备战中考物理考点题练《机械效率》解析版

第=page22页，共=sectionpages22页第=page11页，共=sectionpages11页《机械效率》一、单选题如图所示，A物体受到的重力是100N，在拉力F的作用下，能以0.2m/s的速度在水平地面上向左做匀速直线运动，已知拉力F=5N，滑轮组的机械效率为80%，则下列说法正确的是(    )A.拉力F的功率是1W

B.2s内绳子自由端移动的距离是1.4m

C.5s内拉力F所做功的大小是20J

D.物体A受到水平地面的摩擦力大小是12N小明用如图所示的滑轮组提升300N重物，在绳子自由端施加的拉力为125N，4s内重物匀速上升2m，不计绳重和轮、轴间摩擦。则(    )A.绳子自由端移动的距离为4

m

B.动滑轮重50N

C.拉力做功的功率为150W

D.此过程滑轮组的机械效率为80%如图，为了提升重物，我们选用了粗细均匀重为G的杠杆，不计杠杆支点处的摩擦，先后把同一个重物挂在A、B两处，每次用力让重物上升同样的高度，下列说法正确的是(    )A.重物在A点处人做的有用功多 B.重物在B点处人做的有用功多

C.重物在A点处杠杆的机械效率高 D.重物在B点处杠杆的机械效率高为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了图甲所示的滑轮组装置。当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。(不计绳重和绳与轮之间的摩擦)下列计算结果正确的是(    )

A.0s～1s内，地面对物体的支持力是10N

B.1s～2s内，拉力F做的功是187.5J

C.2s～3s内，拉力F的功率是100W

D.2s～3s内，滑轮组的机械效率是62.5%如图所示，小明利用两个倾角不同的斜面进行实验，将同一木块分别从两斜面底端匀速拉至斜面顶端，下列说法正确的是(    )A.若斜面粗糙程度相同，拉力所做的额外功W甲额=W乙额

B.若斜面粗糙程度相同，拉力所做的额外功W甲额<W乙额图1中力F1水平拉动重为G的物体A在水平路面匀速移动了s。改用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动了s，拉力为F2(如图2)。此过程滑轮组(    )A.总功为F2s B.额外功为F1s

C.机械效率为GsF如图，一个重为80N的物体，在F=20N外力作用下，自斜面底端A匀速运动到顶端B所需时间5s，斜高为2m，机械效率为80%，下列说法不正确的是(    )A.外力做的有用功为160J B.外力做的总功为120J

C.物体沿斜面的速度为2m/s D.外力F的功率是40W用如图所示的装置研究滑轮组机械效率，下列说法不正确的是(    )

A.弹簧测力计通常要竖直向上匀速拉动

B.测量机械效率的原理：η=(W有用W总)×100%

用如图所示的滑轮组提升物体。已知物重为800N，10s内物体被匀速提升了10m，动滑轮重为200N(不计绳重和摩擦)。下列说法中正确的是(    )A.拉力F的功率为500W

B.滑轮组的机械效率为80%

C.绳自由端的移动速度为3m/s

D.如果提起更重的物体，滑轮组的机械效率不变部分农户在新建住房时，常利用如图所示的简易滑轮提升建材。在一次提升建材的过程中，建筑工人用400N的拉力，将重600N的建材在10s内匀速提高3m。则下列判断正确的是(    )

A.滑轮所做的有用功为1200J

B.滑轮受到的重力为100N

C.该滑轮的机械效率η=75%

D.绳子自由端移动的速度大小为0.3m/s某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮等重)，在相同时间内把重物G提升相同高度，F1和F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是(    )A.力F1和F2做功的功率相同

B.力F1和F2做的总功相同

C.同学们在探究“影响滑轮组机械效率的因素”时提出了下列假设。其中，能够提高滑轮组机械效率的有(    )A.增大提升重物的高度 B.减少提升重物的质量

C.改变绳子的缠绕方法 D.减少动滑轮的质量质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼。已知工人在1min内将货物匀速提高6m，作用在钢绳的拉力为400N，滑轮组的机械效率随货物重力的变化如图乙所示(机械中摩擦和绳重均不计)。下列说法正确的是(    )A.作用在钢绳上的拉力的功率为400W

B.动滑轮的重力为200N

C.人对绳子的最大拉力为1000N

D.该滑轮组的最大机械效率为83.3%下列关于机械效率的说法正确的是(    )A.越省力的机械，机械效率越高

B.做功越少的机械，机械效率越低

C.做功越慢的机械，机械效率越低

D.总功相同，有用功越大的机械，机械效率越高如图所示，用滑轮组把重力G为400N的石块匀速提高6m，所用拉力F为250N，则滑轮组的机械效率为(    )A.60%

B.70%

C.80%

D.90%

如图所示，在相同时间内，用大小相同的拉力F把等质量的甲、乙两物体沿斜面AB、AC从低端拉到斜面顶端。F对物体做功的功率分别为P甲、P乙，机械效率分别为η甲、η乙A.P甲>P乙，η甲<η乙 B.P甲<P乙，如图，用300N的力将重为500N的物体在10s内匀速提升2m，不计绳重和摩擦，在此过程中(    )

A.绳子自由端移动的距离为6m

B.动滑轮重100N

C.拉力做功的功率为100W

D.滑轮组的机械效率为60%如图，手用F1的力直接将物体A匀速提升h，F1做功为W1，功率为P1；若在相同时间内借助斜面把A用力F2匀速提升相同高度h，F2做功为W2A.W1>W2    B.W1=W关于机械效率，下面说法正确的是(    )A.功率越大的机械，机械效率越高

B.机械效率越低的机械，做的功越少

C.由于有用功总小于总功，所以机械效率总小于100%

D.有用功越大，机械效率越高为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了图甲所示的滑轮组装置.当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体上升的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示.不计绳重和绳与轮之间的摩擦.下列说法正确的是(    )

A.0s−1s内，物体做匀速直线运动 B.2s−3s内，拉力F的功率是200W

C.1s−2s内，拉力F做的功是375J D.2s−3s内，滑轮组的机械效率是二、填空题如图甲所示，滑轮组在竖直向上的拉力F作用下，将重为105N的物体匀速提起，在5s时间内绳子自由端移动的距离为s=3m.图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图．若绳重和摩擦力不计，则动滑轮为______

N，图乙中阴影部分的面积表示的物理量是______，该物理量大小为______.该滑轮组提升此重物时的机械效率为______．某同学利用如图所示的装置测定滑轮组的机械效率．他用F=10N的拉力将重17N的重物匀速提升0.2m，在这一过程中，他做的总功为______J，其中有用功为______J，测出的滑轮组的机械效率为______．

如图所示，一重为750N，密度为5×103kg/m3的金属块A沉在水中的斜面上，在沿斜面向上的拉力F作用下，物块A以0.2m/s的速度沿斜面匀速上升，斜面的倾角α=30°，此时斜面的效率为75%，若不计水的阻力，则物块A如图所示，在50N的水平拉力F作用下，重800Ｎ的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间滑动摩擦力为120N。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。

如图所示，为方便残疾人上下台阶，一些公共场所设计了专用通道(斜面).沿通道上台阶和直接上台阶比较，可以省力，若将重700N的小车沿8m长的斜面推上1.2m的平台，沿斜面所用的推力为150N，小车受到的摩擦力为______N，斜面的机械效率为______．工人利用滑轮组按照图所示的方式提升货箱甲，工人的体重为G人=800N，他用F1=600N的竖直向下的力拉绳时，货箱甲恰能以0.2m/s的速度匀速上升，此时他提升货箱甲的效率为62.5%，则动滑轮重G0=______N；若工人又提第二个货箱乙以0.lm/s的速度匀速上升，此时他的功率比提货箱甲时少190W，此时工人对货箱的压力是______N.(不计绳重和摩擦工人用如图所示的装置把重240N的物体提高1m，所用的拉力为150N，则该工人克服重力所做的有用功为______J，该滑轮组的机械效率是_______.若仅增加提升的重物，该滑轮组的机械效率将______(填“增大”、“减小”或“不变”)。

如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为18N的物体缓慢升高0.1m，拉力大小F=8N，拉力移动的距离为0.25m。拉力所做的功为______J，有用功为______J，杠杆的机械效率为______%。三、计算题用如图所示的滑轮组提升重物，已知物体重为200N，动滑轮的重为50N，5s内可使物体匀速上升2m，不计绳重和摩擦。求：

(1)拉力所做的功；

(2)拉力的功率；

(3)滑轮组的机械效率。

如图所示，某工人重600N，站在水平面上，用100N的拉力向下匀速拉动绳子，提起一浸没在水中体积为1.2×10−2m3，重360N的物体。(物体始终浸没在水中，且忽略水对物体的阻力，ρ水=1×103kg/m3，g=10N/kg)求：

(1)已知工人双脚与地面的总接触面积是3×10−2m2，工人没有拉动绳子时对地面的压强；

(2)物体浸没在水中时受到的浮力；

如图所示，物体A是正方体金属块，边长是20cm，在拉力F的作用下物体A恰好做匀速直线运动．已知，每个滑轮重20N，金属块的密度ρ金=5×103kg/m3，物体A运动时受到地面的阻力是物体重的0.3倍，在2s内被拖动5m，不计绳重及绳与滑轮、轮与轴之间的摩擦(g=10N/kg).试求：

(1)物体A对地面的压强；

(2)拉力F做功的功率；

(3)

某工人用如图所示的装置把一重为1200N的箱子从斜面底端匀速拉到顶端用时10秒，已知斜面长6m、高2m，此装置的机械效率为80%(滑轮重、绳重、滑轮与绳之间的摩擦均不计)。求：

(1)拉力F；

(2)拉力F做功的功率；

(3)箱子和斜面间的摩擦力。

利用如图所示的滑轮组，用F=1000N的力拉绳子自由端，货物A以0.1 m/s的速度匀速直线运动10s，整个过程中，滑轮组的机械效率为75%。求：

(1)货物A在10 s内移动的距离：

(2)这个过程中拉力F的功率：

(3)水平地面对货物A的摩擦力大小。

如图所示，斜面长5m，高3m，小明用绳子沿斜面将重为300N的木块由斜面底端匀速拉到顶端，拉力大小为240N，绳重不计．求：

(1)小明做的有用功；

(2)斜面的机械效率．

(3)木块与斜面间的摩擦力．

小雨通过如图甲所示滑轮组将水中物体匀速提升至空中，他所用拉力F与绳子自由端移动的距离s的关系图象如图乙所示。其中物体在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为85%.每个滑轮等重，不计绳重、摩擦和水的阻力。求：

(1)物体在空中上升1m，小雨做的功是多少？

(2)每个滑轮的重力是多少？

(3)物体的密度是多少？

如图所示，工人用斜面向上、大小为500N的推力，将重800N的货物从A点匀速推至B点；再用100N的水平推力使其沿水平台面匀速运动5s，到达C点。已知AB长3m，BC长1.2m，距地面高1.5m。试问：

(1)利用斜面搬运货物主要是为了______；

(2)货物在水平面上运动的速度为多少？

(3)水平推力做功的功率为多少？

(4)斜面的机械效率为多少？

如图是工人利用滑轮组提升重为810N物体的示意图，某段过程中物体匀速上升的速度为0.1m/s，工人拉力F的功率为90W，物体上升10s拉力F克服滑轮组的摩擦做的功是60J，不计绳重。求：

(1)工人拉绳子的速度；

(2)滑轮组的机械效率；

(3)滑轮组中的动滑轮的重力。

答案和解析1.【答案】D

【解析】解：

A、由图可知，n=3，绳子自由端移动的速度：v绳=3v物=3×0.2m/s=0.6m/s；

拉力F的功率：P=Wt=Fst=Fv绳=5N×0.6m/s=3W，故A错误；

B、根据v=st可得，2s内绳子自由端移动的距离：s绳=v绳t=0.6m/s×2s=1.2m，故B错误；

C、由P=Wt可得，5s内拉力F所做的功：W=Pt′=3W×5s=15J，故C错误；

D、滑轮组水平放置，克服摩擦力做的功为有用功，拉力F所做的功为总功，

该滑轮组的机械效率：η=W有W总=fs物Fs绳=fs物Fns物=fnF，

所以，水平地面的摩擦力：f=ηnF=80%×3×5N=12N，故D【解析】解：

A、由图知，承担物重的绳子股数n=3，

则绳子自由端移动的距离s=3h=3×2m=6m，故A错误；

B、因不计绳重和摩擦，则绳端的拉力F=13(G物+G动)，

即：125N=13(300N+G动)，

所以动滑轮重：G动=75N，故B错误；

C、拉力做的功：W总=Fs=125N×6m=750J，

拉力的功率：P=W总t=750J4s=187.5W，故C错误；

D、利用滑轮组所做的有用功：W有=Gh=300N×2m=600J，

滑轮组的机械效率：

η=W有用W总=600J750J×100%=80%，故D正确；

故选：D。

(1)滑轮组的结构可知，承担物重的绳子股数n=3，则s=3h。【解析】解：(1)∵利用杠杆提升重物，

∴W有用=Gh，

∵在A、B两处提升的是同一个重物，上升同样的高度，

∴在A、B两处人做的有用功相同，故A、B选项错误。

(2)由图可知：在A、B两处提升重物，重物上升同样的高度时，而杠杆的重心上升的高度hA>hB，

∵W额外=G杆h，

∴W额外A>W额外B，

∵在A、B两处人做的有用功相同，而W总=W有用+W额外，

∴W总A>W总B，

∵η=W有用W总，

∴【解析】解：

(1)由图乙可知，在0～1s内，拉力F=30N.取动滑轮和重物为研究对象，受到向下的重力G和G动，向上的支持力F支，及三根绳子向上的拉力F′作用，处于静止状态；

地面对重物的支持力F支=G−F′=G−3F拉+G动=100N−3×30N+G动=G动+10N；故A错误；

(2)由图可知在2～3s内，重物做匀速运动，v3=2.50m/s，拉力F3=40N，

因为从动滑轮上直接引出的绳子股数(承担物重的绳子股数)n=3，

所以拉力F的作用点下降的速度v3′=3v3=3×2.50m/s=7.5m/s，

拉力做功功率(总功率)：

P总=F3V3′=40N×7.5m/s=300W，故C错误；

滑轮组的机械效率：

η=W有用W总×100%=Gh3F3h3×100%=100N40N×3×100%≈83.33%，故D错误；

(3)在1～2s内，拉力F2=50N，重物上升高度h2=1.25m

拉力F的作用点下降的距离s2=3h2=3×1.25m=3.75m，

拉力做的功：

W=F2S2=50N×3.75m=187.5J；故B正确。

故选：B。

由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n=3，则拉力F移动的距离s=3h。【解析】解：

AB、因为两斜面的粗糙程度相同，甲斜面的倾斜程度较小，所以甲斜面的摩擦力较大，同时甲斜面长度较大，由公式W额=fs知：拉力做的额外功W甲大于W乙；所以AB错误；

CD、同一木块在高度相同的光滑斜面上运动，所以拉力做的功等于克服重力做的功，即Fs=Gh，所以D错误．由于甲斜面长度较大，所以拉力较小，即F甲<F乙；

故选C．

沿粗糙的斜面将物体由底端拉到顶端的过程中，克服摩擦力做的功是额外功；已知斜面的粗糙程度相同和倾斜程度关系，可以确定摩擦力的大小关系，额外功的大小用公式W=fs比较；

沿光滑斜面将物体由底端接到顶端，不做额外功，Fs=Gh【解析】解：

图1中，因为物体做匀速运动，拉力和摩擦力平衡，所以F1=f；

图2中，同一物体在同一路面上匀速运动，因为压力大小不变，接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力不变，物体A受到的摩擦力仍为f=F1，

A、因为滑轮组中有3段绳子拉着物体，所以s′=3s，此滑轮组的总功为：W总=F2×3s=3F2s，故A错误；

BD、此滑轮组的有用功：W有用=fs=F1s，则额外功为：W额=W总−W有用=3F2s−F1s，故【解析】解：

A、有用功为W有用=Gh=80N×2m=160J.故A正确；

B、因为η=W有用W总，

所以外力做的总功为W总=W有用η=160J80%=200J.故B错误；

C、因为W=Fs，

所以斜面的长度为s=W总F=200J20N=10m，

物体拉力的速度为v=st=10m5s=2m/s.故C正确；

D【解析】解：

A.在实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，这样弹簧测力计处于平衡状态，弹簧测力计的示数才反映了拉力的大小，故A正确；

B.测量机械效率的原理：η=W有用W总×100%，故B正确；

C.图中滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关，在物重一定的条件下，动滑轮越重，机械效率越低，故C正确；

D.减小钩码的重力，在额外功相同的情况下，有用功减小，有用功占总功的百分比减小，滑轮组的机械效率减小，故D错误。

故选：D。

(1)只有在匀速拉动时，弹簧测力计的示数才和拉力的大小相等；

(2)机械效率是指有用功占总功的百分比；

(3)影响滑轮组机械效率的主要因素是被提升物体的重力及动滑轮的重力，被提升的物体越重、动滑轮重力越小，滑轮组的机械效率越高。

本题主要考查了对滑轮组机械效率测量实验的掌握，关键需掌握其测量原理及其影响因素。【解析】解：

A.不计绳重和摩擦，克服物重和动滑轮重力所做的功为总功，

则拉力做的总功W总=(G+G动)h=(800N+200N)×10m=104J，

拉力F的功率P=W总t=104J10s=1000W，故A错误；

B.克服物重所做的有用功，则W有=Gh=800N×10m=8000J，

滑轮组的机械效率η=W有W总×100%=8000J104J×100%=80%，故B正确；

C.由图可知，n=2，则绳端移动的距离s=nh=2×10m=20m，

绳自由端的移动速度v=st=20m10s=2m/s，故C错误；

D.由η=W有W总×100%=Gh(G+【解析】解：

A、滑轮所做的有用功：W有用=Gh=600N×3m=1800J，故A错误；

B、动滑轮的重：G动=nF−G物=2×400N−600N=200N，故B错误；

C、由图知，n=2，s=nh=2×3m=6m，W总=Fs=400N×6m=2400J，滑轮组的机械效率：η=W有W总=1800J2400J×100%=75%，故C正确；

D、由图知，绳端移动的距离s=nh=2×3m=6m，则绳子自由端移动的速度大小为v=st=6m10s=0.6m/s，故D错误。

故选：C。

(1)知道重物重和上升的高度，利用W=Gh求有用功；

(2)可以根据G动【解析】解：

由图知，甲滑轮组中承担物重的绳子段数n=3，乙滑轮组中承担物重的绳子段数n=4。

AB、若重物上升高度为h，则两滑轮组中绳端移动的距离分别为：s甲=3h，s乙=4h；

甲滑轮组中拉力做的总功为W甲总=F1⋅3h，乙滑轮组中拉力做的总功为W乙总=F2⋅4h，

已知F1=F2，所以W甲总<W乙总，故B错误；

已知时间相同，由公式P=Wt知，P甲总<P乙总.故A错误；

CD、已知F1=F2，所以省力情况相同，故C错误；

甲、乙两滑轮组提升的物重G相同，设一个动滑轮的重为G动，

不计绳重及摩擦，则甲滑轮组的机械效率为：η【解析】解：

A.增大提升重物的高度时，绳端被拉升的距离也变长了，根据η=W有用W总=GhFs=GhFnh=GnF可知滑轮组的机械效率不变，故A错误；

B.减少提升重物的质量即减小重物的重力时，在动滑轮、摩擦不变的情况下，即额外功不变的情况下，有用功减小了，滑轮组的机械效率减小，故B错误；

C.改变绳子的缠绕方法，对重物被拉升没有影响，即对有用功没影响，对动滑轮的拉升、动滑轮转动时的摩擦也没有影响，即不影响额外功，所以滑轮组的机械效率不变，故C错误；

D.减少动滑轮的质量即减少动滑轮的重力，在物体重力不变即有用功不变的情况下，减少了额外功，可提高滑轮组的机械效率，故D正确。

故选：D。

(1)机械效率是指有用功占总功的百分比，而有用功和额外功之和称为总功；

(2)滑轮组的有用功是指重物被提升所做的功，即W有用=Gh；滑轮组的总功是人的拉力所做的功，即W总=Fs；滑轮组的额外功是指使用滑轮组时，拉升动滑轮、克服摩擦所做的功；

【解析】解：

(1)由图可知，n=3，则绳端移动的距离：

s=nh=3×6m=18m，

拉力做的功：

W总=Fs=400N×18m=7200J，

拉力的功率：

P=W总t=7200J60s=120W，故A错；

(2)由图乙可知，物重G=300N时，滑轮组的机械效率η=60%，

根据η=W有用W总=GhFs=GhF3h=G3F可得：

拉力F=G3η=300N3×60%=500N3≈167N，

因机械中摩擦力及绳重忽略不计，则F=13(G+G动)，

所以，G动=nF−G=3×500N3−300N=200N，故B正确；

(3)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：

F大=G人=mg=60kg×10N/kg=600N，故C错；

(4)由F=13(G+G动)可得，提升的最大物重：【解析】解：

A、机械效率是有用功与总功的比值，机械省力与否与机械效率大小没有关系，故A错误；

B、机械效率越低，说明做的功中有用功所占的比例越低，并不一定就是做的功少。故B错误；

C、做功越慢的机械功率越小，功率与机械效率是两个没有关系的概念，不能说做功越慢的机械。机械效率越低，故C错误；

D、机械效率是有用功与总功的比值，在总功相同时，有用功越大，机械效率就越高，故D正确。

故选：D。

根据功、功率、机械效率的关系分析。功率是单位时间内做的功的多少，表示做功的快慢；机械效率是有用功与总功的比值。功率与机械效率是完全不同、毫无联系的两个不同概念。

本题考查了功、功率、机械效率的关系。功率由功和时间共同决定，机械效率由有用功和总功共同决定。

15.【答案】C

【解析】解：已知G=400N；h=6m；F=250N.从图中看出有两段绳子在拉重物，故s=2h=2×6m=12m

故机械效率η=W有用W总=GhFs=400N×6m250N×12m=80%

故选C．【解析】解：(1)已知AB>AC，拉力相同，由W=Fs可知，W1>W2；

根据P=Wt，W1>W2，时间相同，所以P甲>P乙；

(2)已知物体的重力不变，斜面的高度不变，故由W=Gh可知，将同一物体分别沿斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点所做的有用功相同，W1有=W2有；

因为W1>W2，

由η=W有【解析】解：

A、由图可知，n=2，则绳子自由端移动的距离：s=nh=2×2m=4m，故A错误；

B、忽略绳重和摩擦，由F=1n(G+G动)可得，动滑轮的重：G动=nF−G=2×300N−500N=100N，故B正确。

C、绳子自由端移动的速度：v=st=4m10s=0.4m/s，根据P=Fv=300N×0.4m/s=120W，故C错误；

D、根据η=W有用W总=GHFs=GhF2h=G2F=500N2×300N=83.3%，故D错误。

故选：B。

(1)【解析】解：

手用F1的力直接将物体A匀速提升h，F1做的功：W1=Gh，

借助斜面把A用力F2匀速提升相同高度h时，F2做的有用功：W有=Gh，

由η=W有W总×100%可得，F2所做的功(总功)：W2=W有η=Gh30%=10Gh3，

所以，W1<W2，故AB错误；

又因F1和F2做功的时间相等，

所以，由【解析】解：

A、机械做功越快，表示功率越大，单位时间内做的功越多，但机械效率不一定就高．故A错．

B、机械效率等于有用功与总功之比，做同样的有用功，若机械效率越低，需要做的总功就越多，故B错．

C、因为动力所做的总功等于有用功加额外功．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，所以机械效率一定小于1.所以本选项正确．

D、一台机器所做的有用功与总功越接近，这台机器的机械效率就越高．而不是所做有用功越多，机械效率越高，所以本选项错误；

故选C．

任何机械本身都受到重力的作用，相对运动的零件间又存在摩擦，所以使用任何机械，除了做有用功外，都不可避免地要做额外功；

机械效率指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．

本题考查学生对机械效率的理解，特别要注意功率与机械效率是两个不同的物理量，它们之间没有任何关系．

20.【答案】C

【解析】【分析】

本题是一道力学综合题，涉及到功、功率、机械效率的计算，能从题目提供的图中得出每秒内的相关信息是本题的关键。

由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n=3，则拉力F移动的距离s=3h。

(1)由v−t图象得出物体在0s～1s内的运动状态；

(2)由F−t图象得出在2～3s内的拉力F，由v−t图象得出重物上升的速度，求出拉力F的作用点下降的速度，利用P=Fv求拉力做功功率；

(3)由图乙可知，在1～2s内的拉力，由图丁得出重物上升高度，利用s=nh求拉力端移动的距离，利用W=Fs求拉力做的功；

(4)利用求在2～3s内滑轮组的机械效率。

【解答】

A.由图丙可知，在0～1s内，物体的速度为0，处于静止状态，故A错误；

B.由图丙可知在2～3s内，重物做匀速运动，v3=5m/s，由图乙可知此时拉力F3=40N，

由图甲可知，从动滑轮上直接引出的绳子股数(承担物重的绳子股数)n=3，

所以拉力端移动速度v3′=3v3=3×5m/s=15m/s，

拉力做功功率(总功率)：

P总=F3v3′=40N×15m/s=600W，故B错误；

C.由图乙可知，在1～2s内，拉力F2=50N，由图丁得出重物上升高度h2=2.5m，

拉力端移动的距离s2=3h2=3×2.5m=7.5m，

拉力做的功：

W=F2s2【解析】【分析】

(1)根据图判定连接动滑轮绳子的段数，根据F=1n(G物+G轮)求出动滑轮的重力；

(2)根据横纵坐标表示的单位和数值以及其数值变化关系确定该物理量，并计算其大小；

(3)根据机械效率公式η=W有W总=GhFs计算滑轮组的机械效率．

本题考查了动滑轮重力的计算、功、机械效率公式的灵活运用，能够正确识图和辨别滑轮组承担总重的绳子的段数是解题的关键．

【解答】

(1)由图可知，滑轮组由三段绳子承担总重，拉力的大小为50N，已知物体的重力为105N；

绳重和摩擦力不计，所以F=13(G物+G轮)，

即：50N=13(105N+G轮)，解得G轮=45N；

(2)纵坐标表示力的大小为50N，大小不变，横坐标表示绳端移动的距离，大小为【解析】解：由图可知，n=2，

∵h=0.2m，

∴s=2h=2×0.2m=0.4m；

当提升G=17N的重物时，

W有用=Gh=17N×0.2m=3.4J，

W总=Fs=10N×0.4m=4J，

滑轮组的机械效率：

η=W有用W总×100%=3.4J4J×100%=85%．

故答案为：4，3.4，85%．

由图中滑轮组的结构可知承担物重的绳子股数n=2，重物上升h，则拉力端移动的距离s=2h，知道物重G和升高的高度h求出有用功W有用=Gh；知道拉力大小和拉力端移动的距离求出总功【解析】解：

金属块的质量：m=Gg=750N10N/kg=75kg，

金属块的体积：V=mρ=75kg5×103kg/m3=1.5×10−2m3，

金属块受到的浮力：F浮=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5×10−2m3=150N；

斜面效率为75%，则不用斜面做功与用斜面做功的比值为75%，

不用斜面做功：W有=Fh=(G−F浮)h=(750N−150N)h=600N×h，

斜坡倾角为30°，所以s=2h，

用斜面做功：W总=F拉s=F拉×2h，

斜面的效率为75%，所以：η=W有W总×100%=600N×hF拉×2h×100%=75%，【解析】【分析】由图知，与动滑轮相连的有三段绳子，则n=3，

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= W先利用s=vt求出物体移动的距离，再求出绳自由端移动的距离L=3s，再利用W=FL求出拉力做的功。使用滑轮组水平拉动物体时，有用功等于摩擦力与物体移动的距离的乘积，不要不加理解的套用公式F=1【解答】由图知，与动滑轮相连的有三段绳子，则n=3，滑轮组的机械效率：η=W绳自由端移动的距离L=3s=3vt=3×0.2m/s×60s=36m，

拉力做功：

W=FL=50N×36m=1800J。

故答案为：80%；1800。

25.【答案】45；70%

【解析】解：

有用功：W有用=Gh=700N×1.2m=840J，

总功：W总=FL=150N×8m=1200J，

克服摩擦力所做的额外功：

W额外=W总−W有用=1200J−840J=360J，

由W额外=fL可得，摩擦力：

f=W额外L=360J8m=45N，

斜面的机械效率为：

η=W有用W【解析】解：

(1)按照图所示滑轮组，重物、人和动滑轮的总重共有4股绳子承担，即n=4，

提升货箱甲时，其机械效率η1=W有用W总=G1hF1s=G1hF14h=G14F1，

所以货箱甲的重力：

G1=η1nF1=62.5%×4×600N=1500N，

因为货箱恰能匀速上升，

所以由力的平衡条件可得：

4F1=G1+G0+G人，

则动滑轮重力：

G0=4F1−G1−G人=4×600N−1500N−800N=100N；

(2)当工人用F1=600N的力拉绳时，拉力端移动速度v1=4×0.2m/s=0.8m/s，

因为P=Wt=Fst=Fv，

拉力做功的功率：

P1=F1v1=600N×0.8m/s=480W【解析】【分析】(1)知道物重和升高的高度，利用W=Gh求小刚做的有用功；

(2)利用η=W(3)使用滑轮组时，动滑轮不变，不计摩擦和绳重，则做的额外功不变，增加重物的重，增大了有用功，因此机械效率会增大。本题考查了使用动滑轮有用功、总功、机械效率的计算，注意提高机械效率的方法：一是增大提升物重，二是减小动滑轮重、减小摩擦。【解答】

(1)有用功：W有用=Gh=240N×1m=240J；

(2)由图知，n=2，拉力端移动的距离：s=2h=2×1m=2m，

拉力做的总功：W总=Fs=150N×2m=300J，(4)此题中所用动滑轮没有发生变化，所以在此过程中所做的额外功不变，由于物体的重力增加，

所以有用功增大，由公式η=W故答案为：240；80%；增大。

28.【答案】2

1.8

90

【解析】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=W用W总×100%=1.8J2J×100%=90%。

故答案为：2；1.8；90。

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。

本题考查了使用杠杆时有用功、总功和机械效率的计算，关键知道有用功、总功和机械效率的计算公式的应用。

29.【答案】解：

(1)由图可知n=2，则绳子自由端移动的距离：s=2h=2×2m=4m；

不计绳重和摩擦，则绳端的拉力：

F=12(G物+G动)=12×(200N+50N)=125N；

拉力所做的功：

W总=Fs=125N×4m=500J；

(2)拉力的功率：

P=W总t=【解析】(1)由图可知n=2，根据s=nh求出绳子自由端移动的距离；不计绳重和摩擦时，根据F=1n(G物+G动)求出绳端的拉力；利用W总=Fs求出拉力所做的功；

(2)知道做功时间，利用功率公式求拉力的功率；

(3)根据W有用=Gh求出有用功，再利用η=W有W总×100%求出滑轮组的机械效率。

本题主要考查了有用功、总功、功率、机械效率的计算，关键要知道：不计绳重和摩擦时，绳端的拉力F=1n(G物+G动)。

30.【答案】解：

(1)工人对地面的压力F压=G=600N，S=3×10−2m2，

对地面的压强：

p=F压S=600N3×10−2m2=2×104Pa；

(2)物体浸没水中排开水的体积：

V排=V=1.2×10−2m3，

物体浸没在水中时受到的浮力：

F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×1.2×10−2m3×10N/kg=120N；

(3)提起物体时，滑轮组受到的拉力：

F拉=G【解析】(1)工人对地面的压力等于其重力，知道总接触面积，利用压强定义式求对地面的压强；

(2)知道物体的体积(浸没水中排开水的体积)，利用阿基米德原理求物体浸没在水中时受到的浮力；

(3)提起物体时，滑轮组受到的拉力F拉等于物体重力减去受到的浮力，利用η=W有用W总×100%=F拉hFs×100%=F拉hF×nh×100%=F拉nF×100%求提起物体时滑轮组的机械效率；

(4)根据η=W有用W总=F拉hF拉h+G动h=F拉F拉+G动求出动滑轮的重力，根据工人最多能施加的拉力，利用F=G+G动n求滑轮组受到的最多拉力，根据ρ物=mV=GgV求出物体的密度，最后根据F=G−F浮求出物体的重力。

本题为力学综合题，考查了压强、浮力、机械效率的计算，本题易错点在第三问，关键是求出对滑轮组的拉力F拉=G物−F浮。

31.【答案】解：(1)金属块的体积为：V=(20cm)【解析】(1)求出A的质量和重力，根据公式p=FS计算压强；

(2)根据摩擦力求出F的大小，然后根据W=Fs求出功，根据公式P=Wt求出功率；

(3)求出有用功，然后根据η=W有W总求出机械效率．

水平方向使用滑轮组时，有用功是指滑轮组对被拉物体做的功．因为滑轮组匀速拉动物体时，对物体的拉力F和物体受到的摩擦力f是一对平衡力，故W有用=fs物．

32.【答案】解：

(1)由图可知滑轮装置是一个动滑轮，

绳端移动的距离：s′=2s=2×6m=12m；

有用功：W有用=Gh=1200N×2m=2400J；

根据可得，

所以。

(2)拉力做的功：W总=Fs′=250N×12m=3000J，

拉力的功率：P=W总t=3000J10s=300W；

(3)因为W总=W有用+W额

所以克服摩擦力做的额外功：

W额=W总−W【解析】本题考查学生对功率、有用功、总功、额外功、机械效率计算公式的理解和掌握，难度不大。

(1)因为是动滑轮，所以根据s′=2s求出拉力移动距离；

根据W=Gh求出有用功，根据计算此时的拉力。

(2)根据W=Fs求出拉力做的总功，根据P=Wt求出功率；

(3)求出克服摩擦力做的额外功，根据W=fs求出摩擦力。

33.【答案】解：(1)根据v=st可知货物A在10 s内移动的距离：

sA=vAt=0.1m/s×10s=1m；

(2)由图可知，动滑轮上绳子的有效股数：n=2，

绳子自由端移动的速度：

v绳=nvA=2×0.1m/s=0.2m/s，

拉力的功率：

P=Wt=Fst=Fv绳=1000N×0.2m/s=200W；

(3)由η=W有用W总=fsFns=fnF【解析】(1)根据s=vt算出货物A在10 s内移动的距离；

(2)由图示可知，滑轮组承重绳子的有效股数：n=2，求出绳子自由端移