \mathrm{J}＜W_{额甲}$。
解析
【分析】
我们的解题思路是先从两个饼图中提取已知条件，结合总功、有用功、额外功的关系以及机械效率的定义，分别计算出甲、乙两个机械的总功、有用功、额外功、机械效率四个物理量，再逐一和选项比对排除错误选项，得到正确答案。首先观察甲机械：阴影部分是额外功900J，额外功占总功的30%，由此可以先算出甲的总功，再得到甲的有用功；再观察乙机械：白色部分是有用功1500J，有用功占总功的75%，由此算出乙的总功，再得到乙的额外功，最后将甲乙的对应物理量逐一对比即可。
【解析】
解：
1. 计算甲机械的各物理量：
已知甲的额外功$W_{\mathrm{额甲}}=900\ \mathrm{J}$，额外功占总功的比例为30%，因此甲的总功：
$W_{\mathrm{总甲}}=\dfrac{W_{\mathrm{额甲}}}{30\%}=\dfrac{900\ \mathrm{J}}{0.3}=3000\ \mathrm{J}$
甲的有用功：
$W_{\mathrm{有甲}}=W_{\mathrm{总甲}}-W_{\mathrm{额甲}}=3000\ \mathrm{J}-900\ \mathrm{J}=2100\ \mathrm{J}$
甲的机械效率$\eta_{\mathrm{甲}}=70\%$。
2. 计算乙机械的各物理量：
已知乙的有用功$W_{\mathrm{有乙}}=1500\ \mathrm{J}$，有用功占总功的比例为75%，因此乙的总功：
$W_{\mathrm{总乙}}=\dfrac{W_{\mathrm{有乙}}}{75\%}=\dfrac{1500\ \mathrm{J}}{0.75}=2000\ \mathrm{J}$
乙的额外功：
$W_{\mathrm{额乙}}=W_{\mathrm{总乙}}-W_{\mathrm{有乙}}=2000\ \mathrm{J}-1500\ \mathrm{J}=500\ \mathrm{J}$
乙的机械效率$\eta_{\mathrm{乙}}=75\%$。
3. 逐一判断选项：
A选项：甲总功3000J，乙总功2000J，甲的总功更大，A错误；
B选项：甲有用功2100J，乙有用功1500J，甲的有用功更大，B正确；
C选项：甲额外功900J，乙额外功500J，甲的额外功更大，C错误；
D选项：甲机械效率70%，乙机械效率75%，甲的机械效率更低，D错误。
因此本题选B。
【答案】
B
【知识点】
机械效率计算，总功与有用功、额外功的关系
【点评】
本题结合扇形统计图表考查机械效率的相关推导计算，核心是先从题图中提取对应物理量和其占总功的比例，先求出总功再推导其余物理量，解题时要注意区分图例，不要混淆有用功、额外功对应的数值和占比，避免计算错误。
【难度系数】
0.6
我们的解题思路是先从两个饼图中提取已知条件，结合总功、有用功、额外功的关系以及机械效率的定义，分别计算出甲、乙两个机械的总功、有用功、额外功、机械效率四个物理量，再逐一和选项比对排除错误选项，得到正确答案。首先观察甲机械：阴影部分是额外功900J，额外功占总功的30%，由此可以先算出甲的总功，再得到甲的有用功；再观察乙机械：白色部分是有用功1500J，有用功占总功的75%，由此算出乙的总功，再得到乙的额外功，最后将甲乙的对应物理量逐一对比即可。
【解析】
解：
1. 计算甲机械的各物理量：
已知甲的额外功$W_{\mathrm{额甲}}=900\ \mathrm{J}$，额外功占总功的比例为30%，因此甲的总功：
$W_{\mathrm{总甲}}=\dfrac{W_{\mathrm{额甲}}}{30\%}=\dfrac{900\ \mathrm{J}}{0.3}=3000\ \mathrm{J}$
甲的有用功：
$W_{\mathrm{有甲}}=W_{\mathrm{总甲}}-W_{\mathrm{额甲}}=3000\ \mathrm{J}-900\ \mathrm{J}=2100\ \mathrm{J}$
甲的机械效率$\eta_{\mathrm{甲}}=70\%$。
2. 计算乙机械的各物理量：
已知乙的有用功$W_{\mathrm{有乙}}=1500\ \mathrm{J}$，有用功占总功的比例为75%，因此乙的总功：
$W_{\mathrm{总乙}}=\dfrac{W_{\mathrm{有乙}}}{75\%}=\dfrac{1500\ \mathrm{J}}{0.75}=2000\ \mathrm{J}$
乙的额外功：
$W_{\mathrm{额乙}}=W_{\mathrm{总乙}}-W_{\mathrm{有乙}}=2000\ \mathrm{J}-1500\ \mathrm{J}=500\ \mathrm{J}$
乙的机械效率$\eta_{\mathrm{乙}}=75\%$。
3. 逐一判断选项：
A选项：甲总功3000J，乙总功2000J，甲的总功更大，A错误；
B选项：甲有用功2100J，乙有用功1500J，甲的有用功更大，B正确；
C选项：甲额外功900J，乙额外功500J，甲的额外功更大，C错误；
D选项：甲机械效率70%，乙机械效率75%，甲的机械效率更低，D错误。
因此本题选B。
【答案】
B
【知识点】
机械效率计算，总功与有用功、额外功的关系
【点评】
本题结合扇形统计图表考查机械效率的相关推导计算，核心是先从题图中提取对应物理量和其占总功的比例，先求出总功再推导其余物理量，解题时要注意区分图例，不要混淆有用功、额外功对应的数值和占比，避免计算错误。
【难度系数】
0.6
4. (2025·泰州姜堰校级期中)如图甲所示,小明同学分别将A、B两个完全相同的物体,沿左右斜面拉到顶端,做功情况如图乙所示。则小明对物体A做的有用功是
2
J,对物体B做的额外功是0.5
J,拉物体B的斜面的机械效率为80%
。答案
4. 2 0.5 80% 提示:$W_{有A}=W_{总A}-W_{额A}=3\ \mathrm{J}-1\ \mathrm{J}=2\ \mathrm{J}$,分别将A、B两个完全相同的物体拉到斜面顶端,$W_{有用}$相等,即$W_{有B}=W_{有A}=2\ \mathrm{J}$,$W_{额B}=W_{总B}-W_{有B}=2.5\ \mathrm{J}-2\ \mathrm{J}=0.5\ \mathrm{J}$。$\eta_{\mathrm{B}}=\dfrac{W_{\mathrm{有B}}}{W_{\mathrm{总B}}}×100\%=\dfrac{2\ \mathrm{J}}{2.5\ \mathrm{J}}×100\%=80\%$。
解析
【分析】
首先先从图乙的柱状图中读取已知数据：物体A的总功为3J，A对应的额外功为1J。根据总功、有用功、额外功的关系$W_总=W_有+W_额$，可直接算出对A做的有用功。接下来抓住题目给出的关键条件：A、B是完全相同的物体，都被拉到斜面顶端，说明两个物体的重力G相等，上升的高度h也相等，根据有用功的定义$W_有=Gh$，可知对B做的有用功和对A做的有用功完全相等。之后从图中读出拉B的总功为2.5J，再次利用总功的关系，用B的总功减去B的有用功就能得到B的额外功。最后根据机械效率的定义，用B的有用功除以B的总功，就可以算出拉物体B的斜面的机械效率。
【解析】
1. 计算对A做的有用功：
由图乙可知，对A做的总功$W_{总A}=3\ \mathrm{J}$，A对应的额外功$W_{额A}=1\ \mathrm{J}$，根据总功的构成关系$W_总=W_有+W_额$，可得：
$W_{有A} = W_{总A} - W_{额A} = 3\ \mathrm{J} - 1\ \mathrm{J} = 2\ \mathrm{J}$
2. 推导对B做的有用功：
A、B是完全相同的物体，重力G相同，二者被拉到斜面顶端时上升的高度h相同，由有用功公式$W_有=Gh$可知，对B做的有用功$W_{有B} = W_{有A} = 2\ \mathrm{J}$
3. 计算对B做的额外功：
由图乙可知，对B做的总功$W_{总B}=2.5\ \mathrm{J}$，因此B的额外功：
$W_{额B} = W_{总B} - W_{有B} = 2.5\ \mathrm{J} - 2\ \mathrm{J} = 0.5\ \mathrm{J}$
4. 计算拉物体B的斜面的机械效率：
根据机械效率的定义式$\eta=\dfrac{W_有}{W_总}×100\%$，代入数据得：
$\eta_B = \dfrac{W_{有B}}{W_{总B}} ×100\% = \dfrac{2\ \mathrm{J}}{2.5\ \mathrm{J}}×100\% = 80\%$
【答案】
2；0.5；80%
【知识点】
有用功与额外功；机械效率计算
【点评】
本题结合柱状图像考察斜面相关的功和机械效率计算，解题的核心突破口是抓住“完全相同的物体提升相同高度，有用功相等”的隐含条件，无需额外推导重力和高度的数值即可完成计算，属于机械效率模块的常规基础题，易错点是忽略两个物体有用功相等的条件，陷入不必要的复杂推导。
【难度系数】
0.7
首先先从图乙的柱状图中读取已知数据：物体A的总功为3J，A对应的额外功为1J。根据总功、有用功、额外功的关系$W_总=W_有+W_额$，可直接算出对A做的有用功。接下来抓住题目给出的关键条件：A、B是完全相同的物体，都被拉到斜面顶端，说明两个物体的重力G相等，上升的高度h也相等，根据有用功的定义$W_有=Gh$，可知对B做的有用功和对A做的有用功完全相等。之后从图中读出拉B的总功为2.5J，再次利用总功的关系，用B的总功减去B的有用功就能得到B的额外功。最后根据机械效率的定义，用B的有用功除以B的总功，就可以算出拉物体B的斜面的机械效率。
【解析】
1. 计算对A做的有用功：
由图乙可知，对A做的总功$W_{总A}=3\ \mathrm{J}$，A对应的额外功$W_{额A}=1\ \mathrm{J}$，根据总功的构成关系$W_总=W_有+W_额$，可得：
$W_{有A} = W_{总A} - W_{额A} = 3\ \mathrm{J} - 1\ \mathrm{J} = 2\ \mathrm{J}$
2. 推导对B做的有用功：
A、B是完全相同的物体，重力G相同，二者被拉到斜面顶端时上升的高度h相同，由有用功公式$W_有=Gh$可知，对B做的有用功$W_{有B} = W_{有A} = 2\ \mathrm{J}$
3. 计算对B做的额外功：
由图乙可知，对B做的总功$W_{总B}=2.5\ \mathrm{J}$，因此B的额外功：
$W_{额B} = W_{总B} - W_{有B} = 2.5\ \mathrm{J} - 2\ \mathrm{J} = 0.5\ \mathrm{J}$
4. 计算拉物体B的斜面的机械效率：
根据机械效率的定义式$\eta=\dfrac{W_有}{W_总}×100\%$，代入数据得：
$\eta_B = \dfrac{W_{有B}}{W_{总B}} ×100\% = \dfrac{2\ \mathrm{J}}{2.5\ \mathrm{J}}×100\% = 80\%$
【答案】
2；0.5；80%
【知识点】
有用功与额外功；机械效率计算
【点评】
本题结合柱状图像考察斜面相关的功和机械效率计算，解题的核心突破口是抓住“完全相同的物体提升相同高度，有用功相等”的隐含条件，无需额外推导重力和高度的数值即可完成计算，属于机械效率模块的常规基础题，易错点是忽略两个物体有用功相等的条件，陷入不必要的复杂推导。
【难度系数】
0.7
5. (2025·无锡滨湖期中)如图所示,用杠杆将质量为 18 kg 的物体缓慢提升 0.5 m,不计摩擦,若杠杆的机械效率为 90%,提升该物体需要做的总功是
100
J。若将物体的悬挂点由 A 移至 B 处,仍将物体缓慢提升 0.5 m,此过程中提升物体的拉力将变大
(填“变大”“不变”或“变小”,下同),机械效率将变大
。(g 取 10 N/kg)答案
5. 100 变大 变大 提示:$W_{有用}=Gh=18\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}×0.5\ \mathrm{m}=90\ \mathrm{J}$,$W_{总}=\dfrac{W_{有用}}{\eta}=\dfrac{90\ \mathrm{J}}{90\%}=100\ \mathrm{J}$。将悬挂点由A移至B处,阻力臂变大,则提升物体的拉力将变大。仍将物体缓慢提升0.5 m,$W_{有用}$不变,杠杆上升的高度较小,$W_{额外}$变小,机械效率变大。
解析
【分析】
这道题可以分三步思考：1. 首先计算提升物体的有用功，已知物体质量和提升高度，先通过G=mg算出物体重力，再用W有=Gh得到有用功，结合已知的机械效率，通过η=W有/W总变形就能求出总功。2. 分析拉力变化时，明确杠杆的支点在左侧墙面固定处，悬挂点从A移到B，阻力（物体重力）不变，动力臂不变，阻力臂变大，结合杠杆平衡条件就能判断拉力的变化。3. 分析机械效率变化时，物体提升高度不变，有用功不变，此时悬挂点右移，物体上升0.5m时杠杆自身重心上升的高度更小，克服杠杆自重的额外功减小，由此就能推出机械效率的变化。
【解析】
1. 计算总功：
物体的重力：$G = mg = 18\mathrm{kg} × 10\mathrm{N/kg} = 180\mathrm{N}$
提升物体做的有用功：$W_{\mathrm{有用}} = Gh = 180\mathrm{N} × 0.5\mathrm{m} = 90\mathrm{J}$
由机械效率公式$\eta = \frac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{总}}}$，可得总功：
$W_{\mathrm{总}} = \frac{W_{\mathrm{有用}}}{\eta} = \frac{90\mathrm{J}}{90\%} = 100\mathrm{J}$
2. 判断拉力变化：
悬挂点由A移到B，阻力为物体重力G，大小不变，动力F的力臂（F作用点到左侧支点的距离）保持不变，阻力臂（悬挂点到支点的距离）变大，根据杠杆平衡条件$F· L_{\mathrm{动}} = G· L_{\mathrm{阻}} + G_{\mathrm{杆}}· L_{\mathrm{杆}}$，其余参数不变，$L_{\mathrm{阻}}$增大，因此拉力F变大。
3. 判断机械效率变化：
将物体提升0.5m，有用功$W_{\mathrm{有用}}=Gh$保持不变，悬挂点右移后，物体上升0.5m时，杠杆自身重心上升的高度比原来更小，克服杠杆自重做的额外功$W_{\mathrm{额外}}=G_{\mathrm{杆}}h_{\mathrm{杆}}$减小，由$\eta = \frac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{有用}}+W_{\mathrm{额外}}}$可知，有用功不变，额外功减小，机械效率变大。
【答案】
100；变大；变大
【知识点】
功的计算，杠杆平衡条件，机械效率
【点评】
本题是杠杆与机械效率结合的综合题，核心考察对有用功、额外功的理解，易错点是分析悬挂点移动后额外功的变化，不少同学会误认为杠杆自重的额外功不变，解题时要注意：物体提升相同高度，悬挂点越靠近动力端，杠杆自身抬起的幅度越小，克服自重做的额外功越少，机械效率越高。
【难度系数】
0.6
这道题可以分三步思考：1. 首先计算提升物体的有用功，已知物体质量和提升高度，先通过G=mg算出物体重力，再用W有=Gh得到有用功，结合已知的机械效率，通过η=W有/W总变形就能求出总功。2. 分析拉力变化时，明确杠杆的支点在左侧墙面固定处，悬挂点从A移到B，阻力（物体重力）不变，动力臂不变，阻力臂变大，结合杠杆平衡条件就能判断拉力的变化。3. 分析机械效率变化时，物体提升高度不变，有用功不变，此时悬挂点右移，物体上升0.5m时杠杆自身重心上升的高度更小，克服杠杆自重的额外功减小，由此就能推出机械效率的变化。
【解析】
1. 计算总功：
物体的重力：$G = mg = 18\mathrm{kg} × 10\mathrm{N/kg} = 180\mathrm{N}$
提升物体做的有用功：$W_{\mathrm{有用}} = Gh = 180\mathrm{N} × 0.5\mathrm{m} = 90\mathrm{J}$
由机械效率公式$\eta = \frac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{总}}}$，可得总功：
$W_{\mathrm{总}} = \frac{W_{\mathrm{有用}}}{\eta} = \frac{90\mathrm{J}}{90\%} = 100\mathrm{J}$
2. 判断拉力变化：
悬挂点由A移到B，阻力为物体重力G，大小不变，动力F的力臂（F作用点到左侧支点的距离）保持不变，阻力臂（悬挂点到支点的距离）变大，根据杠杆平衡条件$F· L_{\mathrm{动}} = G· L_{\mathrm{阻}} + G_{\mathrm{杆}}· L_{\mathrm{杆}}$，其余参数不变，$L_{\mathrm{阻}}$增大，因此拉力F变大。
3. 判断机械效率变化：
将物体提升0.5m，有用功$W_{\mathrm{有用}}=Gh$保持不变，悬挂点右移后，物体上升0.5m时，杠杆自身重心上升的高度比原来更小，克服杠杆自重做的额外功$W_{\mathrm{额外}}=G_{\mathrm{杆}}h_{\mathrm{杆}}$减小，由$\eta = \frac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{有用}}+W_{\mathrm{额外}}}$可知，有用功不变，额外功减小，机械效率变大。
【答案】
100；变大；变大
【知识点】
功的计算，杠杆平衡条件，机械效率
【点评】
本题是杠杆与机械效率结合的综合题，核心考察对有用功、额外功的理解，易错点是分析悬挂点移动后额外功的变化，不少同学会误认为杠杆自重的额外功不变，解题时要注意：物体提升相同高度，悬挂点越靠近动力端，杠杆自身抬起的幅度越小，克服自重做的额外功越少，机械效率越高。
【难度系数】
0.6
6. 你知道哪些关于机械效率的知识呢？让我们试试看！
（1）生活中，任何机械的机械效率总是
（2）利用某机械工作时，动力做的功是400 J，其中额外功是100 J，则动力做的有用功是
（3）如图所示，小王用两个相同的滑轮组（绳重和摩擦不计）分别将重力不同的两个物体匀速提高到相同高度，其中$G_1＞G_2$，则所用的拉力$F_1$
（1）生活中，任何机械的机械效率总是
小于
（填“大于”“等于”或“小于”）1。（2）利用某机械工作时，动力做的功是400 J，其中额外功是100 J，则动力做的有用功是
300
J，机械效率是75
%。（3）如图所示，小王用两个相同的滑轮组（绳重和摩擦不计）分别将重力不同的两个物体匀速提高到相同高度，其中$G_1＞G_2$，则所用的拉力$F_1$
＞
（填“$＞$”“$＜$”或“$=$”，下同）$F_2$，其机械效率$\eta_1$＞
$\eta_2$。答案
6. (1) 小于 (2) 300 75 (3) ＞ ＞
解析
【分析】
我们逐问梳理解题思路：
1. 第一问：从机械效率的本质出发，机械效率是有用功和总功的比值，任何机械工作时都不可避免要克服机械自重、摩擦等做额外功，有用功必然小于总功，所以机械效率必然小于1。
2. 第二问：明确动力做的功就是总功，根据总功=有用功+额外功，直接相减就能算出有用功；再代入机械效率的定义式η=W有/W总×100%就能算出机械效率。
3. 第三问：首先观察两个滑轮组，承担物重的绳子段数n=2，题目说明绳重和摩擦不计，拉力公式为F=(G物+G动)/n，两个滑轮组的动滑轮重力完全相同，已知G1＞G2，代入公式就能比较F1和F2的大小；额外功全部来自动滑轮提升的功，提升相同高度时额外功相等，物重越大，有用功占总功的比例越高，因此可以比较两个机械效率的大小。
【解析】
（1）使用任何机械，都不可避免要做额外功，有用功始终小于总功，由η=W有/W总可知，机械效率总是小于1。
（2）已知总功W总=400J，额外功W额=100J，
有用功W有=W总-W额=400J-100J=300J，
机械效率η=W有/W总×100% = 300J/400J ×100% =75%。
（3）两个滑轮组的绳子段数n=2，动滑轮重力G动相同，不计绳重和摩擦，拉力F=(G物+G动)/2，因为G1＞G2，所以F1=(G1+G动)/2 ＞ F2=(G2+G动)/2；
不计绳重和摩擦，额外功是克服动滑轮重力做的功，提升相同高度时，额外功W额=G动h完全相同，物重越大，有用功W有=Gh越大，有用功在总功中的占比越高，机械效率越高，因此η1＞η2。
【答案】
(1) 小于 (2) 300；75 (3) ＞；＞
【知识点】
机械效率定义，滑轮组拉力计算，机械效率影响因素
【点评】
本题是机械效率章节的基础综合题，从概念辨析到简单计算再到滑轮组效率的定性比较，层层递进，重点考察学生对机械效率本质的理解，提醒学生注意不计绳重摩擦时，动滑轮重相同的滑轮组，物重越大机械效率越高的规律，属于必须掌握的基础考点。
【难度系数】
0.8
我们逐问梳理解题思路：
1. 第一问：从机械效率的本质出发，机械效率是有用功和总功的比值，任何机械工作时都不可避免要克服机械自重、摩擦等做额外功，有用功必然小于总功，所以机械效率必然小于1。
2. 第二问：明确动力做的功就是总功，根据总功=有用功+额外功，直接相减就能算出有用功；再代入机械效率的定义式η=W有/W总×100%就能算出机械效率。
3. 第三问：首先观察两个滑轮组，承担物重的绳子段数n=2，题目说明绳重和摩擦不计，拉力公式为F=(G物+G动)/n，两个滑轮组的动滑轮重力完全相同，已知G1＞G2，代入公式就能比较F1和F2的大小；额外功全部来自动滑轮提升的功，提升相同高度时额外功相等，物重越大，有用功占总功的比例越高，因此可以比较两个机械效率的大小。
【解析】
（1）使用任何机械，都不可避免要做额外功，有用功始终小于总功，由η=W有/W总可知，机械效率总是小于1。
（2）已知总功W总=400J，额外功W额=100J，
有用功W有=W总-W额=400J-100J=300J，
机械效率η=W有/W总×100% = 300J/400J ×100% =75%。
（3）两个滑轮组的绳子段数n=2，动滑轮重力G动相同，不计绳重和摩擦，拉力F=(G物+G动)/2，因为G1＞G2，所以F1=(G1+G动)/2 ＞ F2=(G2+G动)/2；
不计绳重和摩擦，额外功是克服动滑轮重力做的功，提升相同高度时，额外功W额=G动h完全相同，物重越大，有用功W有=Gh越大，有用功在总功中的占比越高，机械效率越高，因此η1＞η2。
【答案】
(1) 小于 (2) 300；75 (3) ＞；＞
【知识点】
机械效率定义，滑轮组拉力计算，机械效率影响因素
【点评】
本题是机械效率章节的基础综合题，从概念辨析到简单计算再到滑轮组效率的定性比较，层层递进，重点考察学生对机械效率本质的理解，提醒学生注意不计绳重摩擦时，动滑轮重相同的滑轮组，物重越大机械效率越高的规律，属于必须掌握的基础考点。
【难度系数】
0.8
