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1[2026安徽安庆调研]如图,重为$G$的物体在沿斜面向上的拉力作用下,从斜面的底部移到顶部,设沿斜面移动的距离为$s$,斜面的高为$h$,拉力为$F$,物体受到的摩擦力为$f$,则斜面的机械效率为（
A.$\frac{Gh}{fs}$
B.$\frac{Gh}{Fs}$
C.$\frac{Gh}{(F+f)s}$
D.$\frac{Gh}{(F-f)s}$
B
）A.$\frac{Gh}{fs}$
B.$\frac{Gh}{Fs}$
C.$\frac{Gh}{(F+f)s}$
D.$\frac{Gh}{(F-f)s}$
答案
1.B 【解析】此过程中,有用功为$W_{有用}=Gh$,总功为$W_{总}=Fs$,则斜面的机械效率为$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}=\frac{Gh}{Fs}$,故B正确。
解析
【分析】
要计算斜面的机械效率，需明确机械效率的定义是有用功与总功的比值。对于斜面提升物体的情况，有用功是克服物体重力做的功（即达到提升物体目的必须做的功），总功是拉力做的功（即动力做的功），无需额外考虑克服摩擦力的额外功，只需分别算出有用功和总功，再代入机械效率公式即可。
【解析】
1. 计算有用功：本题中提升物体的目的是将物体升高h，因此有用功为克服物体重力做的功，即$ W_{有用}=Gh $；
2. 计算总功：拉力F沿斜面移动的距离为s，总功是拉力做的功，即$ W_{总}=Fs $；
3. 根据机械效率的定义$ \eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}} $，将有用功和总功代入得$ \eta=\frac{Gh}{Fs} $，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
斜面机械效率、有用功与总功
【点评】
本题考查斜面机械效率的基础计算，核心是区分有用功和总功的概念，属于简单机械板块的基础题型，难度较低。
【难度系数】
0.6
要计算斜面的机械效率，需明确机械效率的定义是有用功与总功的比值。对于斜面提升物体的情况，有用功是克服物体重力做的功（即达到提升物体目的必须做的功），总功是拉力做的功（即动力做的功），无需额外考虑克服摩擦力的额外功，只需分别算出有用功和总功，再代入机械效率公式即可。
【解析】
1. 计算有用功：本题中提升物体的目的是将物体升高h，因此有用功为克服物体重力做的功，即$ W_{有用}=Gh $；
2. 计算总功：拉力F沿斜面移动的距离为s，总功是拉力做的功，即$ W_{总}=Fs $；
3. 根据机械效率的定义$ \eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}} $，将有用功和总功代入得$ \eta=\frac{Gh}{Fs} $，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
斜面机械效率、有用功与总功
【点评】
本题考查斜面机械效率的基础计算，核心是区分有用功和总功的概念，属于简单机械板块的基础题型，难度较低。
【难度系数】
0.6
2“争创全国文明城市，建设活力魅力银川”。银川市启动了对部分老旧小区改造升级的工程。工人利用滑轮组提升重480 N的建筑材料，如图所示。已知工人对绳子的拉力F为200 N，建筑材料匀速上升了5 m，不计绳重及摩擦。下列说法正确的是 (
A.动滑轮所受重力为280 N
B.滑轮组所做的有用功为3 000 J
C.滑轮组的机械效率为100%
D.拉力F做的功为3 000 J
D
)A.动滑轮所受重力为280 N
B.滑轮组所做的有用功为3 000 J
C.滑轮组的机械效率为100%
D.拉力F做的功为3 000 J
答案
2.D 【解析】由图可知动滑轮上承重绳子的股数为$n=3$,不计绳重及摩擦,根据$F=\frac{1}{n}(G+G_{动})$可知,动滑轮的重力为$G_{动}=3F-G_{物}=3×200\ \mathrm{N}-480\ \mathrm{N}=120\ \mathrm{N}$,故A错误;滑轮组做的有用功为$W_{有}=G_{物}h=480\ \mathrm{N}×5\ \mathrm{m}=2\ 400\ \mathrm{J}$,故B错误;使用滑轮组时,需克服动滑轮重做额外功,机械效率不可能达到100%,故C错误;拉力F做的功为$W_{总}=Fs=Fnh=200\ \mathrm{N}×3×5\ \mathrm{m}=3\ 000\ \mathrm{J}$,故D正确。故选D。
解析
【分析】
要解决这道题，首先确定滑轮组中承担物重的绳子段数n，再结合滑轮组的相关公式逐一分析选项：①不计绳重及摩擦时，拉力与物重、动滑轮重的关系为$F=\frac{1}{n}(G_{物}+G_{动})$，可计算动滑轮重力；②有用功公式为$W_{有}=G_{物}h$，用于判断对应选项；③使用滑轮组时需克服动滑轮重做额外功，机械效率不可能为100%；④总功公式为$W_{总}=Fs=Fnh$，计算拉力做的功，最终判断正确选项。
【解析】
由图可知，动滑轮上承重绳子的股数$n=3$。
不计绳重及摩擦，根据$F=\frac{1}{n}(G_{物}+G_{动})$，可得动滑轮重力：$G_{动}=3F - G_{物}=3×200\ \mathrm{N} - 480\ \mathrm{N}=120\ \mathrm{N}$，故A错误；
滑轮组的有用功：$W_{有}=G_{物}h=480\ \mathrm{N}×5\ \mathrm{m}=2400\ \mathrm{J}$，故B错误；
使用滑轮组时，需克服动滑轮重力做额外功，机械效率不可能达到100%，故C错误；
拉力移动的距离$s=nh=3×5\ \mathrm{m}=15\ \mathrm{m}$，拉力做的总功：$W_{总}=Fs=200\ \mathrm{N}×15\ \mathrm{m}=3000\ \mathrm{J}$，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
滑轮组拉力计算、有用功与总功、机械效率
【点评】
本题考查滑轮组的基础计算，关键是确定承担物重的绳子段数，熟练运用相关公式即可解题，属于力学基础题型，需注意区分有用功、总功和额外功的概念。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，首先确定滑轮组中承担物重的绳子段数n，再结合滑轮组的相关公式逐一分析选项：①不计绳重及摩擦时，拉力与物重、动滑轮重的关系为$F=\frac{1}{n}(G_{物}+G_{动})$，可计算动滑轮重力；②有用功公式为$W_{有}=G_{物}h$，用于判断对应选项；③使用滑轮组时需克服动滑轮重做额外功，机械效率不可能为100%；④总功公式为$W_{总}=Fs=Fnh$，计算拉力做的功，最终判断正确选项。
【解析】
由图可知，动滑轮上承重绳子的股数$n=3$。
不计绳重及摩擦，根据$F=\frac{1}{n}(G_{物}+G_{动})$，可得动滑轮重力：$G_{动}=3F - G_{物}=3×200\ \mathrm{N} - 480\ \mathrm{N}=120\ \mathrm{N}$，故A错误；
滑轮组的有用功：$W_{有}=G_{物}h=480\ \mathrm{N}×5\ \mathrm{m}=2400\ \mathrm{J}$，故B错误；
使用滑轮组时，需克服动滑轮重力做额外功，机械效率不可能达到100%，故C错误；
拉力移动的距离$s=nh=3×5\ \mathrm{m}=15\ \mathrm{m}$，拉力做的总功：$W_{总}=Fs=200\ \mathrm{N}×15\ \mathrm{m}=3000\ \mathrm{J}$，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
滑轮组拉力计算、有用功与总功、机械效率
【点评】
本题考查滑轮组的基础计算，关键是确定承担物重的绳子段数，熟练运用相关公式即可解题，属于力学基础题型，需注意区分有用功、总功和额外功的概念。
【难度系数】
0.6
3[2026安徽六安质检]用如图所示粗细均匀的木棒提升物体，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，弹簧测力计示数如图所示，当测力计竖直移动的距离为0.3 m时，可将重为1.5 N的物体竖直提升0.4 m，则该杠杆的机械效率为
80%
。答案
3.80% 【解析】图中,弹簧测力计的分度值为0.1 N,示数为2.5 N。该杠杆的机械效率:$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{Gh}{Fs}×100\%=\frac{1.5\ \mathrm{N}×0.4\ \mathrm{m}}{2.5\ \mathrm{N}×0.3\ \mathrm{m}}×100\%=80\%$。
解析
【分析】
要计算杠杆的机械效率，需利用公式$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%$。其中，有用功是提升物体所做的功，即$W_{有}=Gh$；总功是弹簧测力计拉力所做的功，即$W_{总}=Fs$。首先需读取弹簧测力计的示数确定拉力$F$，再代入已知的物体重力$G$、物体提升高度$h$、拉力移动距离$s$，即可计算机械效率。
【解析】
1. 读取弹簧测力计示数：图中弹簧测力计分度值为$0.1\ \mathrm{N}$，指针指向$2.5\ \mathrm{N}$，故拉力$F=2.5\ \mathrm{N}$。
2. 计算有用功：$W_{有}=Gh=1.5\ \mathrm{N}×0.4\ \mathrm{m}=0.6\ \mathrm{J}$。
3. 计算总功：$W_{总}=Fs=2.5\ \mathrm{N}×0.3\ \mathrm{m}=0.75\ \mathrm{J}$。
4. 计算机械效率：$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{0.6\ \mathrm{J}}{0.75\ \mathrm{J}}×100\%=80\%$。
【答案】
80%
【知识点】
杠杆机械效率、功的计算
【点评】
本题考查杠杆机械效率的计算，核心是区分有用功和总功，同时需掌握弹簧测力计的读数方法，属于力学基础题型，难度不大。
【难度系数】
0.6
要计算杠杆的机械效率，需利用公式$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%$。其中，有用功是提升物体所做的功，即$W_{有}=Gh$；总功是弹簧测力计拉力所做的功，即$W_{总}=Fs$。首先需读取弹簧测力计的示数确定拉力$F$，再代入已知的物体重力$G$、物体提升高度$h$、拉力移动距离$s$，即可计算机械效率。
【解析】
1. 读取弹簧测力计示数：图中弹簧测力计分度值为$0.1\ \mathrm{N}$，指针指向$2.5\ \mathrm{N}$，故拉力$F=2.5\ \mathrm{N}$。
2. 计算有用功：$W_{有}=Gh=1.5\ \mathrm{N}×0.4\ \mathrm{m}=0.6\ \mathrm{J}$。
3. 计算总功：$W_{总}=Fs=2.5\ \mathrm{N}×0.3\ \mathrm{m}=0.75\ \mathrm{J}$。
4. 计算机械效率：$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{0.6\ \mathrm{J}}{0.75\ \mathrm{J}}×100\%=80\%$。
【答案】
80%
【知识点】
杠杆机械效率、功的计算
【点评】
本题考查杠杆机械效率的计算，核心是区分有用功和总功，同时需掌握弹簧测力计的读数方法，属于力学基础题型，难度不大。
【难度系数】
0.6
4[中]在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码，分别做了下面的实验，实验数据记录如表（每个钩码所受重力为2 N）。
(1)实验中要竖直向上
(2)第4次实验的弹簧测力计示数如图丙所示，则表格中编号①处数据应为
(3)比较第
(4)分析以上实验数据可以得出如下结论：同一滑轮组的机械效率与
(5)若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率
(1)实验中要竖直向上
匀速
拉动弹簧测力计，使钩码升高。(2)第4次实验的弹簧测力计示数如图丙所示，则表格中编号①处数据应为
2.4
，编号②处数据应为83.3%
。(3)比较第
1、2
两次实验，小丽同学发现：同一滑轮组的机械效率与重物被提升的高度无关
（填“有关”或“无关”）。(4)分析以上实验数据可以得出如下结论：同一滑轮组的机械效率与
被提升物体的重力
有关。(5)若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率
不变
（填“变大”“变小”或“不变”）。答案
4.(1)匀速 (2)2.4 83.3% (3)1、2 无关 (4)被提升物体的重力 (5)不变
【解析】(1)实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计。(2)由图丙知,弹簧测力计的分度值为0.2 N,则第4次的拉力为2.4 N,表格中编号①处数据应为2.4;由表中数据可得,第4次实验的机械效率$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%=\frac{Gh}{Fs}×100\%=\frac{6\ \mathrm{N}×0.10\ \mathrm{m}}{2.4\ \mathrm{N}×0.30\ \mathrm{m}}×100\%≈83.3\%$。(3)研究同一滑轮组的机械效率与重物被提升的高度的关系,要控制被提升物体的重力相同,提升高度不同,比较第1、2两次实验,提升钩码的重力相同,高度不同,但机械效率相同,故同一滑轮组的机械效率与重物被提升的高度无关。(4)由表中数据可知,使用同一滑轮组,提升物体的重力越大,机械效率越高,即同一滑轮组的机械效率与被提升物体的重力有关。(5)不计摩擦及绳重,额外功为克服动滑轮重力所做的功,滑轮组的机械效率$\eta'=\frac{Gh}{Gh+G_{动}h}×100\%=\frac{G}{G+G_{动}}×100\%$,若将此滑轮组换一种绕绳方法,物重和动滑轮重不变,所以滑轮组的机械效率不变。
【解析】(1)实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计。(2)由图丙知,弹簧测力计的分度值为0.2 N,则第4次的拉力为2.4 N,表格中编号①处数据应为2.4;由表中数据可得,第4次实验的机械效率$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%=\frac{Gh}{Fs}×100\%=\frac{6\ \mathrm{N}×0.10\ \mathrm{m}}{2.4\ \mathrm{N}×0.30\ \mathrm{m}}×100\%≈83.3\%$。(3)研究同一滑轮组的机械效率与重物被提升的高度的关系,要控制被提升物体的重力相同,提升高度不同,比较第1、2两次实验,提升钩码的重力相同,高度不同,但机械效率相同,故同一滑轮组的机械效率与重物被提升的高度无关。(4)由表中数据可知,使用同一滑轮组,提升物体的重力越大,机械效率越高,即同一滑轮组的机械效率与被提升物体的重力有关。(5)不计摩擦及绳重,额外功为克服动滑轮重力所做的功,滑轮组的机械效率$\eta'=\frac{Gh}{Gh+G_{动}h}×100\%=\frac{G}{G+G_{动}}×100\%$,若将此滑轮组换一种绕绳方法,物重和动滑轮重不变,所以滑轮组的机械效率不变。
解析
【分析】
解答本题需分步骤处理各小问：①实验操作：匀速拉动弹簧测力计是为了使拉力稳定，等于测力计示数，保证测量准确；②读数与计算：弹簧测力计读数先确定分度值，机械效率利用有用功与总功的比值计算，需结合滑轮组绳子段数确定s与h的关系；③探究因素关系：运用控制变量法，探究机械效率与提升高度的关系时，需控制被提升物体的重力相同；④结论推导：同一滑轮组，提升物体重力越大，机械效率越高；⑤换绕绳的效率：不计摩擦及绳重时，滑轮组机械效率由物重和动滑轮重决定，与绕绳方法无关。
【解析】
(1) 实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时弹簧测力计的示数等于绳子自由端的拉力，能准确测量拉力大小。
(2) 弹簧测力计的分度值为0.2 N，由图丙可知示数为2.4 N，故编号①处数据为2.4；第4次实验中，钩码总重G=6 N，提升高度h=0.10 m，绳子自由端移动距离s=0.30 m，机械效率$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%=\frac{Gh}{Fs}×100\%=\frac{6\ \mathrm{N}×0.10\ \mathrm{m}}{2.4\ \mathrm{N}×0.30\ \mathrm{m}}×100\%≈83.3\%$，故编号②处数据为83.3%。
(3) 探究同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度的关系时，需控制被提升物体的重力相同，改变提升高度，因此选第1、2两次实验；实验中提升高度不同但机械效率相同，说明同一滑轮组的机械效率与重物被提升的高度无关。
(4) 分析实验数据可知，同一滑轮组提升的物体重力越大，机械效率越高，因此同一滑轮组的机械效率与被提升物体的重力有关。
(5) 不计摩擦及绳重，滑轮组的额外功为克服动滑轮重力做的功，机械效率$\eta=\frac{Gh}{Gh+G_{动}h}×100\%=\frac{G}{G+G_{动}}×100\%$；换一种绕绳方法后，物重G和动滑轮重$G_{动}$均不变，因此滑轮组的机械效率不变。
【答案】
(1)匀速 (2)2.4；83.3% (3)1、2；无关 (4)被提升物体的重力 (5)不变
【知识点】
滑轮组机械效率、影响机械效率的因素、滑轮组拉力计算
【点评】
本题为测量滑轮组机械效率的实验题，综合考查实验操作、读数、机械效率计算及控制变量法的应用，需熟练掌握滑轮组的相关规律，难度适中，是初中物理力学的重点实验题型。
【难度系数】
0.6
解答本题需分步骤处理各小问：①实验操作：匀速拉动弹簧测力计是为了使拉力稳定，等于测力计示数，保证测量准确；②读数与计算：弹簧测力计读数先确定分度值，机械效率利用有用功与总功的比值计算，需结合滑轮组绳子段数确定s与h的关系；③探究因素关系：运用控制变量法，探究机械效率与提升高度的关系时，需控制被提升物体的重力相同；④结论推导：同一滑轮组，提升物体重力越大，机械效率越高；⑤换绕绳的效率：不计摩擦及绳重时，滑轮组机械效率由物重和动滑轮重决定，与绕绳方法无关。
【解析】
(1) 实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时弹簧测力计的示数等于绳子自由端的拉力，能准确测量拉力大小。
(2) 弹簧测力计的分度值为0.2 N，由图丙可知示数为2.4 N，故编号①处数据为2.4；第4次实验中，钩码总重G=6 N，提升高度h=0.10 m，绳子自由端移动距离s=0.30 m，机械效率$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%=\frac{Gh}{Fs}×100\%=\frac{6\ \mathrm{N}×0.10\ \mathrm{m}}{2.4\ \mathrm{N}×0.30\ \mathrm{m}}×100\%≈83.3\%$，故编号②处数据为83.3%。
(3) 探究同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度的关系时，需控制被提升物体的重力相同，改变提升高度，因此选第1、2两次实验；实验中提升高度不同但机械效率相同，说明同一滑轮组的机械效率与重物被提升的高度无关。
(4) 分析实验数据可知，同一滑轮组提升的物体重力越大，机械效率越高，因此同一滑轮组的机械效率与被提升物体的重力有关。
(5) 不计摩擦及绳重，滑轮组的额外功为克服动滑轮重力做的功，机械效率$\eta=\frac{Gh}{Gh+G_{动}h}×100\%=\frac{G}{G+G_{动}}×100\%$；换一种绕绳方法后，物重G和动滑轮重$G_{动}$均不变，因此滑轮组的机械效率不变。
【答案】
(1)匀速 (2)2.4；83.3% (3)1、2；无关 (4)被提升物体的重力 (5)不变
【知识点】
滑轮组机械效率、影响机械效率的因素、滑轮组拉力计算
【点评】
本题为测量滑轮组机械效率的实验题，综合考查实验操作、读数、机械效率计算及控制变量法的应用，需熟练掌握滑轮组的相关规律，难度适中，是初中物理力学的重点实验题型。
【难度系数】
0.6
