5. 现用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率$\eta$与所挂物重$G_{物}$的关系，改变$G_{物}$，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出$\eta$与$G_{物}$关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则：动滑轮自重为N；图乙中曲线表明，同一滑轮组的机械效率$\eta$随所挂物重$G_{物}$的增大而增大，最终（会/不会）达到100％；仅改变图甲中的绕绳方式，重复上述实验，所得到的$\eta - G_{物}$图线与图乙所示曲线（相同/不同）。

5. 3 不会 相同

【分析】
要解决这道题，需利用不计绳重和摩擦时滑轮组机械效率的公式分析：首先，机械效率η=W有/W总，不计绳重和摩擦时，额外功仅来自动滑轮的重力，可推导得η=G物/(G物+G动)；接着结合图乙中G物=12N时η=80%的条件，代入公式计算动滑轮自重；再根据机械效率的定义，额外功无法完全消除，判断η能否达到100%；最后明确同一滑轮组的机械效率与绕绳方式无关，判断改变绕绳方式后的图线是否变化。
【解析】
1. 计算动滑轮自重：不计绳重和摩擦时，滑轮组机械效率η=W有/W总=G物h/(G物h+G动h)=G物/(G物+G动)。由图乙知，当G物=12N时，η=80%，代入公式得：80% = 12N/(12N + G动)，解得G动=3N。
2. 判断η能否达到100%：总功等于有用功加额外功，由于动滑轮有自重，额外功始终存在，因此η永远小于100%，不会达到100%。
3. 判断绕绳方式改变后的图线：同一滑轮组，动滑轮自重不变，不计绳重和摩擦时，机械效率仅与物重、动滑轮重有关，与绕绳方式无关，因此改变绕绳方式后，η-G物图线与原曲线相同。
【答案】
3 不会 相同
【知识点】
滑轮组机械效率；机械效率计算；影响机械效率的因素
【点评】
本题考查滑轮组机械效率的计算及影响因素，核心是掌握不计绳重和摩擦时的机械效率公式，理解额外功的来源，明确绕绳方式不影响滑轮组的机械效率，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6

6.（德州中考改编）如图所示，虚线框内是两个滑轮连成的滑轮组，工人利用该滑轮组，用200 N竖直向上的拉力F，将物体匀速提高3 m，物体和绳子自由端的运动情况如图所示，已知动滑轮重120 N，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（）

A.绳子自由端移动的速度为0.5 m/s
B.工人做的有用功为360 J
C.该滑轮组的机械效率为80%
D.拉力F的功率为100 W

6. C

【分析】
要解决本题，需先结合s-t图像确定物体和绳子自由端的运动数据，进而得到滑轮组承担物重的绳子段数n；再利用滑轮组拉力公式求出物体重力，最后分别计算各选项对应的物理量（速度、有用功、机械效率、功率），逐一判断选项正误。步骤如下：1. 从图乙读取t=6s时物体和绳子自由端的移动距离，计算n；2. 根据不计绳重摩擦的拉力公式求物体重力；3. 逐一分析选项的计算结果。
【解析】
1. 确定滑轮组的绳子段数n：由图乙可知，t=6s时，物体上升距离s物=3m，绳子自由端移动距离s绳=9m，因此n=s绳/s物=9m/3m=3。
2. 计算物体重力：不计绳重和摩擦，拉力公式为F=(G物+G动)/n，代入数据得：G物=nF - G动=3×200N -120N=480N。
3. 分析各选项：
A选项：绳子自由端速度v绳=s绳/t=9m/6s=1.5m/s≠0.5m/s，A错误；
B选项：有用功W有=G物h=480N×3m=1440J≠360J，B错误；
C选项：总功W总=F×s绳=200N×9m=1800J，机械效率η=W有/W总×100%=(1440J/1800J)×100%=80%，C正确；
D选项：拉力功率P=F×v绳=200N×1.5m/s=300W≠100W，D错误。
【答案】
C
【知识点】
滑轮组机械效率、速度计算、功与功率
【点评】
本题结合s-t图像考查滑轮组相关物理量的综合计算，关键是从图像中获取移动距离确定绳子段数，再结合公式计算，需熟练掌握滑轮组的相关规律。
【难度系数】
0.5

7. (宜宾中考)质量为500 kg的物体M，用如图所示的滑轮组沿水平方向将物体M从A点匀速拉到B点，AB距离为10 m，物体M在地面滑动过程中受到的阻力是其重力的0.2倍，在此过程中，因动滑轮和绳的重力以及绳与滑轮间的摩擦而做的额外功$W_0=200\ \mathrm{J}$，g取9.8 N/kg。求在此过程中：
(1) 物体M受到的重力。
(2) 滑轮组对物体M做的功。
(3) 如果电动卷扬机的效率是80%，求此电动卷扬机消耗的电能。
第7题

7. (1) 物体M受到的重力$G=mg=500\ \mathrm{kg}× 9.8\ \mathrm{N/kg}=4900\ \mathrm{N}$
(2) 滑轮组对物体M拉力$F=f=0.2G=0.2× 4900\ \mathrm{N}=980\ \mathrm{N}$;做的功$W_{\mathrm{有用}}=Fs=980\ \mathrm{N}× 10\ \mathrm{m}=9800\ \mathrm{J}$
(3) 电动机做的总功$W_{\mathrm{总}}=W_{\mathrm{有用}}+W_{\mathrm{额}}=9800\ \mathrm{J}+200\ \mathrm{J}=10000\ \mathrm{J}$;如果电动卷扬机的效率是80%,电动卷扬机消耗的电能$W=\frac{W_{\mathrm{总}}}{\eta}=\frac{10000\ \mathrm{J}}{80\%}=12500\ \mathrm{J}$

【分析】
本题分三步逐步求解：
1. 求物体重力：利用重力公式 $ G=mg $，代入已知的质量和 $ g $ 值计算。
2. 求滑轮组对物体做的功：物体匀速运动时，滑轮组对物体的拉力等于其受到的阻力，阻力为重力的0.2倍，先算阻力，再根据功的公式 $ W=Fs $ 计算有用功。
3. 求卷扬机消耗的电能：先算出滑轮组的总功（有用功加额外功），再根据卷扬机的效率公式，变形后计算消耗的电能。
【解析】
(1) 物体M的重力：根据重力公式 $ G=mg $，代入 $ m=500\ \mathrm{kg} $，$ g=9.8\ \mathrm{N/kg} $，得：
$ G = 500\ \mathrm{kg} × 9.8\ \mathrm{N/kg} = 4900\ \mathrm{N} $。
(2) 物体匀速运动，滑轮组对物体的拉力与阻力平衡，阻力 $ f=0.2G $，因此拉力 $ F=f=0.2 × 4900\ \mathrm{N}=980\ \mathrm{N} $。
滑轮组对物体做的功（有用功）：$ W_{\mathrm{有用}}=Fs=980\ \mathrm{N} × 10\ \mathrm{m}=9800\ \mathrm{J} $。
(3) 滑轮组的总功（卷扬机输出的功）：$ W_{\mathrm{总输出}}=W_{\mathrm{有用}}+W_{\mathrm{额}}=9800\ \mathrm{J}+200\ \mathrm{J}=10000\ \mathrm{J} $。
已知电动卷扬机效率 $ \eta=80\%=0.8 $，由效率公式 $ \eta=\frac{W_{\mathrm{总输出}}}{W_{\mathrm{消耗}}} $，得消耗的电能：
$ W_{\mathrm{消耗}}=\frac{W_{\mathrm{总输出}}}{\eta}=\frac{10000\ \mathrm{J}}{0.8}=12500\ \mathrm{J} $。
【答案】
(1) 4900 N；(2) 9800 J；(3) 12500 J
【知识点】
重力计算、功的计算、机械效率
【点评】
本题是滑轮组水平应用的常规计算题，结合重力、功、机械效率的基础知识点，步骤清晰，只要掌握基本公式即可顺利解答，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6