人教八下物理 第十二章 机械效率（单元检测）

这是一份人教八下物理 第十二章 机械效率（单元检测），共22页。

人教版八年级物理下册第十二章《简单机械》学科核心素养课时训练（含答案详解）
第十二章《简单机械》单元检测
（内容：人教版八下第十二章《机械效率》 时限：90分钟 总分：100）
一、单选题(共36分)
1．(本题3分)下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是（　　）
A．物体做功越多，功率一定越大
B．机器的功率越小，机械效率一定越低
C．功率不同的机器，做的功一定不相等
D．额外功与总功之比越小，机械效率一定越大
2．(本题3分)为运送物体搭制的斜面如图所示，斜面长为s，高为h，用沿斜面向上的力F把一个重为G的物体由斜面底端以速度v匀速拉到顶端。下列说法中错误的是（　　）

A．整个过程中拉力F所做的有用功
B．整个过程中拉力F所做的总功
C．若斜面的机械效率为η，则拉力
D．若斜面的机械效率为η，则物体与斜面间的摩擦力
3．(本题3分)如图甲所示，用F1将物体A匀速直线拉动一段距离s，若借助如图乙所示装置用F2将物体A在同样的水平面上做匀速直线运动移动相同的距离s，下列说法正确的是（　　）
①图乙中有用功W有＝F1s
②图乙中总功W总＝F2s
③图乙中额外功W额＝3F2s﹣F1s
④图乙中的机械效率η＝

A．只有①和③ B．只有③和④ C．只有①和④ D．只有②和④
4．(本题3分)如图所示甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度．若G1＝G2，所用竖直向上的拉力分别为F1和F2，拉力做功的功率分别为P1和P2，两装置的机械效率分别为η1和η2（忽略绳重和摩擦），则下列选项正确的是

A．F1＞F2 η1＝η2 P1＜P2 B．F1＞F2 η1＝η2 P1＝P2
C．F1＞F2 η1＞η2 P1＝P2 D．F1＜F2 η1＞η2 P1＞P2
5．(本题3分)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杠杆的A、B两处，每次用竖直向上的力让重物匀速上升相同的高度，下列说法正确的是（　　）

A．重物挂在A点时拉力做的有用功多 B．重物挂在B点时拉力做的总功多
C．重物挂在A点时杠杆的机械效率高 D．重物挂在B点时杠杆的机械效率高
6．(本题3分)如图用10N的拉力去拉5N的物体，恰好使物体匀速上升，下列说法中正确的是（　　）

A．没有沿竖直方向向下拉物体时，会使得拉力变大，机械效率变低
B．该滑轮费力，但省距离，它的实质是一个费力杠杆
C．该滑轮的效率只有50%，是由绳重和摩擦导致的
D．若将此滑轮改为动滑轮，可以提高该装置的机械效率
7．(本题3分)下列说法正确的是（　　）
A．用筷子夹菜，筷子是省力杠杆
B．工人用动滑轮匀速提升重物，这样做既省力，也改变施力的方向
C．用同一个滑轮组提升重物，物体越重，机械效率越高
D．火箭加速升空的过程中动能转化为重力势能
8．(本题3分)甲、乙两种机器所做的总功之比是2:3，机械效率之比是3:1，则它们所做的有用功之比（　　）
A．2:3 B．2:1 C．2:9 D．9:2
9．(本题3分)小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，他将两个钩码悬挂在B点，在A点用弹簧测力计保持竖直方向拉动杠杆，使其绕O点匀速缓慢转动，带动钩码上升一定的高度h（不计摩擦）。则（　　）

A．在杠杆转动过程中，弹簧测力计的示数会变小
B．仅将拉力的作用点从A点移到C点，杠杆的机械效率不变
C．仅增加钩码的个数，拉力所做的额外功增大
D．仅将钩码的悬挂点从B点移到C点，拉力做的总功变大
10．(本题3分)汽车上坡，一般都是低挡减速，其原因是（　　）
A．汽车功率一定，减速可以增大牵引力 B．有用功一定，减速能提高机械效率
C．减速上坡，安全第一 D．减速上坡可增大摩擦，防止车下滑
11．(本题3分)如图甲所示的装置，A是重15N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和50N。质量为50kg的小张同学将A提升到高处，施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示，A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦，常数g取10N/kg。下列结论错误的是（　　）


A．此装置最多能匀速运载80N的货物 B．第2s内拉力F的功率为40W
C．动滑轮的重力为9N D．此装置提升重物的最大机械效率为80%
12．(本题3分)扩建工程离不开塔吊．如图塔吊的额定功率38 kW，该“塔吊”正常工作20 s，吊钩吊起总质量为3 t的重物匀速竖起升高10 m（g取10 N/kg），下列说法正确的是

A．塔吊对物体所做功为3×104 J B．塔吊吊钩吊起重物的力一定大于3×104 N
C．塔吊提起该重物的效率是38 kW D．塔吊提起该物体过程中要做的额外功是4.6×105 J
二、填空题(共15分)
13．(本题3分)当你用桶从井中提水时，你对桶做的功是______；如果桶掉进井里，从井捞桶时，桶里带着一些水，这时你对桶做的功是______，对水做的功是______（均选填“总功”、“额外功”或“有用功”）。
14．(本题3分)利用如图所示的滑轮组匀速拉动水平地面上重为30N的物体，拉力F的大小为3N，物体在水平地面上匀速运动时，受到地面对它的摩擦力为4.5N，则A处拉力大小为______N；若拉力F以0.5m/s的速度匀速拉了4s，则拉力F所做的功是______J，此时滑轮组的机械效率是______。

15．(本题3分)如图所示，物体重6N，用滑轮组和弹簧测力计拉着物体匀速向上运动，5s使物体上升3m，动滑轮重为______N，拉力的有用功为______J，此滑轮组的机械效率为______。（不计绳重和摩擦）

16．(本题3分)往车上装重物时，常常用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去，如图所示，工人用斜面，把120kg的重物推到1m高的车上，推力为500N，斜面的机械效率为80%，则斜面长为 _____m，重物受到的摩擦力为 _____N。假设斜面光滑，则需要施加的推力为 _____N。（g取10N/kg）

17．(本题3分)如图，在测滑轮组机械效率实验中，每个钩码完全相同，用同一滑轮组分别将钩码（组）匀速提升相同高度，不计绳重和摩擦，对动滑轮做功是___________（选填“有用功”或“额外功”），滑轮组机械效率η甲________η乙（选填“<”“>”或“=”），由此可知，可以采用_________方法来提高滑轮组的机械效率。

三、实验题(共25分)
18．(本题12分)某小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。

实验次数
钩码重/N
钩码上升的高度/m
绳端的拉力/N
绳端移动的距离/m
机械效率
1
4
0.1
2.7
0.2
74%
2
4
0.1
1.8
0.3
74%
3
8
0.1
3.1
0.3
86%
4
8
0.1
2.5
______
______

（1）实验中应沿______方向缓慢匀速拉动弹簧测力计；
（2）小组同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止时读数，你认为他的想法______（选填“正确”或“不正确”），因为她没有考虑到______对滑轮组机械效率的影响；
（3）用丁图装置进行实验，得出表中第4次实验数据，则表中的两个数据：绳端移动的距离为______m，机械效率为______；
（4）比较3和4两次实验数据可得到的结论是______；
（5）对比甲、乙两图可知滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重、提升相同的物体时，滑轮组的机械效率______；（选填“变大”“变小”或“不变”）
（6）小组同学利用图甲的滑轮组提升相同的物体时，增大物体匀速上升的速度，滑轮组的机械效率______；（选填“变大”“变小”或“不变”）
（7）小明同学分析实验数据时，发现通过比较第2、4次实验数据，也能得出滑轮组机械效率与重物重力的关系。请你对小明同学的观点进行评估______；
（8）另一实验小组用不同质量的动滑轮提升同一物体进行多次实验，并根据所获得的数据绘制出如图所示的图象：

①分析图象可知：被提升物体的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越______（选填“高”或“低”）；
②分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为______N；（忽略绳重和摩擦）
（9）结合所学知识，当动滑轮的重G0相同时，滑轮组的机械效率η与物体重力G的关系可能比较符合的图是______。
A．B．C．D．
19．(本题7分)小明在“探究斜面的机械效率与哪些因素有关”的活动中，提出了以下猜想：
猜想A：斜面的机械效率可能与物体的重力有关；
猜想B：斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关；
猜想C：斜面的机械效率可能与斜面的粗糙程度有关。
实验次数
斜面材料
斜面倾斜
物重G/N
拉力F/N
斜面高度h/m
斜面长度s/m
总功W总/J
有用功W有用/J
斜面机械效率η
1
木板
30°
5
4.2
0.6
1.2
5.04
3
60%
2
木板
30°
3
2.5
0.6
1.2
3
1.8

3
玻璃
30°
3
2.2
0.6
1.2
2.64
1.8
68%
4
木板
42°
3
2.8
0.6
1.2
3.36
2.4
71%

为了验证自己的猜想，小明用木板搭成了如图所示的装置进行探究，记录数据如表所示，根据实验表格，回答下列问题：
（1）在实验过程中，应沿斜面向上______拉动木块；
（2）第2次实验中斜面的机械效率η＝______；
（3）对比实验1、2的数据可以用来验证猜想______（填猜想序号）；对比实验______可以得出斜面的机械效率与斜面的粗糙程度______关；
（4）对比2、4两次实验数据，可初步出的结论是：______；
（5）如果小明要提高此实验斜面的机械效率，可以采用什么方法：______（填一种即可）。

20．(本题6分)小明同学利用如图所示的实验装置探究杠杆的机械效率。请你完成下列问题：

(1)实验过程中，要竖直向上匀速缓慢拉动弹簧测力计，这样做的目的是______；
(2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，小明同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到如表格中所示的两组实验数据：
次数
钩码悬挂点
钩码总重G
钩码运动距离h
拉力F
测力计移动距离s
机械效率
1
A
1.5N
0.10m
0.7N
0.30m
71.4%
2
B
2.0N
0.15m
1.2N
0.30m
83.3%

根据表格中的实验数据可知：使用该杠杆提升钩码做功时，也存在额外功，不计空气阻力，其额外功的主要来源是：①______；②______；
(3)根据表格中的实验数据不能得出：杠杆的机械效率与所挂钩码的重量有关，钩码越重其效率越高的实验结论。其理由是：①______；②______；
(4)小明在上述实验中，如果保持钩码的重量及其悬挂点不变，只将弹簧测力计改为始终垂直杠杆向上匀速拉动，则在钩码不断被提升的过程中，弹簧测力计的示数将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
四、计算题(共24分)
21．(本题10分)如图甲所示底面积为0.2m2，高0.2m的质量均匀的长方体A，放置在水平面上，对地面的压强为6×103Pa；一质量为80kg的工人站在水平地面上，用如图乙所示的滑轮组把A运到高处，工人用大小为F1的竖直拉力拉绳使A以10cm/s的速度匀速上升，这时地面对工人的支持力为N1，工人匀速拉绳的功率为P，滑轮组的机械效率为η1．若工人以相同的功率用大小为F2的竖直拉力拉绳使另一物体B以12.5m/s的速度匀速上升，这是地面对工人的支持力为N2，滑轮组的机械效率为η2．已知N1:N2=3:4，η1:η2=16:15．（g取10N/kg)求：

（1）物体A的密度；
（2）工人拉绳的的功率P；
（3）用滑轮组提升B时滑轮组的机械效率η2．
22．(本题6分)在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化为如图所示的滑轮组。为了尽快疏通道路，交警指挥拖车只用了30s时间，将水平路面质量是1.5t的故障车匀速拖离了现场。若故障车被拖离的速度是5m/s，绳子自由端的拉力F是500N，地面对故障车的摩擦力为车重力的0.08倍。求：
（1）拉力F在30s内所做的功；
（2）拉力F做功的功率；
（3）整个装置的机械效率。

23．(本题8分)在美丽乡村建设中，政府为某村购置一批健身器材。工人在往车上搬运装有健身器材的箱子时，先用长木板搭了一个3m长的斜面，再用推力F=500N把120kg的箱子沿斜面匀速推到1m高的车厢上，用时10s，如图。求：
（1）工人推箱子做的有用功；
（2）工人所做的总功的功率；
（3）斜面的机械效率；
（4）箱子受到的摩擦力。







































参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
A．功率是功与时间的比值，做功多，若时间不确定，则功率大小不能确定，故A错误；
B．机械效率是有用功与总功之比；机械功率是物体在单位时间内做的功，机械效率与机械功率大小没有直接关系，故B错误；
C．由W＝Pt知道，做功多少还受时间的影响，功率不同的机器，做的功可能相等，故C错误；
D．总功包括有用功和额外功，额外功在总功中占比例越小，则有用功在总功中占比例越大，机械效率越高，故D正确。
故选D。
2．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．整个过程中拉力F所做的有用功即是克服物体重力做功，即有用功为

故A正确，不符合题意；
B．整个过程中拉力F所做的总功即是拉力做的功，即总功为

故B错误，符合题意；
C．若斜面的机械效率为η，则
η=×100％=×100％
变换可得

故C正确，不符合题意；
D．整个过程中，额外功即是克服摩擦做功，即额外功为


则总功为
W总=W有+W额=Gh+fs
若斜面的机械效率为η，则
η=×100％=×100％
变换可得物体与斜面间的摩擦力为

故D正确，不符合题意。
故选B。
3．A
【解析】
【详解】
①由题知道，两次物体均在同样的水平面上做匀速直线运动，且物体移动相同的距离s，图乙用的是滑轮组，滑轮组对物体的拉力也等于F1，则图乙中有用功是：W有用＝F1s；故①正确；
②图乙中n＝3，此时拉力端移动的距离是：s′＝3s，
则图乙中的总功是：W总＝F2s′＝F2×3s＝3F2s，故②错；
③图乙中的额外功是：W额＝W总﹣W有＝3F2s﹣F1s，故③正确；
④滑轮组的机械效率是：，故④错误．
4．B
【解析】
【详解】
（1）不计绳重及摩擦，因为拉力F=，n1=2，n2=3
所以绳子受到的拉力分别为：F1=
F2=，G1=G2，故F1>F2；故D错误；
（2）因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额=G轮h，W有用=G物h，所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同；由η=可知，机械效率相同，
η1=η2，故C错误；
又因为所用时间相同，由P=，可知，拉力做功的功率P1=P2，故A错误，B正确．
故选B．
5．D
【解析】
【详解】
A．同一个重物挂在杠杆的A、B两处，每次用竖直向上的力让重物匀速上升相同的高度，做的有用功
W有用=Gh
故在A、B两处人做的有用功相同，故A错误；
BCD．为方便分析，将原图适当放大，由下图可知，在A、B两处提升重物，重物上升同样的高度h时，而杠杆的重心上升的高度关系为
hA＞hB

而克服杠杆重力做的额外功为
W额外=G杆h
故有
W额外A＞W额外B
在A、B两处人做的有用功相同，因总功等于有用功与额外功之和，故
W总A＞W总B
即重物挂在A点时拉力做的总功多，由

可知
ηA <ηB
即重物挂在B点时杠杆的机械效率高，故BC错误，D正确。
故选D。
6．C
【解析】
【详解】
AB．定滑轮的实质是一个等臂杠杆，只能改变力的方向，而不省力，也不省距离，所以没有沿竖直方向向下拉物体时，拉力大小不变，机械效率不变，故AB错误；
C．使用定滑轮时拉力端移动距离
s=h
该定滑轮的机械效率
η==50%
由于使用定滑轮时，要克服绳重和摩擦做额外功，使得定滑轮的机械效率只有50%，故C正确；
D．使用动滑轮与定滑轮相比要多克服动滑轮的重力做功，因此若将此滑轮改为动滑轮，该装置的机械效率降低。故D错误。
故选C。
7．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．使用筷子时，动力臂小于阻力臂，所以筷子是费力杠杆，故A错误；
B．使用动滑轮时，可以省力，但不能改变力的方向，故B错误；
C．利用同一滑轮组提升重物时，其他条件不变，提升的物体越重，有用功越多，有用功在总功中所占的比例越大，机械效率越高，故C正确；
D．火箭加速升空过程中，火箭的动能和势能均增加，所以动能没有转化为重力势能，故D错误。
故选C。
8．B
【解析】
【详解】
由可得

则它们有用功之比为

故选B。
9．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．原来动力臂为OA，阻力臂为OB。在A点用弹簧测力计保持竖直方向拉动杠杆到下图示虚线位置（为分析方便，将图适当放大），阻力的作用点为B′，动力的作用点为A′，阻力大小不变，根据力臂的定义，动力臂OM减小，阻力臂ON变小，如下图所示：

根据三角形ONB′与三角形OMA′相似，所以有

所以动力臂与阻力臂的比值不变，因为阻力不变，根据杠杆的平衡条件知，弹簧测力计的示数应该不变，故A不符合题意；
B．仅将拉力的作用点从A点移到C点，由于将相同的钩码提升相同的高度，有用功不变，额外功也不变，总功不变，故杠杆的机械效率不变，故B符合题意；
C．克服杠杆重力做的功为额外功，仅增加钩码的个数，杠杆重力和杠杆上升的高度不变，拉力所做的额外功不变，故C不符合题意；
D．仅将钩码的悬挂点从B点移到C点，钩码和杠杆还是上升原来的高度，有用功不变；钩码由B到C，上升高度不变，根据数学关系可知，杠杆提升的高度减小，如下图所示：

额外功减小，又因为总功等于额外功与有用功之和，所以拉力做的总功变小，故D不符合题意。
故选B。
10．A
【解析】
【详解】
A．汽车功率一定，根据P=Fv可知，减速可以增大牵引力，故A符合题意；
B．有用功一定，减速是为了增大牵引力，由W=Fs可知其总功也会增大，其机械效率会减小，故B不符合题意；
C．减速上坡的主要目的是为了增大牵引力，故C不符合题意；
D．摩擦力的大小和压力、接触面的粗糙程度有关，在上坡时，压力和接触面的粗糙程度都不变，所以摩擦力不变，故D不符合题意。
故选A。
11．C
【解析】
【详解】
AC．由图丙可知，在1~2s内物体匀速运动，图乙可知，拉力为10N，由图甲知绳子股数n=2，忽略绳重及摩擦，根据，则动滑轮重力为

当拉力最大为50N时，可以拉动物重为

故A正确，不符合题意；C错误，符合题意；
B．由图丙可知，物体A在第2s内上升的速度为，则第2s内绳子自由端的速度为

根据可得第2s内拉力F的功率为

故B正确，不符合题意；
D．由A可知，该装置能提升最大重物为80N，则最大的机械效率为

故D正确，不符合题意。
故选C。
12．D
【解析】
【详解】
A. 塔吊对物体所做功为：
，A错误.
B. 塔吊吊钩吊起重物的力等于3×104 N，B错误.
C. 效率是个比值，应为百分数，C错误.
D. 塔吊提起该物体过程中要做的额外功是4.6×105 J，D正确.
故选D.
13． 无用功 有用功 无用功
【解析】
【分析】
【详解】
[1]有用功与无用功的判断是根据人的目的来判断的，比如用桶从井中提水时，你的目的是提水，故对水做的功是有用功，对桶做的是无用功。
[2][3]而你从井捞桶时，目的是把桶提上来，故对桶做功是有用功，对水做功是无用功。
14． 4.5 6 75%
【解析】
【详解】
[1]因为物体在水平地面上匀速运动，故物体在水平方向上受力平衡，受到地面对它的水平向右的摩擦力为4.5N，所以绳子对它水平向左的拉力大小也为4.5N，故A处拉力大小为4.5N。
[2]拉力F所做的功为
W总=Fs绳=Fvt=3N×0.5m/s×4s=6J
[3]由图可知，滑轮组中绕过动滑轮绳子的股数n=2，则物体移动的距离是

物体在水平地面上匀速运动，克服地面摩擦力做的功为有用功
W有=fs物=4.5N×1m=4.5J
此时滑轮组的机械效率是

15． 1.2 18 83.3%
【解析】
【详解】
[1][2][3]图中弹簧测力计的分度值为0.2N，其示数为2.4N，即拉力的大小为
F＝2.4N
由图可知n＝3，因为不计绳重和摩擦时

所以动滑轮的重力
G动＝nF﹣G＝3×2.4N﹣6N＝1.2N
有用功
W有用＝Gh＝6N×3m＝18J
绳端移动的距离
s＝nh＝3×3m＝9m
拉力做的总功
W总＝Fs＝2.4N×9m＝21.6J
滑轮组的机械效率

16． 3 100 400
【解析】
【详解】
（1）工人所做的有用功
W有用=Gh=mgh=120kg×10N/kg×1m=1200J
由可得总功


由W总=Fs可得斜面长

（2）推力做的额外功
W额=W总-W有用=1500J-1200J=300J
由W额=fs可得重物受到的摩擦力

（3）若斜面光滑，利用斜面不做额外功，工人做的总功等于有用功
W总'=W有用=1200J
由W总'=F's得推力

17． 额外功 < 增加所提的物体的重力
【解析】
【详解】
[1]对人们有用的功是有用功，对人们没有用但又不得不做的功是额外功，不计绳重和摩擦，对动滑轮做功是额外功。
[2]由图可知
G甲＜G乙
将钩码（组）匀速提升相同高度，由公式W有用=Gh可知有用功
W甲＜W乙
两次所做的额外功相等，即
W甲额外=W乙额外
由公式

可知，所做的有用功越大，其机械效率越大，即
η甲＜η乙
[3]额外功相同，物体的重力越大，则机械效率越大，故增加物重可以提高机械效率。
18． 竖直 不正确 摩擦 0.4 80% 见解析 不变 不变 见解析 低 12 B
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使钩码上升，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小。
（2）[2][3]他的想法不正确，若在静止时读数，测力计没有测出绳子与滑轮间的摩擦，测得的拉力偏小，即没有考虑到摩擦对滑轮组机械效率的影响。
（3）[4][5]根据表中数据可知，第4次实验数中，提起物重的绳子股数n=4，物体上升的高度h=0.1m，绳端移动距离s=0.4m，机械效率

（4）[6]通过比较3、4两次实验是分别用丙丁装置完成的，丁装置中有2个动滑轮，动滑轮重力大于丙中动滑轮的重力，而实验提起物体的重力相同，第4次实验的机械效率小于第3次实验的机械效率，故得出的结论是：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越轻，滑轮组机械效率越高。
（5）[7]通过比较甲、乙两图实验数据可知，钩码的重力相同，提升的高度相同，连接动滑轮绳子的段数不同，机械效率相同，因此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重、提升相同的物体时，滑轮组的机械效率不变。
（6）[8]增大物体匀速上升的速度，绳子自由端的拉力没有增大，总功和有用功都没有变化，滑轮组的机械效率不变。
（7）[9]小明同学的观点是错误的，第2、4次实验数据中，物重不同，动滑轮自重也不同，多个变量不同，不能进行比较。
（8）[10]由图可知，物重相同是时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。
[11]由图中A点可知

解得
G=12N
（9）[12]由第8小题可知，当动滑轮重一定时，物重越大，滑轮组的机械效率越高，但不成正比，故选B。
19． 匀速 60% A 2、3 有 在物体的重力、斜面的粗糙程度相同，倾角越大，斜面的机械效率越高 让接触面变光滑或增大斜面的倾角
【解析】
【详解】
（1）[1]为了保证弹簧测力计的示数稳定，应沿斜面向上匀速拉动木块。
（2）[2]根据得，第2次实验

根据得，斜面的机械效率为

（3）[3]对比实验1、2数据发现，控制的是斜面的倾角、斜面的粗糙程度相同，改变物体的重力，是探究斜面的机械效率可能与物体的重力有关，即验证猜想A。
[4][5]要探究斜面的机械效率与斜面的粗糙程度是否有关，需要控制物体的重力、斜面的倾角相同，改变粗糙程度，实验2、3符合要求，由表格数据知玻璃表面光滑，斜面的机械效率高，故可以得出斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关。
（4）[6]对比实验2、4数据发现，控制的是物体的重力、斜面的粗糙程度相同，改变斜面的倾角，且倾角越大，斜面的机械效率越高，故可以得出在物体的重力、斜面的粗糙程度相同，倾角越大，斜面的机械效率越高。
（5）[7]由（3）（4）知，斜面的机械效率与斜面的粗糙程度以及斜面的倾角有关，且斜面越光滑、倾角越大，机械效率越高，所以要提高此实验斜面的机械效率，可以让接触面变光滑，也可以增大斜面的倾角。
20． 使弹簧测力计的示数等于作用在杠杆上的拉力 克服杠杆的重力做功 杠杆支点与杠杆摩擦阻力做功 两次实验钩码没有挂在同一位置 只凭一次实验数据做出结论具有偶然性，不具普遍性 变大
【解析】
【详解】
(1)[1]实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使弹簧测力计的示数和作用在杠杆上的拉力相等。
(2)①[2]克服杠杆的重力做功。
②[3]克服支点与杠杆的摩擦阻力做功。
(3)①[4]分析机械效率的影响因素采用控制变量法，研究提起的物重与机械效率的关系时，应保持位置不变。
②[5]应进行多次实验，分析多组数据，才能得出正确结论，只凭一次实验数据做出结论具有偶然性，不具普遍性。
(4)[6]如果保持钩码的重量及其悬挂点不变，只将弹簧测力计改为始终垂直杠杆向上匀速拉动，拉力的力臂不变，钩码所受的重力不变，阻力力臂变大，由杠杆平衡条件知，拉力将变大。
21．（1）3×103 kg/ m3；（2）150W；（3）75%
【解析】
【详解】
试题分析：（1）物体A对地面的压力为F压=pS=6×103Pa×0.2m2=1200N，所以物体A的重力G=F压=1200N，物体A的质量为mA=G/g=1200N/10N/kg=120kg，物体A的体积为V=sh=0.2m2×0.2m="0.04" m3，所以物体A的密度为ρ=mA/V=120kg/0.04 m3=3×103 kg/ m3；（2）对工人有：F+N=m人g=800N，即有：N1=800-F1，N2=800-F2，又已知：N1：N2=3：4，得：4F1-3F2=800-----①，提A、B时功率相等：F1V1=F2V2，即有：F1：F2=5：4-------②，由①②解得：F1=500N，F2=400N，工人拉绳的功P= F1V1=500N×3×0.1m/s=150W；（3）机械效率η=Gh/3Fh，又因为η1：η2=16：15，可得：η2=15/16η1="15/16" G1h/3F1h=（15/16）×（1200/1500）=75%．
【考点定位】滑轮组的有关计算； 力学综合计算
22．（1）2.25×105J；（2）7500W；（3）80%
【解析】
【详解】
解：（1）由可得故障车被拖离的距离
s车＝v车t＝5m/s×30s＝150m
由图可知，滑轮组绳子的有效股数n＝3，因此拉力端移动的距离
s＝ns物＝3×150m＝450m
拉力做的总功
W总＝Fs＝500N×450m＝2.25×105J
（2）拉力F做功的功率

（3）地面对故障车的摩擦力
f＝0.08G＝0.08mg＝0.08×1.5×103kg×10N/kg＝1200N
拉力所做的有用功
W有＝fs＝1200N×150m＝1.8×105J
整个装置的机械效率

答：（1）拉力F在30s内所做的功为2.25×105J；
（2）拉力F做功的功率为7500W；
（3）整个装置的机械效率为80%。
23．（1）1200J；（2）150W；（3）80%；（4）100N。
【解析】
【详解】
解：（1）箱子的重力
G=mg=120kg×10N/kg=1200N
工人推箱子做的有用功
W有=Gh=1200N×1m=1200J
（2）工人所做的总功
W总=FL=500N×3m=1500J
工人所做的总功的功率

（3）斜面的机械效率

（4）工人所做的额外功
W额=W总-W有=1500J-1200J=300J
箱子受到的摩擦力

答：（1）工人推箱子做的有用功是1200J；
（2）工人所做的总功的功率是150W；
（3）斜面的机械效率是80%；
（4）箱子受到的摩擦力是100N。