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一、有用功和额外功
1. 将钩码提升一定的高度是我们的工作目的，动滑轮对钩码的拉力所做的功叫作有用功，用
2. 总功等于有用功与额外功之和，即
3. 使用任何机械都
1. 将钩码提升一定的高度是我们的工作目的，动滑轮对钩码的拉力所做的功叫作有用功，用
$W_{有用}$
表示。弹簧测力计的拉力所做的功，叫作总功，用$W_{总}$
表示。用动滑轮提升钩码时，我们还不可避免地要克服动滑轮本身所受的重力以及摩擦力等因素的影响而多做一些功，这部分功叫作额外功
，用$W_{额外}$表示。2. 总功等于有用功与额外功之和，即
$W_{总}=W_{有用}+W_{额外}$
。3. 使用任何机械都
不能省功
。答案
一、1.$W_{有用}$ $W_{总}$ 额外功
2.$W_{总}=W_{有用}+W_{额外}$
3.不能省功
2.$W_{总}=W_{有用}+W_{额外}$
3.不能省功
解析
【分析】
这道题是机械功相关的基础概念填空题，解题时只需要对应回忆课本中有用功、额外功、总功的定义、符号、三者的数量关系，以及功的原理的内容，逐一匹配题干的描述就能完成填空，属于直接考察基础识记的题型，没有复杂推导。
【解析】
1. 根据有用功的定义：为了达成工作目的，对目标物体做的功叫做有用功，规定其符号为$W_{有用}$；弹簧测力计的拉力是我们使用机械时施加的动力，动力做的全部功叫做总功，符号为$W_{总}$；使用机械时，我们不需要但又不得不做的功，也就是克服机械自重、摩擦等因素多做的功，叫做额外功。
2. 总功是动力做的全部功，其中一部分用于完成我们的工作目的（即有用功），另一部分用于克服机械自重、摩擦等做额外的消耗，因此总功等于有用功与额外功之和，表达式为$W_{总}=W_{有用}+W_{额外}$。
3. 这是功的原理的核心结论：使用任何机械都不能省功，不存在总功小于有用功的机械。
【答案】
1.$W_{有用}$ $W_{总}$ 额外功
2.$W_{总}=W_{有用}+W_{额外}$
3.不能省功
【知识点】
有用功定义；总功与额外功；功的原理
【点评】
本题属于机械效率章节的入门级基础概念考察题，全部考点都来自课本原文的基础定义，主要目的是帮助学生区分三个功的概念，为后续机械效率的计算学习打下基础，只要牢记课本基础内容即可轻松得分。
【难度系数】
0.9
这道题是机械功相关的基础概念填空题，解题时只需要对应回忆课本中有用功、额外功、总功的定义、符号、三者的数量关系，以及功的原理的内容，逐一匹配题干的描述就能完成填空，属于直接考察基础识记的题型，没有复杂推导。
【解析】
1. 根据有用功的定义：为了达成工作目的，对目标物体做的功叫做有用功，规定其符号为$W_{有用}$；弹簧测力计的拉力是我们使用机械时施加的动力，动力做的全部功叫做总功，符号为$W_{总}$；使用机械时，我们不需要但又不得不做的功，也就是克服机械自重、摩擦等因素多做的功，叫做额外功。
2. 总功是动力做的全部功，其中一部分用于完成我们的工作目的（即有用功），另一部分用于克服机械自重、摩擦等做额外的消耗，因此总功等于有用功与额外功之和，表达式为$W_{总}=W_{有用}+W_{额外}$。
3. 这是功的原理的核心结论：使用任何机械都不能省功，不存在总功小于有用功的机械。
【答案】
1.$W_{有用}$ $W_{总}$ 额外功
2.$W_{总}=W_{有用}+W_{额外}$
3.不能省功
【知识点】
有用功定义；总功与额外功；功的原理
【点评】
本题属于机械效率章节的入门级基础概念考察题，全部考点都来自课本原文的基础定义，主要目的是帮助学生区分三个功的概念，为后续机械效率的计算学习打下基础，只要牢记课本基础内容即可轻松得分。
【难度系数】
0.9
二、机械效率
1. 物理学中，将有用功跟总功的比值叫作机械效率。公式为
2. 有用功总是小于总功，所以机械效率总是
1. 物理学中，将有用功跟总功的比值叫作机械效率。公式为
$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$
。2. 有用功总是小于总功，所以机械效率总是
小于1
。答案
二、1.$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$
2.小于1
2.小于1
解析
【分析】
这道题考查机械效率的基础核心概念，解题时直接紧扣题干给出的定义提示推导即可：第一空题干已经明确说明机械效率是有用功跟总功的比值，只需要对应物理量的符号写出比值形式的公式即可；第二空结合总功的构成，总功是有用功和额外功的和，使用任何机械都必然要做额外功，因此有用功必然小于总功，二者的比值也就是机械效率自然就小于1。
【解析】
1. 根据机械效率的定义：物理学中将有用功跟总功的比值定义为机械效率，机械效率的符号为$\eta$，因此对应的计算公式为$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$。
2. 使用机械做功时，不可避免需要克服机械自身重力、部件间的摩擦等做额外功，总功等于有用功与额外功之和，因此总有$W_{有用}＜W_{总}$，代入机械效率公式可得$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}＜1$，即机械效率总是小于1。
【答案】
1.$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$；2.小于1
【知识点】
机械效率公式；机械效率的特点
【点评】
本题属于机械效率章节的入门基础概念题，无复杂计算，直接考查课本核心定义，能够帮助学生夯实对机械效率的基础认知，避免出现“机械效率可以等于1、大于1”的常见认知误区。
【难度系数】
0.9
这道题考查机械效率的基础核心概念，解题时直接紧扣题干给出的定义提示推导即可：第一空题干已经明确说明机械效率是有用功跟总功的比值，只需要对应物理量的符号写出比值形式的公式即可；第二空结合总功的构成，总功是有用功和额外功的和，使用任何机械都必然要做额外功，因此有用功必然小于总功，二者的比值也就是机械效率自然就小于1。
【解析】
1. 根据机械效率的定义：物理学中将有用功跟总功的比值定义为机械效率，机械效率的符号为$\eta$，因此对应的计算公式为$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$。
2. 使用机械做功时，不可避免需要克服机械自身重力、部件间的摩擦等做额外功，总功等于有用功与额外功之和，因此总有$W_{有用}＜W_{总}$，代入机械效率公式可得$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}＜1$，即机械效率总是小于1。
【答案】
1.$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$；2.小于1
【知识点】
机械效率公式；机械效率的特点
【点评】
本题属于机械效率章节的入门基础概念题，无复杂计算，直接考查课本核心定义，能够帮助学生夯实对机械效率的基础认知，避免出现“机械效率可以等于1、大于1”的常见认知误区。
【难度系数】
0.9
例1 如图所示，物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦，若每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是(
A.甲更省力，甲的机械效率大
B.乙更省力，机械效率一样大
C.乙更省力，乙的机械效率大
D.甲更省力，机械效率一样大
B
)A.甲更省力，甲的机械效率大
B.乙更省力，机械效率一样大
C.乙更省力，乙的机械效率大
D.甲更省力，机械效率一样大
答案
答案:B
解析:$F_{甲}=\dfrac{1}{2}(G_{物}+G_{轮})$，$F_{乙}=\dfrac{1}{3}(G_{物}+G_{轮})$，
所以$F_{甲}＞F_{乙}$，乙更省力。动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，由$W_{额外}=G_{轮}h$，$W_{有用}=G_{物}h$，可知甲、乙利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同、总功相同，由$\eta=\dfrac{W_{有用}}{W_{总}}$，可知两个滑轮组的机械效率一样大。
关键提示
1. 影响滑轮组机械效率的有关因素：
(1)物重：同一滑轮组，提升的物体越重，机械效率越大。
(2)动滑轮重：不同滑轮组，提升物重相同时，动滑轮越重，机械效率越小。
2. 影响滑轮组机械效率的无关因素：有用功或额外功的多少、机械的省力情况、物体移动的距离、绳子股数等。
3. 不要认为滑轮组不变，滑轮组的机械效率就不变。对于同一滑轮组，提升的物重不同，机械效率也不同。
解析:$F_{甲}=\dfrac{1}{2}(G_{物}+G_{轮})$，$F_{乙}=\dfrac{1}{3}(G_{物}+G_{轮})$，
所以$F_{甲}＞F_{乙}$，乙更省力。动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，由$W_{额外}=G_{轮}h$，$W_{有用}=G_{物}h$，可知甲、乙利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同、总功相同，由$\eta=\dfrac{W_{有用}}{W_{总}}$，可知两个滑轮组的机械效率一样大。
关键提示
1. 影响滑轮组机械效率的有关因素：
(1)物重：同一滑轮组，提升的物体越重，机械效率越大。
(2)动滑轮重：不同滑轮组，提升物重相同时，动滑轮越重，机械效率越小。
2. 影响滑轮组机械效率的无关因素：有用功或额外功的多少、机械的省力情况、物体移动的距离、绳子股数等。
3. 不要认为滑轮组不变，滑轮组的机械效率就不变。对于同一滑轮组，提升的物重不同，机械效率也不同。
解析
【分析】
解题时我们分两步走：第一步先判断两个滑轮组的省力情况，首先数出甲、乙滑轮组中承担动滑轮和物重的绳子段数，不计绳重和摩擦时，滑轮组的拉力满足$F=\frac{1}{n}(G_{物}+G_{轮})$，代入两个滑轮组的n值就能比较拉力大小，判断谁更省力。第二步判断机械效率大小，不计绳重摩擦时，额外功仅来自克服动滑轮重力的做功，已知两个滑轮组的物重相同、动滑轮重也相同，提升相同高度时有用功、额外功都相等，结合机械效率的定义就能得出两者机械效率的关系，最终选出正确选项。
【解析】
1. 比较拉力大小：
甲滑轮组承担物重的绳子段数$n_甲=2$，乙滑轮组承担物重的绳子段数$n_乙=3$。
不计绳重及摩擦，拉力计算公式为$F=\frac{1}{n}(G_{物}+G_{轮})$，已知提起的物体质量相同则$G_{物}$相同，每个滑轮质量相同则动滑轮重力$G_{轮}$相同，代入得：
$F_{甲}=\frac{1}{2}(G_{物}+G_{轮})$，$F_{乙}=\frac{1}{3}(G_{物}+G_{轮})$
显然$F_{甲}＞F_{乙}$，因此乙滑轮组更省力。
2. 比较机械效率大小：
设提升物体的高度为h，有用功是克服物体重力做的功：$W_{有用}=G_{物}h$，因为$G_{物}$相同、提升高度h相同，所以甲乙的有用功相等。
不计绳重及摩擦，额外功是克服动滑轮重力做的功：$W_{额外}=G_{轮}h$，因为$G_{轮}$相同、h相同，所以甲乙的额外功也相等。
总功$W_{总}=W_{有用}+W_{额外}$，因此甲乙的总功相等。
根据机械效率公式$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$，可得两个滑轮组的机械效率一样大。
综上可知乙更省力，机械效率一样大，选B。
【答案】
B
【知识点】
滑轮组省力计算，机械效率影响因素
【点评】
本题是滑轮组的基础常规考题，易错点是不少同学会错误认为越省力的滑轮组机械效率越高，实际上本题中物重、动滑轮重均相同，不计绳重摩擦时，滑轮组的机械效率和绕线方式、绳子股数无关，明确机械效率的核心影响因素是物重和动滑轮自重是解题关键。
【难度系数】
0.8
解题时我们分两步走：第一步先判断两个滑轮组的省力情况，首先数出甲、乙滑轮组中承担动滑轮和物重的绳子段数，不计绳重和摩擦时，滑轮组的拉力满足$F=\frac{1}{n}(G_{物}+G_{轮})$，代入两个滑轮组的n值就能比较拉力大小，判断谁更省力。第二步判断机械效率大小，不计绳重摩擦时，额外功仅来自克服动滑轮重力的做功，已知两个滑轮组的物重相同、动滑轮重也相同，提升相同高度时有用功、额外功都相等，结合机械效率的定义就能得出两者机械效率的关系，最终选出正确选项。
【解析】
1. 比较拉力大小：
甲滑轮组承担物重的绳子段数$n_甲=2$，乙滑轮组承担物重的绳子段数$n_乙=3$。
不计绳重及摩擦，拉力计算公式为$F=\frac{1}{n}(G_{物}+G_{轮})$，已知提起的物体质量相同则$G_{物}$相同，每个滑轮质量相同则动滑轮重力$G_{轮}$相同，代入得：
$F_{甲}=\frac{1}{2}(G_{物}+G_{轮})$，$F_{乙}=\frac{1}{3}(G_{物}+G_{轮})$
显然$F_{甲}＞F_{乙}$，因此乙滑轮组更省力。
2. 比较机械效率大小：
设提升物体的高度为h，有用功是克服物体重力做的功：$W_{有用}=G_{物}h$，因为$G_{物}$相同、提升高度h相同，所以甲乙的有用功相等。
不计绳重及摩擦，额外功是克服动滑轮重力做的功：$W_{额外}=G_{轮}h$，因为$G_{轮}$相同、h相同，所以甲乙的额外功也相等。
总功$W_{总}=W_{有用}+W_{额外}$，因此甲乙的总功相等。
根据机械效率公式$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$，可得两个滑轮组的机械效率一样大。
综上可知乙更省力，机械效率一样大，选B。
【答案】
B
【知识点】
滑轮组省力计算，机械效率影响因素
【点评】
本题是滑轮组的基础常规考题，易错点是不少同学会错误认为越省力的滑轮组机械效率越高，实际上本题中物重、动滑轮重均相同，不计绳重摩擦时，滑轮组的机械效率和绕线方式、绳子股数无关，明确机械效率的核心影响因素是物重和动滑轮自重是解题关键。
【难度系数】
0.8
