1 不计绳重,用桶从井中提水的时候,对
如果桶掉到井里,从井里捞桶时,捞上来的桶带有一些水,这时对桶做的功是
水
做的功是有用功,对桶
做的功是额外功;如果桶掉到井里,从井里捞桶时,捞上来的桶带有一些水,这时对桶做的功是
有用
功,对水做的功是额外
功。答案
水 桶 有用 额外
解析
【分析】首先明确有用功和额外功的定义:有用功是为达到做功目的必须做的功,额外功是不需要但不得不做的功。分两种场景分析:①提水时,目的是获得水,因此对水做的功是有用功;提水时必须带动桶,对桶做的功是额外功。②捞桶时,目的是捞起桶,因此对桶做的功是有用功;桶带的水是额外负担,对水做的功是额外功。
【解析】根据有用功和额外功的定义:1. 用桶提水,我们的目标是将水提上来,所以对水做的功是有用功;提水时需要克服桶的重力做功,这部分功并非我们需要,属于额外功。2. 捞桶时,目标是捞起桶,所以对桶做的功是有用功;桶带出的水是不需要的额外功,因此对水做的功是额外功。
【答案】水 桶 有用 额外
【知识点】有用功与额外功
【点评】本题通过两种不同场景考查有用功和额外功的概念,核心是明确做功的目的,属于基础概念题,需注意区分不同场景下的功的属性,避免混淆。
【难度系数】0.3
【解析】根据有用功和额外功的定义:1. 用桶提水,我们的目标是将水提上来,所以对水做的功是有用功;提水时需要克服桶的重力做功,这部分功并非我们需要,属于额外功。2. 捞桶时,目标是捞起桶,所以对桶做的功是有用功;桶带出的水是不需要的额外功,因此对水做的功是额外功。
【答案】水 桶 有用 额外
【知识点】有用功与额外功
【点评】本题通过两种不同场景考查有用功和额外功的概念,核心是明确做功的目的,属于基础概念题,需注意区分不同场景下的功的属性,避免混淆。
【难度系数】0.3
2 用如图所示的滑轮组将重3 600 N的货物提高4 m。如果额外功是9 600 J,则:
(1)滑轮组做的有用功是
(2)滑轮组做的总功是
(3)滑轮组在哪些方面做了额外功?
(写两条)

(1)滑轮组做的有用功是
14 400
J。(2)滑轮组做的总功是
24 000
J。(3)滑轮组在哪些方面做了额外功?
(写两条)
克服绳子、动滑轮等物体重力做的功
;克服部件之间的摩擦做的功(合理即可)
。答案
(1)14 400
(2)24 000
(3)克服绳子、动滑轮等物体重力做的功;克服部件之间的摩擦做的功(合理即可)
【解析】 (1)滑轮组做的有用功 $W_{有用}=Gh=3\ 600\ \mathrm{N} × 4\ \mathrm{m}=14\ 400\ \mathrm{J}$。
(2)总功 $W_{总}=W_{有用}+W_{额}=14\ 400\ \mathrm{J}+9\ 600\ \mathrm{J}=24\ 000\ \mathrm{J}$。
(2)24 000
(3)克服绳子、动滑轮等物体重力做的功;克服部件之间的摩擦做的功(合理即可)
【解析】 (1)滑轮组做的有用功 $W_{有用}=Gh=3\ 600\ \mathrm{N} × 4\ \mathrm{m}=14\ 400\ \mathrm{J}$。
(2)总功 $W_{总}=W_{有用}+W_{额}=14\ 400\ \mathrm{J}+9\ 600\ \mathrm{J}=24\ 000\ \mathrm{J}$。
解析
【分析】
要解决这道题,需明确滑轮组中有用功、总功和额外功的概念:有用功是对目标货物做的功,计算公式为$ W_{有用}=Gh $;总功是拉力做的总功,等于有用功与额外功之和($ W_{总}=W_{有用}+W_{额} $);额外功是不需要但不得不做的功,通常来自克服动滑轮及绳子的重力、部件间的摩擦等。解题时先利用有用功公式计算第一问,再通过总功与有用功、额外功的关系计算第二问,最后结合实际情况列举额外功的来源。
【解析】
(1) 滑轮组做的有用功是提升货物所做的功,根据公式$ W_{有用}=Gh $,代入数据$ G=3600\ \mathrm{N} $、$ h=4\ \mathrm{m} $,可得:$ W_{有用}=3600\ \mathrm{N}×4\ \mathrm{m}=14400\ \mathrm{J} $。
(2) 总功等于有用功与额外功之和,已知额外功$ W_{额}=9600\ \mathrm{J} $,因此:$ W_{总}=W_{有用}+W_{额}=14400\ \mathrm{J}+9600\ \mathrm{J}=24000\ \mathrm{J} $。
(3) 滑轮组的额外功主要来自两方面:一是克服动滑轮、绳子等物体的重力做的功;二是克服滑轮部件之间的摩擦做的功(合理即可)。
【答案】
(1)14400;(2)24000;(3)克服绳子、动滑轮等物体重力做的功;克服部件之间的摩擦做的功(合理即可)
【知识点】
有用功、总功、额外功
【点评】
本题考查滑轮组中有用功、总功的计算及额外功的来源,属于基础概念应用类题目,难度较低,牢记相关公式和概念即可解答。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需明确滑轮组中有用功、总功和额外功的概念:有用功是对目标货物做的功,计算公式为$ W_{有用}=Gh $;总功是拉力做的总功,等于有用功与额外功之和($ W_{总}=W_{有用}+W_{额} $);额外功是不需要但不得不做的功,通常来自克服动滑轮及绳子的重力、部件间的摩擦等。解题时先利用有用功公式计算第一问,再通过总功与有用功、额外功的关系计算第二问,最后结合实际情况列举额外功的来源。
【解析】
(1) 滑轮组做的有用功是提升货物所做的功,根据公式$ W_{有用}=Gh $,代入数据$ G=3600\ \mathrm{N} $、$ h=4\ \mathrm{m} $,可得:$ W_{有用}=3600\ \mathrm{N}×4\ \mathrm{m}=14400\ \mathrm{J} $。
(2) 总功等于有用功与额外功之和,已知额外功$ W_{额}=9600\ \mathrm{J} $,因此:$ W_{总}=W_{有用}+W_{额}=14400\ \mathrm{J}+9600\ \mathrm{J}=24000\ \mathrm{J} $。
(3) 滑轮组的额外功主要来自两方面:一是克服动滑轮、绳子等物体的重力做的功;二是克服滑轮部件之间的摩擦做的功(合理即可)。
【答案】
(1)14400;(2)24000;(3)克服绳子、动滑轮等物体重力做的功;克服部件之间的摩擦做的功(合理即可)
【知识点】
有用功、总功、额外功
【点评】
本题考查滑轮组中有用功、总功的计算及额外功的来源,属于基础概念应用类题目,难度较低,牢记相关公式和概念即可解答。
【难度系数】
0.7
3 考点本质题 机械效率是指有用功在总功中占的比例。有用功总是
小于
总功,机械效率总是小于
1(两空均填“大于”“等于”或“小于”),机械效率通常用百分数表示。答案
小于 小于
【解析】 由于使用任何机械都不可避免地要做额外功,因此有用功总是小于总功(考点本质)。机械效率指的是有用功在总功中占的比例,而有用功总是小于总功,因此机械效率总是小于1。
【解析】 由于使用任何机械都不可避免地要做额外功,因此有用功总是小于总功(考点本质)。机械效率指的是有用功在总功中占的比例,而有用功总是小于总功,因此机械效率总是小于1。
解析
【分析】要解决这道题,需先明确机械效率相关的核心概念:有用功是对人们有利用价值的功,总功是动力所做的功,总功等于有用功与额外功之和(额外功是使用机械时不得不做的功,如克服机械自重、摩擦做的功)。由于使用任何机械都不可避免要做额外功,因此有用功必然小于总功;而机械效率是有用功与总功的比值,结合前面的结论,该比值必然小于1,据此可完成填空。
【解析】使用机械时,总功由有用功和额外功两部分组成,额外功不可避免,所以有用功总是小于总功;机械效率的计算公式为η=W有用/W总,因为W有用<W总,所以η<1,因此机械效率总是小于1。
【答案】小于 小于
【知识点】机械效率的概念;有用功与总功的关系
【点评】本题考查机械效率的基础本质,属于概念识记类题目,难度较低,只要掌握有用功、额外功、总功的关系及机械效率的定义即可正确解答,是力学部分的基础考点。
【难度系数】0.7
【解析】使用机械时,总功由有用功和额外功两部分组成,额外功不可避免,所以有用功总是小于总功;机械效率的计算公式为η=W有用/W总,因为W有用<W总,所以η<1,因此机械效率总是小于1。
【答案】小于 小于
【知识点】机械效率的概念;有用功与总功的关系
【点评】本题考查机械效率的基础本质,属于概念识记类题目,难度较低,只要掌握有用功、额外功、总功的关系及机械效率的定义即可正确解答,是力学部分的基础考点。
【难度系数】0.7
4 [2026西安爱知中学期中]关于功、功率和机械效率,下列说法正确的是 (
A.越省力的机械,机械效率越高
B.使用省力杠杆可以省功
C.额外功在总功中所占比例越小的机械,其机械效率越高
D.功率大的机械,做功一定多
C
)A.越省力的机械,机械效率越高
B.使用省力杠杆可以省功
C.额外功在总功中所占比例越小的机械,其机械效率越高
D.功率大的机械,做功一定多
答案
C 机械效率是指有用功占总功的百分比,与机械是否省力无关,故A错误;省力杠杆可以省力但费距离,由功的原理可知,使用任何机械都不省功,故B错误;额外功在总功中所占比例越小,说明有用功在总功中所占的比例越大,则机械效率一定越高,故C正确;功率大的机械,做功快,但不确定做功时间,不能确定做功多少,故D错误。
解析
【分析】
要解决这道题,需明确功、功率、机械效率的定义及相关规律,逐个分析选项:首先回忆各物理量的核心概念:机械效率是有用功与总功的比值,与机械是否省力无关;功的原理指出使用任何机械都不省功;功率是表示做功快慢的物理量,等于功与时间的比值,功率大仅说明做功快,不能确定做功多少(因时间不确定)。接下来逐一判断选项A到D的正误。
【解析】
选项A:机械效率是有用功与总功的比值,反映机械对能量的利用效率,与机械是否省力无直接关系,越省力的机械,其机械效率不一定越高,故A错误。
选项B:根据功的原理,使用任何机械都不省功;省力杠杆虽能省力,但会费距离,总功不会减少,故B错误。
选项C:机械效率η=W有用/W总=1 - W额外/W总,因此额外功在总功中所占比例越小,说明有用功在总功中所占比例越大,机械效率越高,故C正确。
选项D:功率P=W/t,功率大的机械说明做功快,但做功多少还与时间有关,若时间很短,功率大的机械做功也可能不多,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
机械效率、功的原理、功率
【点评】
本题考查功、功率、机械效率的基础概念辨析,需准确把握各物理量的定义及区别,避免混淆“功率与做功多少”“省力与机械效率”等易混点,属于初中物理的基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需明确功、功率、机械效率的定义及相关规律,逐个分析选项:首先回忆各物理量的核心概念:机械效率是有用功与总功的比值,与机械是否省力无关;功的原理指出使用任何机械都不省功;功率是表示做功快慢的物理量,等于功与时间的比值,功率大仅说明做功快,不能确定做功多少(因时间不确定)。接下来逐一判断选项A到D的正误。
【解析】
选项A:机械效率是有用功与总功的比值,反映机械对能量的利用效率,与机械是否省力无直接关系,越省力的机械,其机械效率不一定越高,故A错误。
选项B:根据功的原理,使用任何机械都不省功;省力杠杆虽能省力,但会费距离,总功不会减少,故B错误。
选项C:机械效率η=W有用/W总=1 - W额外/W总,因此额外功在总功中所占比例越小,说明有用功在总功中所占比例越大,机械效率越高,故C正确。
选项D:功率P=W/t,功率大的机械说明做功快,但做功多少还与时间有关,若时间很短,功率大的机械做功也可能不多,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
机械效率、功的原理、功率
【点评】
本题考查功、功率、机械效率的基础概念辨析,需准确把握各物理量的定义及区别,避免混淆“功率与做功多少”“省力与机械效率”等易混点,属于初中物理的基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.7
5 如图所示,
,物体重 100 N,动滑轮重10 N,小明用 60 N 的拉力(方向不变)将物体匀速提升 2 m,则此过程中有用功是
200
J,额外功是 40
J,机械效率约是 83.3
%。(保留到0.1%)答案
200 40 83.3
【解析】
解析
【分析】
本题考查动滑轮相关的有用功、额外功和机械效率的计算,解题思路:首先明确有用功是对物体做的功,利用公式$W_{有用}=G_{物}h$计算;总功是拉力做的功,动滑轮上承担物重的绳子段数$n=2$,绳子自由端移动距离$s=2h$,再用$W_{总}=Fs$计算总功;额外功等于总功减去有用功;最后根据机械效率公式$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%$计算机械效率。
【解析】
1. 计算有用功:有用功是提升物体所做的功,公式为$W_{有用}=G_{物}h$,代入数据得:$W_{有用}=100\ \mathrm{N}×2\ \mathrm{m}=200\ \mathrm{J}$;
2. 确定绳子自由端移动的距离:动滑轮上承担物重的绳子段数$n=2$,因此绳子自由端移动距离$s=2h=2×2\ \mathrm{m}=4\ \mathrm{m}$;
3. 计算总功:总功是拉力做的功,公式为$W_{总}=Fs$,代入数据得:$W_{总}=60\ \mathrm{N}×4\ \mathrm{m}=240\ \mathrm{J}$;
4. 计算额外功:额外功等于总功与有用功的差,即$W_{额}=W_{总}-W_{有用}=240\ \mathrm{J}-200\ \mathrm{J}=40\ \mathrm{J}$;
5. 计算机械效率:机械效率公式为$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%$,代入数据得:$\eta=\frac{200\ \mathrm{J}}{240\ \mathrm{J}}×100\%\approx83.3\%$。
【答案】
200 40 83.3
【知识点】
有用功、额外功、机械效率;动滑轮的特点
【点评】
本题结合动滑轮的工作特点,考查功和机械效率的基础计算,核心是区分有用功、总功和额外功,确定动滑轮的绳子段数是解题关键,属于基础题型。
【难度系数】
0.6
本题考查动滑轮相关的有用功、额外功和机械效率的计算,解题思路:首先明确有用功是对物体做的功,利用公式$W_{有用}=G_{物}h$计算;总功是拉力做的功,动滑轮上承担物重的绳子段数$n=2$,绳子自由端移动距离$s=2h$,再用$W_{总}=Fs$计算总功;额外功等于总功减去有用功;最后根据机械效率公式$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%$计算机械效率。
【解析】
1. 计算有用功:有用功是提升物体所做的功,公式为$W_{有用}=G_{物}h$,代入数据得:$W_{有用}=100\ \mathrm{N}×2\ \mathrm{m}=200\ \mathrm{J}$;
2. 确定绳子自由端移动的距离:动滑轮上承担物重的绳子段数$n=2$,因此绳子自由端移动距离$s=2h=2×2\ \mathrm{m}=4\ \mathrm{m}$;
3. 计算总功:总功是拉力做的功,公式为$W_{总}=Fs$,代入数据得:$W_{总}=60\ \mathrm{N}×4\ \mathrm{m}=240\ \mathrm{J}$;
4. 计算额外功:额外功等于总功与有用功的差,即$W_{额}=W_{总}-W_{有用}=240\ \mathrm{J}-200\ \mathrm{J}=40\ \mathrm{J}$;
5. 计算机械效率:机械效率公式为$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%$,代入数据得:$\eta=\frac{200\ \mathrm{J}}{240\ \mathrm{J}}×100\%\approx83.3\%$。
【答案】
200 40 83.3
【知识点】
有用功、额外功、机械效率;动滑轮的特点
【点评】
本题结合动滑轮的工作特点,考查功和机械效率的基础计算,核心是区分有用功、总功和额外功,确定动滑轮的绳子段数是解题关键,属于基础题型。
【难度系数】
0.6
6 [2026镇江三中月考] 如图所示,用竖直向上的力F匀速拉动较长的杠杆,使重为180 N的物体缓慢升高0.1 m,拉力大小F=80 N,拉力移动的距离为0.25 m。拉力所做的功为

20
J,有用功为18
J,杠杆的机械效率为90
%。答案
20 18 90
【解析】 拉力所做的功 $W_{总}=Fs=80\ \mathrm{N} × 0.25\ \mathrm{m}=20\ \mathrm{J}$,有用功 $W_{有用}=Gh=180\ \mathrm{N} × 0.1\ \mathrm{m}=18\ \mathrm{J}$,杠杆的机械效率$\eta =\dfrac{W_{有用}}{W_{总}}× 100\% =\dfrac{18\ \mathrm{J}}{20\ \mathrm{J}}× 100\% =90\%$。
【解析】 拉力所做的功 $W_{总}=Fs=80\ \mathrm{N} × 0.25\ \mathrm{m}=20\ \mathrm{J}$,有用功 $W_{有用}=Gh=180\ \mathrm{N} × 0.1\ \mathrm{m}=18\ \mathrm{J}$,杠杆的机械效率$\eta =\dfrac{W_{有用}}{W_{总}}× 100\% =\dfrac{18\ \mathrm{J}}{20\ \mathrm{J}}× 100\% =90\%$。
解析
【分析】
要解决本题,需明确三个物理量的计算逻辑:①拉力做的功是总功,等于拉力与拉力移动距离的乘积;②有用功是提升物体所做的功,等于物体重力与物体升高高度的乘积;③杠杆的机械效率是有用功和总功的比值,需用有用功除以总功再乘以100%。解题时先确定各物理量的对应数值,再代入公式计算即可。
【解析】
1. 计算拉力做的总功:根据总功公式$W_{总}=Fs$,代入$F=80\ \mathrm{N}$、$s=0.25\ \mathrm{m}$,可得$W_{总}=80\ \mathrm{N}×0.25\ \mathrm{m}=20\ \mathrm{J}$。
2. 计算有用功:根据有用功公式$W_{有用}=Gh$,代入$G=180\ \mathrm{N}$、$h=0.1\ \mathrm{m}$,可得$W_{有用}=180\ \mathrm{N}×0.1\ \mathrm{m}=18\ \mathrm{J}$。
3. 计算杠杆的机械效率:根据机械效率公式$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%$,代入$W_{有用}=18\ \mathrm{J}$、$W_{总}=20\ \mathrm{J}$,可得$\eta=\frac{18\ \mathrm{J}}{20\ \mathrm{J}}×100\%=90\%$。
【答案】
20;18;90
【知识点】
功的计算;机械效率
【点评】
本题考查杠杆的有用功、总功及机械效率的基础计算,属于力学常规题型,解题核心是区分总功和有用功的计算对象,公式应用简单直接,是对基础知识点的直接考查。
【难度系数】
0.6
要解决本题,需明确三个物理量的计算逻辑:①拉力做的功是总功,等于拉力与拉力移动距离的乘积;②有用功是提升物体所做的功,等于物体重力与物体升高高度的乘积;③杠杆的机械效率是有用功和总功的比值,需用有用功除以总功再乘以100%。解题时先确定各物理量的对应数值,再代入公式计算即可。
【解析】
1. 计算拉力做的总功:根据总功公式$W_{总}=Fs$,代入$F=80\ \mathrm{N}$、$s=0.25\ \mathrm{m}$,可得$W_{总}=80\ \mathrm{N}×0.25\ \mathrm{m}=20\ \mathrm{J}$。
2. 计算有用功:根据有用功公式$W_{有用}=Gh$,代入$G=180\ \mathrm{N}$、$h=0.1\ \mathrm{m}$,可得$W_{有用}=180\ \mathrm{N}×0.1\ \mathrm{m}=18\ \mathrm{J}$。
3. 计算杠杆的机械效率:根据机械效率公式$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%$,代入$W_{有用}=18\ \mathrm{J}$、$W_{总}=20\ \mathrm{J}$,可得$\eta=\frac{18\ \mathrm{J}}{20\ \mathrm{J}}×100\%=90\%$。
【答案】
20;18;90
【知识点】
功的计算;机械效率
【点评】
本题考查杠杆的有用功、总功及机械效率的基础计算,属于力学常规题型,解题核心是区分总功和有用功的计算对象,公式应用简单直接,是对基础知识点的直接考查。
【难度系数】
0.6
7 [2026仪征期中]如图甲所示是某风景区的盘山公路,盘山公路相当于简单机械中的

斜面
,使用它可以省力
。图乙和图丙所示为生活中常见的两种钉子,其中与盘山公路的力学原理相同的是图乙
(填“乙”或“丙”)所示的钉子。答案
斜面 力 乙
解析
【分析】
首先回忆简单机械中斜面的相关知识:盘山公路的结构属于斜面的变形,斜面的核心作用是省力。再分析图中的钉子,螺丝钉的螺纹可看作斜面的变形,而图钉利用的是压强相关知识,据此判断与盘山公路原理相同的钉子。
【解析】
盘山公路的形状相当于简单机械中的斜面,根据斜面的力学特性,使用斜面可以省力(虽然费距离);图乙的螺丝钉,其螺纹相当于绕在圆柱体上的斜面,和盘山公路的斜面原理一致;图丙的图钉是通过减小受力面积来增大压强,与斜面原理不同。
【答案】
斜面 力 乙
【知识点】
斜面及其应用、简单机械
【点评】
本题结合生活实例考查斜面的应用,需要学生理解斜面的特点,区分不同力学原理的应用,属于基础题,难度适中。
【难度系数】
0.6
首先回忆简单机械中斜面的相关知识:盘山公路的结构属于斜面的变形,斜面的核心作用是省力。再分析图中的钉子,螺丝钉的螺纹可看作斜面的变形,而图钉利用的是压强相关知识,据此判断与盘山公路原理相同的钉子。
【解析】
盘山公路的形状相当于简单机械中的斜面,根据斜面的力学特性,使用斜面可以省力(虽然费距离);图乙的螺丝钉,其螺纹相当于绕在圆柱体上的斜面,和盘山公路的斜面原理一致;图丙的图钉是通过减小受力面积来增大压强,与斜面原理不同。
【答案】
斜面 力 乙
【知识点】
斜面及其应用、简单机械
【点评】
本题结合生活实例考查斜面的应用,需要学生理解斜面的特点,区分不同力学原理的应用,属于基础题,难度适中。
【难度系数】
0.6
8 [2026无锡格致中学月考]如图所示,将重力为10 N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端,所用时间为2 s。若斜面长L为1 m,斜面高h为0.3 m,拉力F为4 N,则此过程中,摩擦力所做的功为

1
J,拉力做功的功率为2
W,斜面的机械效率为75
%。答案
1 2 75
【解析】 克服物体重力做的功为有用功,$W_{有用}=Gh=10\ \mathrm{N} × 0.3\ \mathrm{m}=3\ \mathrm{J}$,拉力做的总功 $W_{总}=FL=4\ \mathrm{N} × 1\ \mathrm{m}=4\ \mathrm{J}$,克服物体所受摩擦力做的功为额外功,$W_{额外}=W_{总}-W_{有用}=4\ \mathrm{J}-3\ \mathrm{J}=1\ \mathrm{J}$。拉力做功的功率 $P=\dfrac{W_{总}}{t}=\dfrac{4\ \mathrm{J}}{2\ \mathrm{s}}=2\ \mathrm{W}$。斜面的机械效率$\eta =\dfrac{W_{有用}}{W_{总}}× 100\% =\dfrac{3\ \mathrm{J}}{4\ \mathrm{J}}× 100\% =75\%$。
【解析】 克服物体重力做的功为有用功,$W_{有用}=Gh=10\ \mathrm{N} × 0.3\ \mathrm{m}=3\ \mathrm{J}$,拉力做的总功 $W_{总}=FL=4\ \mathrm{N} × 1\ \mathrm{m}=4\ \mathrm{J}$,克服物体所受摩擦力做的功为额外功,$W_{额外}=W_{总}-W_{有用}=4\ \mathrm{J}-3\ \mathrm{J}=1\ \mathrm{J}$。拉力做功的功率 $P=\dfrac{W_{总}}{t}=\dfrac{4\ \mathrm{J}}{2\ \mathrm{s}}=2\ \mathrm{W}$。斜面的机械效率$\eta =\dfrac{W_{有用}}{W_{总}}× 100\% =\dfrac{3\ \mathrm{J}}{4\ \mathrm{J}}× 100\% =75\%$。
解析
【分析】
本题考查斜面的功、功率和机械效率的计算,解题思路为:先明确有用功是克服物体重力做的功,总功是拉力做的功,额外功是克服摩擦力做的功;再根据对应公式分别计算摩擦力做功、拉力功率和斜面机械效率。
【解析】
1. 计算有用功:克服物体重力做的功为有用功,公式为$W_{有用}=Gh$,代入数据得$W_{有用}=10\ \mathrm{N}×0.3\ \mathrm{m}=3\ \mathrm{J}$;
2. 计算总功:拉力做的功为总功,公式为$W_{总}=FL$,代入数据得$W_{总}=4\ \mathrm{N}×1\ \mathrm{m}=4\ \mathrm{J}$;
3. 计算摩擦力做功(额外功):额外功等于总功减去有用功,即$W_{额外}=W_{总}-W_{有用}=4\ \mathrm{J}-3\ \mathrm{J}=1\ \mathrm{J}$;
4. 计算拉力做功的功率:功率公式为$P=\frac{W_{总}}{t}$,代入数据得$P=\frac{4\ \mathrm{J}}{2\ \mathrm{s}}=2\ \mathrm{W}$;
5. 计算斜面的机械效率:机械效率公式为$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%$,代入数据得$\eta=\frac{3\ \mathrm{J}}{4\ \mathrm{J}}×100\%=75\%$。
【答案】
1 2 75
【知识点】
斜面机械效率、功的计算、功率的计算
【点评】
本题是斜面相关的基础计算题,主要考查对有用功、总功、额外功的概念理解,以及功率、机械效率的基本公式应用,属于学生需掌握的基础题型,难度较低。
【难度系数】
0.8
本题考查斜面的功、功率和机械效率的计算,解题思路为:先明确有用功是克服物体重力做的功,总功是拉力做的功,额外功是克服摩擦力做的功;再根据对应公式分别计算摩擦力做功、拉力功率和斜面机械效率。
【解析】
1. 计算有用功:克服物体重力做的功为有用功,公式为$W_{有用}=Gh$,代入数据得$W_{有用}=10\ \mathrm{N}×0.3\ \mathrm{m}=3\ \mathrm{J}$;
2. 计算总功:拉力做的功为总功,公式为$W_{总}=FL$,代入数据得$W_{总}=4\ \mathrm{N}×1\ \mathrm{m}=4\ \mathrm{J}$;
3. 计算摩擦力做功(额外功):额外功等于总功减去有用功,即$W_{额外}=W_{总}-W_{有用}=4\ \mathrm{J}-3\ \mathrm{J}=1\ \mathrm{J}$;
4. 计算拉力做功的功率:功率公式为$P=\frac{W_{总}}{t}$,代入数据得$P=\frac{4\ \mathrm{J}}{2\ \mathrm{s}}=2\ \mathrm{W}$;
5. 计算斜面的机械效率:机械效率公式为$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%$,代入数据得$\eta=\frac{3\ \mathrm{J}}{4\ \mathrm{J}}×100\%=75\%$。
【答案】
1 2 75
【知识点】
斜面机械效率、功的计算、功率的计算
【点评】
本题是斜面相关的基础计算题,主要考查对有用功、总功、额外功的概念理解,以及功率、机械效率的基本公式应用,属于学生需掌握的基础题型,难度较低。
【难度系数】
0.8
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