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一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题
1．如图，A物体重力为100N，B物体重力为30N，此时A物体恰好向右做匀速直线运动，A物体受到的滑动摩擦力为其重力的0.2倍，下列说法正确的是（不计绳重和摩擦）（ ）
A．A物体受到的绳子的拉力为15N
B．若将B物体的重力增加一倍，则A物体受到的摩擦力为35N C．动滑轮拉B物体的效率为75%
D．若将A以0.1m/s的速度水平向左匀速拉动，拉力的功率为2W 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A．A物体恰好向右做匀速直线运动，摩擦力等于拉力，由题知，摩擦力
f=0.2G=0.2?100N=20N
故A物体受到的绳子的拉力为20N，故A错误；
B． 若把B的重增加一倍，但A与地面的粗糙程度不变，压力也不变，因此A受到的摩擦力也不会改变，故B错误；
C．由图可知，n=2， A物体对绳子的拉力等于A物体受到的绳子的拉力，则动滑轮的重力
G动=2F-GB=2f- GB=2?20N-30N=10N
不计绳重和摩擦，则动滑轮拉B物体的效率
η=
故C正确；
D．若将A以0.1m/s的速度水平向左匀速拉动，摩擦力水平向右，大小不变，A物体受到的绳子的拉力不变，则拉力为原来的2倍，即40N， 拉力的功率
P=
故D错误。 故选C。
W有用W总GBhGB30N=====75% W有用?W额Gh?G动hGB?G动30N?10NW有用WFs==F′v=40N?0.1m/s=4W tt
2．工人用图甲所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定，滑轮组的机械效率随建材重力变化的图像如图乙所示，滑轮和绳的摩擦力及绳重忽略不计。则：
（1）若某次运送建材的质量为40kg，滑轮组的机械效率是_______。动滑轮的重力是_______N。
（2）若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升12m，作用在绳上的拉力为500N时，拉力的功率是_______W，运送建材的重力是_______N，此时的机械效率是_______。
【答案】50% 400 200 600 60%. 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]建材质量为40kg，其重力为
G?mg=40kg?10N/kg=400N
由图乙得，当建材重力为400N时，滑轮组机械效率为50%。 [2]此时机械效率
?=解得G动=400N。
G400==50%
G?G动400+G动(2)[3]滑轮组由一个动滑轮和一个定滑轮组成，与动滑轮相连的绳子有两段，则该滑轮组可以省一半的力，建材向上提升了12m，则绳子段移动的距离为24m，拉力功率
P?[4]滑轮组省一半的力，所以
WFs500N?24m?==200W tt60sG材+G动=2F
解得G材=600N。 [5]此时的机械效率为
?=
G材G材?G动=600=60%
600+4003．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】12 60 【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=2?5m=10m
拉力做的功
W=Fs=6N×10m=60J
拉力做的功为60J。
4．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s?2m、高h?1m。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】16 2 80% 【解析】 【详解】
[1]所做的有用功为：
W有用?Gh?16N?1m=16J；
[2]拉力做的总功为：
W总?Fs?10N?2m=20J，
所做的额外功为：
W额=W总-W有用=20J-16J=4J；
摩擦力：
f?[3]斜面的机械效率为：
W额s?4J=2N。 2m