B．物体A完全浸没在水中时受到的最大浮力，为
故B错误；
C．由 得，A的质量
A的重力
当A完全浸没时绳子对物体A的拉力最大，电动机对绳子的拉力也最大，不计绳重、摩擦和水的阻力，则电动机对绳子的最大拉力
由图乙可知，电动机工作时拉绳子的功率且保持不变，为
由 可知，绳子自由端运动的最小速度
则物体向下运动的最小速度
[1]由图可知，滑轮组的承重绳子根数n=3根，则拉力自由端拉出的距离
s=nh=3×1m=3m
[2]有用功
W有用=Gh=270N×1m=270J
[3]总功
W总=Fs=150N×3m=450J
[4]拉力做功的功率
7．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。
D．甲滑轮组所做的有用功是
所做的总功是
乙滑轮组所做的总功是
由上述可知，乙滑轮组所做的有用功是 ，那么两个滑轮组的机械效率之比是
两个滑轮组的机械效率之比是 ；D错误，符合题意。
故选D。
15．如图所示，重300N的物体在20N的水平拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为80%，则在此过程中，下列说法正确的是（ ）
B．物块A的重力小于物块B的重力
C．若G0=GB，则甲、乙滑轮组一定都是省力机械
D．甲滑轮组的机械效率为
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】
A．甲、乙两滑轮组提升两块物体的质量不同，提升相同高度所做有用功不同，动滑轮质量相同，不计绳重和摩擦，则滑轮组做额外功相同，它们的机械效率不同，故A项错误；
B．在各自的自由端均施加大小相等的拉力F，则
【答案】16280%
【解析】
【详解】
[1]所做的有用功为：
W有用 ；
[2]拉力做的总功为：
W总 ，
所做的额外功为：
W额=W总-W有用=20J-16J=4J；
摩擦力：
。
[3]斜面的机械效率为：
。
9．如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体，拉力F的大小为30N．物体与地面之间的摩擦力大小为45N，若物体在1s内运动了2m，A处的绳子拉力为_____N，滑轮组的机械效率为________．（滑轮组摩擦力及绳重不计）
A．重物G1的重力大小为5.5N
B．乙滑轮组所做的有用功是0.7J
C．F1和F2做功的功率之比为3:4
D．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
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
解得 ，重物G1的重力大小为5.5N，A正确，不合题意；
A．功率增大、机械效率增大B．功率增大、机械效率不变
C．功率不变、机械效率不变D．功率不变、机械效率增大
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
前后两次的滑轮组是同一个滑轮组，则做的有用功、额外功、总功不变，则机械效率不变；加快电动机的转速，则物体提升的速度增大，若两次提升高度相同，则后一次所需要的时间小于前一次所需要的时间，根据 可知，功率变大。故ACD错误，B正确。
【答案】省力80%50
【解析】
【分析】
【详解】
[1]斜面也是一种简单机械，利用斜面向上移动物体可以省力。
[2]做的有用功
W有用=Gh=mgh=50kg×10N/kg×4m=2000J
拉力做的总功
W总=Fs=250N×10m=2500J
斜面的机械效率
机械效率为80%。
[3]这个过程中，做的额外功
W额外=W总-W有用=2500J-2000J=500J
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
解得 ，重物升高的高度是 ，乙滑轮组所做的有用功是
乙滑轮组所做的有用功是 ，B正确，不合题意；
C．重物G1移动的速度是
甲图中绳端移动的速度是
重物G2移动的速度是
乙图中绳端移动的速度是
那么可知F1和F2做功的功率之比是
F1和F2做功的功率之比为3:4，C正确，不合题意；
A．物体A向下运动过程中，电动机拉着绳子的力逐渐变大
B．物体A受到的最大浮力为400N
C．物体A向下运动的最小速度为0.2m/s
D．物体A向下运动过程中，滑轮组机械效率的最大值为82.4%
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A．由图可知，承担物重的绳子段数 ，电动机拉着绳子的力
物体A向下运动过程中，浮力先变大、后不变，所以电动机拉着绳子的力先变大，后不变，故A错误；
物体运动速度0.2m/s不变，则绳端移动速度
则拉力Fb的功率，由
则
2．起重机械在四川汶川的救援过程中，发挥了重要的作用；如图所示，吊臂上的滑轮组，可用 的拉力将重为2.4×104N的吊板提起，如果吊板被匀速提高10 m，则拉力F做功_________J，滑轮组的机械效率是__________。
【答案】3×10580%
克服摩擦做的功为额外功的唯一来源，因为W额外=fs，所以摩擦力的大小
摩擦力为50N。
5．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）．
10．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）
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题
1．用如图甲所示的滑轮组在同一平面上均以0.2m/s的速度匀速拉动不同物体。根据测量结果画出了该滑轮组机械效率与物体受到摩擦力大小变化的关系图像，如图乙所示。若不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，当物体向右运动0.3m，绳子自由端移动__________m；当滑轮组的机械效率为60%时，拉力Fb的功率是__________W。
【答案】物重（或动滑轮重）Gn ×100%
【解析】
【分析】
【详解】
[1]已知机械中摩擦力及绳重忽略不计，由
可知，影响滑轮组机械效率的因素有物重、动滑轮重。
[2]由图乙可知，物重 ，滑轮组的机械效率 ，因机械中摩擦力及绳重忽略不计，所以滑轮组的机械效率
解得
[3]已知工人的质量为m，则该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力
则拉力F为
[2]用手做的有用功
已知机械效率 ，根据 可得，此时拉力F做的总功
则由 可得，此时拉力F为
[3]使用另一斜面，若不考虑物体与斜面间的摩擦，由 可得，此时的拉力为
由于该物体受到摩擦力的作用，则实际拉力 ，所以摩擦力
4．如图所示，利用斜面向上移动物体可以_______（选填“省力”、“省距离”、“省功”）。小明把质量为50kg的木箱沿斜面拉了10m，使木箱上升了4m，如图所示，沿斜面向上用的拉力F＝250N，木箱以0.2m/s的速度匀速上升的过程中，斜面的机械效率为________，木箱在斜面上匀速运动时受到摩擦力为_______N。（g取10N/kg）
A．拉力F的功率为12WB．物体与地面间的滑动摩擦力为32N
C．绳子自由端移动的距离为2mD．滑轮组做的有用功为120J
【答案】A
【解析】
【详解】
A．拉力F的功率为
故A正确；
B．滑轮组的机械效率为
所以物体与地面间的滑动摩擦力为
故B错误；
C．绳子自由端移动的距离为
故C错误；
D．滑轮组做的有用功为
故D错误。
故选B。
13．如图甲所示，实心物体A漂浮在水面上，现利用电动机通过滑轮组拉动A，使A向下运动（运动过程中始终未碰到定滑轮）。此过程中，电动机拉力F做的功W随时间t的变化图象如图乙所示。已知A的体积为0.1m3，密度为0.4×103kg/m3，动滑轮重为300N。不计绳重、摩擦和水的阻力，g取10N/kg。下列说法中正确的是（ ）
【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
则物体与地面之间的摩擦力为
8．如图在粗糙斜面上将一个重为16N的物体匀速拉到高h处，沿斜面向上的拉力为10N，斜面长 、高 。其中所做的有用功为__J，物体受到的摩擦力大小为__N，斜面的机械效率为__。
【答案】0.950
【解析】
【分析】
【详解】
[1]有丙图可知，绳子股数 ，物体向右运动0.3m，则绳子自由端移动的距离
[2]由丁图，当物体受到的摩擦力是100N时，滑轮组机械效率为50%，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，则
则
当滑轮组的机械效率为60%时，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，物体受到摩擦力的大小
则
不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，由图知绳子股数 ，拉力Fb为
故C正确；
D．当A完全浸没后，滑轮组受到的拉力最大，此时滑轮组的机械效率最大，有用功
总功
滑轮组机械效率的最大值
故D错误。
故选C。
14．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（ ）