1. 通过学习，你对机械效率有了比较全面的认识，请根据所学，完成本节思维导图。

机械对外所做的功
$W_{有用}+W_{额外}$
$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$
小于

【解析】
①有用功是我们为达到目的必须做的功，即机械对外所做的功；
②总功是有用功与额外功之和，故$W_{总}=W_{有用}+W_{额外}$；
③机械效率的计算公式为$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$；
④因为额外功不可避免，有用功小于总功，所以机械效率总是小于1。
【答案】
①机械对外所做的功
②$W_{有用}+W_{额外}$
③$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$
④小于
【知识点】
机械效率的概念、机械效率公式
【点评】
本题聚焦机械效率的基础知识点，需理清有用功、额外功、总功的定义与关系，明确额外功的存在导致机械效率必然小于1，是力学基础必掌握考点。
【难度系数】
0.9

2. 用如图 12-4-1 所示滑轮组将一个自重为 300 N 的物体匀速提升 1 m，若拉力 F 的大小为120 N，则有用功的大小为J，总功的大小为J，额外功的大小为J。

300
360
60

【解析】
1. 计算有用功：有用功是对物体做的功，根据公式$ W_{有用}=Gh $，代入数据得$ W_{有用}=300N×1m=300J $；
2. 计算总功：由图可知滑轮组承担物重的绳子段数$ n=3 $，则绳子自由端移动的距离$ s=3h=3×1m=3m $，根据公式$ W_{总}=Fs $，代入数据得$ W_{总}=120N×3m=360J $；
3. 计算额外功：额外功等于总功减去有用功，即$ W_{额外}=W_{总}-W_{有用}=360J-300J=60J $。
【答案】
300；360；60
【知识点】
有用功的计算、总功的计算、额外功的计算
【点评】
本题考查滑轮组中有用功、总功和额外功的计算，解题关键是明确三种功的计算方法，准确判断滑轮组承担物重的绳子段数，属于基础题型。
【难度系数】
0.8

3. 如图 12-4-2 所示，一个自重为 100 N 的物体在水平拉力 F 为 10 N 的作用下，沿水平面向左做匀速直线运动，物体受到水平地面的摩擦力是其自重的 0.12 倍，若物体向左移动了10 m，则拉力所做的功为J，滑轮组做的有用功为J，滑轮组的机械效率为。

300
120
40%

【解析】
1. 由图可知滑轮组绳子段数n=3，拉力移动距离s=ns物=3×10m=30m；
2. 拉力所做的功（总功）：W总=F×s=10N×30m=300J；
3. 物体受到的摩擦力：f=0.12G=0.12×100N=12N，滑轮组做的有用功为克服摩擦力做的功：W有用=f×s物=12N×10m=120J；
4. 滑轮组的机械效率：η=（W有用/W总）×100%=（120J/300J）×100%=40%。
【答案】
300；120；40%
【知识点】
滑轮组的功计算、机械效率计算、摩擦力计算
【点评】
本题考查滑轮组的总功、有用功及机械效率的计算，关键是明确有用功为克服摩擦力所做的功，准确判断滑轮组绳子段数以计算拉力移动距离，区分总功与有用功的不同。
【难度系数】
0.6

4. 如图 12-4-3 所示，甲、乙两人用不同的装置在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台，不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是()

A.甲做的有用功多
B.乙做的总功多
C.甲做总功的功率大
D.乙所用装置的机械效率小

C

【解析】
首先，有用功$W_{有}=Gh=mgh$，由于货物质量相等、提升高度相同，所以甲、乙做的有用功相等，故A错误；
甲使用动滑轮，不计绳重及滑轮摩擦时，额外功为提升动滑轮做的功，总功$W_{总甲}=W_{有}+W_{额}$；乙使用定滑轮，额外功为0，总功$W_{总乙}=W_{有}$，因此甲做的总功更多，故B错误；
功率$P=\frac{W_{总}}{t}$，时间相同，甲的总功更大，所以甲做总功的功率大，故C正确；
机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}$，乙的总功等于有用功，机械效率为100%，甲的总功大于有用功，机械效率小于100%，所以乙所用装置的机械效率大，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
滑轮的功与机械效率；功率计算
【点评】
本题考查滑轮的有用功、总功、机械效率及功率的比较，需明确动滑轮和定滑轮的特点，准确区分有用功、额外功与总功的计算。
【难度系数】
0.6