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5. 如图11-33所示，用同一滑轮组分别将重力不同的两个物体匀速提升相同的高度，已知$ G_1 ＞ G_2 $，所用拉力分别为$ F_1 $、$ F_2 $，机械效率分别为$ \eta_1 $、$ \eta_2 $。若不计绳重与摩擦的影响，则$ F_1 $$ F_2 $，$ \eta_1 $$ \eta_2 $。(均选填“＞”“＜”或“=”)
答案
＞
＞
＞
解析
【解析】
由图可知，滑轮组承担物重的绳子段数$ n=2 $。
不计绳重与摩擦，拉力$ F=\frac{G_{\mathrm{物}}+G_{\mathrm{动}}}{2} $，因为$ G_1＞G_2 $，动滑轮重力$ G_{\mathrm{动}} $相同，所以$ F_1=\frac{G_1+G_{\mathrm{动}}}{2}＞\frac{G_2+G_{\mathrm{动}}}{2}=F_2 $。
机械效率$ \eta=\frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}}=\frac{G_{\mathrm{物}}h}{G_{\mathrm{物}}h+G_{\mathrm{动}}h}=\frac{G_{\mathrm{物}}}{G_{\mathrm{物}}+G_{\mathrm{动}}}=\frac{1}{1+\frac{G_{\mathrm{动}}}{G_{\mathrm{物}}}} $，当$ G_{\mathrm{物}} $越大，$ \frac{G_{\mathrm{动}}}{G_{\mathrm{物}}} $越小，机械效率越高，因为$ G_1＞G_2 $，所以$ \eta_1＞\eta_2 $。
【答案】
＞；＞
【知识点】
滑轮组拉力计算；滑轮组机械效率
【点评】
本题考查滑轮组拉力和机械效率的比较，关键是理解不计绳重和摩擦时拉力与物重的关系，以及机械效率随物重的变化规律。
【难度系数】
0.6
由图可知，滑轮组承担物重的绳子段数$ n=2 $。
不计绳重与摩擦，拉力$ F=\frac{G_{\mathrm{物}}+G_{\mathrm{动}}}{2} $，因为$ G_1＞G_2 $，动滑轮重力$ G_{\mathrm{动}} $相同，所以$ F_1=\frac{G_1+G_{\mathrm{动}}}{2}＞\frac{G_2+G_{\mathrm{动}}}{2}=F_2 $。
机械效率$ \eta=\frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}}=\frac{G_{\mathrm{物}}h}{G_{\mathrm{物}}h+G_{\mathrm{动}}h}=\frac{G_{\mathrm{物}}}{G_{\mathrm{物}}+G_{\mathrm{动}}}=\frac{1}{1+\frac{G_{\mathrm{动}}}{G_{\mathrm{物}}}} $，当$ G_{\mathrm{物}} $越大，$ \frac{G_{\mathrm{动}}}{G_{\mathrm{物}}} $越小，机械效率越高，因为$ G_1＞G_2 $，所以$ \eta_1＞\eta_2 $。
【答案】
＞；＞
【知识点】
滑轮组拉力计算；滑轮组机械效率
【点评】
本题考查滑轮组拉力和机械效率的比较，关键是理解不计绳重和摩擦时拉力与物重的关系，以及机械效率随物重的变化规律。
【难度系数】
0.6
6. 用图11-34中的滑轮组将重2N的物体匀速提升0.2m。每个滑轮重均为0.5N，不计绳重及摩擦，拉力$ F $为N，机械效率$ \eta $为。
答案
1.25
80%
80%
解析
【解析】
1. 由图可知滑轮组承担物重的绳子段数$n=2$，不计绳重及摩擦，根据公式$F=\frac{G_{物}+G_{动}}{n}$，代入$G_{物}=2N$，$G_{动}=0.5N$，可得：
$F=\frac{2N+0.5N}{2}=1.25N$
2. 计算有用功：$W_{有}=G_{物}h=2N×0.2m=0.4J$
绳子自由端移动距离$s=nh=2×0.2m=0.4m$
总功：$W_{总}=Fs=1.25N×0.4m=0.5J$
机械效率：$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{0.4J}{0.5J}×100\%=80\%$
【答案】
1.25；80%
【知识点】
滑轮组拉力计算；机械效率计算
【点评】
本题考查滑轮组的拉力与机械效率的计算，需准确确定承担物重的绳子段数，明确有用功和总功的计算逻辑。
【难度系数】
0.6
1. 由图可知滑轮组承担物重的绳子段数$n=2$，不计绳重及摩擦，根据公式$F=\frac{G_{物}+G_{动}}{n}$，代入$G_{物}=2N$，$G_{动}=0.5N$，可得：
$F=\frac{2N+0.5N}{2}=1.25N$
2. 计算有用功：$W_{有}=G_{物}h=2N×0.2m=0.4J$
绳子自由端移动距离$s=nh=2×0.2m=0.4m$
总功：$W_{总}=Fs=1.25N×0.4m=0.5J$
机械效率：$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{0.4J}{0.5J}×100\%=80\%$
【答案】
1.25；80%
【知识点】
滑轮组拉力计算；机械效率计算
【点评】
本题考查滑轮组的拉力与机械效率的计算，需准确确定承担物重的绳子段数，明确有用功和总功的计算逻辑。
【难度系数】
0.6
1. 下列关于机械效率的说法中正确的是()。
A.机械效率大的机器，其功率大
B.所做有用功越多，机械效率越高
C.好的机器的机械效率可能为100%
D.有用功永远小于总功，所以机械效率小于100%
A.机械效率大的机器，其功率大
B.所做有用功越多，机械效率越高
C.好的机器的机械效率可能为100%
D.有用功永远小于总功，所以机械效率小于100%
答案
D
解析
【解析】
逐一分析各选项：
A. 机械效率是有用功与总功的比值，功率表示做功的快慢，二者是不同的物理量，没有必然联系，故机械效率大的机器功率不一定大，A错误。
B. 机械效率由有用功和总功共同决定，只有总功一定时，有用功越多，机械效率才越高，B错误。
C. 使用任何机械都不可避免要做额外功，有用功总小于总功，因此机械效率不可能达到100%，C错误。
D. 由于额外功不可避免，有用功永远小于总功，所以机械效率一定小于100%，D正确。
【答案】
D
【知识点】
机械效率概念、功率与机械效率的区别
【点评】
本题考查机械效率的核心概念及相关易混淆知识点，通过对选项的辨析，帮助学生明确机械效率与功率的区别，以及机械效率无法达到100%的本质原因，夯实基础认知。
【难度系数】
0.7
逐一分析各选项：
A. 机械效率是有用功与总功的比值，功率表示做功的快慢，二者是不同的物理量，没有必然联系，故机械效率大的机器功率不一定大，A错误。
B. 机械效率由有用功和总功共同决定，只有总功一定时，有用功越多，机械效率才越高，B错误。
C. 使用任何机械都不可避免要做额外功，有用功总小于总功，因此机械效率不可能达到100%，C错误。
D. 由于额外功不可避免，有用功永远小于总功，所以机械效率一定小于100%，D正确。
【答案】
D
【知识点】
机械效率概念、功率与机械效率的区别
【点评】
本题考查机械效率的核心概念及相关易混淆知识点，通过对选项的辨析，帮助学生明确机械效率与功率的区别，以及机械效率无法达到100%的本质原因，夯实基础认知。
【难度系数】
0.7
2. 如图11-35所示，用110N的拉力在5s内把重200N的物体匀速提升2m，则()。
A.拉力对重物做的有用功为200J
B.拉力的功率为44W
C.拉力做的总功为220J
D.滑轮组的机械效率约为91%
A.拉力对重物做的有用功为200J
B.拉力的功率为44W
C.拉力做的总功为220J
D.滑轮组的机械效率约为91%
答案
D
解析
【解析】
1. 有用功计算：$W_{有用}=Gh=200N×2m=400J$，A选项错误。
2. 由图可知滑轮组绳子段数$n=2$，拉力移动距离$s=nh=2×2m=4m$，总功$W_{总}=Fs=110N×4m=440J$，C选项错误。
3. 拉力的功率$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{440J}{5s}=88W$，B选项错误。
4. 滑轮组机械效率$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%=\frac{400J}{440J}×100\%\approx91\%$，D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
滑轮组功的计算，机械效率计算，功率计算
【点评】
本题考查滑轮组的有用功、总功、功率及机械效率的综合计算，需准确判断绳子承担物重的段数，熟练运用相关公式分析计算。
【难度系数】
0.7
1. 有用功计算：$W_{有用}=Gh=200N×2m=400J$，A选项错误。
2. 由图可知滑轮组绳子段数$n=2$，拉力移动距离$s=nh=2×2m=4m$，总功$W_{总}=Fs=110N×4m=440J$，C选项错误。
3. 拉力的功率$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{440J}{5s}=88W$，B选项错误。
4. 滑轮组机械效率$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%=\frac{400J}{440J}×100\%\approx91\%$，D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
滑轮组功的计算，机械效率计算，功率计算
【点评】
本题考查滑轮组的有用功、总功、功率及机械效率的综合计算，需准确判断绳子承担物重的段数，熟练运用相关公式分析计算。
【难度系数】
0.7
3. 机械效率不可能大于100%的原因是()。
A.动力做的功总是大于有用功
B.动力做的功总是大于机械克服全部阻力所做的功
C.阻力做的功总是大于动力做的功
D.它符合使用任何机械都不省功的原理
A.动力做的功总是大于有用功
B.动力做的功总是大于机械克服全部阻力所做的功
C.阻力做的功总是大于动力做的功
D.它符合使用任何机械都不省功的原理
答案
A
解析
【解析】
机械效率的公式为η=W有用/W总×100%，使用机械时不可避免要克服机械自重、摩擦等做额外功，因此总功（动力做的功）W总=W有用+W额外，即动力做的功总是大于有用功，导致机械效率η＜100%。
对各选项分析：
B选项：动力做的总功等于机械克服全部阻力（有用阻力和额外阻力）所做的功，该选项错误；
C选项：阻力做的功等于动力做的功，并非大于，该选项错误；
D选项：使用任何机械都不省功是功的原理，但这不是机械效率不可能大于100%的直接原因，该选项错误。
因此正确答案为A。
【答案】
A
【知识点】
机械效率概念、总功与有用功关系
【点评】
本题考查机械效率的本质，需明确总功、有用功、额外功的关系，准确辨析各选项正误，加深对机械效率小于100%原因的理解。
【难度系数】
0.8
机械效率的公式为η=W有用/W总×100%，使用机械时不可避免要克服机械自重、摩擦等做额外功，因此总功（动力做的功）W总=W有用+W额外，即动力做的功总是大于有用功，导致机械效率η＜100%。
对各选项分析：
B选项：动力做的总功等于机械克服全部阻力（有用阻力和额外阻力）所做的功，该选项错误；
C选项：阻力做的功等于动力做的功，并非大于，该选项错误；
D选项：使用任何机械都不省功是功的原理，但这不是机械效率不可能大于100%的直接原因，该选项错误。
因此正确答案为A。
【答案】
A
【知识点】
机械效率概念、总功与有用功关系
【点评】
本题考查机械效率的本质，需明确总功、有用功、额外功的关系，准确辨析各选项正误，加深对机械效率小于100%原因的理解。
【难度系数】
0.8
