11.3++如何提高机械效率沪粤版（含答案及详细解析）

11.3 如何提高机械效率

一．选择题（共10小题） 1．（2015?黑龙江）如图所示，工人用250N的力将重400N的物体匀速提升2m，共用了10秒，若在此过程中（忽略绳重和摩擦）．下列说法正确的是（ ）

A．绳子自由端移动的距离是6m B．动滑轮的重是10N C．工人做功的功率是80W D．滑轮组的机械效率是80% 2．（2014?辽阳）如图所示，重8N的物体，在拉力F的作用下2s内匀速上升了0.4m，动滑轮重2N，不计绳重及摩擦，则下列计算结果正确的是（ ）

A．拉力的大小为5N B．绳子自由端移动距离为1.2m C．拉力F的功率为2W D．滑轮组的机械效率为80% 3．（2015?滨州）如图，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s内匀速上升了1m．已知拉绳子的力F为500N，则提升重物的过程中（ ）

A．绳子自由端被拉下3m B．做的有用功是800J

C．拉力F的功率是80W D．滑轮组的机械效率是60% 4．（2011?苏州）用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N的物体匀速提升1m，不计摩擦和绳重，滑轮组的机械效率为60%．则下列选项错误的是（ ）

A．拉力一定是125N B．有用功一定是150J

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C．总功一定是250J D．动滑轮重一定是100N 5．（2014春?霸州市期末）利用一个滑轮组提升物体，不计摩擦阻力，则用这个滑轮组（ ）

A．提升的物体重力越小，机械效率越高 B．提升的物体重力越大，机械效率越高 C．把物体提的越高，机械效率越高 D．自由端拉力越大，机械效率越高 6．（2016?临沂校级模拟）工人师傅利用如图所示的装置匀速提升重物，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）

A．增大提升速度，可以增大有用功 B．增大提升高度，可以提高机械效率 C．增大定滑轮的重力，可以增大额外功 D．增大物体的重力，可以提高机械效率 7．（2016?当涂县一模）关于机械效率的下列说法中，正确的是（ ） A．利用机械越省力，机械效率越高 B．机械做功越快，机械效率越高

C．有用功相同、总功越大机械效率越高

D．额外功相同、有用功越大的机械效率越高 8．（2015?巴中模拟）关于机械效率，下列说法正确的是（ ） A．机械效率越高，所做的有用功越多 B．总功少的机械，效率越高

C．额外功少的机械，机械效率越高

D．总功一定时，有用功多的机械的效率高 9．（2015?茂名）如图所示，用相同的轮滑不同的绕法提起相同的重物，绳重、摩擦忽略不计，在物体匀速上升的过程中（ ）

A．甲图省力，机械效率甲图大 B．甲图省力，机械效率一样大 C．乙图省力，机械效率乙图大 D．乙图省力，机械效率一样大 10．（2015?衡阳）小明用两个相同的滑轮，组成不同的滑轮组如图所示，分别将同一物体匀速提高到相同高度，绳子的自由端移动的距离为S1、S2，图

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中左、右滑轮组的机械效率分别为η1、η2，下列关系正确的是（忽略绳重及摩擦）（ ）

A．S1＞S2，η1=η2B．S1＞S2，η1＞η2C．S1＜S2，η1=η2D．S1＜S2，η1＞η2

二．填空题（共7小题） 11．（2014?郴州）起重机在20s内把重物匀速提到楼顶，起重机所做的总功

是4×10J，额外功是1.6×10J，则起重机的总功率是 W，机械效率是 ． 12．（2015?贵港）工人用如图所示的滑轮组提起重2000N的物体，若工人匀速提升这个物体所用的拉力是800N，则该滑轮组的机械效率为 ；若工人用800N的拉力在1min内将这个物体匀速提高了3m，他做功的功率为 W．

4

4

13．（2014?德阳）如图所示，在20N的水平拉力F作用下，重200N的物体沿水平地面向左做匀速直线运动，物体与地面间的滑动摩擦力为48N，则滑轮组的机械效率为 ；若物体的速度为0.2m/s，则1min内拉力做的功为 J．

14．（2014?广西）如图所示，用竖直向上的力速拉动较长的杠杆，使重为18N的物体缓慢升高0.1m，拉力大小为8N，拉力移动的距离为0.25m．该杠杆的机械效率为 ，此杠杆属于 （选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆．

15．（2013春?深圳期末）用动力臂是阻力臂3倍的杠杆将600N的货物抬高30cm，手向下压杠杆的力是250N，手下降的高度是 cm，人做

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的总功是 J，有用功是 J，这根杠杆的机械效率是 ． 16．（2013?沈阳）如图所示，斜面长1m，高0.4m，用大小为5N沿斜面向上的拉力F，将重10N的铁块从底端匀速拉到顶端，斜面的机械效率

为 ；若仅使倾角θ逐渐增大，沿斜面向上的拉力将逐渐 （选填“增大”、“不变”或“减小”），此斜面的机械效率将逐渐 （选填“增大”、“不变”或“减小”）．

17．（2014春?泰兴市校级月考）小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，每个钩码的质量为m，O为支点．

（1）他将2只钩码悬挂在B点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，拉力为F1，测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2，则此次杠杆的机械效率为η= ．（用物理量的符号表示）

（2）他将2只钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度与第一次相同，则弹簧测力计的示数将 （选填“＞”、“=”或“＜”）F1，此次弹簧测力计做的功将 （选填“＞”、“=”或“＜”）第一次做的功．

（3）如果他想探究杠杆机械效率与物重的关系，在上述（1）实验基础上，接下来他应将3只钩码悬挂在 点（填“B”或“C”），并使钩码上升 高度（填“相同”或“不同”），测出拉力和A点移动的距离．

三．实验探究题（共2小题） 18．（2016?黄冈模拟）某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率，相关数据记录在下表中． 绳端移实验钩码钩码上升绳端的机械效动的距序号 重/N 的高度/m 拉力/N 率 离/m 1 4 0.10 1.8 0.3 2 6 0.10 2.5 0.3 3 6 0.15 2.5 （1）实验中，使用滑轮组提升重物时，应竖直向上 拉动弹簧测力计．

（2）第三次实验中，绳端移动的距离为 ，滑轮组的机械效率为 ．

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（3）分析实验数据发现，同一滑轮组提升重物的重力变大时，滑轮组的机械效率将 （选填“变大”“变小”或“不变”）．

19．（2016?宽城区一模）用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的重物匀速提升相同的高度．（不计绳重及摩擦） （1）绳子受的拉力F1和F2大小关系是F1 F2．

（2）滑轮组的机械效率η1和η2大小关系是η1 η2． （3）绳子自由端移动的距离s1和s2大小关系是s1 s2． （4）拉力对滑轮组所做的功W1和W2大小关系是W1 W2．（均选填“＞”、“二”或“＜”）

四．计算题（共4小题） 20．（2016?宁津县二模）用如图所示的滑轮组将重1200N的木箱匀速提升1.5m，所用的拉力为500N，所用的时间为30s，求： （1）拉力的功率；

（2）滑轮组的机械效率．

21．（2016?工业园区模拟）用如图所示的滑轮组将一重为400N的物体在10s内匀速提高了2m，若所用的拉力为200N，不计绳重和摩擦．（g取10N/kg） （1）该滑轮组的机械效率为多少？ （2）拉力的功率是多少？

（3）若用此滑轮组匀速提升1000N的物体需要多大拉力？

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22．（2016?重庆校级一模）小吴家购置了一套新房，为了帮助爸爸将购回的装饰材料运送到9m高的楼上，小吴设计了如图所示的滑轮组，站在楼下运送装饰材料，已知每箱装饰材料重为400N，每个滑轮重50N，运送一箱材料耗时60s，（已忽略绳重和滑轮相关摩擦）求： （1）小吴运送一箱材料做的总功的功率是多少？

（2）利用该滑轮组运送一箱装饰材料时，该滑轮组机械效率是多少？

23．（2015?东莞市校级三模）如图所示，已知斜面长5m，高2m，拉力为50N．利用这个装置将重为100N的物体在5s内匀速从斜面低端拉倒顶端．求： （1）有用功是多少？

（2）拉力做功的功率是多少？ （3）该装置的机械效率为多少？

五．解答题（共5小题） 24．（2014?雅安）某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示． 1 2 3 实验次数 物理量 4 4 6 钩码重G/N 0.1 0.1 0.1 钩码上升高度h/m 1.8 1.6 2.4 绳端拉力F/N 0.3 0.4 绳端移动距离s/m 74.1% 62.5% 机械效率η （1）实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计，使钩码上升． （2）通过表中数据可分析出第2次实验是用 （选填“甲”或“乙”）图所示装置做的实验．

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（3）通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率 （选填“越高”、“不变”或“越低”）．

（4）小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次试验，表中第3次试验中空缺的数据应为：绳端移动距离s= m，机械效率η= ．

（5）比较第1次实验和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮组， ．

25．（2015?黔南州）某班同学在“探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关”时，他们猜想滑轮组的机械效率可能与动滑轮的个数、物重和物体上升的高度等因素有关，各小组利用如图所示的装置进行验证，杨阳那组得到的实验数据如表： 物体上升绳子自由物重 机械效率实验次数 的高度 拉力（N） 端移动的（N） （%） （m） 距离（m） 1 1 0.1 0.6 0.2 83.3 2 1 0.1 0.4 0.4 62.5 3 2 0.1 0.65 0.4 76.9 4 1 0.2 0.6 0.4 83.3 （1）比较第1、2次实验数据得出：用不同的滑轮组提升相同的物体，动滑轮个数越多， ；比较第2、3次实验数据得出：同一个滑轮组，提升的物体越重， ；比较第1、4实验数据得出：同一个滑轮组的机械效率与物体上升的高度 ．

（2）在测拉力时，某同学觉得很难使测力计做匀速直线运动，不便于读数，就让弹簧测力计处于静止状态时才读数，该同学的读数与实际相比 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”），测得机械效率 （选填“偏高”、“偏低”或“不变”），说明滑轮组的机械效率还与 有关．

（3）有两个组所用的动滑轮重量相同，提升的物体也相同，测的机械效率却不同，原因可能是绳子与滑轮或滑轮轴之间的 不同，影响了测量结果．所以，我们在生活中经常给各种机械加润滑油，是为了 它的机械效率．

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26．（2013?盘锦）在“探究动滑轮的机械效率”时，某小组利用自重不同的两个动滑轮进行了如图所示的三次测量，数据记录如下： 实动滑拉钩码上测力计移机械效验 钩码 有用总功 轮 力升的高动 率 序重/N 功/J /J /% 重/N /N 度/m 的距离/m 号 ① 4 0.5 2.3 0.2 0.4 0.8 0.92 87.0 ② 4 0.9 2.5 0.2 0.4 0.8 1.0 80.0 ③ 6 0.5 3.3 0.2 0.4 （a） （b） （c） （1）完成表格中第3次数据（a）（b）（c）处的计算，填在下面的横线上： （a） ； （b） ； （c） ． （2）通过比较 两次实验数据（选填实验序号），可知动滑轮的机械效率与动滑轮的自重 （选填“有关”或“无关”）．

（3）小明认为“同一个机械，它的机械效率是一个定值”，通过比较 两次实验数据（选填实验序号），可知他的观点是 的（选填“正确”或“错误”）．

27．（2014?淄博）小亮看到工人利用斜面把货物推到小车上，联想到物理课上学到的知识，提出了以下两个问题：

①斜面越缓越省力，是不是机械效率高呢？

②对于同一个滑轮组，提升的物体越重，机械效率越高；对于同一个斜面，是不是所推的物体越重，机械效率越高呢？

为了解决以上问题，小亮与几个同学一起用如图所示的装置进行了多次实验探究，记录的部分实验数据如下表： 斜面沿斜斜面有用机械实验斜面物重总功 高度 面拉长 功 效率 G/N 次数 倾角 W总/J h/m 力F/N s/m η（%） W有/J 第8页（共33页）

① 45° 1 0.7 0.9 1 0.9 77.8 ② 30° 1 0.5 0.7 1 0.5 0.7 71.4 ③ 30° 2 0.5 1.4 1 1 1.4 （1）表格中缺少2个数据，请补充完整（保留一位小数）． （2）在实验操作过程中，应沿斜面向上 拉动木块；实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向 移动（选填“左”或“右”）．

（3）通过对比实验①②的数据，得出的结论是斜面越缓越省力，机械效率越 ．

（4）通过对比实验 的数据（选填实验次数），得出的结论是对于同一斜面，机械效率与所拉物体的重力 ．

28．（2015?成都校级自主招生）小明同学研究“斜面的机械效率跟什么因素有关”这一课题时，提出了下列猜想： A．与斜面的倾斜程度有关； B．与斜面的粗糙程度有关； C．与斜面的长有关；

D．与物体受的重力有关．

小刚同学为了证实其中的部分猜想是否正确，设计如图所示的方案并进行了探究，下表反映了他的探究过程，（表中①③两次实验所用斜面是相同的），设物体在斜面上均做匀速直线运动 沿斜斜面斜面斜面有用机械实验 物重面拉总功 斜面 粗糙高度长 功 效率ηG/N 次数 力W总/J h/m s/m 程度 （%） W有/J F/N ① 37° 2 0.6 1.7 1 1.2 1.7 P 粗糙 较光② 37° 2 0.6 1.4 1 1.2 Q 86 滑 ③ 45° 2 0.7 1.8 1 1.4 1.8 78 粗糙 （1）请你替小刚在上表中的P、Q处填上适当的数据．

（2）通过对比实验①、②数据，可验证猜想 （填写字母A、B、C或D）．

（3）通过对比实验①、③数据，可以得出的探究结论是：当斜面的粗糙程度一定时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率的值越 ． （4）若要验证猜想D，应控制斜面的倾斜程度和 不改变．

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11.3 如何提高机械效率

参考答案与试题解析

一．选择题（共10小题） 1．（2015?黑龙江）如图所示，工人用250N的力将重400N的物体匀速提升2m，共用了10秒，若在此过程中（忽略绳重和摩擦）．下列说法正确的是（ ）

A．绳子自由端移动的距离是6m B．动滑轮的重是10N C．工人做功的功率是80W D．滑轮组的机械效率是80% 【分析】（1）由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=2，利用s=2h求拉力端移动的距离；

（2）不计摩擦和绳重，拉力F=

（G+G

轮

），据此求动滑轮的重力；

（3）求出拉力端移动的距离，利用W=Fs求拉力做功，知道时间，利用功率

公式求拉力做功功率；

（4）利用W=Gh求有用功，再利用效率公式求滑轮组的机械效率． 【解答】解：

（1）由图知，n=2，s=2h=2×2m=4m，故A错； （2）不计摩擦和绳重，拉力F=

（G+G

轮

），则动滑轮的重力G

轮

=2F﹣

G=2×250N﹣400N=100N，故B错； （3）拉力端移动的距离s=4m，拉力做功W

=100W，故C错；

（4）W

有用

总

=Fs=250N×4m=1000J，P==

=Gh=400N×2m=800J，

×100%=

×100%=80%，故D正确．

滑轮组的机械效率η=

故选D．

2．（2014?辽阳）如图所示，重8N的物体，在拉力F的作用下2s内匀速上升了0.4m，动滑轮重2N，不计绳重及摩擦，则下列计算结果正确的是（ ）

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A．拉力的大小为5N B．绳子自由端移动距离为1.2m C．拉力F的功率为2W D．滑轮组的机械效率为80% 【分析】（1）由图可知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=2，绳重和摩擦不计，则拉力F=

（G

物

+G

轮

）；

（2）由图知n=2，绳子自由端移动距离s=2h； （3）求出了拉力大小和拉力端移动的距离，利用W用P=

求拉力做功功率；

总

=Fs求拉力做功，再利

（4）求出有用功，再利用效率公式求滑轮组的机械效率． 【解答】解：

A、如图滑轮组，承担物重的绳子股数n=2， ∵绳重和摩擦不计， ∴拉力F的大小： F=

（G

物

+G

轮

）=（8N+2N）=5N，故A正确；

B、由图知n=2，绳子自由端移动距离： s=2h=2×0.4m=0.8m，故B错； C、拉力F做功： W总=Fs=5N×0.8m=4J， 拉力做功功率： P

总

===2W，故C正确；

D、使用滑轮组做的有用功： W有用=Gh=8N×0.4m=3.2J， 滑轮组的机械效率： η=

×100%=

×100%=80%，故D正确．

故选：ACD． 3．（2015?滨州）如图，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s内匀速上升了1m．已知拉绳子的力F为500N，则提升重物的过程中（ ）

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A．绳子自由端被拉下3m B．做的有用功是800J

C．拉力F的功率是80W D．滑轮组的机械效率是60% 【分析】（1）滑轮组由几段绳子承担物重，绳端移动的距离就是物体上升高度的几倍；

（2）克服重物的重力做功是有用功；拉力做的功是总功； （3）机械效率等于有用功与总功的比值．

【解答】解：A、由图知，此滑轮组由2段绳子承担物重，所以绳子自由端被拉下s=2h=2×1m=2m；则A项计算错误； B、由题知：G=800N；h=1m；F=500N；W算正确； C、总功W

总

有

=Gh=800N×1m=800J；则B项计

=Fs=500N×2m=1000J； 拉力F的功率P===100W；则

C项计算错误； D、则：η=

=

=80%，则D项计算错误；

故选B． 4．（2011?苏州）用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N的物体匀速提升1m，不计摩擦和绳重，滑轮组的机械效率为60%．则下列选项错误的是（ ）

A．拉力一定是125N B．有用功一定是150J C．总功一定是250J D．动滑轮重一定是100N

【分析】由题知，用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组可能有右图两种绕法，左图n1=3，右图n2=2，

分别对右图两种情况计算分析，最后判断选择：

知道物体重和物体上升的高度，利用W=Gh求对物体做的有用功；又知道滑轮组的机械效率，利用效率公式求总功，求出了有用功和总功可求额外功，不计绳重和摩擦，额外功W根据F=

（G

物

额

=G

轮

h，据此求动滑轮重；不计摩擦和绳重，

+G

轮

）求拉力大小．

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【解答】解：对左图滑轮组，承担物重的绳子股数n=3， 对物体做的有用功： W

有

=Gh=150N×1m=150J，

，

∵η=

∴W

总

===250J，

∴W额=W总﹣W有=250J﹣150J=100J； ∵不计绳重和摩擦，W额=G轮h， ∴动滑轮重： G

轮

===100N，

拉力F的大小： F=

（G

物

+G

轮

）=（150N+100N）=N；

对右图滑轮组，承担物重的绳子股数n=2， 对物体做的有用功： W

有

=Gh=150N×1m=150J，

，

∵η=

∴W

总

===250J，

∴W额=W总﹣W有=250J﹣150J=100J； ∵不计绳重和摩擦，W额=G轮h， ∴动滑轮重： G

轮

===100N，

拉力F的大小： F=

（G

物

+G

轮

）=（150N+100N）=125N．

由以上计算可知，对物体做的有用功都是150J，总功都是250J，动滑轮重都是100N，故B、C、D都正确；但拉力不同，故A错． 故选A．

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5．（2014春?霸州市期末）利用一个滑轮组提升物体，不计摩擦阻力，则用这个滑轮组（ ）

A．提升的物体重力越小，机械效率越高 B．提升的物体重力越大，机械效率越高 C．把物体提的越高，机械效率越高 D．自由端拉力越大，机械效率越高

【分析】要解答本题需掌握：增大和减小滑轮组机械效率的方法有哪些． 【解答】解：对同一滑轮组来说，提高机械效率的方法是：增加提升的物重或者减轻动滑轮的重力．

而物体提升的高度和绳子自由端的拉力，都不能影响到滑轮组的重力． 故选B． 6．（2016?临沂校级模拟）工人师傅利用如图所示的装置匀速提升重物，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）

A．增大提升速度，可以增大有用功 B．增大提升高度，可以提高机械效率 C．增大定滑轮的重力，可以增大额外功 D．增大物体的重力，可以提高机械效率

【分析】有用功是由提升物体的重力和高度决定的；机械效率是有用功占总功的百分比，增大物重可以提高机械效率；动滑轮的重、摩擦等会影响额外功的大小．

【解答】解：A、由公式W=Gh可知，有用功只与物体的重力和提升高度有关，与提升速度无关，故A错误；

B、不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率η=

=

=

=

，可以看出

滑轮组的机械效率与提升的高度无关，故B错误；

C、定滑轮的重力不会影响额外功，而动滑轮的重会影响额外功，故C错误； D、由公式η=

=

可知，同一滑轮组的额外功基本不变，所以

增大物体的重力，可以增大有用功，可以提高机械效率，故D正确． 故选D． 7．（2016?当涂县一模）关于机械效率的下列说法中，正确的是（ ） A．利用机械越省力，机械效率越高 B．机械做功越快，机械效率越高

C．有用功相同、总功越大机械效率越高

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D．额外功相同、有用功越大的机械效率越高

【分析】解决此题不仅要知道机械效率的概念，而且还要清楚在使用机械时的总功、额外功与有用功．

【解答】解：机械效率是指有用功与总功之比，它反映了机械的品质，与机械是否省力，做功快慢无关，所以A、B错误； 由公式η=

×100%和W

总

=W

有

+W

额外

可知：有用功相同，总功越大，额外

功就越多，机械效率越低，所以C错误，D正确； 故选D． 8．（2015?巴中模拟）关于机械效率，下列说法正确的是（ ） A．机械效率越高，所做的有用功越多 B．总功少的机械，效率越高

C．额外功少的机械，机械效率越高

D．总功一定时，有用功多的机械的效率高

【分析】机械效率指使用机械时做的有用功占总功的比例，解决此题不仅要知道机械效率的概念，而且要区分在使用机械时的总功、额外功与有用功． 【解答】解：A、使用机械时，机械效率高说明有用功在总功中占的比例大，但有用功不一定多，此选项错误；

B、机械效率高，说明有用功在总功中占的比例大，无法确定总功的多少，此选项错误；

C、机械效率高，说明有用功在总功中占的比例大，总功不确定，额外功少的机械，机械效率不一定高，此选项错误； D、总功一定时，有用功多的机械，有用功在总功中占的比例大，机械效率高，此选项正确． 故选D． 9．（2015?茂名）如图所示，用相同的轮滑不同的绕法提起相同的重物，绳重、摩擦忽略不计，在物体匀速上升的过程中（ ）

A．甲图省力，机械效率甲图大 B．甲图省力，机械效率一样大 C．乙图省力，机械效率乙图大 D．乙图省力，机械效率一样大

【分析】由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n，则绳子自由端移动的距离s=nh；

把相同的重物匀速提升相同的高度，做的有用功相同；

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不计绳重及摩擦，利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度，做额外功相同；而总功等于有用功加上额外功，可知利用滑轮组做的总功相同，再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系． 【解答】解：不计绳重及摩擦， 绳子自由端拉力F=

（G

物

+G

轮

），

由图可知：n甲=2，n乙=3，

所以绳子自由端拉力： FF

甲

==

（G（G

物

+G+G

轮

）， ），

乙物轮

所以F甲＞F乙，乙图省力；

动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额=G轮h，W有用=G物h， 由此可知：利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同， 因为η=

×100%，

所以滑轮组的机械效率相同． 故选D． 10．（2015?衡阳）小明用两个相同的滑轮，组成不同的滑轮组如图所示，分别将同一物体匀速提高到相同高度，绳子的自由端移动的距离为S1、S2，图中左、右滑轮组的机械效率分别为η1、η2，下列关系正确的是（忽略绳重及摩擦）（ ）

A．S1＞S2，η1=η2B．S1＞S2，η1＞η2C．S1＜S2，η1=η2D．S1＜S2，η1＞η2 【分析】忽略绳重及摩擦，使用滑轮组时的拉力F=（G

物

+G

轮

），左图承担

物重的绳子股数n=2，右图承担物重的绳子股数n=3，而动滑轮重相同、提升的物体重相同，据此判断拉力大小关系；

两图分别将同一物体匀速提高到相同高度，做的有用功相同；由题知，忽略绳重及摩擦，所做的额外功为提升动滑轮做的功，由W额=Gh可知额外功相同，又因为总功等于有用功加上额外功，所以总功相同，所以可以得出两图的机械效率相同．

【解答】解：由于忽略绳重及摩擦，承担物重的绳子股数n1=2，n2=3， 则两图所用拉力： F1=

（G

物

+G

轮

），F2=

（G

物

+G

轮

），

第17页（共33页）

又由于滑轮相同，提升的物体重相同， 所以F1＞F2；

在两图将同一物体匀速提高相同的高度， 则做的有用功W有相同，

F1移动的距离s1=2h，F2移动的距离s2=3h 故s1＜s2

在忽略绳重及摩擦，所做的额外功W额=G轮h 可得额外功W额相同， 又W总=W有+W额， 所以总功相同， η=

，

故两图的机械效率η相同，即η1=η2． 故选C．

二．填空题（共7小题） 11．（2014?郴州）起重机在20s内把重物匀速提到楼顶，起重机所做的总功

44

是4×10J，额外功是1.6×10J，则起重机的总功率是 2000 W，机械效率是 60% ． 【分析】根据P=

即可求出起重机的总功率；再根据起重机所做的总功减去

额外功就是有用功，然后利用η=×100%即可求出机械效率．

【解答】解：P=Wη=

有用

=

4

=2000W；

4

4

=W

总

﹣W

额外

=4×10J﹣1.6×10J=2.4×10J，

×100%=0.6=60%．

×100%=

故答案为：2000；60%． 12．（2015?贵港）工人用如图所示的滑轮组提起重2000N的物体，若工人匀速提升这个物体所用的拉力是800N，则该滑轮组的机械效率为 62.5% ；若工人用800N的拉力在1min内将这个物体匀速提高了3m，他做功的功率为 160 W．

第18页（共33页）

【分析】由图知，承担物重的绳子股数n=4，s=4h， （1）知道拉力和物重大小，利用η=

×100%=

×100%=

×100%=

×100%求滑轮组的机械效率；

（2）利用W=Fs求总功，再利用功率公式求拉力做功功率． 【解答】解：由图知，n=4， （1）滑轮组的机械效率： η=

×100%=

×100%=

×100%=

×100%=

×100%=62.5%；

（2）s=4h=4×3m=12m， W总=Fs=800N×12m=9600J， 拉力的功率： P=

=

=160W．

故答案为：62.5%；160． 13．（2014?德阳）如图所示，在20N的水平拉力F作用下，重200N的物体沿水平地面向左做匀速直线运动，物体与地面间的滑动摩擦力为48N，则滑轮组的机械效率为 80% ；若物体的速度为0.2m/s，则1min内拉力做的功为 720 J．

【分析】（1）用滑轮组水平拉动物体时，克服物体的摩擦力做的功是有用功，拉力做的功是总功；利用η=

×100%即可算出滑轮组的机械效率；

（2）根据速度公式求出物体移动的距离，根据s=nL求出绳子移动的距离，利用W=Fs求出拉力做的功． 【解答】解：（1）由图可知，n=3，滑轮组的机械效率： η=

×100%=

×100%=

×100%=

×100%=

=80%；

第19页（共33页）

（2）由v=可得，物体移动的距离：

L=vt=0.2m/s×60s=12m， 绳子移动的距离： s=nL=3×12m=36m， 拉力做的功：

W=Fs=20N×36m=720J． 故答案为：80%；720． 14．（2014?广西）如图所示，用竖直向上的力速拉动较长的杠杆，使重为18N的物体缓慢升高0.1m，拉力大小为8N，拉力移动的距离为0.25m．该杠杆的机械效率为 90% ，此杠杆属于 省力 （选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆．

【分析】已知拉力的大小和拉力移动的距离，根据公式W=Fs可求拉力所做的功；还知道物体的重力和物体升高的高度，根据公式W=Gh可求有用功；有用功和总功的比值就是机械效率；

动力臂大于阻力臂，杠杆使用起来比较省力，则为省力杠杆． 【解答】解：有用功为W有=Gh=18N×0.1m=1.8J； 拉力所做的功为W总=Fs=8N×0.25m=2J， 杠杆的机械效率为η=

×100%=

×100%=90%；

使用时比较省力，为省力杠杆． 故答案为：90%；省力． 15．（2013春?深圳期末）用动力臂是阻力臂3倍的杠杆将600N的货物抬高30cm，手向下压杠杆的力是250N，手下降的高度是 90 cm，人做的总功是 225 J，有用功是 180 J，这根杠杆的机械效率是 80% ．

【分析】机械效率就是有用功除以总功．对于杠杆来说，总功就是手用的力所做的功，有用功就是重物被提高所做的功．而且对于杠杆来说，动力臂是阻力臂的几倍，动力移动的距离就是阻力移动距离的几倍（这点和滑轮组有些类似，可以对比一下）．

【解答】解：因为动力臂是阻力臂的3倍，所以动力（手）移动的距离就是货物移动距离的3倍，也就是3×30=90cm；

而手用的力是250N，所以手（人）做的总功就是W总=FS=250×0.9=225J； 有用功就是货物被举高做的功，即W有用=Gh=600×0.3=180J； 所以这根杠杆的机械效率就是

．

第20页（共33页）

故本题的答案为：90；225；180；80% 16．（2013?沈阳）如图所示，斜面长1m，高0.4m，用大小为5N沿斜面向上的拉力F，将重10N的铁块从底端匀速拉到顶端，斜面的机械效率为 80% ；若仅使倾角θ逐渐增大，沿斜面向上的拉力将逐渐 增大 （选填“增大”、“不变”或“减小”），此斜面的机械效率将逐渐 增大 （选填“增大”、“不变”或“减小”）．

【分析】（1）根据η=

=

求出斜面的机械效率；

（2）使用斜面时，高度不变的情况下，斜面越长越省力，斜面越陡越费力； （3）斜面越陡，斜面机械效率越大． 【解答】解：（1）斜面的机械效率： η=

×100%=

×100%=

×100%=80%；

（2）若仅使倾角θ逐渐增大，沿斜面向上的拉力将逐渐增大； （3）其他条件不变，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高． 故答案为：80%；增大；增大． 17．（2014春?泰兴市校级月考）小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，每个钩码的质量为m，O为支点．

（1）他将2只钩码悬挂在B点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，拉力为F1，测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2，则此次杠杆的机械效率为η=

×100% ．（用物理量的符号表示）

（2）他将2只钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C

点上升高度与第一次相同，则弹簧测力计的示数将 ＞ （选填“＞”、“=”或“＜”）F1，此次弹簧测力计做的功将 ＜ （选填“＞”、“=”或“＜”）第一次做的功．

（3）如果他想探究杠杆机械效率与物重的关系，在上述（1）实验基础上，接下来他应将3只钩码悬挂在 B 点（填“B”或“C”），并使钩码上升 相同 高度（填“相同”或“不同”），测出拉力和A点移动的距离．

第21页（共33页）

【分析】（1）使用杠杆克服钩码的重力做功，有用功等于克服钩码重力做的功，总功等于弹簧测力计的拉力做的功，机械效率等于有用功和总功的比值； （2）从图中可以看出，将2只钩码悬挂在C点时，重力的力臂大于在B点重力的力臂，而动力臂不变，根据杠杆平衡的条件可知弹簧测力计的示数的变化情况，再分析有用功和额外功的变化，根据总功等于有用功和额外功之和得出弹簧测力计做功的变化情况．

（3）探究杠杆机械效率与物重的关系时，利用控制变量法，使其它因素均不变，只改变物重的大小． 【解答】解：（1）有用功为W的表达式η=

×100%=

有

=Gh2=2mgh2，总功W

总

=F1h2，则机械效率

×100%．

（2）钩码的悬挂点在B点时，由杠杠的平衡条件得F1?OA=G?OB；悬挂点移至C点时，由杠杠的平衡条件得F2?OA=G?OC；从图中可以看出，由OB到OC力臂变大，所以弹簧测力计的示数变大，有用功不变，但杠杆提升的高度减小，额外功减小，又因为总功等于额外功与有用功之和，因此此次弹簧测力计做的功将小于第一次做的功．

（3）探究杠杆机械效率与物重的关系，在上述（1）实验基础上，应将3只钩码悬挂在B点，并使钩码上升相同高度，测出拉力和A点移动的距离． 故答案为：（1）

×100%；（2）＞；＜；（3）B；相同．

三．实验探究题（共2小题） 18．（2016?黄冈模拟）某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率，相关数据记录在下表中． 绳端移实验钩码钩码上升绳端的机械效动的距序号 重/N 的高度/m 拉力/N 率 离/m 1 4 0.10 1.8 0.3 2 6 0.10 2.5 0.3 3 6 0.15 2.5 （1）实验中，使用滑轮组提升重物时，应竖直向上 匀速 拉动弹簧测力计． （2）第三次实验中，绳端移动的距离为 0.45m ，滑轮组的机械效率为 80% ．

（3）分析实验数据发现，同一滑轮组提升重物的重力变大时，滑轮组的机械效率将 变大 （选填“变大”“变小”或“不变”）．

第22页（共33页）

【分析】（1）只有匀速竖直向上拉动弹簧测力计，拉力大小不变，弹簧测力计的示数稳定；

（2）重物和动滑轮有三段绳子承担，绳子移动的距离物体升高距离的3倍；根据公式η=

=

可计算出机械效率；

（3）根据1、2次实验中的物重、物体升高的距离、弹簧测力计的拉力、弹簧测力计移动的距离，求出机械效率，然后得出结论． 【解答】解：

（1）实验中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计，以保证拉力大小恒定． （2）由图示可知，滑轮组承重绳子有效股数n=3，

第3次测量中，弹簧测力计移动的距离s=nh=3×0.15m=0.45m； 滑轮组的机械效率η3=

=

=

×100%=80%；

（3）根据第1次和第2次数据可知，机械效率分别为：η1=

==

×100%≈74%；η2=

==×100%=80%；

两次所用滑轮组相同，但第2次物重大于第1次物重，机械效率也大于第1次的机械效率，所以可得使用同一滑轮组，提高物重可以提高滑轮组的机械效率． 故答案为：（1）匀速；（2）0.45m；80%；（3）变大． 19．（2016?宽城区一模）用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的重物匀速提升相同的高度．（不计绳重及摩擦） （1）绳子受的拉力F1和F2大小关系是F1 ＞ F2． （2）滑轮组的机械效率η1和η2大小关系是η1 = η2．

（3）绳子自由端移动的距离s1和s2大小关系是s1 ＜ s2． （4）拉力对滑轮组所做的功W1和W2大小关系是W1 = W2．（均选填“＞”、“二”或“＜”）

【分析】由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n，则绳子自由端移动的距离s=nh；把相同的重物匀速提升相同的高度，做的有用功相同；不计绳重及摩擦，利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度，做额外功相同；而总功等于有用功加上额外功，可知利用滑轮组做的总功相同，再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系． 【解答】解：（1）不计绳重及摩擦，

第23页（共33页）

拉力F=（G

物

+G

轮

），n1=2，n2=3，

绳子受的拉力：F1＞F2；

（2）因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额=Gh，

所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同， 因为η=

，

轮

h，W

有用

=G

物

所以滑轮组的机械效率相同，即η1=η2． （3）因为绳子自由端移动的距离s=nh，n1=2，n2=3，提升物体的高度h相同， 所以s1=2h，s2=3h，则s1＜s2；

（4）不计绳重及摩擦，拉力做的功： W1=F1s1=W2=F2s2=

（G（G

物

+G+G

轮

）×2h=（G）×3h=（G

物

+G+G

轮

）h ）h

物轮物轮

所以W1=W2． 故答案为：（1）＞；（2）=；（3）＜；（4）=．

四．计算题（共4小题） 20．（2016?宁津县二模）用如图所示的滑轮组将重1200N的木箱匀速提升1.5m，所用的拉力为500N，所用的时间为30s，求： （1）拉力的功率；

（2）滑轮组的机械效率．

【分析】（1）由图可知使用滑轮组承担物重的绳子股数n=3，则s=3h，已知拉力大小，求出拉力端移动距离，利用W=Fs可求总功，利用P=

求出拉

力做功功率；

（2）已知物重和物体被提升高度，根据公式W=Gh可计算出有用功，利用效率公式η=

求滑轮组的机械效率．

【解答】解：

（1）由图知，n=3，拉力端移动距离s=3h=3×1.5m=4.5m， W总=Fs=500N×4.5m=2250J， 拉力做功的功率：

第24页（共33页）

P===75W；

（2）W有用=Gh=1200N×1.5m=1800J， 滑轮组的机械效率： η=

×100%=

×100%=80%．

答：（1）拉力的功率为75W； （2）滑轮组的机械效率为80%． 21．（2016?工业园区模拟）用如图所示的滑轮组将一重为400N的物体在10s内匀速提高了2m，若所用的拉力为200N，不计绳重和摩擦．（g取10N/kg） （1）该滑轮组的机械效率为多少？ （2）拉力的功率是多少？

（3）若用此滑轮组匀速提升1000N的物体需要多大拉力？

【分析】（1）由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=3，利用η=

×100%=×100%=×100%=×100%求滑轮组的机械效率；

求拉力的功率；

（2）利用W=Fs求出总功，知道时间，再利用P=（3）不计绳重和摩擦，拉力F=（G+G

轮

轮

），可求动滑轮重力，再利用F=（G+G

）求提升700N重物时拉力大小． 【解答】解：

（1）由图知，滑轮组有三段绳子承担物重，则s=3h， 滑轮组的机械效率： η=

×100%=

×100%=

×100%=

×100%=

×100%≈66.7%；

（2）W总=Fs=F×3h=200N×3×2m=1200J， 拉力的功率： P=

=

=120W；

（G+G

轮

（3）不计绳重和摩擦，拉力F=），

第25页（共33页）

提升400N重物时，200N=G

轮

×（400N+G

轮

），

=3×200N﹣400N=200N，

（G′+G

轮

提升1000N重物时，拉力F′=）=×（1000N+200N）=400N．

答：（1）该滑轮组的机械效率为66.7%；

（2）拉力的功率是120W；

（3）若用此滑轮组匀速提升1000N的物体需要400N的拉力． 22．（2016?重庆校级一模）小吴家购置了一套新房，为了帮助爸爸将购回的装饰材料运送到9m高的楼上，小吴设计了如图所示的滑轮组，站在楼下运送装饰材料，已知每箱装饰材料重为400N，每个滑轮重50N，运送一箱材料耗时60s，（已忽略绳重和滑轮相关摩擦）求： （1）小吴运送一箱材料做的总功的功率是多少？

（2）利用该滑轮组运送一箱装饰材料时，该滑轮组机械效率是多少？

【分析】（1）由图可知使用滑轮组承担物重的绳子股数n=3，则s=3h，忽略绳重和滑轮相关摩擦，拉力F=可求总功，利用P=

（G+G

轮

），据此求出拉力大小，利用W=Fs

求出拉力做功功率；

（2）已知物重和物体被提升高度，根据公式W=Gh可计算出有用功，利用效率公式η=

求滑轮组的机械效率．

【解答】解：

（1）由图知，n=3，拉力端移动距离s=3h=3×9m=27m， 忽略绳重和滑轮相关摩擦，拉力F=总功：W总=Fs=150N×27m=4050J， 拉力做功的功率： P=

=

=67.5W；

（G+G

轮

）=×（400N+50N）=150N，

（2）有用功：W有用=Gh=400N×9m=3600J， 该滑轮组的机械效率：

第26页（共33页）

η=×100%=×100%≈88.9%．

答：（1）小吴运送一箱材料做的总功的功率是67.5W；

（2）利用该滑轮组运送一箱装饰材料时，该滑轮组机械效率是88.9%． 23．（2015?东莞市校级三模）如图所示，已知斜面长5m，高2m，拉力为50N．利用这个装置将重为100N的物体在5s内匀速从斜面低端拉倒顶端．求： （1）有用功是多少？

（2）拉力做功的功率是多少？ （3）该装置的机械效率为多少？

【分析】（1）知道物体的重和上升的高度，根据W=Gh求出有用功； （2）动滑轮绳子的有效股数为2，根据sW=Fs求出总功，利用P=

绳

=ns

物

求出绳端移动的距离，根据

求出拉力做功的功率；

（3）根据η=×100%求出该装置的机械效率．

【解答】解：（1）有用功： W有=Gh=100N×2m=200J；

（2）动滑轮绳子的有效股数为2， 则绳端移动的距离： s绳=2s=2×5m=10m， 拉力做的总功：

W总=Fs绳=50N×10m=500J， 拉力做功的功率： P=

=

=100W；

（3）该装置的机械效率： η=

×100%=

×100%=40%．

答：（1）有用功是200J；

（2）拉力做功的功率是100W； （3）该装置的机械效率为40%．

第27页（共33页）

五．解答题（共5小题） 24．（2014?雅安）某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示． 1 2 3 实验次数 物理量 4 4 6 钩码重G/N 0.1 0.1 0.1 钩码上升高度h/m 1.8 1.6 2.4 绳端拉力F/N 0.3 0.4 绳端移动距离s/m 74.1% 62.5% 机械效率η （1）实验中应沿竖直方向 匀速 拉动弹簧测力计，使钩码上升．

（2）通过表中数据可分析出第2次实验是用 乙 （选填“甲”或“乙”）图所示装置做的实验．

（3）通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率 越低 （选填“越高”、“不变”或“越低”）．

（4）小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次试验，表中第3次试验中空缺的数据应为：绳端移动距离s= 0.3 m，机械效率η= 83.3% ． （5）比较第1次实验和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮组， 提升的重物越重，滑轮组的机械效率越高 ．

【分析】（1）应竖直匀速拉动测力计．

（2）根据钩码上升高度与测力计移动距离的关系分析答题． （3）分析表中实验数据，得出结论． （4）根据表中实验数据求出绳子移动的距离，应用效率公式求出滑轮组效率． （5）根据实验控制的变量与表中实验数据分析答题． 【解答】解：（1）实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使钩码上升． （2）由表中实验数据可知，第2次实验绳端移动的距离是钩码上升高度的4倍，由图示滑轮组可知，实验使用的是乙图所示装置做的实验．

（3）由表中第1次实验和第2次实验的数据可知，使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率越低．

（4）由表中第1次实验数据可知，绳端移动的距离是钩码上升高度的3倍，第三次实验使用同样的装置，则第3次实验：绳端移动距离s=3h=3×0.1m=0.3m， 机械效率η=

×100%=

×100%=

第28页（共33页）

×100%≈83.3%．

（5）由表中第1次实验和第3次实验数据可知：使用同一滑轮组，提升的重物越重，滑轮组的机械效率越高． 故答案为：（1）匀速；（2）乙；（3）越低；（4）0.3；83.3%；（5）提升的重物越重，滑轮组的机械效率越高． 25．（2015?黔南州）某班同学在“探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关”时，他们猜想滑轮组的机械效率可能与动滑轮的个数、物重和物体上升的高度等因素有关，各小组利用如图所示的装置进行验证，杨阳那组得到的实验数据如表： 物体上升绳子自由物重 机械效率实验次数 的高度 拉力（N） 端移动的（N） （%） （m） 距离（m） 1 1 0.1 0.6 0.2 83.3 2 1 0.1 0.4 0.4 62.5 3 2 0.1 0.65 0.4 76.9 4 1 0.2 0.6 0.4 83.3 （1）比较第1、2次实验数据得出：用不同的滑轮组提升相同的物体，动滑轮个数越多， 机械效率越低 ；比较第2、3次实验数据得出：同一个滑轮组，提升的物体越重， 机械效率越高 ；比较第1、4实验数据得出：同一个滑轮组的机械效率与物体上升的高度 无关 ．

（2）在测拉力时，某同学觉得很难使测力计做匀速直线运动，不便于读数，就让弹簧测力计处于静止状态时才读数，该同学的读数与实际相比 偏小 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”），测得机械效率 偏高 （选填“偏高”、“偏低”或“不变”），说明滑轮组的机械效率还与 运动状态 有关．

（3）有两个组所用的动滑轮重量相同，提升的物体也相同，测的机械效率却不同，原因可能是绳子与滑轮或滑轮轴之间的 摩擦 不同，影响了测量结果．所以，我们在生活中经常给各种机械加润滑油，是为了 提高 它的机械效率．

【分析】（1）比较第1、2次实验数据可知机械效率与动滑轮个数的关系；比较第2、3次实验数据可知，机械效率与物重间的关系；比较1、4次实验数据可知机械效率与物体上升高度的关系；

（2）知道弹簧测力计做匀速运动，物体受力才平衡．在提升物体时，不仅要克服动滑轮的重力，还要克服摩擦力．当静止时读数，则所测拉力偏小，机械效率偏大．

第29页（共33页）

（3）从摩擦的大小方面进行分析，在同等情况下，摩擦力越小，机械效率越高．

【解答】解：（1）比较第1、2次实验数据得出：用不同的滑轮组提升相同的物体，动滑轮的个数越多，其机械效率越低；

比较第2、3次实验数据得出：同一个滑轮组，提升的物体越重，它的机械效率越高；

比较第1、4次实验数据可知，两次实验时的效率相同，因此同一个滑轮组的机械效率与物体上升的高度无关；

（2）要正确测量拉力，所以弹簧测力计需要做匀速运动．而当弹簧测力计静止读数时，便不会存在摩擦力对拉力的影响，所以所测拉力偏小，机械效率偏高；说明滑轮组的机械效率还与物体的运动状态有关；

（3）两个小组所用的动滑轮重量相同，提升的物体也相同，测得的机械效率却不同，原因可能是绳子与滑轮或滑轮轴之间的摩擦同，影响了测量结果； 所以，我们在生活中经常给各种机械加润滑油，是为了减小摩擦，提高机械效率． 故答案为：（1）机械效率越低；机械效率越高；无关；（2）偏小；偏高；运动状态；（3）摩擦；提高． 26．（2013?盘锦）在“探究动滑轮的机械效率”时，某小组利用自重不同的两个动滑轮进行了如图所示的三次测量，数据记录如下： 实动滑拉钩码上测力计移机械效验 钩码 有用总功 轮 力升的高动 率 序重/N 功/J /J /% 重/N /N 度/m 的距离/m 号 ① 4 0.5 2.3 0.2 0.4 0.8 0.92 87.0 ② 4 0.9 2.5 0.2 0.4 0.8 1.0 80.0 ③ 6 0.5 3.3 0.2 0.4 （a） （b） （c） （1）完成表格中第3次数据（a）（b）（c）处的计算，填在下面的横线上： （a） 1.2 ； （b） 1.32 ； （c） 90.9（或90.91、91） ． （2）通过比较 ①② 两次实验数据（选填实验序号），可知动滑轮的机械效率与动滑轮的自重 有关 （选填“有关”或“无关”）．

（3）小明认为“同一个机械，它的机械效率是一个定值”，通过比较 ①③ 两次实验数据（选填实验序号），可知他的观点是 错误 的（选填“正确”或“错误”）．

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【分析】（1）有用功等于钩码重力和钩码上升高度的乘积，即W有用=Gh；总功等于拉力和测力计移动距离的乘积，即W总=FS；机械效率等于有用功和总功的比值，即η=

×100%．

（2）研究动滑轮机械效率与动滑轮自身重力是否有关时，应控制提升钩码的重力相同，改变动滑轮重力．

（3）同一个机械，额外功基本上不变，当提升的物体重力变化时，有用功在总功中占得比值就变化，机械效率也就变化． 【解答】解：（1）第3次数据中，有用功W

总

有用

=Gh=6N×0.2m=1.2J，总功W

×100%≈90.9%；

=Fs=3.3N×0.4m=1.32J，机械效率η=×100%=

（2）①②两次实验中，钩码的重力相同，动滑轮的重力不同，机械效率也不同，因此探究的是机械效率与动滑轮自重的关系；

（3）比较①③，同一个机械，动滑轮重力不变，提升的物体重力不同时，机械效率也不同，提的物体越重，机械效率越大． 故答案为：（1）1.2、1.32、90.9（或90.91或91）；（2）①与②、有关；（3）①与③、错误． 27．（2014?淄博）小亮看到工人利用斜面把货物推到小车上，联想到物理课上学到的知识，提出了以下两个问题：

①斜面越缓越省力，是不是机械效率高呢？

②对于同一个滑轮组，提升的物体越重，机械效率越高；对于同一个斜面，是不是所推的物体越重，机械效率越高呢？

为了解决以上问题，小亮与几个同学一起用如图所示的装置进行了多次实验探究，记录的部分实验数据如下表： 斜面沿斜斜面有用机械实验斜面物重总功 高度 面拉长 功 效率 G/N 次数 倾角 W总/J h/m 力F/N s/m η（%） W有/J ① 45° 1 0.7 0.9 1 0.9 77.8 ② 30° 1 0.5 0.7 1 0.5 0.7 71.4 ③ 30° 2 0.5 1.4 1 1 1.4 （1）表格中缺少2个数据，请补充完整（保留一位小数）． （2）在实验操作过程中，应沿斜面向上 匀速 拉动木块；实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向 左 移动（选填“左”或“右”）． （3）通过对比实验①②的数据，得出的结论是斜面越缓越省力，机械效率越 低 ．

（4）通过对比实验 ②③ 的数据（选填实验次数），得出的结论是对于同一斜面，机械效率与所拉物体的重力 无关 ．

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【分析】（1）根据W=Gh求出第一组数据中的有用功，根据η=×100%求

出第三组数据中斜面的机械效率；

（2）物体做匀速直线运动时，受到的力才是平衡力；斜面的倾角指的是木板与水平面的夹角，斜面倾角变大，就是木板与水平面的夹角变大；

（3）比较①②两组数据得出斜面倾角与拉力、机械效率之间的关系；

（4）要得出斜面机械效率与所拉物体重力之间的关系应控制其它条件不变改变物重，然后分析数据得出结论． 【解答】解：（1）第一组数据中的有用功： W有1=G1h1=1N×0.7m=0.7J； 第三组数据中斜面的机械效率： η3=

×100%=

×100%≈71.4%；

（2）只有物体做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数和拉力的大小相等； 斜面的倾角靠长木板下面的木块左右移动来改变，木块向左移动倾角变大，木块向右移动倾角变小；

（3）由①②两组数据可知，斜面倾斜角不同，所用拉力不同，其机械效率也不同，说明当其它条件一定时，斜面越缓越省力，机械效率越低；

（4）要得出斜面机械效率与所拉物体重力之间的关系应控制其它条件不变改变物重，表格中②③两组数据符合；

由②③两组数据可知，其它条件相同时改变物体的重力，斜面的机械效率不变，故可得结论：对于同一斜面，机械效率与所拉物体的重力无关． 故答案为：

（1）0.7；71.4； （2）匀速；左； （3）低；

（4）②③；无关． 28．（2015?成都校级自主招生）小明同学研究“斜面的机械效率跟什么因素有关”这一课题时，提出了下列猜想： A．与斜面的倾斜程度有关； B．与斜面的粗糙程度有关； C．与斜面的长有关；

D．与物体受的重力有关．

小刚同学为了证实其中的部分猜想是否正确，设计如图所示的方案并进行了探究，下表反映了他的探究过程，（表中①③两次实验所用斜面是相同的），设物体在斜面上均做匀速直线运动 沿斜斜面斜面斜面有用机械实验 物重面拉总功 斜面 粗糙高度长 功 效率ηG/N 次数 力W总/J h/m s/m 程度 （%） W有/J F/N ① 37° 2 0.6 1.7 1 1.2 1.7 P 粗糙 第32页（共33页）

较光2 0.6 1.4 1 1.2 Q 86 滑 ③ 45° 2 0.7 1.8 1 1.4 1.8 78 粗糙 （1）请你替小刚在上表中的P、Q处填上适当的数据． （2）通过对比实验①、②数据，可验证猜想 B （填写字母A、B、C或D）．

（3）通过对比实验①、③数据，可以得出的探究结论是：当斜面的粗糙程度一定时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率的值越 高 ． （4）若要验证猜想D，应控制斜面的倾斜程度和 斜面的粗糙程度 不改变． ② 37° 【分析】（1）本题求总功，有用功，机械效率，分别用公式W=Gh、η=

×100%求出；

总

=Fs、W

有用

（2）比较①②两次实验可知斜面的粗糙程度不同，两次的机械效率大小不同，从而可知斜面的机械效率大小与斜面的摩擦程度有关；

（3）根据①和③中的倾斜角可知，斜面倾斜角不同，两次实验的斜面的机械效率也不同，由此即可得出结论；

（4）利用控制变量法，若要验证斜面的机械效率跟物体的重力有关，就必须控制斜面的长、斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度这些量不改变 【解答】解：（1）①中的机械效率为η=

×100%=

×100%≈71%；

②中的总功为；W=Fs=1.4N×1m=1.4J；

（2）由表中①②的实验数据可知：斜面越光滑，机械效率越大，即摩擦力越小，机械效率越大，故机械效率与斜面的粗糙程度有关，可以验证猜想B； （3）由①中的倾斜角30°和③中的倾斜角45°可知，斜面倾斜角不同而斜面的粗糙程度与所拉物体的重力都相同，斜面的机械效率不同，由此可得：当斜面的粗糙程度一定时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率的值越高； （4）要验证猜想D：斜面的机械效率与物体受的重力有关，应控制斜面的长、斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度不改变而物体重力不同． 故答案为：（1）71；1.4；（2）B；（3）高；（4）斜面的粗糙程度．

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