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2m B．拉力F的大小为40N C．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，n?3，绳子自由端移动的距离的速度为
v绳?nv物?3?0.2m/s?0.6m/s
则绳子自由端移动的距离为
s绳?v绳t?0.6m/s?10s?6m
故A错误； B．由
P?可得拉力的大小
WFs??Fv ttF?故B错误；
CD．物体移动的距离为
P30W??50N v绳0.6m/ss?v物t?0.2m/s?10s?2m
滑轮组对物体所做功为
W有?fs?120N?2m?240J
总功为
W总?Fs绳?50N?6m?300J
滑轮组的机械效率为
??W有W总?100%?240J?100%?80% 300J故C正确，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
W有?Gh?3600N?4m?1.44?104J
[2]该起重机的机械效率
W有1.44?104J???100%??100%?60% 4W总1.44?10J?9600J
3．如图所示，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，则在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×2s=1m， ∵使用的是动滑轮，
∴拉力移动的距离：s′=2s=2×1m=2m， 拉力做功：W=Fs′=2.5N×2m=5J； ∵物体受到的摩擦阻力是物重的0.2倍， ∴f=0.2G=0.2×20N=4N， 滑轮的机械效率： η=
=
=
=80%．
故答案为5，80%．
4．如图所示，工人们用同一滑轮组，根据需要有两种方式来提起等重的建筑材料，若不计
摩擦和绳重，则F1______F2，机械效率ηA______ηB。（填“>”“=”或“<”）
【答案】< = 【解析】 【分析】 【详解】
[1]由图可知，不计摩擦及绳重，绳子自由端拉力分别为
F1?所以
11G?GF?G物?G动? ，??2物动?32F1＜F２
[2]不计摩擦和绳重，两种方式来提起等重的建筑材料到相同高度，则对物体做的有功相同，动滑轮相同，则所做额外功相同。所以机械效率相同，即?A??B。
5．如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用FA、FB匀速提升相同物体升高到相同的高度，不计绳子重和摩擦。则拉力FA__________FB，甲、乙两个滑轮组的机械效率?甲__________?乙。（均选填“<”“>”或“=”）
【答案】> = 【解析】 【详解】
[1]由题意可知，两滑轮组中动滑轮的重力相等，提升物体的重力相等，由图可知，n甲=2，n乙=3，不计绳子重和摩擦，则所用的拉力分别为
F甲?11(G?G动)?(G?G动) n甲2
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