第5课 机械效率（解析版）

第5课机械效率学习目标学习目标知道有用功、额外功、总功；理解机械效率定义、大小范围、表示方法、公式、影响因素；知道有用功、额外功、总功关系式；理解机械效率的计算及公式。机械效率只是反应有用功和总功的比值，和做功多少、做功的距离、省力费力、做功快慢等因素无关；了解杠杆、滑轮(组)、斜面等简单机械效率的影响因素；002预习导学功的原理：使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功，也就是使用任何机械都不省功。

在理想情况下，使用机械所做的功等于不使用机械所作的功。

在实际情况中，使用机械所做的功大于不使用机械所作的功。有用功：为了达到某一目的而必须做的功。如提沙子上楼时对沙子做的功就是有用功。利用机械工作时对工作目的物做的功叫有用功。公式：W有用＝Gh(提升重物)=W总－W额=ηW总；斜面：W有用=Gh。额外功：对人们完成某件事情来说没有用，但又不得不做的功，如提沙子上楼时对桶、滑轮等做的功就是额外功。公式：W额=W总－W有用=G动h(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)；斜面：W额=fL。额外功产生的主要原因：提升重物时，克服机械自重、容器自重等所做的功，以及克服机械的摩擦所做的功。总功：使用机械时，动力做的功，例如：用桶从井中打水。由于工作目的是水，所以对水做的功是有用功，对桶做的功是额外功，人在整个提水过程中做的功是总功。公式：W总=W有用＋W额=Fs=W有用／η。机械效率：物理学中，将有用功与总功的比值称为机械效率。公式：η=×100％η是一个没有单位的量，常用百分数表示。需要注意的几个问题：机械效率只有大小没有单位；由于有用功总小于总功，所以机械效率总小于1，通常用百分数表示；机械效率是标志机械做功性能的好坏的物理量之一，机械效率越高，做的有用功占总功的比例就越大这个机械的做功性能就越好。计算机械效率的各种变形式.在竖直方向上提升物体,η＝＝＝＝(对于杠杆:n＝s/h＝；对于滑轮组:n＝s/h,s为动力移动的距离,h为物体提升的高度)注:若只计动滑轮的重,则F＝(G+G轮)/n,机械效率η还可等于,即η＝.在水平方向上拉动物体,η＝＝(s物为物体移动的距离,s动力为拉力移动的距离)机械效率与功率的区别功率是表示机械做功的快慢,功率大只表示机械做功快；机械效率是表示机械对总功利用率高低的物理量,效率高只表示机械对总功的利用率高.因此,功率大的机械不一定机械效率高,如内燃机车的功率是4210W,但它的效率只有30—40%；而机械效率高的机械,它的功率不一定就大,如儿童玩具汽车的电动机效率可达80%,但功率只有几瓦.机械效率的高低与机械是否省力无内在联系,不能认为越省力的机械效率就越高.003探究提升知识点一：有用功、额外功、总功有用功：对人们有用的功，等于直接用手对重物所做的功(Gh)。公式：W有用＝Gh(提升重物)=W总－W额=ηW总。额外功：并非我们需要但又不得不做的功。公式：W额=W总－W有用=G动h(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)。总功：有用功加额外功或动力所做的功。公式：W总=W有用＋W额=Fs=W有用／η。【探究重点】总功也可以认为是人们使用机械时实际做的功。，式中是作用在机械上的动力，是动力通过的距离。【例题精讲】（2023·天津部分区二模）某建筑工地上，工人用滑轮组和桶组成的装置将水泥从地面匀速运至距地面高为的楼层，如图所示。若工人所用拉力为，水泥重为，桶重为，动滑轮重为，不计绳重和摩擦，此过程中该装置的机械效率为，则下列关系正确的是（）A．拉力 B．有用功C．总功 D．机㭜效率为【答案】BCD【解析】将水泥从地面匀速运至距地面高为h的楼层，如图所示。若工人所用拉力为F，水泥重为G0，桶重为G1，动滑轮重为G2，不计绳重和摩擦，此过程中该装置的机械效率为η，根据滑轮组承重绳子段数与绳端拉力的关系可知，根据有用功公式，有用功为，由于不计绳重和摩擦，总功为，机械效率为，故A错误，BCD正确。故选BCD。【巩固训练】（2022·甘肃兰州·一模）利用如图所示的滑轮组，在5s内将重100N的物体匀速提升1m。动滑轮重20N，不计绳重与摩擦，下列说法正确的是（）A．滑轮组所做的有用功120JB．滑轮组所做的总功180JC．滑轮组的机械效率为66.7%D．滑轮组中绳子自由端的拉力的功率为24W【答案】D【解析】A．滑轮组做的有用功为克服重力做的功W有=Gh=100N×1m=100J故A错误；B．滑轮组做的总功为拉力做的功，因为与动滑轮连接的绳子有3股，且不计绳重和摩擦，所以拉力绳子自由端移动的距离s=3h=3×1m=3m则拉力做的总功W总=Fs=40N×3m=120J故B错误；C．由效率公式，得故C错误；D．绳子自由端移动的速度则拉力的功率P=Fv=40N×0.6m/s=24W故D正确。故选D。知识点二：杠杆机械效率【探究重点】注意杠杆阻力作用点移动距离、动力移动距离对功计算的影响W有用=Gh；W总=Fs；W额=W总－W有用；【例题精讲】小明在探究杠杆的平衡条件的实验中，以杠杆中点为支点。（1）在调节杠杆平衡时，小明发现杠杆右端低左端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向_____（左/右）调节；（2）杠杆不处于水平位置能否平衡？小海和小红意见不同，小海认为能平衡，于是他每次让杠杆倾斜时静止，这样实验也得出了同样的杠杆平衡条件；小海认为杠杆平衡不一定是水平的，这种说法对吗？_____（对/错），小红仔细研究后发现自己的在水平位置实验的方案比小海好，请你说出小红的理由：_____；（3）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因可能是：_____；（4）如图，不计摩擦，若将钩码移动到B点，仍将它匀速提升h的高度，杠杆的机械效率η将_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】左对便于测量力臂杠杆自重对实验的影响变大【解析】（1）[1]杠杆右端低左端高，说明右侧偏重，要使它在水平位置平衡，应将平衡螺母向左调节。（2）[2][3]杠杆平衡是指：杠杆处于静止或匀速转动状态，小海的做法，杠杆每次静止，所以也是对的。而我们平时实验时都是让杠杆在水平位置平衡，因为杠杆水平时，重力与杠杆垂直，而力臂等于支点到力的作用线的距离，所以力臂可以从杠杆刻度上直接读出，即好处是便于测量力臂．所以小红的方案好。（3）[4]用如图装置实验时，杠杆重心和支点没有重合，杠杆的自重不可忽略，杠杆的自重相当于阻力作用，对杠杆平衡产生影响，所以得不到正确的结果。（4）[5]将钩码移动到B点时，阻力臂增大，所以提升相同高度时，有用功不变，但动力提升的高度减小，且额外功为提升杠杆做的功，所以额外功减小，根据，当有用功不变，额外功减小时，机械效率会增大。【巩固训练】小明用如图所示的实验装置探究“杠杆的机械效率”．实验时，将总重为G的钩码挂在杠杆A处，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高度为h，弹簧测力计的示数为F，其移动的距离为s，则杠杆的机械效率η＝________(用题中给出的物理量表示)．若将钩码移动到B点，仍将它匀速提升h的高度，则弹簧测力计的示数F′________(选填“＞”“＝”或“＜”)F，杠杆的机械效率η′________(选填“＞”“＝”或“＜”)η.【答案】＞＞【解析】将总重为G的钩码挂在杠杆A处，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高度为h，弹簧测力计的示数为F，其移动的距离为s，则有用功为：；拉力做的总功为：；所以杠杆的机械效率为：；若将钩码移动到B点，则阻力臂增大，而阻力和动力臂不变，根据可知，动力应增大，即弹簧测力计的示数F′＞F；若仍将它匀速提升h的高度，有用功不变，由于阻力臂增大，拉力移动的距离将变小，则提升动滑轮所做的额外将减小，效率会提高，所以此时杠杆的机械效率η′＞η．点睛：重点理解机械效率为有用功与总功的比，有用功不变，当额外功减小时，总功减小，所以机械效率会提高．知识点三：滑轮组机械效率【探究重点】滑轮组的机械效率(不计滑轮重以及摩擦时)滑轮组(竖直方向提升物体)：(G为物重，h为物体提升高度，F为拉力，S为绳子自由端走的距离)

滑轮组(水平方向拉动物体)：(f为摩擦力，l为物体移动距离，F为拉力，S为绳子自由端走的距离)

【例题精讲】（2023·安徽合肥·统考三模）用图示的滑轮组将重物竖直向上匀速提升0.3m，拉力F的大小为3N，若该过程中滑轮组的机械效率为80%，则重物的重力为______N。

【答案】7.2【解析】由图可知，有效绳子的段数n=3，因为所以【巩固训练】（2023·重庆·重庆市育才中学校考三模）如图所示，用滑轮组提升重物时，将重210N的物体在5s内匀速提升了2m，已知动滑轮重为90N（不计绳重和摩擦），则提升重物的过程中，下列说法中正确的是（）

A．滑轮组的机械效率为70% B．绳子自由端移动的距离是4mC．提升物体的过程中，额外功为540J D．绳子自由端拉力F的功率为60W【答案】A【解析】A．滑轮组的机械效率为故A正确；B．根据s＝nh可求出出绳子自由端移动的距离为故B错误；C．提升物体的过程中，额外功为故C错误；D．由图可知，绳子自由端拉力做的总功为绳子自由端拉力F的功率为故D错误。故选A。知识点四：斜面机械效率【探究重点】斜面的机械效率：(h为斜面高，S为斜面长，G为物重，F为沿斜面对物体的拉力)【例题精讲】（2023·河南洛阳·统考三模）如图所示，某商场要把同一种货物搬运到同一辆汽车上，可采用甲、乙两种不同的方式，下列说法中正确的（）

A．甲图所用方法克服货物重力做功多B．甲图所用方法比乙图所用方法机械效率高C．甲图中，所搭斜面越长机械效率越高D．甲图中，所搭斜面越长越省力【答案】D【解析】A．将同一货物搬运到同一辆汽车上时，货物的重力和搬运的高度相同，根据W=Gh可知，两种方法克服货物重力做的功相同，故A错误；BC．机械效率是有用功和总功的比值。甲图的斜面就是一种简单机械，与不使用简单机械的乙图相比，多了克服摩擦做的额外功，所以甲图的机械效率是更低的；如果斜面越长，克服摩擦做的额外功就越多，机械效率越低，故BC错误；D．使用斜面的好处是可以省力，在斜面高一定时，斜面越长越省力，故D正确。故选D。【巩固训练】（2023·安徽合肥·统考三模）斜面上将一个重600N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力F=400N，拉动的距离s=4.5m，提升高度h=1.8m。则该斜面的机械效率为___________。

【答案】60%【解析】拉力所做的总功W总=Fs=400N×4.5m=1800J提升物体所做的有用功W有=Gh=600N×1.8m=1080J该斜面的机械效率知识点五：机械效率实验【探究重点】任何机械，机械效率都不可能达到100%；影响机械效率大小的因素是滑轮自重、摩擦阻力、空气阻力等；【例题精讲】（2022·江苏省锡山高级中学实验学校一模）小聪在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N，测得的数据如表：次数钩码总重G/N钩码上升的高度h/m测力计示数F/N测力计移动距离s/m机械效率η/%140.11.80.374.1260.12.40.3340.11.40.557.1440.21.41.057.1（1）在实验中，测绳端拉力大小时，应使弹簧测力计竖直向上________状态进行读数（选填“缓慢拉动”或“静止”）。（2）分析表中数据可知：第3次和第________次实验是按丙图装置测机械效率的，分析以上两组实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度________。（3）请你帮助小聪计算出第2次滑轮组的机械效率为________%（保留1位小数），在第2次实验中，拉力F所做的额外功为________J。（4）根据实验数据推测，使用图丙滑轮组将重6N的物体匀速提升0.1m，此时滑轮组的机械效率可能为________（只填序号）。A．52.2%B．57.1%C．64.3%D．83.3%【答案】

缓慢拉动

4

无关

83.3

0.12

C【解析】(1)[1]考虑变化运动对装置运行的影响，应该在缓慢拉动时读数。(2)[2]丙装置中有5段绳子与动滑轮接触，故其在工作时，绳子自由端移动的距离是物体上升距离的5倍。读数据表可以知道，第3次和第4次是测量丙装置的机械效率的。[3]第3、4两组数据，物体上升的高度不同，但滑轮组的机械效率相同，这说明滑轮组的机械效率与物体上升的高度无关。(3)[4]第2次实验时，测得的机械效率为[5]第2次实验拉力所做的额外功为(4)[6]AB．物重增加了，在提升高度相同的情况下，有用功增加了，故滑轮组的机械效率要增大。故AB不符合题意；CD．第2次实验中，同样是把6N重的物体提升0.1m，而被提升的动滑轮只有1个，机械效率是83.3%；而现在也把6N重的物体提升0.1m，被提升的动滑轮有2个，相对来讲额外功要多一些，机械效率是达不到83.3%的。故C符合题意，D不符合题意。故选C。【巩固训练】用如图所示的实验装置探究滑轮组的机械效率，下列说法正确的是()A．实验时弹簧测力计可以在静止时读数B．实验时不用刻度尺也可以测量出滑轮组的机械效率C．滑轮组的机械效率与动滑轮重力的大小无关D．同一滑轮组的机械效率随所挂钩码的重力增大而增大，最终可以达到100%【答案】B【解析】A．若弹簧测力计在静止时读数，则没有测量出绳子与滑轮间的摩擦，拉力偏小，总功偏小，根据，此时所测的机械效率偏大，则该方法是错误的，故A错误；B．由图示知，滑轮组承重绳子为3根，因s=3h，则滑轮组的机械效率所以实验中可以不测量h和s，即刻度尺可以不用，故B正确；C．在物重和提升高度都一定时，动滑轮越重，克服滑轮重力做的额外功越多，有用功在总功中所占的比例减小，机械效率降低，即滑轮组的机械效率高低与动滑轮重力大小有关，故C错误；D．使用滑轮组时不可避免地要克服动滑轮重力做额外功，使得有用功小于总功，机械效率不会达到100%，故D错误。故选B。知识点三：增大或减小机械效率的方法为了表示有用功在总功中所占的比例，物理学中引入了机械效率，它等于有用功W有用与总功W总之比，符号为η。公式为，式中η表示机械效率，它是一个百分数。η的值越大，表明有用功在总功中所占的比例越大，做功的效率越高。η的值总小于100%，由于机械本身的摩擦力或重力不可能为零，所以额外功总是存在的，即有用功总是小于总功。【探究重点】机械效率是有用功在总功中所占的比例，其大小是由有用功和总功共同决定的，在比较机械效率大小时，可采用控制变量法，相同时，越大，越小；相同时，越大，越大。判断有用功和额外功，必须抓住工作的目的，为达到目的必须做的功就是有用功，但对我们没有用而不得不做的功就是额外功。并要注意工作目改变了，有用功和额外功也要发生变化。提高机械的机械效率的方法：改进机械结构，尽量减小机械自重，合理使用机械，按规定进行保养以减小摩擦。【例题精讲】（2023·上海奉贤二模）如图所示，重为10牛的物体A在拉力F的作用下匀速上升2米，滑轮重及摩擦不计，在此过程中拉力F的大小为_________牛，所做的功为_________焦，物体A的机械能_________（选填“增大”“不变”或“减小”）。【答案】520增大【解析】不计滑轮重与摩擦时，动滑轮可省一半的力，拉力大小由图可知，动滑轮上的绳子段数n=2，绳子自由端移动的距离s=nh=2×2m=4m，拉力所做的功W=Fs=5N×4m=20J重为10牛的物体A在拉力F的作用下匀速上升2米，物体质量不变，高度增加，故重力势能增大，速度不变，动能大小不变，所以机械能增大。【巩固训练】(2022·山东菏泽·中考真题)如图所示，在快递仓库内工人把重为600N的货物用滑轮组以0.2m/s的速度匀速提升，忽略摩擦及绳重，该过程中滑轮组的机械效率为80%，则()A．工人所用的拉力为200NB．动滑轮的重力为100NC．拉力的功率为150WD．提升重力不同的货物时，此滑轮组机械效率不变【答案】C【解析】A．由图可知绳子的有效段数n=3，滑轮组的机械效率工人所用的拉力为故A不符合题意；B．忽略摩擦及绳重，作用在绳子自由端的拉力为动滑轮重G动=3F-G=3×250N-600N=150N故B不符合题意；C．拉力F的功率即P=Fv=Fnv物=250N×3×0.2m/s=150W故C符合题意；D．忽略摩擦及绳重，克服动滑轮的重力做的功为额外功的唯一来源，故滑轮组机械效率为G动保持不变，提升重力不同的货物时，此滑轮组机械效率发生变化，故D不符合题意。故选C。00601强化训练（2022·福建泉州·二模）如图，用相同的滑轮组将重分别为G1和G2的物体匀速提升相同高度，所用的拉力分别是和，机械效率分别是和。若G1>G2，不计绳重及摩擦，则（）A．， B．，C．， D．，【答案】A【解析】同一滑轮组绳的有效股数n相同，动滑轮重相同，若不计绳重与摩擦的影响，由可知，提升物体的重力越大，所用的拉力越大，由G1＞G2可知，两次所用的拉力的关系为F1＞F2，滑轮组的机械效率为提升物体的重力越大，滑轮组的机械效率越大，所以，两次滑轮组机械效率的关系为η1＞η2，故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。(2020·安徽)如图所示，工人沿斜面用一定大小的力F把一重为600N的物体从斜面底部匀速推到顶部(不考虑物体的大小)。已知斜面长L=3m，高h=1.5m。若该过程中斜面的效率为60%，力F所做的功为________J。【答案】1500【解析】工人所做的有用功为W有=Gh=600N×1.5m=900J由得（2021·陕西榆林·八年级期末）在"探究影响滑轮组机械效率因素"的实验中，康维佳用滑轮组做了3组实验，实验数据记录如下：序号钩码重/N动滑轮重/N钩码上升高度/m拉力/N测力计移动距离/m机械效率131.20.11.40.371.4%230.60.11.20.383.3%360.60.12.20.3（1）根据实验数据请在图中完成滑轮组的绕线______；（2）实验过程中，应竖直向上______拉动绳子自由端的弹簧测力计；（3）在进行第3组数据测量时，滑轮组的机械效率为______；（4）分析表中数据可知，同一滑轮组，物重______，滑轮组的机械效率越高，影响该滑轮组机械效率的因素还有______（写出一个）；（5）在进行第2组数据测量时，物体上升的速度为0.1m/s，则拉力F的功率为______W，滑轮组做的额外功为______J。【答案】

匀速

90.9%

越重

动滑轮重

0.36

0.06【解析】（1）[1]根据实验数据可知，绳子自由端移动距离是物体上升高度的3倍，则有三段绳子拉着动滑轮，绳子从动滑轮的挂钩开始依次绕过定滑轮和动滑轮，如下图所示（2）[2]实验中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使钩码匀速上升。（3）[3]滑轮组的机械效率滑轮组的机械效率90.9%。（4）[4]通过2、3次实验数据可知，两次实验所用滑轮组相同，提升物体越重，滑轮组机械效率越高，所以可以得到结论，同一滑轮组，物重越重，滑轮组的机械效率越高。[5]通过1、2次实验数据可知，滑轮组机械效率还与动滑轮重有关，提升相同的重物，动滑轮越重机械效率越低。（5）[6]物体上升的速度为0.1m/s，则绳子自由端的速度则拉力F的功率则拉力F的功率为0.36W。[7]滑轮组做的额外功滑轮组做的额外功为0.06J。（2023·天津南开·统考三模）如图，用滑轮组提升重物时，重400N的重物在10s内匀速上升了1m。已知拉绳子的力F为250N，不计绳重和摩擦，则提升重物的过程中：（1）绳子自由端下降速度为多少m/s；（2）滑轮组的机械效率为多少；（3）拉力F的功率是多少。

【答案】（1）0.2；（2）80%；（3）50W【解析】解：（1）由图知，承担物重绳子的股数为绳子自由端被拉下的距离绳子自由端下降的速度（2）拉力做的有用功拉力做的总功滑轮组的机械效率（3）拉力F的功率是（2022·福建南平·二模）如图，两位工人师傅用不同的滑轮装置把相同的物块提升相同的高度，拉力之比为F甲∶F乙＝5∶3，有用功分别为W甲、W乙，机械效率为η甲、η乙，则（）A．W甲∶W乙＝5∶3 B．W甲∶W乙＝6∶5C．η甲∶η乙＝6∶5 D．η甲∶η乙＝5∶3【答案】C【解析】AB．由，相同的物块提升相同的高度，有用功相等，所以故AB不符合题意；CD．设物体上升的距离为s，甲装置为定滑轮，则甲装置绳端移动的距离为；乙装置为动滑轮，则乙装置绳端移动的距离为，两装置的机械效率之比为故C符合题意，D不符合题意。故选C。（2021·福建三明·一模）某学习小组利用如图所示的装置测定滑轮的机械效率，将两个相同的钩码提升相同的高度，则_________的机械效率较高，主要原因是：_________。【答案】

甲

见解析【解析】[1][2]将两个相同的钩码提升相同的高度，由W有用=Gh可知，做的有用功相同；而第二次需要提升动滑轮做功，做的额外功多，而总功等于有用功加上额外功，所以第二次做的总功多，这样第二次有用功和总功的比值小，即甲的机械效率高、乙的机械效率低。(2021·江苏泰州市·中考真题)如图，小明将一个重为3N的小车从斜面底端匀速拉到斜面顶端，沿斜面向上的拉力为1.25N，小车沿斜面移动的距离s=1.6m，上升的高度h=0.6m。则小明对小车做的有用功是________J，斜面的机械效率是___________。【答案】1.890%【解析】[1]小明对小车做的有用功W有=Gh=3N×0.6m=1.8J[2]总功为W总=Fs=1.25N×1.6m=2J斜面的机械效率是小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关？提出了以下的猜想：A．斜面的机械效率可能与物体的重力有关；B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。小华同学为了证实自己的猜想是否正确，于是他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究，记录的实验数据如下表：次数斜面倾角物块重量G/N斜面高度h/m斜面拉力F/N斜面长s/m有用功W有/J总功W总/J斜面的机械效率①30°5.00.64.21.23.05.0②30°3.00.62.51.21.860%③45°3.00.82.81.22.43.470%（1）在实验操作过程中，应沿斜面向上______直线拉动木块；（2）根据表格，第①次实验斜面机械效率为______%；第②次实验总功为______J；第③实验摩擦力约______N（保留一位小数）；（3）通过对比①、②实验数据，可验证猜想______（A/B）；通过对比②、③实验数据，可得到结论：当斜面粗糙程度和物重一定时，______。【答案】匀速603.00.8A斜面倾角越大，机械效率越大【解析】（1）[1]为了便于测量拉力和尽量减小不必要的额外功，应沿斜面向上拉动木块，使其做匀速直线运动。（2）[2]由表格中的数据可知，第①次实验斜面的机械效率[3]由表格中的数据可知，第②次实验中的总功为W总2=F2s2=2.5N×1.2m=3.0J[4]由表格中的数据可知，第三次的额外功为W额外3=W总3-W有3=3.4J-2.4J=1.0J根据W额外=fs可得，第③实验摩擦力约为（3）[5]对比①②实验数据，控制的是斜面的倾角，改变的是物体的重力，因此研究的是斜面机械效率与物体重力的关系，即验证的是猜想A。[6]对比②③实验数据，控制的是物体的重力，改变的是斜面的倾角，且倾角越大，效率越高，所以可以得出结论：当斜面粗糙程度和物重一定时，斜面倾角越大，机械效率越大。（2022·福建福州·二模）如图甲是《墨经》中记载的古代提升重物的工具——“车梯”，图乙是其等效示意图。当此“车梯”匀速提升重物时（）A．增大物重，“车梯”的机械效率变高B．该“车梯”承担物重的绳子有5股C．绳端拉力F是物重G的D．使用“车梯”可以省距离【答案】A【解析】A．增大物重提升相同高度时，有用功增大，额外功不变，有用功与总功的比值增大，“车梯”的机械效率变高，故A符合题意；B．由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=4，故该“车梯”承担物重的绳子有4股，故B不符合题意；C．不考虑动滑轮重力和摩擦时，绳子拉力，即绳端拉力F大于物重G的，故B不符合题意；D．图中绳子移动的距离是物体上升距离的4倍，即使用“车梯”不能省距离，故D不符合题意。故选A。(2021·内蒙古通辽·中考真题)如图所示，重为800N的物体在100N的水平拉力F的作用下以的速度沿水平地面，向左匀速直线运动了20s，滑轮组的机械效率为60%，在此过程中，下列说法正确的是()A．绳子自由端移动距离为4mB．物体与地面间的滑动摩擦力大小为120NC．额外功的功率为12WD．若物体的重力和运动速度不变，只增大水平地面的粗糙程度，则滑轮组的机械效率会降低【答案】C【解析】A．物体移动距离s物=v物t=0.1m/s×20s=2m由图知，n=3，则绳子自由端移动的距离s=3s物=3×2m=6m故A错误；B．拉力做功为W总=Fs=100N×6m=600J由η=得有用功W有用=ηW总=60%×600J=360J由W有用=fs物求得物体与地面间的滑动摩擦力f===180N故B错误；C．拉力做的额外功W额=W总-W有用=600J-360J=240J额外功的功率P===12W故C正确；D．如果增大接触面的粗糙程度，增大了摩擦力，增大了有用功，而额外功几乎不变，有用功与总功的比值变大，机械效率变大，故D错误。故选C。（2023·安徽合肥·统考三模）如图所示，用大小恒为25N的拉力F将质量为4kg的物体沿倾角为30°的斜面由底端匀速拉至顶端（不考虑物体的大小），已