一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重均为50g）在2s内把重物G1和G2提高10cm，已知Fl和F2的大小均为2N，不计绳重及摩擦（g取10N/kg）。下列说法中不正确的是（）A．重物G1的重力大小为5.5NB．乙滑轮组所做的有用功是0.7JC．F1和F2做功的功率之比为3:4D．两个滑轮组的机械效率之比为4:3【答案】D【解析】【分析】【详解】A．从图甲可以看到，三条绳子托着动滑轮，动滑轮只是一个，重力大小是0.05kg10N/kg0.5NGmg动动把动滑轮和重物看作一个整体，这个整体处于平衡状态，可知113FGG动解得15.5NG，重物G1的重力大小为5.5N，A正确，不合题意；B．在图乙中，把两个动滑轮和重物看作一个整体，这个整体处于平衡状态，可知2242FGG动解得27NG，重物升高的高度是20.1mh，乙滑轮组所做的有用功是227N0.1m0.7JWGh乙有用乙滑轮组所做的有用功是0.7J，B正确，不合题意；C．重物G1移动的速度是1110.1m0.05m/s2shvt甲图中绳端移动的速度是11330.05m/s0.15m/svv绳重物G2移动的速度是2220.1m0.05m/s2shvt乙图中绳端移动的速度是22440.05m/s0.2m/svv绳那么可知F1和F2做功的功率之比是12121234PPFvFv绳绳：：：F1和F2做功的功率之比为3:4，C正确，不合题意；D．甲滑轮组所做的有用功是115.5N0.1m0.55JWGh甲有用所做的总功是112N30.1m0.6JWFs甲总乙滑轮组所做的总功是222N40.1m0.8JWFs乙总由上述可知，乙滑轮组所做的有用功是0.7JW乙有用，那么两个滑轮组的机械效率之比是0.55J0.7J::22:210.6J0.8JWWWW甲有用乙有用甲乙甲总乙总:两个滑轮组的机械效率之比是22:21；D错误，符合题意。故选D。2．如图所示，用一动滑轮拉一物体A以0.5m/s的速度在水平面上作匀速直线运动，物体A重为20N，受到的摩擦阻力是物重的0.2倍，水平拉力为2.5N，则在2s内拉力做的功是________J，滑轮的机械效率是________（不计滑轮重力）．【答案】580%【解析】【分析】【详解】物体2s移动的距离：s=vt=0.5m/s×2s=1m， 使用的是动滑轮，∴拉力移动的距离：s′=2s=2×1m=2m，拉力做功：W=Fs′=2.5N×2m=5J； 物体受到的摩擦阻力是物重的0.2倍，∴f=0.2G=0.2×20N=4N，滑轮的机械效率：η====80%．故答案为5，80%．3．如图所示，每个滑轮均重12N，用滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速移动，在40s内物体移动了8m，拉力F做的功为1280J．（不计绳重及机械内部摩擦）那么，拉力F的功率为_____W，滑轮组的机械效率为_______．【答案】3292.5%【解析】【分析】【详解】拉力F的功率为P＝128040WJts＝＝32W.不计绳重和摩擦,克服动滑轮重力做功为：W额＝G动?h＝12N×8m＝96J，则W有＝W总-W额＝1280J-96J＝1184J；η＝WW有总＝11841280JJ＝92.5%4．在如图所示的滑轮组中，用大小为5N的拉力F拉动绳端，使物体水平向左匀速滑动1m，不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮之间的摩擦，此时滑轮组的机械效率为90%，则物体与地面之间的摩擦力为_______N。【答案】9【解析】【分析】【详解】由图知，n=2，拉力端移动距离s=2s物=2×1m=2m拉力做功W总=Fs=5N×2m=10J有用功为=90%10J=9JWW有总则物体与地面之间的摩擦力为'9J=9N1mWfs有5．如图所示的滑轮组（不计滑轮重、绳与滑轮的摩擦），在拉力F的作用下，物体水平向左做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为6N，则物体受到地面的摩擦力大小为_________N。一段时间内物体沿水平方向移动了5m，拉力F做功_____J。【答案】1260【解析】【分析】【详解】[1]由图可知，n=2，弹簧测力计的示数为6N，则拉力为6N，摩擦力f=2×6N=12N摩擦力为12N。[2]拉力移动的距离s′=2s=25m=10m拉力做的功W=Fs=6N×10m=60J拉力做的功为60J。6．质量为m的工人用如图甲所示的滑轮组将建筑材料运送到楼顶，滑轮组的机械效率随建筑材料重力变化的图像（如图乙），机械中摩擦及绳重忽略不计，影响滑轮组机械效率的原因有_____（写出一点即可），动滑轮的重力为_____，该工人竖直向下拉绳子自由端运送建筑材料时，此滑轮组机械效率的最大值为_____。（后两空均用已知量符号表示）【答案】物重（或动滑轮重）Gnn33mgGmg×100%【解析】【分析】【详解】[1]已知机械中摩...
