点评：本题考查了学生对机械效率的理解，要注意机械效率的高低并不单单是由做功多少决定的，它是由有用功和总功共同决定的． 15、（2007?无锡）如图所示，小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2．若不计绳重与摩擦，则（ ）
A、W1=W2，η1=η2 B、W1=W2，η1＜η2 C、W1＜W2，η1＞η2 D、W1＞W2，η1＜η2 考点：机械效率的大小比较；功的计算。 分析：根据总功等于有用功加上额外功，因乙滑轮是动滑轮，所以利用乙滑轮做的额外功多，可以比较出两种情况的总功大小；
??
再根据两种情况的有用功相同，利用η=
有用总??×100%即可比较出二者机械效率的大小．
解答：解：因为小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，所以两种情况的有用功相同；
当有用功一定时，利用机械时做的额外功越少，则总功越少，机械效率越高．
又因乙滑轮是动滑轮，所以利用乙滑轮做的额外功多，则总功越多，机械效率越低． 即W1＜W2，η1＞η2，所以C选项正确． 故选C．
点评：此题主要考查功的计算和机械效率的大小比较这一知识点，比较简单，主要是学生明确哪些是有用功，额外功，总功，然后才能正确比较出两种情况下机械效率的大小． 16、（2011?烟台）在不计摩擦和绳子质量的情况下，分别使用定滑轮、动滑轮、滑轮组（两个定滑轮和两个动滑轮）匀速提升同一物体到同一高度处，其机械效率分别为η定、η动、η组，则下列选项正确的是（ ） A、η组＜η动＜η定 B、η定＜η动＜η组 C、η动＜η定＜η组 D、η定＜η组＜η动
考点：滑轮（组）的机械效率；功的计算；有用功和额外功。 专题：推理法。
分析：克服物体的重力所做的功是有用功，由题知匀速提升同一物体到同一高度处，可知做的有用功相同；不计绳子质量和摩擦，额外功W额=G轮h，知道使用定滑轮、动滑轮、滑轮组的动滑轮的个数为0、1、2，可以得出做的额外功的大小关系，由于W总=W有用+W额，可以得出所做的总功的大小关系，再利用效率公式比较三种情况下机械效率的高低． 解答：解：∵匀速提升同一物体到同一高度处， ∴三种情况下做的有用功相同，大小都为W有用； ∵不计绳子质量和摩擦，
∴使用滑轮做的额外功：W额=G轮h，
又∵使用定滑轮、动滑轮、滑轮组的动滑轮的个数为0、1、2， ∴使用定滑轮、动滑轮、滑轮组做的额外功：W额1＜W额2＜W额3，
初中
∵W总=W有用+W额，
∴三种情况下做的总功：W定＜W动＜W组， ∵η=
??
有用总??，
∴使用定滑轮、动滑轮、滑轮组的机械效率：η定＞动＞η组． 故选A．
点评：本题考查了有用功、额外功、总功、机械效率的计算，难点是额外功的求法，因此利用好不计摩擦和绳的质量时W额=G轮h是本题的关键． 17、（2010?广西）用如图所示的滑轮组提起重1000N的货物，所用拉力是400N，绳的自由端被拉下2m．关于这个滑轮组工作的下列说法中，正确的是（ ）
A、总功是800J B、额外功是100J C、有用功是400J D、机械效率是62.5%
考点：滑轮（组）的机械效率；功的计算；有用功和额外功。 专题：计算题；推理法。
分析：首先根据滑轮组装形式，确定承担物重的绳子股数n=4，求出物体上升高度h，然后利用公式W总=Fs计算总功、W有用=Gh计算有用功，最后用有用功除以总功得出滑轮组的机械效率．
解答：解：由图知，n=4，则绳的自由端移动的距离s=nh， 物体上升高度： h=??=
??2??
4=0.5m，
提起货物所做的有用功：
W有用=Gh=1000N×0.5m=500J，故C错； 提起货物所做的总功：
W总=Fs=400N×2m=800J，故A正确； 提起货物所做的额外功：
W额=W总﹣W有用=800J﹣500J=300J，故B错； 滑轮组的机械效率：
??
η=
??有用500??
=总800??=62.5%，故D正确．
故选AD．
点评：本题是一个选择题，实质上是一个小综合题，最好的做法就是将每一个量计算出来进行判断．本题的关键有二：一是n的确定（直接从动滑轮上引出的绳子股数），二是W总=W额+W有用．
18、通过测量滑轮组机械效率的实验，可得出下列各措施中能提高机械效率的是（ ） A、增加动滑轮，减小拉力 B、改用质量小的动滑轮
初中
C、减少提升高度，减少做功 D、增加提升重物重力，增大有用功
考点：滑轮（组）机械效率的测量实验；功的计算；增大或减小机械效率的方法。
分析：滑轮组的机械效率是有用功与总功之比，比值越大，机械效率越高．所以要提高滑轮组的机械效率可以尽量减少额外功．
知道额外功是克服摩擦以及动滑轮重力做的功．
解答：解：A、动滑轮越重，需要做的额外功越多，所以A说法错误．
B、改用质量小的动滑轮，可以减少额外功，所以可以提高滑轮组的机械效率．所以B说法正确． C、由公式：η=
????????==，所以机械效率的高低与物体被提升的高度无关．所以C??????????????说法错误．
D、提高物体的质量，可以提高有用功，这样有用功在总功中所占的比值增大．所以增加提升重物重力可以提高滑轮组的机械效率．所以D说法正确． 故选B、D． 点评：此题主要考查了提高滑轮组的方法．首先要知道滑轮组机械效率是有用功与总功之比，比值越大，效率越高．所以有用功越大、额外功越少，机械效率越高．因此可以通过减少额外功，提高有用功来提高滑轮组的效率． 二、填空题（共12小题） 19、一座高达40米的大桥，总长为8350米，其中正桥只有850米，而两侧引桥却长达7500米．一座大桥为什么要有这么长的引桥呢？小明很奇怪，请教老师后．他明白了引桥相当于一个斜面．
（1）小明用如图乙所示的斜面进行模拟实脸．在保持斜面高度不变的情况下，改变斜面的长度．发现斜面越长，拉动小车匀速上升的力F越小．由此他明白了很长的引桥在汽车上桥是能起到 省力 （“省力“或“省功“）的作用．
（ 2 ）一辆总质量为2000千克的汽车以10米/秒的速度匀速通过一侧引桥（长3750米），需要的时间为 375 秒，所做的有用功为 8×105焦．
考点：速度公式及其应用；杠杆的分类；功的计算；功的原理；有用功和额外功。 专题：计算题；信息给予题。 分析：（1）斜面也是种简单机械，根据功的原理可知，使用机械时不可能省功，省力的机械必然要费距离，省距离机械必然要费力． （2）汽车通过引桥的时间可用公式??
=
????
来计算；有用功可用公式W=Gh来计算．
解答：解：
（1）汽车利用斜面上升时，增大了运动的距离，故可以省力，但却不能省功． （2）汽车通过引桥的时间为??
==
??
??3750??10??/??
=375??
汽车通过引桥到达大桥时，上升的高度为大桥的高，即40m．故所做的有用功为W=Gh=mgh=2000kg×10N/kg×40m=8×105J 答：（1）省力；（2）375；8×105 点评：本题是个信息给予题，需要通过题目给出的看似繁杂的信息中，找出与机械、有用功、
初中
速度公式相关的物理量．此类信息给予题关键之处在于要把题目中的问题与物理场景相对应，然后一一找出已知的物理量和要求的物理量，并运用相关的物理知识求解． 20、（2008?黄冈）建筑工地上，施工人员用起重机吊臂上的滑轮组吊起建筑材料（如图）．绕在滑轮组上的钢丝绳最大拉力为6×103N，不计滑轮、吊钩、绳的自重及摩擦，一次最多能起吊 1.8×104N的建筑材料，实际使用该滑轮组最多只能吊起5.4×103N的建筑材料，且将建筑材料1s内匀速吊起了1m，起重机的功率是 1.8×104W，机械效率为 30% ．若吊起的建筑材料 重力减小，机械效率将 减小 ．（“增大”、“减小”或“不变”）
考点：滑轮组绳子拉力的计算；功的计算；滑轮（组）的机械效率；功率的计算。 专题：计算题。
分析：在不计滑轮、吊钩、绳的自重及摩擦的情况下，绕在滑轮组上的钢丝绳拉力与滑轮组吊起建筑材料的重力和动滑轮上的绳子股数有关；再结合功、功率公式即可求得，滑轮组的机械效率变化，就要判断出有用功和是总功的变化．
解答：解：不计滑轮、吊钩、绳的自重及摩擦，数出承重绳子的股数n=3，则物重G=nF=3×6×103N=1.8×104N；实际使用该滑轮组，滑轮、吊钩、绳的自重及摩擦的存在，实际吊起的建筑材料G′=5.4×103N，
那么起重机吊臂上的钢丝绳移动的距离s=nh=3×1m=3m．
????6×10??×3??
起重机的功率P=??==1.8×104J．
1????3
有???5.4×10??×1??
机械效率η=
??=????=6×103??×3??=30%． 总实际使用由于滑轮组装置不变，滑轮、吊钩、绳的自重及摩擦产生的额外功基本不变，则吊起的建筑材料 重力减小，有用功减小，使滑轮组的机械效率将减小． 故答案为：1.8×104；1.8×104；30%；减小．
点评：此题涉及的知识点较多，特别注意：在判断滑轮组有几根绳子承重时，只需数出有几根绳子和动滑轮相接触；滑轮组装置不变，表示滑轮、吊钩、绳的自重及摩擦产生的额外功基本不变． 21、（2010?攀枝花）如图所示，斜面长5m，高1m，工人用沿斜面方向400N的力把重1600N的木箱匀速推到车上，推力对木箱做的功是 2000 J，斜面的机械效率是 80% ．
3
考点：功的计算；斜面的机械效率。 专题：计算题。 分析：（1）功等于力与力的方向上移动距离的乘积，利用W=Fs计算推力所做的功；
（2）克服木箱重力所做的功是有用功，推力所做的功是总功，机械效率等于有用功与总功的比值． 解答：解：（1）W=Fs=400N×5m=2000J；
初中
（2）W有=Gh=1600N×1m=1600J；
??
η=
有??=1600??=80%． 2000??故答案为：2000；80%．
点评：考查了功的计算与斜面的机械效率，同时也明确了斜面也是一种省力的机械，任何机械省力但不省功． 22、（2010?黄冈）如图是某商场的自动扶梯．扶梯的部分几何尺寸如图所示，质量为50kg的小华站在该扶梯上从商场一楼到二楼．已知扶梯以1m/s的速皮匀速上行．则扶梯对他做的功是 1500 J，对他做功的功率是 300 W．如果站在扶梯上的人数增多，扶梯的效率将 变大 （填“变大”、“变小”或“不变”）．若小华为较快上楼，在扶梯以上述速度上行的同时，他又相对扶梯以1m/s的速度在扶梯上向上步行，则他从一楼到达二楼所需的时间为 2.5 s．
考点：功的计算；速度公式及其应用；机械效率的计算；功率的计算。 专题：计算题。 分析：（1）扶梯对他做的功实际上是克服他的重力所做的功，由W=Gh计算； （2）先求出从一楼到二楼的时间t，再根据功率的定义式计算功率的大小； （3）扶梯上人数增多，重力增大，克服重力所做的功增大，即有用功增大，效率将会变大； （4）先求出小华相对于地面的速度，再求出扶梯的长度，最后由速度公式的变形式求出时间．
解答：解：由题知：G=mg=50kg×10N/kg=500N；扶梯运动的速度v=1m/s； 由图知：扶梯的长度s=5m，高度h=3m；
（1）扶梯对他做的功W=Gh=500N×3m=1500J； （2）从一楼到二楼的时间t=??=
??
5??
=5??； 1??/????=
????
=
1500??5??
=300W；
????
??
（3）扶梯的功率是一定的，它克服人的重力所做的功为有用功，当人数增多时，有用功增大，机械效率会变大；
（4）当人在扶梯上行走时，相对于地面的速度v'=2m/s；根据??
=得：??
==
??
5??2??/??
=2.5??．
故答案为：1500J；300W；变大；2.5s．
点评：本题考查的知识点多，解答本题的关键是从图中获取扶梯的高度、长度，难点是人在扶梯上行走时他相对于地面的速度是多少． 23、用如图所示的滑轮组提升重1500N的物体，拉力F的大小为400N，若将物体提升0.3m，则拉力做的功为 600 J，该装置的机械效率为 75% ．
初中
初级中学物理滑轮组经典习题25道(含详细答案
