6. 卖茶杯的人，从货架上拿起茶杯；喝茶水的人，从桌面上端起盛茶水的茶杯。就两人克服茶杯重力做的功，下列说法正确的是()

A.都是有用功
B.都是额外功
C.对喝茶的人而言是有用功
D.对卖茶杯的人而言是有用功

6. D

【解析】
首先明确有用功和额外功的定义：有用功是对人们有价值、需要的功；额外功是对人们无用但不得不做的功。
卖茶杯的人，做功目的是拿起茶杯，克服茶杯重力做的功是对他有用的，属于有用功；
喝茶水的人，做功目的是端起茶水饮用，克服茶杯重力做的功并非他需要的，属于额外功。
因此只有D选项说法正确。
【答案】
D
【知识点】
有用功与额外功
【点评】
本题考查对有用功和额外功概念的理解，解题关键是明确不同情境下人们做功的目的，以此判断功的类型。
【难度系数】
0.7

7. 使用机械时，若额外功小于有用功，则该机械的机械效率()

A.大于$50\%$
B.小于$50\%$
C.等于$50\%$
D.无法确定

7. A

机械效率公式：$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}=\frac{W_{有用}}{W_{有用}+W_{额外}}$。
已知$W_{额外}＜W_{有用}$，则$W_{总}=W_{有用}+W_{额外}＜W_{有用}+W_{有用}=2W_{有用}$，即$\frac{W_{有用}}{W_{总}}＞\frac{W_{有用}}{2W_{有用}}=\frac{1}{2}=50\%$。
A

8. 用图甲、乙两种方式匀速提升重为$100\space N$的物体，已知滑轮重$20\space N$，绳重和摩擦力不计。作用在绳子末端的拉力和机械效率为()

A.$F_{甲}=F_{乙}$，$\eta_{甲}=\eta_{乙}$

B.$F_{甲}＜F_{乙}$，$\eta_{甲}＜\eta_{乙}$
C.$F_{甲}＞F_{乙}$，$\eta_{甲}＜\eta_{乙}$
D.$F_{甲}＞F_{乙}$，$\eta_{甲}＞\eta_{乙}$

8. D

解：甲图为定滑轮，绳重和摩擦力不计，
$F_{甲}=G=100\space N$，
$\eta_{甲}=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{Gh}{F_{甲}h}=\frac{G}{F_{甲}}=100\%$。
乙图为动滑轮，绳重和摩擦力不计，$n=2$，
$F_{乙}=\frac{G+G_{动}}{n}=\frac{100\space N+20\space N}{2}=60\space N$，
$\eta_{乙}=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{Gh}{F_{乙}s}=\frac{Gh}{F_{乙}· 2h}=\frac{G}{2F_{乙}}=\frac{100\space N}{2× 60\space N}\approx 83.3\%$。
故$F_{甲}＞F_{乙}$，$\eta_{甲}＞\eta_{乙}$，选D。

9. 两台机器，甲的机械效率大于乙的机械效率，下列说法正确的是()

A.使用甲机器一定省力
B.使用甲机器做功一定快
C.使用甲机器做功一定多
D.以上说法都不正确

9. D

【解析】
机械效率是有用功与总功的比值，仅反映有用功在总功中所占比例的大小，与机械是否省力、做功快慢、做功多少均无直接关系：
A选项：机械是否省力由机械的结构特点决定，与机械效率无关，例如效率高的定滑轮不省力，效率低的动滑轮省力，故A错误；
B选项：做功快慢由功率表示，功率与机械效率是不同的物理量，二者无必然联系，故B错误；
C选项：做功多少取决于力和在力的方向上移动的距离，与机械效率无关，效率高不代表做功多，故C错误；
因此以上说法都不正确。
【答案】
D
【知识点】
机械效率的概念
【点评】
本题主要考查机械效率的概念，需明确机械效率仅反映有用功占总功的比例，与省力情况、做功快慢、做功多少均无直接关联，要注意区分机械效率与功率、功等物理概念，避免概念混淆。
【难度系数】
0.6

10. 下列说法正确的是()

A.所有机械的机械效率都小于$1$
B.做功时间长的机械，功率一定小
C.效率高的机械，功率一定大
D.功率大的机械，做功一定多

10. A

【解析】
逐一分析各选项：
A选项：使用机械时，不可避免要做额外功，有用功始终小于总功，根据机械效率公式$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$，可知所有机械的机械效率都小于1，该选项正确。
B选项：功率的计算公式为$P=\frac{W}{t}$，功率大小由功和做功时间共同决定，仅做功时间长，若做功总量也大，功率不一定小，该选项错误。
C选项：机械效率反映机械对能量的利用率，功率反映机械做功的快慢，二者是不同的物理量，没有必然联系，效率高的机械，功率不一定大，该选项错误。
D选项：根据$W=Pt$，做功多少由功率和做功时间共同决定，功率大的机械，若做功时间短，做功不一定多，该选项错误。
综上，正确答案为A。
【答案】
A
【知识点】
机械效率的概念、功率的概念、功与功率及机械效率的区别
【点评】
本题主要考查机械效率、功率的基本概念及三者间的区别，属于基础概念辨析题，需明确各物理量的定义与物理意义，避免混淆。
【难度系数】
0.7

11. 若额外功为$20\space J$，总功为$100\space J$，则机械效率等于()

A.$80\%$
B.$90\%$
C.$78\%$
D.无法确定

11. A

有用功：$W_{有}=W_{总}-W_{额}=100\space J - 20\space J = 80\space J$
机械效率：$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{80\space J}{100\space J}×100\% = 80\%$
A

12. 如图所示，小明用$25\space N$的拉力，把重$40\space N$的物体匀速提升$6\space m$。求：

(1)小明做的有用功；
(2)小明做的总功；
(3)动滑轮的机械效率。

12. (1) 240 J (2) 300 J (3) 80%

(1)有用功：$W_{\mathrm{有}}=Gh=40\space N×6\space m=240\space J$
(2)由图可知，动滑轮绳子段数$n=2$，拉力端移动距离$s=nh=2×6\space m=12\space m$，总功：$W_{\mathrm{总}}=Fs=25\space N×12\space m=300\space J$
(3)机械效率：$\eta=\frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}}×100\%=\frac{240\space J}{300\space J}×100\% = 80\%$

13. 小李用如图所示的滑轮组吊运建筑用料，绳与滑轮摩擦和绳重均忽略不计，小李用$500\space N$的拉力把质量为$90\space kg$的建筑用料匀速吊运到高为$6\space m$的楼面。($g$取$10\space N/kg$)

(1)建筑用料所受重力是多少？
(2)滑轮组做的有用功是多少？
(3)小李做的总功是多少？
(4)滑轮组的机械效率是多少？

13. (1) 建筑用料所受重力 $ G = mg = 90 kg×10 N/kg = 900 N $；
(2) 利用滑轮组做的有用功 $ W_{有用}=Gh = 900 N×6 m = 5400 J $；
(3) 由题图知，$ n = 2 $，拉力端移动距离 $ s = 2h = 2×6 m = 12 m $，小李做的总功 $ W_{总}=Fs = 500 N×12 m = 6000 J $；
(4) 滑轮组的机械效率 $ \eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%=\frac{5400 J}{6000 J}×100\% = 90\% $。

【解析】
(1) 根据重力计算公式$G=mg$，代入数据计算建筑用料所受重力：
$G = mg = 90\space kg×10\space N/kg = 900\space N$；
(2) 有用功为克服建筑用料重力做的功，根据公式$W_{有用}=Gh$计算：
$W_{有用}=Gh = 900\space N×6\space m = 5400\space J$；
(3) 由图可知滑轮组承担物重的绳子段数$n=2$，则拉力端移动距离$s=nh=2×6\space m=12\space m$，再根据总功公式$W_{总}=Fs$计算：
$W_{总}=Fs = 500\space N×12\space m = 6000\space J$；
(4) 根据机械效率公式$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%$计算滑轮组的机械效率：
$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%=\frac{5400\space J}{6000\space J}×100\% = 90\%$。
【答案】
(1) $\boldsymbol{900\space N}$
(2) $\boldsymbol{5400\space J}$
(3) $\boldsymbol{6000\space J}$
(4) $\boldsymbol{90\%}$
【知识点】
重力的计算；有用功与总功的计算；滑轮组机械效率的计算
【点评】
本题是力学基础计算题，考查重力、有用功、总功、机械效率的公式应用，理清各物理量间的关系是解题关键。
【难度系数】
0.7

14. 智慧小组学生为探究影响滑轮组的机械效率的因素，设计实验装置如图所示，数据如表所示。


(1)实验过程中，应竖直向上拉动弹簧测力计。
(2)第三次实验中滑轮组的机械效率是。(结果保留到$0.1\%$)
(3)分析表中实验数据可知，同一滑轮组，物重，滑轮组的机械效率越高。
(4)创新小组也利用重为$1\space N$、$2\space N$、$4\space N$的物体进行了三次实验，每次测得的机械效率均大于智慧小组的测量值，则创新小组测量值偏大的原因可能是。
A. 测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指在零刻度线下方
B. 弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升
C. 所使用的动滑轮的重力小于智慧小组

14. (1) 匀速 (2) 74.1% (3) 越大 (4) C

【解析】
(1) 实验过程中，只有竖直向上匀速拉动弹簧测力计，才能使弹簧测力计的示数稳定，此时拉力大小等于测力计示数。
(2) 根据机械效率公式$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{Gh}{Fs}×100\%$，代入第三次实验数据（$G=4N$，$h=0.1m$，$F=1.7N$，$s=0.3m$），可得$\eta=\frac{4N×0.1m}{1.7N×0.3m}×100\%\approx74.1\%$。
(3) 分析表格数据可知，同一滑轮组，提升的物重越大，有用功占总功的比例越高，滑轮组的机械效率越高。
(4) 对各选项分析：A选项，弹簧测力计未调零且指针在零刻度下方，会使拉力测量值偏大，机械效率偏小；B选项，物体加速上升时，拉力大于匀速时的拉力，测量的拉力偏大，机械效率偏小；C选项，动滑轮重力更小，额外功更少，有用功占总功的比例更高，机械效率更大，故选C。
【答案】
(1) 匀速 (2) 74.1% (3) 越大 (4) C
【知识点】
滑轮组机械效率；机械效率影响因素；实验误差分析
【点评】
本题围绕滑轮组机械效率的探究实验展开，涵盖实验操作规范、机械效率计算、影响因素分析及误差判断，需熟练掌握机械效率公式与实验原理，具备数据分析和推理能力。
【难度系数】
0.6