1、（沪粤版）2018-2019 学年度九年级物理上册同步练习11.3 如何提高机械效率一选择题（共 16 小题）1甲、乙两种机械的效率分别是 70%和 50%，则下列说法中正确的是（ ）A使用甲机械省力B使用甲机械做功快C在相同的时间内，使用甲机械完成的功多D乙机械的额外功在总功中占的比例大2下列说法正确的是（ ）A机械效率有时也会大于 1B机械效率越高的机器做的总功越多C做同样多的功，机械效率越高的机器做的额外功越少D机械效率越高的机器做的有用功越多3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，把相同的物体提升相同的高度，在不计绳重及机械摩擦的情况下，下列选项正确的是（ ）AF 甲
2、F 乙 甲 = 乙 BF 甲 F 乙 甲 = 乙C F 甲 F 乙 甲 乙 DF 甲 F 乙 甲 乙4如图所示，用相同的滑轮组装的甲、乙两个滑轮组，匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦。下列说法正确的是（ ）A甲更省力，甲机械效率大 B乙更省力，机械效率一样大C乙更省力，乙机械效率大 D甲更省力，机槭效率一样大5用如图所示的滑轮组提升重 800N 的物体，在 10s 内匀速上升 1m，拉力 F为 500N，则提升重物的过程中（ ）A绳子子自由端被拉下 3m B做的有用功是 800JC拉力力的功率为 80W D滑轮组的机械效率为 60%6建筑工人用如图所示的滑轮组，在 3s 内将重为 1500
3、N 的物体沿水平方向匀速移动 1.5m 的过程中，所用的拉力大小为 375N，物体受到水平地面的摩擦力为物重的 0.4 倍。在此过程中下列说法正确的是（ ）A绳子自由端沿水平方向移动速度是 0.5m/sB物体受到的拉力为 750NC滑轮组的机械效率为 75%D拉力 F 的功率为 375W7用相同的定滑轮和动滑轮组成甲、乙两个滑轮组，如图所示，用它们来提升同一重为 100N 的物体 G，动滑轮 G 动 =10N，甲滑轮组将重物提高 1m，乙滑轮组将重物提高 2m，在不计绳重和摩擦的条件下，下列说法正确的是（ ）A甲滑轮组拉力大，机械效率低B乙滑轮组省力所以它的机械效率高C拉力 F1 所做的功为
4、110JD拉力 F2 大小 50N8建筑工人用如图所示的滑轮组，在 4s 内将重为 1000N 的物体沿水平方向匀速移动 2m 的过程中，所用的拉力大小为 250N，物体受到水平地面的摩擦力为物重的 0.4 倍。在此过程中下列说法正确的是（ ）A绳子自由端沿水平方向移动了 6mB物体受到的拉力为 500NC拉力 F 的功率为 500WD滑轮组的机械效率为 80%9在下列实验过程中，机械的机械效率会发生变化的是（ ）A杠杆中，先后将同一重物挂在 A、B 两点，在末端用竖直向上的力提升到相同的高度B定滑轮中，改变拉力方向，先后将同样的两个钩码匀速提升到不同的高度C同一滑轮组中，先后用甲、乙两种方式
5、将同一重物匀速提升到相同的高度D斜面中，用沿斜面方向的拉力两次以不同的速度将同一重物匀速从 B 搬到 A10小明在“探究杠杆的机械效率与哪些因素有关”时，提出了两种猜想，猜想1：可能与悬挂重物位置有关；猜想 2：可能与物重有关。随后，他在 A 处悬挂二个钩码测出机械效率 1，在 B 处悬挂一个钩码测出机械效率 2，并重复多次，均发现 1 2，由此，他（ ）A只能验证猜想 1B只能验证猜想 2C既能验证猜想 1，也能验证猜想 2D既不能验证猜想 1，也不能验证猜想 211在斜面上将一个质量为 5kg 的物体匀速拉到高处，如图所示，沿斜面向上的拉力为 40N，斜面长 2m、高 1m。把重物直接提升
6、 h 所做的功作有用功。g取 10N/kg，下列说法正确的是（ ）A物体只受重力、拉力和摩擦力三个力的作用B做的有用功是 40JC此斜面的机械效率为 62.5%D物体受到的摩擦力大小为 10N12如图所示，把重为 G 的物体沿高为 h，长为 l 的粗糙斜面以速度 v 由底端匀速拉到顶端的过程中，拉力 F 做的功为 W，则下列选项正确的是（ ）A拉力大小为 B物体所受摩擦力大小为C拉力功率的大小为 D斜面的机械效率为13用滑轮组竖直向上提升重物，不计绳重和摩檫，下列措施能提高滑轮组机械效率的是（ ）A增大重物上升的速度 B增大重物上升的高度C减小定滑轮的重力 D减小动滑轮的重力14通过测量滑轮组
7、机械效率的实验，可得出下列各措施中能提高机械效率的是（ ）A增加提升重物的重力 B改用质量小的定滑轮C减少提升高度，减少做功 D增加动滑轮，减小拉力15同学们“测量并探究影响滑轮组机械效率高低的因素”，使用了如图所示的装置，下列说法正确的是（ ）（每个钩码重相同，每个滑轮重相同）A实验的原理是二力平衡条件B实验需要用到的测量仪器有弹簧测力计、刻度尺和停表C当钩码个数相同时，甲的机械效率比乙高D把钩码提升得越高，做的有用功越多，机械效率越高16为了研究机械效率与哪些因素有关，小明同学提出两个猜想：猜想一：机械效率是否与 G 物 有关；猜想二：机械效率是否与 G 动 有关。为了验证猜想，小明先用如
8、图甲所示的装置不断改变 G 物 ，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出 与 G 物 关系如图乙（a）所示；然后换另一个不同重量的动滑轮，不断改变 G 物 ，计算并绘出 与 G 物 关系如图乙（b）所示。根据图象他（ ）A只能验证猜想一B只能验证猜想二C既不能验证猜想一，也不能验证猜想二D既能验证猜想一，也能验证猜想二二填空题（共 10 小题）17某机械的效率为 60%，表示该机械做功时， 功在 功中占的比例为 60%。18工人用如图所示的甲、乙两种滑轮，使同样一桶沙子以相同速度匀速上升，所用的拉力分别是 F 甲 、F 乙 ，滑轮机械效率分别是 n 甲 、n 乙 ，拉力的功率分别是 P 甲 、
9、P 乙 ，若不计绳重和摩擦，且沙子的重力大于动滑轮重力，则 F 甲 F 乙 ， 甲 乙 ，P 甲 P 乙 （选填“”、“”或“=” ）19如图所示，小明用一个滑轮组将重为 425N 的物体在 10s 内匀速提升 4m，人所用的拉力为 250N此过程中有用功是 J，滑轮组的机械效率是 ，拉力的功率是 W。20工人用图甲所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定。滑轮组的机械效率随建材重力变化的图象如图乙，滑轮和绳的摩擦力及绳重忽略不计，g 取10N/kg。（1）若某次运送建材的质量为 50kg，则建材的重力是 N，（2）此滑轮组中的动滑轮重力 N，（3）当滑轮组的机械效率为 60%时，运送建材的重
10、力是 N21小明在探究利用杠杆做功的实践活动中，所用的杠杆是一根质量均匀、重为 5N 的硬棒，他将棒的一端固定，把重为 15N 的物体挂在棒的中点，然后用手缓慢竖直向上提起棒的另一端，如图所示，若把物体提升了 10cm，则小明作用在杠杆上的拉力是 N，此过程中杠杆的机械效率是 。保持拉力方向不变，让重物继续匀速上升，则拉力大小将 （变大/变小/ 不变）22如图所示，将质量为 80kg 的木箱，用一个平行于斜面向上的拉力从底端匀速拉到斜面顶端。斜面长 10m、高 3m，在此过程斜面的机械效率为 80%则拉力做的功为 J，拉力所做的额外功为 J若换一个质量小一点的木箱，用力匀速拉到斜面顶端，此时斜
11、面的机械效率将 。（选填“增大”、“ 不变”或“减小”）23生活中我们经常使用简单机械，如图是家用手摇晾衣架，A、B 两滑轮中属于动滑轮的是 ；请写出一条提高手摇晾衣架机械效率的具体做法： 。24某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中，第 l、2、3 次实验装置分别如下图中的甲、乙、丙所示，记录的数据如下表：次数钩码重G/N钩码上升高度h/m有用功W 有 /J测力计拉力 F/N测力计移动距离s/m总功W 总 /J机械效率1 2 0.1 0.2 0.9 0.3 0.27 74.1%2 4 0.1 0.4 l.6 0.3 0.48 83.3%3 4 0.1 1l 0.5 0.55实验中要正确测量
12、动力大小，应沿 的方向匀速拉动弹簧秤。比较第 1 次实验和第 2 次实验，可得结论：使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越 。第 3 次实验中所做的有用功是 J，机械效率是 。25小明利用斜面搬运物体的过程中，提出了一个问题：“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系？”针对这个问题，他通过在斜面上拉动物体进行了探究（如图所示），测得的实验数据如表中所示：实验次数斜面的倾斜程度物体重G/N物体上升高度h/m沿斜面拉力F/N物体移动距离S/m有用功W 有 /J总功W 总 /J机械效率 1 较缓 5.0 0.10 1.6 0.50 0.50 0.80 63%2 较陡 5.0 0.15
13、 2.2 0.50 0.75 1.10 68%3 最陡 5.0 0.25 3.1 0.50 1.55（l）沿斜面拉动物体时，应使其做 运动。（ 2）根据表中的数据可求出第次实验中拉力所做的有用功为 J，机械效率是 。（3）通过对上述实验数据的分析可知，斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越缓，越 。（4）通过对上述实验数据的分析，对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：在其它条件不变的情况下， 。26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
14、度分别为 h1、h 2，则此次杠杆的机械效率为 = 。（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）27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
15、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 1 和 2 大小关系是 1 2。（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“”）28请按要求完成下列问题（不考虑绳重及摩擦）（1）使用如图所示滑轮组成的滑轮组提升重物，要求滑轮组用最省力的绕线方法承担重物，请用笔画线代替绳子将滑轮组饶好；（2）使用第（1）问绕好的滑轮组提升重物，当物重为 60N 时，绳端需用 25N的拉力才能使物体匀速上升，求此时滑轮组的机械
16、效率；（3）若要使这个滑轮组省力，则提起的重物应该超过 N（计算结果保留整数）四计算题（共 2 小题）29如图所示的电动升降台的机械效率是 50%，升降台用 60s 把 300kg 的重物匀速提升 10m。求这过程中：（1）电动升降台对重物做的功。（2）电动升降台电动机做的总功。（3）电动升降台做功的功率。30小李家新买的房子位于 12m 高的 5 楼上，装修时利用如图所示的滑轮组提升装修材料。小李站在地面上把一件重为 400N 的材料匀速提升到楼上，此过程中滑轮组的机械效率为 80%若小李质量为 65kg。（不计绳重及摩擦，g 取10N/kg）求：（1）在此过程中小李所做的总功是多少？（2）
17、若物体上升速度为 1m/s，则拉力功率为多大？（3）小李利用此滑轮组提升其他装修材料时，一次能提起重物的重力不能超过多少 N？（沪粤版）2018-2019 学年度九年级物理上册同步练习：11.3 如何提高机械效率参考答案与试题解析一选择题（共 16 小题）1【分析】（1）机械效率是指有用功占总功的百分比；（2）功率是表示做功快慢的物理量。【解答】解：A机械效率高是指做的功中有用功占的比例高，与是否省力无关，故 A 错误；B功率是表示做功的快慢，而功率与机械效率没有必然的联系，故 B 错误；C机械效率高是指做的功中有用功占的比例高，与做功的多少无关，故 C 错误；D乙的机械效率较低，说明有用功占
18、总功的比例小，相应的，额外功占总功的比例就比较大，故 D 正确。故选：D。2【分析】机械效率指使用机械时做的有用功占总功的比例，而做功的快慢指功率，二者之间没有什么关系。解决此题不仅要知道机械效率的概念，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、因为动力所做的总功等于有用功加上额外功，有用功跟总功的比值叫机械效率，所以有用功永远小于总功，机械效率一定小于 1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、做同样多的功，机械效率越高说明有用功在总功中占的比例越大，也就是额外功占的比例较小。此选项正确；D、
19、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。故选：C。3【分析】在使用滑轮组提升重物时，由几段绳子承担物重，提起重物所用的力就是物重的几分之一。有用功和额外功相同时，机械效率也相同。【解答】解：由图知，甲由 2 段绳子承担物重，不计绳重及机械摩擦，所以 F 甲 = （G 物 +G 动 ）；乙由 3 段绳子承担物重，所以 F 乙 = （G 物 +G 动 ），所以甲所用的拉力大于乙所用的拉力，即 F 甲 F 乙 。由题知，不计绳重及机械摩擦，两滑轮组中动滑轮和物体的重力均相同，提升相同的高度，所以额外功相等，有用功也相等；根据 = 可知，两滑轮组的机械效率相等
20、，即 甲 = 乙 。故选：A。4【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：不计绳重及摩擦，拉力 F= （G 物 +G 轮 ），n 甲 =2，n 乙 =3，绳子受的拉力：F 甲 = （G 物 +G 轮 ），F 乙 = （G 物 +G 轮 ），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
21、 有用 =G 物 h，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，由 = 100%，可知，滑轮组的机械效率相同。故选：B。5【分析】由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据 s=nh 求出绳子自由端被拉下的距离，根据 W=Gh 求出有用功，根据 W=Fs 求出总功，利用 P= 求出拉力的功率，利用 = 100%求出滑轮组的机械效率。【解答】解：A、由图可知，n=2，则绳子自由端被拉下的距离：s=nh=21m=2m，故 A 错误；B、做的有用功：W 有 =Gh=800N1m=800J，故 B 正确；C、拉力做的总功：W 总 =Fs=500N2m=1000J，拉力的功率：P= = =100W，故 C
22、 错误；D、滑轮组的机械效率：= 100%= 100%=80%，故 D 错误。故选：B。6【分析】（1）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据 s=nsA 求出绳子自由端沿水平方向移动，利用速度公式求绳子自由端沿水平方向移动速度；（2）物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，二力的大小相等，根据 FA=f=0.4G 求出物体受到的拉力；（3）根据 W 有 =FAsA 求出拉力做的有用功，滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比；（4）根据 W=Fs 求出拉力 F 做的功，根据 P= 求出拉力 F 的功率。【解答】解：A由图可知，n=2，则绳子自由端移动的距离：s=ns A
23、=21.5m=3m，绳子自由端沿水平方向移动速度：v= = =1m/s，故 A 错误；B物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，则物体受到的拉力：F A=f=0.4G=0.41500N=600N，故 B 错误；C有用功：W 有 =FAsA=600N1.5m=900J，拉力 F 做的总功：W 总 =Fs=375N3m=1125J，则滑轮组的机械效率：= = 100%=80%，故 C 错误；D、拉力 F 的功率：P= = =375W，故 D 正确；故选：D。7【分析】（1）在不计摩擦和绳重的情况下，若有 n 段绳子在拉重物，则F= （ G+G 动 ），据此判断省力
24、情况；（2）不计绳重和摩擦，动滑轮相同，可知提升重物做的额外功（W 额 =G 动 h）相同；而总功等于有用功与额外功之和；利用 = 分析提升重物高度不同时，机械效率的变化情况；（3）利用 F= （G+G 动 ），计算拉力 F1、F 2。【解答】解：（1）由图知，甲图是有两段绳子在拉重物，不计绳重和摩擦，则 F1= （G+G 动 ）；乙图有三段绳子在拉重物，不计绳重和摩擦，则 F2= （G+G 动 ）；提升的重物相同，动滑轮重力相同，所以 F2F 1，即乙图更省力；在不计绳重和摩擦的条件下，提升物体做的额外功：W 额 =G 动 h，提升重物做的有用功：W 有 =Gh，由 = = = = 可知，提
25、升的重物 G 相同，动滑轮重相同，两滑轮组的机械效率相同，故 A、B 错误；（2）拉力 F1= （G+G 动 ）= （100N+10N）=55N，绳子自由端移动距离：s 1=nh1=21m=2m，拉力 F1 所做的功：W 1=F1s1=55N2m=110J，故 C 正确；（3）拉力 F2= （G+G 动 ）= （100N+10N）36.7N，故 D 错误。故选：C。8【分析】（1）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据 s=ns 物 求出绳子自由端沿水平方向移动；（2）物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，二力的大小相等，根据 F 拉 =f=0.4G 求出物体受到的
26、拉力；（3）根据 W=Fs 求出拉力 F 做的功，根据 P= 求出拉力 F 的功率；（4）根据 W 有 =fs 物 求出拉力做的有用功，滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。【解答】解：A由图可知，n=2，则绳子自由端沿水平方向移动的距离 s=2s 物 =22m=4m，故 A 错误；B物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，则物体受到的拉力 F 拉 =f=0.4G=0.41000N=400N，故 B 错误；C拉力 F 做的功 W 总 =Fs=250N4m=1000J，则拉力 F 的功率 P= = =250W，故 C 错误；D有用功 W 有 =fs 物 =400
27、N2m=800J，则滑轮组的机械效率 = = 100%=80%，故 D 正确。故选：D。9【分析】分析四种机械中有用功和总功的变化，利用 = 100%判断机械的机械效率是否发生变化。【解答】解：A在末端用竖直向上的力提升到相同的高度时，力 F 做的总功相同，物体在 A 点时上升的高度大于物体在 B 点时上升的高度，克服物体重力做的功不同，由 = 100%可知，杠杆的机械效率发生变化，故 A 符合题意；B改变定滑轮拉力的方向，拉力的大小不变，根据 = 100%= 100%=100%= 100%可知，将同样的两个钩码匀速提升到不同的高度时，动滑轮的机械效率不变，故 B 不符合题意；C图中物体的重力
28、相同、上升的高度相同，做的有用功相同，总功为克服动滑轮重力和物体重力做的功，动滑轮重力和物体重力相同，上升的高度相同，总功相同，由 = 100%可知，滑轮组的机械效率不变，故 C 不符合题意；D用沿斜面方向的拉力两次以不同的速度将同一重物匀速从 B 搬到 A 时，物体处于平衡状态，两次拉力的大小相同，同时沿斜面运动的距离相同，则总功相同，物体重力和上升高度相同，有用功相同，由 = 100%可知，斜面的机械效率相同，故 D 不符合题意。故选：A。10【分析】当一个物理量跟多个影响因素有关时，我们通常只改变其中的某一个因素，而控制其余的所以因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物影响，这种研究问题
29、的方法叫控制变量法。它是科学探究中的重要思想方法，广泛地用来研究各种物理现象。【解答】解：探究杠杆的机械效率与哪些因素有关时，若探究杠杆的机械效率与悬挂重物位置是否有关，需控制物体的质量不变，所挂位置发生变化，因此该方案不能探究猜想 1；若探究杠杆的机械效率与物重是否有关，需控制所挂物体的位置不变，物体的质量发生变化，因此方案也不能探究猜想 2。故选：D。11【分析】（1）对物体的受力情况进行准确分析；（2）根据功的计算公式 W=Fs 可求出拉力做的功，即总功；再根据 W=Gh 求出有用功；然后根据机械效率的计算公式可求出斜面的效率。运用额外功 W 额=fs，变形后可求摩擦力 f。【解答】解：
30、A、将物体匀速拉到高处的过程中，物体受到了重力、支持力、摩擦力、拉力共4 个力的作用；故 A 错误；B、所做的有用功：W 有 =Gh=mgh=5kg10N/kg1m=50J；故 B 错误；C、所做的总功：W 总 =Fs=40N2m=80J，此斜面的机械效率：= = =62.5%；故 C 正确；D、所做的额外功：W 额 =W 总 W 有 =80J50J=30J；由 W 额 =fs 可得，物体受到的摩擦力：f= = =15N；故 D 错误。故选：C。12【分析】根据功的计算公式 W=Fs 可求出拉力做的功，即总功；再根据 W=Gh求出有用功；然后根据机械效率的计算公式可求出斜面的效率。拉力的功率为
31、：P= 或 P=Fv；运用 W 额 =fs 变形后可求摩擦力。【解答】解：A、由题知，斜面长为 l，拉力 F 做的功为 W（即总功），由 W=Fl 可得，拉力大小为 F= ；故 A 错误；B、有用功为 W 有 =Gh，拉力做的总功为 W，则额外功为：W 额 =WW 有 =WGh，由 W 额 =fl 可得，物体所受的摩擦力：f= = ；故 B 正确；C、拉力功率的大小为：P=Fv= v= ；或 P= = = ；故 C 错误；D、斜面的机械效率为：= = ；故 D 错误；故选：B。13【分析】（1）提高滑轮组机械效率的方法，有两种方法：一是减轻动滑轮质量、加润滑油减小摩擦，这些方法可以减少额外功，
32、提高机械效率；二是增加提升物体的重，在额外功不变的情况下，增大有用功，从而提高机械效率。（2）不计绳重和摩檫时，滑轮组机械效率：= = = ；据此分析影响滑轮组机械效率的因素。【解答】解：用滑轮组竖直向上提升重物时，有用功：W 有 =G 物 h，不计绳重和摩檫，额外功：W 额 =G 动 h，总功：W 总 =W 有 +W 额 =G 物 h+G 动 h；则滑轮组的机械效率：= = = ；由此可知，滑轮组机械效率的高低与重物上升的速度、重物上升的高度、定滑轮的重力无关，故 ABC 错误；由上式可知，减小动滑轮的重力，可减小额外功，能提高滑轮组的机械效率，故 D 正确；故选：D。14【分析】（1）滑轮
33、组的机械效率是指有用功和总功的比值，比值越大，机械效率越高。（2）要提高滑轮组的机械效率可以，有用功一定时，减少额外功；额外功一定时，增大有用功。【解答】解：A增加提升重物重力，可以提高有用功，这样有用功在总功中所占的比值增大，即增加提升重物重力可以提高滑轮组的机械效率，故 A 正确；B改用质量小的定滑轮，不能减少额外功，不能改变有用功和总功的比值，即滑轮组的机械效率不变，故 B 错误；C滑轮组的机械效率 = = = = ，所以减少提升高度，减少做功，不能改变有用功和总功的比值，即滑轮组的机械效率不变，故 C 错误；D动滑轮越重，需要做的额外功越多，机械效率越低，故 D 错误。故选：A。15【
34、分析】（1）（2）测量滑轮组机械效率的基本原理是 = ，根据原理确定测量仪器；（3）不计绳重和摩擦，在物重一定时，动滑轮重力越大，需要做的额外功越大，机械效率越低；（4）根据 = = = = 可以知道，机械效率与物体上升高度无关。【解答】解：A、测机械效率的原理是：= ，故 A 错误；B、要测量滑轮组的机械效率，需要测量物重、拉力，物体上升高度、绳子拉下长度，所以需要的测量仪器是弹簧测力计和刻度尺，不需要停表。故 B 错误；C、当钩码个数相同，提升相同高度时，做的有用功相同。由于乙中动滑轮个数多，克服动滑轮重力所做的额外功多，故乙的机械效率低。故 C 正确；D、由据 = = = = 可知，机械
35、效率决定于物重和动滑轮重，与物体上升高度无关。故 D 错误。故选：C。16【分析】分析图象中同一个滑轮组提升不同重物时滑轮组的机械效率、不同动滑轮提升相同重物时滑轮组的机械效率，然后得出答案。【解答】解：由图（a）或者图（b）可知，当甲图中动滑轮的重力一定时，都有滑轮组的机械效率随提升物体重力的增大而增大，故可以验证猜想一；在图（a）和图（b）中，提升物体的重力相同时，动滑轮的重力不同，滑轮组的机械效率不同，故可以验证猜想二。综上可知，ABC 选项错误、D 正确。故选：D。二填空题（共 10 小题）17【分析】机械效率公式 = ，即有用功占总功的百分比。【解答】解：由机械效率公式 = 可知，某
36、机械的效率为 60%，表示该机械做功时，有用功在总功中占的比例为 60%。故答案为：有用；总。18【分析】若不计绳重和摩擦，定滑轮不省力，拉力的大小等于物体的重力；动滑轮上有两段绳子，拉力等于物体和动滑轮总重的一半；运用滑轮来提起重物时，所做的有用功就是克服物体自身重力所做的功；不计绳重和摩擦，克服动滑轮的重做的功就是额外功；所以使用定滑轮的机械效率就是 100%，使用动滑轮机械效率小于 100%。【解答】解：由题知，不计绳重和摩擦，使用定滑轮，F 甲 =G；使用动滑轮，F 乙 = ，因为滑轮重要小于物体的重，所以 F 乙 G，则 F 甲F 乙 。将两个重力相同的物体匀速提升相同高度，说明有用
37、功是相等的，使用动滑轮时要克服动滑轮的重做额外功，则 甲 乙 。图乙中增加沙子的质量，有用功增加而额外功不变，有用功占总功的比增加，则乙的机械效率 n 乙 将增大；沙子以相同速度匀速上升，在相同的时间内上升的高度相同，有用功相同，则乙做的总功多，根据 P= 可知，乙做功的功率大，即 P 甲 P 乙 。故答案为：；。19【分析】（1）利用 W=Gh 求出有用功；（2）由图知，n=2，拉力端移动距离 s=2h，利用 W=Fs 求出总功，滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比；（3）知道做功时间，利用 P= 求拉力做功功率。【解答】解：（1）有用功：W 有 =Gh=425N4m=1700J；（2）由图
38、知 n=2，则拉力端移动的距离 s=2h=24m=8m，拉力做的总功：W 总 =Fs=250N8m=2000J，滑轮组的机械效率：= = 100%=85%；（3）拉力做功的功率：P= = =200W。故答案为：1700；85% ；200 。20【分析】（1）已知建材的质量，利用 G=mg 可求得其重力；（2）由图象可知，当 =50%时，物重 G=400N，滑轮和绳的摩擦力及绳重忽略不计，利用 = = = 求出动滑轮的重力；（3）利用 = = = 计算当滑轮组的机械效率为 60%时，运动建材的重力。【解答】解：（1）建材的重力：G=mg=50kg10N/kg=500N；（2）由图象可知，当 =5
39、0%时，物重 G=400N，滑轮和绳的摩擦力及绳重忽略不计，则滑轮组的机械效率 = = = ，即：50%= ，解得动滑轮的重力：G 轮 =400N，（3）当 =60%时，滑轮组的机械效率：= ，即：60%= ，解得：G=600N，即运送建材的重力是 600N。故答案为：500；400 ；600 。21【分析】（1）杠杆质地均匀，杠杆重 5N 作用在杠杆重心上，物体的重力也作用在杠杆重心上，拉力要克服这两个力，知道动力臂和阻力臂的关系，求出动力大小；（2）使用任何机械都不省功，动力是阻力的二分之一，动力移动的距离是阻力移动距离的 2 倍，求出有用功和总功，求出杠杆的机械效率；（3）如图杠杆在水平
40、位置时杠杆平衡，根据杠杆平衡条件列出等式，求出F杠杆在匀速提起的过程中，根据杠杆平衡条件列出等式，求出 F比较前后两次 F 的大小可以得到解决。【解答】解：15N 的物体和 5N 杠杆的重作用在杠杆中点上，动力竖直作用在杠杆的末端，动力臂是阻力臂的 2 倍，所以动力是阻力的二分之一，所以 F= （G +G 杆 ）= （15N+5N）=10N。使用任何机械都不省功，动力是阻力的二分之一，动力移动的距离是阻力移动距离的 2 倍，有用功：W 有 =Gh=15Nh，总功：W 总 =Fs=10N2h，机械效率：= = =75%；将杠杆从 A 位置匀速提升到 B 位置的过程，如图所示：杠杆在水平位置时，杠
41、杆平衡，根据杠杆平衡条件得 FOA=GOC，则动力：F= G，当杠杆匀速提起的过程中，杠杆平衡，根杠杆平衡条件得 FOA=GOC，此时的动力：F= G，由于 OB=OA，且OBA OCC，根据相似三角形的性质可得： = = ，所以，F=F。即：将杠杆从 A 位置匀速提升到 B 位置的过程中，则 F 的大小将不变。故答案为：10；75% ；不变。22【分析】（1）利用 G=mg 求出木箱的重力，利用 W=Gh 求拉力做的有用功，在利用 = 求拉力做的总功；（2）拉力所做的额外功等于总功减去有用功，（3）斜面的机械效率与斜面的倾斜程度、斜面的粗糙程度有关，与木箱的重力无关。【解答】解：（1）木箱的
42、重力：G=mg=80kg10N/kg=800N，拉力做的有用功：W 有用 =Gh=800N3m=2400J，由 = =80%可得拉力做的总功：W 总 = = =3000J；（2）拉力所做的额外功为：W 额 =W 总 W 有用 =3000J2400J=600J，（3）如图，木箱对斜面的压力 F 压 =Gcos，木箱受到的摩擦力与压力成正比、与接触面的粗糙程度成反比，设摩擦系数为（其大小由接触面的粗糙程度决定），则 f=F 压 =Gcos，斜面的机械效率：= = = = = ，可见，在斜面倾斜程度、接触面粗糙程度不变的情况下，斜面的机械效率与木箱的重力（质量）大小无关，所以，若换一个质量小一点的木
43、箱，机械效率不变。故答案为：3000；600 ；不变。23【分析】（1）定滑轮和动滑轮的主要区别是：动滑轮会随物体一起运动，定滑轮不随物体运动；（2）在额外功一定时，增加物重可提高机械效率。减轻动滑轮的重也可以提高机械效率；【解答】解：（1）A 滑轮的轴是固定不动的，是定滑轮，B 滑轮的轴与物体一起运动，是动滑轮；（2）提高手摇晾衣架机械效率的方法有：增大提升的物重或减小晾衣架重等；故答案为：B；增大提升的物重或减小晾衣架重等。24【分析】（1）根据二力平衡的条件可知，只有匀速竖直向上拉动弹簧测力计时，弹簧测力计的示数才和拉力的大小相等；（2）比较第 1 次实验和第 2 次实验，钩码升高的距离
44、相同，绳子自由端移动的距离相同，说明使用的是同一装置，所做的额外功相同，提起的重物不同，机械效率不同据此得出结论。（3）根据 W=Gh 求出第 3 次实验的有用功，根据机械效率公式求出效率的大小。【解答】解：（1）实验过程中应该竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时根据二力平衡的条件可知，弹簧测力计的示数和拉力的大小相等；（2）比较第 1 次实验和第 2 次实验可知，使用的是同一个滑轮组，第一次提起2N 的物体，第二次提起 4N 的物体，其他的条件相同，第一次的机械效率是74.1%，第二次的机械效率是 83.3%，所以，使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越高。（3）第 3 次实验中：
45、W 有 =Gh=4N0.1m=0.4J，W 总 =0.55J，滑轮组的机械效率为：= 100%= 100%72.7%。故答案为：（1）竖直向上；（2）高；（3）0.4；72.7%。25【分析】（1）沿斜面拉动物体时，应使其做匀速运动；（2）根据 W 有用 =GH 算出有用功；由机械效率的计算式可求得机械效率；（3）通过分析表格可看出，实验 1 中所用的力最小，而实验 1 中斜面较缓；（4）通过比较三次实验可发现斜率与斜面倾斜程度的关系。【解答】解：（1）为了使弹簧测力计示数稳定，应沿斜面匀速拉动物体；（2）有用功 W 有 =Gh=5N0.25m=1.25J，总功：W 总 =Fs=3.1N0.5
46、m=1.55J，= = 100%=80.6%；（3）通过比较发现，实验 1 中力最小，实验 3 中力最大，而实验 1 中斜面最缓，实验 3 中斜面最陡，故可得：在粗糙程度一定时，斜面倾斜程度较缓较省力；（4）由数据分析可知，三次实验中，斜面越陡，机械效率越高；故斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关，倾斜程度越大，机械效率越高。故答案为：（1）匀速直线；（2）1.25；80.6%；（3）省力；（4）斜面越陡，机械效率越大。26【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
47、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 有 =Gh2=2mgh2，总功 W 总 =F1h2，则机械效率的表达式 = 100%= 100%。（2）钩码的悬挂点在 B 点时，由杠杠的平衡条件得 F1OA=GOB；悬挂点移至C 点时，由杠杠的平衡条件得 F2OA=GOC；从图中可以看出，由 OB 到 OC 力臂变大，所
48、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）27【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
