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1. 下列叙述能够提高机械效率的是
（
A.增加有用功
B.减少机械间的摩擦
C.减少总功
D.使用最省力的机械
（
B
）A.增加有用功
B.减少机械间的摩擦
C.减少总功
D.使用最省力的机械
答案
1. B
解析
【分析】首先明确机械效率的定义：机械效率η=W有用/W总，总功等于有用功与额外功之和（W总=W有用+W额外），提高机械效率需增大有用功在总功中的占比。逐一分析选项：A选项仅增加有用功，若总功增幅更大，机械效率会降低；B选项减少摩擦可减小额外功，有用功不变时总功减小，机械效率提高；C选项减少总功的原因不明确，若有用功减少更多，机械效率会降低；D选项省力与机械效率无关，省力机械可能额外功大，效率低。
【解析】根据机械效率公式η=W有/W总，结合总功构成W总=W有+W额分析：
1. 选项A：增加有用功，但总功若同步增加且增幅更大，η=W有/W总会减小，无法提高机械效率，排除A；
2. 选项B：减少机械间的摩擦，可减小额外功W额，当有用功不变时，总功W总=W有+W额减小，有用功占总功的比值增大，机械效率提高，B正确；
3. 选项C：减少总功未明确是有用功还是额外功变化导致，若有用功减少更多，η会降低，排除C；
4. 选项D：省力仅指动力大小，与机械效率（有用功占比）无关，省力机械可能因自重或摩擦大导致额外功多，效率低，排除D。
【答案】B
【知识点】机械效率的概念、影响机械效率的因素
【点评】本题考查机械效率的核心概念，需明确机械效率是有用功与总功的比值，区分省力与机械效率的不同，属于基础概念应用类题目。
【难度系数】0.8
【解析】根据机械效率公式η=W有/W总，结合总功构成W总=W有+W额分析：
1. 选项A：增加有用功，但总功若同步增加且增幅更大，η=W有/W总会减小，无法提高机械效率，排除A；
2. 选项B：减少机械间的摩擦，可减小额外功W额，当有用功不变时，总功W总=W有+W额减小，有用功占总功的比值增大，机械效率提高，B正确；
3. 选项C：减少总功未明确是有用功还是额外功变化导致，若有用功减少更多，η会降低，排除C；
4. 选项D：省力仅指动力大小，与机械效率（有用功占比）无关，省力机械可能因自重或摩擦大导致额外功多，效率低，排除D。
【答案】B
【知识点】机械效率的概念、影响机械效率的因素
【点评】本题考查机械效率的核心概念，需明确机械效率是有用功与总功的比值，区分省力与机械效率的不同，属于基础概念应用类题目。
【难度系数】0.8
2. 已知甲机器的机械效率是60%，乙机器的机械效率是80%。下列说法正确的是（
A.甲机器一定比乙机器省力
B.甲机器一定比乙机器省距离
C.甲机器做的有用功一定比乙机器多
D.以上说法都不对
D
）A.甲机器一定比乙机器省力
B.甲机器一定比乙机器省距离
C.甲机器做的有用功一定比乙机器多
D.以上说法都不对
答案
2. D
解析
【分析】
本题需明确机械效率的物理意义：机械效率是有用功与总功的比值，仅反映有用功在总功中所占的比例，与机械是否省力、省距离、做功多少均无直接关联。据此逐一分析选项即可。
【解析】
机械效率公式为$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%$，其大小只与有用功和总功的比值有关，与其他因素无关：
选项A：机械是否省力取决于动力与阻力的大小关系，和机械效率无关，故A错误；
选项B：机械是否省距离取决于机械的结构（如杠杆力臂），与机械效率无关，故B错误；
选项C：有用功$W_{有用}=\eta× W_{总}$，因未知甲、乙机器的总功$W_{总}$，无法比较有用功的多少，故C错误；
综上，A、B、C均错误，答案为D。
【答案】
D
【知识点】
机械效率的概念
【点评】
本题考查对机械效率概念的理解，核心是明确机械效率仅反映有用功占总功的比例，易混淆其与省力、省距离等因素的关系，属于基础概念题。
【难度系数】
0.6
本题需明确机械效率的物理意义：机械效率是有用功与总功的比值，仅反映有用功在总功中所占的比例，与机械是否省力、省距离、做功多少均无直接关联。据此逐一分析选项即可。
【解析】
机械效率公式为$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%$，其大小只与有用功和总功的比值有关，与其他因素无关：
选项A：机械是否省力取决于动力与阻力的大小关系，和机械效率无关，故A错误；
选项B：机械是否省距离取决于机械的结构（如杠杆力臂），与机械效率无关，故B错误；
选项C：有用功$W_{有用}=\eta× W_{总}$，因未知甲、乙机器的总功$W_{总}$，无法比较有用功的多少，故C错误；
综上，A、B、C均错误，答案为D。
【答案】
D
【知识点】
机械效率的概念
【点评】
本题考查对机械效率概念的理解，核心是明确机械效率仅反映有用功占总功的比例，易混淆其与省力、省距离等因素的关系，属于基础概念题。
【难度系数】
0.6
3. 甲、乙两套装置如图所示，每个滑轮的质量均相等且绳重和摩擦不计。用它们分别将所受重力为200 N和100 N的重物匀速提升相同高度，若拉力均竖直向上，则两装置中相同的是（
A.拉力大小
B.有用功
C.额外功
D.机械效率
C
）A.拉力大小
B.有用功
C.额外功
D.机械效率
答案
3. C
解析
【分析】要解决本题，需逐一分析甲、乙两套滑轮装置的拉力、有用功、额外功、机械效率，核心是明确滑轮组承担物重的绳子段数、有用功与额外功的来源，以及各物理量的计算方法。首先确定：甲为动滑轮，承担物重的绳子段数$n_1=2$；乙为滑轮组，承担物重的绳子段数$n_2=3$；额外功来自克服动滑轮重力做功，绳重和摩擦不计。
【解析】设每个滑轮重力为$G_{轮}$，提升高度为$h$，绳重和摩擦不计：
1. 拉力大小：甲的拉力$F_1=\frac{G_{物甲}+G_{轮}}{2}=\frac{200N+G_{轮}}{2}$；乙的拉力$F_2=\frac{G_{物乙}+G_{轮}}{3}=\frac{100N+G_{轮}}{3}$，显然$F_1≠F_2$，A错误。
2. 有用功：有用功$W_{有}=G_{物}h$，甲的有用功$W_{有甲}=200N×h$，乙的有用功$W_{有乙}=100N×h$，两者不相等，B错误。
3. 额外功：额外功是克服动滑轮重力做功，$W_{额}=G_{轮}h$，甲的额外功$W_{额甲}=G_{轮}×h$，乙的额外功$W_{额乙}=G_{轮}×h$，两者相等，C正确。
4. 机械效率：机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{有}+W_{额}}$，甲的$\eta_甲=\frac{200h}{200h+G_{轮}h}=\frac{200}{200+G_{轮}}$，乙的$\eta_乙=\frac{100h}{100h+G_{轮}h}=\frac{100}{100+G_{轮}}$，显然$\eta_甲≠\eta_乙$，D错误。
【答案】C
【知识点】滑轮组机械效率、有用功与额外功、滑轮组拉力计算
【点评】本题考查滑轮组相关物理量的比较，需明确各物理量的计算逻辑，额外功的判断是突破口（仅来自动滑轮重力），区分不同装置的绳子段数是关键，整体难度中等，需掌握基础公式应用。
【难度系数】0.5
【解析】设每个滑轮重力为$G_{轮}$，提升高度为$h$，绳重和摩擦不计：
1. 拉力大小：甲的拉力$F_1=\frac{G_{物甲}+G_{轮}}{2}=\frac{200N+G_{轮}}{2}$；乙的拉力$F_2=\frac{G_{物乙}+G_{轮}}{3}=\frac{100N+G_{轮}}{3}$，显然$F_1≠F_2$，A错误。
2. 有用功：有用功$W_{有}=G_{物}h$，甲的有用功$W_{有甲}=200N×h$，乙的有用功$W_{有乙}=100N×h$，两者不相等，B错误。
3. 额外功：额外功是克服动滑轮重力做功，$W_{额}=G_{轮}h$，甲的额外功$W_{额甲}=G_{轮}×h$，乙的额外功$W_{额乙}=G_{轮}×h$，两者相等，C正确。
4. 机械效率：机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{有}+W_{额}}$，甲的$\eta_甲=\frac{200h}{200h+G_{轮}h}=\frac{200}{200+G_{轮}}$，乙的$\eta_乙=\frac{100h}{100h+G_{轮}h}=\frac{100}{100+G_{轮}}$，显然$\eta_甲≠\eta_乙$，D错误。
【答案】C
【知识点】滑轮组机械效率、有用功与额外功、滑轮组拉力计算
【点评】本题考查滑轮组相关物理量的比较，需明确各物理量的计算逻辑，额外功的判断是突破口（仅来自动滑轮重力），区分不同装置的绳子段数是关键，整体难度中等，需掌握基础公式应用。
【难度系数】0.5
4. 为便于研究,某健身器材中训练拉力部分的机械结构可简化为右图所示。若不计摩擦,下列有关分析正确的是 (
A.拉力向下移动的速度与配重上升的速度大小相等
B.沿方向1与方向2匀速拉动配重提升相同高度,拉力所做的功相等
C.用该装置提升更重的物体,机械效率变小
D.用该装置提升更重的物体,机械效率不变
B
)A.拉力向下移动的速度与配重上升的速度大小相等
B.沿方向1与方向2匀速拉动配重提升相同高度,拉力所做的功相等
C.用该装置提升更重的物体,机械效率变小
D.用该装置提升更重的物体,机械效率不变
答案
4. B
解析
【分析】
该装置是由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，动滑轮上承担物重的绳子段数n=2。解题时需逐一分析选项：A选项结合滑轮组的距离与速度关系判断；B选项考虑不计摩擦时总功的组成；C、D选项根据机械效率公式分析物重对机械效率的影响。
【解析】
1. 确定滑轮组：动滑轮上承担物重的绳子段数n=2，不计摩擦。
2. 选项A：根据滑轮组距离关系s=nh，相同时间内速度v=s/t，得拉力端速度v拉=nv物=2v物，即拉力速度是配重速度的2倍，A错误。
3. 选项B：沿方向1、2匀速提升相同高度h时，有用功W有=G配h，额外功W额=G动h（不计摩擦，额外功仅为提升动滑轮的功），总功W总=W有+W额，与拉力方向无关，故两次拉力做功相等，B正确。
4. 选项C、D：机械效率η=W有/W总=G配h/(G配h+G动h)=G配/(G配+G动)，当提升更重的物体（G配增大），η增大，故C、D错误。
【答案】
B
【知识点】
滑轮组的功、机械效率
【点评】
本题考查滑轮组的速度、功和机械效率，需掌握相关公式，明确不计摩擦时额外功的来源，难度适中。
【难度系数】
0.5
该装置是由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，动滑轮上承担物重的绳子段数n=2。解题时需逐一分析选项：A选项结合滑轮组的距离与速度关系判断；B选项考虑不计摩擦时总功的组成；C、D选项根据机械效率公式分析物重对机械效率的影响。
【解析】
1. 确定滑轮组：动滑轮上承担物重的绳子段数n=2，不计摩擦。
2. 选项A：根据滑轮组距离关系s=nh，相同时间内速度v=s/t，得拉力端速度v拉=nv物=2v物，即拉力速度是配重速度的2倍，A错误。
3. 选项B：沿方向1、2匀速提升相同高度h时，有用功W有=G配h，额外功W额=G动h（不计摩擦，额外功仅为提升动滑轮的功），总功W总=W有+W额，与拉力方向无关，故两次拉力做功相等，B正确。
4. 选项C、D：机械效率η=W有/W总=G配h/(G配h+G动h)=G配/(G配+G动)，当提升更重的物体（G配增大），η增大，故C、D错误。
【答案】
B
【知识点】
滑轮组的功、机械效率
【点评】
本题考查滑轮组的速度、功和机械效率，需掌握相关公式，明确不计摩擦时额外功的来源，难度适中。
【难度系数】
0.5
5. 工人师傅用动滑轮将一个重为300 N的沙袋匀速提升3 m，拉力大小为200 N，这个动滑轮的机械效率是
（
A.60%
B.75%
C.80%
D.90%
（
B
）A.60%
B.75%
C.80%
D.90%
答案
5. B
解析
【分析】本题考查动滑轮的机械效率计算，解题思路为：①明确机械效率的计算公式η=W有用/W总×100%；②确定有用功是提升沙袋所做的功，即W有用=Gh；③根据动滑轮特点，确定绳子自由端移动距离s=2h；④计算总功W总=Fs；⑤代入公式求出机械效率，选出正确选项。
【解析】解：机械效率的计算公式为η=W有用/W总×100%。
1. 计算有用功：有用功是克服沙袋重力做的功，W有用=Gh=300N×3m=900J；
2. 确定绳子自由端移动的距离：动滑轮上承担物重的绳子段数n=2，因此s=nh=2×3m=6m；
3. 计算总功：总功是拉力做的功，W总=Fs=200N×6m=1200J；
4. 计算机械效率：η=W有用/W总×100%=900J/1200J×100%=75%。
【答案】B
【知识点】机械效率计算、动滑轮的应用
【点评】本题是基础的机械效率计算题，需掌握动滑轮的特点和机械效率的基本公式，难度不大，属于对基础知识的直接考查。
【难度系数】0.7
【解析】解：机械效率的计算公式为η=W有用/W总×100%。
1. 计算有用功：有用功是克服沙袋重力做的功，W有用=Gh=300N×3m=900J；
2. 确定绳子自由端移动的距离：动滑轮上承担物重的绳子段数n=2，因此s=nh=2×3m=6m；
3. 计算总功：总功是拉力做的功，W总=Fs=200N×6m=1200J；
4. 计算机械效率：η=W有用/W总×100%=900J/1200J×100%=75%。
【答案】B
【知识点】机械效率计算、动滑轮的应用
【点评】本题是基础的机械效率计算题，需掌握动滑轮的特点和机械效率的基本公式，难度不大，属于对基础知识的直接考查。
【难度系数】0.7
6. 利用相同的滑轮组成右图所示的甲、乙两个滑轮组，忽略摩擦力，把质量相等的重物提升相同的高度。下列说法正确的是
（
A.甲滑轮组省力，甲滑轮组机械效率大
B.甲滑轮组省力，两滑轮组的机械效率一样大
C.乙滑轮组省力，乙滑轮组机械效率大
D.乙滑轮组省力，两滑轮组的机械效率一样大
（
B
）A.甲滑轮组省力，甲滑轮组机械效率大
B.甲滑轮组省力，两滑轮组的机械效率一样大
C.乙滑轮组省力，乙滑轮组机械效率大
D.乙滑轮组省力，两滑轮组的机械效率一样大
答案
6. B
解析
【分析】
要解决本题，需分两步思考：第一步判断滑轮组的省力情况，核心是确定承担物重的绳子段数$ n $，拉力公式为$ F=\frac{G}{n} $，$ n $越大越省力；第二步判断机械效率，忽略摩擦力时，额外功来自动滑轮的重力，结合机械效率公式分析即可。
【解析】
1. 省力情况分析：
甲滑轮组中，承担物重的绳子段数$ n_甲=3 $，因此拉力$ F_甲=\frac{G}{3} $；
乙滑轮组中，承担物重的绳子段数$ n_乙=2 $，因此拉力$ F_乙=\frac{G}{2} $；
由于$ \frac{G}{3}＜\frac{G}{2} $，所以甲滑轮组更省力。
2. 机械效率分析：
忽略摩擦力，滑轮组的额外功仅来自动滑轮的重力做功。已知滑轮相同，故动滑轮总重$ G_动 $相同，重物质量相等则物重$ G $相同，提升高度$ h $相同。
有用功$ W_{有}=Gh $，额外功$ W_{额}=G_动 h $，总功$ W_{总}=W_{有}+W_{额}=Gh+G_动 h $；
机械效率$ \eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{Gh}{Gh+G_动 h}=\frac{G}{G+G_动} $；
因为$ G $和$ G_动 $都相同，所以两滑轮组的机械效率一样大。
综上，甲滑轮组省力，两滑轮组机械效率一样大，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
滑轮组的省力判断、滑轮组的机械效率
【点评】
本题考查滑轮组的省力特点和机械效率计算，关键是正确数出承担物重的绳子段数，明确忽略摩擦时额外功的来源，难度适中，需掌握滑轮组相关公式的应用。
【难度系数】
0.6
要解决本题，需分两步思考：第一步判断滑轮组的省力情况，核心是确定承担物重的绳子段数$ n $，拉力公式为$ F=\frac{G}{n} $，$ n $越大越省力；第二步判断机械效率，忽略摩擦力时，额外功来自动滑轮的重力，结合机械效率公式分析即可。
【解析】
1. 省力情况分析：
甲滑轮组中，承担物重的绳子段数$ n_甲=3 $，因此拉力$ F_甲=\frac{G}{3} $；
乙滑轮组中，承担物重的绳子段数$ n_乙=2 $，因此拉力$ F_乙=\frac{G}{2} $；
由于$ \frac{G}{3}＜\frac{G}{2} $，所以甲滑轮组更省力。
2. 机械效率分析：
忽略摩擦力，滑轮组的额外功仅来自动滑轮的重力做功。已知滑轮相同，故动滑轮总重$ G_动 $相同，重物质量相等则物重$ G $相同，提升高度$ h $相同。
有用功$ W_{有}=Gh $，额外功$ W_{额}=G_动 h $，总功$ W_{总}=W_{有}+W_{额}=Gh+G_动 h $；
机械效率$ \eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{Gh}{Gh+G_动 h}=\frac{G}{G+G_动} $；
因为$ G $和$ G_动 $都相同，所以两滑轮组的机械效率一样大。
综上，甲滑轮组省力，两滑轮组机械效率一样大，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
滑轮组的省力判断、滑轮组的机械效率
【点评】
本题考查滑轮组的省力特点和机械效率计算，关键是正确数出承担物重的绳子段数，明确忽略摩擦时额外功的来源，难度适中，需掌握滑轮组相关公式的应用。
【难度系数】
0.6
7. 用图甲所示的滑轮组缓慢提升不同物体，每次物体被提升的高度均为0.5 m，滑轮组的机械效率与物体受到重力的关系如图乙所示，不计绳重和摩擦，下列分析正确的是 （
）
A.动滑轮所受重力的大小为5 N
B.该滑轮组的机械效率可以达到100%
C.滑轮组的机械效率越高，拉力做功越少
D.每次提升物体时，滑轮组做的额外功为5 J
）A.动滑轮所受重力的大小为5 N
B.该滑轮组的机械效率可以达到100%
C.滑轮组的机械效率越高，拉力做功越少
D.每次提升物体时，滑轮组做的额外功为5 J
答案
7. D
解析
【分析】
要解决这道题，需利用不计绳重和摩擦时滑轮组的机械效率公式：$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{Gh}{Gh+G_{动}h}=\frac{G}{G+G_{动}}$，额外功为提升动滑轮做的功$W_{额}=G_{动}h$。结合图乙中$G=10N$时$\eta=50\%$，先算出动滑轮重力，再逐一分析各选项。
【解析】
1. 计算动滑轮重力：当$G=10N$，$\eta=50\%$，代入公式$\eta=\frac{G}{G+G_{动}}$，得$50\%=\frac{10N}{10N+G_{动}}$，解得$G_{动}=10N$，故A选项（动滑轮重力5N）错误。
2. 分析B选项：机械效率达到100%时，额外功为0，即动滑轮重力为0，实际动滑轮有重力，额外功存在，机械效率不可能达100%，B错误。
3. 分析C选项：机械效率是有用功与总功的比值，机械效率高仅说明有用功占比大，拉力做的总功（$W_{总}=\frac{W_{有}}{\eta}$）不一定少，比如提升更重物体时，总功可能更大，C错误。
4. 分析D选项：每次提升高度$h=0.5m$，额外功$W_{额}=G_{动}h=10N×0.5m=5J$，D正确。
【答案】
D
【知识点】
滑轮组机械效率、功的计算、额外功
【点评】
本题结合图像考查滑轮组机械效率的计算，关键是利用图像数据求出动滑轮重力，再结合机械效率、总功、额外功的概念分析各选项，需准确掌握相关公式和概念。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需利用不计绳重和摩擦时滑轮组的机械效率公式：$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{Gh}{Gh+G_{动}h}=\frac{G}{G+G_{动}}$，额外功为提升动滑轮做的功$W_{额}=G_{动}h$。结合图乙中$G=10N$时$\eta=50\%$，先算出动滑轮重力，再逐一分析各选项。
【解析】
1. 计算动滑轮重力：当$G=10N$，$\eta=50\%$，代入公式$\eta=\frac{G}{G+G_{动}}$，得$50\%=\frac{10N}{10N+G_{动}}$，解得$G_{动}=10N$，故A选项（动滑轮重力5N）错误。
2. 分析B选项：机械效率达到100%时，额外功为0，即动滑轮重力为0，实际动滑轮有重力，额外功存在，机械效率不可能达100%，B错误。
3. 分析C选项：机械效率是有用功与总功的比值，机械效率高仅说明有用功占比大，拉力做的总功（$W_{总}=\frac{W_{有}}{\eta}$）不一定少，比如提升更重物体时，总功可能更大，C错误。
4. 分析D选项：每次提升高度$h=0.5m$，额外功$W_{额}=G_{动}h=10N×0.5m=5J$，D正确。
【答案】
D
【知识点】
滑轮组机械效率、功的计算、额外功
【点评】
本题结合图像考查滑轮组机械效率的计算，关键是利用图像数据求出动滑轮重力，再结合机械效率、总功、额外功的概念分析各选项，需准确掌握相关公式和概念。
【难度系数】
0.5
