（1）
；（2）杠桿的自重；（3）變大．
C. 為什麼說杠桿的機械效率與所掛鉤碼的重有關,鉤碼越重起機械效率越高
因為對重物做的功為有用功，其它克服空氣阻力，自身摩擦力等做的功為額外功，額外功不變，物體越重，對物體做的功就越大，那麼它占總功的比值也就越大，所以機械效率就越高。
希望對你有用，希望申請最佳
D. 為什麼掛鉤碼前要把杠桿調在水平位置平衡
消除杠桿自身重力對實驗的影響，和以後實驗時便於直接從杠桿上測量出力臂
E. 舉例說明，通過什麼途徑可以提高機械效率
（1）盡量減小機械本身的自重，減小摩擦，從而盡量減小額外功．
（2）在額外功一定時，在機械能承受的范圍內盡可能增加每次提起重物的重力，以充分發揮機械的作用．
實驗中一定要勻速拉動彈簧秤
因為只有勻速拉動彈簧秤，根據二力平衡的知識，彈簧秤的讀數才是不變的，否則，彈簧秤上的讀數變化不定，就不能讀准拉力的大小．
影響滑輪組的機械效率的主要因素有：動滑輪重、摩擦、物重
具體有：
（1）若用不同的滑輪組提起相同的重物在同一高度，由於 相同，但是由於動滑輪重，做的額外功多，有用功在總功中占的比例就小，故而機械效率就低．
（2）若用繞繩方法不同但滑輪數相同的滑輪組提起同一重物時，由於做的有用功、克服動滑輪重力做的額外功都相同，但由於繩繞的方法不同，所用的拉力小，繩與輪間的壓力就小，摩擦方就小， 相應就小，有用功在總功中占的比例就大，故而機械效率就高．
（3）若用繞繩方法相同的滑輪組提起不同的重物，由於輪重和摩擦一定， 一定，但對於重的物體由於G大， 就大（ ），在總功中佔有的比例就大，機械效率就高．
是不是利用的滑輪越多，機械效率就越高
分別用滑輪個數不同的滑輪組來提升同一重物時，它們的效率不一樣，滑輪個數多的，效率低，因為滑輪組的效率為：
當 一定時，滑輪個數越多， 就越大，所以 就越小。滑輪組輪越多，只能是越省力，但效率往往越低．
機械效率
有用功跟總功的比值叫做機械效率。
公式注意：
①機械效率是有用功與總功之比．它只有大小，沒有單位．
②由於有用功總小於總功，所以機械效率總小於1，是個小數，通常用百分數表示．
③機械效率是標志機械做功性能好壞的物理量，機械效率越高。這個機械的性能越好．
④機械效率的高低並不決定使用機械是省力還是費力．效率高只說明有用功在總功里所佔的比例大．省力還是費力是指做一定的有用功時，所用動力的大小．機械效率大的機械不一定省力．
測定滑輪組的機械效率中四個物理量的測定
根據 ，需測出鉤碼重G，鉤碼提升高度h，繩自由端拉力F，繩自由端移動距離s．
鉤碼重可直接用彈簧秤靜止時測得．測定繩自由端拉力時要注意使彈簧秤保持在豎直方向上作勻速運動．
測定兩個距離時，應先找好參照位置，用一固定物或作出標記．如可以把桌面為參照，先量出鉤碼到桌面距離 ，再量出第二次鉤碼離桌面的距離，如圖所示，則鉤碼提升高度．繩自由端通過距離s的測定可先在細繩與動滑輪或定滑輪相切處做個記號，再拉彈簧秤，測量這個記號處到細繩與動滑輪或定滑輪相切處的長度，即得s。
疑難問題分析
1．機械效率是有用功占總功的比值，它是由有用功、總功兩個因素決定的，不能單憑其中一個判斷機械效率的高低．
2．要弄清有用功、額外功和總功的概念．針對不同的題意確定有用功和額外功．舉例來說，用水桶打水，提起水桶自身做功是額外功，提出水做的功是有用功．但把水中的桶撈上來，提起水桶自身做的功是有用功，把桶里的水提出來做的功成了額外功．
3．為了計算有用功和額外功，要弄清物體移動的距離h與繩端在拉力作用下通過的距離s之間的關系，這要從機械自身的內部結構中去尋找．例如動滑輪一定有 的關系．
F. 物理上有關杠桿、滑輪、功、功率和機械效率的計算題（填空也行）最好多一點。附答案
簡單機械和功 (基礎測試卷)
一、填空題：（每空1分，共30分）
1．杠桿平衡的條件是________________________。當動力臂______阻力臂時，是省力杠桿；當動力臂______阻力臂時，是費力杠桿；當動力臂______阻力臂時，是省力杠桿。
2．定滑輪的實質是一個______杠桿，所以使用它可以____________但不能______；動滑輪的實質是一個______杠桿，所以使用它可以____________，但不能____________。
3．寫出下列各單位所對應的物理量：
(1)N•M ；(2)J/s __________ ；(3)W•S________；(4)N•M/S_________。
4．在鑷子、鋼絲鉗、扳手、天平中，屬於費力杠桿的有____________，屬於等臂杠桿的有____________。
5．如圖1所示，杠桿上每格等距，每個鉤碼重都是1N，當杠桿平衡時，彈簧秤的示數為______；若要求彈簧秤示數為9N，並且鉤在支點左側時，則它應鉤在______處，拉力方向應為____________。
圖1 圖2
6．如圖2所示，用動滑輪把重為40N的物體勻速上提，彈簧測力計示數為24N，則拉力為______N。不計摩擦和繩重，動滑輪重為______N，這時該動滑輪的機械效率約為______。
7．某運動員把1000N的杠鈴舉高1.8m後在空中停留5秒鍾，在這5S內他對杠鈴做的功是______J，功率是______W。
8．兩台機器的功率之比為3：1 ，它們做同樣多的功，所需時間之比為______，在相同時間內做功之比為______。
9．某台機器的功率為80W，機械效率為80%，分別表示_____________________________，__________________________________________。
10．設長和高之比為5∶2的斜面，把重600N的物體勻速推上去，所用沿斜面方向推力至少是______N，若實際所用推力為300N，則斜面的機械效率為_____________。
二、選擇題：（每題3分，共30分）
11．兩個小孩坐在蹺蹺板上恰好在水平位置平衡，此時（ ）
A. 兩個小孩的重力一定相等
B.兩個小孩到支點的距離一定相等
C.兩個小孩的質量一定相等
D.小孩的重力和他們各自到支點的距離的乘積一定相等
12．一把桿秤原來很准確，但跟它配套的秤砣掉了一小塊，再用它稱量物體時，稱量結果將 （ ）
A、偏大 B、偏小 C、不變 D、無法確定
13．使用下列簡單機械時，一定省力的是 （ ）
A、鍘刀和定滑輪 B、撬棒和理發剪刀
C、羊角錘和手推車 D、瓶蓋起子和釣魚桿
14．在下列情況下，力對物體做功的說法正確的是 （ ）
A、鉛球出手後，水平方向移動7m，手對鉛球做了功
B、用30N的水平推力，將重為180N的物體推動9米。推力對物體做了功
C、關閉發動機後，火車仍向前滑行50m，火車的慣性對它做了功
D、小球在光滑的水平面上滾動，支持力對它做了功
15．如圖3所示，物體A通過動滑輪在水平拉力F作用下沿水平面以2m/s的速度勻速運動，此時彈簧測力計的示數是8N，若滑輪繩子、彈簧測力計的重力和摩擦力均不計，那麼物體A與水平面的摩擦力以及2S內F所做的功分別為（ ）
A、8N，32J B、16N，32J C、8N，64J D、16N，64J
圖3 圖4
16．如圖4所示，杠桿在物體A和力F作用下處於平衡，現在將力F方向改為沿虛線方向，要使杠桿仍保持平衡，必須是（ ）
A、F減小 B、F大小不變 C、F變大 D、F小於物體重力
17．某人騎著一輛普通自行車，在平直公路上以某一速度勻速行駛，若人和車所受的阻力為20N，則通常情況下，騎車人消耗的功率最接近 （ ）
A、1W B、10W C、100W D、1000W
18．張強要抬起一根粗細均勻、重為800N的樹乾的一端，另一端不離地，他至少用力 （ ）
A、800N B、600N C、400N D、200N
19．大偉同學用一個距離手3m高的定滑輪拉住重100N的物體，從滑輪正下方沿水平向移動4m,如圖5所示,若不計繩重和摩擦，他至少做了多少功？ （ ）
A、200J B、300J C、400J D、500J
圖5 圖6
20．工人用如圖6所示的滑輪組提升重物，在10S內將質量為100kg的物體勻速提升2m，已知工人向下的拉力為480N，則下列說法錯誤的是 （ ）
A. 繩子自由端被拉下6m
B.工人所做的有用功為1960J，總功為2880J
C.工人做功的功率是288W
D.滑輪組的機械效率為51%
三、作圖題：（第21、22題每題3分、第23題2分，共8分）
21．在如圖7所示中，O是杠桿的支點，試畫出F1和F2的力臂l1和l2。
22．如圖8所示是活塞式抽水機的的搖柄，AOB是一杠桿，在圖中作出阻力F2的示意圖和動力臂L1。
23、如圖9所示的滑輪組，用300N向下的拉力將900N的重物勻速提升到高處（繩、滑輪的自重及摩擦不計），請畫出滑輪組上繩的繞法。
圖7 圖8 圖9
四、實驗題：（每空2分，共8分）
24、在如圖10所示的實驗裝置中，(1)實驗前沒有掛鉤碼時，發現杠桿左端下傾，它將杠桿
右端的螺母向_________邊旋一些，使杠桿在_________位置平衡，(2)實驗時只有8個相同
的鉤碼，杠桿上每格等距，當在A點掛4個鉤碼時，則
怎樣掛鉤碼可使杠桿在水平位置平衡？（設計兩種方案）
答：①________________________________________________
②________________________________________________
圖10
五、計算題：（每題8分，共24分）
25、一根2米長的硬桿AB水平放置，A端掛30N的物體，B端掛50N的物體，要使杠桿平衡支點應距A端多遠？若兩端各增加10N的物體，為使杠桿平衡，支點向何方移動多少米？
26、有一輛5噸的汽車，用22050N的牽引力，在2.5min內沿斜坡路勻速向上行駛450m，若坡的機械效率為60%，求：(1)汽車在這段路程的速度；(2)汽車所做的功；(3)汽車的功率；(4)汽車上升的高度。
27、如圖11所示的滑輪組，若重物升高2m，繩子的自由端移動6m，不計繩重和摩擦。
(1)用筆畫出此滑輪組繩子的繞法；(2)若重物G為100N，所用拉力為40N，求：
總功該滑輪組的效率、動滑輪的重力各為多少？
圖11
11.簡單機械和功（提高測試卷）
一、填空題：（每題3分，共30分）
1．指出下列實物屬於哪種簡單機械：(1)旗桿上的小輪是______,(2)釣魚桿是______ ，(3)撬鐵路枕木上道釘的道釘撬是______。
2．有一輕質杠桿，動力臂是阻力臂的3倍，當用它提升重力為30N的物體時，需施力為______N。若將物體提升40cm，則動力作用點將移動______m。
3．一把桿秤不計自重，提紐到秤鉤的距離為3cm，秤砣質量為250克，用這桿秤來稱質量為3kg的物體時，秤砣應離提紐______米。
4．如圖1所示，水平台上的物體A重50N，在水平向右的拉力F的作用下以5cm/s的速度做勻速直線運動，此時彈簧測力計的示數為10N，若滑輪重及繩與滑輪之間的摩擦忽略不計，則拉力F為______牛，物體A受到的摩擦力為______牛，拉力的功率為______W。
圖1 圖2
5．如圖2所示，杠桿AB可繞O轉動，繩AD連在以A為圓心的弧形導軌MN上，D可在MN上自由滑動，當繩的D端從N向M滑動過程中，杠桿仍保持平衡，則AD對杠桿的拉力變化情況是__________________。
6．將一木箱推上長6m、高2m的斜面，所用的推力為250N，若斜面的機械效率為80%，則木箱重為______N。
7．用一個動滑輪提升一個重為500N的物體，(1)若不計摩擦和動滑輪重，則拉力為______ N，滑輪的機械效率為______ ；(2)若不計摩擦，動滑輪重為100N，則拉力為______ N，動滑輪的機械效率為______ ；(3)如果不計摩擦，動滑輪重不變，若提升的物重增大，則拉力將______，動滑輪的機械效率將______。（填「增大」、「減小」或「不變」）
8．抽水機每秒鍾能把20kg的水抽到10m高處，它每分鍾做的功是______J，抽水機的功率是______W。（g取10N/kg）。
9．用一個定滑輪和一個動滑輪來提升260N的重物，每個滑輪重10N，不計摩擦時，當勻速提升重物時最多可省______N的力。當重物上升40cm時，繩子自由端通過的距離是______m.
10．小強同學家住北園小區3號樓五樓，放學後，他從一樓到五樓共用了20s，若小強及書包總重為480N，每層樓的高度為3m，則他上樓的功率為______W。
二、選擇題：（每題3分，共30分）
11．如圖3所示，輕質杠桿可繞O轉動，在A點始終
受一垂直作用於杠桿的力，在從A轉動A/ 位置時，力
F將（ ）
A、變大
B、變小
C、先變大，後變小
D、先變小，後變大 圖3 圖4
12．將一動滑輪改為定滑輪使用，這樣一定是（ ）
A. 提高了功率 B.提高了機械效率 C.節省了力 D.節省了功
13．一把粗細均勻的杠桿AB，在端點A、B處分別作用豎直向下的力F1、F2時，杠桿在水平位置處於平衡。若使力F1、F2同時各減少2N，則杠桿失去平衡，且A端上升，B端下降，由此可以判斷杠桿AB的支點位置是（ ）
A. 在杠桿的中點 B.不在杠桿的中點，而且靠近B端
C.不在杠桿的中點，而且靠近A端 D.無法確定
14．如圖4所示，一個工人用滑輪組提起2000N的重物，所用的拉力是800N， 繩子自由端被拉下4m，下列說法正確的是（ ）
A. 總功是3200J，效率為40% B.有用功是8000J，效率是40%
C.有用功是3200J，效率為62.5% D.總功是3200J，效率是62.5%
15．以下各種方法中，能提高滑輪組的機械效率是（ ），
A. 減慢提升速度 B.減少定滑輪重
C.減少動滑輪重 D.減少被提升的物重
16．如圖5所示，物體A在拉力作用下沿水平面勻速運動了一段距離S，試比較拉力F1、F2及拉力所做的功W1、W2的大小（滑輪重、繩重及繩與滑輪之間的摩擦不計）。下列說法正確的是（ ）。
A、F1＝ F2 W1＝W2 B、F1＝ F2 W1＝ W2
B、C.F1＝ F2 W1＝W2 D、F1＝ F2 W1＝ W2
圖5 圖6
17．如圖6所示，密度均勻的直尺AB放在水平桌面上，尺子伸出桌面的部分OB是全尺長的三分之一，當B端掛5N的重物P時，直尺的A端剛剛翹起，則此直尺受到的重力為 （ ）
A、10N B、5N C、2.5N D、以上答案都不對
18．「五一」期間，小林和爸爸一起去登紅山，小林用了15min登到山頂，爸爸用了20min登上山頂，爸爸的體重是小林的1.5倍，則小林和爸爸登山功率之比是（ ）
A．1∶2 B．2∶1 C．9∶8 D．8∶9
19．如圖7所示，物重為20N，摩擦不計。繩的一端拴在
地面上，用力F使滑輪勻速上升2m的過程中（滑
輪自重不計），則有 （ ）
A．重物上1m B．F為40N
C．重物上升2m D．F為10N 圖7
20．處於平衡狀態的杠桿，如再加一個力F後，杠桿仍處於平衡，則力F（ ）
A．一定在阻力一邊 B．一定在動力一邊
C．作用線通過支點 D．無法判斷
三、作圖題：（每題3分，共3分）
21．請在圖8(b)中畫出鋼絲鉗動力F1的力臂l1和阻力F2的力臂l2。
22．請在圖9中畫出使杠桿AB在如圖所示位置靜止時所用最小力F的作用點和方向。
23．如圖10所示是羊角錘拔釘示意圖，在圖中標出支點O，並作出動力臂和阻力臂。
圖8 圖9 圖10
四、實驗題：（每空2分，共10分）
24．小麗同學用如圖11所示的滑輪組做「測定滑輪組的機械效率」的實驗，
已知每個鉤碼質量為50g。
(1)在圖中畫出滑輪組繩子的繞法，要求施力方向豎直向上。
(2)將鉤碼勻速豎直向上提升20cm，彈簧測力計的示數為0.8N，則此過程對
鉤碼所做的有用功為__________J，動力所做的總功為________J，滑輪組的
機械效率為_________（不計繩重和摩擦，g取10N/kg）。
(3)若減少兩個鉤碼，則滑輪組的機械效率將________（選填「增大」、「減
小」或「不變」）。 圖11
五、計算題：（每題7分，共21分）
25．如圖12所示，一個厚度均勻的薄木板長2m，木塊右端用一根繩子懸掛。繩子所能承受
的最大拉力為10N。一個大小不計的木塊重40N，它從木
塊左邊的O點開始以0.2m/s的速度向木板右端勻速移動，
求：木塊運動多長時間繩子斷裂？（木板重力不計）。
圖12
26．如圖13所示，物體重1500N，地面對物體的摩擦阻力為物體重的0.4倍，一個人用240N
的拉力F，在8秒內使物體沿水平地面勻速移動了5m，求：
(1)力F做的功；(2)人做功的功率；(3)滑輪組的機械效率。
圖13
27．一個工人用由一個定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪組（不計摩擦和繩重），站在地上將400N重的貨物經過10s勻速提高4m，所用的拉力是250N，求：(1)這個工人做功的功率是多少？(2)此時滑輪組的機械效率是多少？(3)若把800N的重物提起，工人至少要用多大的拉力？
11.簡單機械和功（拓展測試卷）
一，填空題：（每題3分，共30分）
1．如圖1所示，AOB為一輕質杠桿（杠桿自重忽略不計），O為支點，OA=OB，在杠桿的B端掛一重20N的重物，要使杠桿平衡，則在A端施加的力F至少為______N.
圖1 圖2
2．商店裡用的案秤，是一個不等臂杠桿，每台案秤都 有一個套砝碼，秤桿上還有個游碼。請用毫米刻度尺粗略測量一下圖2中秤盤支點到秤桿支點的距離是______mm。砝碼盤支點到秤桿支點的距離是______mm。如果砝碼的質量是1kg，游碼在零刻度處，秤桿恰好平衡，計算一下盤中貨物的質量是______kg.
3．小明用100N的力沿豎直方向將杠桿的一端拉下2m時，杠桿的另一端把320N的重物提高了0.5m，他做的有用功是______J，總功是______J，杠桿的機械效率是______。
4．在2004年中考體育達標「跳繩項目」測試中，燕燕同學1min跳了120次，每次跳起的高度約為4cm，若她的質量為50kg，則她跳一次做的功約為______J，她跳繩的平均功率約為______W。(g取10N/kg)
5．如圖3所示，用一動滑輪拉一物體A以0.5m/s的速度在水平面上勻速運動，物體A重為20N，受到的摩擦力是物重的0.2倍，水平拉力F為2.5N，則在2S內拉力做的功是______J，滑輪的機械效率是______（不計滑輪重）
圖3 圖4
6．如圖4所示，用滑輪組拉著一隻木塊P沿水平面以0.5m/s速度向右運動，此時彈簧測力計的讀數為4N。若每隻滑輪重1N，繩與滑輪之間的摩擦及繩重不計，則該滑輪組的機械效率為______________，在2s內拉力F做的功為______________ J。
7．如圖5所示是桿秤示意圖。A、B是兩個提紐，如果B提紐斷了，臨時找一根粗銅絲代替。那麼，使用______提紐稱物體質量將不準確，所稱物體的質量將比物體的實際質量______。（填「大」或「小」）。
圖5 圖6
8．如圖6所示，有甲、乙兩人抬一隻箱子上樓（圖中人未畫出），甲用力F1，乙用力F2，方向均豎直向上，則F1與F2的大小關系是F1______F2。
9．一輛板車陷入泥里，甲、乙兩人來幫忙。甲幫助拉車把，乙推車輪的上邊緣，若兩人用力一樣大，且方向合理，則兩人中實際效果更好些的是____________，這是因為____________________________________。
10．斜面長0.5m，高0.2m，用一個沿斜面向上的拉力把一重2.7N的木塊勻速地從斜面底端拉到斜面頂端。已知該斜面的機械效率為90%，木塊的運動速度大小為0.1m/s，則拉力的功率為_____________W。
二、選擇題：（每題3分，共30分）
11．滑輪組的機械效率為80%，利用它可以用1000N的力勻速提升4000N的重物。則此時負擔重物和動滑輪重力的繩子的股數是( )
A.3股 B.4股 C5股 .D.6股
12．力F 將質量為m的物體舉高Sm，做了W1的功；用同樣大小的力將質量為m的物體沿斜面向上推進Sm，做了W2的功；仍用同樣大小的力將質量為m的物體在水平地面上推動了Sm，做了W3的功，則（ ）
A、W1＞W2＞W3 B、W1＝W2＝W3 C、W1＜W2＜W3 D、無法比較
13．小明用200N的力將一個重5N的足球踢到20m遠的地方，則小明對足球做的功是（ ）
A、100J B、200J C、4000J D、無法確定
14．一台功率為100kW的發動機，把它裝到汽車上，汽車速度可達到90km/h，把它裝到汽船上，汽船的速度只能達到30 km/h，則汽車和汽船行駛時所受的阻力之比是（ ）
A、1∶3 B、3∶10 C、9∶10 D、5∶6
15．如圖7所示，用水平方向的力F拉繩子的一端P，使物體A以2m/s的速度向左勻速運動，此時彈簧測力計的示數為8N。不計滑輪、繩、彈簧的測力計的重力及繩與滑輪間的摩擦，則物體A與水平面的摩擦力及2秒內P端移動的距離分別為（ ）
A、8N，4m B、8N，8m C、16 N，4m D、16N，8m
圖7 圖8
16．如圖8所示，測定滑輪組的機械效率時，所用鉤碼質量為200g ，幾位同學用彈簧測力計測出拉力F的讀數如下，其中肯定錯誤的是（ ）
A、0.9N B、0.8N C、0.7N D、0.6N
17．利用如圖9所示的甲、乙兩個滑輪組，在相同的時間內用大小相同的力F1和F2分別把質量相等的重物G1和G2提升到相同的高度，則（ ）
A、甲滑輪組的機械效率高
B、乙滑輪組的機械效率高
C、F2做功的功率大
D、F1、F2做功的功率一樣大
圖9 圖10
18．如圖10所示為一桿秤，下面說法正確的是（ ）
A、在秤砣上吸附一塊磁鐵，將使測量值大於物體的真實質量
B、在秤砣上吸附一塊磁鐵，將使測量值小於物體的真實質量
C、用B提紐時，該秤的最大秤量值比用A提紐時的最大秤量值大
D、以上說法都不對
19．用不等臂天平稱質量為4g的葯品，先放在左盤中稱，再放在右盤中稱，記下兩次結果，其記錄數據可能是下列的哪一組？（ ）
A．2g，6g B．4g，1g C．10g，6g D．2g，8g
20．一台水泵每分鍾內可把4.8t水揚高10m，若水泵效率為80%，帶動水泵的電機效率為85%，則電機與水泵的配套功率應為 （ ）
A．12kW B．10kW C．9.8kW D．6kW
三、實驗題：（每小題4分，共12分）
21．小紅學過「機械效率」後，產生了一個疑問：機械的機械效率越高是否越省力？「針對
這個問題，小紅借了一個彈簧測力計，利用家中「案板」和茶杯作了以下實驗：
A、把杯子放在塑料袋中，在杯子中加入適量的水，用彈簧測力計測得杯子和水的重力G；
B、用「案板」作斜面，如圖11所示，把一隻水杯通
過細繩與彈簧測力計連接，拉動彈簧測力計，把盛水
杯子勻速拉上斜面；
C、分別測出拉力F，杯子移動的距離s和升高的高度h；
D、改變斜面的高度，做4次實驗，記錄實驗數據如下表： 圖11
一 二 三 四
重力G/N 5 5 5 5
升高h/m 0.1 0.15 0.2 0.25
有用功W有/J （ ） 0.75 1 1.25
拉力F/N 1.6 2.2 2.7 3.1
移動距離S/m 0.5 0.5 0.5 0.5
總功W總/J （ ） 1.1 1.35 1.55
機械效率η （ ） 0.68 （ ） 0.81
(1)計算並將數據填入表中4個括弧內。
(2)小紅的疑問是否得到解決？分析實驗數據，能得出什麼結論？
(3)完成上面實驗後，小紅又產生了一個猜想：如果減小斜面的摩擦，可以提高斜面的機械效率。
①請你運用所學的知識，說明小紅的猜想是否正確（簡述理由）。
②請你設計一個實驗，進一步證明你對小紅猜想的判斷。
四、計算題（第22題10分，其餘每題9分，共28分）
22．如圖12所示，某礦產工人用200N的水平拉力，抓緊繩子的一端，沿水平地面勻速向
右運動，在10s內將礦井裡質量為32kg的物體提升4m。根據題給
條件，請你計算出與本題相關的5個物理量，要求寫出簡要說明和
結果。（g取10/kg）
圖12
23．用滑輪組吊起重為100牛的物體，人站在地面上往下拉繩，拉力是31.25牛，使物體勻速上升4米，滑輪組工作時的機械效率為80%。
(1)求人做了多少功？
(2)求滑輪組上有幾段繩子承擔物體。
(3)畫出這個滑輪組
24．座落在龍河廣場的「商銀雙廈」是連雲港市標志性高層建設，樓內安裝的垂直降式電梯可以使人們方便上下。該電梯銘牌如下，其工作原理如圖13所示。在額定狀態下試運行時，所載15人平均每人質量為60kg，測得電梯從一樓勻速上升到頂樓所需時間為40s，動滑輪和鋼絲繩的重力及摩擦不計，g取10N/kg。求：
(1)鋼絲繩的拉力
(2)滑輪組的機械效率。
(3)這個過程中消耗的電能。
圖13
參考答案（1）
《簡單機械和功•基礎測試卷》
一、1．動力×動力臂=阻力×阻力臂（或F1l1=F2l2） 大於 小於 等於2．等臂 改變動力的方向
省力 省力 省力 改變動力的方向3. 功 功率 功 功率4. 鑷子 天平 5. 4.5N C 豎直向下
6. 24 8 83% 7. 0 0 8. 1：3 3：1 9.該機器1s內做功的為80J 該機器做的有用功占總功的80%
10. 240 80% 11.D 12.A 13.C 14.B 15.D 16.C 17.C 18.C 19.A 20.D
三、略
四、24.右 水平 在3處掛4個鉤碼 在4處掛3個鉤碼 在6處掛2個鉤碼
25. 1.25m 應向A端移動0.05m 26. (1)3m/s (2)9.9225×106J
(3)66150W (4)121.5m
27．(1)略 (2)240J 83% 20N
參考答案（二）
《簡單機械和功•提高測試卷》
一、1．定滑輪 （費力）杠桿 （省力）杠桿 2．10 1.2 3．0.36
4．10 20 1 5．先變小後變大 6．600
7．(1)250 100% (2)300 83% (3)增大 增大
8．120000 2000 9．180 1.2 10．288
二、11．C 12．B 13．B 14．D 15．C 16．C
17．A 18．D 19．B 20．C
三、略
四、24．(1)略 (2)0.4 0.48 83.3% (3)減少
25．2.5s
26．(1)3600J (2)450W (3)83%
27．(1)200W (2)80% (3)450N
參考答案（3）
《簡單機械和功•拓展測試卷》
一、1．20 2．8 36 4.5 3．160 200 80% 4．20 40
5．5 80% 6．80% 5 7．A 小 8．>
9.乙 乙使車輪沿地面滾動的力臂長些，力和力臂的乘積較大
10．0.12
二、11．C 12．B 13．D 14．A 15．D 16．D 17．B
18．B 19．D 20．A
三、21．(1)0.5 0.8 0.63 0.74
(2)解決了小紅的疑問，通過實驗數據得出結論：使用斜面機械效率越高不是越省力。可見「機械效率越高越省力」是錯誤的。
(3)①正確的。理由：有用功一定，減小摩擦力就減少了額外功，即減少了總功。故提高了機械效率。②在小紅設計的實驗方案的基礎上：a保持斜面傾角不變，在斜面（案板）表面鋪不同材料（如紙、玻璃、毛巾等）改變摩擦；b將水杯沿斜面提升一定高度或沿斜面移動一定距離分別求出各次的機械效率。
22．(1)物體的重力G=mg=320N； (2)人運動速度V=S/t=0.8m/s
(3)拉力F做功W總=FS=1600J； (4)提升物體做功W有=Gh=1280J;
(5)機械效率η=W有/W總=80% (6)人做功的功率p= w
(7)人受地面摩擦力f=F=200N (8)物體所受拉力F=G=320N， 此外還可以計算物體上升速度，人、物體所受的合力等等……
23．(1)人做的功不能用Fs求，因為滑輪組未知，s為多長未知，但人做的功為總功，可由W總=W有/η求，即：W總=Gh/η=100×4/0.8=500焦。
(2)設有N段繩子承擔，則：η=W有/W總=Gh/Fs=Gh/F•Nh,得N=G/Fη=100/31.25×0.8=4段。(3)略
24．(1)5×103N (2)60% (3)1.8×106J
G. (3)若只將鉤碼的懸掛點由A移至C，O、B位置不變，仍將鉤碼提升相同的高度，則杠桿的機械效率將_________(選
在這里你要分清楚額外功是什麼：這個題目的額外功就是提升鉤碼的過程中，也提升了杠桿，那麼提升杠桿的過程需要克服杠桿的重力做的功就是額外功，而我們知道杠桿的重力不變。當從A到C的過程中，阻力臂增大。要想讓鉤碼提高相同的高度，那麼杠桿提的比第一次低了，那麼克服杠桿的重力做功就少了，那麼額外功就少了。
我們又知道，鉤碼的重力不變，提升的高度不變，所以有用功不變，總功等於有用功加額外功，那麼總功減少，由機械效率的公式可知，機械效率增加~~~
H. 科學中的 杠桿上掛鉤碼的規律
原理簡介
杠桿原理亦稱「杠桿平衡條件」。要使杠桿平衡，作用在杠桿上的兩個力（動力點、支點和阻力點）的大小跟它們的力臂成反比。動力×動力臂=阻力×阻力臂，用代數式表示為F
I. 「杠桿的機械效率與所掛鉤碼的重有關，鉤碼越重其效率越高」是否正確原因……
正確，對同一杠桿，增加鉤碼的重力，是在做相同額外功的情況下，增加了有用功，所以提升力機械效率
J. 小明用如圖所示的裝置探究杠桿的機械效率，每個鉤碼的質量為m，O為支點．（1）他將2隻鉤碼懸掛在B點，在A
（1）探究杠桿的機械效率時，將2隻鉤碼懸掛在B點，在A點豎直向上勻速動彈簧測力計，則有用功為W有=Gh2=2mgh2，總功W總=F1h2，則機械效率的表達式η=
=
．
（2）鉤碼的懸掛點在B點時，由杠杠的平衡條件得F
1?OA=G?OB；懸掛點移至C點時，由杠杠的平衡條件得F
2?OA=G?OC；從圖中可以看出，由OB到OC力臂變大，所以彈簧測力計的示數變大，有用功不變，但杠桿提升的高度減小，額外功減小，又因為總功等於額外功與有用功之和，因此此次彈簧測力計做的功將小於第一次做的功，並且有用功與總功的比值變大，即杠桿的機械效率變大．
（3）因為第1與第2的有用功相等，並且第2的額外功小，因為機械效率等於有用功與總功的比值，因此第1的機械效率小於第2的機械效率；
將3隻鉤碼懸掛在C點時，物體升高的高度不變，物重增加，由W
有=Gh
2可得，有用功變大，但杠桿提升的高度與第2相同，額外功與第2相同，又因為機械效率等於有用功與總功的比值，因此第3的機械效率大於第2的機械效率．
綜上所述，第3的機械效率最大．
（4）有用功是提升鉤碼所做的功，額外功主要是克服杠桿重力做的功，影響機械效率的因素主要是有用功和總功所佔的比例；提升的鉤碼重一定說明有用功一定，所以影響杠桿機械效率的主要因素是杠桿自身的重力．
故答案為：（1）勻速；
；（2）大於；小於；變大；（3）最大；（4）杠桿的自重．
；（2）杠桿的自重；（3）變大．