5. 如图所示，用甲、乙、丙三种机械装置使同一重为$G$的物体匀速升高$2\ \mathrm{m}$，动滑轮重为$G_{\mathrm{动}}$（$G＞G_{\mathrm{动}}$），在不计绳重及摩擦的情况下，下列说法正确的是 （）


A.甲、乙的机械效率相等
B.甲比乙更省力，且$F_1=\dfrac{1}{2}F_2$
C.甲、乙、丙装置所做的有用功相等
D.若物重$G=100\ \mathrm{N}$，$F_3=50\ \mathrm{N}$，则丙的机械效率为$75\%$

C

明确三个装置的特点：甲为动滑轮，乙为定滑轮，丙为斜面，不计绳重及摩擦：
1. 选项A：甲的额外功来自动滑轮重力，需要对动滑轮做功；乙是定滑轮，无额外功，机械效率为100%，甲的机械效率小于100%，二者机械效率不相等，A错误。
2. 选项B：甲的拉力$F_1=\frac{1}{2}(G+G_{\mathrm{动}})$，乙的定滑轮不省力，$F_2=G$，因此$F_1 ≠ \frac{1}{2}F_2$，B错误。
3. 选项C：有用功为克服物体重力做的功，$W_{\mathrm{有}}=Gh$，三个装置提升同一物体G，升高高度均为2m，因此有用功相等，C正确。
4. 选项D：丙的有用功$W_{\mathrm{有}}=Gh=100\,\mathrm{N} × 2\,\mathrm{m}=200\,\mathrm{J}$，总功$W_{\mathrm{总}}=F_3 l=50\,\mathrm{N} × 5\,\mathrm{m}=250\,\mathrm{J}$，机械效率$\eta=\frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}}=\frac{200\,\mathrm{J}}{250\,\mathrm{J}} × 100\% =80\%$，不是75%，D错误。

6. 下图为《墨经》中记载的斜面引重车。绳子一端紧系在后轮，另一端绕过斜面顶端的滑轮与重物相连，重物通过绳子被从斜面的底端匀速拉到顶端。若重物重 4 000 N，斜面长2 m，高0.8 m，后轮施加在绳子上的拉力大小为2 000 N，不计绳重、滑轮与绳间的摩擦，则此过程中拉力做的功为J，该车的机械效率为，该车是一种（填“省力”或“费力”）机械。

$\boldsymbol{4000}$；$\boldsymbol{80\%}$；$\boldsymbol{费力}$

解：
拉力做的总功：
$W_{\mathrm{总}} = Fs = 2000\ \mathrm{N} × 2\ \mathrm{m} = 4000\ \mathrm{J}$
对重物做的有用功：
$W_{\mathrm{有}} = Gh = 4000\ \mathrm{N} × 0.8\ \mathrm{m} = 3200\ \mathrm{J}$
该车的机械效率：
$\eta = \dfrac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}} × 100\% = \dfrac{3200\ \mathrm{J}}{4000\ \mathrm{J}} × 100\% = 80\%$
不计摩擦时直接沿斜面拉重物的最小拉力为$F_0=\dfrac{Gh}{s}=1600\ \mathrm{N}$，使用该车时所需的动力大于该值，因此该车是费力机械。

7. 某小组“测量滑轮组机械效率”的实验装置如下图所示，得到的数据如下表所示。


(1)在实验操作中，应该拉动弹簧测力计。
(2)进行第3次测量时，弹簧测力计示数为N，机械效率约为%(保留到0.1%)。
(3)通过分析上述3组数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，，滑轮组的机械效率越高，克服动滑轮的重力所做的额外功(填“相同”或“不同”)。
(4)为提高滑轮组的机械效率，可减小轮与轴间的摩擦。若忽略摩擦，也不考虑绳重，下列方法中，还能提高滑轮组的机械效率的是。
A. 增加滑轮的个数
B. 更换质量小的动滑轮
C. 减小钩码升高的高度
D. 增大钩码升高的速度

解：
(1) 竖直向上匀速
(2) 弹簧测力计分度值为0.2N，示数为1.8；
机械效率计算：
$\eta=\frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}}×100\%=\frac{Gh}{Fs}×100\%=\frac{4\mathrm{N}×0.05\mathrm{m}}{1.8\mathrm{N}×0.15\mathrm{m}}×100\%\approx74.1$
(3) 提升的重物越重（物重越大）；相同
(4) B