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1. 图 9 - 6 - 2 是古人利用绞车提升巨石的情景示意图。下列说法正确的是(
A.使用此装置可以省功
B.使用轮轴可以省距离
C.上方的滑轮可以改变用力的方向
D.绞车由动滑轮、定滑轮及轮轴组成
C
)。A.使用此装置可以省功
B.使用轮轴可以省距离
C.上方的滑轮可以改变用力的方向
D.绞车由动滑轮、定滑轮及轮轴组成
答案
1. C
解析
【解析】
根据功的原理，使用任何机械都不省功，故A错误；轮轴属于省力机械，省力的同时费距离，故B错误；上方的滑轮是定滑轮，定滑轮可以改变用力的方向，故C正确；由图可知，绞车由定滑轮及轮轴组成，没有动滑轮，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
定滑轮的作用、功的原理、轮轴的特点
【点评】
本题考查对简单机械特点和功的原理的理解，需结合装置图分析各机械的作用。
【难度系数】
0.7
根据功的原理，使用任何机械都不省功，故A错误；轮轴属于省力机械，省力的同时费距离，故B错误；上方的滑轮是定滑轮，定滑轮可以改变用力的方向，故C正确；由图可知，绞车由定滑轮及轮轴组成，没有动滑轮，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
定滑轮的作用、功的原理、轮轴的特点
【点评】
本题考查对简单机械特点和功的原理的理解，需结合装置图分析各机械的作用。
【难度系数】
0.7
2. 学习了简单机械知识后，某同学自制了如图 9 - 6 - 3 所示的晾衣架。他将 50 N 的衣物挂在横杆上，拉绳使其匀速上升 1.6 m，用时 5 s(上升过程中横杆保持水平)。在此过程中该装置的机械效率为 80%(不计绳重及摩擦)。下列分析正确的是(
A.拉力做的总功为 80 J
B.拉力做功的功率为 20 W
C.动滑轮总重 12.5 N
D.若增大衣物的质量，该装置的机械效率将减小
B
)。A.拉力做的总功为 80 J
B.拉力做功的功率为 20 W
C.动滑轮总重 12.5 N
D.若增大衣物的质量，该装置的机械效率将减小
答案
2. B
解析
【解析】
1. 计算有用功：$W_{有}=Gh=50\,\mathrm{N} × 1.6\,\mathrm{m}=80\,\mathrm{J}$
2. 计算总功：由$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}$得，$W_{总}=\frac{W_{有}}{\eta}=\frac{80\,\mathrm{J}}{80\%}=100\,\mathrm{J}$，故A错误。
3. 计算拉力的功率：$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{100\,\mathrm{J}}{5\,\mathrm{s}}=20\,\mathrm{W}$，故B正确。
4. 分析额外功：$W_{额}=W_{总}-W_{有}=100\,\mathrm{J}-80\,\mathrm{J}=20\,\mathrm{J}$，额外功是克服横杆重力和动滑轮总重做的功，即$W_{额}=(G_{杆}+G_{动})h$，解得$G_{杆}+G_{动}=\frac{W_{额}}{h}=\frac{20\,\mathrm{J}}{1.6\,\mathrm{m}}=12.5\,\mathrm{N}$，无法单独求出动滑轮总重，故C错误。
5. 分析机械效率变化：$\eta=\frac{G}{G+G_{杆}+G_{动}}$，增大衣物质量即$G$增大，机械效率将增大，故D错误。
综上，正确选项为B。
【答案】
B
【知识点】
滑轮组的机械效率、功率的计算、有用功总功额外功
【点评】
本题考查滑轮组的机械效率和功率的综合计算，需注意额外功包含横杆和动滑轮的总重力做功，易错点为忽略横杆重力对机械效率的影响。
【难度系数】
0.6
1. 计算有用功：$W_{有}=Gh=50\,\mathrm{N} × 1.6\,\mathrm{m}=80\,\mathrm{J}$
2. 计算总功：由$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}$得，$W_{总}=\frac{W_{有}}{\eta}=\frac{80\,\mathrm{J}}{80\%}=100\,\mathrm{J}$，故A错误。
3. 计算拉力的功率：$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{100\,\mathrm{J}}{5\,\mathrm{s}}=20\,\mathrm{W}$，故B正确。
4. 分析额外功：$W_{额}=W_{总}-W_{有}=100\,\mathrm{J}-80\,\mathrm{J}=20\,\mathrm{J}$，额外功是克服横杆重力和动滑轮总重做的功，即$W_{额}=(G_{杆}+G_{动})h$，解得$G_{杆}+G_{动}=\frac{W_{额}}{h}=\frac{20\,\mathrm{J}}{1.6\,\mathrm{m}}=12.5\,\mathrm{N}$，无法单独求出动滑轮总重，故C错误。
5. 分析机械效率变化：$\eta=\frac{G}{G+G_{杆}+G_{动}}$，增大衣物质量即$G$增大，机械效率将增大，故D错误。
综上，正确选项为B。
【答案】
B
【知识点】
滑轮组的机械效率、功率的计算、有用功总功额外功
【点评】
本题考查滑轮组的机械效率和功率的综合计算，需注意额外功包含横杆和动滑轮的总重力做功，易错点为忽略横杆重力对机械效率的影响。
【难度系数】
0.6
3. 小明学习了滑轮知识后，利用滑轮设计了一个升降装置，如图 9 - 6 - 4 所示。在爸爸的帮助下，通过它把一个重为 100 N 的物体从地面提升到 9 m 高的阳台上，所用拉力$F = 60 N$，用时 10 s。关于提升过程，下列说法正确的是(
A.拉力做的有用功为 900 J
B.拉力做功的功率为 54 W
C.该装置的机械效率为 60%
D.用该装置可以省功
A
)。A.拉力做的有用功为 900 J
B.拉力做功的功率为 54 W
C.该装置的机械效率为 60%
D.用该装置可以省功
答案
3. A
解析
【解析】
逐个分析选项：
1. 计算有用功：$W_{有用}=Gh=100N×9m=900J$，故A选项正确；
2. 由图知承担物重的绳子段数$n=2$，则拉力移动距离$s=nh=2×9m=18m$，拉力做的总功$W_{总}=Fs=60N×18m=1080J$，拉力做功的功率$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{1080J}{10s}=108W$，故B选项错误；
3. 装置的机械效率$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%=\frac{900J}{1080J}×100\%\approx83.3\%$，故C选项错误；
4. 根据功的原理，使用任何机械都不省功，故D选项错误。
【答案】
A
【知识点】
滑轮组的功与效率；功率计算；功的原理
【点评】
本题考查滑轮组相关物理量的计算及功的原理的应用，需明确有用功、总功的计算方法，熟练运用公式是解题核心。
【难度系数】
0.6
逐个分析选项：
1. 计算有用功：$W_{有用}=Gh=100N×9m=900J$，故A选项正确；
2. 由图知承担物重的绳子段数$n=2$，则拉力移动距离$s=nh=2×9m=18m$，拉力做的总功$W_{总}=Fs=60N×18m=1080J$，拉力做功的功率$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{1080J}{10s}=108W$，故B选项错误；
3. 装置的机械效率$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%=\frac{900J}{1080J}×100\%\approx83.3\%$，故C选项错误；
4. 根据功的原理，使用任何机械都不省功，故D选项错误。
【答案】
A
【知识点】
滑轮组的功与效率；功率计算；功的原理
【点评】
本题考查滑轮组相关物理量的计算及功的原理的应用，需明确有用功、总功的计算方法，熟练运用公式是解题核心。
【难度系数】
0.6
