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N，滑轮组的机械效率是（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（答出一条即可）.

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)

【分析】
解题时按三步思考：第一步先读取弹簧测力计的示数，首先观察弹簧测力计的刻度，确定其分度值，再根据指针位置读出拉力大小；第二步先数出该滑轮组中承担动滑轮和物重的绳子段数n，得到绳子自由端移动距离s和物体上升高度h的关系，再分别计算有用功和总功，代入机械效率公式算出结果；第三步从机械效率的物理意义出发，从增大有用功占比、减小额外功的角度，思考提高滑轮组机械效率的可行方法。
【解析】
1. 弹簧测力计读数：由图可知，弹簧测力计上2N到3N之间有5个小格，所以每个小格代表的力是0.2N，即分度值为0.2N，指针位于2N下方第2个小格，因此示数为2.4N。
2. 计算滑轮组机械效率：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，因此绳子自由端移动的距离s=nh=3×0.1m=0.3m。
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：$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{0.6J}{0.72J}×100\%\approx83.3\%$
3. 提高滑轮组机械效率的方法：可以增大被提升物体的重力，增大有用功的占比；也可以减小动滑轮的重力，降低动滑轮自重带来的额外功；还可以在轮轴间加润滑油，减小摩擦损耗的额外功，任选一条即可。
【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】
弹簧测力计读数，滑轮组机械效率计算，影响滑轮组机械效率的因素
【点评】
本题是测量滑轮组机械效率的基础实验题，整体难度不大，需要注意弹簧测力计分度值的判断，计算时统一物理量单位，理解机械效率的本质是有用功占总功的比值，即可顺利完成求解。
【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W,动滑轮的机械效率是%.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(填“变大”“变小”或“不变”).(不计绳重和摩擦)

2. 100 80 变小

【分析】
首先观察题图中的动滑轮，确定承担物重的绳子段数n=2。解题第一步先根据s=nh算出绳子自由端移动的距离，再利用W总=Fs计算拉力做的总功，结合功率公式P=W总/t求出拉力的功率；第二步计算对物体做的有用功W有=Gh，再根据机械效率的定义η=W有/W总×100%算出动滑轮的机械效率；第三步分析机械效率的变化：不计绳重和摩擦时，额外功全部来自动滑轮自重的提升，同一动滑轮提升相同高度时额外功不变，物重减小则有用功占总功的比例降低，即可判断机械效率的变化趋势。
【解析】
1. 计算拉力移动距离：由图可知动滑轮承担物重的绳子段数n=2，物体提升高度h=2m，因此绳子自由端移动距离s=nh=2×2m=4m。
2. 计算拉力的功率：拉力做的总功W总 = Fs = 250N × 4m = 1000J，已知做功时间t=10s，因此拉力的功率P = W总/t = 1000J / 10s = 100W。
3. 计算动滑轮的机械效率：对物体做的有用功W有 = Gh = 400N × 2m = 800J，动滑轮的机械效率η = W有/W总 × 100% = (800J / 1000J) × 100% = 80%。
4. 判断机械效率变化：不计绳重和摩擦，额外功为提升动滑轮所做的功，即W额=G动h，同一动滑轮G动不变，提升相同高度h时额外功不变；当提升的物重从400N减小为200N时，有用功减小，有用功在总功中的占比降低，因此动滑轮的机械效率将变小。
【答案】
100 80 变小
【知识点】
动滑轮特点；功率计算；机械效率影响因素
【点评】
本题是简单机械板块的常规基础计算题，综合考察了动滑轮的距离关系、功与功率的计算、动滑轮机械效率的变化规律，需要学生明确不计绳重摩擦时额外功的来源，理解物重对动滑轮机械效率的影响逻辑。
【难度系数】
0.8

3. 如图所示,钩码的总重力为1N,钩码上升的高度为0.1m,弹簧测力计竖直向上移动的距离为0.4m,弹簧测力计的示数如图所示,则此杠杆的机械效率为%.忽略杠杆转动轴的摩擦,仅将钩码的悬挂点从A点移到B点,若将弹簧测力计从原位置提升相同的高度,弹簧测力计的示数将,杠杆的机械效率将.(后两空均填“增大”“减小”或“不变”)

3. 50 增大 增大

【分析】
首先计算杠杆的机械效率：先明确有用功是提升钩码做的功，总功是弹簧测力计拉力做的功，先读取弹簧测力计的示数，再代入功的计算公式求出两者的比值，得到机械效率。接着分析拉力变化：钩码悬挂点从A移到B，阻力臂变大，忽略转轴摩擦，根据杠杆平衡条件，阻力、动力臂不变时，阻力臂增大会导致动力增大，由此判断弹簧测力计示数的变化。最后分析机械效率变化：额外功来自克服杠杆自身重力做功，当弹簧测力计提升相同高度时，杠杆偏转角度一致，杠杆重心上升高度不变，额外功不变；而钩码悬挂在B点时，钩码上升的高度比挂在A点时更大，有用功增大，有用功在总功中的占比提升，即可推导机械效率的变化。
【解析】
1. 读取弹簧测力计示数：弹簧测力计量程为0~1N，分度值为0.1N，指针指向0.5N，即拉力F=0.5N。
2. 计算有用功：提升钩码做的有用功$W_{有}=Gh=1\mathrm{N} × 0.1\mathrm{m}=0.1\mathrm{J}$。
3. 计算总功：弹簧测力计拉力做的总功$W_{总}=Fs=0.5\mathrm{N} × 0.4\mathrm{m}=0.2\mathrm{J}$。
4. 计算机械效率：$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}} × 100\% =\frac{0.1\mathrm{J}}{0.2\mathrm{J}} × 100\% =50\%$。
5. 拉力变化分析：钩码悬挂点从A移到B，钩码重力（阻力）不变，阻力臂变大，动力臂不变，由杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$可知，动力$F_1$增大，即弹簧测力计的示数增大。
6. 机械效率变化分析：忽略转轴摩擦，额外功是克服杠杆自身重力做的功，弹簧测力计提升相同高度时，杠杆偏转角度相同，杠杆重心上升高度不变，额外功大小不变；此时钩码上升的高度比悬挂在A点时更大，有用功$Gh$增大，有用功占总功的比例变大，因此杠杆的机械效率增大。
【答案】50；增大；增大
【知识点】杠杆机械效率计算；杠杆平衡条件
【点评】本题围绕杠杆的机械效率展开考查，易错点是悬挂点移动后机械效率的变化判断，解题时需要明确额外功的来源是杠杆自重，结合动力移动距离相同的前提，对比有用功和额外功的变化关系即可顺利推导结论。
【难度系数】0.6

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%,物体从斜面底端运动到斜面顶端所用的时间是s.

4. 75 2

【分析】
这道题需要求解斜面的机械效率和物体运动的时间，我们可以分两步梳理思路：1. 求斜面机械效率时，首先明确有用功是将物体提升高度所做的功，也就是克服物体重力做的功，对应公式为$W_{有}=Gh$；总功是拉力沿斜面拉动物体所做的功，对应公式为$W_{总}=FL$，机械效率就是有用功与总功的比值，乘以100%即可得到结果。2. 求运动时间时，已知拉力的功率，先算出拉力做的总功，再根据功率的定义式$P=\frac{W}{t}$变形得到$t=\frac{W_{总}}{P}$，代入数值就能算出运动时间。
【解析】
1. 计算斜面的机械效率：
有用功是克服物体重力做的功：
$W_{有}=Gh=10\mathrm{N} × 0.3\mathrm{m}=3\mathrm{J}$
拉力做的总功：
$W_{总}=FL=4\mathrm{N} × 1\mathrm{m}=4\mathrm{J}$
斜面的机械效率：
$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}} × 100\% =\frac{3\mathrm{J}}{4\mathrm{J}} × 100\% =75\%$
2. 计算物体运动的时间：
已知拉力的功率$P=2\mathrm{W}$，由功率公式$P=\frac{W_{总}}{t}$变形可得：
$t=\frac{W_{总}}{P}=\frac{4\mathrm{J}}{2\mathrm{W}}=2\mathrm{s}$
【答案】
75 2
【知识点】
斜面机械效率，功率计算
【点评】
本题是功和功率板块的基础计算题，核心考察对斜面有用功、总功定义的理解，以及功率公式的简单变形应用，没有设置复杂的干扰条件，只要牢记对应物理公式就能顺利求解，适合巩固基础概念。
【难度系数】
0.8

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

5. C

【分析】
这道题是功率与机械效率的概念辨析题，解题的核心思路是先明确两个物理量的定义和物理意义，区分二者的不同决定因素，再逐一比对每个选项判断正误：首先回忆，功率是描述做功快慢的物理量，大小由功和做功时间共同决定；机械效率是有用功与总功的比值，反映有用功的占比，和做功多少、是否省力都没有必然联系。接下来逐个验证选项，排除错误说法就能得到正确答案。
【解析】
我们先明确两个核心物理量的定义：
1. 功率：表示物体做功的快慢，等于单位时间内所做的功；
2. 机械效率：是有用功和总功的比值，即$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}$，反映的是总功中有用功的占比。
对各选项逐一分析：
选项A：做功多仅代表总功的数值大，若额外功占总功的比例很高，有用功占比就会很低，机械效率也会很小，因此做功多不能推出机械效率高，A错误。
选项B：省力的机械往往需要克服机械自重、摩擦等做更多额外功，例如动滑轮，省力但需要对动滑轮自身做额外功，机械效率反而偏低，省力和机械效率没有必然关联，B错误。
选项C：功率的物理意义就是描述机械做功的快慢，功率越大，说明单位时间内完成的功越多，做功就越快，C正确。
选项D：机械效率由有用功和总功共同决定，仅有用功相等时，总功不一定相等，因此有用功和总功的比值（机械效率）也不一定相等，D错误。
【答案】
C
【知识点】
功率的物理意义，机械效率
【点评】
本题属于易混淆的基础概念题，很多同学会错误认为功率、机械效率、做功多少、省力情况之间存在直接关联，解题的关键是牢牢抓住两个物理量的定义，明确它们各自的决定因素，不要被无关条件误导，厘清二者没有任何必然的因果联系。
【难度系数】
0.8

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.$W_1＞W_2,\eta_1＜\eta_2$

6. C

【分析】
首先先识别两个滑轮的类型：甲是定滑轮，乙是动滑轮。第一步先确定有用功：两次提升的是同一桶沙子，上升高度都是从地面到二楼，根据$W_{有用}=G_{沙}h$，可知两次做的有用功完全相等。第二步分析额外功：题目说明不计绳重和摩擦，甲的定滑轮不需要对滑轮本身做功，额外功几乎为0；而乙的动滑轮，提升沙子的同时必须把动滑轮自身也提升相同高度，会产生克服动滑轮重力的额外功，因此乙的额外功远大于甲的额外功。第三步总功等于有用功加额外功，因此甲的总功$W_1$小于乙的总功$W_2$。第四步根据机械效率公式$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$，有用功相同时总功越小，机械效率越高，因此$\eta_1$大于$\eta_2$，即可选出正确选项。
【解析】
1. 对比有用功：两次将同一桶沙子匀速提升到二楼，沙子重力$G_{沙}$相同，提升高度$h$相同，因此两次的有用功相等：$W_{有}=G_{沙}h$。
2. 对比额外功：甲为定滑轮，不计绳重及摩擦时，不需要克服滑轮重力做额外功，额外功$W_{额1}=0$；乙为动滑轮，提升沙子时需要同步提升动滑轮，额外功为克服动滑轮重力做的功，即$W_{额2}=G_{轮}h＞0$，可得$W_{额1}＜W_{额2}$。
3. 对比总功：总功满足$W_{总}=W_{有}+W_{额}$，因此$W_1=W_{有}+W_{额1}$，$W_2=W_{有}+W_{额2}$，推导得$W_1＜W_2$。
4. 对比机械效率：机械效率公式为$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}$，两次有用功相等，且$W_1＜W_2$，因此$\eta_1=\frac{W_{有}}{W_1} ＞ \eta_2=\frac{W_{有}}{W_2}$。
综上可知$W_1＜W_2,\eta_1＞\eta_2$。
【答案】
C
【知识点】
定滑轮特点，动滑轮特点，机械效率计算
【点评】
本题是滑轮机械效率部分的经典基础题，解题核心是抓住两次提升重物的有用功完全相等，通过额外功的差异推导总功和机械效率的大小，能帮助学生厘清定、动滑轮做功的区别，避免出现“动滑轮省力总功就更小”的常见误区。
【难度系数】
0.8