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1、机械效率训练卷一、选择题1.（多选题）在斜面上将一个质量为5kg的物体匀速拉到高处，如图所示，沿斜面向上的拉力为40N，斜面长2m、高1m；把重物直接提升h所做的功作有用功（g取10N/kg）。下列说法正确的是（）。A物体只受重力、拉力和摩擦力三个力的作用；B做的有用功是50J；C此斜面的机械效率为62.5%； D物体受到的摩擦力大小为10N【答案】B、C。2.分别使用定滑轮、动滑轮、两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组，匀速提升同一物体到同一高度处，其机械效率分别为定、动、组（不计绳重和摩擦，设每个滑轮质量相等），则下列选项中正确的是（）。A组动定 B动定组 C定动组 D定组动【答案】A。3.
2、 如图，用300N的力将重为500N的物体在10s内匀速提升2m，不计绳重和摩擦，在此过程中（ ）。A绳子自由端移动的距离为6m；B动滑轮重100N；C拉力做功的功率为100W； D滑轮组的机械效率为60%【答案】B。4. 建筑工人用如图所示的滑轮组，在4s内将重为1500N的物体沿水平方向匀速移动2m的过程中，所用的拉力大小为375N，物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍在此过程中下列说法正确的是（）。A绳子自由端沿水平方向移动了6m；B物体受到的拉力为750N；C拉力F的功率为750W； D滑轮组的机械效率为80%【答案】D。5.如图，用300N的力将重为500N的物体在10s内匀速提
3、升2m，不计绳重和摩擦，在此过程中（ ）。A绳子自由端移动的距离为6m；B动滑轮重100N；C拉力做功的功率为100W； D滑轮组的机械效率为60%【答案】B。6.如图所示，某工地用滑轮组将重为5000N的货物匀速提升6m，所用时间为20s，在绳的末端所用拉力为2200N，下列说法错误的是（）。AM处滑轮的作用是改变力的方向；B提升货物过程中的有用功是3104J；C拉力的功率为660W；D若只增加货物所受的重力，滑轮组的机械效率将增大【答案】C二、填空题7.如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用F1、F2匀速提升重力为GA、GB的A、B两物体，不计绳重和摩擦。若GAGB，则甲 乙；
4、若FA=FB，则GA GB。（选填“”、“”或“=”）【答案】、。8.如图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重为6N。（1）实验时应竖直向上 拉动弹簧测力计，测得拉力大小为2.5N；（2）若钩码上升的高度为10cm，该滑轮组的机械效率为 ；（3）若仅增加钩码的质量，则该滑轮组的机械效率将 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。【答案】（1）匀速；（2）80%；（3）增大。9.如图所示，小张用5N的拉力将重为10N物体在10s内匀速提升了0.1m，则该滑轮组的机械效率为 ，拉力的功率是 W。【答案】：66.7%、0.15。10.利用如图所示的滑轮组，在5s内将重为360N的物体匀速向上提起2
5、m，作用在绳端竖直向上的拉力F为150N，该滑轮组的机械效率是 ，拉力F的功率是 W。【答案】：80%、180。11.如图所示，用动滑轮提升重物，使用动滑轮的好处是 。若物体重为4N，弹簧测力计示数如图所示为 N，则动滑轮的机械效率为 。答案：可以省力、2.4、83.3%。12.如图所示，物体重180N，动滑轮重10N，小明用100N的拉力（方向不变）将物体匀速提升2m，用了10s，则此过程中有用功是 J，额外功是 J，拉力的功率是 W，滑轮组的机械效率是 。【答案】（1）滑轮组提升重物时所做的有用功：W有=Gh=180N2m=360J。（2）、（3）由图知有2段绳子拉着物体，s=2h=22m
6、=4m，拉力所做的总功：W总=Fs=100N4m=400J，拉力所做的总功的功率：P=40W；则W额外=W总W有用=400J360J=40J。（4）滑轮组的机械效率：=100%=100%=90%。故答案为：360、40、40、90%。三、实验探究题13.下面是小明和小红的“测量滑轮组的机械效率”实验报告。实验名称：测量滑轮组的机械效率实验步骤：（1）用弹簧测力计测量钩码所受的重力G并填入表格。（2）按如安装滑轮组，分别记下钩码和弹簧测力计的位置。（3）拉动弹簧测力计并读出拉力F的值，用刻度尺测出的钩码上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s，将这三个量填入表格。（4）算出有用功W有、总功W总、机械
7、效率并填入表格。（5）改变钩码上升的高度，重复上面的实验，记录并计算实验数据。实验记录：实验次数钩码重力G/N物体上升的高度h/cm有用功W有/J拉力F/N弹簧测力计移动的距离s/cm总功W总/J机械效率163.0018.002.389.0021.4284.0%265.0030.002.4015.0036.0083.3%368.0048.002.3624.0056.6484.7%4610.0060.002.3530.0070.5085.1%实验结论：在忽略绳子的重力和摩擦的情况下，滑轮组的机械效率与所提升物体的重力和高度无关。请你评价小明和小红的实验报告。（1）指出实验步骤中存在的错误和不足；
8、（2）从理论上分析说明他们实验结论的局限性。答案为：（1）有用功和总功计算错误；在研究滑轮组机械效率与物体的重力关系时，小明和小红没有改变提升物体的重力大小；（2）研究滑轮组机械效率与所提升物体高度的关系时，原实验只使用了一个滑轮组做了实验；研究滑轮组机械效率与所提升物体重力的关系时，原实验没有改变物体的重力且只使用了同一滑轮组做实验。五、计算题14.如图是工人利用滑轮组提升重为810N物体的示意图，某段过程中物体匀速上升的速度为0.1m/s，工人拉力F的功率为90W，物体上升10s拉力F克服滑轮组的摩擦做的功是60J，不计绳重。求：（1）工人拉绳子的速度；（2）滑轮组的机械效率；（3）滑轮组
9、中的动滑轮的重力。【答案】（1）工人拉绳子的速度是0.3m/s；（2）滑轮组的机械效率是90%；（3）滑轮组中的动滑轮的重力是30N。15.利用如图所示的滑轮组，用F=1000N的力拉绳子自由端，货物A以0.1 m/s的速度匀速直线运动l0s，整个过程中，滑轮组的机械效率为75%求：（1）货物A在10 s内移动的距离；（2）这个过程中拉力F的功率；（3）水平地面对货物A的摩擦力大小。答：（1）货物A在10 s内移动的距离为1m；（2）这个过程中拉力F的功率200W；（3）水平地面对货物A的摩擦力大小1500N。16.质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重
10、力变化的图象如图乙，机械中摩擦力及绳重忽略不计。（g=10N/kg）（1）影响滑轮组机械效率的因素之一是 ；（2）若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m，作用在钢绳上的拉力为400N，求拉力的功率。（3）求动滑轮受到的重力。（4）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是多少？【答案】（1）物重（或动滑轮重）；（2）拉力的功率为120W；（3）动滑轮受到的重力为200N；（4）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是88.9%。17.如图所示，在水平地面上放着物体A，A与地面的接触面积为0.14m2，对地面的压强为3000Pa，用滑轮组匀速提升物体A时，滑轮组的机械效率是84%（不计绳重和摩擦，g=10N/kg）。求： （1）物体A的质量mA和动滑轮的质量m。（2）用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升，在5s的时间内，人拉力做的功是多少？【答案】：（1）物体A的质量为42kg，动滑轮的质量为8kg；（2）在5s的时间内，人拉力做的功是500J。7