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1. (2025 扬州) 如图所示，工人用动滑轮提升重物，下列说法正确的是()。
A.克服动滑轮重力做的功是有用功
B.重物移动的距离与人手移动的距离相等
C.重物移动的速度与人手移动的速度相等
D.增加重物，动滑轮的机械效率变大
A.克服动滑轮重力做的功是有用功
B.重物移动的距离与人手移动的距离相等
C.重物移动的速度与人手移动的速度相等
D.增加重物，动滑轮的机械效率变大
答案
D
解析
1. 有用功是提升重物所做的功，克服动滑轮重力做的功为额外功，故A错误；
2. 动滑轮的特点是人手移动的距离是重物移动距离的2倍（$s=2h$），故B错误；
3. 由$v=\frac{s}{t}$，相同时间内，人手移动的速度是重物移动速度的2倍，故C错误；
4. 动滑轮的机械效率$\eta=\frac{G}{G+G_{动}}$，增加重物的重力$G$，机械效率会变大，故D正确。
2. 动滑轮的特点是人手移动的距离是重物移动距离的2倍（$s=2h$），故B错误；
3. 由$v=\frac{s}{t}$，相同时间内，人手移动的速度是重物移动速度的2倍，故C错误；
4. 动滑轮的机械效率$\eta=\frac{G}{G+G_{动}}$，增加重物的重力$G$，机械效率会变大，故D正确。
2. 所受重力为 400 N 的同学用 10 N 的水桶，提起 100 N 的水沿楼梯送到 5 m 高的宿舍里。该同学完成这一次提水，做的有用功和额外功分别是()。
A.500 J、50 J
B.500 J、2 050 J
C.550 J、2 000 J
D.2 500 J、50 J
A.500 J、50 J
B.500 J、2 050 J
C.550 J、2 000 J
D.2 500 J、50 J
答案
B
解析
1. 计算有用功：提水的目的是获取水，有用功为克服水的重力做的功，即$W_{有用}=G_{水}h=100N×5m=500J$。
2. 计算额外功：额外功为克服同学自身重力和水桶重力做的功，即$W_{额外}=(G_{人}+G_{桶})h=(400N+10N)×5m=2050J$。
综上，有用功为500J，额外功为2050J。
2. 计算额外功：额外功为克服同学自身重力和水桶重力做的功，即$W_{额外}=(G_{人}+G_{桶})h=(400N+10N)×5m=2050J$。
综上，有用功为500J，额外功为2050J。
3. (2024 大庆) 如图所示，在 75 N 的拉力 F 作用下，滑轮组将重为 100 N 的货物匀速提升，货物在 10 s 内竖直上升了 2 m。下列说法正确的是()。
A.滑轮组做的有用功为 150 J
B.拉力 F 的功率为 30 W
C.滑轮组的机械效率为 75%
D.用此滑轮组提升的货物越轻，机械效率越高
A.滑轮组做的有用功为 150 J
B.拉力 F 的功率为 30 W
C.滑轮组的机械效率为 75%
D.用此滑轮组提升的货物越轻，机械效率越高
答案
B
解析
1. 计算有用功：$W_{有用}=Gh=100N×2m=200J$，故A错误；
2. 由图知滑轮组绳子段数$n=2$，绳子自由端移动距离$s=nh=2×2m=4m$，总功$W_{总}=Fs=75N×4m=300J$，拉力功率$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{300J}{10s}=30W$，故B正确；
3. 机械效率$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%=\frac{200J}{300J}×100\%\approx66.7\%$，故C错误；
4. 此滑轮组额外功主要来自动滑轮重力，提升货物越轻，有用功占总功比例越小，机械效率越低，故D错误。
2. 由图知滑轮组绳子段数$n=2$，绳子自由端移动距离$s=nh=2×2m=4m$，总功$W_{总}=Fs=75N×4m=300J$，拉力功率$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{300J}{10s}=30W$，故B正确；
3. 机械效率$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%=\frac{200J}{300J}×100\%\approx66.7\%$，故C错误；
4. 此滑轮组额外功主要来自动滑轮重力，提升货物越轻，有用功占总功比例越小，机械效率越低，故D错误。
4. (2024 眉山) (多选) 如图所示是小龙做“测量斜面的机械效率”的实验装置图，斜面整体粗糙程度相同。他用平行于斜面向上的恒定拉力 F，将重为 6 N 的物体以 1 m/s 的速度匀速拉到斜面顶端，测得斜面的机械效率为 75%。下列说法正确的是()。
A.拉力做功为 4 J
B.物体受到的摩擦力为 1.5 N
C.在匀速拉动的过程中，物体的机械能不变
D.若以 2 m/s 的速度匀速拉动物体，斜面的机械效率仍为 75%
A.拉力做功为 4 J
B.物体受到的摩擦力为 1.5 N
C.在匀速拉动的过程中，物体的机械能不变
D.若以 2 m/s 的速度匀速拉动物体，斜面的机械效率仍为 75%
答案
AD
解析
1. 计算有用功：$W_{有}=Gh=6\,\mathrm{N}×0.5\,\mathrm{m}=3\,\mathrm{J}$
2. 由$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}$得拉力做的总功：$W_{总}=\frac{W_{有}}{\eta}=\frac{3\,\mathrm{J}}{75\%}=4\,\mathrm{J}$，故A正确。
3. 额外功$W_{额}=W_{总}-W_{有}=4\,\mathrm{J}-3\,\mathrm{J}=1\,\mathrm{J}$；斜面长度$s=\frac{h}{\sin30°}=\frac{0.5\,\mathrm{m}}{0.5}=1\,\mathrm{m}$，由$W_{额}=fs$得摩擦力$f=\frac{W_{额}}{s}=\frac{1\,\mathrm{J}}{1\,\mathrm{m}}=1\,\mathrm{N}$，故B错误。
4. 匀速拉动时，物体动能不变，重力势能增大，机械能增大，故C错误。
5. 机械效率与物体运动速度无关，斜面粗糙程度、倾斜程度、物体重力均不变，故机械效率仍为75%，D正确。
2. 由$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}$得拉力做的总功：$W_{总}=\frac{W_{有}}{\eta}=\frac{3\,\mathrm{J}}{75\%}=4\,\mathrm{J}$，故A正确。
3. 额外功$W_{额}=W_{总}-W_{有}=4\,\mathrm{J}-3\,\mathrm{J}=1\,\mathrm{J}$；斜面长度$s=\frac{h}{\sin30°}=\frac{0.5\,\mathrm{m}}{0.5}=1\,\mathrm{m}$，由$W_{额}=fs$得摩擦力$f=\frac{W_{额}}{s}=\frac{1\,\mathrm{J}}{1\,\mathrm{m}}=1\,\mathrm{N}$，故B错误。
4. 匀速拉动时，物体动能不变，重力势能增大，机械能增大，故C错误。
5. 机械效率与物体运动速度无关，斜面粗糙程度、倾斜程度、物体重力均不变，故机械效率仍为75%，D正确。
5. 在“测量滑轮组机械效率”的实验中，装置如图所示。欲使所测机械效率提高，下列措施可行的是()。
A.转轴上加润滑油
B.增加提升的高度
C.增大提升的速度
D.减小物体的质量
A.转轴上加润滑油
B.增加提升的高度
C.增大提升的速度
D.减小物体的质量
答案
A
解析
机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{W_{有}}{W_{有}+W_{额}}$，对各选项分析如下：
1. 选项A：转轴上加润滑油，可减小摩擦，额外功减少，总功减少，有用功不变，机械效率提高，该措施可行。
2. 选项B：由$\eta=\frac{G}{nF}$可知，机械效率与提升高度无关，增加提升高度不改变机械效率，该措施不可行。
3. 选项C：机械效率与提升速度无关，增大提升速度不改变机械效率，该措施不可行。
4. 选项D：减小物体质量即减小物重，有用功占总功的比例减小，机械效率降低，该措施不可行。
综上，可行的措施是A。
1. 选项A：转轴上加润滑油，可减小摩擦，额外功减少，总功减少，有用功不变，机械效率提高，该措施可行。
2. 选项B：由$\eta=\frac{G}{nF}$可知，机械效率与提升高度无关，增加提升高度不改变机械效率，该措施不可行。
3. 选项C：机械效率与提升速度无关，增大提升速度不改变机械效率，该措施不可行。
4. 选项D：减小物体质量即减小物重，有用功占总功的比例减小，机械效率降低，该措施不可行。
综上，可行的措施是A。
