【分析】要测量搬运箱子的功率，需利用功率公式$P=\frac{W}{t}$，而搬运箱子时克服重力做功$W=Gh$，因此需要测量箱子的重力（或质量）、一楼到三楼的竖直高度、上楼的时间，据此确定所需器材和必要步骤，排除多余操作。
【解析】（1）根据功率公式，需测量箱子质量（用磅秤）、竖直高度（用刻度尺）、时间（用秒表），故所需器材为磅秤、刻度尺、秒表。（2）测量功率时，仅需竖直高度，无需楼梯总长度，因此多余步骤是b。（3）实验记录表格需包含箱子质量、重力、竖直高度、时间、功率，如下：
|箱子的质量$m/kg$|箱子所受的重力$G/N$|一楼到三楼的竖直高度$h/m$|王老师上楼梯所用的时间$t/s$|王老师搬运箱子的功率$P/W$|
|---|---|---|---|---|
【答案】（1）磅秤、刻度尺、秒表；（2）b；（3）表格如上
【知识点】功率的测量、功的计算、重力的计算
【点评】本题是基础实验题，考查功率测量的原理、器材选择和步骤判断，核心是理解功率公式中各物理量的测量需求，属于常规基础题。
【难度系数】0.6

【分析】
本题考查机械做功的相关概念，解题时需明确不同做功的定义：首先，为实现目的对重物做的、我们需要的功是有用功；其次，使用机械时，不得不克服机械自重和摩擦做的、不需要但必须做的功是额外功；最后，利用机械所做的所有功（包括有用功和额外功）是总功，三者的关系是总功等于有用功与额外功之和。
【解析】
根据机械功的定义逐一分析填空：1. 为实现目的对重物做的功是有用功；2. 使用机械时，克服机械重力和摩擦等做的不需要但不得不做的功是额外功；3. 利用机械所做的、包含有用功和额外功的所有功是总功；4. 三者的关系公式为$W_{\mathrm{总}}=W_{\mathrm{有用}}+W_{\mathrm{额外}}$。
【答案】
有用功；额外功；总功；$W_{\mathrm{总}}=W_{\mathrm{有用}}+W_{\mathrm{额外}}$
【知识点】
有用功、额外功、总功
【点评】
本题是对机械功基本概念的直接考查，属于识记类基础题，准确记忆相关定义和公式即可正确作答，难度较低。
【难度系数】
0.9

【分析】
要解答本题需牢记机械效率的定义及公式：机械效率是反映机械性能的重要物理量，用于衡量有用功在总功中的占比，因此其定义为有用功与总功的比值，公式需准确对应物理量符号及百分号形式。
【解析】
根据机械效率的定义，物理学中把有用功与总功的比值叫作机械效率，其公式为$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%$（$\eta$为机械效率的符号）。
【答案】
有用功与总功的比值；$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%$
【知识点】
机械效率的定义；机械效率的公式
【点评】
本题考查机械效率的基础概念，属于识记类题目，是学习机械效率的核心基础内容，难度较低。
【难度系数】
0.9

【分析】要解决这道题，需回忆机械做功的相关概念：使用机械时，我们需要做对我们有用的功（有用功），同时还要克服机械自身重力、部件间的摩擦做额外功；总功是动力做的功，等于有用功与额外功之和，因此总功必然大于有用功；机械效率是有用功与总功的比值，由于总功大于有用功，所以机械效率总是小于100%。
【解析】使用机械时，不可避免要做额外功，总功$ W_{总}=W_{有用}+W_{额外} $，因此总功大于有用功；机械效率$ \eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}} $，因为$ W_{总}＞W_{有用} $，所以$ \eta＜1 $，即机械效率总是小于100%。
【答案】额外功；大于；小于
【知识点】额外功、总功、机械效率
【点评】本题考查机械效率的核心基础概念，属于初中物理力学的基础考点，侧重对基本定义的理解与应用，难度较低。
【难度系数】0.8

【分析】
本题考查滑轮组中有用功、总功、拉力及额外功的计算，解题思路如下：
1. 明确有用功是提升重物所做的功，利用公式$W_{\mathrm{有用}}=Gh$直接计算；
2. 已知机械效率，根据$\eta=\frac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{总}}}$求出总功；先确定滑轮组承担物重的绳子段数$n=3$，得到绳端移动距离$s=nh$，再由$W_{\mathrm{总}}=Fs$推导拉力$F=\frac{W_{\mathrm{总}}}{s}$；
3. 额外功是总功与有用功的差值，额外功包含提升动滑轮的功和克服摩擦、钢丝绳重的功，因此用总额外功减去提升动滑轮的功，即可得到克服摩擦和钢丝绳重的功。
【解析】
解：
（1）提升重物做的有用功：
$W_{\mathrm{有用}}=Gh=1.2×10^4\ \mathrm{N}×4\ \mathrm{m}=4.8×10^4\ \mathrm{J}$；
（2）由机械效率公式$\eta=\frac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{总}}}$，可得拉力做的总功：
$W_{\mathrm{总}}=\frac{W_{\mathrm{有用}}}{\eta}=\frac{4.8×10^4\ \mathrm{J}}{80\%}=6×10^4\ \mathrm{J}$；
由图可知，承担物重的绳子段数$n=3$，则绳端移动的距离：
$s=nh=3×4\ \mathrm{m}=12\ \mathrm{m}$；
根据$W_{\mathrm{总}}=Fs$，可得绳端的拉力：
$F=\frac{W_{\mathrm{总}}}{s}=\frac{6×10^4\ \mathrm{J}}{12\ \mathrm{m}}=5×10^3\ \mathrm{N}$；
（3）拉力做的总额外功：
$W_{\mathrm{额外}}=W_{\mathrm{总}}-W_{\mathrm{有用}}=6×10^4\ \mathrm{J}-4.8×10^4\ \mathrm{J}=1.2×10^4\ \mathrm{J}$；
提升动滑轮所做的额外功：
$W_{\mathrm{额外1}}=G_{\mathrm{动}}h=500\ \mathrm{N}×4\ \mathrm{m}=2×10^3\ \mathrm{J}$；
则克服摩擦和钢丝绳重所做的功：
$W_{\mathrm{额外2}}=W_{\mathrm{额外}}-W_{\mathrm{额外1}}=1.2×10^4\ \mathrm{J}-2×10^3\ \mathrm{J}=1×10^4\ \mathrm{J}$。
【答案】
（1）提升重物做的有用功为$4.8×10^4\ \mathrm{J}$；（2）绳端的拉力为$5×10^3\ \mathrm{N}$；（3）克服摩擦和钢丝绳重所做的功是$1×10^4\ \mathrm{J}$。
【知识点】
滑轮组的功、机械效率、额外功计算
【点评】
本题是滑轮组相关功和机械效率的基础应用题，核心是区分有用功、总功、额外功的概念，掌握相关公式的应用，关键在于正确判断承担物重的绳子段数，整体难度不大，适合巩固基础知识点。
【难度系数】
0.6