人教版八年級物理下冊 12.3《 機械效率》專題訓練（解析版）

\o"10.3物體的浮沉條件及應用"12.3機械效率（解析版）考點直擊考點直擊典例分析＋變式訓練典例分析＋變式訓練考點1有用功和額外功（1）有用功：利用機械做功的時候，對人們有用的功就叫做有用功。（2）額外功：并非我們需要但又不得不做的功叫做額外功。

（3）總功：有用功與額外功的和叫總功。

（4）總功的計算：W總=Fs；W總=W有用+W額外

（5）有用功的計算方法：W有用=Gh；W有用=W總-W額外

（6）額外功的計算方法：W額外=G′h，W額外=f摩s；W額外=W總-W有用【典例1】（2022?信陽模擬）甲同學用水桶從井里提水，乙同學用繩把掉在井中的桶撈上來，水桶里帶了一些水，關(guān)于兩同學做有用功、額外功的說法正確的是（）A．甲提水桶做的功都是有用功 B．乙提水桶做的功都是有用功 C．甲提水桶對桶做的功是額外功 D．乙提水桶對桶做的功是額外功【答案】C?！痉治觥繌膬蓚€同學做功的目的出發(fā)，分析哪個功才是需要的有用功?！窘獯稹拷猓杭淄瑢W的目的是提水，所以對水做的功是有用功。但是對桶又不得不做功，則對桶做的是額外功。乙同學的目的是提桶，所以對桶做的功是有用功。但是對水又不得不做功，則對水做的是額外功。故選：C?！镜淅?】（春?廣饒縣期末）當你用桶從井中提水的時候，你對桶所做的功額外功；如果桶掉進井里，從井里撈桶的時候，桶里帶著一些水，這時你對桶做的功是有用功。（填“總功”、“有用功”或“額外功”）?！敬鸢浮款~外功；有用功?！痉治觥渴褂脵C械時，人們?yōu)橥瓿赡稠椚蝿毡仨氉龅墓杏杏霉Γ粚ν瓿扇蝿諞]有用，但不得不做的功叫額外功?！窘獯稹拷猓河盟皬木刑崴臅r候，目的是提水，所以對水做的是有用功，同時還要將水桶提起來，所以對桶做的是額外功；從井中提水桶的過程中，目的是撈桶，所以對桶做的是有用功，同時，還要將桶中的部分水提起來，所以對水做的是額外功。故答案為：額外功；有用功。【變式訓練1】（2022秋?南丹縣期中）分別用杠桿、斜面和滑輪組將同一物體舉升相同高度，做的有用功（）A．杠桿最多 B．斜面最多 C．滑輪組最多 D．一樣多【答案】D?！痉治觥课矬w的重力相等，升高的高度相等，根據(jù)公式W＝Gh可求有用功的大小?！窘獯稹拷猓河酶軛U、斜面和滑輪組將同一物體舉到相同的高度，根據(jù)公式W有＝Gh可知，做的有用功相等。故選：D。【變式訓練2】（2022?安陽模擬）利用機械做功時，對人們有用的功叫有用功。不需要但又不得不做的功叫額外功，兩者之和叫總功?！敬鸢浮坑杏霉?；額外功；總功?！痉治觥渴褂脵C械時，①人們?yōu)橥瓿赡稠椚蝿毡仨氉龅墓杏杏霉?；②對完成任務沒有用，但不得不做的功叫額外功；③有用功與額外功之和叫總功。【解答】解：利用機械做功時，對人們有用的功叫有用功。不需要但又不得不做的功叫額外功，兩者之和叫總功。

故答案為：有用功；額外功；總功?？键c2機械效率的概念（1）概念：有用功跟總功的比值叫做機械效率，通常用百分數(shù)表示。

（2）計算公式：用W總表示總功，用W有用表示有用功，用η表示機械效率，則：。

由于額外功不可避免，有用功只是總功的一部分，因而機械效率總小于1。

（3）提高機械效率的主要辦法：

①在有用功一定時，盡量減少額外功，采用減輕機械自身的重力和加潤滑油來減少摩擦的措施；

②在額外功一定時，增大有用功，在機械能夠承受的范圍內(nèi)盡可能增加每次提起重物的重力，充分發(fā)揮機械的作用。【典例3】（春?南召縣期末）下列關(guān)于功、功率和機械效率的說法中。正確的是（）A．做功越慢的機械，功率一定越小 B．越省力的機械，其機械效率一定越高 C．做有用功越多的機械，其機械效率越高 D．功率不同的機器，做的功一定不相等【答案】A。【分析】（1）功率是描述物體做功快慢的物理量，它等于單位時間內(nèi)所做的功，功率大則做功快；（2）機械效率反映了機械的性能優(yōu)劣，是有用功與總功的比值；（3）機械效率與做功功率和機械的省力情況無關(guān)。【解答】解：A、功率反映做功的快慢，功率大則做功快，功率小說明做功慢。故A正確；B、機械效率是有用功與總功的比值，與機械的省力情況無關(guān)。故B錯誤；C、機械效率是指有用功與總功的比值，有用功較多，總功不確定，機械效率不能確定。故C錯誤；D、功率不同的機械，做的功有可能相等。如功率為5000W的機械60s做的功與功率為1000W的機械300s做的功相同。故D錯誤。故選：A?！镜淅?】（秋?寶應縣月考）在實際生產(chǎn)勞動中使用機械時，總要做一些額外功，原因是任何機械本身都有重力，并且機械零件與零件之間在發(fā)生相對運動時還存在著摩擦，所以任何機械的機械效率總小于100%（選填“大于”或“小于”）。【答案】重力、摩擦、小于?！痉治觥看祟}考查對機械效率總小于1的理解?！窘獯稹拷猓簷C械做功就要做額外功，額外功主要包括機械自身的重力和零件的摩擦，機械效率總小于1。故答案為：重力、摩擦、小于?！咀兪接柧?】（春?南江縣期末）起重機的機械效率、功率與其對外做功多少的關(guān)系正確的是（）A．做功越快的機器，功率一定越大 B．做功越多，機械效率一定越高 C．功率越大的機器做功一定越多 D．機械效率越高，做功一定越快【答案】A。【分析】根據(jù)功、功率、機械效率的關(guān)系分析。功率是單位時間內(nèi)做的功的多少，是表示做功快慢的物理量；機械效率是有用功與總功的比值。【解答】解：A、功率是表示做功快慢的物理量，做功越快，機器的功率就越大。故A正確；B、機械效率是有用功與總功的比值，機械效率高低與做功多少無關(guān)。故B錯誤；C、機器的功率大，說明做功快，但不能說明做功多。故C錯誤；D、機械效率越大，說明有用功與總功的比值大，做功不一定快，功率不一定大。故D錯誤。故選：A。【變式訓練2】（2022?宿松縣模擬）有用功和額外功的總和叫做總功。有用功跟總功的比值叫機械效率，機械效率總是小于（填“小于”“等于”或“大于”）1。【答案】有用功；額外功；有用功；總功；小于?！痉治觥渴褂脵C械時，人們?yōu)橥瓿赡骋蝗蝿账仨氉龅墓杏杏霉Γ粚ν瓿扇蝿諞]有用，但又不得不做的功叫額外功；有用功與額外功之和叫總功。有用功與總功的比值叫機械效率?！窘獯稹拷猓?/p>

（1）有用功和額外功的總和叫總功，有用功與總功的比值叫機械效率；

（2）使用機械時，不可避免地要做額外功，所以總功一定大于有用功，由可知，機械效率一定小于1。

故答案為：有用功；額外功；有用功；總功；小于?？键c3機械效率的計算和大小比較機械效率表達式為，對于三種簡單機械的機械效率的計算總結(jié)如下：機械效率的大小比較：（1）機械效率由有用功和總功兩個因素共同決定，不能理解成：“有用功多，機械效率高”或“總功大，機械效率低”。

（2）當總功一定時，機械做的有用功越多（或額外功越少），機械效率就越高；

（3）當有用功一定時，機械所做的總功越少（或額外功越少），機械效率就越高；

（4）當額外功一定時，機械所做的總功越多（或有用功越多），有用功在總功中所占的比例就越大，機械效率就越高?！镜淅?】（?泉州模擬）如圖，用甲、乙兩種裝置將重均為10N的物體勻速提升相同高度?；喼鼐鶠?N，不計繩重及摩擦，所用的拉力分別是F1和F2，機械效率分別是η1和η2，則（）A．F1＞F2η1＞η2 B．F1＜F2η1＜η2 C．F1＞F2η1＜η2 D．F1＜F2η1＞η2【答案】A?！痉治觥浚?）定滑輪使用時，滑輪的位置固定不變，不省力也不費力，動滑輪使用時，滑輪隨重物一起移動，能省一半力；（2）兩種裝置將物體勻速提升相同高度，說明有用功相同，不計繩重和摩擦，使用定滑輪時沒有額外功，而使用動滑輪有額外功，總功等于有用功與額外功之和，據(jù)此判斷拉力所做的功的大??；根據(jù)η＝×100%分析兩裝置的機械效率?！窘獯稹拷猓涸诩讏D中，使用時滑輪的位置固定不變，為定滑輪，不省力也不費力，故F1＝G＝10N，在乙圖中，使用時滑輪隨重物一起移動，為動滑輪，能省一半力，故F2＝×（10N+1N）＝5.5N，所以F1＞F2；將物體勻速提升相同高度，根據(jù)W＝Fs可知，有用功相同，不計繩重和摩擦，所以使用定滑輪時沒有額外功，而使用動滑輪時，要對動滑輪本身做額外功，故拉力所做的功W1＜W2；根據(jù)η＝×100%可知，機械效率η1＞η2。故選：A?！镜淅?】（春?臨潼區(qū)期末）如圖所示，用力F將重力為10N的物體勻速向上提升2m，動滑輪重2N（不計繩重摩擦），下列說法正確的是（）A．繩子末端移動的距離為1m B．拉力大小為5N C．滑輪組的機械效率為90% D．物體克服重力所做的功為20J【答案】D?！痉治觥浚?）由圖可知，n＝2，繩子末端移動的距離s＝2h；（2）不計繩重、摩擦，拉力F＝（G+G動）；（3）利用W＝Fs求拉力做的總功，利用W＝Gh求所做的有用功，即物體克服重力所做的功；該滑輪組的機械效率等于有用功與總功之比?！窘獯稹拷猓篈、由圖可知，n＝2，繩子末端移動的距離：s＝2h＝2×2m＝4m，故A錯誤；B、不計繩重、摩擦，拉力F＝（G+G動）＝×（10N+2N）＝6N，故B錯誤；CD、拉力做的總功：W總＝Fs＝6N×4m＝24J，所做的有用功，即物體克服重力所做的功：W有用＝Gh＝10N×2m＝20J，該滑輪組的機械效率：η＝×100%＝×100%≈83.3%，故C錯誤、D正確。故選：D。【典例7】（?潮陽區(qū)一模）用圖甲、乙兩種方式勻速將重為100N的物體提升相同的高度，已知滑輪重20N，繩重和摩擦力不計。則手的拉力：F甲大于F乙；拉力F對重物做的功W甲等于W乙，機械效率：η甲大于η乙（選填大于、小于或等于）?！敬鸢浮看笥冢坏扔?；大于。【分析】（1）動滑輪和定滑輪的使用特點：使用定滑輪不能省力，但能改變動力的方向；使用動滑輪不能改變動力的方向，但能省力。（2）利用滑輪來提起重物時，所做的有用功就是克服物體自身重力所做的功；不計繩重和摩擦，克服動滑輪的重做的功就是額外功，使用定滑輪的機械效率就是100%?！窘獯稹拷猓豪K重和摩擦力不計，由定滑輪的使用特點可知：F甲＝G；由動滑輪的使用特點可知：F乙＝（G動+G）；一般情況下，動滑輪重小于物重，因此F甲＞F乙。如圖所示，用定滑輪和動滑輪分別將質(zhì)量相同的甲、乙兩物體勻速提升相同的高度，不計繩重與摩擦，則所做的有用功一樣大，即拉力F對重物做的功W甲＝W乙，乙圖，要克服動滑輪的重力做額外功，所以使用動滑輪做的總功多，由η＝可知，動滑輪的機械效率低，即η甲＞η乙。故答案為：大于；等于；大于。【典例8】（秋?淮安期中）某人用100N的力，沿豎直方向?qū)⒏軛U動力臂的端點壓下2m，杠桿的另一端把320N的重物舉高0.5m，則他做的有用功是160J，杠桿的機械效率是80%?！敬鸢浮?60；80%?！痉治觥靠朔匚镏亓ψ龅墓橛杏霉?，根據(jù)W＝Gh求出其大?。粍恿ψ龅墓榭偣?，根據(jù)W＝Fs求出其大?。焕忙牵健?00%求出杠桿的機械效率?！窘獯稹拷猓鹤龅挠杏霉Γ篧有＝Gh＝320N×0.5m＝160J，動力做的總功：W總＝Fs＝100N×2m＝200J，杠桿的機械效率：η＝×100%＝×100%＝80%。故答案為：160；80%?！镜淅?】（?金壇區(qū)二模）如圖所示每個滑輪重60N，用此滑輪組勻速提升重480N的貨物，使貨物以0.3m/s的速度勻速上升，拉力的功率是180W。求：（1）提升物體10秒，拉力F做功；（2）拉力F；（3）滑輪組的機械效率η?！痉治觥浚?）利用P＝求拉力做的功；（2）由圖可知n＝3，繩子自由端移動的速度v＝nv物，利用P＝＝＝Fv求拉力；（3）利用η＝＝＝＝求滑輪組的機械效率?！窘獯稹拷猓海?）因為P＝，所以拉力做的功：W＝Pt＝180W×10s＝1800J；（2）由圖可知n＝3，繩子自由端移動的速度v＝nv物＝3×0.3m/s＝0.9m/s，因為P＝＝＝Fv，所以拉力：F＝＝＝200N；（3）滑輪組的機械效率：η＝＝＝＝＝＝80%。答：（1）提升物體10秒，拉力F做功為1800J；（2）拉力F為200N；（3）滑輪組的機械效率η為80%?！咀兪接柧?】2022秋?寧強縣期中）額外功為20J，總功為100J，則機械效率等于（）A．80% B．90% C．78% D．無法確定【答案】A?！痉治觥恳阎~外功和總功大小，根據(jù)W有用＝W總﹣W額外求出有用功，根據(jù)η＝×100%求出機械效率。【解答】解：因額外功為20J，總功為100J，有用功：W有用＝W總﹣W額外＝100J﹣20J＝80J，則機械效率等于：η＝×100%＝×100%＝80%，只有A正確。故選：A?！咀兪接柧?】（?濰坊二模）為提升重物，某同學用同樣的器材分別組裝成甲、乙兩滑輪組，如圖所示，忽略繩重及摩擦，下列對兩滑輪組的比較正確的是（）A．使用甲滑輪組更省力，乙滑輪組的效率更高 B．使用甲滑輪組更省力，甲滑輪組的效率更高 C．使用乙滑輪組更省力，乙滑輪組的效率更高 D．使用乙滑輪組更省力，兩滑輪組的效率一樣高【答案】D?！痉治觥坑苫喗M的結(jié)構(gòu)知道承擔物重的繩子股數(shù)n，則繩子自由端移動的距離s＝nh；把相同的重物勻速提升，不計繩重及摩擦，若有n段繩子在拉重物，則F＝（G物+G動），再根據(jù)有用功在總功中所占的比值求出機械效率?！窘獯稹拷猓河深}知，動滑輪重相同，提升的物體重也相同，不計繩重及摩擦，拉力F＝（G物+G動），由圖知，n甲＝2，則繩端的拉力F1為：F1＝（G物+G動），s甲＝2h甲；甲滑輪組機械效率：η甲＝＝＝＝乙滑輪組由3股繩子承擔重物，拉力F2為：F2＝（G物+G動），s乙＝3h乙；乙滑輪組的機械效率：η乙＝＝＝＝所以F1＞F2，η甲＝η乙。綜上所述，ABC錯誤；D正確。故選：D?！咀兪接柧?】（?鄂州）小斌用如圖所示滑輪組把重300N的貨物勻速提升1m，若不計繩重和摩擦，所用的拉力是200N。則下列說法正確的是（）A．繩子自由端移動的距離為3m B．動滑輪的質(zhì)量為50N C．滑輪組此時的機械效率是75% D．利用該滑輪組既可以省力還可以省功【答案】C?！痉治觥浚?）由圖可知滑輪組承擔物重繩子的有效股數(shù)，根據(jù)s＝nh求出繩子自由端移動的距離；（2）若不計繩重和摩擦，根據(jù)F＝（G+G動）求出動滑輪的重力，利用G＝mg求出動滑輪的質(zhì)量；（3）根據(jù)η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%求出滑輪組此時的機械效率；（4）功的原理：使用任何機械都不省功?！窘獯稹拷猓篈．滑輪組承擔物重繩子的有效股數(shù)n＝2，則繩子自由端移動的距離s＝nh＝2×1m＝2m，故A錯誤；B．若不計繩重和摩擦，由F＝（G+G動）可得，動滑輪的重力G動＝nF﹣G＝2×200N﹣300N＝100N，由G＝mg可得，動滑輪的質(zhì)量m＝＝＝10kg，故B錯誤；C．滑輪組此時的機械效率η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝75%，故C正確；D．由功的原理可知，使用任何機械都不省功，利用該滑輪組可以省力，但不能省功，故D錯誤。故選：C?！咀兪接柧?】（?廣西）如圖是利用滑輪組幫助汽車脫困的情景。勻速拉動車的過程中，車相對樹木是運動（選填“靜止”或“運動”）的，動滑輪上有2段繩子承擔對車的拉力，若對車的拉力為2400N，F(xiàn)為1500N，則該滑輪組的機械效率是80%?！敬鸢浮窟\動；2；80%?！痉治觥浚?）如果物體相對于參照物的位置不變，物體是靜止的；如果物體相對于參照物的位置不斷變化，則物體是運動的。（2）由圖得出，水平使用動滑輪時，從動滑輪上引出的有效股數(shù)n，拉力端移動距離等于汽車移動距離的n倍，若對車的拉力為F拉，拉力為F，則該滑輪組的機械效率η＝＝＝＝。【解答】解：（1）勻速拉動車的過程中，車相對樹木，汽車位置不斷變化，是運動的。（2）由圖得出，從動滑輪上引出的有效股數(shù)n＝2，拉力端移動距離s＝2s車，若對車的拉力為F拉，拉力為F，該滑輪組的機械效率：η＝＝＝＝＝×100%＝80%。故答案為：運動；2；80%?！咀兪接柧?】（?蘇州模擬）如圖所示，工人師傅利用斜面把重物搬運到汽車上，汽車車廂底板高度h＝1m，斜面長度s＝4m，現(xiàn)用力F沿著斜面把重力G＝2400N的重物勻速拉到車上，拉力F＝800N。（1）工人做的有用功；（2）斜面的機械效率；（3）物體在斜面上勻速運動時受到的摩擦力?！痉治觥浚?）根據(jù)W＝Gh求出有用功；（2）根據(jù)功的計算公式W＝Fs可求出拉力做的功，即總功，然后根據(jù)機械效率的計算公式可求出斜面的效率η。（3）根據(jù)總功與有用功的差得出額外功，再根據(jù)W額＝fs，變形后可求摩擦力f。【解答】解：（1）工人做的有用功：W有＝Gh＝2400×1m＝2400J；（2）所做總功為：W總＝Fs＝800N×4m＝3200J，斜面的機械效率為：η＝×100%＝×100%＝75%；（3）此過程的額外功為：W額＝W總﹣W有＝3200J﹣2400J＝800J，由W額＝fs可得，摩擦力為：f＝＝＝200N。答：（1）工人做的有用功為2400J；（2）斜面的機械效率為75%；（3）物體在斜面上勻速運動時受到的摩擦力為200N?？键c4機械效率的應用及改變方法（1）有用功是由使用機械的目的所決定的，當用斜面提升物體時，克服物體重力做的功就是有用功，W有=Gh；

（2）額外功是克服相互接觸物體間的摩擦阻力所做的功，對于斜面而言，W額=fs；

（3）總功是指動力對所做的功，一般情況下使用斜面時，動力做功W總=Fs；

（4）由功的原理：“動力對機械所做的功等于機械克服阻力所做的功”，而機械克服阻力所做的功就包含了有用功和額外功，即：W總=W有+W額；

（5）機械效率是有用功與總功的比值，只能小于1（理想狀態(tài)下可能等于1），并且無單位

斜面的機械效率，在同一斜面上，由于傾斜程度相同，即；一定，故在同一斜面上拉同一物體（粗糙程度相同）時，在斜面上所移動的距離（或物體被提升的高度）不同時，機械效率是相同的；

（6）斜面的機械效率與斜面的傾斜程度、斜面的粗糙程度有關(guān)，斜面粗糙程度相同時，斜面的傾斜程度越大，機械效率越高；斜面的傾斜程度一定時，斜面越粗糙，機械效率越低。提高機械效率的主要辦法：

①有用功一定時，盡量減少額外功，采用減輕機械自身的重力和加潤滑油來減少摩擦的措施；

②額外功一定時，增大有用功，在機械能夠承受的范圍內(nèi)盡可能增加每次提起重物的重力，充分發(fā)揮機械的作用?！镜淅?0】（春?延慶區(qū)期末）對同一滑輪組，下列各措施中不能提高機械效率的是（）A．增加提升重物的重力 B．改用質(zhì)量小的動滑輪 C．減少提升高度，減少做功 D．在輪軸處加潤滑油，減小摩擦【答案】C?！痉治觥浚?）滑輪組的機械效率是指有用功和總功的比值，比值越大，機械效率越高。（2）要提高滑輪組的機械效率可以在有用功一定時，減少額外功；額外功一定時，增大有用功?！窘獯稹拷猓篈、增加提升重物的重力，做的有用功增大，額外功不變，總功也變大，有用功和總功的比值變大，即滑輪組的機械效率升高，故A不符合題意；BD、改用質(zhì)量小的動滑輪、在輪軸處加潤滑油，減小摩擦，能在有用功不變的情況下，減小了額外功，有用功和總功的比值變大，即滑輪組的機械效率升高，故BD不符合題意；C、減少提升物體的高度，根據(jù)公式η＝＝＝＝可知，滑輪組的機械效率不變，故C錯誤。故選：C?！镜淅?1】（春?單縣期末）起重機將重6000N的建材勻速提升了3m，電動機做的功是3.6×104J，則起重機的效率是50%；若只增加被提建材的重力，則起重機的效率變大（選填“變大”、“變小”或“不變”）?！敬鸢浮?0%；變大?！痉治觥恳阎镏睾吞嵘叨龋梢缘玫诫妱訖C克服物體重力做的功；已知電動機克服重力做的功和實際做的功，兩者之比就是起重機的機械效率?！窘獯稹拷猓弘妱訖C克服物重做的功：W有用＝Gh＝6000N×3m＝1.8×104J；起重機的機械效率：η＝×100%＝×100%＝50%；若只增加被提建材的重力，則有用功變大，額外功不變，根據(jù)η＝＝＝可知，機械效率會變大。故答案為：50%；變大?！咀兪接柧?】（?東臺市二模）小明用動滑輪豎直向上提升重物，下列措施能提高動滑輪機械效率的是（）A．減小動滑輪的重力 B．增大重物上升的高度 C．減小物體的重力 D．增大重物上升的速度【答案】A?！痉治觥浚?）提高動滑輪機械效率的方法：一是減小動滑輪的重力、加潤滑油減小摩擦，這些方法可以減少額外功，從而提高機械效率；二是增加提升物體的重力，在額外功不變的情況下，增大有用功，從而提高機械效率。（2）動滑輪的機械效率η＝＝＝＝，說明機械效率的高低與物體被提升的高度及上升速度無關(guān)。【解答】解：A、減小動滑輪的重力，在其他條件不變時，需要做的額外功減少，有用功不變，能提高動滑輪的機械效率，故A符合題意；BD、動滑輪的機械效率η＝＝＝＝，說明機械效率的高低與物體被提升的高度及上升速度無關(guān)，故BD不符合題意；C、減小重物的重力，在其他條件不變時，所做的有用功會減少，額外功不變，這樣有用功在總功中所占的比例就會降低，即動滑輪的機械效率降低，故C不符合題意。故選：A?！咀兪接柧?】（春?永吉縣期末）如圖所示的修枝剪刀屬于省力杠桿（選填“省力”“費力”或“等臂”），若在軸上加潤滑油，則可以提高（選填“提高”或“降低”）杠桿的機械效率?！敬鸢浮渴×Γ惶岣?。【分析】（1）杠桿的分類：①省力杠桿，動力臂大于阻力臂；②費力杠桿，動力臂小于阻力臂；③等臂杠桿，動力臂等于阻力臂；結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗，先判斷杠桿在使用過程中，動力臂和阻力臂的大小關(guān)系，再判斷它是屬于哪種類型的杠桿；（2）加潤滑油可以減小摩擦，從而減小額外功，在有用功不變時，減小了總功，結(jié)合機械效率的公式分析。【解答】解：讀圖可知，手握修枝剪刀把手的末端，可以輕松地剪斷樹枝；這時修枝剪刀的動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿；使用該剪刀時，若在軸上加潤滑油，減小了摩擦力，在有用功不變的情況下，減小了額外功、減小了總功，由機械效率的公式可知能提高杠桿的機械效率。故答案為：省力；提高?？键c5有關(guān)機械效率的探究實驗\o"滑輪（組）機械效率的測量實驗"滑輪（組）機械效率的測量實驗：實驗目的：測量滑輪組的機械效率

實驗原理：注意事項：

（l）勻速拉動彈簧測力計，目的是保證彈簧測力計的示數(shù)F大小不變；

（2）為了便于讀數(shù)，鉤碼下沿和繩子末端在刻度尺上的位置最好取整數(shù)；

（3）多次測量的目的是進行一些必要的比較，利用不完全歸納法總結(jié)規(guī)律，而不是求平均值；

實驗結(jié)論：使用同一滑輪組提升不同的重物時，重物越重，滑輪組的機械效率越大。\o"斜面機械效率的測量實驗"斜面機械效率的測量實驗：實驗目的：探究斜面的機械效率

實驗原理：實驗結(jié)論：斜面越陡機械效率越高，斜面越緩，機械效率越低。\o"杠桿機械效率的測量實驗"杠桿機械效率的測量實驗：用如圖所示的實驗裝置測量杠桿的機械效率，實驗時，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使掛在較長杠桿下面的鉤碼緩緩上升．

（1）實驗中，將杠桿拉至圖中虛線位置，測力計的示數(shù)F為0.5N，鉤碼總重G為1.0N，鉤碼上升高度h為0.1m，測力計移動距離s為0.3m，則杠桿的機械效率為66.7%．請寫出使用該杠桿做額外功的一個原因：由于使用杠桿時需要克服摩擦做功；

（2）為了進一步研究杠桿的機械效率與哪些因素有關(guān)，一位同學用該實驗裝置，先后將鉤碼掛在A、B兩點，測量并計算得到下表所示的兩組數(shù)據(jù)：次數(shù)鉤碼懸掛點鉤碼總重G/N鉤碼移動距離h/m拉力F/N測力計移動距離s/m機械效率η/%1A點0.3071.42B點2.0083.3根據(jù)表中數(shù)據(jù)，能否得出“杠桿的機械效率與所掛鉤碼的重有關(guān)，鉤碼越重其效率越高”的結(jié)論？答：不能；

請簡要說明兩條理由：①兩次實驗時鉤碼沒有掛在同一位置；②僅根據(jù)一次對比實驗所得結(jié)論是不可靠的?！镜淅?2】（春?宣城期末）斜面是一種簡單機械，生活中人們常常利用它來省力。小明同學想探究“斜面的機械效率與斜面的傾斜程度的關(guān)系”。于是他找來木塊A、長木板B、三個高度不同的長方體C和一把彈簧測力計進行實驗，實驗裝置如圖所示。（1）除上述器材外，小明要完成實驗還需要的一種器材是刻度尺；（2）實驗記錄數(shù)據(jù)如下表，則第3次實驗時斜面的機械效率為71.4%；實驗次數(shù)斜面傾斜程度木塊重G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N木塊沿斜面移動的距離s/m斜面的機械效率η1較緩60..6%2較陡65.8%3最陡（3）分析比較上表中的實驗數(shù)據(jù)，可得到的結(jié)論是：斜面越陡機械效率越高。【答案】（1）刻度尺；（2）71.4%；（3）機械效率越高?！痉治觥浚?）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)記錄表格可以發(fā)現(xiàn)要測量斜面的高度和木塊沿斜面移動的距離，就要使用長度的測量工具﹣﹣﹣刻度尺；（2）使用斜面的目的是使物體的位置提高，需要克服的是物體的重力，所以W有＝Gh；總功就是沿斜面的拉力所做的功，所以W總＝Fs；機械效率η＝×100%；（3）分析實驗數(shù)據(jù)，看隨著傾斜程度的變大，機械效率是如何變化的，從而得出結(jié)論?！窘獯稹拷猓海?）要測量斜面的高度和木塊沿斜面移動的距離就要使用長度的測量工具﹣﹣﹣刻度尺。（2）第3次實驗時，有用功W有＝Gh＝5N×0.3m＝1.5J，總功W總＝Fs＝4.2N×0.5m＝2.1J，斜面的機械效率η＝η＝×100%＝×100%≈71.4%。（3）由圖中數(shù)據(jù)可知：斜面的傾斜程度越大，斜面的機械效率越高故答案為：（1）刻度尺；（2）71.4%；（3）機械效率越高?！镜淅?3】（春?蜀山區(qū)期末）小明同學用如圖所示的實驗裝置測量杠桿的機械效率。（1）實驗中，使用該杠桿提升鉤碼做功時，其額外功主要來源是杠桿自重（或杠桿支點處的摩擦）（寫出一條即可）。（2）為了進一步研究杠桿的機械效率與哪些因素有關(guān)，小明同學用該實驗裝置，先后將鉤碼掛在A、B兩點，測量得到如表所示的兩組數(shù)據(jù)。次數(shù)鉤碼懸掛點鉤碼總重G/N鉤碼移動距離h/m拉力F/N測力計移動距離s/m機械效率η/%1A點0.302B點2.0083.3①請計算鉤碼掛在A點時杠桿的機械效率為71.4%。②根據(jù)表中數(shù)據(jù)，不能得出“杠桿的機械效率與所掛鉤碼的重力有關(guān)，鉤碼越重其效率越高”的實驗結(jié)論。請簡要說明兩條理由：a.兩次實驗鉤碼沒有掛在同一位置；b.一次對比實驗所得結(jié)論是不可靠的?！敬鸢浮浚?）杠桿自重（或杠桿支點處的摩擦）；（2）①71.4%；②兩次實驗鉤碼沒有掛在同一位置；一次對比實驗所得結(jié)論是不可靠的?！痉治觥浚?）在實驗中，彈簧測力計向上拉力做的功是總功，克服鉤碼重力做的功是有用功，克服摩擦以及杠桿自重做的功是額外功；（2）①根據(jù)η＝＝求出機械效率；②通過探究實驗時，應進行多次實驗，分析多組數(shù)據(jù)，才能得出正確結(jié)論；分析機械效率的影響因素采取控制變量法?！窘獯稹拷猓海?）額外功產(chǎn)生的原因：克服機械的重做功、克服摩擦做功；（2）①鉤碼掛在A點時杠桿的機械效率為：η＝＝＝≈71.4%；②分析機械效率的影響因素采取控制變量法，研究提起的物重和機械效率的關(guān)系時，應保持位置不變；應進行多次實驗，分析多組數(shù)據(jù)，才能得出正確結(jié)論。只憑一次實驗數(shù)據(jù)做出結(jié)論是不科學的。故答案為：（1）杠桿自重（或杠桿支點處的摩擦）；（2）①71.4%；②兩次實驗鉤碼沒有掛在同一位置；一次對比實驗所得結(jié)論是不可靠的?！镜淅?4】（春?道縣期末）小澤和小陽同學在做“測滑輪組機械效率”的實驗。（1）他們分別設計了如圖所示的甲和乙的滑輪組，二種實驗方案中，較省力的是圖甲。（2）根據(jù)下表數(shù)據(jù)，你認為他們最后選用了圖甲的滑輪組。實驗次數(shù)提升鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/m拉力F/N拉力上升高度s/m機械效率η/%66.774.1330.451.21.3583.3（3）分析表中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，所提升的物體越重，滑輪組的機械效率越高。（4）在安全、有效的前提下提高機械的效率，下面的方法可行的是A。A．改進結(jié)構(gòu)，使機械更合理更輕巧B．一次能提升的貨物分為幾次提升C．增大提升物體的高度【答案】（1）甲；（2）甲；（3）高；（4）A?！痉治觥浚?）承擔動滑輪的繩子的段數(shù)越多，就越省力；（2）根據(jù)物體上升的高度與繩子自由端通過的距離分析；（3）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)分析物體的重力對滑輪組機械效率的影響；（4）根據(jù)影響機械效率的因素分析?！窘獯稹拷?；（1）承擔動滑輪的繩子的段數(shù)越多，就越省力，甲圖是三段，乙圖是兩端，故甲圖省力；（2）由表格中的數(shù)據(jù)可知，繩子自由端移動的距離是物體上升距離的3倍，故選用的是甲圖；（3）由表中的數(shù)據(jù)可知，使用相同的滑輪組提升不同的重物時，物體越重，滑輪組的機械效率越高；（5）A、改進結(jié)構(gòu)，使機械更合理更輕巧，能減小額外功，故能提高機械效率，故A正確；B、一次能提升的貨物分為幾次提升，不會改變有用功的大小，但此時所做的額外功增加，所做的總功增大，故機械效率降低，故B錯誤；C、若不計繩重和摩擦力，根據(jù)η＝＝＝＝知滑輪組的機械效率與提升物體的高度沒有關(guān)系，所以增大物體上升的高度不影響機械效率，故C錯誤。故答案為：（1）甲；（2）甲；（3）高；（4）A。課堂鞏固訓練課堂鞏固訓練一、選擇題。1．（春?南江縣期末）如圖所示的兩個滑輪組，分別用拉力F甲和F乙將重為400N的物體G提升，若不計繩重及摩擦，每個滑輪的重均相同，在F甲和F乙作用下，繩子末端勻速移動相同距離，則此過程中（）A．F甲和F乙做的有用功相等 B．F甲和F乙的大小相等 C．F甲和F乙做的總功相等 D．甲、乙滑輪組的機械效率相等【答案】D。【分析】（1）由題知，在F甲和F乙作用下，繩子末端勻速移動相同距離，可得物體升高高度的關(guān)系；而提升的物重相同，根據(jù)W有用＝Gh可知，使用滑輪組做的有用功大小關(guān)系；（2）根據(jù)F＝（G物+G輪）得出拉力大小關(guān)系，而繩子末端勻速移動相同距離，根據(jù)W總＝Fs可知使用滑輪組做的總功大小關(guān)系。（3）若不計繩重及摩擦，滑輪組的效率η＝＝＝＝，滑輪組的機械效率與物體升高的高度無關(guān)，據(jù)此分析兩種滑輪組的效率大小關(guān)系?！窘獯稹拷猓海?）由題知，在F甲和F乙作用下，繩子末端勻速移動相同距離，即s甲＝s乙，由圖知，s甲＝2h甲，s乙＝3h乙，所以h甲＞h乙，而提升的物重相同，由W有用＝Gh可知，使用滑輪組做的有用功W有用甲＞W(wǎng)有用乙，故A錯；（2）F甲＝（G物+G輪），F(xiàn)乙＝（G物+G輪），所以F甲＞F乙，而繩子末端勻速移動相同距離，由W總＝Fs可知，使用滑輪組做的總功W總甲＞W(wǎng)總乙，故BC錯；（3）若不計繩重及摩擦，滑輪組的效率：η＝＝＝＝，可見，滑輪組的機械效率與物體升高的高度無關(guān)，兩種滑輪組的效率相同，故D正確。故選：D。2．（?桂林模擬）如圖所示，用平行于斜面的拉力F，將重為8N的物體沿斜面從底端勻速拉至頂端。若此時拉力F為5N．則斜面的機械效率為（）A．60% B．70% C．80% D．90%【答案】C?！痉治觥扛鶕?jù)功的計算公式W＝Fs可求出拉力做的功，即總功；再根據(jù)W＝Gh求出有用功；然后根據(jù)機械效率的計算公式可求出斜面的效率η?！窘獯稹拷猓盒泵骈Ls＝40cm＝0.4m，斜面高h＝20cm＝0.2m；此過程所做有用功為：W有＝Gh＝8N×0.2m＝1.6J；所做總功為：W總＝Fs＝5N×0.4m＝2J；故機械效率為：η＝＝＝80%。故ABD錯誤；B正確。故選：C。3．（秋?東臺市期末）小明在探究影響滑輪組機械效率的因素時，猜想滑輪組機械效率與下列因素有關(guān)：①被提升的物體的重力；②物體被提升的高度；③動滑輪的重力；④承重繩子的段數(shù)。他用相同的滑輪設計了如圖所示的兩個滑輪組，將重物提升相同高度做對比實驗來驗證猜想，該實驗驗證的猜想是（）A．① B．①② C．①②③ D．①②③④【答案】A?！痉治觥坑绊懟喗M機械效率高低的因素主要有動滑輪的重力、提升物體的重力和繩子間的摩擦，據(jù)圖分析確定答案。【解答】解：圖中提升的物體的重力不相同（鉤碼的個數(shù)不相同），但是使用相同的滑輪組，將不同的重物提升相同高度，因此這兩個圖研究的是滑輪組的機械效率與被提升物體重力的關(guān)系；圖中兩滑輪組中動滑輪的重力相同，物體被提升的高度、承重繩子的段數(shù)都相同，所以不是研究滑輪組機械效率與動滑輪的重力、物體被提升的高度、承重繩子的段數(shù)的關(guān)系，故A正確。故選：A。4．（2022?海安市一模）小明在“探究杠桿的機械效率與哪些因素有關(guān)”時，猜想A：可能與懸掛重物位置有關(guān)。猜想B：可能與物體的質(zhì)量有關(guān)。為此設計了以下三個方案：（1）在A處懸掛質(zhì)量不同的鉤碼（2）在A、B兩處懸掛質(zhì)量不同的鉤碼（3）在A、B兩處懸掛質(zhì)量相同的鉤碼。下列說法正確的是（）A．（1）方案能探究猜想A B．（2）方案能探究猜想B C．（3）方案能探究猜想A D．（3）方案能探究猜想B【答案】C?！痉治觥慨斠粋€物理量跟多個影響因素有關(guān)時，我們通常只改變其中的某一個因素，而控制其余的所以因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物影響，這種研究問題的方法叫控制變量法。它是科學探究中的重要思想方法，廣泛地用來研究各種物理現(xiàn)象。如比較運動的快慢、研究斜面的機械效率、研究影響動能大小的因素等。【解答】解：探究杠桿的機械效率與哪些因素有關(guān)時，若探究杠桿的機械效率與懸掛重物位置是否有關(guān)，需控制物體的質(zhì)量不變，所掛位置發(fā)生變化，因此（3）方案能探究猜想A；若探究杠桿的機械效率與物體質(zhì)量是否有關(guān)，需控制所掛物體的位置不變，物體的質(zhì)量發(fā)生變化，因此（2）方案不能探究猜想B。故選：C。5．（春?洪江市期末）如圖所示，甲、乙杠桿的質(zhì)量和長度均相同，機械摩擦不計，分別使用甲、乙杠桿將物體A提升相同的高度，則在工作過程中，甲、乙杠桿的機械效率相比（）A．甲的大 B．乙的大 C．一樣大 D．無法確定【答案】B?！痉治觥渴褂酶軛U提升物體時，克服物體重力做的功是有用功；克服杠桿重力做的功是額外功。在有用功一定時，額外功越大，機械效率越低?！窘獯稹拷猓菏褂酶軛U提升物體時，克服物體重力做的功是有用功，物體A重力一定，提升相同的高度，根據(jù)W＝Gh可知，拉力所做的有用功相比W甲＝W乙；由圖知：使用甲裝置提起物體時，拉力做的功包括兩部分：克服物重、克服杠桿重力；使用乙裝置提起物體時，由于杠桿的重心在O點，所以拉力做的功只要克服物重即可。由η＝知：乙裝置的機械效率更高。故選：B。6．（?如皋市模擬）小明用如圖所示的實驗裝置研究“杠桿的機械效率”。實驗時，將總重為G的鉤碼掛在鐵質(zhì)杠桿上A點，彈簧測力計作用于C點，現(xiàn)豎直向上勻速拉動彈簧測力計，杠桿的機械效率η1；若僅將彈簧測力計移動到B點，仍將鉤碼豎直向上勻速提升h的高度，杠桿的機械效率為η2，則（）A．η2＝η1 B．η2＜η1 C．η2＞η1 D．無法確定【答案】A?！痉治觥吭搶嶒炛锌朔^碼重力做的功為有用功，克服杠桿重力做的功為額外功，總功等于有用功與額外功之和；通過分析有用功、總功和額外功的變化得出機械效率的變化?！窘獯稹拷猓簩椈蓽y力計移動到B點時，仍將鉤碼豎直向上勻速提升的高度，根據(jù)W有用＝Gh知有用功不變；因杠桿的偏轉(zhuǎn)角度不變，杠桿重心上升的高度不變，則由W額＝G杠桿h杠桿可知，克服杠桿重力做的額外功不變，由于有用功和額外功都不變，所以總功也不變，由η＝×100%知機械效率不變，即η2＝η1。故選：A。7．（?荊州模擬）如圖所示，有一斜面長為s、高為h，現(xiàn)用力F沿斜面將重力為G的物體從底端勻速拉到頂端，斜面的機械效率為η。則下列關(guān)于斜面對物體的摩擦力f的表達式中不正確的是（）A．f＝ B．f＝ C．f＝F（1﹣η） D．f＝【答案】A?！痉治觥啃泵嫔献龅挠杏霉椋篧有＝Gh，總功為：W總＝Fs，額外功為：W額＝fs；斜面的機械效率為：η＝，還可以表示為η＝＝＝，據(jù)此可推出摩擦力的表達式?！窘獯稹拷猓河杏霉Γ篧有＝Gh，W總＝Fs，額外功：W額＝fs，由W額＝fs，得：f＝＝＝，故B表達式正確；因為η＝，W總＝W有+W額，所以W額＝W總（1﹣η），即fs＝Fs（1﹣η），則有f＝F（1﹣η），故C表達式正確；總功（拉力做的功）：W總＝W有+W額＝Gh+fs，斜面的機械效率：η＝＝＝，整理可得物體與斜面間的摩擦力：f＝，故D表達式正確。故選：A。二、填空題。8．（?江西模擬）如圖所示，不考慮摩擦，用豎直向上的力F勻速拉動均勻杠桿，使懸掛在O點的重為G的物體緩慢升高，此時杠桿的機械效率為η1；若將力F的作用點由C點向左移動到B點，仍將該物體緩慢升高相同高度時，杠桿的機械效率為η2，則η1＝η2（選填“＞““＜“或“＝”）；在物體被提升的過程中，其重力勢能變大（選填“變大”“變小”或“不變”）?！敬鸢浮浚剑蛔兇??！痉治觥坎豢紤]摩擦，所以有用功是克服物體重力所做的功，額外功是克服杠桿自重所做的功，根據(jù)η＝×100%，即可比較η1與η2的大小關(guān)系；重力勢能指物體由于被舉高而具有的能量?！窘獯稹拷猓翰豢紤]摩擦時，有用功是克服物體重力所做的功，額外功是克服杠桿自重所做的功，將力F的作用點由C點向左移動到B點，仍將該物體緩慢升高相同高度時，有用功和額外功均不變，所以杠桿的總功W總＝W有+W額，總功也保持不變。根據(jù)η＝×100%，可知當有用功和總功均不變時，杠桿的機械效率也不變；重力勢能指物體由于被舉高而具有的能量。所以在物體被提升的過程中，其重力勢能變大。故答案為：＝；變大。9．（?皇姑區(qū)一模）如圖，在斜面上將一個重5N的物體勻速拉到頂端。沿斜面向上的拉力為2N斜面長4m，高1m，斜面的機械效率為62.5%，物體所受的摩擦力為0.75N?！敬鸢浮?2.5%；0.75?！痉治觥浚?）根據(jù)公式W＝FL可求出拉力做的功，即總功；再根據(jù)W＝Gh求出有用功；然后根據(jù)機械效率的計算公式可求出斜面的機械效率η。（2）根據(jù)總功與有用功的差求出額外功，再根據(jù)W額＝fL變形后可求摩擦力f。【解答】解：（1）此過程所做的有用功為：W有＝Gh＝5N×1m＝5J；拉力做的總功為：W總＝FL＝2N×4m＝8J；斜面的機械效率為：η＝＝＝62.5%；（2）此過程所做的額外功為：W額＝W總﹣W有＝8J﹣5J＝3J；由W額＝fL可得物體所受的摩擦力為：f＝＝＝0.75N。故答案為：62.5%；0.75。10．（2022?臨川區(qū)模擬）如圖所示的簡單機械是由固定的斜面和滑輪組成的。若斜面的長L與斜面高h的比值為2，整個機械的效率為80%，則使用該機械將重物沿斜面緩慢拉上的過程中，作用力F與重物所受重力G的之比為5：16。【答案】5：16?！痉治觥坷脠D示裝置，將重物提升做的功為有用功，拉力F做的功為總功；將重物拉到斜面頂端拉力移動的距離為斜面長的2倍，斜面長是斜面高的2倍，據(jù)此求出拉力移動的距離和斜面高的關(guān)系；求出有用功、總功的關(guān)系式，知道該裝置的機械效率，可求拉力F與G的關(guān)系?！窘獯稹拷猓河深}知，使用的是動滑輪，將重物拉到斜面頂端，拉力移動的距離：s＝2L，∵L＝2h，∴s＝4h，使用該裝置做的有用功：W有用＝Gh，使用該裝置做的總功：W總＝Fs＝4Fh，∵η＝＝＝＝80%，∴F：G＝5：16。故答案為：5：16。11．（?白銀一模）小明所在的實驗小組為“探究影響滑輪組的機械效率的因素”，組裝了如圖所示的實驗裝置。已知每個鉤碼重為0.5N，施加在繩子自由端的拉力為0.75N，不計繩重和摩擦，則動滑輪重為0.5N；若增加鉤碼的個數(shù)，則滑輪組的機械效率將變大（選填“變大”、“變小”或“不變”）。【答案】0.5；變大?！痉治觥浚?）根據(jù)圖示滑輪組可知繩子的有效股數(shù)，物體的重力為2個鉤碼的總重力，不計繩重和摩擦，根據(jù)F＝（G+G動）求出動滑輪重；（2）滑輪組的機械效率η＝＝＝＝，據(jù)此得出增加鉤碼的個數(shù)時滑輪組機械效率的變化?！窘獯稹拷猓海?）由圖可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)n＝2，鉤碼的總重力G＝2×0.5N＝1N，不計繩重和摩擦，由F＝（G+G動）可得，動滑輪重：G動＝nF﹣G＝2×0.75N﹣1N＝0.5N；（2）滑輪組的機械效率η＝＝＝＝，據(jù)此可知，若增加鉤碼的個數(shù)，變小，（1+）變小，則滑輪組的機械效率將變大。故答案為：0.5；變大。12．（春?曲阜市期末）如圖所示，用相同的滑輪組裝成甲、乙滑輪組，分別將同一重物在相等的時間內(nèi)提升相同的高度，不計繩重和摩擦，則甲、乙的拉力之比為3：2甲、乙的機械效率之比1：1?！敬鸢浮?：2；1：1?！痉治觥浚?）由滑輪組的結(jié)構(gòu)可知承擔物重的繩子股數(shù)n，不計繩重及摩擦，拉力F＝（G+G動），據(jù)此求出拉力大小之比；（2）把相同的重物勻速提升相同的高度，根據(jù)W有＝G物h可知做的有用功相同；不計繩重及摩擦，利用相同的滑輪和繩子、提升相同的高度，根據(jù)W額＝G動h可知做額外功相同；而總功等于有用功加上額外功，可知利用滑輪組做的總功相同，再根據(jù)效率公式求出兩滑輪組機械效率之比。【解答】解：（1）不計繩重及摩擦，拉力F＝（G物+G動），由圖知，n甲＝2，n乙＝3，所以繩端的拉力分別為：F甲＝（G+G動），F(xiàn)乙＝（G+G動），則甲乙拉力之比F甲：F乙＝（G+G動）：（G+G動）＝3：2；（2）不計繩重及摩擦，動滑輪重相同，提升的物體重和高度相同，由W額＝G動h、W有＝G物h可知，利用滑輪組做的有用功相同、額外功相同，則拉力做的總功相同，由η＝可知，兩滑輪組的機械效率相同，即甲、乙的機械效率之比η甲：η乙＝1：1。故答案為：3：2；1：1。三、實驗探究題。13．（春?市北區(qū)期末）分別用a、b、c實驗裝置測滑輪組的機械效率，裝置如圖。用彈簧測力計豎直向上勻速拉繩子自由端。物理量次數(shù)鉤碼總重G/N鉤碼上升高度h/m測力計示數(shù)F/N測力計移動距離s/m機械效率η74.1%57%360.12.40.383%（1）請將表格補充完整。（2）第2次實驗，有用功為0.4。第3次實驗，總功為0.72。（3）分析表中數(shù)據(jù)可知，第2次實驗數(shù)據(jù)是圖c所示的實驗結(jié)果（填“a”、“b”或“c”）。（4）比較1、3兩次實驗數(shù)據(jù)可知：使用同一滑輪組，所提升物體的重力越大，滑輪組的機械效率較高?！敬鸢浮浚?）74.1%；0.3；（2）0.4；0.72；（3）c；（4）重力越大?！痉治觥浚?）根據(jù)η＝＝×100%求出第1次實驗測得的機械效率；根據(jù)物體的重力判斷出第3此實驗的裝置，根據(jù)s＝nh算出繩子移動的距離；（2）根據(jù)W有用＝Gh算出第2次實驗的有用功；根據(jù)W總＝Fs算出第3次實驗的總功；（3）由表中數(shù)據(jù)，根據(jù)n＝得出第2次實驗繩子的有效段數(shù)，結(jié)合物重回答；（4）比較1、3兩次實驗數(shù)據(jù)的相同量和不同量分析解答。【解答】解：（1）第1次實驗測得的機械效率為：η＝＝×100%＝×100%≈74.1%；由表格數(shù)據(jù)知1、2兩次實驗物體的重力都為4N，第3次實驗物體的重力為6N，由a、b、c圖知ac是2個鉤碼，b是3個鉤碼，所以第3次實驗是由b圖完成的，此時由3段繩子吊著物體，所以s3＝3h＝3×0.1m＝0.3m；（2）第2次實驗，有用功為：W有用2＝G2h2＝4N×0.1m＝0.4J；第3次實驗，總功為：W總3＝F3s3＝2.4N×0.3m＝0.72J；（3）分析表中數(shù)據(jù)可知：第2次實驗繩子的有效段數(shù)：n2＝＝＝5，故是用圖c做的；（4）第1、3次實驗使用同一滑輪組，第3次實驗物體的重力大，機械效率也大，故可以得出：使用同一滑輪組，所提升物體的重力越大，滑輪組的機械效率較高。故答案為：（1）74.1%；0.3；（2）0.4；0.72；（3）c；（4）重力越大。14．（秋?寶應縣期中）用如圖所示的實驗裝置測量杠桿的機械效率。（1）實驗時，彈簧測力計掛在D點，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使掛在杠桿下面的鉤碼緩緩上升。（不考慮摩擦）①實驗中，將兩個相同的鉤碼懸掛在A點，勻速將杠桿拉至圖中虛線位置，彈簧測力計示數(shù)為F，每個鉤碼的質(zhì)量為m，鉤碼上升高度h，彈簧測力計移動距離s，則杠桿的機械效率η1＝。（用字母表示）②若將三個相同的鉤碼懸掛在A點勻速提高時，該杠桿的機械效率為η2，則η2＞η1。（填“＜”“＝”或“＞”）③將同一物體分別懸掛在A、B兩點，勻速使物體提高相同高度時的機械效率分別為ηA和ηB，則ηA＜ηB。（填“＜”“＝”或“＞”）（2）若將同一物體懸掛在A點，彈簧測力計分別掛在C點和D點時，豎直向上勻速使物體提高相同高度時的機械效率分別為ηC和ηD，則ηC＝ηD。（填“＜”、“＝”或“＞”）【答案】（1）①；②＞；③＜；（2）＝?！痉治觥浚?）①對彈簧測力計進行讀數(shù)時，需看清彈簧測力計的分度值，然后根據(jù)指針位置進行讀數(shù)；在實驗中，彈簧測力計向上拉力做的功是總功，克服鉤碼重力做的功是有用功，杠桿的機械效率可以根據(jù)公式η＝來計算。②本實驗中，不考慮摩擦時額外功是由克服杠桿自重做的功，將三個相同的鉤碼懸掛在A點勻速提高時，所做的額外功相同，根據(jù)有用功結(jié)合效率公式得出機械效率的變化。③將同一物體分別懸掛在A、B兩點時，改變了鉤碼重力的力臂，根據(jù)杠桿平衡條件分析，改變了彈簧測力計的拉力，改變了彈簧測力計的拉力做功的多少，改變了機械效率的高低。（2）根據(jù)影響機械效率大小的因素分析。【解答】解：（1）①在實驗過程中，有用功是W有用＝Gh，總功是W總＝Fs，所以杠桿的機械效率是：η＝＝＝；②將三個相同的鉤碼懸掛在A點勻速提高時，所做的額外功相同，有用功增加，即有用功占總功的比值變大，所以此時的機械效率變大，即η2＞η1。③將同一物體由懸掛的A點變?yōu)锽點時，物體的力臂變大，由杠桿的平衡條件可知拉力F變大；杠桿提升的高度減小，額外功減小，因此有用功占總功的比值變大，即杠桿的機械效率變大。（2）若將同一物體懸掛在A點，彈簧測力計分別掛在C點和D點時，豎直向上勻速提高相同高度時，所做的有用功相同，額外功也相同，故總功相同，根據(jù)機械效率公式可知，機械效率相同。故答案為：（1）①；②＞；③＜；（2）＝。15．（秋?啟東市期末）小明用如圖所示裝置探究“斜面的機械效率”。實驗前他有如下猜想：A．斜面的機械效率可能與物體所受的摩擦力有關(guān)；B．斜面的機械效率可能與斜面的傾斜程度有關(guān)。（1）實驗中，沿斜面拉動物體時，應使其做勻速直線運動。（2）下表是小明探究過程中記錄的兩次對比實驗數(shù)據(jù)：次數(shù)物體物重G/N拉升高度h/cm拉力F/N拉動距離s/cm機械效率η/%1木塊6101.20100502小車6120.75120①第2次實驗時斜面的機械效率為80%；②進行這兩次對比實驗是為了研究斜面機械