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专题18 滑轮、机械效率
一、定滑轮、动滑轮和滑轮组的对比 二、轮轴和斜面 轮轴斜面定义由共同转动轴的大轮和小轮组成实质实质上是一个变形的杠杆，大小轮的半径就是两个力臂，轮轴的公式：F1R=F2r一种简单机械，特点可以省力，但是费距离可以省力，但是费距离；斜面越平缓，越省力应用螺丝刀、钥匙、扳手、方向盘、车把、水龙头开关等盘山公路，螺丝钉
三、认识机械效率 有用功（1）对人们有用的功，等于直接用手对重物所做的功（Gh）。 （2）公式：W有用＝Gh（提升重物）=W总－W额=ηW总。额外功（1）并非我们需要但又不得不做的功。 （2）公式：W额=W总－W有用=G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）。总功（1）有用功加额外功或动力所做的功。 （2）公式：W总=W有用＋W额=Fs=W有用／η。机械效率（1）有用功和总功之比，公式η=W有/W总。 （2）机械效率无单位，并且总小于1。 （3）提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。
四、机械的有用功、总功、机械效率计算 有用功总功额外功机械效率杠杆W有用=GhW总=FsW额=W总－W有用滑轮组W有用=GhW总=Fs W总=Gh+G动h （不计绳重和摩擦）W额=W总－W有用 W额=G动h （不计绳重和摩擦） 斜面W有用=GhW总=Fl W总=Gh+fl （f为摩擦力）W额=W总－W有用 W额=fl （f为摩擦力），
1．滑轮（组）的相关计算 （1）先数动滑轮上绳子的段数n。 （2）s绳自由端＝ns物体。 （3）不计绳重： ①上提物体，无摩擦：F拉＝； ②水平拉物体，F拉＝f/n。 2．滑轮（组）的绕线方法 （1）由滑轮组省力公式求承担力的绳子段数n； （2）根据“奇动偶定”确定绳子固定端位置； （3）由内到外顺次绕，画直线且与滑轮边缘相切。
模型1 各种简单机械最省力或最费力的判断
（2023 遂宁）用如图所示的四种简单机械，将同一重物从低处匀速提升到高处，在不计机械自重及摩擦的情况下，最省力的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【分析】（1）动滑轮在理想情况下可以省一半力。
（2）斜面长是斜面高的多少倍，所用的拉力就是物重的多少分之一。
（3）根据杠杆的平衡条件进行分析。
（4）使用定滑轮不省力。
【解答】解：A、动滑轮可以省一半力，；B、不计机械自重及摩擦的情况下，根据斜面的长度和高度可知：FL＝Gh，；
C、根据题图可知：此时杠杆的动力臂是阻力臂的1.5倍，所以；D、使用定滑轮不省力，即F＝G。综上可知：最省力的是斜面，故B符合题意，ACD不符合题意。
名师点拨：本题主要考查了常见的简单机械的省力状况，属于基础性题目；会利用杠杆原理进行分析。
【变式练1】（2023 海南）用下列简单机械提升同一重物，忽略机械自重和摩擦，最省力的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【分析】（1）根据杠杆平衡条件来分析；
（2）忽略机械自重和摩擦，滑轮组绳子拉力为物重的来分析。
【解答】解：分别用如图四种机械提起同一重物，忽略机械自重和摩擦：则
A、根据杠杆平衡条件可得：G×L＝F×3L，则FG；
B、由图可知，该滑轮组由1股绳子承担物重，拉力等于物重；
C、由图可知，该滑轮组由2股绳子承担物重，拉力为物重的二分之一；
D、由图可知，该滑轮组由2股绳子承担物重，拉力为物重的二分之一。
综上分析可知，最省力的是A。
【点评】本题考查学生对杠杆平衡条件和滑轮及滑轮组的综合理解和运用。
【变式练2】（2022 广东）分别使用图中四种装置匀速提升同一重物，不计滑轮重、绳重和摩擦，最省力的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】A
【分析】由题知，不计摩擦和动滑轮重，先分析所用的是定滑轮、动滑轮还是滑轮组，
若是定滑轮，不省力，F＝G；
若是动滑轮，省一半力，FG；
若是滑轮组，找出拉动动滑轮绳子股数n，则FG。
【解答】解：由题知，不计摩擦和动滑轮重，
A、使用的是滑轮组，n＝3，FG。
B、使用的是滑轮组，n＝2，FG；
C、使用的是定滑轮，F＝G；
D、使用的是动滑轮，FG；
由此可知A图中最省力，FG。
故选：A。
【点评】本题考查了不计摩擦和动滑轮重时，使用滑轮组省力情况的计算，能确定拉动动滑轮绳子股数（直接从动滑轮上引出的绳子股数）是本题的突破口。
【变式练3】（2021 烟台）用如图所示的四种方式匀速提升同一物体（不计机械自重和摩擦），其中最费力的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】A
【分析】（1）使用动滑轮时，若动力作用在轮上，可以省一半的力，但费距离；若动力作用在轴上，则不能省力，费一倍的力，但可以省距离；
（2）定滑轮不能省力，但能改变力的方向；
（3）滑轮组是动滑轮、定滑轮的组合，可以省力，也可以改变力的方向；
（4）使用斜面的好处是可以省力，但费距离。
【解答】解：不计机械自重和摩擦，设物重为G，由图知：
A、使用此动滑轮时，由于动力作用在轴上，所以费一倍的力，即F1＝2G；
B、此装置是定滑轮，不能省力，所以F2＝G；
C、此装置是滑轮组，承担物重的绳子有3股，所以F3G；
D、此装置是斜面，且L＝2h，所以F4G。
比较可知，上述装置中，最省力的是C，最费力的是A。
故选：A。
【点评】本题考查了学生对滑轮、滑轮组以及斜面特点的理解和运用，利用好“不计机械自重和摩擦”是本题的关键。
【变式练4】（2022 鄂尔多斯）使用下列机械时，用大小相等的拉力F，能提起最重货物的是（不计机械自重和摩擦）（　　）
A． B． C． D．
【答案】D
【分析】A中是定滑轮，使用它不省力；
B中是动滑轮，使用它可以省一半的力，
C中是杠杆，设每一小格的长度为L，根据杠杆平衡条件可知G3，
D中是轮轴，可等效为杠杆，根据G4 r＝F 3r可知G4。通过比较可知能提起最重货物的机械。
【解答】解：A中是定滑轮，使用它不省力，故G1＝F，
B中是动滑轮，使用它可以省一半的力，故G2＝2F，
C中是杠杆，设每一小格的长度为L，根据杠杆平衡条件可知，G3 2L＝F 3L，解得G3F，
D中是轮轴，可等效为杠杆，则G4 r＝F 3r，故G4＝3F。通过比较可知G4最大。
【点评】本题考查滑轮、杠杆的有关知识，是一道综合题。
模型2 动滑轮和定滑轮的特点
（2023 自贡）如图所示，用一根绳子绕过定滑轮，一端拴在钩码上，手执另一端，分别用力F1、F2、F3匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．F1、F2、F3的大小相等 B．F1最大
C．F2最大 D．F3最大
【答案】A
【分析】定滑轮的工作特点是：使用定滑轮只能改变力的方向，不能省力。
【解答】解：由图可知，图中滑轮是定滑轮，定滑轮不能省力，忽略绳子与滑轮的摩擦，所以F1、F2、F3都与物体重力相等，所以三种拉法所用拉力一样大，故BCD错误，故A正确。
名师点拨：本题考查了定滑轮及工作特点，属于基本内容，比较简单；知道定滑轮和动滑轮的定义及其特点是关键。
【变式练1】（2021 赤峰）升国旗时，旗手缓缓向下拉绳子，旗子就会徐徐上升，如图所示，关于旗杆上端定滑轮的作用，说法正确的是（　　）
A．省力 B．省功
C．费力 D．改变力的方向
【答案】D
【分析】定滑轮是轴固定不动的滑轮，使用定滑轮不省力但能改变力的方向，据此分析即可。
【解答】解：由图可知，旗杆顶部滑轮的轴是固定不动的，为定滑轮，使用定滑轮的优点是可以改变力的方向，但不能省力，故ABC错误，D正确。
【点评】本题主要考查学生对定滑轮工作特点的了解和掌握，是一道基础题。
【变式练2】（2023 常德）如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮，用来提升同一物体，G物＝200N（不计绳重、轮重和摩擦），要使物体竖直匀速提升2m。下列说法中正确的是（　　）
A．F甲＝200N，并向上移动4m
B．F甲＝100N，并向上移动2m
C．F乙＝200N，并向上移动1m
D．F乙＝400N，并向上移动1m
【答案】D
【分析】（1）轴不随物体一起运动的滑轮是定滑轮，使用定滑轮不省力但能改变力的方向；（2）轴随物体一起运动的滑轮是动滑轮，使用动滑轮能省一半力，但费距离，绳自由端移动的距离s＝2h。
【解答】解：AB、图甲是动滑轮，动滑轮不能改变力的方向，但是可以省一半的力，所以F甲G物200N＝100N，拉力端移动的距离为s＝2h＝2×2m＝4m，故AB错误；CD、图乙是动滑轮，由图可知，G物F乙＝200N，所以F乙＝400N，拉力端移动的距离为s'2m＝1m，故C错误，D正确。
【点评】此题考查了动滑轮的工作特点，是一道基础题。
【变式练3】（2021 盐城）旗杆顶端装有定滑轮，升旗时旗手向下拉绳子，国旗冉冉升起。下列说法正确的是（　　）
A．旗手对绳的拉力一定等于国旗重力
B．旗手对绳的拉力等于国旗重力的一半
C．国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离
D．国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离的一半
【答案】C
【分析】定滑轮使用时，滑轮的位置固定不变；定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向。
【解答】解：AB、旗杆顶端装有的定滑轮，实质是等臂杠杆，使用时，不省力也不费力。不计绳重和摩擦且国旗匀速上升时，旗手对绳的拉力一定等于国旗重力，若计绳重和摩擦，旗手对绳的拉力大于国旗重力，故AB错误；
CD、旗杆顶端装有定滑轮，定滑轮实质是等臂杠杆，使用时，不省距离也不费距离，则国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离，故C正确、D错误。
【点评】本题主要考查定滑轮及其工作特点，比较基础。
35．（2022 赤峰）小李同学在利用如图所示装置研究动滑轮特点时，猜想：如果忽略绳重与摩擦，绳端拉力F可能与被提升木块所受的重力、木块上升的高度、动滑轮所受的重力、动滑轮的直径这些因素有关。
（1）若小李探究绳端拉力F与动滑轮直径的关系，请将实验步骤补充完整。
步骤一：按图安装动滑轮。
步骤二：匀速拉动弹簧测力计，使木块升高，读出拉力F的值并记录。
步骤三：换用 　 　的动滑轮，使同一木块匀速上升相同的高度，读出拉力F的值并记录。
步骤四：重复步骤三，多做几次实验。
（2）步骤四的目的是：　 　。
（3）若小李五次实验测得F分别为：1.8N、1.8N、1.8N、1.8N、1.8N，则初步得到的结论是：在其他因素相同时，　 　。
【答案】（1）重力相同、直径不同；（2）多次测量避免偶然性；（3）绳端拉力F与动滑轮直径无关。
【分析】（1）利用控制变量法进行实验探究。（2）多次测量避免偶然性。
（3）根据实验数据可出实验结论。
【解答】解：（1）若小李探究绳端拉力F与动滑轮直径的关系，需要控制动滑轮的重力相同，而直径不同，实验步骤如下：
步骤一：按图安装动滑轮。
步骤二：匀速拉动弹簧测力计，使木块升高，读出拉力F的值并记录。
步骤三：换用重力相同、直径不同的动滑轮，使同一木块匀速上升相同的高度，读出拉力F的值并记录。
步骤四：重复步骤三，多做几次实验。
（2）步骤四的目的是：多次测量避免偶然性。
（3）若小李五次实验测得F分别为：1.8N、1.8N、1.8N、1.8N、1.8N，则初步得到的结论是：在其他因素相同时，绳端拉力F与动滑轮直径无关。
【点评】本题考查了动滑轮的特点，用好控制变量法是解题的关键。
模型3 动滑轮中的计算
（2023 菏泽）用动滑轮在水平地面上沿直线匀速拉动重为G的物体，如图所示。已知水平拉力为F，物体受到地面的摩擦力为f，物体移动的距离为s。下列说法正确的是（　　）
A．重力做功数值为Gs
B．拉力做功数值为Fs
C．摩擦力做功数值为fs
D．使用此滑轮既省力又省功
【答案】C
【分析】使用滑轮组水平拉动物体，拉力F所做的功为总功，克服物体摩擦力所做的功为有用功，从图可知，由2段绳子与动滑轮相连，则s拉＝2s物，任何机械都不省功。
【解答】解：A．物体在重力方向没有移动距离，重力做功数值为0，故A错误；
B．由2段绳子与动滑轮相连，物体移动的距离为s，拉力移动距离则s拉＝2s，拉力做功数值为W＝Fs拉＝2Fs，故B错误；
C．摩擦力做功数值为fs，故C正确；
D．任何机械都不省功，使用此滑轮可省力，但不省功，故D错误。
名师点拨：本题考查考查动滑轮使用时有关功的计算，属于中档题。
【变式练1】（2022 黔西南州）如图所示，通过滑轮沿水平方向拉动重为20N的物体A，不计滑轮重及其摩擦。当拉力F为4N时，物体A受到的拉力为
　 　N；用这种方法使用滑轮是为了　 　。
【答案】8；省力。
【分析】由图知，使用的是动滑轮，n＝2，不计滑轮重及其摩擦，物体A受到的拉力F′＝2F；轴随物体一起运动的滑轮叫做动滑轮，动滑轮可以省一半的力，但不可以改变动力方向。
【解答】解：由图可知，绕在动滑轮上绳子的有效股数n＝2，则物体A受到的拉力F′＝2F＝2×4N＝8N；动滑轮可以省一半的力，但不可以改变动力方向。
【点评】本题主要考查有关动滑轮的拉力计算和特点，关键是水平使用滑轮组时绳子有效股数n的确定。
【变式练2】（2022 上海）用如图所示的滑轮沿竖直方向提起一重为16牛的物体A（滑轮自身重力及摩擦忽略不计），滑轮处于静止状态，其实质是一个
　 　杠杆，力F的大小为　 牛，此时物体A所受到的合力大小为 牛。
【答案】省力；8；0。
【分析】（1）定滑轮的本质是等臂杠杆，不省力，也不省距离；动滑轮的本质是动力臂是阻力臂二倍的杠杆，可以省一半的力，但是费距离。
（2）当物体受平衡力作用时，物体处于静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】解：（1）由图知，该滑轮是动滑轮，其本质是动力臂为阻力臂二倍的省力杠杆；
（2）滑轮处于静止状态时不计滑轮重，拉力F16N＝8N；
（3）物体静止时，受平衡力作用，即物体A所受到的合力大小为0牛。
【点评】本题考查了动滑轮的实质以及平衡力，属于力学基础内容的考查。
【变式练3】（2023 四川）如图所示，小茗同学将重120N的物体匀速提起，已知滑轮的重力均为30N，不计绳重和摩擦，此过程中人对绳子的拉力为　　N，滑轮组的机械效率为　 　。
【答案】75；80%。
【分析】（1）从图中可知n＝2，不计绳重和摩擦，根据F（G+G动）求此过程中人对绳子的拉力；（2）根据η得出该滑轮组的机械效率。
【解答】解：（1）从图中可知n＝2，不计绳重和摩擦，此过程中人对绳子的拉力为：
F（G+G动）（120N+30N）＝75N；
（2）该滑轮组的机械效率为：η100%＝80%。
【点评】本题考查拉力和机械效率的有关计算，综合性强，难度适中。
模型4 设计滑轮组的绕绳方案
（2023 泰州）工人站在地面上用如图的滑轮组提升重物，画出滑轮组的绕绳方式。
【答案】如图所示
【分析】在使用滑轮组提升重物时，既要考虑到它的省力情况，还应注意动力的施力方向。
【解答】解：因为滑轮组要求工人站在地面上提升重物，因此，在绕绳时，最终的绳子自由端方向应该向下，由外向内画出绕绳方式，如答案图所示，由两段绳子承担物重。
名师点拨：设计滑轮组的绕绳方案应从两方面考虑，一是省力情况，二是绳子自由端的朝向。
【变式练1】（2023 金昌）如图所示，小亮用滑轮组将装修材料运到楼上，请用笔画线帮他组装最省力的滑轮组。
【答案】如图所示
【分析】滑轮组可以省力也可以改变力的方向，根据题目对拉力方向的要求进行解答。
【解答】解：由图可知，小亮站在地面上，要想运用滑轮组将装修材料运输到楼上，拉力方向向下，一个动滑轮最多绕三股绳子，所以要从动滑轮的上挂钩绕起，依次绕过下面的定滑轮、动滑轮和上面的定滑轮，如答案图所示。
【点评】对于滑轮组的组装与绕线方法，要看清题目的每一个要求，灵活运用看，不能死记硬背最省力的绕线方法。
【变式练2】（2023 哈尔滨）小丽学习了滑轮的知识后，想利用滑轮组设计一个升降装置，自己把物体吊上楼来，请你画出最省力的绕线方式和物体所受重力的示意图。
【答案】如图所示
【分析】承担物重的绳子段数越多越省力，由此完成最省力的绕线方式，重力的方向竖直向下，作用点在重心。
【解答】解：要使滑轮组最省力，需要承担物重的绳子段数最多，图中只有一个定滑轮和一个动滑轮，最多只能有3股绳子，所以绳子要系在动滑轮上面的挂钩上，依次向外绕线；过物体的重心，作竖直向下的重力G，如答案图所示。
【点评】本题考查滑轮组的绕法和重力的示意图，属于基础题。
【变式练3】（2021 鄂尔多斯）如图1是一款升降座椅装置，其简图如图2，请在图2中画出滑轮组的绕线情况，要求绳子的末端绕至按钮处。
【答案】如图所示
【分析】在绕线时，可以从动滑轮或定滑轮绕起，依次绕过每一个滑轮，在题目中要根据实际情况而定。
【解答】解：由题意可知，要求绳子的末端绕至按钮处，则可从按钮开始，引出一条绳子，依次绕过最上面的定滑轮、下面的动滑轮、上面的第二个定滑轮，最后回到动滑轮的挂钩上，如答案图所示。
【点评】此题主要考查了滑轮组的组装，要掌握滑轮组的两种绕线方式：可以从定滑轮或动滑轮绕起。解决此题的关键是确定用力的方向。
模型5 有用功、额外功和总功
（2023 郴州）如图所示，物体重10N，每个滑轮重1N，在F＝2.5N的拉力作用下，物体上升了1m，则拉力做的有用功是　 　 J，克服绳重及滑轮与绳子之间的摩擦所做的额外功为　 　J。
【答案】10；3。
【分析】（1）利用W有＝Gh求有用功；
（2）由图可知每个动滑轮中吊起动滑轮绳子的股数n＝2，绳子自由端移动的距离s＝nh，利用W总＝Fs求拉力做的总功，再根据总功等于有用功和额外功的和，求出额外功。
额外功包括提起动滑轮所做的额外功和克服绳重及滑轮与绳子之间的摩擦所做的额外功，求出提起动滑轮所做的额外功，进而可求出克服绳重及滑轮与绳子之间的摩擦所做的额外功。
【解答】解：拉力做的有用功：W有＝Gh＝10N×1m＝10J，
由图可知每个动滑轮中吊起动滑轮绳子的股数n＝2，
绳子自由端移动的距离：s＝nh＝23×1m＝8m，
则力F做的功：W总＝Fs＝2.5N×8m＝20J；
总的额外功为：W额＝W总﹣W有＝20J﹣10J＝10J，
提起动滑轮所做的额外功：
W动额＝G动h1+G动h2+G动h3＝1N×1m+1N×2m+1N×4m＝7J，
克服绳重及滑轮与绳子之间的摩擦所做的额外功为：
W摩擦额＝W额﹣W动额＝10J﹣7J＝3J。
名师点拨：本题考查了功的计算公式的应用，解答本题的关键是分析清楚滑轮组的结构。
【变式练1】（2021 广州）如图显示的是甲、乙两机械的参数。甲、乙相比，甲的（　　）
A．总功较大 B．有用功较小
C．额外功较大 D．机械效率较低
【答案】B
【分析】W有+W额＝W总；η。
【解答】解：AD.由图可知，W甲有＝1500J，W乙额＝900J，η甲＝75%，η乙＝70%，
由η可得，W甲总2000J，W乙总3000J，故AD错误；BC.由W有+W额＝W总可得，W甲额＝W甲总﹣W甲有＝2000J﹣1500J＝500J，W乙有＝W乙总﹣W乙额＝3000J﹣900J＝2100J，故B正确、C错误。
【点评】本题考查有用功、额外功、总功及机械效率的计算，一定要把图看懂，属基础题目。
【变式练2】（2022 宜宾）小洪在一次劳动中，欲将重为600N的货物搬到距地面2m高的平台上。他用长为4m的木板搭成斜面如图，并用沿着斜面向上大小为400N的力将货物匀速从底端推到顶端，小洪在该过程中做的有用功为
　 　 J，斜面起到了　 　（选填“省力”或“省功”）的作用。
【答案】1200；省力。
【分析】（1）根据W有＝Gh计算有用功；
（2）比较物体的重力和推力大小可知，斜面是否省力。
【解答】解：小洪在该过程中做的有用功为：W有＝Gh＝600N×2m＝1200J；
物体的重力G＝600N，沿斜面的推力F＝400N，F＜G，所以斜面是一种省力的简单机械。
【点评】本题考查了使用斜面时有用功的计算以及使用斜面时可以省力，属于基础性题目。
【变式练3】（2022 益阳）建筑工地上起重机把重为1×104N的建筑材料匀速提升了9m，起重机做的有用功为　 　J，若起重机的机械效率为45%，做的总功为　 　J。
【答案】9×104；2×105。
【分析】（1）利用W有用＝Gh得出有用功；
（2）根据W总得出总功。
【解答】解：（1）有用功：W有用＝Gh＝1×104N×9m＝9×104J；
（2）由η得总功：W总2×105J。
【点评】此题主要考查的是对有用功、效率公式的理解和掌握，难度不大。
【变式练4】（2023 荆州）一位同学用如图所示的滑轮组拉着重500N的物体，使物体以0.1m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动10s，已知物体与地面间的滑动摩擦力为150N，滑轮组的机械效率为60%，在此过程中下列选项正确的是（　　）
A．绳子自由端移动的距离为3m
B．拉力做的有用功为500J
C．拉力做的额外功为150J
D．拉力做功的功率为25W
【答案】D
【分析】（1）根据v求出物体移动的距离，由图可知n＝2，绳子自由端移动的距离s＝ns物；（2）利用W有＝fs物求有用功；（3）利用η100%求总功，利用W总＝W有+W额求拉力做的额外功；（4）利用P求拉力做功的功率。
【解答】解：A、由v可知，物体移动的距离：s物＝v物t＝0.1m/s×10s＝1m，
由图可知n＝2，绳子自由端移动的距离：s＝ns物＝2×1m＝2m，故A错误；
B、拉力做的有用功：W有＝fs物＝150N×1m＝150J，故B错误；
C、由η100%可知，拉力做的总功：W总250J，
拉力做的额外功：W额＝W总﹣W有＝250J﹣150J＝100J，故C错误；
D、拉力做功的功率：P25W，故D正确。
【点评】本题考查使用滑轮组时功、功率和机械效率公式的应用，关键是从图中得出滑轮组绳子的有效股数。
模型6 机械效率的概念
（2023 连云港）下列关于机械效率的说法正确的是（　　）
A．越省力的机械，机械效率越高
B．做功越快的机械，机械效率越高
C．所做有用功越多的机械，机械效率越高
D．有用功与总功的比值越大的机械，机械效率越高
【答案】D
【分析】根据功、功率、机械效率的关系分析。功率是单位时间内做的功的多少，机械效率是有用功与总功的比值；
使用机械可以省力、可以改变力的方向、可以省距离。
【解答】解：A、根据功的原理可知省力的机械不能省功，机械效率是有用功与总功的比值，机械省力与否与机械效率大小没有关系，因此省力的机械，机械效率不一定越高，故A错误；
B、做功越快的机械功率越大，功率反映了物体做功的快慢，机械效率是指有用功与总功的比值，机械效率与功率大小没有直接关系，故B错误；
C、机械效率是指有用功与总功的比值，有用功越多的机械，有用功与总功的比值不一定大，机械效率不一定高，故C错误；
D、机械效率是有用功与总功的比值，有用功与总功的比值越大的机械，机械效率就越高，故D正确。
名师点拨：此题考查了学生对于功、功率和机械效率的理解和掌握，深刻理解功率和机械效率的概念是解答此题的关键。
【变式练1】（2021 宜昌）下列有关机械做功、功率、机械效率的说法，正确的是（　　）
A．效率越高的机械，功率越大
B．做功越多的机械，功率越大
C．做有用功越多的机械，效率越高
D．功率越大的机械，做功越快
【答案】D
【分析】（1）功率是单位时间内做的功，表示的是做功的快慢；
（2）机械效率是指有用功与总功的比值，机械效率高说明有用功与总功的比值大。
【解答】解：A、机械做功快慢与机械效率没有关系，故A错误；B、由P可以看出，功率大小决定于做功多少和所用时间。做功较多，时间不确定，功率大小不能确定，故B错误；C、机械效率是有用功与总功的比值，有用功较多，总功不确定，机械效率不能确定，故C错误；D、功率描述的是物体做功的快慢，所以功率越大的物体，做功越快，故D正确。
【点评】本题考查了我们对机械效率、功率的理解和应用，使用机械时省力情况、功率大小、效率高低之间没有必然联系。
【变式练2】（2020 凉山州）关于功率、机械效率，下列说法正确的是（　　）
A．做功越多的机械，其功率就越大
B．越省力的机械，其功率就越小
C．做功越慢的机械，其机械效率就越低
D．有用功与总功的比值越大的机械，其机械效率就越高
【答案】D
【分析】①单位时间内所做的功叫功率，功率是描述物体做功快慢的物理量，功率的大小与做功多少和所用时间都有关，与机械的省力情况和机械效率无关；②机械效率是指有用功与总功的比值，机械效率与是否省力、做功快慢没有关系。
【解答】解：A、由公式P知，功率与做功多少和所用时间都有关；做功多，时间不确定，则功率不能确定，故A错误；B、功率与机械的省力情况无关，故B错误；C、功率是描述物体做功快慢的物理量，做功慢的机械，其功率小；机械效率是指有用功与总功的比值，两者没有必然的联系，故C错误；D、机械效率是指有用功与总功的比值，所以有用功与总功的比值越大的机械，其机械效率就越高，故D正确。
【点评】此题考查了学生对功率、机械效率及机械省力情况的理解，是一道基础题。
【变式练3】（2022 江西）明代学者宋应星（江西人）著有《天工开物》，如图所示，是书中描绘古代劳动人民用桔槔汲水的场景。桔槔属于　 　（选填“杠杆”“滑轮”或“轮轴”），使用时，机械效率η 　 　1（选填“＞”“＜”或“＝”）。
【答案】杠杆；＜。
【分析】（1）根据使用桔槔时动力臂与阻力臂的关系判断杠杆的类型；
（2）由于存在额外功，机械效率小于1。
【解答】解：使用桔槔时，桔槔能绕悬挂点转动，桔槔属于杠杆；用桔槔汲水时，要提升桔槔、水桶做额外功，使得有用功小于总功，机械效率η＜1。
【点评】本题考查了简单机械的识别及杠杆的机械效率的分析，基础题目。
模型7 斜面的机械效率
（2023 达州）搬运工人为了将笨重的物体装进汽车车厢，常使用如图所示的装置把物体从斜面底端匀速推上顶端，已知斜面 长5m，高2m，物体重1000N，沿斜面向上的推力为500N，则下列判定不正确的是（　　）
A．物体在斜面上运动的过程中受3个力的作用，合力为0
B．推力所做的功是2500J
C．斜面的机械效率为80%
D．物体受到斜面的摩擦力为100N
【答案】A
【分析】（1）根据物体运动情况分析受力；
（2）根据W总＝Fs得出总功；
（3）根据W有＝Gh得出有用功，根据η得出机械效率；
（4）根据W额＝W总﹣W有得出额外功，根据f得出货物受到斜面对它的摩擦阻力。
【解答】解：A、把物体从斜面底端匀速推上顶端，物体受到沿斜面向下的摩擦力，受重力、支持力、推力和摩擦力4个力作用，合力为0，故A错误；
B、总功为：W总＝Fs＝500N×5m＝2500J，故B正确；
C、有用功：W有＝Gh＝1000N×2m＝2000J；
机械效率为：η100%100%＝80%，故C正确；
D、额外功W额＝W总﹣W有＝2500J﹣2000J＝500J，
货物受到斜面对它的摩擦阻力f100N，故D正确。
名师点拨：熟练运用计算功、机械效率的公式，明确斜面能够省力的特点，是解答此题的关键。
【变式练1】（2023 宜昌）如图为某景区的盘山公路，汽车行驶过程中遇到陡坡时司机常常要换用低速挡，这样做是因为在发动机的输出功率一定时可以增大 　 　。一辆总重为1×105N的汽车经过某一长为200m的路段时，竖直高度上升了20m，如果汽车的牵引力恒为2.5×104N，此过程中盘山公路斜面的机械效率为 　 　。
【答案】牵引力；40%。
【分析】（1）根据PFv分析解答。
（2）利用W＝Gh求出有用功，利用W＝Fs求出总功，然后利用η100%计算此过程中盘山公路斜面的机械效率。
【解答】解：（1）由PFv可知，当汽车的发动机的输出功率一定时，减小行驶速度时，可以增大牵引力。
（2）有用功：W＝Gh＝1×105N×20m＝2×106J，
总功：W＝Fs＝2.5×104N×200m＝5×106J，
则此过程中盘山公路斜面的机械效率：η100%100%＝40%。
【点评】此题考查使用斜面时机械效率的计算、功率推导公式的应用，属于常考题目，难度不大。
【变式练2】（2023 永州）如图所示，将一个重9.0N的物体从斜面底端匀速直线拉到斜面顶端，沿斜面向上的拉力为3.6N，在斜面上移动的距离s＝1.2m，物体升高的高度h＝0.3m，则（　　）
A．物体所受的摩擦力3.6N
B．物体克服重力做功4.32J
C．拉力做功2.7J
D．斜面的机械效率62.5%
【答案】D
【分析】（1）根据W＝Gh求出有用功，即物体克服重力做功；利用W＝Fs可求出拉力做的功，即总功；然后根据机械效率的计算公式可求出斜面的效率η。（2）根据总功与有用功的差得出额外功，再根据W额＝fs，变形后可求摩擦力f。
【解答】解：B、克服物体重力做功即有用功为：W有＝Gh＝9.0N×0.3m＝2.7J，故B错误；C、拉力做功为：W总＝Fs＝3.6N×1.2m＝4.32J，故C错误；D、机械效率为：η100%100%＝62.5%，故D正确；A、额外功为：W额＝W总﹣W有＝4.32J﹣2.7J＝1.62J；由W额＝fs得，摩擦力为f1.35N，故A错误。
【点评】熟练运用计算功、功率、机械效率的公式，明确额外功是用来克服斜面上的摩擦，是解答此题的关键。
【变式练3】（2022 兰州）如图所示，斜面长10m，高4m。用平行于斜面F＝50N的拉力，将重100N的物体，从斜面的底端匀速拉到顶端。在此过程中，下列说法正确的是（　　）
A．利用此装置既可以省力，也可以省功
B．物体受到的摩擦力为50N
C．对物体所做的有用功为500J
D．该斜面的机械效率为80%
【答案】D
【分析】A、此装置为斜面，可以省力；根据功的原理可知，使用任何机械都不省功；BCD、根据W有用＝Gh得出对物体所做的有用功；根据W总＝Fs得出总功，根据η得出机械效率；根据W额外＝W总﹣W有用得出额外功，根据f得出物体受到的摩擦力。
【解答】解：A、此装置为斜面，可以省力，根据功的原理可知，使用任何机械都不省功，故使用此装置不省功，故A错误；BCD、对物体所做的有用功W有用＝Gh＝100N×4m＝400J，故C错误；总功W总＝Fs＝50N×10m＝500J，机械效率η100%＝80%，故D正确；额外功W额外＝W总﹣W有用＝500J﹣400J＝100J，物体受到的摩擦力f10N，故B错误。
【点评】本题考查功、功率、效率的计算，综合性强，难度适中。
【变式练4】（2023 内江）如图所示，将重力为10N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端。若斜面长L为1m，斜面高h为0.3m，拉力F为4N，拉力的功率为2W，则此过程中，斜面的机械效率是 　 　%，物体从斜面底端运动到斜面顶端所用的时间是　 　s。
【答案】75；2。
【分析】知道物体的重力和上升的高度，根据W＝Gh求出有用功；知道斜面的长度和拉力的大小，根据W＝Fs求出总功；利用η求出斜面的机械效率；利用P求出物体由斜面底端运动到顶端的时间。
【解答】解：拉动物体所做的有用功为W有＝Gh＝10N×0.3m＝3J，
总功为W总＝Fs＝4N×1m＝4J，
斜面的机械效率是η100%100%＝75%；
根据可得，物体从斜面底端运动到斜面顶端所用的时间是t。
【点评】本题以斜面为背景考查了功的原理、斜面的特点、有用功、总功、机械效率的计算以及功率公式的灵活运用，明确有用功和总功是关键。
模型8 滑轮组的机械效率
（2023 北京）用如图所示的装置提升重为800N的物体A，动滑轮重为200N。在卷扬机对绳子的拉力F作用下，物体A在10s内竖直匀速上升了2m。在此过程中，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．物体A上升的速度为0.4m/s
B．滑轮组的有用功为2000J
C．拉力F的功率为100W
D．滑轮组的机械效率为80%
【答案】D
【分析】（1）已知物体上升的时间和距离，利用速度公式求物体A上升的速度；
（2）利用W＝Gh求拉力做的有用功；
（3）由图知，滑轮组承担物重的绳子有效股数n＝2，不计绳重和轮与轴间的摩擦，拉力F（G物+G动）；拉力端移动距离s＝2h，利用W＝Fs求拉力做的总功，再利用P求拉力F做功的功率；
（4）滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。
【解答】解：A、物体A上升的速度为：v0.2m/s，故A错误；
B、拉力做的有用功：W有用＝Gh＝800N×2m＝1600J，故B错误；
C、由图知，n＝2，不计绳重和轮与轴间的摩擦，拉力：F（G物+G动）（800N+200N）＝500N；拉力端移动距离：s＝2h＝2×2m＝4m，拉力做总功：W总＝Fs＝500N×4m＝2000J；拉力做功功率：P200W，故C错误；
D、动滑轮提升物体A的机械效率：η100%100%＝80%。
名师点拨：本题考查了使用滑轮组时速度、有用功、总功、功率、机械效率的计算，要利用好关系式：不计绳重和轮与轴间的摩擦时，拉力F（G物+G动）。
【变式练1】（2023 鄂州）小刚用如图所示的滑轮组，将重为10N的物体匀速提升0.5m，已知动滑轮重2N，不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（　　）
A．拉力F为5N
B．有用功为10J
C．绳子自由端移动的距离为1.5m
D．该滑轮组的机械效率为83.3%
【答案】D
【分析】（1）图中使用的滑轮组承担物重的绳子股数n＝2，不计绳重和摩擦，利用F（G物+G动）求拉力大小；
（2）根据W有用＝Gh求拉力做的有用功；
（3）由图知，n＝2，则绳子自由端移动距离s＝2h；
（4）利用W总＝Fs求拉力做的总功，利用机械效率的公式求滑轮组的机械效率。
【解答】解：A、由图可知，n＝2；不计绳重和摩擦时，拉力F（G物+G动）（10N+2N）＝6N，故A错误；B、拉力做的有用功：W有用＝Gh＝10N×0.5m＝5J，故B错误；C、绳子自由端移动距离s＝2h＝2×0.5m＝1m，故C错误；D、拉力做的总功：W总＝Fs＝6N×1m＝6J，滑轮组的机械效率：η100%100%≈83.3%，故D正确。
【点评】本题考查了学生对有用功、总功、机械效率公式、滑轮组s＝nh的理解和运用，本题关键是利用好不计绳重和摩擦时拉力F（G物+G动）。
【变式练2】（2023 镇江）如图所示，工人师傅利用滑轮将沙发运上楼，该滑轮是 　 　滑轮，若工人师傅用1000N的拉力，将重为800N的沙发匀速提升5m，则工人师傅做的有用功为　 　J，该滑轮的机械效率为　 　%。
【答案】定；4000；80。
【分析】（1）定滑轮使用时，滑轮的位置固定不变；（2）根据W有＝Gh求出工人师傅做的有用功；（3）根据W总＝Fh求出工人师傅做的总功，利用η求出该滑轮的机械效率。
【解答】解：由图可知，该滑轮不随重物一起移动，故该滑轮为定滑轮；
工人师傅做的有用功为：W有＝Gh＝800N×5m＝4000J；
工人师傅做的总功为：W总＝Fh＝1000N×5m＝5000J，
则该滑轮的机械效率为：η100%＝80%。
【点评】本题考查了做功公式和滑轮组机械效率公式的应用，属于求滑轮组机械效率中最基础的题目。
【变式练3】（2023 河南）如图所示，在200N的拉力F作用下，用滑轮组将重为300N的货物匀速提升，在20s内货物竖直上升了2m。不计绳重及滑轮上的摩擦。下列说法正确的是（　　）
A．滑轮组做的有用功为400J
B．拉力F做功的功率为30W
C．滑轮组的机械效率为75%
D．此滑轮组提升的货物越轻、机械效率越大
【答案】C
【分析】（1）利用W有＝Gh求有用功；
（2）由图可知n＝2，绳子自由端移动的距离s＝nh，利用W总＝Fs求拉力做的总功，利用P求拉力做功的功率；
（3）利用η100%求滑轮组的机械效率；
（4）利用不计绳重和摩擦时η分析滑轮组机械效率的变化。
【解答】解：A、拉力做的有用功：W有＝Gh＝300N×2m＝600J，故A错误；
B、由图可知n＝2，绳子自由端移动的距离：s＝nh＝2×2m＝4m，拉力做的总功：W总＝Fs＝200N×4m＝800J，拉力做功的功率：P40W，故B错误；C、滑轮组的机械效率：η100%100%＝75%，故C正确；D、由不计绳重和摩擦时η可知，动滑轮的重力一定，提升的货物越轻，即G越小，机械效率越小，故D错误。
【点评】本题考查使用滑轮组时功、功率和机械效率公式的应用，关键是从图中得出滑轮组绳子的有效股数。
模型9 测量滑轮组的机械效率
（2023 湘潭）用图所示装置测量滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表：
实验次数 钩码重力G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳子自由端移动距离s/cm 机械效率η
1 2.0 5 1.0 15 66.7%
2 4.0 5 1.8 15 74.1%
3 4.0 10 1.8 30 74.1%
4 6.0 5 2.5 15
（1）实验过程中，缓慢竖直拉动弹簧测力计，使钩码向上做　 　 运动。第1次实验时，钩码上升的时间为3s，此过程中，绳子自由端上升的速度为　 　m/s。
（2）第4次实验时所做的有用功为　 　J，滑轮组的机械效率是　 　%。
（3）分析1、2、4次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越　 　（选填“大”或“小”），滑轮组的机械效率越高；分析2、3次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度　 　（选填“有关”或“无关”）。
（4）用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是　 　。
A．换用更轻的动滑轮
B．加快提升物体的速度
【答案】（1）匀速直线；0.05；（2）0.3；80；（3）大；无关；（4）A。
【分析】（1）在滑轮组的机械效率的实验中，弹簧测力计应拉着钩码做匀速直线运动；根据速度公式计算绳子自由端上升的速度。
（2）根据有用功和效率的公式进行计算。
（3）使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越大，机械效率越高；同样的滑轮组提升同样的重物，机械效率与速度无关。
（4）减轻动滑轮的重力可以提高机械效率。
【解答】解：（1）实验过程中，缓慢竖直拉动弹簧测力计，使钩码向上做匀速直线运动。第1次实验时，钩码上升的时间为3s，此过程中，绳子自由端上升的速度为：。
（2）第4次实验时所做的有用功为：W有＝Gh＝6.0N×0.05m＝0.3J；W总＝Fs＝2.5N×0.15m＝0.375J；滑轮组的机械效率为：。
（3）分析1、2、4次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越大，滑轮组的机械效率越高；
分析2、3次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关。
（4）A．换用更轻的动滑轮，所做的额外功越少，机械效率越高，故A符合题意；B．加快提升物体的速度。机械效率不变，故B不符合题意。
名师点拨：本题主要考查的是测量滑轮组的机械效率；关键是知道影响滑轮组机械效率的因素。
【变式练1】（2023 绥化）如图所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，利用图2甲、乙、丙三个实验装置进行实验，测得的实验数据如表。（钩码规格相同、动滑轮个数越多重力越大）
实验次数 钩码重力G/N 提升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η
1 4 0.1 0.3
2 8 0.1 3.2 0.3 83.3%
3 8 0.1 2.0 0.5 80.0%
（1）在实验中，应沿竖直方向　 　拉动弹簧测力计。
（2）第一次实验中，如图1所示，弹簧测力计的示数是　 　N，机械效率是　 　（精确到0.1%）。
（3）由1、2两次实验数据可得出结论：　 　。
（4）由　 　两次实验数据可得出结论：使用不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率越低。
（5）在第三次实验操作的基础上，如图2丁所示改变绳端拉力方向，测得的滑轮组机械效率将　 　。（选填“偏高”、“偏低”或“不变”）
【答案】（1）匀速；（2）1.8；74.1%；（3）使用同一滑轮组，物重越大，机械效率越高；（4）2、3；（5）偏低。
【分析】（1）实验过程中要匀速直线拉动弹簧测力计，弹簧测力计示数不变，便于读数；
（2）弹簧测力计使用前要观察它的量程和分度值，再根据指针所指示的刻度去读数；根据表中数据利用η100%求第一次实验机械效率；
（3）根据表中数据分析得出结论；
（4）不考虑绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率跟提起的物重、动滑轮的重有关，在提起的物重一定时，动滑轮越重，机械效率越低；在动滑轮重相同时，提起的物体越重，机械效率越高；
（5）分析拉力F向右倾斜时大小的变化，得出机械效率的变化。
【解答】解：（1）实验中要沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，弹簧测力计示数不变，便于读数；
（2）图示弹簧测力计的1N之间平均分成5等份，所以其分度值为0.2N；指针所指示的刻度值为1.8N；
第一次实验机械效率：η100%100%100%≈74.1%；
（3）由1、2两次实验数据可知，使用同一滑轮组，物重越大，机械效率越高；
（4）比较第2、3次实验数据可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低；
（5）在丁图中，若拉力F向右倾斜，则拉力变大，总功变大，有用功不变，故测出的机械效率将偏低。
【点评】此题是“探究滑轮组的机械效率”实验，考查了滑轮组机械效率的计算，根据数据分析影响滑轮组效率的因素，同时考查了测力计的读数问题，要细心分析每一个问题。
【变式练2】（2023 怀化）提高机械效率能够充分发挥机械设备的作用，一组同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中，实验测得的数据如表所示。
次数 物体的重力G/N 提升的高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η
1 2 0.1 1 0.3 66.7%
2 3 0.1 1.4 0.3 71.4%
3 4 0.1 1.8 0.3
4 4 0.2 1.8 0.6 74.1%
（1）实验中应尽量竖直向上　 　 （选填“匀速”或“加速”）拉动弹簧测力计。
（2）计算出第3组实验的有用功　 　J，机械效率是　 　（结果精确到0.1%）。
（3）分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，使用同一个滑轮组提升物体时，被提升的物体越重，滑轮组的机械效率　 　（选填“越高”或“越低”或“不变”）；分析比较第3、4次实验数据可得，机械效率与物体上升的高度 　 　（选填“有关”或“无关”）。
【答案】（1）匀速；（2）0.4；74.1%；（3）越高；无关
【分析】（1）实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计，系统处于平衡状态，拉力大小才等于测力计示数；
（2）根据W有＝Gh和W总＝Fs求出有用功和总功，根据η求出第3次实验的机械效率；
（3）根据表格中的数据，利用控制变量法得出结论。
【解答】解：（1）实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计，系统处于平衡状态，拉力大小才等于测力计示数；
（2）根据第3次实验数据可知，有用功为：W有＝Gh＝4N×0.1m＝0.4J；
总功为：W总＝Fs＝1.8N×0.3m＝0.54J；
第3次实验的机械效率：η74.1%；
（3）比较第1、2、3次实验数据可知，提升高度相同，绳子自由端移动的距离相同，说明使用的是同一滑轮组，但物重不同，且物重越大，滑轮组的机械效率越高；
分析比较第3、4次实验数据可知，使用相同的滑轮组提升相同的物体，物体上升的高度不同，机械效率相同，这说明机械效率与物体上升的高度无关。
【点评】本题是“测滑轮组机械效率的实验”，考查了注意事项、功和机械效率的计算、控制变量法的应用以及分析数据归纳结论的能力。
【变式练3】（2023 枣庄）提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要的意义。某科技创新小组根据生活经验和客观事实，对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想：
猜想Ⅰ：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关
猜想Ⅱ：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关
猜想Ⅲ：滑轮组的机械效率与所提物体的重力有关
根据猜想，运用如图甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究，测得的实验数据如下表所示。
实验次数 钩码的重力G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η
1 2 0.1 0.90 0.3 74.1%
2 4 0.1 1.50 0.3 88.9%
3 4 0.1 1.25 0.4
4 4 0.2 1.50 0.6 88.9%
（1）实验时应沿竖直方向 　 　缓慢向上拉动弹簧测力计；
（2）分析表中数据可知：第3次实验是利用了图　 　的装置完成的，它的机械效率η＝　 　；
（3）比较2、4两次实验数据，可验证猜想I是　 　（选填“正确”或“错误”）的；
（4）通过比较　 　（填实验序号）两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高；
（5）通过比较2、3两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率 　 。
【答案】（1）匀速；（2）丙；80%；（3）错误；（4）1、2；（5）越低
【分析】（1）实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于绳子的拉力大小；
（2）分析表中数据可得出第3次实验绳子的有效股数，据此回答；
（3）根据表格中的数据，利用控制变量法分析猜想I是否正确；
（4）研究滑轮组机械效率与物体重力关系时，需要控制滑轮组相同，提升物体的重力不同；
（5）根据2、3两次实验数据，利用控制变量法得出结论。
【解答】解：（1）实验时，需要读出测力计的示数，所以需要匀速缓慢的拉动测力计，以方便读数。
（2）由表中数据可得，钩码移动的距离为0.1m时，绳子端移动的距离为0.4m，则绳子的股数为：n4，即动滑轮上有4股绳，所以丙图符合题意。
由表中数据可得，有用功为：W有＝G3h3＝4N×0.1m＝0.4J；
总功为：W总＝F3S3＝1.25N×0.4m＝0.5J；
机械效率为：η80%；
（3）对比2、4的数据发现，其它条件不变，只改变物体提升的高度，机械效率是不变的，所以猜想Ⅰ是错误的。
（4）要想得到同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高的结论，需要保证滑轮组不变，重物提升的高度也不变，只改变重物的重力，所以表中1、2号实验符合条件。
（5）对比2、3次实验可以发现，重物的重力不变，提升的高度也不变，但滑轮组中动滑轮的个数增多了，且动滑轮个数越多，机械效率越低，所以可得结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。
【点评】本题研究影响滑轮组机械效率因素，考查实验原理、注意事项及数据分析归纳结论的能力。

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