下载文档原格式
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．如图所示的滑轮组，绳子的末端缠绕在电动机上，电动机转动将下方钩码匀速提起。
如果加快电动机的转速，则后一次提升与前一次相比（）A．功率增大、机械效率增大B．功率增大、机械效率不变C．功率不变、机械效率不变D．功率不变、机械效率增大【答案】B【解析】【分析】【详解】前后两次的滑轮组是同一个滑轮组，则做的有用功、额外功、总功不变，则机械效率不变；加快电动机的转速，则物体提升的速度增大，若两次提升高度相同，则后一次所需要的时间小于前一次所需要的时间，根据WPt可知，功率变大。
故ACD错误，B正确。
故选B。
2．小黄用图所示的滑轮组经过10s的时间，用150N的拉力将一个重270N的重物提高1m，求此过程：拉力F自由端拉出的距离是_____m；小黄所做的有用功是_______J；总功是_______J；拉力做功的功率是______W。
【答案】3 270 450 45【解析】【分析】【详解】[1]由图可知，滑轮组的承重绳子根数n=3根，则拉力自由端拉出的距离s=nh=3×1m=3m[2]有用功W有用=Gh=270N×1m=270J[3]总功W 总=Fs =150N×3m=450J[4]拉力做功的功率450J45W 10sW P t ===总3．在如图所示的滑轮组中，用大小为5N 的拉力F 拉动绳端，使物体水平向左匀速滑动1m ，不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮之间的摩擦，此时滑轮组的机械效率为90%，则物体与地面之间的摩擦力为_______N 。
【答案】9 【解析】 【分析】 【详解】由图知，n =2，拉力端移动距离s =2s 物=2×1m=2m拉力做功W 总=Fs =5N×2m=10J有用功为=90%10J =9J W W η=⨯有总则物体与地面之间的摩擦力为'9J=9N 1mW f s ==有4．如图所示的滑轮组（不计滑轮重、绳与滑轮的摩擦），在拉力 F 的作用下，物体水平向左做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为 6N ， 则物体受到地面的摩擦力大小为_________N 。
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．在“再探动滑轮”的实验中，小明用动滑轮将重3N 的钩码匀速向上提升，拉力为2N ，2s 内钩码上升0.2m 。
此过程中有用功为_____J ，拉力做功的功率为_____W ，动滑轮的机械效率为_____%。
【答案】0.6 0.4 75％【解析】【分析】【详解】[1]拉动的过程中做的有用功就是克服钩码重力所做的功，即为=3N 0.2m=0.6J W G s =⨯物物有[2]绳子移动的距离为=20.2m=0.4m s ns =⨯绳物拉力所做的功为=2N 0.4m=0.8J W Fs =⨯总绳拉力的功率为 0.8J ==0.4W 2sW P t =总 [3]动滑轮的机械效率为 0.6J ==75%0.8JW W η=有总 2．如图所示，重300N 的物体在10s 内水平均速移动了1.5m ，若物体受到地面的摩擦力为60N ，绳端所用的拉力F 的功率为12W ，则绳端所用的拉力为_____N ，滑轮组的机械效率为_____。
【答案】40 75%【解析】【分析】【详解】[1]由图可知，滑轮组有两段绳子与动滑轮相连，所以23m s s ==绳物绳端运动的速度为 3m =0.3m/s 10s s v t ==绳绳 根据公式P Fv =可得，拉力大小为 12W ==40N 0.3m/sP F v =绳 [2]由题可知，滑轮组所做的有用功为物体克服摩擦力所做的功60N?1.5m=90J W fs ==物有总功为40N?3m=120J W Fs ==总绳所以，滑轮组机械效率为90J =100%=100%75%120JW W η⨯⨯=有总 3．如图所示，用平行于斜面的拉力F ，将重为8N 的物体沿斜面从底端匀速拉至顶端。
若不考虑物体与斜面间的摩擦，则拉力F 为_____N ；若斜面的机械效率为80%，则此时拉力F 为_____N 。
若另一斜面的高度h 与长度s 之比为3:5，将重25N 的物体匀速拉至顶端的拉力为18N ，则该物体所受摩擦力为_____N 。
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．如图是工人将重160 N 的物体匀速放下的过程，已知物体下降的距离为3 m ，用时3 s ，工人的拉力为50 N ，工人质量为50kg （物体未浸入水中，且不计绳重及摩擦）设此时工人放绳的速度为v 1， 滑轮组的效率η1 ；如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为η2，已知1243ηη=∶∶（物体在水中仍匀速下降，动滑轮不会浸入水中且不计绳重及摩擦，g 取10 N/kg ） 设当物体完全浸没在水中后物体所受的浮力为F 浮，工人对地面的压力为F 2.则（ ）A ．v 1=1 m/sB ．η1=62.5%。
C ．F 2 =525 ND ．F 浮=120 N【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A ．物体下降速度为3m=1m/s 3sh v t == 因为有4段绳子，所以工人放绳的速度为441m/s 4m/s v v ==⨯=1物故A 不符合题意；B ．已知物体下降的距离为3 m ，因为有4段绳子，所以绳子运动距离443m 12m s h ==⨯=放绳子的做的有用功160N 3m 480J W Gh ==⨯=有用放绳子的做的总功50N 12m 600J W Fs ==⨯=总滑轮组的效率1480J100%100%80%600JW W η=⨯=⨯=有用总故B 不符合题意；CD ．物体未浸入水中时，不计绳重及摩擦，动滑轮受到重物对它的拉力、本身的重力、绳子的拉力，由(1)F G G n =+动可得，动滑轮重力4450N 160N 40N G F G =-=⨯-=动已知η1：η2=4：3，则物体完全浸没水中后滑轮组的机械效率为213380%60%44ηη==⨯=物体完全浸没水中后，滑轮组对物体的拉力做的功为有用功，不计绳重及摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功，则此时滑轮组的机械效率260%40NW F h F W F h G h F η'===='++有用拉物拉物总拉物动拉物 解得F 拉物=60N ；物体的重力为160N ，根据公式可得==160N-60N=100N F G F -浮拉物故D 不符合题意；完全入水后，动滑轮受到重物对它向下的拉力、本身向下的重力、4段绳子向上的拉力，由力的平衡条件可得4F F G =+绳拉物动则人对绳子的拉力1160N 40N)25N 44()(F F G =+=+=绳拉物动因为物体间力的作用是相互的，所以绳子对人的拉力也为25N ；人的重力为50kg 10N/kg 500N G m g ==⨯=人人对人进行受力分析可知，人受竖直向下的重力、竖直向下的拉力、竖直向上的支持力，则人受到竖直向上的支持力500N+25N=525N F G F =+=人绳支因为物体间力的作用是相互的，则人对地面的压力为525N ，故C 符合题意。
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．如图所示，重300N 的物体在20N 的水平拉力F 的作用下，以0.2m/s 的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s ，滑轮组的机械效率为80%，则在此过程中，下列说法正确的是（ ）A ．拉力F 的功率为12WB ．物体与地面间的滑动摩擦力为32NC ．绳子自由端移动的距离为2mD ．滑轮组做的有用功为120J【答案】A 【解析】 【详解】A ．拉力F 的功率为20N 0.2m s 3=12W p Fv ==⨯⨯故A 正确；B ．滑轮组的机械效率为100%100%100%33W fh fW F h Fη===有用总 所以物体与地面间的滑动摩擦力为 3380%20N=48N f F η==⨯⨯故B 错误；C ．绳子自由端移动的距离为330.2m s 10s=6m s vt ==⨯⨯故C 错误；D ．滑轮组做的有用功为20N 0.2m s 10s 380%=96J W W Fs ηη=⨯⨯⨯⨯有用总＝＝故D 错误。
故选A 。
2．如图所示，工人用250 N 的力将重400 N 的物体匀速提升2 m 。
若不计绳重及摩擦，绳子自由端移动的距离是____m ，动滑轮的重力为____N ，该滑轮组的机械效率是______。
【答案】4 100 80% 【解析】 【分析】 【详解】[1]由图可知，动滑轮上绳子段数为2，则绳子自由端移动距离为s =2h =2×2m=4m[2]拉力为250N ，物体中400N ，则根据动滑轮上绳子段数为2，可求动滑轮重力为G 滑=2F -G 物=2×250N-400N =100N[3]机械效率为()()400N100%100%100%80%400N+100N W G h W G G h η=⨯=⨯=⨯=+有物滑总物3．在如图所示的滑轮组中，用大小为5N 的拉力F 拉动绳端，使物体水平向左匀速滑动1m ，不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮之间的摩擦，此时滑轮组的机械效率为90%，则物体与地面之间的摩擦力为_______N 。
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1.某实验小组分别用如下图的甲、乙两个滑轮组〔每个滑轮重均为50g〕在2s内把重物G i和G2提升10cm,F和F2的大小均为2N,不计绳重及摩擦〔g取10N/kg〕.下列说法中不正确的选项是〔〕A,重物G i的重力大小为5.5NB.乙滑轮组所做的有用功是0.7JC. F i和F2做功的功率之比为3:4D.两个滑轮组的机械效率之比为4： 3【答案】D【解析】【分析】【详解】A.从图甲可以看到,三条绳子托着动滑轮,动滑轮只是一个,重力大小是G 动m动g 0.05kg 10N/kg 0.5N把动滑轮和重物看作一个整体,这个整体处于平衡状态,可知3F i G 动G i解得G i 5.5N ,重物G i的重力大小为5.5N, A正确,不合题意；B.在图乙中,把两个动滑轮和重物看作一个整体,这个整体处于平衡状态,可知4F2 2G 动G2解得G2 7N ,重物升高的高度是h2 0.im ,乙滑轮组所做的有用功是咆有用G2h2 7N 0.im 0.7J乙滑轮组所做的有用功是0.7J, B正确,不合题意;C.重物G i移动的速度是0.im------ 0.05m/s2s甲图中绳端移动的速度是丫绳13v i 3 0.05m/s 0.i5m/s重物G2移动的速度是t 2 2s乙图中绳端移动的速度是丫绳2 4V 2 4 0.05m/s 0.2m/s那么可知F i 和F 2做功的功率之比是P ： P 2 F i V 绳 1： F 2V 绳2 3：4F i 和F 2做功的功率之比为 3:4, C 正确,不合题意； D.甲滑轮组所做的有用功是W 甲有用 G i h i 5.5N 0.1m 0.55J所做的总功是W 甲总 F 1G 2N 3 0.im 0.6J乙滑轮组所做的总功是W 乙息 F 2s 2 2N 4 0.1m 0.8J此有用 0.7J ,那么两个滑轮组的机械效率之比是应选Do2.如下图,用一动滑轮拉一物体 A 以0.5m/s 的速度在水平面上作匀速直线运动,物体 A 重为20N,受到的摩擦阻力是物重的0.2倍,水平拉力为2.5N,那么在2s 内拉力做的功是J,滑轮的机械效率是 〔不计滑轮重力〕.【答案】5 80% 【解析】【分析】 【详解】物体2s 移动的距离：s=vt=0.5m/s X2s=1m •••使用的是动滑轮,拉力移动的距离：s' =2s=2 x 1m=2m 拉力做功： W=Fs =2.5NX 2m=5 J •.•物体受到的摩擦阻力是物重的 0.2倍, . ・f=0.2G=0.2 X 2QN=4N 滑轮的机械效率：V 2h 2 0.1m0.05m/s由上述可知,乙滑轮组所做的有用功是0.55J ：0.7J0.6J . 0.8J22: 21两个滑轮组的机械效率之比是22: 21 ； D 错误,符合题意.3 .如下图,每个滑轮均重 12N,用滑轮组拉着重 600N 的物体A 沿水平方向匀速移动,在40s 内物体移动了 8m,拉力F 做的功为1280J.〔不计绳重及机械内部摩擦〕那么,拉 力F 的功率为 W,滑轮组的机械效率为 .【答案】32 92.5% 【解析】.............................. W 1280J拉力F 的功率为P=—= ----------------- = 32W.不计绳重和摩擦,克服动滑轮重力做功为：W 额=6t 40s〜C …El ................................................................................... W1184 J动？h=12NX 8m=96J,贝U W 有=W ^W 额=1280J-96J = 1184J; 『 ------- = -------- =92.5%W 息 1280J4 .在如下图的滑轮组中,用大小为 5N 的拉力F 拉动绳端,使物体水平向左匀速滑动 1m,不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮之间的摩擦,此时滑轮组的机械效率为 90%,那么物体与地面之间的摩擦力为 No【答案】9 【解析】 【分析】 【详解】由图知,n=2,拉力端移动距离s=2s 物=2X 1m=2m拉力做功W 总=Fs=5NX 2m=10J有用功为Y]fs2. 5NX2m=80%.5, 80%.W 有 W 总.=90% 10J = 9J那么物体与地面之间的摩擦力为W 9J ==「s 1m5 .如下图的滑轮组〔不计滑轮重、绳与滑轮的摩擦〕,在拉力 F 的作用下,物体水平向左做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为 6N,那么物体受到地面的摩擦力大小为No 一段时间内物体沿水平方向移动了 5m,拉力F 做功 Jo【解析】 【分析】 【详解】[1]由图可知,n=2,弹簧测力计的示数为 6N,那么拉力为6N,摩擦力f=2x 6N=12N摩擦力为12N . [2]拉力移动的距离s' =2s=2 5m=10m拉力做的功W=Fs=6N x 10m=60J拉力做的功为60J .6 .质量为m 的工人用如图甲所示的滑轮组将建筑材料运送到楼顶,滑轮组的机械效率随 建筑材料重力变化的图像〔如图乙〕,机械中摩擦及绳重忽略不计,影响滑轮组机械效率 的原因有 〔写出一点即可〕,动滑轮的重力为 ,该工人竖直向下拉绳子自由端 运送建筑材料时,此滑轮组机械效率的最大值为 .〔后两空均用量符号表示〕3mg G n【答案】物重〔或动滑轮重〕G n- X 100%3mg9N【答案】12 60[1]机械中摩擦力及绳重忽略不计,由G --------- 100% G G 动可知,影响滑轮组机械效率的因素有物重、动滑轮重. [2]由图乙可知,物重 G n ,滑轮组的机械效率 计,所以滑轮组的机械效率解得G n[3]工人的质量为 m,那么该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时,绳子的最大拉力可得提升的最大物重那么滑轮组的最大机械效率max ― 100% 3mg Gn 100% 3mg Gn 100% G max G 动3mg G n G n 3mg7 .一物体质量为10kg,小红用定滑轮将该物体在 4s 内匀速提升2m,所用拉力为120N, 此过程中,小红做的有用功是 ,定滑轮的机械效率是 ,拉力做功的功率是. (g=10N/kg)【答案】200J 83.3% 60W 【解析】 【分析】 【详解】[1]所提升物体的重力为G mg = 10kg 10N / kg=100N有用功为W 有 Gs=100N 2m=200J故有用功是200J . [2]总功为50%,因机械中摩擦力及绳重忽略不W4f 用 占巴100%G n hG n h G 动h100% —G n — 100% 50% G n G 动Fmax G 人 mgGmax3F max G 动 3F max G n 3mg G nW 总 Fs=120N 2m=240J8 .如图,拉力F 将重120N 的物体沿水平方向移动 1m,用时1s .运动时,物体与地面之故A 错误；B.滑轮组对物体做的有用功W 有用 fs 30N 1m 30J滑轮组做的总功W 总 F 3s 12.5N 3 1m=37.5J额外功为w W 总 W 有用 37.5J 30J 7.5J那么机械效率为W = 200J Wfe -240J83.3%故机械效率为83.3%. [3]拉力做功的功率为即拉力F 的功率为60W .240J4s=60W 间的摩擦力为30N,此时滑轮组的机械效率为 80%.以下说法正确的选项是〔 〕A.拉力 F= 10N C.动滑轮重7.5N 【答案】D【解析】B.克服动滑轮重力做额外功 7.5JD.拉力的功率是 37.5WA.由图知,滑轮组由 3段绳子拉着动滑轮,即n=3,该滑轮组的机械效率那么绳子自由端的拉力W 有用fsw f W总FnswnFf30NF12.5N3 3 80%由于绳有重力,绳与滑轮之间有摩擦力,故此额外功包括对动滑轮做的功和克服绳重及绳 与滑轮之间的摩擦做功的总和,故克服动滑轮重力做的额外功应小于 C.由B 知对动滑轮重力做的额外功小于 知,动滑轮重小于 7.5N,故C 错误；37.5J------37.5W 1s故D 正确. 应选Do9 .如下图,用平行于斜面的拉力 F,将重为8N 的物体沿斜面从底端匀速拉至顶端.假设不考虑物体与斜面间的摩擦,那么拉力 F 为 N ；假设斜面的机械效率为 80%,那么此时拉力 F 为 No 假设另一斜面的高度 h 与长度s 之比为3:5,将重25N 的物体匀速拉至顶端的 拉力为18N,那么该物体所受摩擦力为 N .【答案】4 5 3 【解析】 【分析】不考虑物体与斜面间的摩擦,那么用手做的功和用机械所做的功相等；可由 Gh Fs 求出拉 力；有用功和机械效率,可由机械效率变形公式求出总功,再由 W 总 Fs 求出拉力；不考虑物体与斜面间的摩擦,由 Gh Fs 求出拉力,然后与实际施加的拉力比拟即可求出物体与斜面之间的摩擦力. 【详解】[1]不考虑物体与斜面间的摩擦,那么用手做的功和用机械所做的功相等,所以有Gh Fs那么拉力F 为l Gh 8N 0.2m … F4Ns 0.4m[2]用手做的有用功W 有 Gh 8N 0.2m 1.6J机械效率80% ,根据 ％可得,此时拉力F 做的总功那么由W Fs 可得,此时拉力 F 为7.5J,故B 错误; 7.5J,动滑轮上升的高度为1m,根据W GhD.拉力做的总功为 37.5J,用时1s,由PW 口,,…… 「得拉力的功率为W 有 1.6J80%2J10 .如下图,甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法,忽略绳重及一切阻力,用图甲绕法 可得拉力F A 的大小:BD.分别用两种绕法匀速提升相同重物时,有用功相同,忽略绳重及一切阻力,克服动滑 轮做的功是额外功,因同一滑轮组中动滑轮的重不变、提升高度相同,额外功相同,总功 相同〔即F A 和F B 做功相同〕,机械效率也相同,故 B 、D 错误；...1C.图甲中,根据 F A -〔G G 动〕可得动滑轮的重力：忽略绳重及一切阻力,滑轮组的机械效率WT 用 W 总s 0.4m5N[3]使用另一斜面,假设不考虑物体与斜面间的摩擦,由Gh Fs 可得,此时的拉力为F2 s 由于该物体受到摩擦力的作用,那么实际拉力f F F25N18N 15N18N ,所以摩擦力15N 3NA.拉力的大小为450 NB.分别用两种方法匀速提升相同重物时,图乙绕法机械效率大C.用图乙绕法匀速提升 400N 重物时,机械效率为D.分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度, 【答案】C 【解析】 【详解】80% F B 做功少A.忽略绳重及一切阻力,用图甲绕法匀速提升重为 甲中n=2,由900N 的物体时,机械效率为 90%,图 Gh FnhG nFF A900N - 500N , 2 90% 故A 错误;G 动 2F I G2 500N900N100N ；Gh Gh G h匀速提升重为900N 的物体时,机械效率为 90%以下判断正确的选项是〔那么用图乙绕法匀速提升 400N 重物时,其机械效率为:故C 正确.11 .工人师傅利用如下图的两种方式将重均为 300N 的货物从图示位置向上缓慢提升段距离.F 1、F 2始终沿竖直方向；图甲中 OB= 2OA,图乙中动,t 轮重为 60N,重物上升速 度为0.01m/s .不计杠杆重、绳重和摩擦,那么以下说法正确的选项是,1W777777甲ZA.甲乙两种方式都省一半的力B.甲方式F 1由150N 保持不变C.乙方式机械效率约为 83.3%D.乙方式F 2的功率为3W 【答案】BC 【解析】 【详解】A.甲图中,F I 为动力, OB= 2OA,即动力臂为阻力臂的 2倍,由于不计摩擦、杠杆 自重,由杠杆平衡条件可知,动力为阻力的一半,即 R = 150N;由图乙可知,n=3,不计绳重和摩擦,那么 1 (G+G 动)=1 (300N+60N) = 120N, 3 3故A 错误；B.甲图中,重力即阻力的方向是竖直向下的,动力的方向也是竖直向下的,在提升重物的 过程中,动力臂和阻力臂的比值不变,故动力 F I 为150N 不变,故B 正确；C.不计绳重和摩擦,乙方式的机械效率为:故C 正确；D.乙方式中F 2=120N,绳子的自由端的速度为v 绳=0.01m/sX3= 0.03m/s ,那么乙方式F 2的功率为：P= F 2V 绳=120NX 0.03m/s= 3.6W, 故D 错误.12 .如下图,竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组,己知每个滑轮重均为下端挂有物体B,滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体 A 相连,此时物体 A 在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动,测力计的示数为550N ；在物体B 下加挂重为90N400N 400N 100N100% 80%W G 300NW 总 G G 动 300N+60N=83.3% ,50N,滑轮组的物体C后,同时用水平向左的力F拉动物体A使其沿水平桌面向左做匀速直线运动此时物体B上升的速度大小为5cm/s.假设不计绳重及滑轮的摩擦, g取10N/kg ,那么以下说法中正确的选项是()A.物体A所受滑动摩擦力大小为275NB. B的重力为500NC. F做功的功率为42WD. F的大小为530N【答案】D【解析】【详解】A.设物体A所受摩擦力大小为f,那么弹簧测力计下滑轮有两段绳子,那么有2f+50N=550N解得f=250N,故A错误；B.对于物体B,有3f=G B+G 滑即250NX 3=G B+50N所以G B=700N ,故B错误；CD.加挂物体C后,有3 (F-f) =G B+G C+G滑即3 (F-250N) =700N+90N+50N解得F=530N,物体B上升的速度为5cm/s,那么拉力F端移动的速度v=3 x 5cm/s=0.15m/s拉力F的功率P=Fv=530N X 0.15m/s=79.5W故C错误,D正确.应选D.13.如下图,用完全相同的滑轮和细绳组成甲、乙两个滑轮组,在各自的自由端施加大小分别为F1和F2的拉力,将重物G和G分别缓慢提升相同的高度(不计绳重和一切摩擦〕.以下说法中不正确的选项是甲乙A.假设物重相等,那么拉力F i小于F2B.假设物重相等,那么甲、乙两滑轮组的机械效率相同C.假设F i、F2大小相等,那么拉力F i做的功较多D.假设F i、F2大小相等,那么甲、乙两滑轮组的机械效率相同【答案】D【解析】1 / _ ____ _____ A,由图可知,n甲3, n乙2 ,不甘绳重和一切摩擦,由F —〔G G动〕可得,绳子的n1 1 /一拉力：Fi —〔Gi G动〕,F2 —〔G2 G动〕, 3 2假设物重相等,即G i=G2,那么F IV F2,故A正确；B.假设物重相等,且提升相同的高度时,因不计绳重和一切摩擦时,有用功为克服物体重力做的功,总功为克服动滑轮重力和物体重力做的功,所以,由W有Gh可知两滑轮做的有——一、............ ...... W用功相等,由W总〔G G动〕h可知两滑轮的总功相等,由— I00%可知,甲、W总乙两滑轮组的机械效率相同,故B正确；C.由图可知,n甲=3, n乙=2,由s nh可知,两物体提升相同高度时,甲滑轮组绳端移动的距离较大,由W Fs可知,假设F i、F2大小相等,那么拉力F i做的功较多,故C正确；D.将重物G i和G2分别缓慢提升相同的高度时有用功相同,假设F i、F2大小相等时,拉力F iW做的总功较多,由--I00%可知,甲的机械效率小于乙的机械效率,故D错误.W应选D.【点睛】此题考查了滑轮组绳子拉力公式和做功公式、机械效率公式的应用,明确滑轮组的有用功和总功是关键.14 .如下图,斜面高为im,长为4m,用沿斜面向上大小为75N的拉力F,将重为200N 的木箱由斜面底端以0.2m/s的速度匀速拉到顶端,以下判断正确的选项是〔〕A 错误；B.由题意可知,摩擦力所做的功是额外功,总功大小是W 总 Fs 75N 4m 300J由上述可知,有用功大小是W 有用 W G 200J那么额外功大小是W 额 W 总-W 有用 300J - 200J 100J可知斜面对木箱的摩擦力大小是D 错误. 应选Bo15 .用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组竖直向上提升物体 A,要求滑轮的个数要用完〔未画出〕,实验中,拉力 F 随时间t 变化的关系如图甲所示,物体 A 上升的速度v 随 时间变化的关系如图乙所示,不计绳重和摩擦,在 1〜2s 内,滑轮组的机械效率为 80%,那么以下判断中正确的选项是A,重力做功的大小为 800J C.拉力做功白功率为 125W 【答案】B 【解析】 【详解】A.由题意可知,重力做功的大小是W G B.斜面对木箱的摩擦力大小为 D,斜面的机械效率为 75%Gh 200N 1m 200J25NB 正确；C.木箱是匀速运动的,根据 PPC 错误；D.由上述可知,斜面的机械效率是W有用f 组医25N s 4mFv 可知,拉力做功的功率是 Fv 75N 0.2m/s 15W 100% 20^ 100% 66.7%300J4P乙A.物体 A 的重为1500NB.动滑轮的重为400NC.物体A 从静止开始上升1s 后,拉力的功率为 500WD.假设将物体A 换成重为900N 的物体B,那么在匀速提升物体 B 的过程中,滑轮组的机械效 率将变为75% 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组竖直向上提升物体 A,要求滑轮的个数要用完,那么承当物重和动滑轮重的绳子段数为 3,如下图：A,在1s 〜2s 内,滑轮组的机械效率为 80%,由甲图可知,在 1〜2s 内拉力_ Wr 用 Gh G 一 F 500N ,由 ----------- ------- ---- 可得物体A 的重是W 总 nFh nFG A 3F 3 500N 80% 1200N故A 错误；1 ,B .不计绳重和摩擦,根据 F —〔G 物 G 动〕得动滑轮的重是nG 动 3F G A 3 500N 1200N300N故B 错误；C.由甲图知,1s 后的拉力F=500N,由乙图可知1s 后物体的速度v 物1m/s,那么绳子自由 端移动的速度v 绳 3V 物 3 1m/s 3m/s所以拉力F 的功率P Fv 绳 500N 3m/s 1500W故C 错误；D.假设将重物 A 的重力减小为900N,由于滑轮组不变,不计绳重和摩擦,此时滑轮组的机550 500故D 正确. 应选Do16.如下图,用甲、乙滑轮组在相同时间分别将 A 、B 物体匀速提升相同高度,物 体受到白^重力G A >G B ,滑轮组的机械效率 甲< 乙.忽略绳重和摩擦,以下判断正确的 是〔 〕由图可知,甲滑轮组绳子的股数为2,乙滑轮组绳子的股数为 3, A 、B 物体匀速提升相同高度h,那么甲滑轮组绳子自由端运动 2h,乙滑轮组绳子自由端运动3h, A 、B 物体匀速提升相同高度h,而G A >G B ,所以甲滑轮组的有用功比乙的多,即W有甲W 有乙■ , WT 用一一而甲:乙,由 ------------ 可知W B心、W 总甲 W 总乙又由于时间相同 所以P 总甲嘘乙忽略绳子和摩擦,滑轮组机械效率为Wr 用二 G 物h 二G 物W 息 G 物h +G 动h G 物+ G 动1 Gj+Gw G . G 动 —= ----------- -1 十 -----G 物 G 物又由于甲＜ 乙,那么械效率W 有用Gh 900N 900N 300N100% 75%甲 山A.甲滑轮组的动滑轮比乙的重 C.甲滑轮组的有用功比乙的少 【答案】A 【解析】 【分析】【详解】B.甲滑轮组的总功率比乙的小 D.两滑轮组绳端移动的距离相等G动甲＞G动乙"GT "GT又由于G A＞G B所以G动甲＞G动乙A.甲滑轮组的动滑轮比乙的重,故A项符正确；B.甲滑轮组的总功率比乙的大,故B项错误；C.甲滑轮组的有用功比乙的多,故C项错误；D.甲滑轮组绳端运动长,故D项错误. 应选Ao17.用图所示的装置将重为为800N的正方体石料A从水中提升出来.在卷扬机对绳子的拉力作用下,使A经历了三个过程：过程I为A浸没在水中竖直匀速上升的过程,过程n 为A上外表刚露出水面到下外表刚离开水面竖直匀速上升的过程,过程出为A在空中竖直匀速上升的过程.过程I中卷扬机对绳子的拉力大小为F=500No假设不计绳重和轮与轴间的摩擦,不计水中提升时水对A的阻力,不计A被提出水面所带水的质量,以下判断中正确的是〔〕A.假设过程I和过程H中提升A的高度相同,那么两过程中动滑轮所做的有用功相同B.过程I和过程II中卷扬机对绳子的拉力大小相同C.过程出中提升A的机械效率刀一定小于80%D.此装置中动滑轮的重力大于200N【答案】CD【解析】【分析】【详解】A.过程I、n中动滑轮提供的拉力等于A的重力减A受到的浮力,但过程n中物块排开水的体积变小,那么浮力不断变小,拉力增大,提升相同的高度,由W Fs可知过程I中动滑轮所做的有用功与过程n 中动滑轮所做的有用功不相等,故错误; B.过程I 和过程II 中动滑轮提供的拉力大小不同,由1F 卷扬机 一 F 拉2可知卷扬机对绳子的拉力大小不同,故错误; CD.过程I 中过程出中又由于G _ 800N _ 800NG G 动― 1000N % - 800N + 200N F 浮那么G 动=200N F 浮 >200N故CD 正确. 应选CD .18.某工地利用如下图的滑轮组,将重180 N 的物体竖直向上匀速提起 2 m,用时5 s .卷扬机的拉力F 为80 N 〔不计绳重和摩擦〕.以下相关计算正确的选项是〔〕A.有用功是400 J C.拉力F 的功率为72 W 【答案】BD 【解析】【分析】 【详解】A.有用功为B.动滑轮的重力为 60 N D.动滑轮的机械效率为 75%W 有 G 物% = 180N 2m=360J故A 错误;W 有 Gh G _ _ G _800W 单 心Gh G 动h G G 动 2F 卷扬机F浮 2 500N800N1000N~~F^100% <80%F卷扬机2F 卷扬机F 浮G G 动B.因不计绳重和摩擦,那么动滑轮的重力为G 动 nF-G 物=3 80N-180N=60N故B 正确；C .绳子移动的距离为、龟 ns 物=3 2m=6m拉力F 做的功为W 总拉力F 的功率为P故C 错误；D.滑轮组的机械效率为W 360J g ——= =75% W 巧 480J 心、故D 正确. 应选BD .19.如下图,在时间t 内,将重为G 的货物匀速提升了 h,工人对绳子竖直向下的拉力 恒为F,以下说法正确的选项是〔〕A.拉力做的额外功是 4F-G hB.有用功为Gh. ............ 一 3Fh C.拉力F 的功率为——tD.滑轮组的机械效率随 h 的增大而增大 【答案】BC 【解析】AB,由题意可知,滑轮组做的有用功是 W 有用Gh ；三段绳子托着动滑轮,货物上升高度 是h,那么绳子自由端移动的距离是s 3h,拉力做的总功是Fs 绳=80N 6m=480JW 总 480J , ——= =96W t 5sW 额 W 总-Wt 用 3Fh-Gh 3F -G hA 错误、B 正确；G 由上述可知,在时间 t 内,绳子自由端移动的速度是3h t那么根据P Fv 可知,拉力F 的功率是C 正确；D.由上述可知,滑轮组的机械效率是20.如下图,一工人利用如下图的滑轮组在 10s 内将质量为40kg 的物体匀速提升3m,此过程中工人对地面的压强为6000Pa .工人与地面的接触面积为500cm 2,工人的质量和动滑轮质量之和为 80kg,不计绳重和摩擦.那么以下说法错误的选项是〔〕K &A .工人用提升400N 重物的过程中,动滑轮做的有用功为 1200JB.工人用提升400N 重物的过程中,绳子自由端移动的速度为 0.6m/sC.用该滑轮组提升重为 600N 的物体,机械效率为 80%D.工人的质量为 60kg 【答案】C 【解析】【分析】 【详解】 A.动滑轮做的有用功W 动有=6物卜=1^ 物 gh=40kg 10N/kg 3m=1200J故A 正确,不符合题意；B.由图知,绳子段数 n=2,物体匀速提升 3m,绳子自由端移动距离 s=6m ,绳子自由端移拉力做的额外功是W 总 Fs 3FhFv3h t3Fh t从上式可看到,滑轮组的机械效率与 应选BCWr用WGh 3Fh G 3Fh 无关, D 错误.故B 正确,不符合题意；CD.工人对地面的压强为 6000Pa,工人与地面的接触面积为 500cm 2=0.05m 2,所以工人对地面的压力F pS 6000Pa 0.05m 2=300N设动滑轮质量为m 动,那么人的质量m 人=80kg- m 动由于n=2,所以1 1F G 人-5拉=6人—-G 物+G 动=斤1人g-- m 物g+m 动g2 2代入数据,得出 m 动=20kg, m 人=60kg,故D 正确,不符合题意. 用该滑轮组提升重为 600N 的物体,机械效率为W 有 G 物h G 物600N —= ----------- ----- 100%= —— 100%=— W 总 G 物+G 动 h G 物+G 动600N+200N故C 错误,符合题意. 应选Co动的速度为s 6m0.6m/s10s100%=75%。
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．如图所示的滑轮组，绳子的末端缠绕在电动机上，电动机转动将下方钩码匀速提起。
如果加快电动机的转速，则后一次提升与前一次相比（）A．功率增大、机械效率增大B．功率增大、机械效率不变C．功率不变、机械效率不变D．功率不变、机械效率增大【答案】B【解析】【分析】【详解】前后两次的滑轮组是同一个滑轮组，则做的有用功、额外功、总功不变，则机械效率不变；加快电动机的转速，则物体提升的速度增大，若两次提升高度相同，则后一次所需要的时间小于前一次所需要的时间，根据WPt可知，功率变大。
故ACD错误，B正确。
故选B。
2．用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重100N，每次运送的量不定，图乙是记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图像，则动滑轮重为_____________N，当某次运送3件货物时，绳子的拉力F是_______ N ，滑轮组的机械效率为_________；经过分析，发现使用同一滑轮组，_________ ，可以提高滑轮组的机械效率（不考虑绳重和摩擦）。
【答案】100 200 75% 增加物重【解析】【详解】[1]由图乙可知，运送一件货物的重力为100N时，滑轮组的机械效率是50%，不计绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率η=100N==50%100N+W W Gh G W W W Gh G h G G G ===+++有有总有额动动动G 动=100N[2]由图可知，n =2则运送3件货物时绳子的拉力F =12(G 总+G 动)= 12(3×100N+100N)=200N [3]不计绳重和摩擦，此时滑轮组的机械效率η′=3100N==3100N+100NW W G h G W W W G h G h G G ⨯===+++⨯有有总总总有额总动总动75% [4]由以上计算可知，使用同一滑轮组，增加物重，可以提高滑轮组的机械效率。
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．如图是工人将重160 N 的物体匀速放下的过程，已知物体下降的距离为3 m ，用时3 s ，工人的拉力为50 N ，工人质量为50kg （物体未浸入水中，且不计绳重及摩擦）设此时工人放绳的速度为v 1， 滑轮组的效率η1 ；如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为η2，已知1243ηη=∶∶（物体在水中仍匀速下降，动滑轮不会浸入水中且不计绳重及摩擦，g 取10 N/kg ） 设当物体完全浸没在水中后物体所受的浮力为F 浮，工人对地面的压力为F 2.则（ ）A ．v 1=1 m/sB ．η1=62.5%。
C ．F 2 =525 ND ．F 浮=120 N【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A ．物体下降速度为3m=1m/s 3sh v t == 因为有4段绳子，所以工人放绳的速度为441m/s 4m/s v v ==⨯=1物故A 不符合题意；B ．已知物体下降的距离为3 m ，因为有4段绳子，所以绳子运动距离443m 12m s h ==⨯=放绳子的做的有用功160N 3m 480J W Gh ==⨯=有用放绳子的做的总功50N 12m 600J W Fs ==⨯=总滑轮组的效率1480J100%100%80%600JW W η=⨯=⨯=有用总故B 不符合题意；CD ．物体未浸入水中时，不计绳重及摩擦，动滑轮受到重物对它的拉力、本身的重力、绳子的拉力，由(1)F G G n =+动可得，动滑轮重力4450N 160N 40N G F G =-=⨯-=动已知η1：η2=4：3，则物体完全浸没水中后滑轮组的机械效率为213380%60%44ηη==⨯=物体完全浸没水中后，滑轮组对物体的拉力做的功为有用功，不计绳重及摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功，则此时滑轮组的机械效率260%40NW F h F W F h G h F η'===='++有用拉物拉物总拉物动拉物 解得F 拉物=60N ；物体的重力为160N ，根据公式可得==160N-60N=100N F G F -浮拉物故D 不符合题意；完全入水后，动滑轮受到重物对它向下的拉力、本身向下的重力、4段绳子向上的拉力，由力的平衡条件可得4F F G =+绳拉物动则人对绳子的拉力1160N 40N)25N 44()(F F G =+=+=绳拉物动因为物体间力的作用是相互的，所以绳子对人的拉力也为25N ；人的重力为50kg 10N/kg 500N G m g ==⨯=人人对人进行受力分析可知，人受竖直向下的重力、竖直向下的拉力、竖直向上的支持力，则人受到竖直向上的支持力500N+25N=525N F G F =+=人绳支因为物体间力的作用是相互的，则人对地面的压力为525N ，故C 符合题意。
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重均为50g ）在2s 内把重物G 1和G 2提高10cm ，已知F l 和F 2的大小均为2N ，不计绳重及摩擦（g 取10N/kg ）。
下列说法中不正确的是（ ）A ．重物G 1的重力大小为5.5NB ．乙滑轮组所做的有用功是0.7JC ．F 1和F 2做功的功率之比为3:4D ．两个滑轮组的机械效率之比为4:3 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A ．从图甲可以看到，三条绳子托着动滑轮，动滑轮只是一个，重力大小是0.05kg 10N/kg 0.5N G m g ==⨯=动动把动滑轮和重物看作一个整体，这个整体处于平衡状态，可知113F G G =+动解得1 5.5N G =，重物G 1的重力大小为5.5N ，A 正确，不合题意；B ．在图乙中，把两个动滑轮和重物看作一个整体，这个整体处于平衡状态，可知2242F G G =+动解得27N G =，重物升高的高度是20.1m h =，乙滑轮组所做的有用功是227N 0.1m 0.7J W G h ==⨯=乙有用乙滑轮组所做的有用功是0.7J ，B 正确，不合题意； C ．重物G 1移动的速度是1110.1m 0.05m/s 2sh v t === 甲图中绳端移动的速度是11330.05m/s 0.15m/s v v ==⨯=绳重物G 2移动的速度是2220.1m 0.05m/s 2sh v t === 乙图中绳端移动的速度是22440.05m/s 0.2m/s v v ==⨯=绳那么可知F 1和F 2做功的功率之比是12121234P P F v F v ==绳绳：：：F 1和F 2做功的功率之比为3:4，C 正确，不合题意； D ．甲滑轮组所做的有用功是11 5.5N 0.1m 0.55J W G h ==⨯=甲有用所做的总功是112N 30.1m 0.6J W F s ==⨯⨯=甲总乙滑轮组所做的总功是222N 40.1m 0.8J W F s ==⨯⨯=乙总由上述可知，乙滑轮组所做的有用功是0.7J W =乙有用，那么两个滑轮组的机械效率之比是0.55J 0.7J ::22:210.6J 0.8JW W W W ηη===甲有用乙有用甲乙甲总乙总: 两个滑轮组的机械效率之比是22:21；D 错误，符合题意。
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．如图，A物体重力为100N，B物体重力为30N，此时A物体恰好向右做匀速直线运动，A物体受到的滑动摩擦力为其重力的0.2倍，下列说法正确的是（不计绳重和摩擦）（）A．A物体受到的绳子的拉力为15NB．若将B物体的重力增加一倍，则A物体受到的摩擦力为35NC．动滑轮拉B物体的效率为75%D．若将A以0.1m/s的速度水平向左匀速拉动，拉力的功率为2W【答案】C【解析】【分析】【详解】A．A物体恰好向右做匀速直线运动，摩擦力等于拉力，由题知，摩擦力f=0.2G=0.2⨯100N=20N故A物体受到的绳子的拉力为20N，故A错误；B．若把B的重增加一倍，但A与地面的粗糙程度不变，压力也不变，因此A受到的摩擦力也不会改变，故B错误；C．由图可知，n=2， A物体对绳子的拉力等于A物体受到的绳子的拉力，则动滑轮的重力G动=2F-G B=2f- G B=2⨯20N-30N=10N不计绳重和摩擦，则动滑轮拉B物体的效率η=WW有用总=WW W+有用有用额=BG hGh G h+动=BBGG G+动=30N30N10N+=75%故C正确；D．若将A以0.1m/s的速度水平向左匀速拉动，摩擦力水平向右，大小不变，A物体受到的绳子的拉力不变，则拉力为原来的2倍，即40N，拉力的功率P=Wt=Fst=F′v=40N⨯0.1m/s=4W故D错误。
故选C。
2．一台起重机将3600N 的货物提高4m ，如果额外功是9600J ，则该起重机做的有用功是_______J ，机械效率是______。
【答案】1.44×104 60% 【解析】 【分析】起重机是用来提升重物的，所以对重物做的功是有用功，总功是指有用功与额外功的和，从而根据机械效率的公式，，可求得机械效率。
【详解】[1]该起重机做的有用功43600N 4m 1.4410J W Gh ==⨯=⨯有[2]该起重机的机械效率441.4410J 100%100%60%1.4410J 9600JW W η⨯=⨯=⨯=⨯+有总3．如图所示，工人用250 N 的力将重400 N 的物体匀速提升2 m 。
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．如图所示，竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组，己知每个滑轮重均为50N，滑轮组下端挂有物体B，滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连，此时物体A在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，测力计的示数为550N；在物体B下加挂重为90N 的物体C后，同时用水平向左的力F拉动物体A使其沿水平桌面向左做匀速直线运动此时物体B上升的速度大小为5cm/s。
若不计绳重及滑轮的摩擦，g取10N/kg，则下列说法中正确的是（）A．物体A所受滑动摩擦力大小为275NB．B的重力为500NC．F做功的功率为42WD．F的大小为530N【答案】D【解析】【详解】A．设物体A所受摩擦力大小为f，则弹簧测力计下滑轮有两段绳子，则有2f+50N=550N解得f=250N，故A错误；B．对于物体B，有3f=G B+G滑即250N×3=G B+50N所以G B=700N，故B错误；CD．加挂物体C后，有3（F—f）=G B+G C+G滑即3（F-250N）=700N+90N+50N解得F=530N，物体B上升的速度为5cm/s，则拉力F端移动的速度v=3×5cm/s=0.15m/s拉力F的功率P=Fv=530N×0.15m/s=79.5W故C错误，D正确。
故选D 。
2．如图所示，利用斜面向上移动物体可以_______（选填“省力”、“省距离”、“省功”）。
小明把质量为50kg 的木箱沿斜面拉了10m ，使木箱上升了4m ，如图所示，沿斜面向上用的拉力F ＝250N ，木箱以0.2m/s 的速度匀速上升的过程中，斜面的机械效率为________，木箱在斜面上匀速运动时受到摩擦力为_______N 。
（g 取10N/kg ）【答案】省力 80% 50 【解析】 【分析】 【详解】[1]斜面也是一种简单机械，利用斜面向上移动物体可以省力。
[2]做的有用功W 有用=Gh=mgh =50kg×10N/kg×4m=2000J拉力做的总功W 总=Fs =250N×10m=2500J斜面的机械效率2000J×100%=80%2500JW W η==有用总机械效率为80%。
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．用如图所示的滑轮组拉动物体A ，使物体A 以0.2m/s 的速度水平向左匀速运动10s 。
已知物体A 重500N ，物体A 受到的摩擦力为120N ，拉力F 的功率为30W 。
下列说法正确的是（ ）A ．绳子自由端移动的距离为2mB ．拉力F 的大小为40NC ．滑轮组的机械效率为80%D ．滑轮组对物体A 所做的功为1000J【答案】C【解析】【分析】【详解】A ．由图知，3n =，绳子自由端移动的距离的速度为30.2m /s 0.6m /s v nv ==⨯=绳物则绳子自由端移动的距离为0.6m /s 10s 6m s v t ==⨯=绳绳故A 错误；B ．由W Fs P Fv t t=== 可得拉力的大小 30W 50N 0.6m /sP F v ===绳 故B 错误；CD ．物体移动的距离为 0.2m /s 10s 2m s v t ==⨯=物滑轮组对物体所做功为120N 2m 240J W fs ==⨯=有总功为50N 6m 300J W Fs ==⨯=绳总滑轮组的机械效率为240J 100%100%80%300JW W η=⨯=⨯=有总故C 正确，D 错误。
故选C 。
2．如图所示，用平行于斜面的拉力F ，将重为8N 的物体沿斜面从底端匀速拉至顶端。
若不考虑物体与斜面间的摩擦，则拉力F 为_____N ；若斜面的机械效率为80%，则此时拉力F 为_____N 。
若另一斜面的高度h 与长度s 之比为3:5，将重25N 的物体匀速拉至顶端的拉力为18N ，则该物体所受摩擦力为_____N 。
【答案】4 5 3【解析】【分析】不考虑物体与斜面间的摩擦，则用手做的功和用机械所做的功相等；可由Gh Fs =求出拉力；已知有用功和机械效率，可由机械效率变形公式求出总功，再由W Fs =总求出拉力；不考虑物体与斜面间的摩擦，由Gh Fs =求出拉力，然后与实际施加的拉力比较即可求出物体与斜面之间的摩擦力。
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．用如图甲所示的装置将实心物体A 从深井中吊出来，人对绳子施加的拉力随时间的变化如图乙所示， 已知动滑轮的重力为60N ，物体匀速上升的速度始终为1m/s ，（不计绳重、摩擦及阻力）。
则当物体完全出 水之后，拉力的功率为____W ，物体浸没在水中时受到的浮力为_____N ；物体浸没在水中时滑轮组的机 械效率为________。
【答案】420W 120N 80% 【解析】 【分析】 【详解】[1]由乙图可知，物体完全出水后人对绳的拉力大小为210N ，绳自由端移动的速度为物体上升速度的2倍，此时拉力的功率11210N 2m/s 420W P F v ==⨯=[2]以动滑轮和下方吊起的物体为整体进行受力分析：物体完全脱离水面后，整体在竖直向上的方向上受到两股绳的拉力，竖直向下的方向上受到重力12=2210N 420N G F =⨯=整被吊物体的重力420N 60N 360N G G G =-=-=物动整物体在浸没状态时，整体在竖直向上的方向上受到两股绳的拉力和浮力，竖直向下的方向上受到重力，由此可得22420N 2150N=120N F G F =-=-⨯浮整[3]物体在浸没状态时，绳对物体的拉力360N 120N 240N F G F =-=-=浮拉物滑轮组的机械效率2240N 100%100%100%80%150N 2W F h hW F s hη⨯=⨯=⨯=⨯=⨯有拉总2．用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重100N ，每次运送的量不定，图乙是记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图像，则动滑轮重为_____________N，当某次运送3件货物时，绳子的拉力F是_______ N ，滑轮组的机械效率为_________；经过分析，发现使用同一滑轮组，_________ ，可以提高滑轮组的机械效率（不考虑绳重和摩擦）。
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．用如图所示的滑轮组拉动物体A ，使物体A 以0.2m/s 的速度水平向左匀速运动10s 。
已知物体A 重500N ，物体A 受到的摩擦力为120N ，拉力F 的功率为30W 。
下列说法正确的是（ ）A ．绳子自由端移动的距离为2mB ．拉力F 的大小为40NC ．滑轮组的机械效率为80%D ．滑轮组对物体A 所做的功为1000J 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A ．由图知，3n =，绳子自由端移动的距离的速度为30.2m /s 0.6m /s v nv ==⨯=绳物则绳子自由端移动的距离为0.6m /s 10s 6m s v t ==⨯=绳绳故A 错误； B ．由W Fs P Fv t t=== 可得拉力的大小30W 50N 0.6m /sP F v ===绳 故B 错误；CD ．物体移动的距离为0.2m /s 10s 2m s v t ==⨯=物滑轮组对物体所做功为120N 2m 240J W fs ==⨯=有总功为50N 6m 300J W Fs ==⨯=绳总滑轮组的机械效率为240J100%100%80%300JW W η=⨯=⨯=有总故C 正确，D 错误。
故选C 。
2．起重机械在四川汶川的救援过程中，发挥了重要的作用；如图所示，吊臂上的滑轮组，可用4 10N F =的拉力将重为2.4×104 N 的吊板提起，如果吊板被匀速提高10 m ，则拉力F 做功_________J ，滑轮组的机械效率是__________。
【答案】3×105 80% 【解析】 【分析】 【详解】[1]由题图知：与动滑轮相连的绳子共有三段，则拉力F 移动的距离s 与物体升高的距离h 之间的关系为3s h =；拉力F 做功是4510N 310m 310J W Fs ==⨯⨯=⨯总[2]滑轮组做的有用功是452.410N 10m 2.410J W Gh ==⨯⨯=⨯有用滑轮组的机械效率是552.410J 100%100%80%310JW W η⨯=⨯=⨯=⨯有总3．用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重100N ，每次运送的量不定，图乙是记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图像，则动滑轮重为_____________N ，当某次运送3件货物时，绳子的拉力F 是_______ N ，滑轮组的机械效率为_________；经过分析，发现使用同一滑轮组，_________ ，可以提高滑轮组的机械效率（不考虑绳重和摩擦） 。
