【中考一轮复习】2023年中考物理专题卷 12 简单机械—机械效率（有解析）

这是一份【中考一轮复习】2023年中考物理专题卷 12 简单机械—机械效率（有解析），共26页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验探究题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．（2022八下·朝阳期末）如图所示，使用不同的滑轮分别把相同的物体匀速提升相同的高度，拉力之比为F甲：F乙：＝3：2，机械效率分别为η甲、η乙，则（ ）
A．η甲：η乙＝2：3B．η甲：η乙＝3：1
C．η甲：η乙＝3：2D．η甲：η乙＝4：3
2．（2022八下·乐亭期末）如图，在斜面上将一个重6N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为2N，斜面长4m，高1m。下列说法正确的是（ ）
A．运动过程中重物受到三个力的作用
B．运动过程中，拉力做的总功为6J
C．重物受到的摩擦力为0.5N
D．斜面的机械效率为85%
3．（2022·扬州）在测量滑轮组机械效率的活动中，装置如图所示，欲使所测机械效率提高，下列措施可行的是（ ）
A．转轴加润滑油B．增加提升高度
C．增大提升速度D．减小物体质量
4．（2022八下·泰安期末）如图，斜面长3m，高0.6m，建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N，则下列说法正确的是（忽略绳子的重力）（ ）
A．拉力所做的功是300JB．拉力的功率是50W
C．斜面的机械效率是80%D．斜面上的摩擦力是50N
5．（2022·桂林）下列办法中，能提高如图滑轮组机械效率的是（ ）
A．增大摩擦B．增大定滑轮重力
C．增大动滑轮重力D．增大被提升物体重力
6．（2022八下·德阳期末）如图所示是一辆东风牌汽车，其发动机功率为160kW，运送5t的沙石，以5m/s的速度从坡底匀速到达坡顶，已知坡长300m，坡高150m。下列说法正确的是（ ）
A．汽车从斜坡底端到达坡顶的时间是6min
B．汽车做的有用功为9.6×106J
C．汽车上坡做的功为4.8×106J
D．汽车运送沙石的机械效率大约是78%
7．（2022·威海）如图所示，为了把两件相同货物搬运到汽车上，工人用相同材质的木板搭建了AB、CD两个斜面，用沿斜面向上的力将其中一件货物从斜面AB的底端匀速推到顶端，另一件货物用同样的方法沿斜面CD搬运。下列说法正确的是（ ）
A．沿斜面AB推动更省力
B．沿斜面CD推动，工人克服货物重力做的功更多
C．无论利用哪个斜面，工人克服货物重力做功的功率一定相同
D．沿斜面推动货物的过程中，货物的机械能增大
二、多选题
8．（2022八下·浚县期末）如图所示，固定的斜面长为l，高为h，沿斜面向上用拉力F把一个重为G的物体从斜面底端匀速拉到顶端。下列说法正确的是（ ）
A．物体匀速上升时动能不变，重力势能变大
B．物体匀速上升时动能变大，重力势能减小
C．斜面的机械效率为GhFl
D．拉力对物体做的有用功为Fh
9．（2022·肇东模拟）如图所示，斜面长s为1.2m，高h为0.3m，现将重为16N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端，若拉力F为5N，拉力的功率为3W，则下列说法正确的是（ ）
A．物体做的额外功为1J
B．拉力做的有用功为4.8J
C．物体所受摩擦力为1N
D．物体由斜面底端运动到顶端用时2s
10．（2022八下·崂山期末）提高机械效率，能够更充分地发挥机械设备的作用，“测量机械效率”的实验装置如图所示，实验中收集到三次实验数据如下表。实验中每个动滑轮重力相同，忽略摩擦及绳重，下列说法中正确的是（ ）
A．实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计
B．实验中动滑轮重为1N
C．由a、b实验，可知滑轮组的绳子段数越多，机械效率越大
D．根据实验数据可知：该滑轮组的机械效率η与所提升物体的重力G的关系图像如图乙所示
11．（2022八下·讷河期末）如图所示，斜面长s为1.2m、高h为0.3m，现将重为16N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端。若拉力F为5N，拉力的功率为3W，则下列说法中正确的是（ ）
A．斜面的机械效率为80%
B．拉力做的总功为4.8J
C．提升物体所做的有用功为4.8J
D．物体由斜面底端运动到顶端用时2s
三、填空题
12．（2022八下·河口期末）生活中我们看到的残疾人专用通道、盘山公路等都可以看成是斜面，如图所示，将重物从长4m、高1m的斜面底部匀速推上斜面顶端，已知沿斜面所用的推力F是300N，斜面的机械效率是75%，重物的重力是 N。
13．（2022·十堰）如图所示，斜面与水平地面夹角为30°，某快递员用500N的力，将重800N的货物沿斜面匀速推上车厢，不考虑斜面形变，货物所受摩擦力方向沿斜面向 ；斜面的机械效率为 。不改变斜面与地面夹角和货物质量，采用 的方法可以提高斜面的机械效率。
14．（2022·庐阳模拟）如图所示，斜面长为s=2m，高为h=lm。装卸工人用沿斜面向上的拉力F将重1000N的货物从斜面底端匀速拉到顶端，斜面的机械效率为80%，则工人拉力F做的功为 J。
15．（2022八下·汨罗期末）某同学家新房装修时，在地面与窗台间放置一斜木板，将瓷砖沿木板从地面匀速拉上窗台。如图所示，已知窗台高3m，木板长5m，瓷砖重500N，沿斜面所用拉力400N，则做的有用功是 J，做的总功是 J，斜面的机械效率是 %
16．为规范停车秩序，芝罘区交警支队对违停车辆拖移（如图甲所示），工作原理图如图乙所示，当钢绳对车辆施加沿斜面的拉力F为5×103N时，在100s内可将小车A沿斜面底端匀速拉至斜面顶端，已知小车A的质量为1.5t，斜面高为1m，斜面长为5m（不计车长、钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，g取10N/kg）。在小车A由水平路面被拖上救援车的过程中，拉力所做的有用功为 ；整个装置的机械效率为 ；小车A与斜面间的摩擦力为 。
四、实验探究题
17．（2022·江阴模拟）小明在测量滑轮组机械效率实验中，利用滑轮组进行了3次测量，测得数据如表所示。
（1）实验中他应 向上拉动弹簧测力计；
（2）第3次实验测得的机械效率η= %（结果保留一位小数）；
（3）比较1、2两次实验数据可知，同一滑轮组， 越大，机械效率越高，第3次拉力做的额外功与第2次相比 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。
18．（2022·中山模拟）在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，实验小组用如图所示的装置进行了实验，实验数据记录如表所示；
（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做 运动；
（2）如果在第一次实验时，忽略绳重和摩擦，可以计算出动滑轮的重为 N；
（3）第2次实验时所做的有用功为 J，滑轮组的机械效率是 ；
（4）分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物所受重力越 （选填“大”或“小”），滑轮组的机械效率越高；分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度 （选填“有关”或“无关”）；
（5）结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是____。
A．增大绳重
B．减轻动滑轮重
C．加快物体提升的速度
五、计算题
19．（2022八下·麻章期末）小庆用斜面把重物搬运到汽车上，汽车厢底板高度为1米，斜面长度为2米，现用力F沿着斜面把G=1800N的物体匀速拉到车上。若实际拉力为F=1200N，求：
（1）工人师傅做的有用功；
（2）工人师傅做的总功；
（3）此斜面的机械效率；
（4）重物在斜面上受到摩擦力。
20．（2021九上·崇左期末）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。
21．（2022八下·安庆期末）如图所示，斜面长s=2m，高h=0.4m，建筑工人将重G=600N的货物箱用绳子从地面匀速拉到顶端时，沿斜面向上的拉力F=150N。忽略绳子重力。求：
（1）该过程拉力F做的功；
（2）该装置的机械效率；
（3）货物箱在斜面上受的摩擦力大小。
22．（2022八下·颍州期末）工人用平行于斜面向上的500N的推力将重800N的物体匀速推上高1.5m的车厢，所用的斜面长是3m，求：
（1）推力做的功；
（2）斜面的机械效率；
（3）斜面对物体的摩擦力。
23．（2022八下·崂山期末）起重机把质量为0.5×103kg的重物匀速提升了3m，而它的电动机所做的功是3.4×104J，求起重机的机械效率是多少？
六、综合题
24．（2022八下·金平期末）小谢同学用如图所示的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜角度之间的关系。他首先测出木块重，然后用弹簧测力计沿斜面拉动木块，调节斜面倾斜角度的大小多次测量，得到下表所示的数据：
（1）实验前，小谢应先准备好器材，把弹簧测力计 ；实验中，小谢测拉力时要用弹簧测力计平行于斜面拉着木块做 运动，才能够准确读出拉力的大小；
（2）当斜面倾斜角为30°时，弹簧测力计的示数如图所示，则此时拉力F= N；
（3）分析表中的数据，可以得出的探究结论是：其他因素不变的情况下，斜面倾斜角度越 （选填“大”或“小”），斜面越省力，斜面的机械效率越 （选填“高”或“低”）；
（4）若想探究斜面的机械效率与物重的关系，则要保持 不变，斜面的光滑程度不变，只改变物重；
（5）实验完成后，小明没有进行其他操作，根据表中数据计算出，当斜面倾斜角为30°时，木块与斜面间的滑动摩擦力f = N。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】机械效率的大小比较；机械效率的计算
【解析】【解答】将同一物体匀速提升相同的高度，物重和提升的高度均相同，由W=Gh可知，所做的有用功相同，即有用功之比为W1∶W2=1∶1
由图知，甲、乙分别是定滑轮和动滑轮，物体上升的高度为h，则拉力端移动的距离s甲=h，s乙=2h，所以拉力端移动的距离之比为s甲s乙=h2h=12
则总功之比W总1W总2=F甲s1F乙s2=32×12=34
机械效率之比η甲η乙=W1W总1W2W总2=W1W2×W总2W总1=11×43=43
ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据力和距离的乘积，计算做功多少；有用功和总功的比值，计算机械效率。
2．【答案】C
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】A．将物体匀速拉到高处的过程中，物体受到了重力、支持力、摩擦力、拉力共4个力的作用，A不符合题意；
B．运动过程中，拉力做的总功为W总=Fs=2N×4m=8J
B不符合题意；
C．运动过程中，拉力做的有用功W有=Gh=6N×1m=6J
克服重物受到的摩擦力做的额外功为W额=W总-W有=8J-6J=2J
由W额=fs可得，物体受到的摩擦力为f=W额s=2J4m=0.5N
C符合题意；
D．斜面的机械效率为η=W有W总×100%=6J8J×100%=75%
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】斜面上，物体受到了重力、支持力、摩擦力、拉力；根据W=Fs，求出总功；根据W有=Gh、W额=W总-W有及W额=fs，可求出摩擦力；根据η=W有W总×100%，可求出机械效率。
3．【答案】A
【知识点】机械效率的计算；增大或减小机械效率的方法
【解析】【解答】A．转轴加润滑油，减小摩擦力，减小额外功，可以提升滑轮组的机械效率，A符合题意；
B．有3段绳子分担动滑轮和物重，故滑轮组的机械效率为η=W有W总×100%=GhFs×100%=GhF×3h×100%=G3F
与提升高度高度无关，B不符合题意；
C．滑轮组的机械效率与速度无关，C不符合题意；
D．若减小物体的质量，根据η=W有W总×100%=G物hG物h+G动h×100%=G物G物+G动=11+G动G物
可知，滑轮组的机械效率将变小，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据物体的重力和滑轮组的拉力，可以计算机械效率；增大物体的重力、减小动滑轮重力和摩擦力可以提高机械效率。
4．【答案】D
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】A．拉力所做的功W总＝Fs＝150N×3m＝450J
A不符合题意；
B．拉力的功率P＝W总t＝450J6s＝75W
B不符合题意；
C．有用功W有用＝Gh＝500N×0.6m＝300J
斜面的机械效率η＝W有用W总×100%＝300J450J×100%≈66.7%
C不符合题意；
D．额外功W额＝W总﹣W有用＝450J﹣300J＝150J
由W额＝fs可得，物体在斜面上受到的摩擦力f＝W额s＝150J3m＝50N
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据W总＝Fs，求出总功；根据P=Wt，求出功率；根据W有用＝Gh及η=W有W总，求出机械效率；根据W额＝W总﹣W有用及W额＝fs，求出摩擦力。
5．【答案】D
【知识点】增大或减小机械效率的方法
【解析】【解答】A．增大摩擦，会增大额外功在总功所占比值，使机械效率降低，A不符合题意；
B．增大定滑轮重力，不会改变额外功和有用功，即机械效率不变，B不符合题意；
C．增大动滑轮重力，会增大额外功在总功所占比值，使机械效率降低，C不符合题意；
D．增大被提升物体重力，增大有用功在总功所占比值，使机械效率增大，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】减小动滑轮重力、增大物体的重力等，可以提高滑轮组的机械效率。
6．【答案】D
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】A．由题意可知，根据公式v=st可得汽车从斜坡底端到达坡顶的时间为t=sv=300m5m/s=60s=1min
A不符合题意；
B．由题意可知，汽车做的有用功为克服沙石的重力做功，即W有用=Gh=mgh=5×103kg×10N/kg×150m=7.5×106J
B不符合题意；
C．由题意可知，汽车上坡做的功为W总=Pt=1.6×105W×60s=9.6×106J
C不符合题意；
D．因为总功为9.6×106J，有用功为7.5×106J，所以汽车运送沙石的机械效率为η=W有用W总×100%=7.5×106J9.6×106J×100%=78.125%
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据公式v=st可得汽车从斜坡底端到达坡顶的时间；根据W有用=Gh=mgh，求出汽车做的有用功；根据公式W总=Pt，求出汽车上坡做的功；根据公式η=W有用W总×100%，可求出汽车运送沙石的机械效率。
7．【答案】D
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】A．AB、CD两个斜面的高度相同，CD斜面比较长，沿CD斜面推动更省力，A不符合题意；
BC．AB、CD两个斜面的高度相同，货物的重力相同，由W=Gh可知克服货物重力做的功相同，两件货物推到顶端的时间未知，由P=Wt可知工人克服货物重力做功的功率不一定相同，BC不符合题意；
D．沿斜面推动货物的过程中，速度不变，质量不变，动能不变，高度增大，重力势能增大，机械能等于动能和势能之和，所以货物的机械能增大，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】斜面的高度相同，斜面比较长的更省力；由W=Gh可知克服货物重力做的功相同；根据P=Wt，判断功率大小；速度不变，质量不变，动能不变，高度增大，重力势能增大，机械能等于动能和势能之和。
8．【答案】A,C
【知识点】机械效率的计算；斜面的机械效率
【解析】【解答】AB．物体匀速上升时，质量不变，速度不变，则其动能也不变；物体上升时，物体自身所处位置的高度增大，重力势能变大，B不符合题意，A符合题意；
C．由题意可知，该斜面的有用功为Gh，总功为Fl，根据η=W有W总可知，斜面的机械效率η=W有W总=GhFl
C符合题意；
D．由题意可知，物体在重力方向上移动的距离为h，则拉力对物体做的有用功为Gh，D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】质量一定时，速度变大，动能变大，高度变大，重力势能变大；根据物体的重力和高度的乘积计算有用功；拉力和距离的乘积计算总功，有用功和总功的比值， 计算机械效率。
9．【答案】B,C,D
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】拉力做的有用功为W有=Gh=16N×0.3m=4.8J，B正确；
拉力做的总功为W总=Fs=5N×1.2m=6J，则拉力做的额外功为W额=W总-W有=6J-4.8J=1.2J，A错误；
W额=fs，所以摩擦力为f=W额s=，C正确；
有W=Pt可得物体在斜面上运动的时间为t=W总P=6J3W=2s，D正确。
故选BCD。
【分析】拉力做的功是总功，克服物体重力做功是有用功，克服摩擦力做功是额外功。
10．【答案】A,B,D
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】A．实验时应竖直方向匀速拉动弹簧测力计，物体受力才平衡，弹簧测力计示数才能保持不变，A符合题意；
B．由图a知第一次实验中绳子段数n=2，根据F=G+G动n得G动=nF-G=2×1.5N-2N=1N
B符合题意；
C．由图a知第一次实验中绳子段数n=2ηa=W有用W总×100%=GhFs×100%=2N××0.2m×100%=50%
由图b知第二次实验中绳子段数n=3ηb=W有用W总×100%=GhFs×100%=2N××0.3m×100%=50%
经过计算a、b实验机械效率一样大，C不符合题意；
D．忽略摩擦及绳重，根据η=W有用W总=GhGh+G动h=GG+G动=11+G动G
得知物重越大，机械效率越大，所以图乙中η与G的关系是正确的的，D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】实验时应竖直方向匀速拉动弹簧测力计，物体受力才平衡；根据F=G+G动n，求出动滑轮重；机械效率与绳子的段数无关；根据η=W有用W总=GhGh+G动h=GG+G动=11+G动G，判断η与G的关系图像。
11．【答案】A,C,D
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】C．提升物体所做的有用功W有=Gh=16N×0.3m=4.8J
C符合题意；
B．拉力做的总功W总=Fs=5N×1.2m=6J
B不符合题意；
A．斜面的机械效率η=W有用W总×100%=4.8J6J×100%=80%
A符合题意；
D．由P=Wt=Fst=Fv
可得，物体沿斜面运动的速度v=PF=3W5N=0.6m/s
物体由斜面底端运动到顶端的时间t=sv=
D符合题意。
故答案为：ACD。
【分析】根据W有=Gh，求出有用功；根据W总=Fs，求出总功；根据η=W有用W总×100%，求出机械效率；根据P=Wt=Fst=Fv，求出运动时间。
12．【答案】900
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】斜面的机械效率为η=W有W总=GhFs=G×1m300N×4m×100%=75%
解得重物的重力为900N。
【分析】根据物体的重力和高度计算有用功，拉力和斜面长的乘积计算总功，有用功和总功的比值， 计算机械效率，结合已知的机械效率，计算物体的重力。
13．【答案】下；80%；减小木板粗糙程度
【知识点】机械效率的计算；斜面的机械效率
【解析】【解答】货物相对斜面向上运动，所受的斜面的摩擦力沿斜面向下。
如图所示，斜面的长度为l，其高度h=12l
斜面的机械效率η=W有W总=GhFl=G×12lFl=12×800N500N×100%=80%
斜面与地面夹角和货物质量不变，即有用功保持不变，可通过减少额外功来提高斜面的机械效率。为了减少额外功，可减小摩擦力，压力不变时，可通过改变接触面的粗糙程度来改变摩擦，所以可通过减小木板表面的粗糙程度来提高机械效率。
【分析】物体受到的摩擦力和物体的相对运动方向相反；根据物体的重力和高度的乘积计算有用功，利用拉力和距离的乘积计算总功，有用功和总功的比值计算机械效率；减小摩擦力可以提高机械效率。
14．【答案】1250
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】将货物从斜面底端匀速拉到顶端，根据做功的计算公式可得，所做的有用功为W有用=Gh=1000N×1m=1000J
由η=W有W总×100%=80%
可得，拉力做的总功为W总=W有80%=1000J80%=1250J
【分析】利用W有用=Gh求得所做的有用功，由η=W有W总×100%=80%可得拉力做的总功。
15．【答案】1500；2000；75
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】根据有用功的计算公式可得，做的有用功为W有=Gh=500N×3m=1500J
根据总功的计算公式可得，做的总功为W总=Fs=400N×5m=2000J
根据机械效率的计算公式可得，做的斜面的机械效率为η=W有W总×100%=1500J2000J×100%=75%
【分析】根据W有=Gh，求出有用功功；根据W总=Fs，求出总功；根据η=W有W总×100%，求出机械效率。
16．【答案】1.5×104J；60%；2×103N
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】拉力所做的有用功W有=Gh=mgh=1.5×103kg×10N/kg×1m=1.5×104J
总功W总=Fs=5×103N×5m=2.5×104J
机械效率η=W有W总=1.5×104J2.5×104J×100%=60%
额外功W额=W总-W有=2.5×104J-1.5×104J=104J
小车A与斜面间的摩擦力f=W额s=104J5m=2×103N
【分析】根据W有=Gh=mgh，求出有用功；根据W总=Fs及η=W有W总，求出机械效率；根据W额=W总-W有及W额=fs，求出摩擦力。
17．【答案】（1）匀速直线
（2）66.7
（3）物重；增大
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1）实验中他应匀速直线向上拉动弹簧测力计，此时物体处于平衡状态。
（2）第3次实验测得的机械效率η=W有W总=GhFs=4N××0.3m≈66.7%
（3）比较1、2两次实验数据可知，同一滑轮组，随着物重的增大（2N＞1N），机械效率变大（60.6%＞47.6%），即物重越大，机械效率越高。
第2次拉力做的额外功W额外2=W总2-W有用2=F2s2-G2h2=1.1N×0.3m-2N×0.1m=0.33J-0.2J=0.13J
第3次拉力做的额外功W额外3=W总3-W有用3= F3s3-G3h3=2.0N×0.3m-4N×0.1m=0.6J-0.4J=0.2J
所以，第3次拉力做的额外功与第2次相比增大。
【分析】（1）只有在匀速直线拉动时，拉力的大小等于弹簧测力计的示数，才能准确测出拉力的大小。
（2）根据η=W有W总=GhFs计算机械效率。
（3）由第1、2实验数据，找到不变量和改变的量，分析机械效率的影响因素；根据W额=W总-W有=Fs-Gh计算2、3两次实验的额外功的大小比较，根据物重增大，摩擦力变大分析额外功变化的原因。
18．【答案】（1）匀速
（2）0.4
（3）0.4；88.9%
（4）大；无关
（5）B
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做匀速运动。
（2）在第一次实验时，滑轮组的绳子段数 n=sh=30cm10cm=3
忽略绳重和摩擦，可以计算出动滑轮的重 G动＝nF﹣G＝3×0.8N﹣2N＝0.4N
（3）第2次实验时所做的有用功为 W有用＝Gh＝4N×10×10-2m＝0.4J
第2次做的总功 W总＝Fs＝1.5N×30×10-2m＝0.45J
滑轮组的机械效率是 η=W有W总=≈88.9%
（4）分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越大，滑轮组的机械效率越高；分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关。
（5）A．增大绳重，增大了额外功，有用功与总功的比值变小，机械效率变小，A不符合题意。
B．减轻动滑轮重，减小了额外功，有用功与总功的比值变大，机械效率大，B符合题意。
C．由（3）知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关，根据 v=st分析，机械效率与物体提升的速度无关，C不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做匀速运动，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小。
（2）由s=nh可求动滑轮上绳子的段数，忽略绳重和摩擦，根据F= 1n（G+G动）可以计算出动滑轮的重。
（3）根据W有用=Gh得出第2次实验时所做的有用功，根据W总=Fs得出第2次做的总功，根据η=W有用W总求出滑轮组的机械效率；
（4）分析1、2、3次实验的数据得出结论；分析3、4次实验的数据可得出滑轮组的机械效率与钩码上升的高度的关系。
（5）A、增大绳重，增大了额外功，而有用功不变，总功增大，结合滑轮组的机械效率公式分析。
B、减轻动滑轮重，减小了额外功，而有用功不变，总功减小，结合滑轮组的机械效率公式分析。
C、由（4）知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关，根据v= st分析。
19．【答案】（1）解：汽车厢底板高度为1米，G=1800N的物体，工人师傅做的有用功W有=Gh=1800N×1m=1800J
答：工人师傅做的有用功1800J；
（2）解：斜面长度为2米，实际拉力为F=1200N，工人师傅做的总功W总=Fs=1200N×2m=2400J
答：工人师傅做的总功2400J；
（3）解：斜面的机械效率η=W有W总=1800J2400J×100%=75%
答：此斜面的机械效率75%；
（4）解：工人师傅做的额外功W额=W总-W有=2400J-1800J=600J
重物在斜面上受到摩擦力f=W额s=600J2m=300N
答：重物在斜面上受到摩擦力300N。
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【分析】（1）根据公式W=Gh，可求出有用功；
（2）根据公式W=Fs，可求出总功；
（3）根据公式η=W有W总，可求出机械效率；
（4）根据公式f=W总-W有s，可求出摩擦力。
20．【答案】（1）解：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
答：工人推箱子做的有用功是1200J；
（2）解：工人所做的总功W总=FL=500N×3m=1500J
工人所做的总功的功率P=W总t=1500J10s=150W
答：工人所做的总功的功率是150W
（3）解：斜面的机械效率η=W有W总×100%=1200J1500J×100%=80%
答：斜面的机械效率是80%；
（4）解：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f=W额L=300J3m=100N
答：箱子受到的摩擦力是100N。
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【分析】（1）利用W=Gh求出有用功。
（2）利用W=Fs可求出拉力做的功，即总功；再根据P= Wt求出功率。
（3）利用机械效率的计算公式可求出斜面的效率η。
（4）根据总功与有用功的差得出额外功，再根据W额=fs，变形后可求摩擦力f。
21．【答案】（1）解：拉力F做的功W总=Fs=150N×2m=300J
答：该过程拉力F做的功是300J；
（2）解：此过程的有用功为W有=Gh=600N×0.4m=240J
该装置的机械效率η=W有W总=240J300J=80%
答：该装置的机械效率是80%；
（3）解：此过程的额外功W额=W总-W有=300J-240J=60J
摩擦力为f=W额s=60J2m=30N
答：货物箱在斜面上受的摩擦力大小是30N。
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【分析】（1）根据公式W总=Fs，可求出功；
（2）根据公式η=W有W总，可求出效率；
（3）根据公式f=W额s，可求出摩擦力。
22．【答案】（1）解：推力做的功W总 =Fs=500N×3m=1500J
答：推力做的功1500J；
（2）解：克服物体重力做的有用功W有用=Gh=800N×1.5m=1200J
斜面的机械效率η=W有用W总×100%=1200J1500J×100%=80%
答：斜面的机械效率80%；
（3）解：所做的额外功W额 =W总 -W有用 =1500J-1200J=300J
因为W额 =fs，所以斜面对物体的摩擦力f=W额s=300J3m=100N
答：斜面对物体的摩擦力100N。
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【分析】（1）根据公式W=Fs，可求出推力做的功；
（2）根据公式η=W有W总，可求出机械效率；
（3）根据公式f=W额s=W总-W有s，可求出摩擦力。
23．【答案】解：重物的重力为G=mg=0.5×103kg×10N/kg=5×103N
起重机对重物做的有用功为W有用=Gh=5×103N×3m=1.5×104J
已知电动机所做的功（总功）是3.4×104J，则电动机的机械效率为η=W有W总×100%=1.5×104J3.4×104J×100%=44.1%
答：起重机的机械效率是44.1%。
【知识点】机械效率的计算
【解析】【分析】根据G=mg，求出重力；根据W=Gh，求出有用功；根据η=W有W总，求出机械效率。
24．【答案】（1）调零；匀速直线
（2）6
（3）小；低
（4）斜面倾斜角
（5）1
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】（1）实验前，要观察弹簧测力计指针是否指零，把弹簧测力计调零。
实验中，根据二力平衡，弹簧测力计应平行于斜面拉着木块做匀速直线运动，弹簧测力计的示数即为拉力的大小。
（2）如图所示，弹簧测力计的分度值为0.2N，拉力F=6N。
（3）由表中的数据可知，斜面倾斜角越小，斜面越省力，斜面的机械效率越低。
（4）根据物理的控制变量法可知，探究斜面的机械效率与物重的关系，应保持斜面倾斜角、斜面的光滑程度不变，只改变物重。
（5）假设斜面光滑，由功的原理得，沿斜面将物体拉上的力为F'=Ghl=10N×
木块与斜面间的滑动摩擦力f为f=F-F'=6N-5N=1N
【分析】（1）弹簧测力计使用前要调零；为了使拉力等于摩擦力，物体应做匀速直线运动；
（2）看清弹簧测力计的分度值，根据对应刻度读数；
（3）斜面倾斜角越小，斜面越省力，斜面的机械效率越低；
（4）根据物理的控制变量法可知，探究斜面的机械效率与物重的关系，应保持斜面倾斜角、斜面的光滑程度不变；
（5）根据公式F'=Ghl及f=F-F'，求出滑动摩擦力大小。装置
钩码重
N
钩码上升的
高度/m
弹簧测力计
示数/N
绳子自由端移
动的距离/m
a
2
0.1
1.5
0.2
b
2
0.1
1.0
0.3
c
5
0.1
2.0
0.3
次序
钩码的重力G/N
钩码提升高度h/m
拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
1
1
0.1
0.7
0.3
47.6%
2
2
0.1
1.1
0.3
60.6%
3
4
0.1
2.0
0.3

实验
次数
钩码所受的
重力G/N
钩码上升的高度h/cm
拉力
F/N
绳自由端移动的距离s/cm
机械效率
η
1
2
10
0.8
30
83.3%
2
4
10
1.5
30

3
6
10
2.2
30
90.9%
4
6
15
2.2
45
90.9%
斜面倾斜角度θ
木块重G/N
斜面高h/m
斜面长F/N
拉力F/N
有用功W有/J
总功W总/J
机械效率η
15°
10
0.1
0.4
3.6



30°
10
0.2
0.4