10. 如图所示，挂在杠杆中点的物体重 150 N，人用 100 N 的力竖直向上将物体提高0.5 m，在此过程中，人的拉力所做的功为J，用杠杆提升货物所做的有用功为J，额外功为J，此时杠杆的机械效率为。

10.100 75 25 75% [人用100 N的力竖直向上将物体提高0.5 m时.由相似三角形的知识可得,拉力F移动的距离$s=2h=2×0.5\ \mathrm{m}=1\ \mathrm{m}$,人的拉力所做的功$W_{总}=Fs=100\ \mathrm{N}×1\ \mathrm{m}=100\ \mathrm{J}$;用杠杆提升货物所做的有用功$W_{有}=Gh=150\ \mathrm{N}×0.5\ \mathrm{m}=75\ \mathrm{J}$;额外功$W_{额}=W_{总}-W_{有}=100\ \mathrm{J}-75\ \mathrm{J}=25\ \mathrm{J}$;杠杆的机械效率$\eta=\dfrac{W_{有}}{W_{总}}=\dfrac{75\ \mathrm{J}}{100\ \mathrm{J}}=75\%$。]

11.如图所示，斜面长3 m，高1 m，工人用400 N沿斜面向上的推力，将重为900 N的箱子匀速推到车上，此过程中工人做的有用功为J，斜面的机械效率为。

11.900 75% [此过程中工人克服箱子重力所做的功为有用功$W_{有}=Gh=900\ \mathrm{N}×1\ \mathrm{m}=900\ \mathrm{J}$,工人推力所做的功为总功$W_{总}=Fs=400\ \mathrm{N}×3\ \mathrm{m}=1200\ \mathrm{J}$,斜面的机械效率$\eta=\dfrac{W_{有}}{W_{总}}=\dfrac{900\ \mathrm{J}}{1200\ \mathrm{J}}=75\%$。]

12. 小明用如图甲、乙所示的两种装置提升同一物体，物重远大于滑轮重，物体被提升的高度相同，不计摩擦和绳重，则拉力$ F_{甲} $ $ F_{乙} $，他对物体做的有用功$ W_{甲} $ $ W_{乙} $，两种装置的机械效率$ \eta_{甲} $ $ \eta_{乙} $。（均选填“＞”“＜”或“=”）

12.＞ = ＞ [由题可知,甲是定滑轮,乙是动滑轮,因为动滑轮可以省力,定滑轮不能省力,且物重远大于滑轮重,所以拉力$F_甲＞F_乙$。由题可知,将同一物体匀速提升相同的高度,由$W=Gh$可知,他所做的有用功相同,即$W_甲=W_乙$;不计摩擦和绳重,在提起物体的过程中,乙需要克服动滑轮的重力做功,乙比甲做的额外功多,有用功相同,由$\eta=\dfrac{W_{有}}{W_{总}}$可知,$\eta_甲＞\eta_乙$。]

13. 在“探究动滑轮工作时的特点”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，在正确操作的情况下，测得的实验数据如下表。


（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次实验时钩码上升高度为cm，动滑轮的机械效率为%；（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，其原因是。
（4）在某一次测量中，弹簧测力计不是竖直向上拉，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100 g，则每次克服动滑轮重做做功$W_{轮}=$，计算出每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值$\Delta W=W_{总}-W_{有}-W_{轮}$，根据表格中的数据，发现重物的重力越大，差值$\Delta W$（选“越大”“越小”或“不变”），其原因是。
（6）某次实验时将绳子自由端匀速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$G'$，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正确的是。（填序号）
A. $\dfrac{Gh}{Fs}$
B. $\dfrac{G}{G+G'}$
C. $1-\dfrac{Gh}{Fs}$
D. $\dfrac{G}{F}$
（7）改变被提升的物重，用同一滑轮组匀速提升物体进行多次实验，获得数据并绘制出图像，不计绳重和摩擦，则下列图像能粗略反映滑轮组的机械效率$\eta$与提升物重$G$关系的是。（填序号）

13.(1)匀速 10 45.5 (2)增加物重 (3)动滑轮和绳子有重力,绳子与滑轮、滑轮与轴之间有摩擦 (4)减小 (5)0.1 J 越大 所挂钩码越多,摩擦力增大,额外功增大 (6)AB (7)C
[(1)实验中应沿竖直方向匀速向上拉动弹簧测力计;由表中数据可知,第1次实验绳端移动的距离为20 cm,动滑轮绳子股数为2,钩码上升高度$h=\dfrac{1}{2}×20\ \mathrm{cm}=10\ \mathrm{cm}$,则第1次实验的机械效率$\eta=\dfrac{W_{有}}{W_{总}}=\dfrac{Gh}{Fs}=\dfrac{1\ \mathrm{N}×0.1\ \mathrm{m}}{1.1\ \mathrm{N}×0.2\ \mathrm{m}}\approx45.5\%$;
(2)由第1、2、3次数据知,实验的机械效率分别为45.5%、58.8%、65.2%,说明同一滑轮组,物体越重,机械效率越高,故增加物重可以提高同一滑轮组的机械效率;
(3)由于动滑轮有重力,绳子有重力绳与轮、轮与轴之间有摩擦,所以拉力大于物体重力的一半;
(4)当方向不在竖直方向上时,由于动力臂变短,因此拉力变大,从而使得总功变大。根据$\eta=\dfrac{W_{有}}{W_{总}}$,在有用功不变的情况下,总功增大.所以机械效率减小;
(5)小明进一步研究,测出动滑轮的质量为100 g,则每次克服动滑轮重做功为$W_{轮}=G_{轮}h=m_{轮}gh=0.1\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}×0.1\ \mathrm{m}=0.1\ \mathrm{J}$;
在计算出每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值$\Delta W=W_{总}-W_{有}-W_{轮}$,即克服绳重和摩擦做的功时,要控制物体提升的高度相同,故应通过比较第1、2和3组的数据;
$\Delta W_1=W_{总1}-W_{有1}-W_{轮}=F_1s_1-G_1h_1-W_{轮}=0.22\ \mathrm{J}-0.1\ \mathrm{J}-0.1\ \mathrm{J}=0.02\ \mathrm{J}$;
$\Delta W_2=W_{总2}-W_{有2}-W_{轮}=F_2s_2-G_2h_2-W_{轮}=1.7×0.2\ \mathrm{J}-2.0×0.1\ \mathrm{J}-0.1\ \mathrm{J}=0.04\ \mathrm{J}$;
$\Delta W_3=W_{总3}-W_{有3}-W_{轮}=F_3s_3-G_3h_3-W_{轮}=2.3×0.2\ \mathrm{J}-3.0×0.1\ \mathrm{J}-0.1\ \mathrm{J}=0.06\ \mathrm{J}$;
故重物的重力越大,差值$\Delta W$越大,原因是:所挂钩码增多,摩擦力增大,额外功增多;
(6)不计绳子重及摩擦,A.有用功为$W_{有}=Gh$,总功为$W_{总}=Fs$,所以$\eta=\dfrac{W_{有}}{W_{总}}=\dfrac{Gh}{Fs}$,故A正确;B.有用功为$W_{有}=Gh$.总功为$W_{总}=(G+G')h$,所以$\eta=\dfrac{W_{有}}{W_{总}}=\dfrac{W_{有}}{W_{有}+W_{额}}=\dfrac{Gh}{Gh+G'h}=\dfrac{G}{G+G'}$,故B正确;C.额外功$W_{额}=G'h$,总功为$W_{总}=Fs$,有用功$W_{有}=W_{总}-W_{额}=Fs-G'h$,所以$\eta=\dfrac{W_{有}}{W_{总}}=\dfrac{Fs-G'h}{Fs}=1-\dfrac{G'h}{Fs}$,故C错误;D.有用功为$W_{有}=Gh$,总功为$W_{总}=Fs$,$s=nh$,所以$\eta=\dfrac{W_{有}}{W_{总}}=\dfrac{Gh}{Fs}=\dfrac{Gh}{Fnh}=\dfrac{G}{nF}$,故D错误。故选AB。
(7)由$\eta=\dfrac{W_{有}}{W_{总}}=\dfrac{W_{有}}{W_{有}+W_{额}}=\dfrac{Gh}{Gh+G_{动}h}=\dfrac{G}{G+G_{动}}$可知,在动滑轮重力不变的情况下,不计绳重和摩擦,增加物体的重力.则机械效率变大,故C正确。]