1. 同一个物理过程，由于人们的主观需要不同，做功的类型也不同。如用桶在井中打水，克服桶的重力做功是(有用功/额外功，下同)，克服水的重力做功是；若在井中捞水桶，克服桶的重力做功是，克服水的重力做功是。利用机械(能/不能)省功。机械效率η是指，表示，永远100%。

1. 额外功 有用功 有用功 额外功 不能 有用功与总功的百分比 总功中有用功所占的比例 ＜

【分析】
首先明确有用功和额外功的定义：有用功是人们为达到某一目的必须做的功，额外功是无需但不得不做的功。结合两个做功场景分析：打水时目的是获取水，因此克服水的重力做功是有用功，克服桶的重力做功是额外功；捞水桶时目的是捞桶，因此克服桶的重力做功是有用功，克服桶内残留水的重力做功是额外功。再结合功的原理和机械效率的概念：使用任何机械都不能省功；机械效率是有用功与总功的比值，反映总功中有用功的占比，因额外功不可避免，机械效率永远小于100%。
【解析】
根据有用功、额外功的定义及相关物理概念：
1. 打水时，目的是得到水，故克服桶的重力做功是额外功，克服水的重力做功是有用功；
2. 捞水桶时，目的是捞起桶，故克服桶的重力做功是有用功，克服桶内水的重力做功是额外功；
3. 由功的原理可知，利用机械不能省功；
4. 机械效率η是指有用功与总功的百分比，表示总功中有用功所占的比例，由于额外功的存在，机械效率永远小于100%。
【答案】
额外功 有用功 有用功 额外功 不能 有用功与总功的百分比 总功中有用功所占的比例 ＜
【知识点】
有用功与额外功、功的原理、机械效率
【点评】
本题考查功和效率部分的基础概念，需结合具体做功场景区分有用功与额外功，是对核心概念的基础应用，难度较低。
【难度系数】
0.3

2. 如图所示，工人师傅用40 N的拉力F竖直向上拉动绳子，使物体在2 s内匀速提升了2 m，若动滑轮重10 N，不计绳重和摩擦，有用功为J，额外功为J，总功为J，总功率为W，滑轮组的机械效率为%。

2. 140 20 160 80 87.5

【分析】
要解决本题，需先明确动滑轮的受力特点，确定各物理量的计算逻辑：首先通过动滑轮的受力平衡求出物体重力，再分别计算有用功、额外功、总功，最后计算总功率和机械效率。关键是明确拉力移动的距离与物体上升高度的关系，以及各功的定义。
【解析】
1. 求物体重力：动滑轮匀速运动，受力平衡，向上的两段绳子拉力总和等于物体与动滑轮的总重力，即 $2F = G_{物} + G_{动}$，代入数据得 $G_{物}=2×40N -10N=70N$。
2. 有用功：有用功是提升物体做的功，公式为 $W_{有}=G_{物}h$，代入得 $W_{有}=70N×2m=140J$。
3. 额外功：不计绳重和摩擦，额外功是提升动滑轮做的功，公式为 $W_{额}=G_{动}h$，代入得 $W_{额}=10N×2m=20J$。
4. 总功：拉力移动的距离 $s=2h=2×2m=4m$，总功公式为 $W_{总}=Fs$，代入得 $W_{总}=40N×4m=160J$。
5. 总功率：总功率公式为 $P=\frac{W_{总}}{t}$，代入得 $P=\frac{160J}{2s}=80W$。
6. 机械效率：机械效率公式为 $\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%$，代入得 $\eta=\frac{140J}{160J}×100\%=87.5\%$。
【答案】
140；20；160；80；87.5
【知识点】
动滑轮的功；机械效率；功率计算
【点评】
本题考查动滑轮相关的功、功率及机械效率的计算，核心是掌握动滑轮的受力关系和距离关系，区分有用功、额外功和总功，属于基础力学综合题，难度适中。
【难度系数】
0.6

3. 使用两种不同机械完成相同的任务时，数据如图所示，则甲的机械效率乙的机械效率(大于/等于/小于)，甲机械做的总功是J；乙机械做的总功是J。(结果保留一位小数)

3. 小于 2 500 2 133.3

【分析】
要解决该问题，需利用机械效率公式$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$，且总功$W_{总}=W_{有用}+W_{额外}$。题目中两种机械完成相同任务，隐含它们的有用功相等。先分别计算甲、乙的总功和机械效率，再比较机械效率大小。
【解析】
1. 计算甲机械的总功：
甲的有用功$W_{有用甲}=1600J$，额外功$W_{额外甲}=900J$，根据总功公式得：
$W_{总甲}=W_{有用甲}+W_{额外甲}=1600J + 900J=2500J$。
2. 计算甲的机械效率：
$\eta_{甲}=\frac{W_{有用甲}}{W_{总甲}}=\frac{1600J}{2500J}=64\%$。
3. 计算乙机械的总功：
因两种机械完成相同任务，故乙的有用功$W_{有用乙}=W_{有用甲}=1600J$。由图知乙的额外功占总功的25%，则有用功占总功的$1-25\%=75\%$，即$W_{有用乙}=75\% × W_{总乙}$，因此：
$W_{总乙}=\frac{W_{有用乙}}{75\%}=\frac{1600J}{0.75}\approx2133.3J$。
4. 计算乙的机械效率并比较：
$\eta_{乙}=\frac{W_{有用乙}}{W_{总乙}}=\frac{1600J}{2133.3J}\approx75\%$，因为$64\%＜75\%$，所以甲的机械效率小于乙的机械效率。
【答案】
小于；2500；2133.3
【知识点】
机械效率、总功与有用功
【点评】
本题考查机械效率的基础计算，核心是掌握总功、有用功、额外功的关系，以及利用“相同任务对应有用功相等”的隐含条件解题，计算时需注意结果保留一位小数的要求。
【难度系数】
0.5

4.（内蒙古中考）如图所示，固定的斜面长$s=2\ \mathrm{m}$，高$h=0.5\ \mathrm{m}$，沿斜面向上用50 N的拉力在4 s内把一个重60 N的物体从斜面底端匀速拉到顶端，这一过程中 （）

A.对物体做的有用功为120 J
B.物体受的摩擦力为50 N
C.拉力做功的功率为25 W
D.斜面的机械效率为70%

4. C

【分析】
本题考查斜面的功、功率、机械效率及摩擦力的计算，需先明确各物理量的计算公式，再逐一计算各选项对应的物理量，判断选项正误。首先回忆相关公式：有用功$W_{有用}=Gh$，总功$W_{总}=Fs$，额外功$W_{额}=W_{总}-W_{有用}$，摩擦力$f=\frac{W_{额}}{s}$，功率$P=\frac{W_{总}}{t}$，机械效率$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%$。接下来分别计算各选项涉及的物理量，对比选项得出正确答案。
【解析】
1. 计算有用功：根据公式$W_{有用}=Gh$，代入$G=60\ \mathrm{N}$，$h=0.5\ \mathrm{m}$，得$W_{有用}=60\ \mathrm{N}×0.5\ \mathrm{m}=30\ \mathrm{J}$，故选项A错误。
2. 计算总功与功率：总功$W_{总}=Fs=50\ \mathrm{N}×2\ \mathrm{m}=100\ \mathrm{J}$，拉力的功率$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{100\ \mathrm{J}}{4\ \mathrm{s}}=25\ \mathrm{W}$，故选项C正确。
3. 计算摩擦力：额外功$W_{额}=W_{总}-W_{有用}=100\ \mathrm{J}-30\ \mathrm{J}=70\ \mathrm{J}$，额外功是克服摩擦力做的功，因此摩擦力$f=\frac{W_{额}}{s}=\frac{70\ \mathrm{J}}{2\ \mathrm{m}}=35\ \mathrm{N}$，故选项B错误。
4. 计算机械效率：$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%=\frac{30\ \mathrm{J}}{100\ \mathrm{J}}×100\%=30\%$，故选项D错误。
综上，正确答案为C。
【答案】
C
【知识点】
斜面机械效率、功的计算、功率的计算
【点评】
本题是斜面相关的综合计算题，核心是掌握有用功、总功、额外功、功率、机械效率的计算公式，通过分步计算逐一分析选项，属于基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.6

5.（无锡中考）如图所示，用滑轮组匀速提升重为200 N的物体，拉力F为125 N，物体升高的高度为4 m，不计绳重和摩擦，则在此过程中，下列说法中正确的是（）

A.总功为800 J
B.动滑轮重为5 N
C.绳端移动的距离为4 m
D.滑轮组的机械效率为80%

5. D

【分析】
要解决这道题，首先需确定滑轮组中承担物重的绳子段数n，再根据滑轮组的相关公式（绳端移动距离s=nh、总功W总=Fs、动滑轮重G动=nF-G物、机械效率η=W有/W总=Gh/(Fs)），逐一计算各选项对应的物理量，判断选项的正误。
【解析】
1. 确定绳子段数：观察滑轮组，动滑轮上承担物重的绳子段数n=2。
2. 分析选项C：绳端移动距离s=nh=2×4m=8m，故C错误。
3. 分析选项A：总功W总=Fs=125N×8m=1000J，故A错误。
4. 分析选项B：不计绳重和摩擦，拉力F=(G物+G动)/n，因此动滑轮重G动=nF-G物=2×125N -200N=50N，故B错误。
5. 分析选项D：有用功W有=Gh=200N×4m=800J，机械效率η=W有/W总×100%=800J/1000J×100%=80%，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
滑轮组机械效率、滑轮组的功、滑轮组拉力计算
【点评】
本题考查滑轮组的相关计算，关键是正确判断承担物重的绳子段数，熟练运用总功、有用功、机械效率的计算公式，属于中等难度的中考题型，需注意公式的灵活应用。
【难度系数】
0.6

6. (南通中考)如图,工人用330 N的拉力,使用定滑轮将质量为30 kg的物体6 s内匀速吊起3 m,g取10 N/kg。求:
(1) 物体上升的速度。
(2) 工人做功的功率。
(3) 定滑轮的机械效率。

课后作业 KEHOUZUOYE ★★★★★

6. (1) 物体上升的速度$v=\frac{h}{t}=\frac{3\ \mathrm{m}}{6\ \mathrm{s}}=0.5\ \mathrm{m/s}$
(2) 使用定滑轮,拉力端移动距离$s=h=3\ \mathrm{m}$,拉力做的总功$W_总=Fs=330\ \mathrm{N}×3\ \mathrm{m}=990\ \mathrm{J}$;拉力做功功率$P=\frac{W_总}{t}=\frac{990\ \mathrm{J}}{6\ \mathrm{s}}=165\ \mathrm{W}$
(3) 物体重力$G=mg=30\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=300\ \mathrm{N}$,克服物体重力做的有用功$W_{有用}=Gh=300\ \mathrm{N}×3\ \mathrm{m}=900\ \mathrm{J}$,定滑轮的机械效率$\eta=\frac{W_{有用}}{W_总}×100\%=\frac{900\ \mathrm{J}}{990\ \mathrm{J}}×100\%≈90.9\%$

【分析】
本题是定滑轮相关的力学计算，分三个小问逐步求解：①求物体上升速度，利用速度公式，物体上升的路程为吊起高度，代入时间即可计算；②求工人做功的功率，需先根据定滑轮特点确定拉力移动距离，计算总功后，用功率公式求解；③求定滑轮的机械效率，需先算出物体重力和有用功，再结合总功，利用机械效率公式计算。
【解析】
(1) 根据速度公式 $ v = \frac{h}{t} $，代入数据得：
$ v = \frac{3\ \mathrm{m}}{6\ \mathrm{s}} = 0.5\ \mathrm{m/s} $
(2) 定滑轮不省距离，拉力端移动距离 $ s = h = 3\ \mathrm{m} $，拉力做的总功：
$ W_总 = Fs = 330\ \mathrm{N} × 3\ \mathrm{m} = 990\ \mathrm{J} $
拉力做功的功率：
$ P = \frac{W_总}{t} = \frac{990\ \mathrm{J}}{6\ \mathrm{s}} = 165\ \mathrm{W} $
(3) 物体重力 $ G = mg = 30\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 300\ \mathrm{N} $，克服物体重力的有用功：
$ W_{有用} = Gh = 300\ \mathrm{N} × 3\ \mathrm{m} = 900\ \mathrm{J} $
定滑轮的机械效率：
$ \eta = \frac{W_{有用}}{W_总} × 100\% = \frac{900\ \mathrm{J}}{990\ \mathrm{J}} × 100\% \approx 90.9\% $
【答案】
(1) $ 0.5\ \mathrm{m/s} $；(2) $ 165\ \mathrm{W} $；(3) 约 $ 90.9\% $
【知识点】
速度计算、功率计算、机械效率
【点评】
本题考查定滑轮的基础计算，需掌握定滑轮的特点，区分有用功与总功，熟练运用速度、功率、机械效率的公式，属于力学基础题型。
【难度系数】
0.6