1、机械效率区分总功、有用功和额外功；掌握竖直面内滑轮组机械效率的算法；掌握水平面内滑轮组的机械效率的算法；掌握斜面机械效率的算法。【知识网络】【考点梳理】知识点一：机械效率1. 总功：人或机械设备（或绳端或自由端）拉力做的功。2. 有用功：不利用机械设备，直接对物体做的功。3. 额外功：机械设备克服自身重力或阻力做的功。4. 机械效率：有用功与总功的比值叫作机械效率。2. 公式为：知识点二：几种特殊情况机械效率的算法1. 滑轮组（1） 竖直方向匀速提升物体时，忽略绳重和摩擦，绳子自由端的拉力：，滑轮组的机械效率：。（2）水平方向匀速拉物体时如图所示，滑轮组的机械效率：。2. 斜面，考点诠释：1.
2、机械效率是有用功在总功中所占的比例，其大小是由有用功和总功共同决定的，在比较机械效率大小时，可采用控制变量法，相同时，越大，越小；相同时，越大，越大。2.判断有用功和额外功，必须抓住工作的目的，为达到目的必须做的功就是有用功，但对我们没有用而不得不做的功就是额外功。并要注意工作目改变了，有用功和额外功也要发生变化。3.提高机械的机械效率的方法：改进机械结构，尽量减小机械自重，合理使用机械，按规定进行保养以减小摩擦。4.需要注意的几个问题：（1）机械效率只有大小没有单位；（2）由于有用功总小于总功，所以机械效率总小于1，通常用百分数表示；（3）机械效率是标志机械做功性能的好坏的物理量之一，机械效
3、率越高，做的有用功占总功的比例就越大这个机械的做功性能就越好。真题回眸1（2022甘肃兰州统考中考真题）如图所示，斜面长10m，高4m。用平行于斜面F=50N的拉力，将重100N的物体，从斜面的底端匀速拉到顶端。在此过程中，下列说法正确的是（）A利用此装置既可以省力，也可以省功B物体受到的摩擦力为50NC对物体所做的有用功为500JD该斜面的机械效率为【答案】D【详解】A使用任何机械都不省功，所以利用此装置不能省功，故A错误；BC由题意知，将物体从斜面底端匀速拉到顶端所做的有用功W有=Gh=100N4m=400J所做的总功W总=Fs=50N10m=500J额外功W额=W总-W有=500J-40
4、0J=100J物体所受的摩擦力，故BC错误；D该斜面的机械效率，故D正确。故选D。2（2022辽宁本溪统考中考真题）用如图所示的滑轮组拉动重300N的箱子，以0.2m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动，箱子与地面间的摩擦力为自身重力的0.2倍，滑轮组的机械效率为75%，下列说法正确的是（）A拉力F为80NB10s内绳子自由端移动2mC3s内物体重力做功180JD拉力F的功率为16W【答案】D【详解】A物体所受摩擦力为由图可知，相当于两段绳子拉着物体，又由于物体匀速运动，绳子拉物体的拉力等于摩擦力，则有，所以拉力为，故A错误；B绳端移动的距离为，故B错误；C重力方向竖直向下，在力的方向上，物体
5、没有移动，故重力不做功，故C错误；D绳子端移动速度为，拉力功率为，故D正确。故选D。3（2022湖北随州统考中考真题）由于热胀冷缩，户外的导线在夏天会变得松弛，冬天又拉得很紧。某些地方用如图所示的滑轮组来控制导线的松紧程度。某次导线对滑轮N的拉力为F，配重水泥块（重为G）被匀速拉升的高度为h（不考虑滑轮自重，绳重和绳与滑轮之间的摩擦）。下列说法中正确的是（）AM是动滑轮B拉力F=2GC拉力F做的功为3FhD拉力F移动的速度与配重G上升的速度相同【答案】B【详解】A在拉力F的作用下，N会随着拉力一起移动，M不动，所以M是定滑轮，N是动滑轮，故A错误；B由于N是动滑轮，且n=2，不考虑滑轮自重，绳
6、重和绳与滑轮之间的摩擦，拉力为F=2G，故B正确；C拉力F做的功为，故C错误；D配重G上升的速度是拉力F移动的速度的2倍，故D错误。故选B。4（2022北京统考中考真题）如图所示，工人站在水平台面上用滑轮组提货物。工人第一次竖直向上用200N的力拉绳子时，货物未离开水平地面；第二次竖直向上拉动绳子，使货物以0.09m/s的速度匀速上升。已知工人体重为600N，货物重为900N，货物与地面的接触面积为，动滑轮重为100N。不计滑轮组的绳重和摩擦，下列说法不正确的是（）A第一次拉绳子时，工人对水平台面的压力为800NB第一次拉绳子时，货物对地面的压强为4000PaC第二次拉绳子的过程中，该滑轮组的
7、机械效率为90%D第二次拉绳子的过程中，工人拉力的功率为81W【答案】D【详解】A工人第一次竖直向上用200N的力拉绳子时，绳子也在用200N的力竖直向下拉工人，所以工人对水平台面的压力为，故A正确，不符合题意；B由于滑轮组上承担重量的绳子股数n=3，每股绳子受到的拉力为200N，所以货物和动滑轮受到绳子的拉力为由于动滑轮重为100N，所以货物受到的拉力为由于货物重为900N，所以货物对地面的压力为货物与地面的接触面积为，所以货物对地面的压强为，故B正确，不符合题意；C第二次拉绳子时，绳子自由端的拉力为滑轮组的机械效率为，故C正确，不符合题意；D货物以0.09m/s的速度匀速上升，绳子移动的速
8、度为工人拉力的功率为，故D错误，符合题意。故选D。5（2022西藏统考中考真题）如图所示，用大小为125N的拉力F通过滑轮组将重为200N的物体匀速提升10cm，用时2s，不计绳重与摩擦，拉力的功率为_W，滑轮组的机械效率是_%。【答案】 12.5 80【详解】1由图知道，有两段绳子承担动滑轮和物体的物重，当提升10cm时，h=10cm=0.1m拉力F移动的距离是拉力做功的功率：2滑轮组的机械效率是6（2022江苏淮安统考中考真题）如图所示，向上用 125N 的拉力，10s 内将重 200N 的物体，匀速提升 2m。此过程中，重物上升的速度为_m/s，拉力做的功为_J，动滑轮的机械效率是_。【
9、答案】 0.2 500 80%【详解】1重物上升的速度为2由图可知，绳子承重股数为n=2，绳子自由端移动的距离为拉力做的总功为3拉力做的有用功为滑轮组的机械效率为7（2022山东淄博统考中考真题）工人用如图所示的滑轮组来提升货物，已知货物重400N，每个滑轮重50N，若物体在10s内被提升了6m，不计绳重和摩擦，则拉力F是_N，绳自由端移动的距离是 _m，物体上升的速度是_m/s，滑轮组的机械效率是_（精确到1%）。【答案】 225 12 0.6 89%【详解】1由图可知，n=2，不计绳重和摩擦，作用在绳自由端的拉力2绳子自由端移动的距离3重物的速度4滑轮组的机械效率8（2022辽宁锦州统考中
10、考真题）如图所示的滑轮组，在拉力F的作用下，物体A以0.1m/s的速度匀速直线运动了10s。物体A受到的摩擦力为4.2N，弹簧测力计示数为2N（不计绳、弹簧测力计和滑轮重）。则绳子自由端移动的距离为_m，拉力F的功率为_W，滑轮组的机械效率为_。【答案】 3 0.6 70%【详解】1由图可知，右边的滑轮为动滑轮，承担物体A与桌面间摩擦力的绳子股数是3，所以绳自由端移动的速度为v绳=3v物=30.1m/s=0.3m/s绳子自由端移动的距离为s=v绳t=0.3m/s10s=3m2作用在绳端的拉力与弹簧测力计的示数相等，所以绳端的拉力F的大小为2N，拉力F的功率为P=Fv绳=2N0.3m/s=0.6
11、W3当A匀速运动过程，物体A受到的摩擦力为4.2N，所以使用滑轮组的过程中，做的有用功为W有=fs物=4.2N0.1m/s10s=4.2J总功W总=Fs绳=2N3m=6J滑轮组的机械效率为9（2022四川德阳统考中考真题）如图所示，有一斜面长L=4m，高h=2.5m。刘利同学用平行于斜面向上F=150N的拉力，将200N重的物体从底端匀速拉到斜面顶端。那么刘利同学对物体做的总功为_J；物体沿斜面匀速向上运动时所受的摩擦阻力为_N。【答案】 600 25【详解】1刘利同学对物体做的总功为2 刘利同学对物体做的有用功为刘利克服摩擦力做的功就是物体被匀速拉到斜面顶端所做的额外功，额外功物体沿斜面匀速
12、向上运动时所受的摩擦阻力10（2022重庆中考真题）如图所示，是工人用滑轮组提升货物的情景。当他用大小为200N的拉力拉动轻绳，可匀速提升重为360N的货物A。则动滑轮重为_N，这时滑轮组的机械效率为_%。（忽略一切摩擦力）【答案】 40 90%【详解】1由图可知，滑轮组动滑轮上的绳子段数n=2根据滑轮组绳子端拉力的公式可得动滑轮的重力为G动=2F-G物=2200N-360N=40N2根据滑轮组的机械效率的公式可得滑轮组的机械效率为11（2022江苏常州统考中考真题）2022年4月，一头质量为180kg的海豚在昌江棋子湾受伤搁浅，被救援人员送至科研基地治疗。救援过程中，利用如图所示的滑轮组，在
13、40s时间内，救援人员用500N的拉力拉动绳端，把轻质布兜内的海豚沿竖直方向匀速提升2m。g取10N/kg，问，此过程中：（1）滑轮组对海豚做的有用功有多大？（2）拉力做功的功率有多大？（3）滑轮组的机械效率有多大？【答案】（1）3.6103J；（2）100W；（3）90%【详解】解：（1）质量为180kg的海豚，被匀速提升2m，所以滑轮组对海豚做的有用功（2）由滑轮组可知，动滑轮上绳子根数n=4，绳子拉的距离s=42m=8m拉力做功拉力做功的功率（3）滑轮组的机械效率答：（1）滑轮组对海豚做的有用功为3.6103J；（2）拉力做功的功率为100W；（3）滑轮组的机械效率为90%。12（202
14、2贵州毕节统考中考真题）如图，一辆货车匀速从山底A开到山顶B。货车重为5.0104N，发动机的功率50kW保持不变，山坡AB长2000m，高h为300m，牵引力保持2.5104N不变，不计空气阻力。求：（1）汽车从山底开到山顶所做的有用功；（2）山坡的机械效率；（3）汽车在山坡上行驶时的摩擦力。【答案】（1）1.5107J；（2）30%；（3）1.75104N【详解】解：（1）由题意可知，车从山底开到山顶所做的有用功（2）由可知，汽车从山底开到山顶所做的总功由可知，山坡的机械效率（3）由题意可知，额外功由可知，汽车在山坡上行驶时的摩擦力答：（1）汽车从山底开到山顶所做的有用功为1.5107J；
15、（2）山坡的机械效率为30%；（3）汽车在山坡上行驶时的摩擦力为1.75104N。13（2022湖北宜昌中考真题）如图甲，宜昌市某中学学生在课外实践活动中对滑轮组进行了探究。他们自制滑轮组的简化图如图乙所示，小华利用此滑轮组用时10s将小军匀速提升了50cm，称得小军的质量为54kg，动滑轮组的质量为6kg。g=10N/kg，不计绳重和滑轮与绳之间的摩擦，求：（1）小华的拉力是多少？（2）小华拉力的功率是多少？（3）此过程中滑轮组的机械效率是多少？【答案】（1）100N；（2）30W；（3）90%【详解】解：（1）由图乙可知，与动滑轮连接的绳子有6段，则小华的拉力（2）绳子自由端移动的距离s=
16、6h=650cm=300cm=3m拉力做的总功W总=Fs=100N3m=300J拉力的功率（3）小华做的有用功滑轮组的机械效率答：（1）小华的拉力是100N；（2）小华拉力的功率是30W；（3）此过程中滑轮组的机械效率是90%。14（2022四川遂宁统考中考真题）小超与同学到某工地参观，看到工人操作电动机通过如图所示滑轮组将正方体石料从水池底竖直匀速吊起。他们通过调查得知：石料的边长为0.2m，密度为，石料上升时速度恒为0.4m/s，圆柱形水池的底面积为，动滑轮重为30N。请根据他们的调查数据求：（不计绳重和摩擦，g取10N/kg）：（1）石料露出水面前受到的浮力；（2）石料的重力；（3）石料
17、露出水面前滑轮组的机械效率；（4）石料从刚露出水面到完全露出水面所用的时间；并推导出该过程中电动机的输出功率P（单位：W）与时间t（单位：s）的函数关系式。【答案】（1）80N；（2）200N；（3）80%；（4），(0t0.4s)【详解】解：（1）石料的体积V=(0.2m)3=0.008m3石料露出水面前受到的浮力F浮=水gV排=水gV=1.0103kg/m310N/kg0.008m3=80N（2）石料的重力G=mg=gV=2.5103kg/m310N/kg0.008m3=200N（3）由图可知，绳子承重段数n=2，不计绳重和摩擦，绳子的拉力 石料露出水面前滑轮组的机械效率 （4）拉出水面后
18、，水面下降的高度石料上升的实际距离 石料从刚露出水面到完全露出水面的时间石料经过t秒上升的高度h1=vt=0.4t石料的底面积S石=0.2m0.2m=0.04m2水面下降的高度露出水面的高度h露=h1+h2=0.4t+0.1t=0.5t此时排开水的体积V排=(L-h露)S石=(0.2-0.5t)0.04m2=-0.02t+0.008浮力F浮=水gV排=110310(0.008-0.02t)=-200t+80自由端的拉力自由端的速度v绳=2v=20.4m/s=0.8m/s电动机功率 综上(0t0.4s)答：（1）石料露出水面前受到的浮力是80N；（2）石料的重力是200N；（3）石料露出水面前滑
19、轮组的机械效率是80%；（4）石料从刚露出水面到完全露出水面所用的时间是0.4s；该过程中电动机的输出功率P（单位：W）与时间t（单位：s）的函数关系式是(0t0.4s)15（2022贵州遵义统考中考真题）天工开物是我国古代的科学著作，书中记载着大量的古代农业机械。其中这样写道：“凡河滨有制筒车者，堰陂障流绕于车下，激轮使转，挽水入筒，顷于枧内，流入亩中，昼夜不息，百亩无忧。”该段文字描述了筒车这样一种以水流作动力，用来取水的机械，如图所示。若接水槽离取水处高4m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水4kg，筒车旋转一周所用时间为60s。（接水槽离倒水处的高度忽略不计，g取10N/kg）
20、（1）请从能量转化的角度，简要分析筒车的工作原理；（2）求该筒车旋转一周对进入接水槽的水所做的功；（3）若水流冲击筒车的功率为40W，求筒车旋转一周取水的机械效率。【答案】（1）见解析；（2）1920J；（3）80%【详解】解：（1）水流冲击的机械能转化为筒车转动的机械能和提水的重力势能。（2）接水槽离取水处高4m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水4kg，则筒车旋转一周对进入接水槽的水所做的功（3）筒车旋转一周所用时间为60s，水流冲击筒车的功率为40W，则筒车旋转一周取水的机械效率答：（1）水流冲击的机械能转化为筒车转动的机械能和提水的重力势能。（2）该筒车旋转一周对进入接水槽的水
21、所做的功为1920J；（3）若水流冲击筒车的功率为40W，筒车旋转一周取水的机械效率为80%。名校预测1（2023北京西城统考一模）如图所示，工人站在水平地面上用滑轮组提升货箱。工人用力拉绳子，使货箱以0.08m/s的速度匀速上升，此时滑轮组的机械效率为90%。已知工人体重为600N，货箱重为810N，绳子所能承受的最大拉力为1000N。若不计滑轮组的绳重和摩擦，下列判断正确的是（）A提升货箱时，此工人的拉力为300NB提升货箱时，此工人对地面的压力为1050NC提升货箱过程中，此工人拉力的功率为36WD此工人使用该滑轮组可以提升重为1100N的货箱2（2023内蒙古通辽校考一模）如图，用滑轮
22、组拉着重为80N的物体沿水平地面匀速直线运动，拉力F为12N，滑轮组机械效率为75%，不计绳重、轮与轴间的摩擦。下列说法正确的是（）A此滑轮组动滑轮的重力为6NB用一个质量更小的滑轮替换最下面的滑轮，滑轮组的机械效率会增大C物体受到水平地面的摩擦力为20ND若在此物体上加一砝码，使其一起沿水平地面匀速直线运动，机械效率将变小3（2023河南许昌统考一模）如图所示，拉力F为20N，物体A以0.1m/s的速度在表面足够长的物体B表面做匀速直线运动；物体B静止在光滑地面上，弹簧测力计示数为30N，下列说法正确的是（）A物体A受到的摩擦力为20NB拉力F的功率为1.0WC滑轮组的机械效率为75%D拉力
23、F增大时，弹簧测力计示数增大4（2023陕西咸阳统考一模）道路救援对车辆进行拖移的工作原理图如图所示，当钢绳对车辆施加沿斜面的拉力时，在内可将小车沿斜面底端匀速拉至斜面顶端，已知小车的质量为，斜面高为，斜面长为5m（不计车长、钢绳重、滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，g取10N/kg），下列分析与计算正确的是（）A图中滑轮可以省力B做的有用功为C拉力做功的功率为D该装置的机械效率为5（2023辽宁大连统考模拟预测）如图所示，在斜面上将一个重物匀速拉到高处，已知斜面长为s，高为h，有用功为W，斜面的机械效率为，则下列说法错误的是（）A总功B额外功C重物重力D重物受到摩擦力6（多选）（
24、2023北京海淀统考一模）如图甲所示，滑轮组悬挂在水平支架上。两次分别匀速提升物体A、B时，卷扬机拉力F所做的功W随时间t的变化关系图线分别为图乙中的a、b、已知两个滑轮的质量相等，两次提升时物体上升的速度均为0.2m/s，物体A的质量为180kg，不计绳重和摩擦，g取10N/kg。下列说法正确的是（）A物体B的质最为80kgB提升物体A时滑轮组的机械效率为80%C提升物体A时支架受到定滑轮的拉力为3200ND相同时间内，滑轮组提升物体A时做的额外功大于提升物体B时做的额外功7（多选）（2023广西南宁统考一模）小明帮妈妈晾衣服时，观察到升降式晾衣架主要结构是如图所示的滑轮组，关于该滑轮组的说
25、法正确的是（）A有3个定滑轮B有2个动滑轮C机械效率大于1D机械效率小于18（多选）（2023四川成都统考一模）用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率与物重的关系，改变，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出与的关系如图乙所示，不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（）A同一滑轮组的机械效率随的增大而增大，最终将超过100%B不变，改变图甲中的绕绳方式，此滑轮组的机械效率不变C此滑轮组动滑轮的重力为4ND当时，此滑轮组的机械效率约为9（2023甘肃兰州统考一模）如图所示的滑轮组在拉力F的作用下，物体A以0.1m/s的速度匀速直线运动了5s。物体A受到的摩擦力为4.2N，弹簧测力计示数为2N，不计绳
26、、弹簧测力计和滑轮重，则绳子自由端移动的距离为 _m，拉大力F的功率为 _W，滑轮组的机械效率为 _。10（2023江苏无锡统考一模）如图甲所示的装置，空吊篮A的重力为15N，绳子B（与A相连）和C能承受的最大拉力分别为100N和50N。质量为50kg的小张同学将A提升到高处，施加的拉力F随时间t变化关系如图乙所示，A上升的速度v随时间t变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦。则动滑轮的重力为_N；第2s内拉力F的功率为_W；为了提升不同重物，此装置的机械效率最大为_%。11（2022广东广州统考二模）一物块重2.5N，在拉力F的作用下从底部沿斜面匀速运动到如图1所示的位置，用时6s。此过程F做的
27、功W和时间t的关系图像如图2所示，物块运动的速度和时间的关系图像如图3所示。求：（1）F所做的功的功率是多少？（2）F的大小是多少？（3）斜面的机械效率是多少？（保留一位小数）12（2023北京延庆统考一模）用如图所示的滑轮组，将质量为80kg的建筑材料A从地面匀速提高了2m，用时10s，在这个过程中，拉力F为500N，g取10N/kg。求：（1）建筑材料受到的重力G；（2）滑轮组的机械效率；（3）拉力F做功的功率P。13（2023山东泰安统考一模）如图所示，一个边长为60cm的正方体重物重力为720N，放在水平地面上，小明站在地上利用滑轮组将重物匀速提起来，此时小明对绳子的拉力为250N。不
28、计绳重与摩擦，求：（1）重物放在水平地面上静止（未挂滑轮组）时，重物对地面的压强；（2）动滑轮的重力；（3）提升重物过程中滑轮组的机械效率。14（2023江西南昌统考一模）如图所示，动滑轮重10N，在50N的拉力F作用下，滑轮组拉着重100N的物体A在水平面上以0.1m/s的速度运动10s（忽略绳重和滑轮间的摩擦），求：（1）拉力F对物体A做的有用功；（2）拉力F做功的总功率；（3）该滑轮组的机械效率。15（2023江苏校联考一模）图甲是一辆起重车的图片，起重车的质量为9.6t，有四个支撑脚，每个支撑脚的面积为0.3m2，起重时汽车轮胎离开地面。图乙是起重车吊臂上的滑轮组在某次作业中将质量为1
29、200kg的货物匀速提升，滑轮组上钢丝绳的拉力F为5000N，货物上升过程中的s-t图像如图丙所示。（不考虑绳重，g取10N/kg），求：（1）提升货物过程中起重车对水平地面的压强；（2）拉力F的功率；（3）提升货物过程中滑轮组的机械效率。 1D【详解】A由图可知，滑轮组的动滑轮绕2段绳子，不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率此时滑轮组的机械效率为90%，即解得动滑轮的重力G动=90N，提升货箱时，此工人的拉力为，故A错误；B提升货箱时，此工人受到的支持力F支=G人-F=600N-450N=150N由力的作用相互性可知此工人对地面的压力为F压=F支=150N，故B错误；C自由端绳子移动的速度v=2
30、v物=20.08m/s=0.16m/s提升货箱过程中，此工人拉力的功率为，故C错误；D工人体重为600N，绳子所能承受的最大拉力为1000N，则提升货箱的最大拉力是600N，提升货箱的最大重力G大=2F大-G动=2600N-90N=1110N此工人使用该滑轮组可以提升重为1100N的货箱，故D正确。故选D。2A【详解】AC由图可知，连接动滑轮绳子的股数，由于不计绳重、轮与轴间的摩擦，滑轮组的机械效率为所以物体受到的摩擦力为f=nF=75%212N=18N因为不计绳重、轮与轴间的摩擦，绳端拉力为所以动滑轮的重力为G动=nF-f=212N-18N=6N，故C错误，故A正确；B最下面的滑轮为定滑轮，
31、定滑轮只改变力的方向，因此更换后不影响滑轮组的机械效率，故B错误；D在物体上加一砝码后，物体对地面的压力增加，根据滑动摩擦力影响因素，在接触面的粗糙程度不变时压力越大滑动摩擦力越大可知，此时物体受到的摩擦力f增大，根据不计绳重、轮与轴间的摩擦时，机械效率为可知，G动不变，f增大，机械效率增大，故D错误。故选A。3C【详解】A物体B静止在光滑地面上时处于平衡状态，弹簧测力计对B水平向右的拉力和物体A对物体B水平向左的摩擦力是一对平衡力，二力大小相等，由弹簧测力计的示数可知，物体A对物体B的摩擦力因物体A对物体B水平向左的摩擦力与物体B对物体A水平向右的摩擦力是一对相互作用力，所以物体A受到的摩擦
32、力，故A错误；B由图可知，滑轮组绳子的有效股数，则绳子自由端移动的速度则拉力F的功率，故B错误；C滑轮组的机械效率，故C正确；D拉力F增大时，A将做加速运动，A在运动过程中，A对B的压力不变、接触面的粗糙程度不变，则物体A对物体B水平向左的摩擦力不变，物体B对物体A水平向右的摩擦力也不变，即物体B仍然静止，弹簧测力计示数不变，故D错误。故选C。4D【详解】A由图可知，滑轮的轴的位置固定不动，为定滑轮，使用定滑轮可以改变力的方向，但不能省力，故A错误；B根据题意可知，做的有用功为，故B错误；C不计车长，拉力端移动距离，拉力做的功为拉力做功的功率，故C错误；D根据题意可知，该装置的机械效率为，故D
33、正确。故选D。5D【详解】A由可得，总功，故A正确，不符合题意；B使用斜面时克服摩擦力做的功即为额外功，由可得，故B正确，不符合题；C由可得：重物重力，故C正确，不符合题意；D使用斜面时克服摩擦力做的功即为额外功，即，则，故D错误，符合题意。故选D。6AC【详解】A由题意知，物体A的重力为由图乙可知，拉物体A时拉力的功率为提升重物的绳子有两段，由P=Fv，可知，提升物体A时，绳端的拉力为 动滑轮的重力为拉物体B时，拉力的功率为提升物体B时，绳端的拉力为动滑轮的重力为200N，则物体B的重力为则物体B的质量为，故A正确；B由可知，提升物体A时滑轮组的机械效率为，故B错误；C由图甲可知，定滑轮上有
34、3根绳子，每根绳子的拉力为1000N，两个滑轮的质量相等，则提升物体A时支架受到定滑轮的拉力为，故C正确；D不计绳重与摩擦，提升物体做的额外功等于动滑轮做的功，动滑轮的重力不变，两次提升物体上升的速度相等，则相同时间内，动滑轮被提升的高度相同，则额外功相同，故D错误。故选AC。7BD【详解】AB轴固定不动的滑轮是定滑轮，轴可以随物体一起移动的滑轮是动滑轮。根据晾衣架的结构可知，该晾衣架有4个定滑轮，2个动滑轮，故A错误，B正确；CD对于实际的机械，额外功是无法避免的，机械效率必小于1，故C错误，D正确。故选BD。8BD【详解】A由图像可知，同一滑轮组机械效率随G物的增大而增大，在使用滑轮组时，
35、不可避免地要克服动滑轮的重力做功，则总功一定大于有用功，故可知滑轮组的机械效率不可能超过100%，故A错误；BCG物不变，改变图甲中的绕绳方式，不计绳重和摩擦，动滑轮的质量也不变，故由可知，滑轮组的机械效率不变，由图乙可知，当G物=12N时，由图中可知，机械效率为=80%，带入上式得到滑轮组的机械效率，动滑轮的重力为G动=3N，故B正确，C错误；D不计绳重和摩擦，当时，此滑轮组的机械效率为，故D正确。故选BD。9 1.5 0.6 70%【详解】1从图中可知n3，绳子自由端的速度vnv物30.1m/s0.3m/s绳子自由端移动的距离svt0.3m/s5s1.5m2不计绳、弹簧测力计和滑轮重，弹簧
36、测力计示数为2N，则拉力为2N，根据可知拉力F的功率PFv2N0.3m/s0.6W3滑轮组的机械效率10 5 40 80【详解】1由图丙可知，在12s内A被匀速提升，由图乙可知，拉力F=10N，由图甲可知，n=2，忽略绳重及摩擦，拉力为，则动滑轮重力为G动=2F-GA=210N-15N=5N2由图丙可知，第2s内A上升的速度vA=2m/s，拉力端移动速度为v=nvA=22m/s=4m/s第2s内拉力F的功率为P=Fv=10N4m/s=40W3忽略绳重及摩擦，C处绳子拉力则当C处最大拉力为50N时，B处拉力为F =2F-G动=250N-5N=95N小于绳子B能承受的最大拉力100N；当B处最大拉
37、力为100N时，C处拉力为52.5N，大于绳子C能承受的最大拉力50N；所以要以C处最大拉力为准，此时B处的拉力为95N，此装置最多能匀速运载货物的重力为G货物=FB-GA=95N-15N=80N装置的最大机械效率为11（1）0.6W；（2）2N；（3）76.4%【详解】解：（1）由图2可知，当拉力做功3.6J时，做功时间为6s，则F所做的功的功率（2）由图3可知，物体做匀速运动，速度为0.3m/s，由，可得（3）物体在斜面上6s运动的长度s=vt=0.3m/s6s=1.8m物体从底部沿斜面匀速运动到如图1所示的位置，上升高度为1.1m，则斜面的机械效率答：（1）F所做的功的功率是0.6W；（
38、2）F的大小是2N；（3）斜面的机械效率是76.4%。12（1）800N；（2）80%；（3）200W【详解】解：（1）建筑材料受到的重力G=mg=80kg10N/kg=800N（2）由图可知，滑轮组的动滑轮绕2段绳，绳端移动的距离s=2h=22m=4m有用功W有=Gh=800N2m=1600J总功W总=Fs=500N4m=2000J滑轮组的机械效率（3）拉力F做功的功率答：（1）建筑材料受到的重力是800N；（2）滑轮组的机械效率是80%；（3）拉力F做功的功率是200W。13（1）2000Pa；（2）30N；（3）96%【详解】解：（1）重物的受力面积为重物对水平地面的压力为重物对地面的压
39、强为（2）由图可知，动滑轮上的绳子根数n3，因为不计绳重和摩擦时，所以动滑轮的重力为（3）滑轮组的机械效率为答：（1）重物放在水平地面上静止（未挂滑轮组）时，重物对地面的压强为2000Pa；（2）动滑轮的重力为30N；（3）提升重物过程中滑轮组的机械效率为96%。14（1）90J；（2）10W；（3）90%【详解】解：（1）物体移动距离s物v物t0.1m/s10s1m由图知，动滑轮上承载的绳子的段数n2，忽略绳重和滑轮间的摩擦，由可得，物体受到的拉力对物体A做的有用功W有Fs物90N1m90J（2）由得到拉力的总功率PFvFnv物50N20.1m/s10W（3）滑轮组的机械效率答：（1）拉力F
40、对物体A做的有用功为90J；（2）拉力F做功的总功率为10W；（3）该滑轮组的机械效率为90%。15（1）；（2）3750W；（3）【详解】解（1）提升货物过程中起重车的总重为提升重物时，受力面积为提升货物过程中起重车对水平地面的压强（2）物体的速度为绳子的速度为拉力F的功率（3）提升货物过程中滑轮组的机械效率答：（1）提升货物过程中起重车对水平地面的压强为；（2）拉力F的功率为；（3）提升货物过程中滑轮组的机械效率。专家押题 1如图，在水平拉力F的作用下，使物体A沿水平面以速度v向右匀速运动了距离s，若物重为G，平面对物体的摩擦力为f。下列说法不正确的是（）A有用功的功率为fvB拉力做功的功
41、率为3FvC装置的机械效率为D额外功为（3Ff）s2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，则下列计算结果不正确的是（）A拉力的大小为5NB绳子自由端移动距离为1.2mC拉力F的功率为2WD滑轮组的机械效率为80%3如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为G的物体。若拉力的大小为F，物体和地面之间的摩擦力大小为f，A点的拉力FA，则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是（）ABCD4用如图甲所示的滑轮组提升水中的物体M1，动滑轮A所受重力为G1，物体M1完全在水面下以速度v匀速竖直上升的过程中，卷扬机加在绳子自由端的拉力为F1，拉力F1
42、做功的功率为P1，滑轮组的机械效率为1；为了提高滑轮组的机械效率，用所受重力为G2的动滑轮B替换动滑轮A，如图乙所示，用替换动滑轮后的滑轮组提升水中的物体M2，物体M2完全在水面下以相同的速度v匀速竖直上升的过程中，卷扬机加在绳子自由端的拉力为F2，拉力F2做功的功率为P2，滑轮组的机械效率为2已知：G1G2=30N，2-1=5%，M1、M2两物体的质量相等，体积V均为410-2m3，g取10N/kg，绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力均可忽略不计。求：（1）物体M1受到的浮力F浮；（2）拉力F1与F2之比；（3）物体M1受到的重力G。5我们学习了简单机械知识后知道，使用滑轮组能够省力，可以大大减轻
43、人们的劳动强度。如图甲所示，某人通过滑轮组把一个由铝合金做成的实心圆柱体从水井底部匀速提升到井口，圆柱体的底面积为S，高为L，动滑轮的质量为m，水的密度为，圆柱体的密度是3，忽略绳重及摩擦，不计水的体积变化，请回答下列问题：（1）若增加动滑轮的个数（其他条件不变），滑轮组的机械效率是变大还是变小？（2）圆柱体在上升过程中会受到一些力的作用，结合各力之间的关系，在图乙中画出每个力随上升高度变化的图线，并在图线旁注明力的名称（不用标出坐标值）；（3）推导出圆柱体在水中上升时（上表面还没有露出水面）滑轮组的机械效率。1C【详解】A用滑轮组水平拉物体，克服摩擦力做功是有用功W有用=fs，所以有用功功率
44、P有用=fv，A正确不符合题意；B承受拉力的绳子段数为3，所以拉力移动速度为3v，所以拉力功率P拉=3Fv，B正确，不符合题意；C又因为拉力移动的距离s拉=3s，所以拉力做功W拉=3Fs，所以机械效率额外功，即C错误，符合题意，D正确，不符合题意。故选C。2B【详解】A由图可知，滑轮组承担物重的绳子股数n=2，不计绳重和摩擦，拉力F的大小是，故A正确，不符合题意；B绳子自由端移动距离是s=nh=20.4m=0.8m，故B错误，符合题意；C拉力F做功是W总=Fs=5N0.8m=4J拉力做功功率是，故C正确，不符合题意；D使用滑轮组做的有用功是W有=Gh=8N0.4m=3.2J滑轮组的机械效率是，故D正确，不符合题意。故选B。3C【详解】由图可知，这个滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成，承担摩擦力的绳子段数n2，根据滑轮组机械效率的计算公式，有100%100%而FAf，因而有100%。故选C。
