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1 分别用杠杆、动滑轮和滑轮组将同一物体拉到相同的高度，做的有用功 （
A.杠杆最多
B.动滑轮最多
C.滑轮组最多
D.一样多
D
）A.杠杆最多
B.动滑轮最多
C.滑轮组最多
D.一样多
答案
1. D
解析
【分析】要解决这道题，需先明确有用功的定义与计算方法：有用功是对完成任务有价值的功，本题中用机械提升物体，有用功是克服物体重力做的功，公式为$W_{有用}=Gh$。题目中“同一物体”说明物体重力$G$相同，“拉到相同高度”说明提升高度$h$相同，因此有用功仅由$G$和$h$决定，与使用的机械类型无关。
【解析】有用功的计算公式为$W_{有用}=Gh$，本题中提升的是同一物体，故物体重力$G$相等；将物体拉到相同高度，即提升高度$h$相等。代入公式可知，杠杆、动滑轮、滑轮组做的有用功大小相同，因此答案选D。
【答案】D
【知识点】有用功的计算、功的概念
【点评】本题考查有用功的核心概念，需注意区分有用功与总功，简单机械的总功会因机械不同而变化，但有用功仅由物重和提升高度决定，属于基础概念题，需准确掌握。
【难度系数】0.7
【解析】有用功的计算公式为$W_{有用}=Gh$，本题中提升的是同一物体，故物体重力$G$相等；将物体拉到相同高度，即提升高度$h$相等。代入公式可知，杠杆、动滑轮、滑轮组做的有用功大小相同，因此答案选D。
【答案】D
【知识点】有用功的计算、功的概念
【点评】本题考查有用功的核心概念，需注意区分有用功与总功，简单机械的总功会因机械不同而变化，但有用功仅由物重和提升高度决定，属于基础概念题，需准确掌握。
【难度系数】0.7
2 关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是 （
A.做功越多的机械，功率一定越大
B.功率越大的机械，机械效率也越高
C.做有用功越多的机械，机械效率越高
D.功率越大的机械，做功一定越快
D
）A.做功越多的机械，功率一定越大
B.功率越大的机械，机械效率也越高
C.做有用功越多的机械，机械效率越高
D.功率越大的机械，做功一定越快
答案
2. D
解析
【分析】
本题考查功、功率、机械效率的概念辨析，解题思路是先明确三个物理量的定义、公式及物理意义，再逐一分析每个选项判断正误。功率是反映做功快慢的物理量，公式为$ P=\frac{W}{t} $，由功和时间共同决定；机械效率是有用功与总功的比值，公式为$ \eta=\frac{W_{有}}{W_{总}} $，反映机械性能，与功率无直接关联。
【解析】
1. 分析选项A：功率$ P=\frac{W}{t} $，功率由做功多少和做功时间共同决定。若机械做功多但所用时间很长，其功率反而可能很小，因此做功越多的机械，功率不一定越大，A错误。
2. 分析选项B：功率表示做功的快慢，机械效率表示有用功在总功中所占的比例，两者是不同物理量，无直接关联，功率大的机械，机械效率不一定高，B错误。
3. 分析选项C：机械效率$ \eta=\frac{W_{有}}{W_{总}} $，由有用功和总功共同决定。若总功不确定，仅有用功多，无法确定机械效率高低，C错误。
4. 分析选项D：功率的物理意义就是描述物体做功的快慢，因此功率越大的机械，做功一定越快，D正确。
【答案】
D
【知识点】
功、功率、机械效率的概念
【点评】
本题为基础概念辨析题，需准确掌握功、功率、机械效率的定义及物理意义，避免混淆不同物理量的概念，是初中物理力学部分的基础考点。
【难度系数】
0.3
本题考查功、功率、机械效率的概念辨析，解题思路是先明确三个物理量的定义、公式及物理意义，再逐一分析每个选项判断正误。功率是反映做功快慢的物理量，公式为$ P=\frac{W}{t} $，由功和时间共同决定；机械效率是有用功与总功的比值，公式为$ \eta=\frac{W_{有}}{W_{总}} $，反映机械性能，与功率无直接关联。
【解析】
1. 分析选项A：功率$ P=\frac{W}{t} $，功率由做功多少和做功时间共同决定。若机械做功多但所用时间很长，其功率反而可能很小，因此做功越多的机械，功率不一定越大，A错误。
2. 分析选项B：功率表示做功的快慢，机械效率表示有用功在总功中所占的比例，两者是不同物理量，无直接关联，功率大的机械，机械效率不一定高，B错误。
3. 分析选项C：机械效率$ \eta=\frac{W_{有}}{W_{总}} $，由有用功和总功共同决定。若总功不确定，仅有用功多，无法确定机械效率高低，C错误。
4. 分析选项D：功率的物理意义就是描述物体做功的快慢，因此功率越大的机械，做功一定越快，D正确。
【答案】
D
【知识点】
功、功率、机械效率的概念
【点评】
本题为基础概念辨析题，需准确掌握功、功率、机械效率的定义及物理意义，避免混淆不同物理量的概念，是初中物理力学部分的基础考点。
【难度系数】
0.3
3 [2025湛江段考]人们往卡车上装载较重的货物时，常常会在车尾斜搭一块木板，将货物沿着木板往上推，如图所示。下列说法正确是 (
A.使用斜面可以减少额外功
B.使用斜面不省功
C.木板越长越费力
D.上推时间越少，机械效率越高
B
)A.使用斜面可以减少额外功
B.使用斜面不省功
C.木板越长越费力
D.上推时间越少，机械效率越高
答案
3. B
解析
【分析】
本题考查斜面的相关知识，需结合功的原理、斜面的省力特点、机械效率的影响因素逐一分析选项，明确各选项的正误依据。
【解析】
选项A：使用斜面时，额外功主要是克服货物与斜面间的摩擦力做的功，使用斜面并不会减少额外功，反而斜面越长，摩擦距离越大，额外功可能增加，故A错误。
选项B：根据功的原理，使用任何机械都不省功，斜面作为简单机械，同样遵循该原理，故B正确。
选项C：在高度相同时，木板越长，斜面越平缓，越省力，因此木板越长越省力，而非费力，故C错误。
选项D：机械效率是有用功与总功的比值，与上推时间无关，时间少不代表有用功和总功的比值大，故D错误。
【答案】
B
【知识点】
斜面的应用、功的原理、机械效率
【点评】
本题围绕斜面的基本性质展开，考查功的原理、斜面省力规律、机械效率的影响因素等基础概念，属于对核心知识点的常规考查，难度适中。
【难度系数】
0.5
本题考查斜面的相关知识，需结合功的原理、斜面的省力特点、机械效率的影响因素逐一分析选项，明确各选项的正误依据。
【解析】
选项A：使用斜面时，额外功主要是克服货物与斜面间的摩擦力做的功，使用斜面并不会减少额外功，反而斜面越长，摩擦距离越大，额外功可能增加，故A错误。
选项B：根据功的原理，使用任何机械都不省功，斜面作为简单机械，同样遵循该原理，故B正确。
选项C：在高度相同时，木板越长，斜面越平缓，越省力，因此木板越长越省力，而非费力，故C错误。
选项D：机械效率是有用功与总功的比值，与上推时间无关，时间少不代表有用功和总功的比值大，故D错误。
【答案】
B
【知识点】
斜面的应用、功的原理、机械效率
【点评】
本题围绕斜面的基本性质展开，考查功的原理、斜面省力规律、机械效率的影响因素等基础概念，属于对核心知识点的常规考查，难度适中。
【难度系数】
0.5
4 [2025阜阳期末]跳板是朝鲜族群众喜爱的一种娱乐活动，若支点在跳板的中央，当质量为60 kg的两名运动员同时从1.5 m高处由静止跳到跳板的同一端时，静立于跳板另一端质量为50 kg的一名女运动员向上弹起3 m高，若不计空气阻力，跳板的机械效率约为 （
A.60%
B.70%
C.45%
D.83%
D
）A.60%
B.70%
C.45%
D.83%
答案
4. D
解析
【分析】要计算跳板的机械效率，需先明确机械效率的定义：机械效率是有用功与总功的比值（公式为η=W有/W总×100%）。本题中，总功是两名运动员从1.5m高处落下时重力做的功（即他们提供的总能量），有用功是将女运动员弹起3m高时对女运动员做的功（即女运动员增加的重力势能），接下来分别计算总功和有用功，代入效率公式即可求解。
【解析】解：取g=10N/kg，
总功为两名运动员下落时重力做的功：
W总 = 2×m₁gh₁ = 2×60kg×10N/kg×1.5m = 1800J
有用功为女运动员被弹起时增加的重力势能：
W有 = m₂gh₂ = 50kg×10N/kg×3m = 1500J
则跳板的机械效率：
η = (W有/W总)×100% = (1500J/1800J)×100% ≈83%
故答案选D。
【答案】D
【知识点】机械效率、功的计算
【点评】本题结合实际场景考查机械效率的计算，核心是区分总功与有用功，明确各物理量对应的研究对象，计算过程简单，属于基础应用类题目，需注意公式的正确运用。
【难度系数】0.6
【解析】解：取g=10N/kg，
总功为两名运动员下落时重力做的功：
W总 = 2×m₁gh₁ = 2×60kg×10N/kg×1.5m = 1800J
有用功为女运动员被弹起时增加的重力势能：
W有 = m₂gh₂ = 50kg×10N/kg×3m = 1500J
则跳板的机械效率：
η = (W有/W总)×100% = (1500J/1800J)×100% ≈83%
故答案选D。
【答案】D
【知识点】机械效率、功的计算
【点评】本题结合实际场景考查机械效率的计算，核心是区分总功与有用功，明确各物理量对应的研究对象，计算过程简单，属于基础应用类题目，需注意公式的正确运用。
【难度系数】0.6
5 新趋势 学科融合 俗话说“竹篮打水一场空”，此过程中，对水做的功是
有用
（选填“有用”或“额外”）功，对竹篮做的功是额外
（选填“有用”或“额外”）功，“竹篮打水一场空”所包含的物理道理是机械效率低
（选填“高”或“低”）。答案
5. 有用 额外 低
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所必须做的功，额外功是完成有用功时不需要但不得不做的功。本题中“竹篮打水”的目的是获取水，因此对水做的功是需要的，对竹篮做的功是额外功；机械效率是有用功与总功的比值，比值越小效率越低，结合场景分析机械效率高低。
【解析】
1. 判断有用功：“竹篮打水”的目的是得到水，对水做的功是我们需要的，属于有用功；
2. 判断额外功：打水时必须对竹篮做功才能完成过程，这部分功是不需要但不得不做的，属于额外功；
3. 判断机械效率：机械效率η=W有用/W总，总功为有用功与额外功之和，竹篮漏水导致有用功极少，额外功占比大，因此机械效率低。
【答案】
有用 额外 低
【知识点】
有用功与额外功、机械效率
【点评】
本题结合生活俗语考查基础功和机械效率的概念，将物理知识与生活实际结合，侧重概念辨析，难度适中。
【难度系数】
0.8
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所必须做的功，额外功是完成有用功时不需要但不得不做的功。本题中“竹篮打水”的目的是获取水，因此对水做的功是需要的，对竹篮做的功是额外功；机械效率是有用功与总功的比值，比值越小效率越低，结合场景分析机械效率高低。
【解析】
1. 判断有用功：“竹篮打水”的目的是得到水，对水做的功是我们需要的，属于有用功；
2. 判断额外功：打水时必须对竹篮做功才能完成过程，这部分功是不需要但不得不做的，属于额外功；
3. 判断机械效率：机械效率η=W有用/W总，总功为有用功与额外功之和，竹篮漏水导致有用功极少，额外功占比大，因此机械效率低。
【答案】
有用 额外 低
【知识点】
有用功与额外功、机械效率
【点评】
本题结合生活俗语考查基础功和机械效率的概念，将物理知识与生活实际结合，侧重概念辨析，难度适中。
【难度系数】
0.8
6 某滑轮组的机械效率为75%，表示的含义是
利用滑轮组做的有用功与总功之比是75%
；当它完成375 J的有用功时，所做的总功是500
J；若克服动滑轮的重力所做的功是100 J，则克服摩擦和绳重所做的功是25
J。答案
6. 利用滑轮组做的有用功与总功之比是75% 500 25
解析
【分析】首先明确机械效率的定义，机械效率是有用功与总功的比值，据此解答第一空；再利用机械效率公式变形求总功；最后根据总功、有用功、额外功的关系，拆分额外功计算克服摩擦和绳重的功。
【解析】1. 机械效率的定义：机械效率η=W有用/W总×100%，所以75%表示利用滑轮组做的有用功与总功之比是75%；2. 根据η=W有用/W总，变形得总功W总=W有用/η=375J÷75%=500J；3. 额外功W额=W总-W有用=500J-375J=125J，额外功包含克服动滑轮重力的功和克服摩擦及绳重的功，因此克服摩擦和绳重的功=125J-100J=25J。
【答案】利用滑轮组做的有用功与总功之比是75% 500 25
【知识点】机械效率的概念、功的计算
【点评】本题考查机械效率的基础概念及相关计算，属于常规基础题，需牢记机械效率公式和总功、有用功、额外功的关系即可解答。
【难度系数】0.7
【解析】1. 机械效率的定义：机械效率η=W有用/W总×100%，所以75%表示利用滑轮组做的有用功与总功之比是75%；2. 根据η=W有用/W总，变形得总功W总=W有用/η=375J÷75%=500J；3. 额外功W额=W总-W有用=500J-375J=125J，额外功包含克服动滑轮重力的功和克服摩擦及绳重的功，因此克服摩擦和绳重的功=125J-100J=25J。
【答案】利用滑轮组做的有用功与总功之比是75% 500 25
【知识点】机械效率的概念、功的计算
【点评】本题考查机械效率的基础概念及相关计算，属于常规基础题，需牢记机械效率公式和总功、有用功、额外功的关系即可解答。
【难度系数】0.7
7 [2025泰安三模]《天工开物·作咸》中记录了井盐的生产过程。如图所示为从井中汲卤的示意图，其中A相当于现在的定滑轮，已知盐卤桶重10 N，盐卤重100 N，人施加的拉力为125 N，10 s内将桶和盐卤升高2 m，此滑轮提升盐卤的机械效率为
80%
。答案
7. 80%
解析
【分析】要计算滑轮提升盐卤的机械效率，需利用机械效率公式$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%$。其中，有用功是提升盐卤所做的功，总功是拉力做的功；由于A是定滑轮，定滑轮不省力，绳子移动的距离$s$等于物体升高的高度$h$，据此可分别计算有用功和总功，进而求出机械效率。
【解析】
1. 计算有用功：有用功是对盐卤做的功，$W_{有用}=G_{盐卤}×h=100\ \mathrm{N}×2\ \mathrm{m}=200\ \mathrm{J}$；
2. 计算总功：A为定滑轮，绳子移动的距离$s=h=2\ \mathrm{m}$，总功$W_{总}=F×s=125\ \mathrm{N}×2\ \mathrm{m}=250\ \mathrm{J}$；
3. 计算机械效率：$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%=\frac{200\ \mathrm{J}}{250\ \mathrm{J}}×100\%=80\%$。
【答案】80%
【知识点】机械效率、定滑轮的功
【点评】本题结合古代井盐生产的情境考查机械效率的计算，核心是区分有用功与总功，利用定滑轮特点确定绳子移动距离，属于基础计算类题目，难度适中。
【难度系数】0.7
【解析】
1. 计算有用功：有用功是对盐卤做的功，$W_{有用}=G_{盐卤}×h=100\ \mathrm{N}×2\ \mathrm{m}=200\ \mathrm{J}$；
2. 计算总功：A为定滑轮，绳子移动的距离$s=h=2\ \mathrm{m}$，总功$W_{总}=F×s=125\ \mathrm{N}×2\ \mathrm{m}=250\ \mathrm{J}$；
3. 计算机械效率：$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%=\frac{200\ \mathrm{J}}{250\ \mathrm{J}}×100\%=80\%$。
【答案】80%
【知识点】机械效率、定滑轮的功
【点评】本题结合古代井盐生产的情境考查机械效率的计算，核心是区分有用功与总功，利用定滑轮特点确定绳子移动距离，属于基础计算类题目，难度适中。
【难度系数】0.7
8 [2025徐州段考]如图，吊车在建筑工地进行作业时，吊臂上的滑轮组将重为9000 N的建筑材料沿竖直方向匀速提升3 m，滑轮组上钢丝绳自由端受到的拉力F为5000 N。求：
（1）滑轮组对建筑材料做的有用功。
（2）滑轮组的机械效率。
（1）滑轮组对建筑材料做的有用功。
（2）滑轮组的机械效率。
答案
8. （1）滑轮组对建筑材料做的有用功$W_{\mathrm{有用}}=Gh=9×10^3\ \mathrm{N}×3\ \mathrm{m}=2.7×10^4\ \mathrm{J}$
（2）由图可知，$n=3$，拉力$F$做的功$W_{\mathrm{总}}=Fs=Fnh=5×10^3\ \mathrm{N}×3×3\ \mathrm{m}=4.5×10^4\ \mathrm{J}$；滑轮组的机械效率$\eta=\dfrac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{总}}}×100\%=\dfrac{2.7×10^4\ \mathrm{J}}{4.5×10^4\ \mathrm{J}}×100\%=60\%$
（2）由图可知，$n=3$，拉力$F$做的功$W_{\mathrm{总}}=Fs=Fnh=5×10^3\ \mathrm{N}×3×3\ \mathrm{m}=4.5×10^4\ \mathrm{J}$；滑轮组的机械效率$\eta=\dfrac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{总}}}×100\%=\dfrac{2.7×10^4\ \mathrm{J}}{4.5×10^4\ \mathrm{J}}×100\%=60\%$
解析
【分析】
要解决这道题，需明确滑轮组相关功和机械效率的计算逻辑：有用功是对提升物体做的功，对应克服物体重力的功；总功是拉力做的功，需先确定承担物重的绳子段数，再计算绳子自由端移动的距离；机械效率是有用功与总功的比值。解题时先利用有用功公式计算有用功，再确定绳子段数算出总功，最后计算机械效率。
【解析】
（1）滑轮组对建筑材料做的有用功是克服建筑材料重力所做的功，根据公式$W_{\mathrm{有用}}=Gh$，代入数据：
$W_{\mathrm{有用}}=9000\ \mathrm{N} × 3\ \mathrm{m}=2.7 × 10^4\ \mathrm{J}$。
（2）由题图可知，承担物重的绳子段数$n=3$，则绳子自由端移动的距离$s=nh=3 × 3\ \mathrm{m}=9\ \mathrm{m}$。
拉力做的总功$W_{\mathrm{总}}=Fs=5000\ \mathrm{N} × 9\ \mathrm{m}=4.5 × 10^4\ \mathrm{J}$。
滑轮组的机械效率$\eta=\dfrac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{总}}} × 100\%=\dfrac{2.7 × 10^4\ \mathrm{J}}{4.5 × 10^4\ \mathrm{J}} × 100\%=60\%$。
【答案】
（1）$2.7×10^4\ \mathrm{J}$；（2）$60\%$
【知识点】
有用功、总功、机械效率
【点评】
本题是滑轮组机械效率的基础计算题，核心是确定承担物重的绳子段数，熟练运用相关公式即可完成解答，属于常规基础题。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需明确滑轮组相关功和机械效率的计算逻辑：有用功是对提升物体做的功，对应克服物体重力的功；总功是拉力做的功，需先确定承担物重的绳子段数，再计算绳子自由端移动的距离；机械效率是有用功与总功的比值。解题时先利用有用功公式计算有用功，再确定绳子段数算出总功，最后计算机械效率。
【解析】
（1）滑轮组对建筑材料做的有用功是克服建筑材料重力所做的功，根据公式$W_{\mathrm{有用}}=Gh$，代入数据：
$W_{\mathrm{有用}}=9000\ \mathrm{N} × 3\ \mathrm{m}=2.7 × 10^4\ \mathrm{J}$。
（2）由题图可知，承担物重的绳子段数$n=3$，则绳子自由端移动的距离$s=nh=3 × 3\ \mathrm{m}=9\ \mathrm{m}$。
拉力做的总功$W_{\mathrm{总}}=Fs=5000\ \mathrm{N} × 9\ \mathrm{m}=4.5 × 10^4\ \mathrm{J}$。
滑轮组的机械效率$\eta=\dfrac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{总}}} × 100\%=\dfrac{2.7 × 10^4\ \mathrm{J}}{4.5 × 10^4\ \mathrm{J}} × 100\%=60\%$。
【答案】
（1）$2.7×10^4\ \mathrm{J}$；（2）$60\%$
【知识点】
有用功、总功、机械效率
【点评】
本题是滑轮组机械效率的基础计算题，核心是确定承担物重的绳子段数，熟练运用相关公式即可完成解答，属于常规基础题。
【难度系数】
0.6
