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4. 某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示,第1、2、3次实验的装置分别如图甲、乙、丙所示.
(1)比较第1次实验和第2次实验,可得出结论:使用同样的滑轮组,提升的钩码越重,滑轮组的机械效率越
(2)第3次实验中所做的有用功是
(3)第3次实验中动滑轮个数比第2次实验中的多,动滑轮自重增大,对动滑轮所做的额外功
(4)综合上述结论,提高机械效率的方法有增大有用功,
(5)如果在弹簧测力计静止时读出拉力大小,所计算出的机械效率比实际值
(1)比较第1次实验和第2次实验,可得出结论:使用同样的滑轮组,提升的钩码越重,滑轮组的机械效率越
高
.(2)第3次实验中所做的有用功是
0.4
J,机械效率是72.7
%(百分号前保留1位小数).完成图丙中滑轮组的组装.(3)第3次实验中动滑轮个数比第2次实验中的多,动滑轮自重增大,对动滑轮所做的额外功
增大
(选填“增大”“不变”或“减小”).因而,由第2、3次实验可知:滑轮组的机械效率与动滑轮自重有关.(4)综合上述结论,提高机械效率的方法有增大有用功,
减小
额外功.具体措施为减小
动滑轮自重,减小
摩擦,增大
物重.(以上均选填“减小”或“增大”)(5)如果在弹簧测力计静止时读出拉力大小,所计算出的机械效率比实际值
大
,因此,在实际操作时,应竖直、匀速
拉动弹簧测力计.答案
4. (1)高 (2)0.4 72.7 如图所示 (3)增大
(4)减小 减小 减小 增大 (5)大 匀速 解析：
(1)第1次实验和第2次实验中使用的滑轮组是相同的，第2次实验中钩码重力更大，第1次实验中滑轮组的机械效率是74.1%，第2次实验中滑轮组的机械效率是83.3%，第2次实验中滑轮组的机械效率更高，由此得出结论：使用同样的滑轮组，提升的钩码越重，滑轮组的机械效率越高。(2)第3次实验中所做的有用功$W_{\mathrm{有用}}=Gh=4\ \mathrm{N}×0.1\ \mathrm{m}=0.4\ \mathrm{J}$；又因为$W_{\mathrm{总}}=Fs=1.1\ \mathrm{N}×0.5\ \mathrm{m}=0.55\ \mathrm{J}$，则机械效率$\eta=\dfrac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{总}}}×100\%=\dfrac{0.4\ \mathrm{J}}{0.55\ \mathrm{J}}×100\%\approx72.7\%$；根据第3次实验中弹簧测力计移动的距离可知，物重由5段绳子承担，由“奇动偶定”的规律可知，绳子的固定端在动滑轮上。(3)在此实验中，额外功是克服动滑轮重、绳重和摩擦做的功，动滑轮越重，所做的额外功越多。(4)由公式$\eta=\dfrac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{总}}}×100\%$可知，提高机械效率的方法有增大有用功，减小额外功；具体措施为减小动滑轮自重，减小摩擦，增大物重。(5)实验中应该沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，如果在弹簧测力计静止时读出拉力大小，则忽略了绳子与滑轮间的摩擦对机械效率的影响，拉力偏小，总功偏小，则机械效率会偏大。
(4)减小 减小 减小 增大 (5)大 匀速 解析：
(1)第1次实验和第2次实验中使用的滑轮组是相同的，第2次实验中钩码重力更大，第1次实验中滑轮组的机械效率是74.1%，第2次实验中滑轮组的机械效率是83.3%，第2次实验中滑轮组的机械效率更高，由此得出结论：使用同样的滑轮组，提升的钩码越重，滑轮组的机械效率越高。(2)第3次实验中所做的有用功$W_{\mathrm{有用}}=Gh=4\ \mathrm{N}×0.1\ \mathrm{m}=0.4\ \mathrm{J}$；又因为$W_{\mathrm{总}}=Fs=1.1\ \mathrm{N}×0.5\ \mathrm{m}=0.55\ \mathrm{J}$，则机械效率$\eta=\dfrac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{总}}}×100\%=\dfrac{0.4\ \mathrm{J}}{0.55\ \mathrm{J}}×100\%\approx72.7\%$；根据第3次实验中弹簧测力计移动的距离可知，物重由5段绳子承担，由“奇动偶定”的规律可知，绳子的固定端在动滑轮上。(3)在此实验中，额外功是克服动滑轮重、绳重和摩擦做的功，动滑轮越重，所做的额外功越多。(4)由公式$\eta=\dfrac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{总}}}×100\%$可知，提高机械效率的方法有增大有用功，减小额外功；具体措施为减小动滑轮自重，减小摩擦，增大物重。(5)实验中应该沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，如果在弹簧测力计静止时读出拉力大小，则忽略了绳子与滑轮间的摩擦对机械效率的影响，拉力偏小，总功偏小，则机械效率会偏大。
解析
【分析】
这道题围绕“测滑轮组机械效率”的核心实验展开，我们可以按小问逻辑逐步推导：
1. 第一问对比1、2次实验，两组实验用完全相同的滑轮组，动滑轮重、摩擦等额外功的影响因素一致，仅提升钩码的重力不同，直接对比两次实验的机械效率数值，就能得到钩码重量对滑轮组效率的影响规律。
2. 第二问计算有用功直接代入公式$W_{\mathrm{有用}}=Gh$即可，总功代入$W_{\mathrm{总}}=Fs$计算，再通过$\eta=\frac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{总}}}×100\%$算出机械效率；再通过$s=nh$算出承担物重的绳子段数$n=5$，按照“奇动偶定”的绕线规则完成滑轮组组装。
3. 第三问中，克服动滑轮自重做功是额外功的核心组成部分，动滑轮自重增大，对应这部分额外功自然增大。
4. 第四问结合机械效率的定义，要提升效率可以从增大有用功占比、减小额外功占比两个方向入手，对应从额外功的来源（动滑轮重、摩擦）、有用功的来源（物重）选填对应描述即可。
5. 第五问中，弹簧测力计静止时，绳子和滑轮间的静摩擦不会体现在拉力示数中，测得的拉力比实际匀速拉动时偏小，算出的总功偏小，有用功不变，因此机械效率计算值偏大，实验规范操作要求竖直匀速拉动弹簧测力计，保证拉力示数稳定准确。
【解析】
(1) 第1、2次实验使用同一滑轮组，额外功的影响条件完全一致，第2次实验提升的钩码更重，机械效率从74.1%升高到83.3%，因此可得结论：使用同样的滑轮组，提升的钩码越重，滑轮组的机械效率越高。
(2) 第3次实验的有用功：$W_{\mathrm{有用}}=Gh=4\ \mathrm{N} × 0.1\ \mathrm{m}=0.4\ \mathrm{J}$；
总功：$W_{\mathrm{总}}=Fs=1.1\ \mathrm{N} × 0.5\ \mathrm{m}=0.55\ \mathrm{J}$；
机械效率：$\eta=\frac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{总}}} × 100\% =\frac{0.4\ \mathrm{J}}{0.55\ \mathrm{J}} × 100\% \approx72.7\%$；
由$s=nh$得承担物重的绳子段数$n=\frac{s}{h}=\frac{0.5\ \mathrm{m}}{0.1\ \mathrm{m}}=5$，根据“奇动偶定”绕线规则，绳子固定端接在动滑轮挂钩上，依次绕过定滑轮、动滑轮，完成5段绳子承担物重的滑轮组组装。
(3) 额外功包含克服动滑轮自重、绳重、摩擦做的功，动滑轮自重增大时，对动滑轮所做的额外功增大。
(4) 由机械效率的定义可知，提高机械效率可以通过增大有用功占比、减小额外功占比实现；具体措施为减小动滑轮自重、减小摩擦来减少额外功，增大物重来提升有用功占比。
(5) 弹簧测力计静止时读数，绳子与滑轮间的摩擦未计入拉力，测得的拉力偏小，计算得到的总功偏小，有用功不变，因此算出的机械效率比实际值偏大；实际操作时应竖直、匀速拉动弹簧测力计，保证示数稳定准确。
【答案】
(1) 高
(2) 0.4；72.7；按5段绳子承担物重的要求完成绕线（绳子固定端接在动滑轮上）
(3) 增大
(4) 减小；减小；减小；增大
(5) 大；匀速
【知识点】
滑轮组机械效率计算
影响滑轮组效率的因素
滑轮组绕线规则
【点评】
本题是滑轮组机械效率实验的经典题型，全面覆盖了实验数据计算、规律探究、操作注意事项等核心考点，侧重考查学生对有用功、额外功、总功概念的理解，以及控制变量法在实验中的应用，是力学实验的高频考点，整体难度适中，适合巩固滑轮组相关的核心知识点。
【难度系数】
0.7
这道题围绕“测滑轮组机械效率”的核心实验展开，我们可以按小问逻辑逐步推导：
1. 第一问对比1、2次实验，两组实验用完全相同的滑轮组，动滑轮重、摩擦等额外功的影响因素一致，仅提升钩码的重力不同，直接对比两次实验的机械效率数值，就能得到钩码重量对滑轮组效率的影响规律。
2. 第二问计算有用功直接代入公式$W_{\mathrm{有用}}=Gh$即可，总功代入$W_{\mathrm{总}}=Fs$计算，再通过$\eta=\frac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{总}}}×100\%$算出机械效率；再通过$s=nh$算出承担物重的绳子段数$n=5$，按照“奇动偶定”的绕线规则完成滑轮组组装。
3. 第三问中，克服动滑轮自重做功是额外功的核心组成部分，动滑轮自重增大，对应这部分额外功自然增大。
4. 第四问结合机械效率的定义，要提升效率可以从增大有用功占比、减小额外功占比两个方向入手，对应从额外功的来源（动滑轮重、摩擦）、有用功的来源（物重）选填对应描述即可。
5. 第五问中，弹簧测力计静止时，绳子和滑轮间的静摩擦不会体现在拉力示数中，测得的拉力比实际匀速拉动时偏小，算出的总功偏小，有用功不变，因此机械效率计算值偏大，实验规范操作要求竖直匀速拉动弹簧测力计，保证拉力示数稳定准确。
【解析】
(1) 第1、2次实验使用同一滑轮组，额外功的影响条件完全一致，第2次实验提升的钩码更重，机械效率从74.1%升高到83.3%，因此可得结论：使用同样的滑轮组，提升的钩码越重，滑轮组的机械效率越高。
(2) 第3次实验的有用功：$W_{\mathrm{有用}}=Gh=4\ \mathrm{N} × 0.1\ \mathrm{m}=0.4\ \mathrm{J}$；
总功：$W_{\mathrm{总}}=Fs=1.1\ \mathrm{N} × 0.5\ \mathrm{m}=0.55\ \mathrm{J}$；
机械效率：$\eta=\frac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{总}}} × 100\% =\frac{0.4\ \mathrm{J}}{0.55\ \mathrm{J}} × 100\% \approx72.7\%$；
由$s=nh$得承担物重的绳子段数$n=\frac{s}{h}=\frac{0.5\ \mathrm{m}}{0.1\ \mathrm{m}}=5$，根据“奇动偶定”绕线规则，绳子固定端接在动滑轮挂钩上，依次绕过定滑轮、动滑轮，完成5段绳子承担物重的滑轮组组装。
(3) 额外功包含克服动滑轮自重、绳重、摩擦做的功，动滑轮自重增大时，对动滑轮所做的额外功增大。
(4) 由机械效率的定义可知，提高机械效率可以通过增大有用功占比、减小额外功占比实现；具体措施为减小动滑轮自重、减小摩擦来减少额外功，增大物重来提升有用功占比。
(5) 弹簧测力计静止时读数，绳子与滑轮间的摩擦未计入拉力，测得的拉力偏小，计算得到的总功偏小，有用功不变，因此算出的机械效率比实际值偏大；实际操作时应竖直、匀速拉动弹簧测力计，保证示数稳定准确。
【答案】
(1) 高
(2) 0.4；72.7；按5段绳子承担物重的要求完成绕线（绳子固定端接在动滑轮上）
(3) 增大
(4) 减小；减小；减小；增大
(5) 大；匀速
【知识点】
滑轮组机械效率计算
影响滑轮组效率的因素
滑轮组绕线规则
【点评】
本题是滑轮组机械效率实验的经典题型，全面覆盖了实验数据计算、规律探究、操作注意事项等核心考点，侧重考查学生对有用功、额外功、总功概念的理解，以及控制变量法在实验中的应用，是力学实验的高频考点，整体难度适中，适合巩固滑轮组相关的核心知识点。
【难度系数】
0.7
5. 某同学提出了五种提高滑轮组机械效率的方法：①使用轻质的滑轮；②用滑轮组提升很轻的物体；③在滑轮的轮与轴之间涂些润滑油；④多绕上几段绳子；⑤增加提升物体的重力.其中可行的是（
A.①②⑤
B.①③⑤
C.②④
D.①④
B
）A.①②⑤
B.①③⑤
C.②④
D.①④
答案
5. B 解析:①使用轻质的滑轮，在有用功不变的情况下，额外功减少了，可提高滑轮组的机械效率；②用滑轮组提升很轻的物体，有用功减少了，有用功在总功中占的比例减小，会使滑轮组的机械效率降低；③在滑轮的轮与轴之间涂些润滑油可减小摩擦，在有用功不变的情况下，减少了额外功，可提高滑轮组的机械效率；④多绕上几段绳子，有用功、额外功、总功都不会发生变化，不能提高滑轮组的机械效率；⑤增加提升物体的重力，增大了有用功，可提高滑轮组的机械效率。综上所述，可提高滑轮组机械效率的方法是①③⑤。
解析
【分析】
这道题的核心是围绕滑轮组机械效率的定义判断方法是否可行，首先我们要明确机械效率的公式为$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}=\frac{W_{有用}}{W_{有用}+W_{额外}}$，机械效率的高低由有用功和总功的比值决定，额外功的主要来源是克服动滑轮自重、滑轮轴处摩擦、绳重做的功。我们只需要逐个分析五种操作分别对有用功、额外功的影响，判断二者的比值也就是机械效率的变化，就能筛选出可行的方法，匹配对应选项。
【解析】
我们结合滑轮组机械效率的公式，逐个对五种方法进行分析：
1. ①使用轻质的滑轮：提升相同重物时，克服动滑轮重力做的额外功减少，有用功不变、总功减小，有用功占总功的比值增大，可以提高机械效率，该方法可行；
2. ②用滑轮组提升很轻的物体：额外功几乎不变的前提下，有用功大幅减小，有用功在总功中占的比例减小，机械效率会降低，该方法不可行；
3. ③在滑轮的轮与轴之间涂些润滑油：可以减小轮和轴之间的摩擦，克服摩擦做的额外功减少，有用功不变的情况下总功减小，有用功占比增大，可以提高机械效率，该方法可行；
4. ④多绕上几段绳子：不会改变有用功、额外功的大小，总功也不会发生变化，机械效率保持不变，该方法不可行；
5. ⑤增加提升物体的重力：额外功几乎不变的前提下，有用功增大，有用功在总功中的占比升高，可以提高机械效率，该方法可行。
综上，可行的方法是①③⑤，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
滑轮组机械效率的影响因素
【点评】
本题重点考察滑轮组机械效率的相关影响因素，易错点是容易误认为多绕绳子、提升轻物可以提高机械效率，解题的核心是要明确机械效率是有用功和总功的比值，不能孤立地只看有用功或者额外功的大小，要从二者的占比关系判断效率的变化。
【难度系数】
0.7
这道题的核心是围绕滑轮组机械效率的定义判断方法是否可行，首先我们要明确机械效率的公式为$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}=\frac{W_{有用}}{W_{有用}+W_{额外}}$，机械效率的高低由有用功和总功的比值决定，额外功的主要来源是克服动滑轮自重、滑轮轴处摩擦、绳重做的功。我们只需要逐个分析五种操作分别对有用功、额外功的影响，判断二者的比值也就是机械效率的变化，就能筛选出可行的方法，匹配对应选项。
【解析】
我们结合滑轮组机械效率的公式，逐个对五种方法进行分析：
1. ①使用轻质的滑轮：提升相同重物时，克服动滑轮重力做的额外功减少，有用功不变、总功减小，有用功占总功的比值增大，可以提高机械效率，该方法可行；
2. ②用滑轮组提升很轻的物体：额外功几乎不变的前提下，有用功大幅减小，有用功在总功中占的比例减小，机械效率会降低，该方法不可行；
3. ③在滑轮的轮与轴之间涂些润滑油：可以减小轮和轴之间的摩擦，克服摩擦做的额外功减少，有用功不变的情况下总功减小，有用功占比增大，可以提高机械效率，该方法可行；
4. ④多绕上几段绳子：不会改变有用功、额外功的大小，总功也不会发生变化，机械效率保持不变，该方法不可行；
5. ⑤增加提升物体的重力：额外功几乎不变的前提下，有用功增大，有用功在总功中的占比升高，可以提高机械效率，该方法可行。
综上，可行的方法是①③⑤，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
滑轮组机械效率的影响因素
【点评】
本题重点考察滑轮组机械效率的相关影响因素，易错点是容易误认为多绕绳子、提升轻物可以提高机械效率，解题的核心是要明确机械效率是有用功和总功的比值，不能孤立地只看有用功或者额外功的大小，要从二者的占比关系判断效率的变化。
【难度系数】
0.7
6. 一个滑轮组改进后提高了机械效率,用它把同一物体匀速提升相同的高度,改进后与改进前相比
（
A.做的有用功减少了
B.总功不变,有用功增加了
C.总功不变,额外功减少了
D.有用功不变,总功减少了
（
D
）A.做的有用功减少了
B.总功不变,有用功增加了
C.总功不变,额外功减少了
D.有用功不变,总功减少了
答案
6. D 解析:把同一物体匀速提升相同的高度，有用功$W_{\mathrm{有用}}=G_{\mathrm{物}}\ h$，前后两次做的有用功不变，A、B错误；有用功一定，机械效率增加，由公式$\eta=\dfrac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{总}}}×100\%=\dfrac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{有用}}+W_{\mathrm{额外}}}×100\%$可知，总功减小，额外功减小，C错误，D正确。
解析
【分析】
解题时首先要抓住题干给出的核心不变条件：同一物体匀速提升相同高度。第一步先根据有用功的计算公式判断有用功的变化：提升重物的有用功是克服物体重力做的功，$W_{\mathrm{有用}}=G_{\mathrm{物}}h$，$G_{\mathrm{物}}$和$h$都不变，所以有用功肯定不变，直接排除描述有用功变化的A、B选项。第二步结合机械效率的定义公式$\eta=\dfrac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{总}}}$，已知改进后机械效率提高、有用功不变，就可以推导总功的变化：$W_{\mathrm{总}}=\dfrac{W_{\mathrm{有用}}}{\eta}$，$\eta$变大、$W_{\mathrm{有用}}$不变，因此总功会减小，再结合总功等于有用功加额外功，就能得出额外功也减小，进而判断剩余选项的对错。
【解析】
1. 分析有用功的变化：
把同一物体匀速提升相同高度，物重$G_{\mathrm{物}}$不变，提升高度$h$不变，根据有用功公式$W_{\mathrm{有用}}=G_{\mathrm{物}}h$，可知改进前后的有用功完全相等，因此A选项“做的有用功减少了”、B选项“有用功增加了”的描述均错误。
2. 结合机械效率推导总功的变化：
已知改进后滑轮组的机械效率$\eta$提高，根据机械效率的定义式$\eta=\dfrac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{总}}}×100\%$，变形可得$W_{\mathrm{总}}=\dfrac{W_{\mathrm{有用}}}{\eta}$。由于$W_{\mathrm{有用}}$不变，$\eta$增大，因此总功$W_{\mathrm{总}}$必然减小。
3. 验证剩余选项：
C选项“总功不变，额外功减少了”和推导得出的总功减小的结论矛盾，描述错误；D选项“有用功不变，总功减少了”完全符合推导结果，描述正确。
【答案】
D
【知识点】
有用功计算，机械效率公式，总功构成
【点评】
本题是机械效率模块的基础常考题，核心是区分有用功、总功、额外功三个物理量的关联，解题关键是先锁定题干给出的“同一物体提升相同高度”这个不变量，不要被“机械效率提高”误导误以为有用功会变大，从不变量出发结合公式推导就能快速排除错误选项。
【难度系数】
0.8
解题时首先要抓住题干给出的核心不变条件：同一物体匀速提升相同高度。第一步先根据有用功的计算公式判断有用功的变化：提升重物的有用功是克服物体重力做的功，$W_{\mathrm{有用}}=G_{\mathrm{物}}h$，$G_{\mathrm{物}}$和$h$都不变，所以有用功肯定不变，直接排除描述有用功变化的A、B选项。第二步结合机械效率的定义公式$\eta=\dfrac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{总}}}$，已知改进后机械效率提高、有用功不变，就可以推导总功的变化：$W_{\mathrm{总}}=\dfrac{W_{\mathrm{有用}}}{\eta}$，$\eta$变大、$W_{\mathrm{有用}}$不变，因此总功会减小，再结合总功等于有用功加额外功，就能得出额外功也减小，进而判断剩余选项的对错。
【解析】
1. 分析有用功的变化：
把同一物体匀速提升相同高度，物重$G_{\mathrm{物}}$不变，提升高度$h$不变，根据有用功公式$W_{\mathrm{有用}}=G_{\mathrm{物}}h$，可知改进前后的有用功完全相等，因此A选项“做的有用功减少了”、B选项“有用功增加了”的描述均错误。
2. 结合机械效率推导总功的变化：
已知改进后滑轮组的机械效率$\eta$提高，根据机械效率的定义式$\eta=\dfrac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{总}}}×100\%$，变形可得$W_{\mathrm{总}}=\dfrac{W_{\mathrm{有用}}}{\eta}$。由于$W_{\mathrm{有用}}$不变，$\eta$增大，因此总功$W_{\mathrm{总}}$必然减小。
3. 验证剩余选项：
C选项“总功不变，额外功减少了”和推导得出的总功减小的结论矛盾，描述错误；D选项“有用功不变，总功减少了”完全符合推导结果，描述正确。
【答案】
D
【知识点】
有用功计算，机械效率公式，总功构成
【点评】
本题是机械效率模块的基础常考题，核心是区分有用功、总功、额外功三个物理量的关联，解题关键是先锁定题干给出的“同一物体提升相同高度”这个不变量，不要被“机械效率提高”误导误以为有用功会变大，从不变量出发结合公式推导就能快速排除错误选项。
【难度系数】
0.8
7. 将规格完全相同的滑轮用绳子绕成图中的甲、乙滑轮组. 使用甲、乙滑轮组分别匀速提升重力为$G_{1}$、$G_{2}$的两个物体A、B,提升相同的高度,人的拉力大小分别为$F_{1}$和$F_{2}$,$G_{1}＞G_{2}$,不计绳重和摩擦,则下列判断正确的是（
A.拉力$F_{1}$一定大于$F_{2}$
B.乙滑轮组的机械效率较高
C.甲、乙滑轮组做的有用功相同
D.甲滑轮组做的额外功与有用功的比值较小
D
）A.拉力$F_{1}$一定大于$F_{2}$
B.乙滑轮组的机械效率较高
C.甲、乙滑轮组做的有用功相同
D.甲滑轮组做的额外功与有用功的比值较小
答案
7. D 解析:由题图可知，甲、乙滑轮组中的承担物重的绳子段数$n$分别为3和2，且$G_1＞G_2$，动滑轮重$G_{\mathrm{动}}$相同，不计绳重和摩擦，由$F=\dfrac{1}{n}(G+G_{\mathrm{动}})$可知，$F_1$与$F_2$的大小关系不能确定，A错误；已知物体上升的高度$h$相同，且$G_1＞G_2$，动滑轮重$G_{\mathrm{动}}$相同，由公式$W_{\mathrm{有用}}=Gh$、$W_{\mathrm{额外}}=G_{\mathrm{动}}h$可知，甲滑轮组做的有用功大于乙滑轮组做的有用功，两者做的额外功相同，则甲滑轮组做的额外功与有用功的比值较小，C错误，D正确；由公式$\eta=\dfrac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{总}}}×100\%=\dfrac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{有用}}+W_{\mathrm{额外}}}×100\%$可知，在额外功相同时，甲滑轮组做的有用功大，其机械效率较高，B错误。
解析
【分析】
我们可以按步骤逐步推导判断选项：第一步先数出两个滑轮组承担物重的绳子段数，甲为3段、乙为2段，结合不计绳重摩擦的拉力公式，就能判断拉力大小是否能确定；第二步根据W有=Gh，结合已知G1＞G2、提升高度相同，判断有用功的大小关系；第三步明确不计绳重摩擦时，额外功仅来自动滑轮的提升功，两个动滑轮规格相同、提升高度一致，因此额外功相等；最后结合机械效率公式、额外功和有用功的比值关系，逐一排除错误选项得到正确结论。
【解析】
1. 确定绳子段数与拉力关系：由图可知甲滑轮组n₁=3，乙滑轮组n₂=2，两个滑轮规格完全相同，动滑轮重力G动相等。不计绳重和摩擦时拉力满足$F=\frac{1}{n}(G+G_{\mathrm{动}})$，即$F_1=\frac{1}{3}(G_1+G_{\mathrm{动}})$，$F_2=\frac{1}{2}(G_2+G_{\mathrm{动}})$，已知G1＞G2，但无法直接确定F1和F2的大小关系，A选项错误。
2. 分析有用功：提升物体的高度h相同，根据$W_{\mathrm{有用}}=Gh$，G1＞G2，可得甲的有用功$W_{\mathrm{有甲}}=G_1h$大于乙的有用功$W_{\mathrm{有乙}}=G_2h$，C选项错误。
3. 分析额外功：不计绳重和摩擦，额外功是提升动滑轮做的功，满足$W_{\mathrm{额外}}=G_{\mathrm{动}}h$，G动相同、h相同，因此甲乙两个滑轮组的额外功完全相等。
4. 分析机械效率：根据机械效率公式$\eta=\frac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{总}}}×100\%=\frac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{有用}}+W_{\mathrm{额外}}}×100\%$，额外功相同时，甲的有用功更大，因此甲滑轮组的机械效率更高，B选项错误。
5. 分析额外功与有用功的比值：甲乙额外功相等，甲的有用功更大，因此比值$\frac{W_{\mathrm{额外}}}{W_{\mathrm{有用}}}$甲更小，即甲滑轮组做的额外功与有用功的比值较小，D选项正确。
【答案】D
【知识点】滑轮组拉力计算，有用功额外功，滑轮组机械效率
【点评】本题是滑轮组的综合辨析题，易错点是忽略两段绳子数的差异，直接默认拉力的大小关系，解题时要紧扣不计绳重摩擦的前提，利用比例关系推导各物理量的大小，不需要代入具体数值即可快速排除错误选项，同时也巩固了“动滑轮重力相同时，提升的物重越大，滑轮组机械效率越高”的规律。
【难度系数】0.6
我们可以按步骤逐步推导判断选项：第一步先数出两个滑轮组承担物重的绳子段数，甲为3段、乙为2段，结合不计绳重摩擦的拉力公式，就能判断拉力大小是否能确定；第二步根据W有=Gh，结合已知G1＞G2、提升高度相同，判断有用功的大小关系；第三步明确不计绳重摩擦时，额外功仅来自动滑轮的提升功，两个动滑轮规格相同、提升高度一致，因此额外功相等；最后结合机械效率公式、额外功和有用功的比值关系，逐一排除错误选项得到正确结论。
【解析】
1. 确定绳子段数与拉力关系：由图可知甲滑轮组n₁=3，乙滑轮组n₂=2，两个滑轮规格完全相同，动滑轮重力G动相等。不计绳重和摩擦时拉力满足$F=\frac{1}{n}(G+G_{\mathrm{动}})$，即$F_1=\frac{1}{3}(G_1+G_{\mathrm{动}})$，$F_2=\frac{1}{2}(G_2+G_{\mathrm{动}})$，已知G1＞G2，但无法直接确定F1和F2的大小关系，A选项错误。
2. 分析有用功：提升物体的高度h相同，根据$W_{\mathrm{有用}}=Gh$，G1＞G2，可得甲的有用功$W_{\mathrm{有甲}}=G_1h$大于乙的有用功$W_{\mathrm{有乙}}=G_2h$，C选项错误。
3. 分析额外功：不计绳重和摩擦，额外功是提升动滑轮做的功，满足$W_{\mathrm{额外}}=G_{\mathrm{动}}h$，G动相同、h相同，因此甲乙两个滑轮组的额外功完全相等。
4. 分析机械效率：根据机械效率公式$\eta=\frac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{总}}}×100\%=\frac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{有用}}+W_{\mathrm{额外}}}×100\%$，额外功相同时，甲的有用功更大，因此甲滑轮组的机械效率更高，B选项错误。
5. 分析额外功与有用功的比值：甲乙额外功相等，甲的有用功更大，因此比值$\frac{W_{\mathrm{额外}}}{W_{\mathrm{有用}}}$甲更小，即甲滑轮组做的额外功与有用功的比值较小，D选项正确。
【答案】D
【知识点】滑轮组拉力计算，有用功额外功，滑轮组机械效率
【点评】本题是滑轮组的综合辨析题，易错点是忽略两段绳子数的差异，直接默认拉力的大小关系，解题时要紧扣不计绳重摩擦的前提，利用比例关系推导各物理量的大小，不需要代入具体数值即可快速排除错误选项，同时也巩固了“动滑轮重力相同时，提升的物重越大，滑轮组机械效率越高”的规律。
【难度系数】0.6
