粤沪九上11.3如何提高机械效率
（共17题）
一、选择题（共11题）
用一个动滑轮提升重物时，做的额外功为 ，若滑轮的机械效率是 ，则做的有用功为
A． B． C． D．
如图所示，拉力 ，物体重力 ，不计绳重和摩擦。若将物体匀速提高 ，以下说法错误的是
A．拉力做的有用功为 B．动滑轮的重力为
C．拉力做的总功为 D．该滑轮组的机械效率为
如图所示，剪刀剪纸的机械效率为 ，这表示
A．若作用在剪刀的动力是 ，则阻力是
B．若作用在剪刀的阻力是 ，则动力是
C．若作用在剪刀的动力做功 ，则有 的功用于剪纸
D．若作用在剪刀的动力做功 ，则有 的功用于剪纸
利用质量相等的滑轮，组装成如图所示的两种方式，将同一重物提升相等高度。若绳重和摩擦不计，下列分析中正确是
A．甲图中绳自由端移动距离较小 B．乙图中绳自由端作用力较小
C．两种方式所做的额外功相等 D．增大提升高度，机械效率都会变大
小红用塑料桶从井中打水；小军把不小心掉进井中的塑料桶打捞上来。在这两个情形中水桶中都有水。那么下列分析中正确的是
A．两个情形中，两人对水做的功都是有用功
B．两个情形中，两人对水做的功都是总功
C．两个情形中，两人对水做的功都是额外功
D．小红对水做的功是有用功，小军对水做的功是额外功
如图所示的滑轮组中，动滑轮重 ，小强用 的拉力 通过该滑轮组匀速拉起重 的物体，物体沿竖直方向上升 。此过程中，额外功和机械效率分别是
A． B． C． D．
如图所示，小冯分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙提升相同高度，所用的拉力分别为 、 ，它们的机械效率分别为 、 。下列判断正确的是（不计绳重与摩擦，滑轮重小于桶重）
A． B． C． D．
一个滑轮组经改进后提高了机械效率，现用它把同一个物体提升相同的高度，则改进后与改进前相比
A．有用功减少，总功减少了 B．总功减少，额外功增加了
C．有用功不变，额外功减少了 D．总功、有用功、额外功均减少了
用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重为 的物体匀速提升 。不计摩擦和绳重，滑轮组的机械效率为 ，则下列选项错误的是
A．拉力大小一定是 B．有用功一定是
C．总功一定是 D．动滑轮重一定是
如图所示，在相同时间内，用大小相同的拉力 把等质量的甲、乙两物体沿斜面 、 从底端匀速拉到斜面顶端。 对物体做功的功率分别为 、 ，机械效率分别为 、 ，下列分析正确的是
A． ， B． ，
C． ， D． ，
用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重为 的物体匀速提升 ，不计摩擦和绳重，滑轮组的机械效率为 ，则下列选项错误的是
A．每个动滑轮重 B．有用功是
C．总功为 D．拉力大小是
二、填空题（共3题）
如图所示，手用 的力直接将物体 匀速提升 ， 做功为 。若借助滑轮组把 匀速提升相同高度，滑轮组机械效率是 ，则 做功为 ； 。
如图甲所示，小明利用滑轮组提升重物，已知重为 的小明臂力为 ，动滑轮重 ，绳子能承受的最大拉力为 ，随着货物重力的增加，小明绘制了滑轮组的机械效率 和物重 的关系图，如图乙所示，请你从滑轮组的使用价值和实际使用情况出发计算 、 。（不计绳重及摩擦，若结果不是整数则保留一位小数）
小黄用图所示的滑轮组经过 的时间，用 的拉力将一个重 的重物提高 ，求此过程：拉力 自由端拉出的距离是 ；小黄所做的有用功是 ；总功是 ；拉力做功的功率是 。
三、综合应用题（共3题）
如图所示为一拉杆旅行箱的示意图。将其视为杠杆， 为支点， 为重心， 为竖直方向， 为拉杆端点。已知箱重为 ， 为 ， 为 。
(1) 图中在 点沿图示方向施加动力 ，箱子静止则动力 的力臂为 ，大小为 。
(2) 使拉杆箱在图示位置静止的最小动力为 。
(3) 生活中，常把箱内较重物品靠近 点摆放，这样使拉杆箱在图示位置静止的最小动力将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
三种功。
(1) 有用功：为了达到目的必须要做的功，用 表示。
额外功：对人们无用但不得不做的功，用 表示。产生额外功的原因： 。
(2) 总功：我们把 与 之和叫总功，用 表示。总功、有用功和额外功的关系可表示为 。
用如图所示的装置来探究滑轮组的机械效率与物重 的关系，改变 ，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出 与 的关系如图乙所示。若不计绳重和摩擦，则：
(1) 此滑轮组动滑轮的重力为 。
(2) 将物重为 的重物提升 ，拉力需要做 的功。
(3) 当 不变，只改变图甲中的绕绳方式，滑轮组的机械效率将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。
答案
一、选择题（共11题）
1. 【答案】C
2. 【答案】A
3. 【答案】D
4. 【答案】C
【解析】A、由图可知，，，提升物体的高度 相同，
根据 可知，绳自由端移动距离 ，故A错误；
B、由题可知，滑轮的重力相同，提升物体的重力也相同，
不计绳重及摩擦，图甲中绳子受的拉力：，
图乙中绳子的拉力 ，所以，，故B错误；
C、不计绳重及摩擦，滑轮重相同，提升物体的高度相同，由 可知两种方式所做额外功相等，故C正确；
D、根据 可知，滑轮组的机械效率与提升的高度无关，当增大提升高度，滑轮组的效率不变，故D错误。
5. 【答案】D
6. 【答案】C
【解析】由图可知，，则绳端移动的距离：
，
拉力做的总功：
，
拉力做的有用功：
，
则额外功：
，故AD错误；
滑轮组的机械效率：
，故B错误、C正确。
故选：C。
7. 【答案】C
【解析】题图甲是定滑轮，使用定滑轮是为了改变用力的方向，但不能省力。题图乙是动滑轮，使用动滑轮可以省力，由滑轮重小于桶重可知甲的拉力大于乙的拉力，故A、B错误；都是将同一桶沙提升相同高度，所做有用功相同，使用动滑轮要克服动滑轮的重力做更多的额外功，所以动滑轮的机械效率更低，即 ，故C正确，D错误。
8. 【答案】C
9. 【答案】A
10. 【答案】A
【解析】已知 ，拉力相同，由 可知，；
根据 ，，时间相同，所以 ；
已知物体的重力不变，斜面的高度不变，故由 可知，将同一物体分别沿斜面 、 以相同的速度从底部匀速拉到顶点所做的有用功相同，；
因为 ，由 可得，。
11. 【答案】D
【解析】由题知，用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组可能有下面两种绕法，
左图 ，右图 ，
对物体做的有用功：
，
由 得总功；
，
则 ；
由于不计绳重和摩擦，，
则动滑轮重 ，
对左图滑轮组，承担物重的绳子股数 ，拉力 的大小：
；
对右图滑轮组，承担物重的绳子股数 ，拉力 的大小：
。
由以上计算可知，对物体做的有用功都是 ，总功都是 ，动滑轮重都是 ，故A、B、C都正确；但拉力不同，故D错。
二、填空题（共3题）
12. 【答案】；
【解析】（1）用 的力直接将物体 匀速提升 ， 做功为 ，即有用功 ；
借助滑轮组把 匀速提升相同高度， 做的功是总功，
由 得 做的功：
；
（2）手用 的力直接将物体 匀速提升时，则拉力 ，
所以
利用滑轮组提升物体时，，则
解得：。
13. 【答案】；
【解析】使用滑轮组时，提升物体的重力需大于等于动滑轮的重力，即 ，不计绳重及摩擦，滑轮组的最小机械效率：；
当拉力等于小明重力时，提升物体的重力最大，由 可得，物体的最大重力：，滑轮组的最大机械效率：
。
14. 【答案】；；；
【解析】由图可知，滑轮组的承重绳子根数 根，则拉力自由端拉出的距离
有用功
总功
拉力做功的功率
。
三、综合应用题（共3题）
15. 【答案】
(1) ；
(2)
(3) 变小
16. 【答案】
(1) 克服机械自重、克服摩擦做功等
(2) 有用功；额外功；
17. 【答案】
(1)
(2)
(3) 不变
【解析】
(1) 由图可知该滑轮组 ，且 时，；
又由题意可知不计绳重和摩擦，故 ，
故 。
(2) 将 的重物提升 时，
有用功 ，
额外功 ，
故拉力需做功 。
(3) 不变时，只改变绕绳方式，在将重物提升 时，有用功与不改变相比均为 ，并不改变，额外功也仍为 ，并不改变，由机械效率的定义式可知机械效率不变。
