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1. 如图所示,在“测量滑轮组机械效率”的实验中,物体重 6N.沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,物体上升的高度为 10cm,此时弹簧测力计的示数为
2.4
N,滑轮组的机械效率是83.3%
(结果精确到0.1%),如果要提高滑轮组的机械效率,你的做法是增大被提升物体的重力(或减小动滑轮的重力或在轮轴间加润滑油)
(答出一条即可).答案
1. 2.4 83.3% 增大被提升物体的重力(或减小动滑轮的重力或在轮轴间加润滑油)
解析
【分析】
首先读取弹簧测力计的示数，需明确其分度值；接着判断滑轮组承担物重的绳子段数，结合物体上升高度计算绳子自由端移动的距离；再利用机械效率公式计算滑轮组的机械效率；最后根据影响滑轮组机械效率的因素，写出提高机械效率的方法。
【解析】
1. 弹簧测力计读数：图中弹簧测力计的分度值为0.1N，指针指向2.4N，因此示数为2.4N。
2. 确定绳子段数与移动距离：由滑轮组绕线可知，动滑轮上承担物重的绳子段数$n=3$，物体上升高度$h=10cm=0.1m$，则绳子自由端移动的距离$s=nh=3×0.1m=0.3m$。
3. 计算机械效率：
有用功$W_{有}=Gh=6N×0.1m=0.6J$，
总功$W_{总}=Fs=2.4N×0.3m=0.72J$，
机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{0.6J}{0.72J}×100\%\approx83.3\%$。
4. 提高机械效率的方法：增大被提升物体的重力（或减小动滑轮重力、在轮轴间加润滑油减小摩擦等，答一条即可）。
【答案】
2.4；83.3%；增大被提升物体的重力（合理即可）
【知识点】
滑轮组机械效率，弹簧测力计读数，功的计算
【点评】
本题是测量滑轮组机械效率的基础实验题，考查弹簧测力计读数、滑轮组绳子段数判断、机械效率计算及提高机械效率的方法，需掌握实验原理和公式应用，属于实验基础题型。
【难度系数】
0.6
首先读取弹簧测力计的示数，需明确其分度值；接着判断滑轮组承担物重的绳子段数，结合物体上升高度计算绳子自由端移动的距离；再利用机械效率公式计算滑轮组的机械效率；最后根据影响滑轮组机械效率的因素，写出提高机械效率的方法。
【解析】
1. 弹簧测力计读数：图中弹簧测力计的分度值为0.1N，指针指向2.4N，因此示数为2.4N。
2. 确定绳子段数与移动距离：由滑轮组绕线可知，动滑轮上承担物重的绳子段数$n=3$，物体上升高度$h=10cm=0.1m$，则绳子自由端移动的距离$s=nh=3×0.1m=0.3m$。
3. 计算机械效率：
有用功$W_{有}=Gh=6N×0.1m=0.6J$，
总功$W_{总}=Fs=2.4N×0.3m=0.72J$，
机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{0.6J}{0.72J}×100\%\approx83.3\%$。
4. 提高机械效率的方法：增大被提升物体的重力（或减小动滑轮重力、在轮轴间加润滑油减小摩擦等，答一条即可）。
【答案】
2.4；83.3%；增大被提升物体的重力（合理即可）
【知识点】
滑轮组机械效率，弹簧测力计读数，功的计算
【点评】
本题是测量滑轮组机械效率的基础实验题，考查弹簧测力计读数、滑轮组绳子段数判断、机械效率计算及提高机械效率的方法，需掌握实验原理和公式应用，属于实验基础题型。
【难度系数】
0.6
2. 如图所示，工人用250N的力F将重为400N的物体在10s内匀速提升2m，此过程中拉力F的功率是
100
W，动滑轮的机械效率是80
%.若用同一个动滑轮把重力为200N的物体匀速提升相同的高度，则这个动滑轮的机械效率将变小
（填“变大”“变小”或“不变”）.（不计绳重和摩擦）答案
2. 100 80 变小
解析
【分析】
首先确定动滑轮的绳子段数n=2，不计绳重和摩擦，拉力与物重、动滑轮重的关系为F=(G物+G动)/n。计算拉力功率时，需先求绳子自由端移动的距离，再用总功除以时间；机械效率是有用功与总功的比值，额外功主要来自动滑轮重力，当物重变化时，需分析有用功占总功的比例变化。
【解析】
1. 计算拉力的功率：
由图可知，动滑轮上承担物重的绳子段数n=2，物体提升高度h=2m，则绳子自由端移动的距离s=nh=2×2m=4m。
拉力做的总功：$W_{总}=Fs=250N×4m=1000J$。
拉力的功率：$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{1000J}{10s}=100W$。
2. 计算动滑轮的机械效率：
有用功：$W_{有}=Gh=400N×2m=800J$。
机械效率：$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{800J}{1000J}×100\%=80\%$。
3. 分析机械效率的变化：
不计绳重和摩擦，动滑轮的额外功$W_{额}=G_{动}h$，同一个动滑轮的$G_{动}$不变，提升相同高度时额外功不变。当提升物体重力变为200N，物重减小，有用功$W_{有}'=G'h$减小，有用功在总功中的比例降低，故机械效率变小。
【答案】
100；80；变小
【知识点】
动滑轮的功率；机械效率；滑轮组机械效率
【点评】
本题考查动滑轮的功率、机械效率计算，核心是确定绳子段数，理解机械效率与物重的关系，属于基础力学计算题，需掌握相关公式的应用。
【难度系数】
0.5
首先确定动滑轮的绳子段数n=2，不计绳重和摩擦，拉力与物重、动滑轮重的关系为F=(G物+G动)/n。计算拉力功率时，需先求绳子自由端移动的距离，再用总功除以时间；机械效率是有用功与总功的比值，额外功主要来自动滑轮重力，当物重变化时，需分析有用功占总功的比例变化。
【解析】
1. 计算拉力的功率：
由图可知，动滑轮上承担物重的绳子段数n=2，物体提升高度h=2m，则绳子自由端移动的距离s=nh=2×2m=4m。
拉力做的总功：$W_{总}=Fs=250N×4m=1000J$。
拉力的功率：$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{1000J}{10s}=100W$。
2. 计算动滑轮的机械效率：
有用功：$W_{有}=Gh=400N×2m=800J$。
机械效率：$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{800J}{1000J}×100\%=80\%$。
3. 分析机械效率的变化：
不计绳重和摩擦，动滑轮的额外功$W_{额}=G_{动}h$，同一个动滑轮的$G_{动}$不变，提升相同高度时额外功不变。当提升物体重力变为200N，物重减小，有用功$W_{有}'=G'h$减小，有用功在总功中的比例降低，故机械效率变小。
【答案】
100；80；变小
【知识点】
动滑轮的功率；机械效率；滑轮组机械效率
【点评】
本题考查动滑轮的功率、机械效率计算，核心是确定绳子段数，理解机械效率与物重的关系，属于基础力学计算题，需掌握相关公式的应用。
【难度系数】
0.5
3. 如图所示,钩码的总重力为1N,钩码上升的高度为0.1m,弹簧测力计竖直向上移动的距离为0.4m,弹簧测力计的示数如图所示,则此杠杆的机械效率为
50
%.忽略杠杆转动轴的摩擦,仅将钩码的悬挂点从A点移到B点,若将弹簧测力计从原位置提升相同的高度,弹簧测力计的示数将增大
,杠杆的机械效率将增大
.(后两空均填“增大”“减小”或“不变”)答案
3. 50 增大 增大
解析
【分析】
首先计算杠杆的机械效率，需明确有用功是克服钩码重力做的功，总功是弹簧测力计拉力做的功，机械效率为有用功与总功的比值；其次，根据杠杆平衡条件分析钩码悬挂点移动时拉力的变化，再结合额外功的来源（克服杠杆自重）判断机械效率的变化。
【解析】
1. 计算杠杆的机械效率：
有用功：克服钩码重力做功，$ W_{有}=Gh=1N×0.1m=0.1J $；
弹簧测力计示数：由图可知，弹簧测力计分度值为$ 0.1N $，示数为$ 0.5N $；
总功：弹簧测力计拉力做功，$ W_{总}=Fs=0.5N×0.4m=0.2J $；
机械效率：$ η=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{0.1J}{0.2J}×100\%=50\% $。
2. 分析弹簧测力计示数变化：
根据杠杆平衡条件$ F_1L_1=F_2L_2 $，钩码重力$ G=F_2 $不变，弹簧测力计的力臂$ L_1 $不变；钩码从A点移到B点，阻力臂$ L_2 $变大，因此拉力$ F_1=\frac{F_2L_2}{L_1} $变大，即弹簧测力计示数增大。
3. 分析机械效率变化：
忽略摩擦，额外功来自克服杠杆自重做功。当弹簧测力计提升相同高度时，钩码悬挂点移到B点，钩码上升高度变大，有用功$ W_{有}'=Gh' $变大；杠杆自重上升高度不变，额外功$ W_{额} $不变。总功$ W_{总}'=W_{有}'+W_{额} $，因此机械效率$ η'=\frac{W_{有}'}{W_{总}'} $增大。
【答案】
50；增大；增大
【知识点】
杠杆机械效率；杠杆平衡条件
【点评】
本题考查杠杆机械效率计算与杠杆平衡条件的应用，需明确有用功、总功的来源，理解额外功的影响因素，属于力学综合题，需掌握杠杆相关公式的应用。
【难度系数】
0.5
首先计算杠杆的机械效率，需明确有用功是克服钩码重力做的功，总功是弹簧测力计拉力做的功，机械效率为有用功与总功的比值；其次，根据杠杆平衡条件分析钩码悬挂点移动时拉力的变化，再结合额外功的来源（克服杠杆自重）判断机械效率的变化。
【解析】
1. 计算杠杆的机械效率：
有用功：克服钩码重力做功，$ W_{有}=Gh=1N×0.1m=0.1J $；
弹簧测力计示数：由图可知，弹簧测力计分度值为$ 0.1N $，示数为$ 0.5N $；
总功：弹簧测力计拉力做功，$ W_{总}=Fs=0.5N×0.4m=0.2J $；
机械效率：$ η=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{0.1J}{0.2J}×100\%=50\% $。
2. 分析弹簧测力计示数变化：
根据杠杆平衡条件$ F_1L_1=F_2L_2 $，钩码重力$ G=F_2 $不变，弹簧测力计的力臂$ L_1 $不变；钩码从A点移到B点，阻力臂$ L_2 $变大，因此拉力$ F_1=\frac{F_2L_2}{L_1} $变大，即弹簧测力计示数增大。
3. 分析机械效率变化：
忽略摩擦，额外功来自克服杠杆自重做功。当弹簧测力计提升相同高度时，钩码悬挂点移到B点，钩码上升高度变大，有用功$ W_{有}'=Gh' $变大；杠杆自重上升高度不变，额外功$ W_{额} $不变。总功$ W_{总}'=W_{有}'+W_{额} $，因此机械效率$ η'=\frac{W_{有}'}{W_{总}'} $增大。
【答案】
50；增大；增大
【知识点】
杠杆机械效率；杠杆平衡条件
【点评】
本题考查杠杆机械效率计算与杠杆平衡条件的应用，需明确有用功、总功的来源，理解额外功的影响因素，属于力学综合题，需掌握杠杆相关公式的应用。
【难度系数】
0.5
4.将重力为10N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端.若斜面长L为1m，斜面高h为0.3m，拉力F为4N，拉力的功率为2W，则此过程中，斜面的机械效率是
75
%，物体从斜面底端运动到斜面顶端所用的时间是2
s.答案
4. 75 2
解析
【分析】
要解决这道题，需掌握两个核心公式：①斜面机械效率公式η=W有用/W总×100%，其中有用功是克服物体重力做的功（W有用=Gh），总功是拉力做的功（W总=FL）；②功率公式P=W总/t，变形可得时间t=W总/P。代入对应物理量即可计算结果。
【解析】
1. 计算有用功：W有=Gh=10N×0.3m=3J；
2. 计算总功：W总=FL=4N×1m=4J；
3. 计算机械效率：η=(W有/W总)×100%=(3J/4J)×100%=75%；
4. 计算运动时间：由P=W总/t得t=W总/P=4J/2W=2s。
【答案】
75；2
【知识点】
斜面机械效率、功率计算、功的计算
【点评】
本题考查斜面机械效率和功率的基础应用，属于初中物理常规题型，只要牢记相关公式并准确代入数值计算即可，难度较低。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，需掌握两个核心公式：①斜面机械效率公式η=W有用/W总×100%，其中有用功是克服物体重力做的功（W有用=Gh），总功是拉力做的功（W总=FL）；②功率公式P=W总/t，变形可得时间t=W总/P。代入对应物理量即可计算结果。
【解析】
1. 计算有用功：W有=Gh=10N×0.3m=3J；
2. 计算总功：W总=FL=4N×1m=4J；
3. 计算机械效率：η=(W有/W总)×100%=(3J/4J)×100%=75%；
4. 计算运动时间：由P=W总/t得t=W总/P=4J/2W=2s。
【答案】
75；2
【知识点】
斜面机械效率、功率计算、功的计算
【点评】
本题考查斜面机械效率和功率的基础应用，属于初中物理常规题型，只要牢记相关公式并准确代入数值计算即可，难度较低。
【难度系数】
0.8
5.关于功率和机械效率，下列说法正确的是 （
A.做功多的机械，机械效率一定高
B.省力的机械，机械效率一定高
C.功率大的机械，做功一定快
D.两种机械所做的有用功相等时，它们的机械效率一定相等
C
）A.做功多的机械，机械效率一定高
B.省力的机械，机械效率一定高
C.功率大的机械，做功一定快
D.两种机械所做的有用功相等时，它们的机械效率一定相等
答案
5. C
解析
【分析】本题需明确功率和机械效率的物理意义：功率是描述做功快慢的物理量，等于单位时间内所做的功；机械效率是有用功与总功的比值，反映机械对能量的利用效率，与做功多少、省力与否无直接关联。需结合概念逐一分析选项判断对错。
【解析】根据功率和机械效率的定义分析各选项：
1. 选项A：机械效率η=W有用/W总，仅做功多，未明确有用功与总功的比值，无法确定机械效率高低，错误；
2. 选项B：省力的机械，如动滑轮省力，但需克服动滑轮重力做额外功，总功增大，有用功占比可能降低，机械效率不一定高，错误；
3. 选项C：功率是表示做功快慢的物理量，功率大的机械，单位时间内做功多，做功一定快，正确；
4. 选项D：机械效率由有用功和总功的比值决定，有用功相等时，若总功不同，比值不同，机械效率不一定相等，错误。
综上，正确选项为C。
【答案】C
【知识点】功率、机械效率
【点评】本题考查功率与机械效率的基本概念，核心是区分“做功快慢（功率）”和“有用功占比（机械效率）”的不同，属于基础概念辨析题，需准确掌握定义。
【难度系数】0.6
【解析】根据功率和机械效率的定义分析各选项：
1. 选项A：机械效率η=W有用/W总，仅做功多，未明确有用功与总功的比值，无法确定机械效率高低，错误；
2. 选项B：省力的机械，如动滑轮省力，但需克服动滑轮重力做额外功，总功增大，有用功占比可能降低，机械效率不一定高，错误；
3. 选项C：功率是表示做功快慢的物理量，功率大的机械，单位时间内做功多，做功一定快，正确；
4. 选项D：机械效率由有用功和总功的比值决定，有用功相等时，若总功不同，比值不同，机械效率不一定相等，错误。
综上，正确选项为C。
【答案】C
【知识点】功率、机械效率
【点评】本题考查功率与机械效率的基本概念，核心是区分“做功快慢（功率）”和“有用功占比（机械效率）”的不同，属于基础概念辨析题，需准确掌握定义。
【难度系数】0.6
6.如图所示,小明分别用甲、乙两个滑轮把同一桶沙子从地面匀速提到二楼,用甲滑轮所做的总功为$W_1$,机械效率为$\eta_1$;用乙滑轮所做的总功为$W_2$,机械效率为$\eta_2$,若不计绳重及摩擦,则 （
A.$W_1=W_2,\eta_1＞\eta_2$
B.$W_1=W_2,\eta_1＜\eta_2$
C.$W_1＜W_2,\eta_1＞\eta_2$
D.$W_1＞W_2,\eta_1＜\eta_2$
C
）A.$W_1=W_2,\eta_1＞\eta_2$
B.$W_1=W_2,\eta_1＜\eta_2$
C.$W_1＜W_2,\eta_1＞\eta_2$
D.$W_1＞W_2,\eta_1＜\eta_2$
答案
6. C
解析
【分析】
要解决此题，需结合定滑轮、动滑轮的特点，明确有用功、总功、机械效率的概念：
1. 甲是定滑轮，不计绳重及摩擦时，额外功极少；乙是动滑轮，额外功来自提升动滑轮本身，额外功更多。
2. 有用功是提升沙子的功，同一桶沙子（重力G相同）、提升高度h相同，因此两者有用功相等。
3. 总功=有用功+额外功，乙的额外功大于甲的，故总功W₁＜W₂。
4. 机械效率η=W有用/W总，有用功相同时，总功越小机械效率越高，因此η₁＞η₂。
【解析】
解：甲为定滑轮，乙为动滑轮：
① 有用功：提升沙子的有用功W有=Gh，因沙子重力G相同，提升高度h相同，所以W有₁=W有₂；
② 额外功：不计绳重及摩擦时，甲的额外功几乎为0；乙的额外功是提升动滑轮所做的功，故W额₁＜W额₂；
③ 总功：W总=W有+W额，因此W₁=W有₁+W额₁，W₂=W有₂+W额₂，可得W₁＜W₂；
④ 机械效率：η=W有/W总，W有相同，W总越小η越大，故η₁＞η₂。
综上，W₁＜W₂，η₁＞η₂，答案选C。
【答案】
C
【知识点】
定滑轮与动滑轮；机械效率；有用功与总功
【点评】
本题考查滑轮类型的判断及机械效率的计算，核心是区分有用功和额外功，理解总功与机械效率的关系，属于基础应用题型。
【难度系数】
0.5
要解决此题，需结合定滑轮、动滑轮的特点，明确有用功、总功、机械效率的概念：
1. 甲是定滑轮，不计绳重及摩擦时，额外功极少；乙是动滑轮，额外功来自提升动滑轮本身，额外功更多。
2. 有用功是提升沙子的功，同一桶沙子（重力G相同）、提升高度h相同，因此两者有用功相等。
3. 总功=有用功+额外功，乙的额外功大于甲的，故总功W₁＜W₂。
4. 机械效率η=W有用/W总，有用功相同时，总功越小机械效率越高，因此η₁＞η₂。
【解析】
解：甲为定滑轮，乙为动滑轮：
① 有用功：提升沙子的有用功W有=Gh，因沙子重力G相同，提升高度h相同，所以W有₁=W有₂；
② 额外功：不计绳重及摩擦时，甲的额外功几乎为0；乙的额外功是提升动滑轮所做的功，故W额₁＜W额₂；
③ 总功：W总=W有+W额，因此W₁=W有₁+W额₁，W₂=W有₂+W额₂，可得W₁＜W₂；
④ 机械效率：η=W有/W总，W有相同，W总越小η越大，故η₁＞η₂。
综上，W₁＜W₂，η₁＞η₂，答案选C。
【答案】
C
【知识点】
定滑轮与动滑轮；机械效率；有用功与总功
【点评】
本题考查滑轮类型的判断及机械效率的计算，核心是区分有用功和额外功，理解总功与机械效率的关系，属于基础应用题型。
【难度系数】
0.5
