1 [2024 陕西西安模拟]如图所示,古代人们借助
辘轳从井中汲水时,转动摇把,使绳子在轴筒上
不断叠绕,从而将水桶从井中提出。下列说法
正确的是 (

A.该装置能够省功
B.取水时克服水的重力做的功是有用功
C.取水时克服水的重力和桶的重力做的功是额
外功
D.取水时克服水的重力和桶的重力做的功是总功
辘轳从井中汲水时,转动摇把,使绳子在轴筒上
不断叠绕,从而将水桶从井中提出。下列说法
正确的是 (
B
)A.该装置能够省功
B.取水时克服水的重力做的功是有用功
C.取水时克服水的重力和桶的重力做的功是额
外功
D.取水时克服水的重力和桶的重力做的功是总功
答案
1. B 【解析】使用任何机械都不能省功,故A错误。使用该机械是为了提水,因此克服水的重力做的功是有用功,克服桶的重力和摩擦力做的功是额外功,故B正确,C错误。该装置的总功除了克服水和桶的重力做的功,还有克服摩擦力做的功,故D错误。故选B。
解析
【分析】
这道题是简单机械的功相关概念辨析题,解题时首先要回忆功的基本原理,明确所有机械都无法实现省功,先直接排除错误的A选项。接下来要紧扣“使用该装置的目的是把水从井里提出来”这个核心,区分有用功、额外功、总功的定义:对我们有用、是我们使用机械的目的对应的功就是有用功;我们不需要但不得不额外做的功是额外功;人对机械施加动力做的所有功是总功,总功等于有用功加额外功。按照这个定义逐一判断剩余选项的对错即可。
【解析】
我们逐个分析选项:
1. 选项A:根据功的原理,使用任何机械都不可能省功,因此该装置也不能省功,A说法错误。
2. 选项B:使用辘轳的目的是从井中取出水,因此克服水的重力做的功是我们需要的、对取水有用的功,属于有用功,B说法正确。
3. 选项C:取水时,克服水的重力做的功是有用功,克服桶的重力、装置摩擦力做的功才是额外功,并非克服水和桶的重力做功都是额外功,C说法错误。
4. 选项D:总功是转动摇把时人施加的动力做的功,等于有用功与所有额外功之和,除了克服水的重力、桶的重力做的功,还包含克服装置摩擦力做的功,因此D说法错误。
综上,正确选项为B。
【答案】
B
【知识点】
功的原理;有用功与额外功;总功的概念
【点评】
本题属于基础概念辨析题,核心考察学生对三类功的区分能力,解题的关键是抓住使用机械的实际目的来判断有用功,避免混淆有用功、额外功、总功的边界,同时巩固“任何机械都不省功”这个核心原理,纠正部分学生认为机械可以省功的错误认知。
【难度系数】
0.8
这道题是简单机械的功相关概念辨析题,解题时首先要回忆功的基本原理,明确所有机械都无法实现省功,先直接排除错误的A选项。接下来要紧扣“使用该装置的目的是把水从井里提出来”这个核心,区分有用功、额外功、总功的定义:对我们有用、是我们使用机械的目的对应的功就是有用功;我们不需要但不得不额外做的功是额外功;人对机械施加动力做的所有功是总功,总功等于有用功加额外功。按照这个定义逐一判断剩余选项的对错即可。
【解析】
我们逐个分析选项:
1. 选项A:根据功的原理,使用任何机械都不可能省功,因此该装置也不能省功,A说法错误。
2. 选项B:使用辘轳的目的是从井中取出水,因此克服水的重力做的功是我们需要的、对取水有用的功,属于有用功,B说法正确。
3. 选项C:取水时,克服水的重力做的功是有用功,克服桶的重力、装置摩擦力做的功才是额外功,并非克服水和桶的重力做功都是额外功,C说法错误。
4. 选项D:总功是转动摇把时人施加的动力做的功,等于有用功与所有额外功之和,除了克服水的重力、桶的重力做的功,还包含克服装置摩擦力做的功,因此D说法错误。
综上,正确选项为B。
【答案】
B
【知识点】
功的原理;有用功与额外功;总功的概念
【点评】
本题属于基础概念辨析题,核心考察学生对三类功的区分能力,解题的关键是抓住使用机械的实际目的来判断有用功,避免混淆有用功、额外功、总功的边界,同时巩固“任何机械都不省功”这个核心原理,纠正部分学生认为机械可以省功的错误认知。
【难度系数】
0.8
2 [2024 湖南长沙模拟]实验课中,小王同学利用
如图所示的滑轮组提升重为2 N的物品,物品
匀速上升10 cm的过程中拉力F的大小始终为
1.2 N,则 (
A.绳子自由端移动30 cm
B.有用功为20 J
C.拉力做功为0.12 J
D.额外功为0.04 J
如图所示的滑轮组提升重为2 N的物品,物品
匀速上升10 cm的过程中拉力F的大小始终为
1.2 N,则 (
D
)A.绳子自由端移动30 cm
B.有用功为20 J
C.拉力做功为0.12 J
D.额外功为0.04 J
答案
2. D 【解析】由图可知,$n=2$,则绳子自由端移动的距离$s=nh=2×10\ \mathrm{cm}=20\ \mathrm{cm}$,故A不正确;克服物重做的有用功$W_{\mathrm{有}}=G_{\mathrm{物}}h=2\ \mathrm{N}×0.1\ \mathrm{m}=0.2\ \mathrm{J}$,故B不正确;拉力做的总功为$W_{\mathrm{总}}=F_{\mathrm{拉}}s=1.2\ \mathrm{N}×0.2\ \mathrm{m}=0.24\ \mathrm{J}$,故C不正确;额外功为$W_{\mathrm{额}}=W_{\mathrm{总}}-W_{\mathrm{有}}=0.24\ \mathrm{J}-0.2\ \mathrm{J}=0.04\ \mathrm{J}$,故D正确。故选D。
解析
【分析】
解题时首先要先确定该滑轮组承担动滑轮和物重的绳子段数n:观察图中滑轮组的绕线,直接连在动滑轮上的绳子有2段,即n=2。接下来结合已知条件逐个验证选项:1. 绳子自由端移动距离满足s=nh,代入物体上升高度h=10cm即可算出s,判断A选项正误;2. 有用功是提升重物做的功,用公式W有=Gh计算,注意将高度单位换算为米,判断B选项;3. 拉力做的总功用W总=Fs计算,代入拉力F和算出的s即可得到结果,判断C选项;4. 额外功等于总功减去有用功,代入数值计算即可判断D选项,最终选出正确答案。
【解析】
解:由图可知,承担物重的绳子段数n=2:
1. 验证选项A:绳子自由端移动的距离s=nh=2×10cm=20cm,并非30cm,A错误;
2. 验证选项B:物体上升高度h=10cm=0.1m,有用功W有=G物h=2N×0.1m=0.2J,并非20J,B错误;
3. 验证选项C:绳子自由端移动距离s=20cm=0.2m,拉力做的总功W总=F拉s=1.2N×0.2m=0.24J,并非0.12J,C错误;
4. 验证选项D:额外功W额=W总-W有=0.24J-0.2J=0.04J,D正确。
综上,答案选D。
【答案】
D
【知识点】
滑轮组绳段数判断,功的计算
【点评】
本题是滑轮组功计算的基础题型,核心考点明确,易错点集中在两处:一是误将承担物重的绳子段数n数为3,导致后续距离、功的计算全部出错;二是忘记将长度单位从厘米换算为米,出现数量级的计算错误,解题时先确认n的数值再代入公式计算即可轻松得分。
【难度系数】
0.7
解题时首先要先确定该滑轮组承担动滑轮和物重的绳子段数n:观察图中滑轮组的绕线,直接连在动滑轮上的绳子有2段,即n=2。接下来结合已知条件逐个验证选项:1. 绳子自由端移动距离满足s=nh,代入物体上升高度h=10cm即可算出s,判断A选项正误;2. 有用功是提升重物做的功,用公式W有=Gh计算,注意将高度单位换算为米,判断B选项;3. 拉力做的总功用W总=Fs计算,代入拉力F和算出的s即可得到结果,判断C选项;4. 额外功等于总功减去有用功,代入数值计算即可判断D选项,最终选出正确答案。
【解析】
解:由图可知,承担物重的绳子段数n=2:
1. 验证选项A:绳子自由端移动的距离s=nh=2×10cm=20cm,并非30cm,A错误;
2. 验证选项B:物体上升高度h=10cm=0.1m,有用功W有=G物h=2N×0.1m=0.2J,并非20J,B错误;
3. 验证选项C:绳子自由端移动距离s=20cm=0.2m,拉力做的总功W总=F拉s=1.2N×0.2m=0.24J,并非0.12J,C错误;
4. 验证选项D:额外功W额=W总-W有=0.24J-0.2J=0.04J,D正确。
综上,答案选D。
【答案】
D
【知识点】
滑轮组绳段数判断,功的计算
【点评】
本题是滑轮组功计算的基础题型,核心考点明确,易错点集中在两处:一是误将承担物重的绳子段数n数为3,导致后续距离、功的计算全部出错;二是忘记将长度单位从厘米换算为米,出现数量级的计算错误,解题时先确认n的数值再代入公式计算即可轻松得分。
【难度系数】
0.7
3 [2024 甘肃定西期末]如图所示,斜面长1 m,高
0.4 m,用大小为5 N,方向为沿斜面向上的拉力
F,将重10 N的铁块(忽略体积大小)从斜面底端
匀速拉到斜面顶端。下列说法正确的是 (

A.拉力做功10 J
B.有用功为2 J
C.额外功为1 J
D.物体受到的摩擦力为5 N
0.4 m,用大小为5 N,方向为沿斜面向上的拉力
F,将重10 N的铁块(忽略体积大小)从斜面底端
匀速拉到斜面顶端。下列说法正确的是 (
C
)A.拉力做功10 J
B.有用功为2 J
C.额外功为1 J
D.物体受到的摩擦力为5 N
答案
3. C 【解析】拉力做的总功:$W_{\mathrm{总}}=Fs=5\ \mathrm{N}×1\ \mathrm{m}=5\ \mathrm{J}$,故A错误;有用功$W_{\mathrm{有}}=Gh=10\ \mathrm{N}×0.4\ \mathrm{m}=4\ \mathrm{J}$,故B错误;额外功$W_{\mathrm{额}}=W_{\mathrm{总}}-W_{\mathrm{有}}=5\ \mathrm{J}-4\ \mathrm{J}=1\ \mathrm{J}$,故C正确;由$W_{\mathrm{额}}=fs$可得,物体受到的摩擦力$f=\dfrac{W_{\mathrm{额}}}{s}=\dfrac{1\ \mathrm{J}}{1\ \mathrm{m}}=1\ \mathrm{N}$,故D错误。故选C。
解析
【分析】
这是斜面场景下的功的相关计算类题目,解题思路非常清晰,我们可以按步骤逐个验证选项:
1. 先明确总功是拉力沿斜面移动距离做的功,用公式$W_总=Fs$,代入已知的拉力大小和斜面长度算出总功,判断A选项对错;
2. 再明确有用功是把铁块提升对应高度做的功,用公式$W_有=Gh$,代入物重和斜面高度算出有用功,判断B选项对错;
3. 额外功是总功减去有用功的差值,代入前两步算出的总功和有用功就能得到额外功,判断C选项对错;
4. 最后额外功是克服斜面摩擦力做的功,通过$W_额=fs$变形算出摩擦力,验证D选项即可得到正确答案。
【解析】
我们逐个选项计算验证:
① 计算拉力做的总功:
已知拉力$F=5\ \mathrm{N}$,斜面长$s=1\ \mathrm{m}$,根据总功公式:
$W_{\mathrm{总}}=Fs=5\ \mathrm{N} × 1\ \mathrm{m}=5\ \mathrm{J}$,因此A选项中拉力做功10J的描述错误。
② 计算有用功:
已知铁块重力$G=10\ \mathrm{N}$,斜面高$h=0.4\ \mathrm{m}$,有用功是克服重力将物体提升对应高度做的功:
$W_{\mathrm{有}}=Gh=10\ \mathrm{N} × 0.4\ \mathrm{m}=4\ \mathrm{J}$,因此B选项中有用功为2J的描述错误。
③ 计算额外功:
忽略铁块体积的情况下,额外功为总功与有用功的差值:
$W_{\mathrm{额}}=W_{\mathrm{总}}-W_{\mathrm{有}}=5\ \mathrm{J}-4\ \mathrm{J}=1\ \mathrm{J}$,因此C选项描述正确。
④ 计算物体受到的摩擦力:
额外功是克服斜面摩擦力做的功,由$W_{\mathrm{额}}=fs$变形可得:
$f=\dfrac{W_{\mathrm{额}}}{s}=\dfrac{1\ \mathrm{J}}{1\ \mathrm{m}}=1\ \mathrm{N}$,因此D选项中摩擦力为5N的描述错误。
综上,本题选C。
【答案】C
【知识点】总功计算;有用功计算;斜面摩擦力计算
【点评】本题是斜面机械功的常规基础题,核心考察学生对斜面场景下三类功的概念区分,易错点是部分同学会凭直觉错误用拉力减去重力分力直接算摩擦力,牢记斜面的摩擦力需要通过额外功推导求解,避免乱套公式出错。
【难度系数】0.8
这是斜面场景下的功的相关计算类题目,解题思路非常清晰,我们可以按步骤逐个验证选项:
1. 先明确总功是拉力沿斜面移动距离做的功,用公式$W_总=Fs$,代入已知的拉力大小和斜面长度算出总功,判断A选项对错;
2. 再明确有用功是把铁块提升对应高度做的功,用公式$W_有=Gh$,代入物重和斜面高度算出有用功,判断B选项对错;
3. 额外功是总功减去有用功的差值,代入前两步算出的总功和有用功就能得到额外功,判断C选项对错;
4. 最后额外功是克服斜面摩擦力做的功,通过$W_额=fs$变形算出摩擦力,验证D选项即可得到正确答案。
【解析】
我们逐个选项计算验证:
① 计算拉力做的总功:
已知拉力$F=5\ \mathrm{N}$,斜面长$s=1\ \mathrm{m}$,根据总功公式:
$W_{\mathrm{总}}=Fs=5\ \mathrm{N} × 1\ \mathrm{m}=5\ \mathrm{J}$,因此A选项中拉力做功10J的描述错误。
② 计算有用功:
已知铁块重力$G=10\ \mathrm{N}$,斜面高$h=0.4\ \mathrm{m}$,有用功是克服重力将物体提升对应高度做的功:
$W_{\mathrm{有}}=Gh=10\ \mathrm{N} × 0.4\ \mathrm{m}=4\ \mathrm{J}$,因此B选项中有用功为2J的描述错误。
③ 计算额外功:
忽略铁块体积的情况下,额外功为总功与有用功的差值:
$W_{\mathrm{额}}=W_{\mathrm{总}}-W_{\mathrm{有}}=5\ \mathrm{J}-4\ \mathrm{J}=1\ \mathrm{J}$,因此C选项描述正确。
④ 计算物体受到的摩擦力:
额外功是克服斜面摩擦力做的功,由$W_{\mathrm{额}}=fs$变形可得:
$f=\dfrac{W_{\mathrm{额}}}{s}=\dfrac{1\ \mathrm{J}}{1\ \mathrm{m}}=1\ \mathrm{N}$,因此D选项中摩擦力为5N的描述错误。
综上,本题选C。
【答案】C
【知识点】总功计算;有用功计算;斜面摩擦力计算
【点评】本题是斜面机械功的常规基础题,核心考察学生对斜面场景下三类功的概念区分,易错点是部分同学会凭直觉错误用拉力减去重力分力直接算摩擦力,牢记斜面的摩擦力需要通过额外功推导求解,避免乱套公式出错。
【难度系数】0.8
4 如图所示,用竖直向上的力匀速拉动杠杆,使重为36 N的物体

缓慢升高0.2 m,拉力F=16 N,
拉力作用点升高的高度为0.5 m。拉力所做的
功为
缓慢升高0.2 m,拉力F=16 N,
拉力作用点升高的高度为0.5 m。拉力所做的
功为
8
J,有用功为7.2
J,额外功为0.8
J。答案
4. 8 7.2 0.8 【解析】拉力所做的功$W_{\mathrm{总}}=Fs=16\ \mathrm{N}×0.5\ \mathrm{m}=8\ \mathrm{J}$,有用功$W_{\mathrm{有}}=Gh=36\ \mathrm{N}×0.2\ \mathrm{m}=7.2\ \mathrm{J}$,额外功$W_{\mathrm{额}}=W_{\mathrm{总}}-W_{\mathrm{有}}=8\ \mathrm{J}-7.2\ \mathrm{J}=0.8\ \mathrm{J}$。
解析
【分析】
我们可以按照三个功的定义依次推导计算:首先明确拉力做的功是总功,总功的计算公式为W总=Fs,题目已经直接给出拉力大小和拉力作用点移动的距离,直接代入数值就能算出总功;其次有用功是提升物体时克服物体重力做的功,对应公式为W有=Gh,已知物体重力和物体上升的高度,代入即可得到有用功;最后根据总功、有用功、额外功的数量关系W总=W有+W额,用总功减去有用功就能得到额外功,三步依次计算即可得到结果。
【解析】
1. 计算拉力做的总功:
已知拉力F=16N,拉力作用点升高的高度即拉力移动的距离s=0.5m,代入总功公式:
$W_{\mathrm{总}}=Fs=16\ \mathrm{N}×0.5\ \mathrm{m}=8\ \mathrm{J}$
2. 计算提升物体的有用功:
已知物体重力G=36N,物体升高的高度h=0.2m,代入有用功公式:
$W_{\mathrm{有}}=Gh=36\ \mathrm{N}×0.2\ \mathrm{m}=7.2\ \mathrm{J}$
3. 计算额外功:
根据总功和有用功、额外功的关系$W_{\mathrm{总}}=W_{\mathrm{有}}+W_{\mathrm{额}}$,可得:
$W_{\mathrm{额}}=W_{\mathrm{总}}-W_{\mathrm{有}}=8\ \mathrm{J}-7.2\ \mathrm{J}=0.8\ \mathrm{J}$
【答案】
8;7.2;0.8
【知识点】
总功计算;有用功计算;额外功计算
【点评】
本题是机械功的基础入门题型,直接考察对总功、有用功、额外功概念的理解和基础公式的应用,没有设置复杂变形和陷阱,只要准确区分不同功对应的力和移动距离,代入对应公式即可顺利求解,是后续学习杠杆机械效率计算的基础题。
【难度系数】
0.9
我们可以按照三个功的定义依次推导计算:首先明确拉力做的功是总功,总功的计算公式为W总=Fs,题目已经直接给出拉力大小和拉力作用点移动的距离,直接代入数值就能算出总功;其次有用功是提升物体时克服物体重力做的功,对应公式为W有=Gh,已知物体重力和物体上升的高度,代入即可得到有用功;最后根据总功、有用功、额外功的数量关系W总=W有+W额,用总功减去有用功就能得到额外功,三步依次计算即可得到结果。
【解析】
1. 计算拉力做的总功:
已知拉力F=16N,拉力作用点升高的高度即拉力移动的距离s=0.5m,代入总功公式:
$W_{\mathrm{总}}=Fs=16\ \mathrm{N}×0.5\ \mathrm{m}=8\ \mathrm{J}$
2. 计算提升物体的有用功:
已知物体重力G=36N,物体升高的高度h=0.2m,代入有用功公式:
$W_{\mathrm{有}}=Gh=36\ \mathrm{N}×0.2\ \mathrm{m}=7.2\ \mathrm{J}$
3. 计算额外功:
根据总功和有用功、额外功的关系$W_{\mathrm{总}}=W_{\mathrm{有}}+W_{\mathrm{额}}$,可得:
$W_{\mathrm{额}}=W_{\mathrm{总}}-W_{\mathrm{有}}=8\ \mathrm{J}-7.2\ \mathrm{J}=0.8\ \mathrm{J}$
【答案】
8;7.2;0.8
【知识点】
总功计算;有用功计算;额外功计算
【点评】
本题是机械功的基础入门题型,直接考察对总功、有用功、额外功概念的理解和基础公式的应用,没有设置复杂变形和陷阱,只要准确区分不同功对应的力和移动距离,代入对应公式即可顺利求解,是后续学习杠杆机械效率计算的基础题。
【难度系数】
0.9
5 [2025 甘肃兰州模拟]如图所示的剪刀剪纸时
的机械效率为80%,这表示 (

A.若作用在剪刀上的动力做功
1 J,则有0.2 J的功用于剪纸
B.若作用在剪刀上的动力做功
1 J,则有0.8 J的功用于剪纸
C.若作用在剪刀上的动力做功1 J,则有1 J的
功用于剪纸
D.若作用在剪刀上的动力做功1 J,则有0.8 J
的功为额外功
的机械效率为80%,这表示 (
B
)A.若作用在剪刀上的动力做功
1 J,则有0.2 J的功用于剪纸
B.若作用在剪刀上的动力做功
1 J,则有0.8 J的功用于剪纸
C.若作用在剪刀上的动力做功1 J,则有1 J的
功用于剪纸
D.若作用在剪刀上的动力做功1 J,则有0.8 J
的功为额外功
答案
5. B 【解析】在剪纸时,目的是剪纸,所以用于剪纸做的功是有用功,作用在剪刀上的动力做的功为总功。所用剪刀的机械效率为80%,表示若作用在剪刀的动力做功1 J,则有0.8 J的功用于剪纸,0.2 J的功为额外功,故ACD错误,B正确。故选B。
解析
【分析】
首先我们要先明确机械效率的核心定义:机械效率是有用功和总功的比值。第一步先结合本题的做功场景,区分总功、有用功和额外功:剪刀剪纸的目的是把纸剪开,因此用于剪纸的功是有用功,手对剪刀的动力做的功是总功,克服剪刀转轴摩擦等损耗的功是额外功。已知机械效率为80%,说明有用功占总功的比例是80%,当总功也就是动力做功为1J时,就能算出对应的有用功和额外功,再逐一比对选项就能得到正确答案。
【解析】
解:机械效率的计算公式为$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$,本题中:
1. 动力作用在剪刀上做的功是总功,剪纸过程中,为了完成剪纸目的所做的功是有用功,剩余克服摩擦等损耗的功为额外功。
2. 已知剪刀的机械效率为80%,说明有用功占总功的80%,若动力做功(总功)$W_{总}=1\ \mathrm{J}$,则用于剪纸的有用功$W_{有用}=\eta W_{总}=80\% × 1\ \mathrm{J}=0.8\ \mathrm{J}$,对应的额外功为$W_{额}=1\ \mathrm{J}-0.8\ \mathrm{J}=0.2\ \mathrm{J}$。
3. 逐一判断选项:
A选项:认为0.2J的功用于剪纸,不符合计算结果,错误;
B选项:认为0.8J的功用于剪纸,符合推导结果,正确;
C选项:认为1J的功全部用于剪纸,忽略了额外功的存在,错误;
D选项:认为0.8J的功是额外功,混淆了有用功和额外功的数值,错误。
因此本题选B。
【答案】
B
【知识点】
机械效率定义;有用功额外功
【点评】
本题属于机械效率的基础概念考察题,难度较低,易错点是学生容易脱离做功场景混淆有用功和额外功的对应关系,解题时只要紧扣“做功的目的”区分三类功,结合机械效率的定义即可快速判断正误。
【难度系数】
0.8
首先我们要先明确机械效率的核心定义:机械效率是有用功和总功的比值。第一步先结合本题的做功场景,区分总功、有用功和额外功:剪刀剪纸的目的是把纸剪开,因此用于剪纸的功是有用功,手对剪刀的动力做的功是总功,克服剪刀转轴摩擦等损耗的功是额外功。已知机械效率为80%,说明有用功占总功的比例是80%,当总功也就是动力做功为1J时,就能算出对应的有用功和额外功,再逐一比对选项就能得到正确答案。
【解析】
解:机械效率的计算公式为$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$,本题中:
1. 动力作用在剪刀上做的功是总功,剪纸过程中,为了完成剪纸目的所做的功是有用功,剩余克服摩擦等损耗的功为额外功。
2. 已知剪刀的机械效率为80%,说明有用功占总功的80%,若动力做功(总功)$W_{总}=1\ \mathrm{J}$,则用于剪纸的有用功$W_{有用}=\eta W_{总}=80\% × 1\ \mathrm{J}=0.8\ \mathrm{J}$,对应的额外功为$W_{额}=1\ \mathrm{J}-0.8\ \mathrm{J}=0.2\ \mathrm{J}$。
3. 逐一判断选项:
A选项:认为0.2J的功用于剪纸,不符合计算结果,错误;
B选项:认为0.8J的功用于剪纸,符合推导结果,正确;
C选项:认为1J的功全部用于剪纸,忽略了额外功的存在,错误;
D选项:认为0.8J的功是额外功,混淆了有用功和额外功的数值,错误。
因此本题选B。
【答案】
B
【知识点】
机械效率定义;有用功额外功
【点评】
本题属于机械效率的基础概念考察题,难度较低,易错点是学生容易脱离做功场景混淆有用功和额外功的对应关系,解题时只要紧扣“做功的目的”区分三类功,结合机械效率的定义即可快速判断正误。
【难度系数】
0.8
6 [2025 河北保定期末]两台机械,甲的机械效率
为80%,乙的机械效率为60%。下列说法正确
的是 (
A.甲机械做的有用功一定比乙机械做的有用功多
B.有用功相同时,甲机械做的总功少
C.甲机械做功一定比乙机械做功快
D.经过改进,甲机械的机械效率可以达到100%
为80%,乙的机械效率为60%。下列说法正确
的是 (
B
)A.甲机械做的有用功一定比乙机械做的有用功多
B.有用功相同时,甲机械做的总功少
C.甲机械做功一定比乙机械做功快
D.经过改进,甲机械的机械效率可以达到100%
答案
6. B 【解析】机械效率表示有用功与总功的比值,甲的机械效率较大,说明甲机械的有用功与总功的比值较大,不能说明甲机械做的有用功一定比乙机械做的有用功多,故A错误;机械效率表示有用功与总功的比值,有用功相同时,甲机械做的总功少,故B正确;机械效率与功率没有必然联系,通过机械效率大小关系无法得出功率大小关系,故C错误;由于总是存在能量损耗,所以甲机械的机械效率不可以达到100%,故D错误。故选B。
解析
【分析】
拿到这道题首先要明确核心考点是机械效率的概念辨析,第一步先回忆机械效率的定义:机械效率η是有用功和总功的比值,公式为η=W有/W总。接下来逐个对照选项判断:首先要注意,比值的大小不能直接代表分子或者分母单独的大小,必须控制变量才能比较功的多少;其次要区分机械效率和描述做功快慢的功率是完全独立的两个物理量,没有必然关联;最后要牢记现实中所有机械都不可避免要做额外功,机械效率永远小于100%。按照这个逻辑逐一排除错误选项就能得到正确答案。
【解析】
我们逐个分析选项:
A选项:机械效率是有用功与总功的比值,甲的效率更高,仅说明甲的有用功占总功的比例更大,没有给出两台机械总功的大小关系,无法直接比较甲、乙的有用功多少,A错误。
B选项:根据机械效率公式变形可得总功W总=W有/η,当有用功W有相同时,机械效率η越大,总功W总越小,甲的机械效率80%大于乙的60%,因此甲机械做的总功更少,B正确。
C选项:机械效率描述的是有用功在总功中的占比,而做功的快慢是功率的物理意义,二者没有必然联系,无法通过机械效率大小判断做功快慢,C错误。
D选项:任何机械工作时都不可避免要克服自身重力、摩擦等做额外功,有用功永远小于总功,因此机械效率不可能达到100%,D错误。
【答案】
B
【知识点】
机械效率定义,机械效率与功率辨析,机械效率的特点
【点评】
本题属于机械效率章节的基础概念辨析题,易错点是容易混淆机械效率和功、功率的概念,误将机械效率高等同于有用功多或者做功快,解题时要牢牢抓住机械效率是“比值”这一核心属性,明确不同物理量的物理意义边界,就能快速排除错误选项。
【难度系数】
0.8
拿到这道题首先要明确核心考点是机械效率的概念辨析,第一步先回忆机械效率的定义:机械效率η是有用功和总功的比值,公式为η=W有/W总。接下来逐个对照选项判断:首先要注意,比值的大小不能直接代表分子或者分母单独的大小,必须控制变量才能比较功的多少;其次要区分机械效率和描述做功快慢的功率是完全独立的两个物理量,没有必然关联;最后要牢记现实中所有机械都不可避免要做额外功,机械效率永远小于100%。按照这个逻辑逐一排除错误选项就能得到正确答案。
【解析】
我们逐个分析选项:
A选项:机械效率是有用功与总功的比值,甲的效率更高,仅说明甲的有用功占总功的比例更大,没有给出两台机械总功的大小关系,无法直接比较甲、乙的有用功多少,A错误。
B选项:根据机械效率公式变形可得总功W总=W有/η,当有用功W有相同时,机械效率η越大,总功W总越小,甲的机械效率80%大于乙的60%,因此甲机械做的总功更少,B正确。
C选项:机械效率描述的是有用功在总功中的占比,而做功的快慢是功率的物理意义,二者没有必然联系,无法通过机械效率大小判断做功快慢,C错误。
D选项:任何机械工作时都不可避免要克服自身重力、摩擦等做额外功,有用功永远小于总功,因此机械效率不可能达到100%,D错误。
【答案】
B
【知识点】
机械效率定义,机械效率与功率辨析,机械效率的特点
【点评】
本题属于机械效率章节的基础概念辨析题,易错点是容易混淆机械效率和功、功率的概念,误将机械效率高等同于有用功多或者做功快,解题时要牢牢抓住机械效率是“比值”这一核心属性,明确不同物理量的物理意义边界,就能快速排除错误选项。
【难度系数】
0.8
7 [2025 甘肃武威期末]关于功率与机械效率,下
列说法正确的是 (
A.功率大的机械,机械效率一定高
B.做功多的机械,机械效率一定高
C.做相同的有用功的机械,额外功少的机械效
率高
D.省力的机械,机械效率一定高
列说法正确的是 (
C
)A.功率大的机械,机械效率一定高
B.做功多的机械,机械效率一定高
C.做相同的有用功的机械,额外功少的机械效
率高
D.省力的机械,机械效率一定高
答案
7. C 【解析】
A 功率是表示做功快慢的物理量,机械效率是有用功与总功的比值,两者没有必然联系,功率大的机械,机械效率不一定高,A错
B 做功多的机械,机械效率不一定高,B错
C 做相同的有用功的机械,额外功少的机械效率高,C对
D 省力的机械,机械效率不一定高,D错
A 功率是表示做功快慢的物理量,机械效率是有用功与总功的比值,两者没有必然联系,功率大的机械,机械效率不一定高,A错
B 做功多的机械,机械效率不一定高,B错
C 做相同的有用功的机械,额外功少的机械效率高,C对
D 省力的机械,机械效率不一定高,D错
解析
【分析】
这是一道概念辨析类选择题,解题的核心思路是先明确功率、机械效率两个物理量各自的定义和物理意义,明确二者是相互独立、没有必然关联的物理量,再结合机械效率的计算公式逐一验证每个选项的描述是否正确:首先回忆功率描述的是做功的快慢,机械效率描述的是有用功在总功中的占比,二者不存在正比或者反比的对应关系,之后逐个排查选项,排除错误描述,选出正确答案即可。
【解析】
首先明确两个核心物理量的定义:
① 功率是表示物体做功快慢的物理量,大小等于单位时间内做的功;
② 机械效率是有用功与总功的比值,公式为$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%$,反映的是机械对能量的利用率,二者没有必然的大小关联。
对各选项逐一判断:
选项A:功率大仅说明机械做功速度快,无法体现有用功占总功的比例高低,因此机械效率不一定高,A错误;
选项B:做功多仅代表总功的数值大,若额外功占比极高,有用功占比会很低,机械效率反而小,因此做功多的机械效率不一定高,B错误;
选项C:总功等于有用功加额外功,即$W_{总}=W_{有用}+W_{额外}$,当有用功大小相同时,额外功越少,总功就越小,代入机械效率公式可知,有用功和总功的比值就越大,也就是机械效率越高,C正确;
选项D:省力的机械往往需要通过增大移动距离、增大接触面摩擦等方式实现省力,会额外增加额外功,反而会降低机械效率,例如动滑轮省力但效率低于定滑轮,因此省力的机械机械效率不一定高,D错误。
【答案】
C
【知识点】
功率的物理意义,机械效率的计算,功率与机械效率的区别
【点评】
本题属于初中物理机械部分的经典易错题,重点考察学生对两个易混淆物理量的辨析能力,避免学生将功率和机械效率两个独立的物理量强行绑定关联,加深对机械效率本质是能量利用率的理解,夯实相关概念基础。
【难度系数】
0.8
这是一道概念辨析类选择题,解题的核心思路是先明确功率、机械效率两个物理量各自的定义和物理意义,明确二者是相互独立、没有必然关联的物理量,再结合机械效率的计算公式逐一验证每个选项的描述是否正确:首先回忆功率描述的是做功的快慢,机械效率描述的是有用功在总功中的占比,二者不存在正比或者反比的对应关系,之后逐个排查选项,排除错误描述,选出正确答案即可。
【解析】
首先明确两个核心物理量的定义:
① 功率是表示物体做功快慢的物理量,大小等于单位时间内做的功;
② 机械效率是有用功与总功的比值,公式为$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%$,反映的是机械对能量的利用率,二者没有必然的大小关联。
对各选项逐一判断:
选项A:功率大仅说明机械做功速度快,无法体现有用功占总功的比例高低,因此机械效率不一定高,A错误;
选项B:做功多仅代表总功的数值大,若额外功占比极高,有用功占比会很低,机械效率反而小,因此做功多的机械效率不一定高,B错误;
选项C:总功等于有用功加额外功,即$W_{总}=W_{有用}+W_{额外}$,当有用功大小相同时,额外功越少,总功就越小,代入机械效率公式可知,有用功和总功的比值就越大,也就是机械效率越高,C正确;
选项D:省力的机械往往需要通过增大移动距离、增大接触面摩擦等方式实现省力,会额外增加额外功,反而会降低机械效率,例如动滑轮省力但效率低于定滑轮,因此省力的机械机械效率不一定高,D错误。
【答案】
C
【知识点】
功率的物理意义,机械效率的计算,功率与机械效率的区别
【点评】
本题属于初中物理机械部分的经典易错题,重点考察学生对两个易混淆物理量的辨析能力,避免学生将功率和机械效率两个独立的物理量强行绑定关联,加深对机械效率本质是能量利用率的理解,夯实相关概念基础。
【难度系数】
0.8
登录