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1. 不计绳重，用桶从井中提水的时候，对
如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来的桶带有一些水，这时对桶做的功是
水
做的功是有用功，对桶
做的功是额外功。如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来的桶带有一些水，这时对桶做的功是
有用
功，对水做的功是额外
功。上述两种情况，总功都是拉
力所做的功。答案
水 桶 有用 额外 拉
解析
【分析】
解决这道题的核心是紧扣有用功、额外功的定义，判断的关键是明确不同场景下的做功目的：首先回忆相关概念，有用功是为了达成我们的做功目的，必须做的、对我们有用的功；额外功是并非我们需要，但不得不额外做的功。第一场景的目的是从井里提水，我们最终想要得到的是水，因此对水做的功是有用功，而装水的桶不是本次提水的目标，对桶做的功属于额外功。第二场景的目的是从井里捞桶，我们想要得到的是桶，因此此时对桶做的功是有用功，桶上附带的水不是本次捞桶的目标，对水做的功属于额外功。两种场景下，我们施加的拉力都要把物体提上来，总功就是拉力所做的功。
【解析】
1. 提水场景：做功目的是将水从井中提出，因此对水做的功是有用功；为了提水必须携带桶，对桶做的功不是本次目标所需，属于额外功。
2. 捞桶场景：做功目的是将桶从井中捞出，因此对桶做的功是有用功；桶附带的水不是本次捞桶的目标，对水做的功属于额外功。
3. 两种场景中，人施加的拉力作用在绳/桶上，完成整个做功过程的总功就是拉力做的功。
按照对应逻辑依次填入空即可得到结果。
【答案】
水 桶 有用 额外 拉
【知识点】
有用功判断；额外功判断；总功定义
【点评】
本题属于机械功部分的基础概念辨析题，易错点是忽略“做功目的”这个判断核心，误以为桶永远对应额外功，要注意同一物体在不同做功目标下，对应的功的属性会发生变化，解题时先明确场景的核心目标就能快速区分两类功。
【难度系数】
0.9
解决这道题的核心是紧扣有用功、额外功的定义，判断的关键是明确不同场景下的做功目的：首先回忆相关概念，有用功是为了达成我们的做功目的，必须做的、对我们有用的功；额外功是并非我们需要，但不得不额外做的功。第一场景的目的是从井里提水，我们最终想要得到的是水，因此对水做的功是有用功，而装水的桶不是本次提水的目标，对桶做的功属于额外功。第二场景的目的是从井里捞桶，我们想要得到的是桶，因此此时对桶做的功是有用功，桶上附带的水不是本次捞桶的目标，对水做的功属于额外功。两种场景下，我们施加的拉力都要把物体提上来，总功就是拉力所做的功。
【解析】
1. 提水场景：做功目的是将水从井中提出，因此对水做的功是有用功；为了提水必须携带桶，对桶做的功不是本次目标所需，属于额外功。
2. 捞桶场景：做功目的是将桶从井中捞出，因此对桶做的功是有用功；桶附带的水不是本次捞桶的目标，对水做的功属于额外功。
3. 两种场景中，人施加的拉力作用在绳/桶上，完成整个做功过程的总功就是拉力做的功。
按照对应逻辑依次填入空即可得到结果。
【答案】
水 桶 有用 额外 拉
【知识点】
有用功判断；额外功判断；总功定义
【点评】
本题属于机械功部分的基础概念辨析题，易错点是忽略“做功目的”这个判断核心，误以为桶永远对应额外功，要注意同一物体在不同做功目标下，对应的功的属性会发生变化，解题时先明确场景的核心目标就能快速区分两类功。
【难度系数】
0.9
2. 某滑轮组的机械效率为$80\%$表示的含义是
用该滑轮组做功时有用功占总功的 80%
，当它完成1000J的总功时，所做的有用功为800
J，若克服动滑轮的重力所做的功是150J，则克服摩擦和绳重所做的功是50
J.答案
用该滑轮组做功时有用功占总功的 80% 800 50
解析
【分析】
首先从机械效率的定义入手，机械效率本身就是有用功和总功的比值，因此第一空直接对应其物理含义即可。第二空已知总功和机械效率，直接对机械效率公式做变形，代入数值就能算出有用功。第三空利用总功、有用功、额外功的关系，先求出全部额外功的总和，再减去已知的克服动滑轮重力做的功，剩下的就是克服摩擦和绳重做的功，整个解题逻辑顺着定义推导即可完成。
【解析】
1. 机械效率的物理意义：机械效率是有用功与总功的比值，因此该滑轮组机械效率为80%的含义是：用该滑轮组做功时有用功占总功的80%。
2. 计算有用功：已知总功$W_{总}=1000\mathrm{J}$，机械效率$\eta=80\%$，由$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}$变形可得：
$W_{有}=\eta W_{总}=80\% × 1000\mathrm{J}=800\mathrm{J}$
3. 计算克服摩擦和绳重的功：总功等于有用功与所有额外功之和，因此总额外功$W_{额总}=W_{总}-W_{有}=1000\mathrm{J}-800\mathrm{J}=200\mathrm{J}$。
额外功分为克服动滑轮重力做功、克服摩擦和绳重做功两部分，因此克服摩擦和绳重的功：
$W_{f}=W_{额总}-W_{动}=200\mathrm{J}-150\mathrm{J}=50\mathrm{J}$
【答案】
用该滑轮组做功时有用功占总功的80%；800；50
【知识点】
机械效率定义；总功与额外功关系
【点评】
本题是滑轮组机械效率的基础题型，重点考察机械效率的基本概念和简单运算，只要理清总功、有用功、不同类型额外功的包含关系，牢记对应公式就可以顺利求解，属于入门级的核心考点。
【难度系数】
0.8
首先从机械效率的定义入手，机械效率本身就是有用功和总功的比值，因此第一空直接对应其物理含义即可。第二空已知总功和机械效率，直接对机械效率公式做变形，代入数值就能算出有用功。第三空利用总功、有用功、额外功的关系，先求出全部额外功的总和，再减去已知的克服动滑轮重力做的功，剩下的就是克服摩擦和绳重做的功，整个解题逻辑顺着定义推导即可完成。
【解析】
1. 机械效率的物理意义：机械效率是有用功与总功的比值，因此该滑轮组机械效率为80%的含义是：用该滑轮组做功时有用功占总功的80%。
2. 计算有用功：已知总功$W_{总}=1000\mathrm{J}$，机械效率$\eta=80\%$，由$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}$变形可得：
$W_{有}=\eta W_{总}=80\% × 1000\mathrm{J}=800\mathrm{J}$
3. 计算克服摩擦和绳重的功：总功等于有用功与所有额外功之和，因此总额外功$W_{额总}=W_{总}-W_{有}=1000\mathrm{J}-800\mathrm{J}=200\mathrm{J}$。
额外功分为克服动滑轮重力做功、克服摩擦和绳重做功两部分，因此克服摩擦和绳重的功：
$W_{f}=W_{额总}-W_{动}=200\mathrm{J}-150\mathrm{J}=50\mathrm{J}$
【答案】
用该滑轮组做功时有用功占总功的80%；800；50
【知识点】
机械效率定义；总功与额外功关系
【点评】
本题是滑轮组机械效率的基础题型，重点考察机械效率的基本概念和简单运算，只要理清总功、有用功、不同类型额外功的包含关系，牢记对应公式就可以顺利求解，属于入门级的核心考点。
【难度系数】
0.8
3. (2024·亭湖区模拟)如图甲所示,分别将A、B两个完全相同的物体拉到斜面顶端,做功情况如图乙所示,对物体A做的总功是
3
J,对物体A做的有用功是2
J,对物体B做功的机械效率是80%
.答案
3 2 80%
解析
【分析】
首先结合图乙的图例区分A、B对应的做功柱状图：灰色柱代表物体A的做功数据，白色柱代表物体B的做功数据。第一步直接读取A的总功数值；第二步根据总功、有用功、额外功的关系W总=W有+W额，计算A的有用功；第三步注意两个物体完全相同，被拉到同一斜面顶端，提升高度h一致，因此二者的有用功相等，再利用机械效率公式η=W有/W总计算B的机械效率即可。
【解析】
1. 由图乙可直接读取，代表A总功的灰色柱状图对应数值为3J，因此对物体A做的总功是3J。
2. 由图乙可知，对A做的额外功是1J，根据总功的构成W总A = W有A + W额A，可得对A做的有用功：
W有A = W总A - W额A = 3J - 1J = 2J。
3. A、B是完全相同的物体，被拉到同一斜面顶端，提升的高度相同，由W有=Gh可知，对B做的有用功和对A做的有用功相等，即W有B=W有A=2J。由图乙可知对B做的总功是2.5J，因此对B做功的机械效率：
η_B = W有B / W总B ×100% = 2J / 2.5J ×100% = 80%。
【答案】
3；2；80%
【知识点】
有用功与额外功；机械效率计算
【点评】
本题结合柱状图直观呈现做功数据，考察斜面相关的功和机械效率计算，解题核心是抓住“完全相同的物体提升相同高度时有用功相等”的隐含条件，避免错误重新计算B的有用功，难度适中。
【难度系数】
0.7
首先结合图乙的图例区分A、B对应的做功柱状图：灰色柱代表物体A的做功数据，白色柱代表物体B的做功数据。第一步直接读取A的总功数值；第二步根据总功、有用功、额外功的关系W总=W有+W额，计算A的有用功；第三步注意两个物体完全相同，被拉到同一斜面顶端，提升高度h一致，因此二者的有用功相等，再利用机械效率公式η=W有/W总计算B的机械效率即可。
【解析】
1. 由图乙可直接读取，代表A总功的灰色柱状图对应数值为3J，因此对物体A做的总功是3J。
2. 由图乙可知，对A做的额外功是1J，根据总功的构成W总A = W有A + W额A，可得对A做的有用功：
W有A = W总A - W额A = 3J - 1J = 2J。
3. A、B是完全相同的物体，被拉到同一斜面顶端，提升的高度相同，由W有=Gh可知，对B做的有用功和对A做的有用功相等，即W有B=W有A=2J。由图乙可知对B做的总功是2.5J，因此对B做功的机械效率：
η_B = W有B / W总B ×100% = 2J / 2.5J ×100% = 80%。
【答案】
3；2；80%
【知识点】
有用功与额外功；机械效率计算
【点评】
本题结合柱状图直观呈现做功数据，考察斜面相关的功和机械效率计算，解题核心是抓住“完全相同的物体提升相同高度时有用功相等”的隐含条件，避免错误重新计算B的有用功，难度适中。
【难度系数】
0.7
4.分别用杠杆、斜面和滑轮组将同一物体提升到相同高度，对物体所做的有用功 （
A.杠杆最多
B.斜面最多
C.滑轮组最多
D.一样多
D
）A.杠杆最多
B.斜面最多
C.滑轮组最多
D.一样多
答案
D
解析
【分析】
我们首先要明确这道题的核心逻辑：先抓住有用功的定义，再对应题干给出的条件推导结果。首先本题的工作目的是提升物体，对应的有用功就是克服物体重力做的功，计算公式为$W_{有用}=Gh$。题干明确说明是同一物体、提升到相同高度，也就是G和h两个量都完全相等，代入公式就能直接得到三种机械的有用功完全相同，不需要被题干里的不同机械类型干扰，不同机械只会改变额外功和总功的大小，不会影响对物体做的有用功。
【解析】
解：使用机械提升物体时，为了完成提升物体的目标，必须对物体做的功就是有用功，本题中有用功的本质是克服物体重力所做的功，对应的计算公式为：
$W_{有用}=Gh$
根据题干条件：被提升的是同一物体，因此物体重力G大小不变，且最终提升的高度h也完全相同，代入公式可得，使用杠杆、斜面、滑轮组三种机械时，对物体做的有用功完全相等。
因此选项A、B、C错误，选项D正确。
【答案】
D
【知识点】
有用功的概念，功的计算公式
【点评】
本题是基础的概念辨析题，易错点是容易混淆有用功和总功，误以为不同机械的做功多少存在差异，实际上不同机械的区别仅体现在额外功的多少，总功会因此不同，但只要满足提升同一物体、上升高度相同的条件，有用功就完全一致，解题时要紧扣有用功的核心定义，排除无关条件的干扰。
【难度系数】
0.9
我们首先要明确这道题的核心逻辑：先抓住有用功的定义，再对应题干给出的条件推导结果。首先本题的工作目的是提升物体，对应的有用功就是克服物体重力做的功，计算公式为$W_{有用}=Gh$。题干明确说明是同一物体、提升到相同高度，也就是G和h两个量都完全相等，代入公式就能直接得到三种机械的有用功完全相同，不需要被题干里的不同机械类型干扰，不同机械只会改变额外功和总功的大小，不会影响对物体做的有用功。
【解析】
解：使用机械提升物体时，为了完成提升物体的目标，必须对物体做的功就是有用功，本题中有用功的本质是克服物体重力所做的功，对应的计算公式为：
$W_{有用}=Gh$
根据题干条件：被提升的是同一物体，因此物体重力G大小不变，且最终提升的高度h也完全相同，代入公式可得，使用杠杆、斜面、滑轮组三种机械时，对物体做的有用功完全相等。
因此选项A、B、C错误，选项D正确。
【答案】
D
【知识点】
有用功的概念，功的计算公式
【点评】
本题是基础的概念辨析题，易错点是容易混淆有用功和总功，误以为不同机械的做功多少存在差异，实际上不同机械的区别仅体现在额外功的多少，总功会因此不同，但只要满足提升同一物体、上升高度相同的条件，有用功就完全一致，解题时要紧扣有用功的核心定义，排除无关条件的干扰。
【难度系数】
0.9
5. 两台机械所做的总功之比为$2:1$，它们的机械效率之比为$3:4$，则它们所做的有用功之比为（
A.$2:1$
B.$3:4$
C.$8:3$
D.$3:2$
D
）A.$2:1$
B.$3:4$
C.$8:3$
D.$3:2$
答案
D
解析
【分析】
这道题是求两台机械的有用功之比，我们首先要关联已知的总功、机械效率和待求的有用功的关系：第一步先回忆机械效率的定义公式，机械效率是有用功和总功的比值，将公式变形就能得到有用功的表达式；第二步把两台机械的有用功分别用变形后的公式写出，再做比值，代入题目给出的总功之比、机械效率之比的数值，就能直接计算出有用功的比值，选出对应选项。
【解析】
解：已知两台机械的总功之比$W_{总1}:W_{总2}=2:1$，机械效率之比$\eta_1:\eta_2=3:4$。
根据机械效率的定义公式 $\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$，变形可得有用功的计算式：$W_{有用}=\eta · W_{总}$。
因此两台机械的有用功之比为：
$\frac{W_{有用1}}{W_{有用2}} = \frac{\eta_1 W_{总1}}{\eta_2 W_{总2}} = \frac{\eta_1}{\eta_2} × \frac{W_{总1}}{W_{总2}} = \frac{3}{4} × \frac{2}{1} = \frac{3}{2}$
即有用功之比为$3:2$。
【答案】D
【知识点】
机械效率公式；物理量比例计算
【点评】
本题属于机械效率模块的基础比例计算题，核心考查对机械效率定义式的变形应用，解题时只需牢记三者的对应关系，代入比值计算即可，注意不要颠倒分子分母的顺序，避免出现计算结果倒置的低级错误。
【难度系数】0.8
这道题是求两台机械的有用功之比，我们首先要关联已知的总功、机械效率和待求的有用功的关系：第一步先回忆机械效率的定义公式，机械效率是有用功和总功的比值，将公式变形就能得到有用功的表达式；第二步把两台机械的有用功分别用变形后的公式写出，再做比值，代入题目给出的总功之比、机械效率之比的数值，就能直接计算出有用功的比值，选出对应选项。
【解析】
解：已知两台机械的总功之比$W_{总1}:W_{总2}=2:1$，机械效率之比$\eta_1:\eta_2=3:4$。
根据机械效率的定义公式 $\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$，变形可得有用功的计算式：$W_{有用}=\eta · W_{总}$。
因此两台机械的有用功之比为：
$\frac{W_{有用1}}{W_{有用2}} = \frac{\eta_1 W_{总1}}{\eta_2 W_{总2}} = \frac{\eta_1}{\eta_2} × \frac{W_{总1}}{W_{总2}} = \frac{3}{4} × \frac{2}{1} = \frac{3}{2}$
即有用功之比为$3:2$。
【答案】D
【知识点】
机械效率公式；物理量比例计算
【点评】
本题属于机械效率模块的基础比例计算题，核心考查对机械效率定义式的变形应用，解题时只需牢记三者的对应关系，代入比值计算即可，注意不要颠倒分子分母的顺序，避免出现计算结果倒置的低级错误。
【难度系数】0.8
6.(2024·扬州)如图所示,工人用动滑轮匀速提升重为400N的窗玻璃,所用的竖直拉力为250N,窗玻璃上升的高度为10m,用时50s.求:
(1)所做的有用功$W_{\mathrm{有用}}$.
(2)工人所用拉力的功率$P$.
(3)动滑轮的机械效率$\eta$.
(1)所做的有用功$W_{\mathrm{有用}}$.
(2)工人所用拉力的功率$P$.
(3)动滑轮的机械效率$\eta$.
答案
解:(1)所做的有用功$W_{有用}=G_{物}h=400\mathrm{N}×10\mathrm{m}=4000\mathrm{J}.$
(2)绳端移动的距离$s=nh=2×10\mathrm{m}=20\mathrm{m},$
则拉力做的总功$W_{总}=Fs=250\mathrm{N}×20\mathrm{m}=5000\mathrm{J},$
工人所用拉力的功率$P=\dfrac{W_{总}}{t}=\dfrac{5000\mathrm{J}}{50\mathrm{s}}=100\mathrm{W}.$
(3)动滑轮的机械效率
$\eta=\dfrac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%=\dfrac{4000\mathrm{J}}{5000\mathrm{J}}×100\%=80\%.$
(2)绳端移动的距离$s=nh=2×10\mathrm{m}=20\mathrm{m},$
则拉力做的总功$W_{总}=Fs=250\mathrm{N}×20\mathrm{m}=5000\mathrm{J},$
工人所用拉力的功率$P=\dfrac{W_{总}}{t}=\dfrac{5000\mathrm{J}}{50\mathrm{s}}=100\mathrm{W}.$
(3)动滑轮的机械效率
$\eta=\dfrac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%=\dfrac{4000\mathrm{J}}{5000\mathrm{J}}×100\%=80\%.$
解析
【分析】
这是一道动滑轮相关的力学基础计算题，我们可以分三步有序求解：
1. 第一问求有用功：有用功是提升重物时对目标重物做的功，直接套用有用功公式$W_{\mathrm{有用}}=Gh$，代入已知的物重和窗玻璃上升高度即可算出结果。
2. 第二问求拉力的功率：首先判断该动滑轮承担物重的绳子段数$n=2$，由此得到绳端移动距离$s=nh$，先算出绳子自由端移动的距离，再用总功公式$W_{\mathrm{总}}=Fs$算出拉力做的总功，最后根据功率定义式$P=\frac{W_{\mathrm{总}}}{t}$，代入总功和做功时间就能得到拉力的功率。
3. 第三问求动滑轮的机械效率：机械效率的定义是有用功与总功的比值，直接代入前两步算出的有用功和总功，乘以100%即可得到机械效率。
【解析】
解：
(1) 计算所做的有用功：
已知窗玻璃重力$G=400\mathrm{N}$，上升高度$h=10\mathrm{m}$，代入有用功公式：
$W_{\mathrm{有用}}=Gh=400\mathrm{N} × 10\mathrm{m}=4000\mathrm{J}$
(2) 计算工人所用拉力的功率：
该动滑轮承担物重的绳子段数$n=2$，因此绳端移动的距离：
$s=nh=2× 10\mathrm{m}=20\mathrm{m}$
拉力做的总功：
$W_{\mathrm{总}}=Fs=250\mathrm{N} × 20\mathrm{m}=5000\mathrm{J}$
已知做功时间$t=50\mathrm{s}$，代入功率公式：
$P=\dfrac{W_{\mathrm{总}}}{t}=\dfrac{5000\mathrm{J}}{50\mathrm{s}}=100\mathrm{W}$
(3) 计算动滑轮的机械效率：
根据机械效率的定义：
$\eta=\dfrac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{总}}} × 100\% =\dfrac{4000\mathrm{J}}{5000\mathrm{J}} × 100\% =80\%$
【答案】
(1) 所做的有用功为$4000\mathrm{J}$；(2) 工人所用拉力的功率为$100\mathrm{W}$；(3) 动滑轮的机械效率为$80\%$
【知识点】
有用功计算，功率计算，动滑轮机械效率
【点评】
本题是滑轮机械效率板块的经典基础题型，属于中考高频考点，解题核心是准确判断动滑轮的绳子段数，清晰区分有用功、总功的物理意义，代入对应公式即可顺利求解，是学生必须熟练掌握的常规计算题。
【难度系数】
0.8
这是一道动滑轮相关的力学基础计算题，我们可以分三步有序求解：
1. 第一问求有用功：有用功是提升重物时对目标重物做的功，直接套用有用功公式$W_{\mathrm{有用}}=Gh$，代入已知的物重和窗玻璃上升高度即可算出结果。
2. 第二问求拉力的功率：首先判断该动滑轮承担物重的绳子段数$n=2$，由此得到绳端移动距离$s=nh$，先算出绳子自由端移动的距离，再用总功公式$W_{\mathrm{总}}=Fs$算出拉力做的总功，最后根据功率定义式$P=\frac{W_{\mathrm{总}}}{t}$，代入总功和做功时间就能得到拉力的功率。
3. 第三问求动滑轮的机械效率：机械效率的定义是有用功与总功的比值，直接代入前两步算出的有用功和总功，乘以100%即可得到机械效率。
【解析】
解：
(1) 计算所做的有用功：
已知窗玻璃重力$G=400\mathrm{N}$，上升高度$h=10\mathrm{m}$，代入有用功公式：
$W_{\mathrm{有用}}=Gh=400\mathrm{N} × 10\mathrm{m}=4000\mathrm{J}$
(2) 计算工人所用拉力的功率：
该动滑轮承担物重的绳子段数$n=2$，因此绳端移动的距离：
$s=nh=2× 10\mathrm{m}=20\mathrm{m}$
拉力做的总功：
$W_{\mathrm{总}}=Fs=250\mathrm{N} × 20\mathrm{m}=5000\mathrm{J}$
已知做功时间$t=50\mathrm{s}$，代入功率公式：
$P=\dfrac{W_{\mathrm{总}}}{t}=\dfrac{5000\mathrm{J}}{50\mathrm{s}}=100\mathrm{W}$
(3) 计算动滑轮的机械效率：
根据机械效率的定义：
$\eta=\dfrac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{总}}} × 100\% =\dfrac{4000\mathrm{J}}{5000\mathrm{J}} × 100\% =80\%$
【答案】
(1) 所做的有用功为$4000\mathrm{J}$；(2) 工人所用拉力的功率为$100\mathrm{W}$；(3) 动滑轮的机械效率为$80\%$
【知识点】
有用功计算，功率计算，动滑轮机械效率
【点评】
本题是滑轮机械效率板块的经典基础题型，属于中考高频考点，解题核心是准确判断动滑轮的绳子段数，清晰区分有用功、总功的物理意义，代入对应公式即可顺利求解，是学生必须熟练掌握的常规计算题。
【难度系数】
0.8
