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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】
要解决本题，需分三步思考：1. 读取弹簧测力计的示数：先确定弹簧测力计的分度值，再根据指针位置读数；2. 计算滑轮组的机械效率：先确定承担物重的绳子段数，得到绳子自由端移动的距离，再分别计算有用功和总功，最后根据机械效率公式计算；3. 明确提高滑轮组机械效率的方法：从减小额外功或增大有用功的角度分析。
【解析】
1. 弹簧测力计读数：弹簧测力计上2N到3N之间有5个小格，分度值为0.2N，指针指向2.4N处，故示数为2.4N。
2. 确定滑轮组绳子段数：由图可知，承担物重的绳子段数n=3，物体上升高度h=10cm=0.1m，绳子自由端移动距离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$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{0.6J}{0.72J}×100\%≈83.3\%$。
4. 提高机械效率的方法：增大被提升物体的重力（或减小动滑轮的重力、在轮轴间加润滑油等，合理即可）。
【答案】
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)
【知识点】
滑轮组机械效率；弹簧测力计读数；滑轮组应用
【点评】
本题为测量滑轮组机械效率的基础实验题，综合考查弹簧测力计读数、滑轮组相关计算及提高机械效率的方法，需掌握实验原理与基本公式，难度适中。
【难度系数】
0.7
要解决本题，需分三步思考：1. 读取弹簧测力计的示数：先确定弹簧测力计的分度值，再根据指针位置读数；2. 计算滑轮组的机械效率：先确定承担物重的绳子段数，得到绳子自由端移动的距离，再分别计算有用功和总功，最后根据机械效率公式计算；3. 明确提高滑轮组机械效率的方法：从减小额外功或增大有用功的角度分析。
【解析】
1. 弹簧测力计读数：弹簧测力计上2N到3N之间有5个小格，分度值为0.2N，指针指向2.4N处，故示数为2.4N。
2. 确定滑轮组绳子段数：由图可知，承担物重的绳子段数n=3，物体上升高度h=10cm=0.1m，绳子自由端移动距离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$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{0.6J}{0.72J}×100\%≈83.3\%$。
4. 提高机械效率的方法：增大被提升物体的重力（或减小动滑轮的重力、在轮轴间加润滑油等，合理即可）。
【答案】
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)
【知识点】
滑轮组机械效率；弹簧测力计读数；滑轮组应用
【点评】
本题为测量滑轮组机械效率的基础实验题，综合考查弹簧测力计读数、滑轮组相关计算及提高机械效率的方法，需掌握实验原理与基本公式，难度适中。
【难度系数】
0.7
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】
要解决本题，需分三步推导：首先确定动滑轮的绳子段数，以此计算拉力移动的距离，进而求出拉力的功率；再通过有用功与总功的比值计算动滑轮的机械效率；最后结合不计绳重和摩擦时机械效率的公式，分析物重变化对机械效率的影响。
【解析】
1. 计算拉力F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 $，则拉力移动的距离$ 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 $。
2. 计算动滑轮的机械效率：
有用功（克服物体重力做的功）：$ W_{有}=Gh=400N×2m=800J $，
机械效率：$ η=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{800J}{1000J}×100\%=80\% $。
3. 分析物重变化对机械效率的影响：
不计绳重和摩擦时，动滑轮的机械效率公式为$ η=\frac{G}{G+G_{动}} $，同一动滑轮的$ G_{动} $不变，当物重$ G $从400N变为200N时，$ G $减小，因此机械效率变小。
【答案】
100；80；变小
【知识点】
动滑轮、功率、机械效率
【点评】
本题考查动滑轮相关的功率与机械效率计算，需掌握绳子段数的判断、功和功率的公式，以及机械效率与物重的关系，属于基础计算题，需准确推导各物理量。
【难度系数】
0.6
要解决本题，需分三步推导：首先确定动滑轮的绳子段数，以此计算拉力移动的距离，进而求出拉力的功率；再通过有用功与总功的比值计算动滑轮的机械效率；最后结合不计绳重和摩擦时机械效率的公式，分析物重变化对机械效率的影响。
【解析】
1. 计算拉力F的功率：
由图可知，动滑轮上承担物重的绳子段数$ n=2 $，物体提升高度$ h=2m $，则拉力移动的距离$ 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 $。
2. 计算动滑轮的机械效率：
有用功（克服物体重力做的功）：$ W_{有}=Gh=400N×2m=800J $，
机械效率：$ η=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{800J}{1000J}×100\%=80\% $。
3. 分析物重变化对机械效率的影响：
不计绳重和摩擦时，动滑轮的机械效率公式为$ η=\frac{G}{G+G_{动}} $，同一动滑轮的$ G_{动} $不变，当物重$ G $从400N变为200N时，$ G $减小，因此机械效率变小。
【答案】
100；80；变小
【知识点】
动滑轮、功率、机械效率
【点评】
本题考查动滑轮相关的功率与机械效率计算，需掌握绳子段数的判断、功和功率的公式，以及机械效率与物重的关系，属于基础计算题，需准确推导各物理量。
【难度系数】
0.6
3.(2024·新沂月考)小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率,杠杆的质量分布均匀,右端固定在O点,杠杆可绕O点在竖直平面内转动.
(1)钩码的总重力为4.5N,弹簧测力计的示数为2N,钩码挂在A处上升的高度h为0.1m,弹簧测力计竖直向上移动的距离s为0.3m,此时杠杆的机械效率为
(2)若保持弹簧测力计作用在B点的位置不变,将钩码从A点移到C点,并将钩码缓慢提升相同的高度,则杠杆的机械效率$\eta_2$
(1)钩码的总重力为4.5N,弹簧测力计的示数为2N,钩码挂在A处上升的高度h为0.1m,弹簧测力计竖直向上移动的距离s为0.3m,此时杠杆的机械效率为
75%
;忽略杠杆转动轴的摩擦,杠杆自重为1
N.(2)若保持弹簧测力计作用在B点的位置不变,将钩码从A点移到C点,并将钩码缓慢提升相同的高度,则杠杆的机械效率$\eta_2$
＞
(填“＞”“＜”或“=”)$\eta_1$.答案
3.(1)75% 1 (2)＞
解析
【分析】
要解决本题，需明确杠杆机械效率的核心：有用功是提升钩码做的功，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；额外功来自克服杠杆自重（忽略转动摩擦），可通过总功与有用功的差值计算，再结合杠杆运动的相似关系求自重。对于第二问，需分析钩码移动后，有用功和额外功的变化，进而比较机械效率。
【解析】
(1) 计算机械效率和杠杆自重：
① 有用功：$W_{有}=Gh=4.5N×0.1m=0.45J$
② 总功：$W_{总}=Fs=2N×0.3m=0.6J$
③ 机械效率：$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{0.45J}{0.6J}×100\%=75\%$
④ 额外功：$W_{额}=W_{总}-W_{有}=0.6J-0.45J=0.15J$
由杠杆运动的相似关系，钩码上升高度$h=0.1m$时，弹簧测力计移动距离$s=0.3m$，可知动力臂$OB$与阻力臂$OA$的比值为$\frac{OB}{OA}=\frac{s}{h}=3$。均匀杠杆的重心在中点，距离O点为$\frac{OB}{2}$，因此重心上升高度$h_{杠}=\frac{OB}{OA}×\frac{h}{2}=3×\frac{0.1m}{2}=0.15m$。
额外功是克服杠杆自重做的功，即$W_{额}=G_{杠}h_{杠}$，故杠杆自重：$G_{杠}=\frac{W_{额}}{h_{杠}}=\frac{0.15J}{0.15m}=1N$。
(2) 比较机械效率：
钩码从A点移到C点（C点离O点更远），提升相同高度$h$时：
有用功$W_{有}=Gh$不变；
额外功是克服杠杆自重做的功，此时钩码离O点更远，杠杆转动的角度更小，重心上升的高度变小，故额外功$W_{额}'＜W_{额}$；
总功$W_{总}'=W_{有}+W_{额}'$，因此$\eta_2=\frac{W_{有}}{W_{总}'}＞\eta_1=\frac{W_{有}}{W_{总}}$，即$\eta_2＞\eta_1$。
【答案】
75%；1；＞
【知识点】
杠杆机械效率，功的计算，额外功
【点评】
本题考查杠杆机械效率的计算及影响因素，关键是明确有用功、总功、额外功的来源，结合杠杆的运动关系分析额外功的变化，是力学中机械效率的典型应用题型。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需明确杠杆机械效率的核心：有用功是提升钩码做的功，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；额外功来自克服杠杆自重（忽略转动摩擦），可通过总功与有用功的差值计算，再结合杠杆运动的相似关系求自重。对于第二问，需分析钩码移动后，有用功和额外功的变化，进而比较机械效率。
【解析】
(1) 计算机械效率和杠杆自重：
① 有用功：$W_{有}=Gh=4.5N×0.1m=0.45J$
② 总功：$W_{总}=Fs=2N×0.3m=0.6J$
③ 机械效率：$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{0.45J}{0.6J}×100\%=75\%$
④ 额外功：$W_{额}=W_{总}-W_{有}=0.6J-0.45J=0.15J$
由杠杆运动的相似关系，钩码上升高度$h=0.1m$时，弹簧测力计移动距离$s=0.3m$，可知动力臂$OB$与阻力臂$OA$的比值为$\frac{OB}{OA}=\frac{s}{h}=3$。均匀杠杆的重心在中点，距离O点为$\frac{OB}{2}$，因此重心上升高度$h_{杠}=\frac{OB}{OA}×\frac{h}{2}=3×\frac{0.1m}{2}=0.15m$。
额外功是克服杠杆自重做的功，即$W_{额}=G_{杠}h_{杠}$，故杠杆自重：$G_{杠}=\frac{W_{额}}{h_{杠}}=\frac{0.15J}{0.15m}=1N$。
(2) 比较机械效率：
钩码从A点移到C点（C点离O点更远），提升相同高度$h$时：
有用功$W_{有}=Gh$不变；
额外功是克服杠杆自重做的功，此时钩码离O点更远，杠杆转动的角度更小，重心上升的高度变小，故额外功$W_{额}'＜W_{额}$；
总功$W_{总}'=W_{有}+W_{额}'$，因此$\eta_2=\frac{W_{有}}{W_{总}'}＞\eta_1=\frac{W_{有}}{W_{总}}$，即$\eta_2＞\eta_1$。
【答案】
75%；1；＞
【知识点】
杠杆机械效率，功的计算，额外功
【点评】
本题考查杠杆机械效率的计算及影响因素，关键是明确有用功、总功、额外功的来源，结合杠杆的运动关系分析额外功的变化，是力学中机械效率的典型应用题型。
【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】
本题需要计算斜面的机械效率和物体运动的时间。首先明确：斜面的机械效率是有用功（克服物体重力做的功）与总功（拉力做的功）的比值，需先分别求出有用功和总功，再代入公式计算；求时间时，已知拉力的功率和总功，可利用功率公式变形求解。
【解析】
1. 计算有用功：有用功是提升物体重力做的功，公式为$ W_{有}=Gh $，代入数据得$ W_{有}=10N × 0.3m=3J $；
2. 计算总功：总功是拉力做的功，公式为$ W_{总}=FL $，代入数据得$ W_{总}=4N × 1m=4J $；
3. 计算机械效率：机械效率公式为$ \eta=\frac{W_{有}}{W_{总}} × 100\% $，代入数据得$ \eta=\frac{3J}{4J} × 100\%=75\% $；
4. 计算运动时间：功率公式为$ P=\frac{W_{总}}{t} $，变形得$ t=\frac{W_{总}}{P} $，代入数据得$ t=\frac{4J}{2W}=2s $。
【答案】
75；2
【知识点】
斜面机械效率、功率计算
【点评】
本题考查初中力学中斜面机械效率和功率的基础计算，属于常规题型，只要掌握相关公式并正确区分有用功与总功，即可顺利解答，难度较低。
【难度系数】
0.7
本题需要计算斜面的机械效率和物体运动的时间。首先明确：斜面的机械效率是有用功（克服物体重力做的功）与总功（拉力做的功）的比值，需先分别求出有用功和总功，再代入公式计算；求时间时，已知拉力的功率和总功，可利用功率公式变形求解。
【解析】
1. 计算有用功：有用功是提升物体重力做的功，公式为$ W_{有}=Gh $，代入数据得$ W_{有}=10N × 0.3m=3J $；
2. 计算总功：总功是拉力做的功，公式为$ W_{总}=FL $，代入数据得$ W_{总}=4N × 1m=4J $；
3. 计算机械效率：机械效率公式为$ \eta=\frac{W_{有}}{W_{总}} × 100\% $，代入数据得$ \eta=\frac{3J}{4J} × 100\%=75\% $；
4. 计算运动时间：功率公式为$ P=\frac{W_{总}}{t} $，变形得$ t=\frac{W_{总}}{P} $，代入数据得$ t=\frac{4J}{2W}=2s $。
【答案】
75；2
【知识点】
斜面机械效率、功率计算
【点评】
本题考查初中力学中斜面机械效率和功率的基础计算，属于常规题型，只要掌握相关公式并正确区分有用功与总功，即可顺利解答，难度较低。
【难度系数】
0.7
5.关于功率和机械效率，下列说法正确的是（
A.做功多的机械，机械效率一定高
B.省力的机械，机械效率一定高
C.功率大的机械，做功一定快
D.两种机械所做的有用功相等时，它们的机械效率一定相等
C
）A.做功多的机械，机械效率一定高
B.省力的机械，机械效率一定高
C.功率大的机械，做功一定快
D.两种机械所做的有用功相等时，它们的机械效率一定相等
答案
5. C
解析
【分析】本题需明确功率和机械效率的物理意义及区别：功率是描述做功快慢的物理量，等于单位时间内完成的功；机械效率是有用功与总功的比值，反映机械对能量的利用率，与做功多少、省力与否无关。接下来逐个分析选项：A选项，机械效率由有用功和总功的比值决定，做功多的机械，若总功更多，有用功占比可能更低，机械效率不一定高；B选项，省力的机械，额外功可能更多，机械效率不一定高；C选项，功率大的机械，单位时间内做功多，即做功一定快；D选项，机械效率由有用功和总功的比值决定，有用功相等时，总功不同则机械效率不同。
【解析】首先明确两个核心概念：①功率（$ P $）：表示物体做功快慢的物理量，公式为$ P=\frac{W}{t} $，功率越大，做功越快；②机械效率（$ η $）：有用功（$ W_{有} $）与总功（$ W_{总} $）的比值，公式为$ η=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\% $，反映机械的能量利用率，与做功多少、省力情况无关。对各选项逐一分析：
A选项：机械效率取决于有用功和总功的比值，做功多的机械，若总功远大于有用功，机械效率会很低，故A错误；
B选项：省力的机械，通常需要移动更大的距离，额外功可能更多，机械效率不一定高，故B错误；
C选项：功率是描述做功快慢的物理量，功率大则做功一定快，故C正确；
D选项：机械效率由有用功和总功的比值决定，有用功相等时，若总功不同，机械效率也不同，故D错误。
【答案】C
【知识点】功率、机械效率
【点评】本题考查功率与机械效率的基本概念，需准确区分两者的物理意义，避免概念混淆，属于初中物理基础题，难度适中。
【难度系数】0.7
【解析】首先明确两个核心概念：①功率（$ P $）：表示物体做功快慢的物理量，公式为$ P=\frac{W}{t} $，功率越大，做功越快；②机械效率（$ η $）：有用功（$ W_{有} $）与总功（$ W_{总} $）的比值，公式为$ η=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\% $，反映机械的能量利用率，与做功多少、省力情况无关。对各选项逐一分析：
A选项：机械效率取决于有用功和总功的比值，做功多的机械，若总功远大于有用功，机械效率会很低，故A错误；
B选项：省力的机械，通常需要移动更大的距离，额外功可能更多，机械效率不一定高，故B错误；
C选项：功率是描述做功快慢的物理量，功率大则做功一定快，故C正确；
D选项：机械效率由有用功和总功的比值决定，有用功相等时，若总功不同，机械效率也不同，故D错误。
【答案】C
【知识点】功率、机械效率
【点评】本题考查功率与机械效率的基本概念，需准确区分两者的物理意义，避免概念混淆，属于初中物理基础题，难度适中。
【难度系数】0.7
6.如图所示，小明分别用甲、乙两个滑轮把同一桶沙子从地面匀速提到二楼，用甲滑轮所做的总功为$ 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】
要解决本题，需先区分甲、乙滑轮的类型：甲是定滑轮，乙是动滑轮。核心是明确有用功、额外功、总功的关系：有用功是提升沙子做的功，两次的有用功相同；总功等于有用功加额外功。定滑轮不计绳重摩擦时额外功几乎为0，而动滑轮需额外提升滑轮本身，额外功更大。再根据机械效率公式，比较总功和机械效率的大小即可得出结论。
【解析】
1. 确定滑轮类型：甲为定滑轮，乙为动滑轮。
2. 计算有用功：同一桶沙子的重力$ G $相同，提升高度$ h $相同，根据$ W_{有}=Gh $，可知两次的有用功$ W_{有1}=W_{有2} $。
3. 分析总功：总功$ W_{总}=W_{有}+W_{额} $。甲是定滑轮，不计绳重及摩擦，额外功$ W_{额1}=0 $，因此总功$ W_1=W_{有1} $；乙是动滑轮，额外功$ W_{额2} $是克服动滑轮重力做的功，因此总功$ W_2=W_{有2}+W_{额2} $，故$ W_1＜W_2 $。
4. 分析机械效率：机械效率$ \eta=\frac{W_{有}}{W_{总}} $，由于两次的$ W_{有} $相同，$ W_{总} $越小，$ \eta $越大，因此$ \eta_1＞\eta_2 $。综上，$ W_1＜W_2 $，$ \eta_1＞\eta_2 $，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
定滑轮、动滑轮、机械效率
【点评】
本题考查定滑轮与动滑轮的特点、有用功和总功的计算以及机械效率的比较，核心是明确两种滑轮额外功的来源，属于基础题型，需掌握基本概念和公式的应用。
【难度系数】
0.6
要解决本题，需先区分甲、乙滑轮的类型：甲是定滑轮，乙是动滑轮。核心是明确有用功、额外功、总功的关系：有用功是提升沙子做的功，两次的有用功相同；总功等于有用功加额外功。定滑轮不计绳重摩擦时额外功几乎为0，而动滑轮需额外提升滑轮本身，额外功更大。再根据机械效率公式，比较总功和机械效率的大小即可得出结论。
【解析】
1. 确定滑轮类型：甲为定滑轮，乙为动滑轮。
2. 计算有用功：同一桶沙子的重力$ G $相同，提升高度$ h $相同，根据$ W_{有}=Gh $，可知两次的有用功$ W_{有1}=W_{有2} $。
3. 分析总功：总功$ W_{总}=W_{有}+W_{额} $。甲是定滑轮，不计绳重及摩擦，额外功$ W_{额1}=0 $，因此总功$ W_1=W_{有1} $；乙是动滑轮，额外功$ W_{额2} $是克服动滑轮重力做的功，因此总功$ W_2=W_{有2}+W_{额2} $，故$ W_1＜W_2 $。
4. 分析机械效率：机械效率$ \eta=\frac{W_{有}}{W_{总}} $，由于两次的$ W_{有} $相同，$ W_{总} $越小，$ \eta $越大，因此$ \eta_1＞\eta_2 $。综上，$ W_1＜W_2 $，$ \eta_1＞\eta_2 $，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
定滑轮、动滑轮、机械效率
【点评】
本题考查定滑轮与动滑轮的特点、有用功和总功的计算以及机械效率的比较，核心是明确两种滑轮额外功的来源，属于基础题型，需掌握基本概念和公式的应用。
【难度系数】
0.6
