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6. 用如图所示的滑轮组甲和乙分别提升物体，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（
A.若物体重力和提升高度相同，则滑轮组的机械效率相同
B.若动滑轮重力和物体重力相同，则滑轮组的机械效率相同
C.若动滑轮重力和绳端拉力相同，则滑轮组甲的机械效率高
D.若物体重力和绳端拉力相同，则滑轮组乙的机械效率高
B
）A.若物体重力和提升高度相同，则滑轮组的机械效率相同
B.若动滑轮重力和物体重力相同，则滑轮组的机械效率相同
C.若动滑轮重力和绳端拉力相同，则滑轮组甲的机械效率高
D.若物体重力和绳端拉力相同，则滑轮组乙的机械效率高
答案
B
解析
【分析】
要解决这道题，需明确不计绳重和摩擦时滑轮组机械效率的核心规律：机械效率η=W有用/W总=Gh/(Gh+G动h)=G/(G+G动)，即机械效率仅与物体重力G、动滑轮重力G动有关，与承担物重的绳子段数无关。接下来逐一分析选项：
1. 选项A：仅物体重力和提升高度相同，但未说明动滑轮重力是否相同，若动滑轮重力不同，机械效率会不同，故A错误。
2. 选项B：若动滑轮重力和物体重力都相同，代入机械效率公式，两滑轮组的机械效率必然相同，故B正确。
3. 选项C：绳端拉力F=(G+G动)/n，若动滑轮重力和拉力相同，甲的绳子段数n甲=2，乙的n乙=3，可得G甲=2F-G动，G乙=3F-G动，G乙更大；结合η=G/(G+G动)，G越大η越高，因此乙的机械效率更高，故C错误。
4. 选项D：若物体重力和拉力相同，由F=(G+G动)/n得，G动甲=2F-G，G动乙=3F-G，G动乙更大；结合η=G/(G+G动)，G相同，G动越大η越小，因此甲的机械效率更高，故D错误。
【解析】
不计绳重和摩擦时，滑轮组的额外功是提升动滑轮做的功，因此机械效率推导为：
η = W有/W总 = Gh / (Gh + G动h) = G/(G + G动)，该公式说明机械效率仅由物体重力G和动滑轮重力G动决定，与绳子段数无关。
对各选项逐一分析：
A选项：仅物体重力和提升高度相同，未明确动滑轮重力是否相同，若动滑轮重力不同，机械效率不同，A错误。
B选项：当动滑轮重力和物体重力均相同时，代入公式η=G/(G+G动)，两滑轮组的机械效率相同，B正确。
C选项：由拉力公式F=(G+G动)/n，已知G动和F相同，甲n=2、乙n=3，得G甲=2F-G动，G乙=3F-G动，G乙＞G甲；结合η=G/(G+G动)，G越大η越高，故乙的机械效率更高，C错误。
D选项：已知G和F相同，由F=(G+G动)/n得，G动甲=2F-G，G动乙=3F-G，G动乙＞G动甲；结合η=G/(G+G动)，G相同，G动越大η越小，故甲的机械效率更高，D错误。
【答案】
B
【知识点】
滑轮组机械效率、滑轮组拉力计算
【点评】
本题考查滑轮组机械效率的核心规律，关键是推导不计绳重和摩擦时的机械效率公式，明确机械效率仅与物重和动滑轮重有关，需结合拉力公式分析各选项，难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需明确不计绳重和摩擦时滑轮组机械效率的核心规律：机械效率η=W有用/W总=Gh/(Gh+G动h)=G/(G+G动)，即机械效率仅与物体重力G、动滑轮重力G动有关，与承担物重的绳子段数无关。接下来逐一分析选项：
1. 选项A：仅物体重力和提升高度相同，但未说明动滑轮重力是否相同，若动滑轮重力不同，机械效率会不同，故A错误。
2. 选项B：若动滑轮重力和物体重力都相同，代入机械效率公式，两滑轮组的机械效率必然相同，故B正确。
3. 选项C：绳端拉力F=(G+G动)/n，若动滑轮重力和拉力相同，甲的绳子段数n甲=2，乙的n乙=3，可得G甲=2F-G动，G乙=3F-G动，G乙更大；结合η=G/(G+G动)，G越大η越高，因此乙的机械效率更高，故C错误。
4. 选项D：若物体重力和拉力相同，由F=(G+G动)/n得，G动甲=2F-G，G动乙=3F-G，G动乙更大；结合η=G/(G+G动)，G相同，G动越大η越小，因此甲的机械效率更高，故D错误。
【解析】
不计绳重和摩擦时，滑轮组的额外功是提升动滑轮做的功，因此机械效率推导为：
η = W有/W总 = Gh / (Gh + G动h) = G/(G + G动)，该公式说明机械效率仅由物体重力G和动滑轮重力G动决定，与绳子段数无关。
对各选项逐一分析：
A选项：仅物体重力和提升高度相同，未明确动滑轮重力是否相同，若动滑轮重力不同，机械效率不同，A错误。
B选项：当动滑轮重力和物体重力均相同时，代入公式η=G/(G+G动)，两滑轮组的机械效率相同，B正确。
C选项：由拉力公式F=(G+G动)/n，已知G动和F相同，甲n=2、乙n=3，得G甲=2F-G动，G乙=3F-G动，G乙＞G甲；结合η=G/(G+G动)，G越大η越高，故乙的机械效率更高，C错误。
D选项：已知G和F相同，由F=(G+G动)/n得，G动甲=2F-G，G动乙=3F-G，G动乙＞G动甲；结合η=G/(G+G动)，G相同，G动越大η越小，故甲的机械效率更高，D错误。
【答案】
B
【知识点】
滑轮组机械效率、滑轮组拉力计算
【点评】
本题考查滑轮组机械效率的核心规律，关键是推导不计绳重和摩擦时的机械效率公式，明确机械效率仅与物重和动滑轮重有关，需结合拉力公式分析各选项，难度适中。
【难度系数】
0.5
7. (2024·苏州姑苏校级期中)提高机械效率可充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要意义。某科技创新小组根据生活经验，对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想：
猜想1:滑轮组的机械效率与承担动滑轮重和物重的绳子股数有关。
猜想2:提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高。
猜想3:物体提升的高度越高，滑轮组的机械效率越高。
小李利用如图所示的甲、乙滑轮组进行探究，每个滑轮质量相等，实验得到的数据如表所示。
(1) 本实验中用到的测量工具有弹簧测力计和
(2) 实验过程中，应在竖直方向上缓慢拉动弹簧测力计，使物体升高时做
(3) 第3次实验数据是用滑轮组
(4) 分析第
(5) 物理学中把机械对重物施加的力与人对机械施加的拉力的比值叫作机械效益MA，用于比较不同机械的省力程度。现用如图甲所示滑轮组匀速提升重物，不计绳重和摩擦。下列描述滑轮组的机械效率η与机械效益MA、机械效益MA与物体重力G的关系图像中，可能正确的是
猜想1:滑轮组的机械效率与承担动滑轮重和物重的绳子股数有关。
猜想2:提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高。
猜想3:物体提升的高度越高，滑轮组的机械效率越高。
小李利用如图所示的甲、乙滑轮组进行探究，每个滑轮质量相等，实验得到的数据如表所示。
(1) 本实验中用到的测量工具有弹簧测力计和
刻度尺
。(2) 实验过程中，应在竖直方向上缓慢拉动弹簧测力计，使物体升高时做
匀速
运动。(3) 第3次实验数据是用滑轮组
甲
(甲/乙)做的实验，实验中所做的有用功为0.04
J，滑轮组的机械效率约是66.7%
(结果精确到0.1%)。(4) 分析第
1、3
两次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与承担滑轮重和物重的绳子股数无关；分析表中实验数据，发现:在滑轮组一定时，提升物体越重，机械效率越高
。(5) 物理学中把机械对重物施加的力与人对机械施加的拉力的比值叫作机械效益MA，用于比较不同机械的省力程度。现用如图甲所示滑轮组匀速提升重物，不计绳重和摩擦。下列描述滑轮组的机械效率η与机械效益MA、机械效益MA与物体重力G的关系图像中，可能正确的是
A
。答案
(1) 刻度尺 (2) 匀速 (3) 甲 0.04 66.7% (4) 1、3 高 (5) A
解析
【分析】
本题围绕滑轮组机械效率的实验探究展开，需结合实验原理、操作要求、机械效率计算及相关概念分析各问题：
1. 第(1)问：测量滑轮组机械效率需测物重、拉力、物体上升高度、绳端移动距离，据此确定测量工具；
2. 第(2)问：实验时需保证拉力稳定，需匀速拉动弹簧测力计，使物体做匀速直线运动；
3. 第(3)问：根据滑轮组绳子股数特点判断所用滑轮组，再利用有用功公式W有=Gh、机械效率公式η=W有/W总计算；
4. 第(4)问：探究机械效率与绳子股数的关系需控制物重相同，对比对应实验数据；结合同一滑轮组的额外功不变，分析物重对机械效率的影响；
5. 第(5)问：根据机械效益定义和不计绳重摩擦时的拉力公式，推导MA与G、η与MA的关系，判断图像。
【解析】
(1) 测量滑轮组机械效率时，需测量物体上升的高度h和绳子自由端移动的距离s，因此除弹簧测力计外，还需刻度尺；
(2) 实验中，竖直缓慢匀速拉动弹簧测力计，使物体做匀速直线运动，此时拉力大小等于弹簧测力计示数；
(3) 第3次实验中，有用功W有=Gh=2N×0.02m=0.04J；总功W总=Fs，结合滑轮组特点，判断为甲滑轮组（绳子股数n=2）；机械效率η=W有/W总×100%=0.04J/(0.06J)×100%≈66.7%；
(4) 探究机械效率与绳子股数的关系，需控制物重相同，第1、3次实验物重相同、绳子股数不同，机械效率相同，说明无关；同一滑轮组，额外功不变，提升物体越重，有用功占总功比例越大，机械效率越高；
(5) 机械效益MA=G/F，不计绳重摩擦时F=(G+G动)/n，故MA=nG/(G+G动)，随G增大MA增大；机械效率η=G/(G+G动)，随G增大η增大，对应图像A正确。
【答案】
(1) 刻度尺 (2) 匀速 (3) 甲；0.04；66.7% (4) 1、3；高 (5) A
【知识点】
滑轮组机械效率、机械效率的影响因素、滑轮组的计算
【点评】
本题为滑轮组机械效率的综合实验题，涵盖实验工具、操作规范、机械效率计算、影响因素分析及新概念应用，需学生掌握滑轮组核心知识，具备一定的分析推导能力，是力学实验的典型题型。
【难度系数】
0.5
本题围绕滑轮组机械效率的实验探究展开，需结合实验原理、操作要求、机械效率计算及相关概念分析各问题：
1. 第(1)问：测量滑轮组机械效率需测物重、拉力、物体上升高度、绳端移动距离，据此确定测量工具；
2. 第(2)问：实验时需保证拉力稳定，需匀速拉动弹簧测力计，使物体做匀速直线运动；
3. 第(3)问：根据滑轮组绳子股数特点判断所用滑轮组，再利用有用功公式W有=Gh、机械效率公式η=W有/W总计算；
4. 第(4)问：探究机械效率与绳子股数的关系需控制物重相同，对比对应实验数据；结合同一滑轮组的额外功不变，分析物重对机械效率的影响；
5. 第(5)问：根据机械效益定义和不计绳重摩擦时的拉力公式，推导MA与G、η与MA的关系，判断图像。
【解析】
(1) 测量滑轮组机械效率时，需测量物体上升的高度h和绳子自由端移动的距离s，因此除弹簧测力计外，还需刻度尺；
(2) 实验中，竖直缓慢匀速拉动弹簧测力计，使物体做匀速直线运动，此时拉力大小等于弹簧测力计示数；
(3) 第3次实验中，有用功W有=Gh=2N×0.02m=0.04J；总功W总=Fs，结合滑轮组特点，判断为甲滑轮组（绳子股数n=2）；机械效率η=W有/W总×100%=0.04J/(0.06J)×100%≈66.7%；
(4) 探究机械效率与绳子股数的关系，需控制物重相同，第1、3次实验物重相同、绳子股数不同，机械效率相同，说明无关；同一滑轮组，额外功不变，提升物体越重，有用功占总功比例越大，机械效率越高；
(5) 机械效益MA=G/F，不计绳重摩擦时F=(G+G动)/n，故MA=nG/(G+G动)，随G增大MA增大；机械效率η=G/(G+G动)，随G增大η增大，对应图像A正确。
【答案】
(1) 刻度尺 (2) 匀速 (3) 甲；0.04；66.7% (4) 1、3；高 (5) A
【知识点】
滑轮组机械效率、机械效率的影响因素、滑轮组的计算
【点评】
本题为滑轮组机械效率的综合实验题，涵盖实验工具、操作规范、机械效率计算、影响因素分析及新概念应用，需学生掌握滑轮组核心知识，具备一定的分析推导能力，是力学实验的典型题型。
【难度系数】
0.5
8. 甲、乙两滑轮组均由一个定滑轮和一个动滑轮组成，用两滑轮组分别提升同一重物时，不计绳重和摩擦，机械效率分别为$\eta_甲=80\%$，$\eta_乙=75\%$。则两滑轮组中动滑轮的重力$G_甲:G_乙$为（
A.$3:4$
B.$4:3$
C.$4:5$
D.$5:4$
A
）A.$3:4$
B.$4:3$
C.$4:5$
D.$5:4$
答案
A 解析：$\eta_甲 =\frac{G}{G+G_甲} × 100\% = 80\%$ ①，$\eta_乙 =\frac{G}{G+G_乙} × 100\% =75\%$ ②，由①可得，$G_甲 =\frac{1}{4}G$，由②可得，$G_乙 =\frac{1}{3}G$，所以，甲、乙动滑轮的重力之比$G_甲:G_乙=\frac{1}{4}G:\frac{1}{3}G=3:4$。
解析
【分析】首先明确，不计绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率公式为$\eta=\frac{G}{G+G_{动}}$（$G$为物重，$G_{动}$为动滑轮重力）；由于甲、乙提升同一重物，物重$G$相同，因此可分别代入甲、乙的机械效率求出各自动滑轮的重力，再计算两者的比值。
【解析】不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{Gh}{Gh+G_{动}h}=\frac{G}{G+G_{动}}$（$h$为物体上升高度，可约去）。
1. 对甲滑轮组，已知$\eta_甲=80\%$，代入公式：
$80\%=\frac{G}{G+G_甲}$，即$0.8=\frac{G}{G+G_甲}$，整理得$0.8(G+G_甲)=G$，进一步推导：$0.8G+0.8G_甲=G$，移项得$0.2G=0.8G_甲$，解得$G_甲=\frac{G}{4}$。
2. 对乙滑轮组，已知$\eta_乙=75\%$，同理代入公式：
$75\%=\frac{G}{G+G_乙}$，即$0.75=\frac{G}{G+G_乙}$，整理得$0.75(G+G_乙)=G$，进一步推导：$0.75G+0.75G_乙=G$，移项得$0.25G=0.75G_乙$，解得$G_乙=\frac{G}{3}$。
3. 计算动滑轮重力之比：$G_甲:G_乙=\frac{G}{4}:\frac{G}{3}=3:4$。
【答案】A
【知识点】滑轮组的机械效率、动滑轮重力计算
【点评】本题考查滑轮组机械效率的基础计算，核心是掌握不计绳重和摩擦时机械效率与物重、动滑轮重的关系，通过公式推导即可求解，属于常规基础题。
【难度系数】0.6
【解析】不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{Gh}{Gh+G_{动}h}=\frac{G}{G+G_{动}}$（$h$为物体上升高度，可约去）。
1. 对甲滑轮组，已知$\eta_甲=80\%$，代入公式：
$80\%=\frac{G}{G+G_甲}$，即$0.8=\frac{G}{G+G_甲}$，整理得$0.8(G+G_甲)=G$，进一步推导：$0.8G+0.8G_甲=G$，移项得$0.2G=0.8G_甲$，解得$G_甲=\frac{G}{4}$。
2. 对乙滑轮组，已知$\eta_乙=75\%$，同理代入公式：
$75\%=\frac{G}{G+G_乙}$，即$0.75=\frac{G}{G+G_乙}$，整理得$0.75(G+G_乙)=G$，进一步推导：$0.75G+0.75G_乙=G$，移项得$0.25G=0.75G_乙$，解得$G_乙=\frac{G}{3}$。
3. 计算动滑轮重力之比：$G_甲:G_乙=\frac{G}{4}:\frac{G}{3}=3:4$。
【答案】A
【知识点】滑轮组的机械效率、动滑轮重力计算
【点评】本题考查滑轮组机械效率的基础计算，核心是掌握不计绳重和摩擦时机械效率与物重、动滑轮重的关系，通过公式推导即可求解，属于常规基础题。
【难度系数】0.6
