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23. 小楠同学用如图所示的装置测定斜面的机械效率，实验记录结果如下表：
| 实验次数 | 斜面粗糙程度 | 物体重G/N | 斜面高度h/m | 拉力F/N | 斜面长s/m | 机械效率η |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 1 | 玻璃面 | 2 | 0.1 | 0.6 | 0.5 | 66.7% |
| 2 | 玻璃面 | 2 |
| 0.8 | 0.5 | |
| 3 | 玻璃面 | 2 | 0.2 | 1.0 | 0.5 | 80.0% |
| 4 | 棉布面 | 2 | 0.2 | 1.2 | 0.5 | 66.7% |
（1）根据表格中数据，第2次实验的机械效率是
（2）分析第1、2、3次实验的数据可以得到的初步结论是：
（3）分析第4与第
| 实验次数 | 斜面粗糙程度 | 物体重G/N | 斜面高度h/m | 拉力F/N | 斜面长s/m | 机械效率η |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 1 | 玻璃面 | 2 | 0.1 | 0.6 | 0.5 | 66.7% |
| 2 | 玻璃面 | 2 |
| 0.8 | 0.5 | || 3 | 玻璃面 | 2 | 0.2 | 1.0 | 0.5 | 80.0% |
| 4 | 棉布面 | 2 | 0.2 | 1.2 | 0.5 | 66.7% |
（1）根据表格中数据，第2次实验的机械效率是
75%
。（2）分析第1、2、3次实验的数据可以得到的初步结论是：
斜面的粗糙程度相同时，斜面的坡度越大
，机械效率越大。（3）分析第4与第
3
次实验数据可知，在斜面的倾斜程度相同时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越低。答案
23. （1）75%；（2）斜面的粗糙程度相同时，斜面的坡度越大，斜面的机械效率越大；（3）3。
解析
【分析】
首先明确斜面机械效率的计算公式：$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%$，其中有用功$W_{有用}=Gh$，总功$W_{总}=Fs$。第（1）问需代入第2次实验的对应数据计算机械效率；第（2）问对比1、2、3次实验，控制斜面粗糙程度相同，改变斜面坡度（由高度$h$体现，斜面长$s$相同），分析机械效率变化得出结论；第（3）问探究斜面粗糙程度对机械效率的影响，需控制斜面倾斜程度相同，找到$h$、$s$相同的实验组进行对比。
【解析】
（1）第2次实验中，物体重$G=2N$，斜面高度$h=0.15m$，拉力$F=0.8N$，斜面长$s=0.5m$。
有用功：$W_{有用}=Gh=2N×0.15m=0.3J$，
总功：$W_{总}=Fs=0.8N×0.5m=0.4J$，
机械效率：$\eta=\frac{0.3J}{0.4J}×100\%=75\%$。
（2）第1、2、3次实验中，斜面粗糙程度均为玻璃面（相同），斜面坡度随$h$增大而变大，机械效率随之升高，因此结论为：斜面的粗糙程度相同时，斜面的坡度越大，斜面的机械效率越大。
（3）探究斜面粗糙程度对机械效率的影响，需控制斜面倾斜程度相同（$h$与$s$的比值相同），第4次实验$h=0.2m$、$s=0.5m$，与第3次实验的$h$、$s$一致，仅粗糙程度不同，因此对比第3次实验。
【答案】
（1）75%；（2）斜面的粗糙程度相同时，斜面的坡度越大，斜面的机械效率越大；（3）3
【知识点】
斜面机械效率、机械效率计算、控制变量法
【点评】
本题考查斜面机械效率的计算与实验探究，核心是掌握机械效率公式和控制变量法的应用，是力学中机械效率部分的典型基础题，注重实验数据的分析能力。
【难度系数】
0.6
首先明确斜面机械效率的计算公式：$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%$，其中有用功$W_{有用}=Gh$，总功$W_{总}=Fs$。第（1）问需代入第2次实验的对应数据计算机械效率；第（2）问对比1、2、3次实验，控制斜面粗糙程度相同，改变斜面坡度（由高度$h$体现，斜面长$s$相同），分析机械效率变化得出结论；第（3）问探究斜面粗糙程度对机械效率的影响，需控制斜面倾斜程度相同，找到$h$、$s$相同的实验组进行对比。
【解析】
（1）第2次实验中，物体重$G=2N$，斜面高度$h=0.15m$，拉力$F=0.8N$，斜面长$s=0.5m$。
有用功：$W_{有用}=Gh=2N×0.15m=0.3J$，
总功：$W_{总}=Fs=0.8N×0.5m=0.4J$，
机械效率：$\eta=\frac{0.3J}{0.4J}×100\%=75\%$。
（2）第1、2、3次实验中，斜面粗糙程度均为玻璃面（相同），斜面坡度随$h$增大而变大，机械效率随之升高，因此结论为：斜面的粗糙程度相同时，斜面的坡度越大，斜面的机械效率越大。
（3）探究斜面粗糙程度对机械效率的影响，需控制斜面倾斜程度相同（$h$与$s$的比值相同），第4次实验$h=0.2m$、$s=0.5m$，与第3次实验的$h$、$s$一致，仅粗糙程度不同，因此对比第3次实验。
【答案】
（1）75%；（2）斜面的粗糙程度相同时，斜面的坡度越大，斜面的机械效率越大；（3）3
【知识点】
斜面机械效率、机械效率计算、控制变量法
【点评】
本题考查斜面机械效率的计算与实验探究，核心是掌握机械效率公式和控制变量法的应用，是力学中机械效率部分的典型基础题，注重实验数据的分析能力。
【难度系数】
0.6
24.（西藏中考）建筑工地上工人用如图所示的装置提升重为760 N的物体。在拉力F作用下，物体在8 s内竖直匀速上升了2 m。如果动滑轮重为240 N，不计绳重和摩擦。求：
（1）物体上升的速度。
（2）滑轮组的有用功。
（3）滑轮组的机械效率。
（1）物体上升的速度。
（2）滑轮组的有用功。
（3）滑轮组的机械效率。
答案
24. （1）物体在8 s内竖直匀速上升了2 m，则物体上升的速度 $v=\dfrac{h}{t}=\dfrac{2\ \mathrm{m}}{8\ \mathrm{s}}=0.25\ \mathrm{m/s}$。
（2）滑轮组的有用功 $W_{有}=Gh=760\ \mathrm{N}×2\ \mathrm{m}=1520\ \mathrm{J}$。
（3）不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率 $\eta=\dfrac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\dfrac{W_{有}}{W_{有}+W_{额}}×100\%=\dfrac{Gh}{Gh+G_{动}h}×100\%=\dfrac{G}{G+G_{动}}×100\%=\dfrac{760\ \mathrm{N}}{760\ \mathrm{N}+240\ \mathrm{N}}×100\%=76\%$。
（2）滑轮组的有用功 $W_{有}=Gh=760\ \mathrm{N}×2\ \mathrm{m}=1520\ \mathrm{J}$。
（3）不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率 $\eta=\dfrac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\dfrac{W_{有}}{W_{有}+W_{额}}×100\%=\dfrac{Gh}{Gh+G_{动}h}×100\%=\dfrac{G}{G+G_{动}}×100\%=\dfrac{760\ \mathrm{N}}{760\ \mathrm{N}+240\ \mathrm{N}}×100\%=76\%$。
解析
【分析】
要解决本题，需分三步逐步计算：
1. 求物体上升的速度：利用速度的定义式，速度等于路程与时间的比值，这里物体上升的路程就是其上升高度，直接代入公式即可计算。
2. 求滑轮组的有用功：有用功是对提升物体做的功，公式为$W_{有}=Gh$，代入物体重力和上升高度就能算出。
3. 求滑轮组的机械效率：不计绳重和摩擦时，额外功来自克服动滑轮重力的功，总功为有用功加额外功，机械效率是有用功与总功的比值，也可简化为$\eta=\frac{G}{G+G_{动}}$，代入数值计算即可。
【解析】
（1）物体上升的速度：根据速度公式$v=\frac{h}{t}$，已知物体上升高度$h=2\ \mathrm{m}$，时间$t=8\ \mathrm{s}$，代入得：
$v=\frac{2\ \mathrm{m}}{8\ \mathrm{s}}=0.25\ \mathrm{m/s}$。
（2）滑轮组的有用功：有用功是提升物体所做的功，公式为$W_{有}=Gh$，代入$G=760\ \mathrm{N}$、$h=2\ \mathrm{m}$，得：
$W_{有}=760\ \mathrm{N}×2\ \mathrm{m}=1520\ \mathrm{J}$。
（3）滑轮组的机械效率：不计绳重和摩擦，额外功是克服动滑轮重力做的功，总功$W_{总}=W_{有}+W_{额}=Gh+G_{动}h$，因此机械效率：
$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{Gh}{Gh+G_{动}h}×100\%=\frac{G}{G+G_{动}}×100\%$，代入$G=760\ \mathrm{N}$、$G_{动}=240\ \mathrm{N}$，得：
$\eta=\frac{760\ \mathrm{N}}{760\ \mathrm{N}+240\ \mathrm{N}}×100\%=76\%$。
【答案】
（1）物体上升的速度为$0.25\ \mathrm{m/s}$；（2）滑轮组的有用功为$1520\ \mathrm{J}$；（3）滑轮组的机械效率为$76\%$。
【知识点】
速度计算、有用功、滑轮组机械效率
【点评】
本题是滑轮组相关的基础计算题，考查速度、有用功、机械效率的基本公式应用，步骤清晰，属于中考常见的基础题型，侧重对核心公式的掌握。
【难度系数】
0.6
要解决本题，需分三步逐步计算：
1. 求物体上升的速度：利用速度的定义式，速度等于路程与时间的比值，这里物体上升的路程就是其上升高度，直接代入公式即可计算。
2. 求滑轮组的有用功：有用功是对提升物体做的功，公式为$W_{有}=Gh$，代入物体重力和上升高度就能算出。
3. 求滑轮组的机械效率：不计绳重和摩擦时，额外功来自克服动滑轮重力的功，总功为有用功加额外功，机械效率是有用功与总功的比值，也可简化为$\eta=\frac{G}{G+G_{动}}$，代入数值计算即可。
【解析】
（1）物体上升的速度：根据速度公式$v=\frac{h}{t}$，已知物体上升高度$h=2\ \mathrm{m}$，时间$t=8\ \mathrm{s}$，代入得：
$v=\frac{2\ \mathrm{m}}{8\ \mathrm{s}}=0.25\ \mathrm{m/s}$。
（2）滑轮组的有用功：有用功是提升物体所做的功，公式为$W_{有}=Gh$，代入$G=760\ \mathrm{N}$、$h=2\ \mathrm{m}$，得：
$W_{有}=760\ \mathrm{N}×2\ \mathrm{m}=1520\ \mathrm{J}$。
（3）滑轮组的机械效率：不计绳重和摩擦，额外功是克服动滑轮重力做的功，总功$W_{总}=W_{有}+W_{额}=Gh+G_{动}h$，因此机械效率：
$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{Gh}{Gh+G_{动}h}×100\%=\frac{G}{G+G_{动}}×100\%$，代入$G=760\ \mathrm{N}$、$G_{动}=240\ \mathrm{N}$，得：
$\eta=\frac{760\ \mathrm{N}}{760\ \mathrm{N}+240\ \mathrm{N}}×100\%=76\%$。
【答案】
（1）物体上升的速度为$0.25\ \mathrm{m/s}$；（2）滑轮组的有用功为$1520\ \mathrm{J}$；（3）滑轮组的机械效率为$76\%$。
【知识点】
速度计算、有用功、滑轮组机械效率
【点评】
本题是滑轮组相关的基础计算题，考查速度、有用功、机械效率的基本公式应用，步骤清晰，属于中考常见的基础题型，侧重对核心公式的掌握。
【难度系数】
0.6
