登录
$W_1$、$W_2$,功率的大小分别为$P_1$、$P_2$,关于它们之间的大小关系说法正确的是
(
A.$W_1 ＜ W_2$ $P_1 ＜ P_2$
B.$W_1 ＞ W_2$ $P_1 ＞ P_2$
C.$W_1 = W_2$ $P_1 = P_2$
D.$W_1 ＜ W_2$ $P_1 ＞ P_2$
(
C
)A.$W_1 ＜ W_2$ $P_1 ＜ P_2$
B.$W_1 ＞ W_2$ $P_1 ＞ P_2$
C.$W_1 = W_2$ $P_1 = P_2$
D.$W_1 ＜ W_2$ $P_1 ＞ P_2$
答案
4.C 一个人先后两次用同样大小的力,将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离,由 W=Fs 可知,人对物体做的功相等,即 $W_1=W_2$;由于两次所用的时间相同,由 $P=\frac{W}{t}$ 可知, $P_1=P_2$,故选 C。
解析
【分析】要比较两次做功和功率的大小，需依据功的公式$W=Fs$和功率的公式$P=\frac{W}{t}$分析。题目中两次所用的力大小相同，移动的距离$s$相等，可据此判断功的关系；同时两次移动相同距离所用的时间相同，可据此判断功率的关系。
【解析】1. 功的计算：根据功的计算公式$W=Fs$，两次的力$F$大小相等，移动的距离$s$也相等，因此两次做的功$W_1=Fs$，$W_2=Fs$，故$W_1=W_2$。2. 功率的计算：根据功率的计算公式$P=\frac{W}{t}$，两次移动相同距离所用的时间$t$相同，且已得出$W_1=W_2$，因此功率$P_1=\frac{W_1}{t}$，$P_2=\frac{W_2}{t}$，故$P_1=P_2$。综上，$W_1=W_2$，$P_1=P_2$，对应选项C。
【答案】C
【知识点】功的计算、功率的计算
【点评】本题考查功和功率的基础应用，核心是牢记功和功率的计算公式，明确题目给出的力、距离、时间的等量关系，即可快速得出结论，属于基础题型。
【难度系数】0.7
【解析】1. 功的计算：根据功的计算公式$W=Fs$，两次的力$F$大小相等，移动的距离$s$也相等，因此两次做的功$W_1=Fs$，$W_2=Fs$，故$W_1=W_2$。2. 功率的计算：根据功率的计算公式$P=\frac{W}{t}$，两次移动相同距离所用的时间$t$相同，且已得出$W_1=W_2$，因此功率$P_1=\frac{W_1}{t}$，$P_2=\frac{W_2}{t}$，故$P_1=P_2$。综上，$W_1=W_2$，$P_1=P_2$，对应选项C。
【答案】C
【知识点】功的计算、功率的计算
【点评】本题考查功和功率的基础应用，核心是牢记功和功率的计算公式，明确题目给出的力、距离、时间的等量关系，即可快速得出结论，属于基础题型。
【难度系数】0.7
5.「2026广东东莞月考，★☆」如图所示，小明分别用甲、乙滑轮把同一桶沙提升相同高度。用甲滑轮所做的有用功为$W_1$，机械效率为$\eta_1$；用乙滑轮所做的有用功为$W_2$，机械效率为$\eta_2$，若不计绳重与摩擦，则（
A.$W_1=W_2$ $\eta_1=\eta_2$
B.$W_1＞W_2$ $\eta_1＞\eta_2$
C.$W_1＜W_2$ $\eta_1=\eta_2$
D.$W_1=W_2$ $\eta_1＞\eta_2$
D
）A.$W_1=W_2$ $\eta_1=\eta_2$
B.$W_1＞W_2$ $\eta_1＞\eta_2$
C.$W_1＜W_2$ $\eta_1=\eta_2$
D.$W_1=W_2$ $\eta_1＞\eta_2$
答案
5.D 小明分别用甲、乙滑轮把同一桶沙提升相同高度,两种情况所做的有用功相同,即 $W_1=W_2$;若不计绳重及摩擦,用甲滑轮做的总功为提升沙和桶做的功,用乙滑轮做的总功为提升沙、桶及动滑轮做的功;两种情况的有用功相同,用乙滑轮做的额外功较多,所以乙滑轮机械效率较低,即 $\eta_1＞\eta_2$,故选 D。
解析
【分析】
要解决此题，需明确有用功、额外功、总功及机械效率的概念。首先，提升同一桶沙，沙的重力相同，提升高度相同，根据有用功公式可判断有用功的大小；再区分定滑轮和动滑轮的额外功来源，定滑轮不计绳重摩擦时额外功可忽略，动滑轮需额外提升动滑轮，由此比较总功，最后根据机械效率公式判断机械效率的大小关系。
【解析】
1. 有用功计算：同一桶沙的重力$ G $相同，提升高度$ h $相同，根据有用功公式$ W_{有用}=Gh $，可知两种情况的有用功相等，即$ W_1 = W_2 $。
2. 总功与额外功分析：甲是定滑轮，不计绳重与摩擦时，额外功为0，总功等于有用功；乙是动滑轮，不计绳重与摩擦时，额外功是提升动滑轮所做的功，因此总功$ W_{总乙}=W_{有用} + W_{额外（动滑轮）} $，故$ W_{总甲} ＜ W_{总乙} $。
3. 机械效率比较：机械效率公式为$ \eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}} $，由于有用功相同，总功越小机械效率越高，因此$ \eta_1 ＞ \eta_2 $。
【答案】
D
【知识点】
机械效率、有用功与额外功
【点评】
本题结合定滑轮和动滑轮考查机械效率的比较，核心是明确有用功和额外功的来源，理解机械效率的物理意义，属于基础应用题型，难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决此题，需明确有用功、额外功、总功及机械效率的概念。首先，提升同一桶沙，沙的重力相同，提升高度相同，根据有用功公式可判断有用功的大小；再区分定滑轮和动滑轮的额外功来源，定滑轮不计绳重摩擦时额外功可忽略，动滑轮需额外提升动滑轮，由此比较总功，最后根据机械效率公式判断机械效率的大小关系。
【解析】
1. 有用功计算：同一桶沙的重力$ G $相同，提升高度$ h $相同，根据有用功公式$ W_{有用}=Gh $，可知两种情况的有用功相等，即$ W_1 = W_2 $。
2. 总功与额外功分析：甲是定滑轮，不计绳重与摩擦时，额外功为0，总功等于有用功；乙是动滑轮，不计绳重与摩擦时，额外功是提升动滑轮所做的功，因此总功$ W_{总乙}=W_{有用} + W_{额外（动滑轮）} $，故$ W_{总甲} ＜ W_{总乙} $。
3. 机械效率比较：机械效率公式为$ \eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}} $，由于有用功相同，总功越小机械效率越高，因此$ \eta_1 ＞ \eta_2 $。
【答案】
D
【知识点】
机械效率、有用功与额外功
【点评】
本题结合定滑轮和动滑轮考查机械效率的比较，核心是明确有用功和额外功的来源，理解机械效率的物理意义，属于基础应用题型，难度适中。
【难度系数】
0.5
6.「2026 广东广州越秀月考，★★☆」图甲中力$F_1$水平拉动重为$G$的物体A在水平路面匀速移动了$s$。改用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动了$s$，拉力为$F_2$（如图乙所示）。此过程滑轮组（
A.总功为$F_2s$
B.额外功为$F_1s$
C.机械效率为$\dfrac{Gs}{F_2 × 3s}$
D.额外功为$3F_2s - F_1s$
D
）A.总功为$F_2s$
B.额外功为$F_1s$
C.机械效率为$\dfrac{Gs}{F_2 × 3s}$
D.额外功为$3F_2s - F_1s$
答案
6.D 图甲中,物体做匀速直线运动,所受拉力和摩擦力互相平衡,则 $F_1=f$;图乙中,同一物体在同一路面上做匀速直线运动,则物体 A 受到的滑动摩擦力仍为 $f=F_1$;由图乙可知, $n=3$,所以绳子自由端通过的距离 $s'=3s$,该滑轮组的总功 $W_总=F_2s'=F_2×3s=3F_2s$,故 A 错误;滑轮组的有用功 $W_有=fs=F_1s$,额外功 $W_额=W_总-W_有=3F_2s-F_1s$,故 B 错误,D 正确;该滑轮组的机械效率 $\eta=\frac{W_有}{W_总}=\frac{F_1s}{3F_2s}=\frac{F_1}{3F_2}$,故 C 错误。
解析
【分析】
首先，图甲中物体A匀速移动，根据二力平衡，拉力$F_1$等于物体A受到的滑动摩擦力$f$，即$f=F_1$。图乙中，同一物体在同一路面匀速移动，滑动摩擦力大小不变，仍为$f=F_1$。接着观察滑轮组，动滑轮上承担拉力的绳子段数$n=3$，因此绳子自由端移动的距离为物体移动距离的3倍，即$s_{\mathrm{绳}}=3s$。再结合总功、有用功、额外功和机械效率的计算公式，逐一分析选项即可得出结论。
【解析】
1. 确定滑动摩擦力：图甲中物体A匀速运动，由二力平衡得$f=F_1$；图乙中同一物体在同一路面，滑动摩擦力不变，仍为$f=F_1$。
2. 计算总功：图乙中滑轮组的绳子段数$n=3$，绳子自由端移动距离$s_{\mathrm{绳}}=3s$，总功$W_{\mathrm{总}}=F_2s_{\mathrm{绳}}=F_2×3s=3F_2s$，故A选项（总功为$F_2s$）错误。
3. 计算有用功和额外功：水平滑轮组的有用功是克服摩擦力做的功，即$W_{\mathrm{有}}=fs=F_1s$；额外功$W_{\mathrm{额}}=W_{\mathrm{总}}-W_{\mathrm{有}}=3F_2s-F_1s$，故B选项（额外功为$F_1s$）错误，D选项正确。
4. 计算机械效率：机械效率$\eta=\frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}}=\frac{F_1s}{3F_2s}=\frac{F_1}{3F_2}$，故C选项错误。
【答案】
D
【知识点】
滑轮组机械效率、功的计算、滑动摩擦力
【点评】
本题考查水平滑轮组的功与机械效率计算，核心是明确水平使用滑轮组时有用功的来源是克服摩擦力做功，需准确判断绳子段数，区分水平与竖直滑轮组的功的计算差异，避免概念混淆。
【难度系数】
0.5
首先，图甲中物体A匀速移动，根据二力平衡，拉力$F_1$等于物体A受到的滑动摩擦力$f$，即$f=F_1$。图乙中，同一物体在同一路面匀速移动，滑动摩擦力大小不变，仍为$f=F_1$。接着观察滑轮组，动滑轮上承担拉力的绳子段数$n=3$，因此绳子自由端移动的距离为物体移动距离的3倍，即$s_{\mathrm{绳}}=3s$。再结合总功、有用功、额外功和机械效率的计算公式，逐一分析选项即可得出结论。
【解析】
1. 确定滑动摩擦力：图甲中物体A匀速运动，由二力平衡得$f=F_1$；图乙中同一物体在同一路面，滑动摩擦力不变，仍为$f=F_1$。
2. 计算总功：图乙中滑轮组的绳子段数$n=3$，绳子自由端移动距离$s_{\mathrm{绳}}=3s$，总功$W_{\mathrm{总}}=F_2s_{\mathrm{绳}}=F_2×3s=3F_2s$，故A选项（总功为$F_2s$）错误。
3. 计算有用功和额外功：水平滑轮组的有用功是克服摩擦力做的功，即$W_{\mathrm{有}}=fs=F_1s$；额外功$W_{\mathrm{额}}=W_{\mathrm{总}}-W_{\mathrm{有}}=3F_2s-F_1s$，故B选项（额外功为$F_1s$）错误，D选项正确。
4. 计算机械效率：机械效率$\eta=\frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}}=\frac{F_1s}{3F_2s}=\frac{F_1}{3F_2}$，故C选项错误。
【答案】
D
【知识点】
滑轮组机械效率、功的计算、滑动摩擦力
【点评】
本题考查水平滑轮组的功与机械效率计算，核心是明确水平使用滑轮组时有用功的来源是克服摩擦力做功，需准确判断绳子段数，区分水平与竖直滑轮组的功的计算差异，避免概念混淆。
【难度系数】
0.5
7. 核心素养「★★☆」将图中的滑轮以不同的绕线方式组装成甲、乙滑轮组(甲比乙省力)。小明分别用甲、乙滑轮组,在5 s内将重为50 N的物体竖直匀速提升0.2 m。每个滑轮重为4 N,忽略绳重和摩擦,下列说法正确的是 (
A.使用甲滑轮组时绳子自由端的拉力为27 N
B.使用乙滑轮组时的绳子自由端移动了0.6 m
C.使用甲滑轮组时绳子自由端拉力的功率比乙的大
D.两个滑轮组的机械效率相等
D
)A.使用甲滑轮组时绳子自由端的拉力为27 N
B.使用乙滑轮组时的绳子自由端移动了0.6 m
C.使用甲滑轮组时绳子自由端拉力的功率比乙的大
D.两个滑轮组的机械效率相等
答案
7.D 将图中的滑轮以不同的绕线方式组装成甲、乙滑轮组(甲比乙省力),由 $F=\frac{1}{n}(G+G_动)$ 可知, $G+G_动$ 不变,甲比乙省力,说明甲滑轮组绳子承担物重的有效股数比乙的多,甲滑轮组绳子承担物重的有效股数为 3,乙滑轮组绳子承担物重的有效股数为 2。使用甲滑轮组时,绳子自由端的拉力 $F_甲=\frac{1}{3}(G+G_动)=\frac{1}{3}×(50\ \mathrm{N}+4\ \mathrm{N})=18\ \mathrm{N}$,故 A 错误;使用乙滑轮组时,绳子自由端移动的距离 $s_乙=2h=2×0.2\ \mathrm{m}=0.4\ \mathrm{m}$,故 B 错误;忽略绳重及摩擦,克服物体重力做的功为有用功,克服物体重力和动滑轮重力做的功为总功,由 $W_有=Gh$ 和 $W_总=(G+G_动)h$ 可知,两滑轮组绳子自由端的拉力做的有用功和总功都相等,时间相同,所以两个滑轮组绳子自由端拉力的功率和机械效率相同,故 C 错误,D 正确。
解析
【分析】
要解决本题，需先根据“甲比乙省力”确定甲、乙滑轮组承担物重的绳子段数$n$：省力越多，$n$越大，故甲的$n=3$，乙的$n=2$。再结合滑轮组的拉力公式、绳子移动距离公式、功率公式、机械效率公式逐一分析选项，明确各物理量的计算方法及影响因素。
【解析】
已知物体重力$G=50\ \mathrm{N}$，动滑轮总重$G_动=4\ \mathrm{N}$，提升高度$h=0.2\ \mathrm{m}$，时间$t=5\ \mathrm{s}$，忽略绳重和摩擦。
1. 确定绳子段数：甲比乙省力，说明甲承担物重的绳子段数更多，故$n_甲=3$，$n_乙=2$。
2. 分析选项A：甲滑轮组的拉力$F_甲=\frac{1}{n_甲}(G+G_动)=\frac{1}{3}×(50\ \mathrm{N}+4\ \mathrm{N})=18\ \mathrm{N}≠27\ \mathrm{N}$，A错误。
3. 分析选项B：乙滑轮组绳子自由端移动距离$s_乙=n_乙h=2×0.2\ \mathrm{m}=0.4\ \mathrm{m}≠0.6\ \mathrm{m}$，B错误。
4. 分析选项C：有用功$W_有=Gh=50\ \mathrm{N}×0.2\ \mathrm{m}=10\ \mathrm{J}$，总功$W_总=(G+G_动)h=(50\ \mathrm{N}+4\ \mathrm{N})×0.2\ \mathrm{m}=10.8\ \mathrm{J}$，功率$P=\frac{W_总}{t}$，甲、乙的总功和时间均相同，故功率相等，C错误。
5. 分析选项D：机械效率$\eta=\frac{W_有}{W_总}=\frac{Gh}{(G+G_动)h}=\frac{G}{G+G_动}$，甲、乙的$G$和$G_动$均相同，故机械效率相等，D正确。
【答案】
D
【知识点】
滑轮组拉力计算、滑轮组机械效率、功率计算
【点评】
本题考查滑轮组相关物理量的计算，核心是确定承担物重的绳子段数，理解机械效率和功率的影响因素，需熟练运用滑轮组的基本公式，属于中等难度的基础题。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需先根据“甲比乙省力”确定甲、乙滑轮组承担物重的绳子段数$n$：省力越多，$n$越大，故甲的$n=3$，乙的$n=2$。再结合滑轮组的拉力公式、绳子移动距离公式、功率公式、机械效率公式逐一分析选项，明确各物理量的计算方法及影响因素。
【解析】
已知物体重力$G=50\ \mathrm{N}$，动滑轮总重$G_动=4\ \mathrm{N}$，提升高度$h=0.2\ \mathrm{m}$，时间$t=5\ \mathrm{s}$，忽略绳重和摩擦。
1. 确定绳子段数：甲比乙省力，说明甲承担物重的绳子段数更多，故$n_甲=3$，$n_乙=2$。
2. 分析选项A：甲滑轮组的拉力$F_甲=\frac{1}{n_甲}(G+G_动)=\frac{1}{3}×(50\ \mathrm{N}+4\ \mathrm{N})=18\ \mathrm{N}≠27\ \mathrm{N}$，A错误。
3. 分析选项B：乙滑轮组绳子自由端移动距离$s_乙=n_乙h=2×0.2\ \mathrm{m}=0.4\ \mathrm{m}≠0.6\ \mathrm{m}$，B错误。
4. 分析选项C：有用功$W_有=Gh=50\ \mathrm{N}×0.2\ \mathrm{m}=10\ \mathrm{J}$，总功$W_总=(G+G_动)h=(50\ \mathrm{N}+4\ \mathrm{N})×0.2\ \mathrm{m}=10.8\ \mathrm{J}$，功率$P=\frac{W_总}{t}$，甲、乙的总功和时间均相同，故功率相等，C错误。
5. 分析选项D：机械效率$\eta=\frac{W_有}{W_总}=\frac{Gh}{(G+G_动)h}=\frac{G}{G+G_动}$，甲、乙的$G$和$G_动$均相同，故机械效率相等，D正确。
【答案】
D
【知识点】
滑轮组拉力计算、滑轮组机械效率、功率计算
【点评】
本题考查滑轮组相关物理量的计算，核心是确定承担物重的绳子段数，理解机械效率和功率的影响因素，需熟练运用滑轮组的基本公式，属于中等难度的基础题。
【难度系数】
0.5
