第14講 機(jī)械效率（解析版）

第14講機(jī)械效率[知識(shí)目錄](méi)模塊一：機(jī)械效率的概念 b.在無(wú)法減小額外功的情況下，采用增大有用功來(lái)提高機(jī)械效率。（2022秋?余姚市校級(jí)期末）關(guān)于機(jī)械效率，下列說(shuō)法正確的是（）A．機(jī)械效率越大，越省力 B．機(jī)械效率越大，做功越多 C．機(jī)械效率越大，功率越大。 D．機(jī)械效率越大，額外功在總功中所占的比例越小【解答】解：A、機(jī)械效率是指有用功與總功的比值，其大小與機(jī)械的省力情況沒(méi)有關(guān)系，故A錯(cuò)誤；B、機(jī)械效率是指有用功與總功的比值，其大小與機(jī)械做功的多少?zèng)]有關(guān)系，故B錯(cuò)誤；C、機(jī)械效率是指有用功與總功的比值，功率表示了機(jī)械做功的快慢，二者沒(méi)有直接的關(guān)系，故C錯(cuò)誤；D、總功等于有用功與額外功的總和，從η=W故選：D。（2022秋?余姚市期末）“建設(shè)美麗城市，優(yōu)化市內(nèi)交通”，寧波市計(jì)劃建設(shè)地鐵五號(hào)線。地鐵的建造過(guò)程需要大型機(jī)械——盾構(gòu)機(jī)。如圖是地鐵建設(shè)施工挖隧道的盾構(gòu)機(jī)正面，下列關(guān)于工作中的盾構(gòu)機(jī)說(shuō)法正確的是（）A．做的功越多，機(jī)械效率越高 B．做功多的盾構(gòu)機(jī)，功率大 C．延長(zhǎng)工作時(shí)間，可提高機(jī)械效率 D．做功越快的盾構(gòu)機(jī)，功率越大【解答】解：A、根據(jù)η=WB、根據(jù)P=WC、工作時(shí)間對(duì)機(jī)械效率沒(méi)有影響，故C錯(cuò)誤；D、功率是表示物體做功快慢的物理量，故D正確。故選D。（2020秋?富陽(yáng)區(qū)校級(jí)期中）下列關(guān)于功率的說(shuō)法正確的是（）A．功率大的機(jī)器做的功一定多 B．功率大的機(jī)器做功時(shí)間一定短 C．功率大的機(jī)器做功一定快 D．功率大的機(jī)器機(jī)械效率一定高【解答】解：A、功率等于功和做功時(shí)間的比值。功率大，時(shí)間不確定，不能確定做功多少。此選項(xiàng)錯(cuò)誤；B、功率等于功和做功時(shí)間的比值。功率大，做功多少不確定，不能不確定用時(shí)多少。此選項(xiàng)錯(cuò)誤；C、功率是比較物體做功快慢的物理量。做功快，說(shuō)明功率大。此選項(xiàng)正確；D、功率和機(jī)械效率之間沒(méi)有關(guān)系。此選項(xiàng)錯(cuò)誤。故選：C。（2021?溫州一模）下列關(guān)于機(jī)械效率的說(shuō)法正確的是（）A．越省力的機(jī)械，機(jī)械效率越高 B．做功越少的機(jī)械，機(jī)械效率越低 C．做功越慢的機(jī)械，機(jī)械效率越低 D．總功相同，有用功越大的機(jī)械，機(jī)械效率越高【解答】解：A、機(jī)械效率是有用功與總功的比值，機(jī)械省力與否與機(jī)械效率大小沒(méi)有關(guān)系，故A錯(cuò)誤；B、機(jī)械效率越低，說(shuō)明做的功中有用功所占的比例越低，并不一定就是做的功少。故B錯(cuò)誤；C、做功越慢的機(jī)械功率越小，功率與機(jī)械效率是兩個(gè)沒(méi)有關(guān)系的概念，不能說(shuō)做功越慢的機(jī)械。機(jī)械效率越低，故C錯(cuò)誤；D、機(jī)械效率是有用功與總功的比值，在總功相同時(shí)，有用功越大，機(jī)械效率就越高，故D正確。故選：D。（2021秋?北侖區(qū)校級(jí)期末）小科同學(xué)家裝修新房，看到工人師傅使用如圖所示的一種自制的簡(jiǎn)易起重裝置向樓上吊裝笨重的裝修材料，該裝置簡(jiǎn)單易制、方便快捷，大大減少了工人搬運(yùn)材料的勞動(dòng)強(qiáng)度。小科觀察到電動(dòng)機(jī)的輸出功率800W，將質(zhì)量為100kg的水泥勻速提升到10m高的位置用時(shí)15s。假設(shè)電動(dòng)機(jī)的輸出功率恒定不變。請(qǐng)幫小科完成下列問(wèn)題：（1）此次吊裝過(guò)程中繩子自由端移動(dòng)的速度是多大？（2）電動(dòng)機(jī)對(duì)繩子的拉力多大？（3）該滑輪組的機(jī)械效率多大？【解答】解：（1）物體上升的速度v=?由圖可知，水泥由3段繩子承擔(dān)，則此次吊裝過(guò)程中繩子自由端移動(dòng)的速度v繩＝3v＝3×2（2）繩子自由端移動(dòng)的距離：s＝nh＝3×10m＝30m，由P=WW總＝Pt＝800W×15s＝1.2×104J，由W總＝Fs可得，電動(dòng)機(jī)對(duì)繩子的拉力：F=W（3）水泥的質(zhì)量：G＝mg＝100kg×10N/kg＝1000N，有用功：W有＝Gh＝1000N×10m＝1.0×104J。該滑輪組的機(jī)械效率：η=W有W答：（1）此次吊裝過(guò)程中繩子自由端移動(dòng)的速度是2m/s；（2）電動(dòng)機(jī)對(duì)繩子的拉力為400N；（3）該滑輪組的機(jī)械效率為83.3%。（2021秋?西湖區(qū)校級(jí)期中）如圖1所示是小型建筑工地上使用的“罐籠式”提升機(jī)，用它能將放在罐籠A中的建筑材料提升到高處。已知被提升的建筑材料重為2800N，拉力F將它以0.5m/s的速度勻速提升到10m的高度。拉力做的功W隨時(shí)間t的變化圖象如圖2所示。不計(jì)動(dòng)滑輪及鋼絲繩的重、摩擦。求：（1）有用功是多少？（2）提升機(jī)在提升建筑材料時(shí)的機(jī)械效率是多少？（3）罐籠A的重力是多少？【解答】解：（1）G材＝m材g＝280kg×10N/kg＝2.8×103N，W＝G材h＝2800N×10m＝2.8×104J；（2）貨物以0.5m/s的速度勻速提升到10m的高度，故其運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是，據(jù)V=St可知，tη=W有W（3）據(jù)圖1能看出有兩端繩子調(diào)著動(dòng)滑輪，故應(yīng)該費(fèi)2倍的距離，所以繩子自由端移動(dòng)的距離是S＝2×10m＝20m；故據(jù)（2）中的數(shù)據(jù)可知，W＝FS，故F=W所以罐籠A的重力是GA＝2F﹣G材＝2×2×103N﹣2.8×103N＝1200N。答：（1）有用功是2.8×104J；（2）提升機(jī)在提升建筑材料時(shí)的機(jī)械效率是70%；（3）罐籠A的重力是1200N。（2022秋?西湖區(qū)期末）在“研究滑輪的機(jī)械效率與所拉物體重力關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，小金用如圖所示的動(dòng)滑輪提升鉤碼，改變鉤碼的數(shù)量，正確操作，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：序號(hào)鉤碼重GN鉤碼上升高度h/cm拉力F/N繩端移動(dòng)距離s/cm機(jī)械效率①1.010.00.720.071.4%②2.010.01.220.0③3.010.01.720.088.2%（1）第②次實(shí)驗(yàn)時(shí)，測(cè)得動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為83.3%。（2）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出的結(jié)論是：同一動(dòng)滑輪，所提升的物重增大，機(jī)械效率將增大。（選填“增大”、“減小”或“不變”）（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，小金認(rèn)為動(dòng)滑輪的機(jī)械效率與繩端移動(dòng)距離無(wú)關(guān)，原因是繩子移動(dòng)的距離是物體移動(dòng)距離的2倍。【解答】解：（1）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，第②次實(shí)驗(yàn)測(cè)得動(dòng)滑輪的機(jī)械效率：η=W（2）根據(jù)表格數(shù)據(jù)和（1）的計(jì)算可知，①②③三次實(shí)驗(yàn)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率分別為71.4%、83.3%、88.2%；根據(jù)三次的機(jī)械效率及物重的變化可得：同一動(dòng)滑輪，所提升物重增大，機(jī)械效率將增大；（3）根據(jù)η=W故答案為：（1）83.3%；（2）增大；（3）繩子移動(dòng)的距離是物體移動(dòng)距離的2倍。模塊二：斜面的機(jī)械效率1.對(duì)光滑程度相同的斜面，斜面的傾斜程度越大，斜面的機(jī)械效率越高。2.測(cè)量斜面機(jī)械效率的注意事項(xiàng)：（2）要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)物體；（2）拉力要與斜面平行。（2022秋?嵊州市期末）如圖所示，建筑工人用輕繩將重500N的物體沿斜面從底端為速拉到頂端，拉力大小為150N，已知斜面長(zhǎng)3m，高0.6m，下列說(shuō)法正確的是（）A．拉力所做的總功是1500焦 B．拉力所做的有用功是450焦 C．物體受到斜面的摩擦力是50牛 D．物體上升過(guò)程中克服摩擦所做功是750焦【解答】解：A、拉力所做總功為：W總＝Fs＝150N×3m＝450J，故A錯(cuò)誤；B、拉力所做有用功為：W有＝Gh＝500N×0.6m＝300J，故B錯(cuò)誤；C、此過(guò)程所做額外功為：W額＝W總﹣W有＝450J﹣300J＝150J，由W額＝fs變形得，摩擦力為：f=WD、物體上升過(guò)程中克服摩擦所做功即額外功，是150焦，故D錯(cuò)誤。故選：C。（2022春?江干區(qū)月考）如圖所示，AC、BC為同一水平面上的兩個(gè)光滑斜面，AC＞BC，∠CAB＝30°，∠C＝90°。在相等時(shí)間內(nèi)把重為80N的同一物體從斜面底端分別沿AC、BC以相同的速度勻速推至C點(diǎn)，物體的機(jī)械能增大（選填“增大”“減少“不變”），若推力分別為F1、F2，斜面的機(jī)械效率分別為η1、η2，則F1＜F2，η1＝η2（選填“＞”“＜”或“＝”）。【解答】解：物體勻速運(yùn)動(dòng)，物體的動(dòng)能不變，物體的高度增加，物體的重力勢(shì)能增大，機(jī)械能等于動(dòng)能與勢(shì)能的總和，則物體的機(jī)械能增大，AC＞BC，∠CAB＝30°，由圖可知斜面AC傾斜角度小于BC的傾角，所以物體沿AC運(yùn)動(dòng)時(shí)推力較小，即F1＜F2；由題知，AC和BC是兩個(gè)光滑的斜面，額外功為0，根據(jù)W＝Gh可知推力在兩斜面上做的有用功相同，根據(jù)η=W有用W總可知η1故答案為：增大；＜；＝。（2022秋?椒江區(qū)校級(jí)期中）在碼頭，小?？吹焦と死眯泵姘沿浳锿频杰?chē)上，想探究“斜面的省力情況與哪些因素有關(guān)”。他用同一塊木板組成如圖所示的裝置，拉著物體沿斜面勻速向上運(yùn)動(dòng)，通過(guò)比較拉力F與物體重力G的比值大小來(lái)判定，比值越小，越省力。記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)次數(shù)斜面傾角物塊重G/N沿斜面拉力F/N拉力F與物體重力G的比值1305.04.20.842303.02.50.833453.02.80.934455.04.60.92（1）通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)1和2（或3和4）中的數(shù)據(jù)可知，斜面傾角相同時(shí)，使用斜面省力的情況與物體重力無(wú)關(guān)；（2）通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)1和4（或2和3）中的數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論是：在其他條件相同時(shí)，斜面的傾角越小越省力?！窘獯稹拷猓海?）由表中實(shí)驗(yàn)1和2（或3和4）中的數(shù)據(jù)可知，斜面傾角相同時(shí)，物塊越重，沿斜面拉力也越大，但拉力F與物體重力G的比值，說(shuō)明使用斜面省力的情況與物體重力無(wú)關(guān)；（2）通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)1和4（或2和3）中的數(shù)據(jù)可知，斜面材料相同，物重相同，斜面傾角越小，沿斜面的拉力越小，由此得出的結(jié)論是：在其他條件相同時(shí)，斜面的傾角越小越省力。故答案為：（1）1和2（或3和4）；（2）在其他條件相同時(shí)，斜面的傾角越小越省力。（2021秋?奉化區(qū)期末）2021年10月16日0時(shí)23分，長(zhǎng)征二號(hào)F遙十三運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火起飛，將載有翟志剛、王亞平、葉光富3名航天員的“神舟十三號(hào)”飛船送入太空。11月8日，經(jīng)過(guò)約6.5小時(shí)的出艙活動(dòng)，“神舟十三號(hào)”航天員乘組圓滿(mǎn)完成機(jī)械臂懸掛裝置的安裝等全部既定任務(wù)。據(jù)了解，懸掛裝置的下端通過(guò)6根螺絲擰緊固定到核心艙艙壁基座上，通過(guò)3根矩形電纜接插件與控制系統(tǒng)建立電數(shù)據(jù)連接。（1）“神舟十三號(hào)”飛船屬于載人（選填“無(wú)人”或“載人”）航天器。（2）懸掛裝置中，螺絲上的螺紋（如圖）是應(yīng)用了斜面可以省力的原理?！窘獯稹拷猓海?）由題干信息可知“神舟十三號(hào)”飛船上有翟志剛、王亞平、葉光富3名航天員，所以“神舟十三號(hào)”飛船屬于載人航天器；（2）斜面是一種省力的簡(jiǎn)單機(jī)械，螺紋就是采用斜面可以省力的原理。故答案為：（1）載人；（2）斜面?！眷柟逃?xùn)練】一．選擇題（共2小題）1．（2021秋?上城區(qū)校級(jí)期中）將同一個(gè)物體G分別沿斜面由底端A、C勻速地拉到頂點(diǎn)B（兩斜面粗糙程度相同），如圖所示，若沿斜面的拉力F1、F2大小相同，兩個(gè)過(guò)程中所受的摩擦力分別為f1，f2，拉力所做的功分別為W1，W2，則它們的大小關(guān)系正確的是（）A．f1＜f2，W1＞W(wǎng)2 B．f1＝f2，W1＜W2 C．f1＞f2，W1＞W(wǎng)2 D．f1＜f2，W1＝W2【解答】解：把同一物體沿斜面AB和CB分別拉到頂端B，提升的高度h相同，由W＝Gh可知兩次做的有用功相同，即W有用1＝W有用2；拉動(dòng)同一物體，斜面坡度越小，物體對(duì)斜面的壓力越大，物體受到的摩擦力越大；斜面坡度越大，物體對(duì)斜面的壓力越小，物體受到的摩擦力越?。粍t物體在斜面AB、CB受到的摩擦力關(guān)系為f1＞f2。因?yàn)長(zhǎng)AB＞LCB，W額＝fs，所以利用斜面AB、CB做的額外功W額1＞W(wǎng)額2；因?yàn)閃總＝W有用+W額，所以拉力做的總功：W1＞W(wǎng)2。故選：C。2．（2022秋?杭州期末）如圖所示，分別使用滑輪或滑輪組勻速提升同一物體，滑輪質(zhì)量均相等且G動(dòng)小于G物，在相同的時(shí)間內(nèi)物體被提升的高度也相等，不計(jì)繩重和摩擦，下列說(shuō)法不正確的是（）A．三個(gè)裝置所做的有用功為W甲＝W乙＝W丙 B．繩子自由端移動(dòng)的速度關(guān)系為v甲＜v乙＜v丙 C．繩子自由端的拉力大小為F甲＞F乙＝F丙 D．三個(gè)裝置的機(jī)械效率為η甲＞η乙＝η丙【解答】解：A、克服物體重力做的功為有用功，甲、乙、丙三種裝置做的有用功都為W有用＝G物h，故A正確；B、從圖中可知，甲為定滑輪（n＝1），乙為動(dòng)滑輪（n＝2），丙為滑輪組（n＝3），在相同的時(shí)間內(nèi)物體被提升的高度均為h，則繩子自由端移動(dòng)的距離s甲＝h，s乙＝2h，s丙＝3h，因此s甲＜s乙＜s丙，運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，根據(jù)v=st可知繩子自由端移動(dòng)的速度關(guān)系為v甲＜v乙＜vC、不計(jì)繩重和摩擦，F(xiàn)甲＝G物，F(xiàn)乙=12×（G物+G動(dòng)），F(xiàn)丙=13×（G物+G動(dòng)），滑輪質(zhì)量均相等且G動(dòng)小于G物，故FD、不計(jì)繩重和摩擦，甲的有用功與總功相等，機(jī)械效率為100%，乙和丙克服動(dòng)滑輪的重力做的功為額外功，W額＝G動(dòng)h，乙、丙兩種裝置的機(jī)械效率η=W有用W總=G物故選：C。二．填空題（共5小題）3．（2021?拱墅區(qū)二模）如圖甲，質(zhì)量為m的物體A從高度為h、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的斜面上以v1速度勻速下滑；如圖乙，在斜面的頂端固定滑輪將物體A與物體P用輕繩連結(jié)，物體A以v2速度（v1＜v2）勻速沿斜面上升。（1）圖甲中，物體A受到的重力GA大于物體A對(duì)斜面的壓力F（選填“大于”、“小于”或“等于”）。（2）圖甲中物體A所受摩擦力f甲等于圖乙中物體A受到的摩擦力f乙（選填“大于”、“小于”或“等于”）。（3）當(dāng)圖乙中物體A從斜面底部上升到頂端時(shí)，物體P的重力做的功為2mgh。（用相關(guān)字母表示）【解答】解：（1）甲圖中物體A受豎直向下的重力GA、垂直斜面向上的支持力、沿斜面向上的滑動(dòng)摩擦力，物體A在這三個(gè)力作用下保持平衡狀態(tài)，且物體A的重力垂直斜面向下的分力大小等于垂直斜面向上的支持力大?。恍泵鎸?duì)物體A的支持力與物體A對(duì)斜面的壓力F是一對(duì)相互作用力，大小相等，故物體A受到的重力GA大于物體A對(duì)斜面的壓力F；（2）甲、乙兩圖中，物體所受的都是滑動(dòng)摩擦力，物體對(duì)斜面的壓力和接觸面粗糙程度都相同，所以物體A所受的滑動(dòng)摩擦力大小也相同；（3）在圖甲中，克服斜面摩擦力做功等于物體Q重力做功等于mgh，在圖乙中，物體P的重力做功等于繩子對(duì)物體Q做功，而繩子對(duì)物體Q做功等于克服物體Q重力做功加上克服斜面摩擦力做功，為W＝mgh+mgh＝2mgh。故答案為：大于；等于；2mgh。4．（2020秋?下城區(qū)期末）如圖所示，用平行于斜面的拉力F，將一個(gè)重為10牛的物體由粗糙斜面底端勻速拉到頂端，斜面高度h＝4米，長(zhǎng)度L＝8米，則拉力所做的有用功是40焦；若在這個(gè)過(guò)程中物體受到的摩擦力為1.25牛，則拉力F的大小為6.25牛?！窘獯稹拷猓豪λ龅挠杏霉有用＝Gh＝10N×4m＝40J，拉力所做的額外功W額外＝fL＝1.25N×8m＝10J，拉力所做的總功W總＝W有用+W額外＝40J+10J＝50J，拉力F的大小F=W故答案為：40；6.25。5．（2023?杭州模擬）用兩個(gè)完全相同的滑輪，分別以圖中兩種方式將重為G的物體勻速提升相同高度（繩重、摩擦不計(jì)），使用甲（選填“甲”或“乙”）滑輪可以改變用力方向，所用拉力F甲大于F乙（選填“大于”“等于”或“小于”，下同），滑輪的機(jī)械效率η甲大于η乙?！窘獯稹拷猓河啥ɑ喌氖褂锰攸c(diǎn)可知：F甲＝G，并且可以改變力的方向；F乙=12（G動(dòng)+G），一般情況下，動(dòng)滑輪重小于物重，因此F甲＞F如圖所示，用定滑輪和動(dòng)滑輪分別將質(zhì)量相同的甲、乙兩物體勻速提升相同的高度，不計(jì)繩重與摩擦，則所做的有用功一樣大，由于要克服動(dòng)滑輪重力的作用，所以使用動(dòng)滑輪做的總功多，由η=W有W總×100%可知，定滑輪的機(jī)械效率高，所以η故答案為：甲；大于；大于。6．（2022秋?秀洲區(qū)期末）如圖所示，當(dāng)重為10牛的物體G靜止時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)a的讀數(shù)是6N。試回答下列問(wèn)題：（不計(jì)繩重及摩擦）（1）彈簧測(cè)力計(jì)b的讀數(shù)是6N。（2）2秒內(nèi)將重物勻速拉升10厘米，拉力的功率為0.6瓦。（3）若重物G增大為12牛，仍將其勻速拉升10厘米，則裝置的機(jī)械效率會(huì)變大（選填“變小”、“不變”或“變大”）?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)圖片可知，彈簧測(cè)力計(jì)a和b都連接在同一根繩子上，則當(dāng)繩子靜止時(shí)，兩個(gè)測(cè)力計(jì)的示數(shù)應(yīng)是相等的，即b的讀數(shù)為6N。（2）由圖可知n＝2，拉力移動(dòng)的距離s＝nh＝2×10×10﹣2m＝0.2m，則拉力做的功：W＝Fs＝6N×0.2m＝1.2J；則拉力的功率：P=W（3）若重物G增大為12牛，而動(dòng)滑輪的重力不變，根據(jù)不計(jì)繩重和摩擦?xí)rη=W故答案為：（1）6N；（2）0.6；（3）變大。7．（2020?臨海市一模）用如圖甲所示的裝置進(jìn)行“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)（忽略繩重和摩擦）。實(shí)驗(yàn)中，向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)并讀數(shù)。改變動(dòng)滑輪重，提升同一物體進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，獲得數(shù)據(jù)并繪制出如圖乙所示的圖像。分析可知：（1）被提升的物體重力相同時(shí)，增加動(dòng)滑輪的重力，滑輪組的機(jī)械效率將減小。（填“不變”、“增大”或“減小”）（2）分析乙圖像中的A點(diǎn)可知，被提升的物體重力為3N?！窘獯稹拷猓海?）做的有用功W有＝Gh，因忽略繩重和摩擦，所以做的額外功，W額外＝G動(dòng)h，所以做的總功：W總＝Gh+G動(dòng)h，機(jī)械效率：η=W（2）根據(jù)圖乙可知，當(dāng)動(dòng)滑輪重為1N時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率為75%，根據(jù)η=GG+G故答案為：（1）減小；（2）3。三．實(shí)驗(yàn)探究題（共1小題）8．（2019秋?西湖區(qū)期末）小金猜想斜面的機(jī)械效率與被拉物體的重力有關(guān)，為了驗(yàn)證猜想他進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：①用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出木塊的重力G，用刻度尺測(cè)出斜面的長(zhǎng)度s和高度h。②用彈簧測(cè)力計(jì)沿著該斜面把木塊從底端勻速拉到頂端，讀出彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F。③換用重力不同的木塊，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，共測(cè)出三組數(shù)據(jù)，記入下表中。實(shí)驗(yàn)次數(shù)木塊重力G/N斜面高度h/m彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F/N斜面長(zhǎng)度s/m機(jī)械效率140.321280.3413120.361（1）在第一次實(shí)驗(yàn)中，斜面的機(jī)械效率為60%；（2）在第二次實(shí)驗(yàn)中，木塊所受斜面的摩擦力為1.6N；（3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析可知，小金的猜想是錯(cuò)誤的（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）?！窘獯稹拷猓海?）在第一次實(shí)驗(yàn)中，斜面的機(jī)械效率為：η=W（2）第二次實(shí)驗(yàn)中，拉力F對(duì)物體做的總功為：W總2＝F2s＝4N×1m＝4J，克服木塊重力做的有用功為：W有用2＝G2h＝8N×0.3m＝2.4J，根據(jù)W額＝W總﹣W有用＝fs得，木塊所受斜面的摩擦力為：f=W（3）根據(jù)η=W故答案為：（1）60%；（2）1.6；（3）錯(cuò)誤。四．計(jì)算題（共1小題）9．（2022秋?濱江區(qū)校級(jí)期中）如圖所示，杠桿MN可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，A、B、C、D是四個(gè)供人娛樂(lè)的吊環(huán)、B環(huán)到O點(diǎn)的距離為D環(huán)O點(diǎn)距離的一半，父子倆在吊環(huán)上做游戲，質(zhì)量為40kg的兒子吊在B環(huán)上，父親站在地面上抓著D環(huán)。（g＝10N/kg）求：（1）若不計(jì)杠桿和吊環(huán)的重以及轉(zhuǎn)軸間的摩擦，為使杠桿在水平位置平衡，父親要用多大的力拉吊環(huán)D？（2）若父親實(shí)際使用豎直向下的拉力為250N，在4s內(nèi)將兒子勻速拉高0.5m，父親要做多少功？做功的功率多大？（3）父親提升兒子的過(guò)程中，該器材的機(jī)械效率為多少？【解答】解：（1）設(shè)父親用力為F1，根據(jù)杠桿平衡條件F1L1＝F2L2可得，F(xiàn)1×OD＝mg×OB，則F1=40kg×10N/kg×（2）在4s內(nèi)將兒子勻速拉高0.5m，則父親拉力移動(dòng)距離