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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载专题 15 力学之机械效率的运算一、挑选题1. (2022 赤峰) 如下列图的甲、乙两滑轮组,它们吊起的重物都是与摩擦,当重物匀速上升时,以下说法正确选项()A以其中的定滑轮为参照物,重物是静止的B甲滑轮组比乙滑轮组更省力C重物的动能减小,重力势能增大D两个滑轮组的机械效率不一样【答案】 B考点:机械运动、影响重力势能的因素、滑轮组的机械效率;G,所用滑轮的规格相同,不计绳重2. (2022 来宾) 如图,用甲、乙两种方式在相同时间内将同一物体匀速提升相同高度时,拉力做功的功率为 P 甲、P 乙,机械效率分别为甲、乙( 不计
2、绳重与摩擦) 以下判定正确选项()AP 甲=P 乙,甲=乙 B P 甲P 乙,甲乙名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - CP 甲P 乙, 甲乙学习好资料欢迎下载 DP 甲P 乙, 甲乙【答案】 B【解析】试题分析:用甲、乙两种方式在相同时间内将同一物体匀速提升相同高度时,由 W甲=Gh,他们做的有用功相同,如不计绳重与摩擦,使用动滑轮仍要克服动滑轮重力做功,所以乙做的额外功多,由 W总= W有+W额可知乙做的总功也多,由 P W,相同时间内,使用动滑轮拉力的功多,故 P甲P乙,由 W 有,两次t W 总做得有用功相同,
3、乙做的总功多,所以 甲 乙;考点:功率和机械效率;3. (2022 辽阳) 如下列图,重 8N 的物体,在拉力 F 的作用下 2s 内匀速上升了 0.4m,动滑轮重 2N,不计绳重及摩擦,就以下运算结果正确选项()A拉力的大小为 5N B绳子自由端移动距离为 1.2m C拉力 F的功率为 2W D滑轮组的机械效率为 80% 【答案】 ACD【解析】名师归纳总结 - - - - - - -试题分析:如图滑轮组,承担物重的绳子股数n=2,不计绳重和摩擦,拉力F 的大小: F=1 (G物+G轮)= 212(8N+2N)=5N,应选项A 正确;绳子自由端移动距离:s=2h=2 0.4m=0.8m,故B
4、 错;拉力F 做功: W总=Fs=5N 0.8J=4 J,拉力做功功率:PW 总4J2 W,应选项 C正确;使用滑轮组做的有用功:W有用t2 s=Gh=8N 0.4J=3.2J ,滑轮组的机械效率:W 有3 .2J0 .880%,故 D正确应选: ACDW 总4J考点:功和功率、滑轮组的机械效率4. (2022 衡阳) 以下做法不能够转变滑轮组机械效率的是()第 2 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载A 转变提升重物的高度 B 用体积相等的塑料动滑轮代替铸铁动滑轮 C 提升更重的物体 D 给定滑轮加润滑油【答案】 A 考点:提高机械效率的方法
5、5. (2022 泰州) 在图中, s=60cm,与之对应的(1)沿竖直方向匀速提升小车;(2)沿斜面方向匀速拉动小车,记录数据如下表h=30cm现用弹簧测力计进行两次操作:名师归纳总结 测力计示数( N)移动距离( cm)第 3 页,共 26 页竖直提升10 30 沿斜面拉动5.2 60 分析数据有如下一些发觉其中,具有较高水平的发觉是()- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载A 沿斜面拉动时,拉力比小车的重力小 B 测力计示数与移动距离近似成反比 C 利用斜面可以省力,但不能少做功 D 可以运算力所做的功,且两次做功近似相等【答案】
6、 C 【解析】试题分析:分析弹簧测力计的示数可直接得出,沿斜面拉动时,拉力比小车的重力小,通过进一步运算 两次做功的多少可知,W1=Gh=10N 0.3m=3J, W2=Fs=5.2N 0 .6m=3.12J ,两次做功近似相等;在 A 和 D 基础上的延长可以得到利用斜面可以省力,但不能少做功的结论,故 考点:斜面、功的原理 6. (2022 常州) 如下列图,小明探究滑轮组的机械效率,动滑轮重C更是具有较高水平的发觉1N,用3N 的拉力 F 通过该滑轮组匀速拉起重 4N的物体, 物体沿竖直方向上升0.2m此过程中, 不计摩擦和绳重,额外功和机械效率分别是()A 0.2J 83.3% B 0
7、.2J 80% C 0.4J 80% D 0.4J 66.7% 【答案】 B 【解析】试题分析:(1)不计摩擦和绳重,对动滑轮做的功为额外功:W额=G动h=1N 0.2m=0.2J,(2)对物体做的有用功:W有=Gh=4N 0.2m=0.8J;W总=W有+W额=0.8J+0.2J=1J ,所以滑轮组的机械效率:W 有0.8J08.80%W 总1 J考点:滑轮组机械效率7. (2022 眉山) 如下列图,重为50N的物体 A 在拉力 F 作用下沿水平面做匀速直线运动已知滑轮组机械效率为 80%,物体运动的速度为1m/s,以下分析运算正确选项()A物体所受合力为5N 名师归纳总结 - - - -
8、- - -第 4 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - B物体受到的摩擦力为12N 学习好资料欢迎下载C拉力 F做功的功率为5W 500J D在 10s 内机械所做的有用功为【答案】 B 【解析】试题分析:分析示意图,动滑轮共有 3 段绳子,克服 A 的摩擦力做功是有用功,所以机械效率f80%,可得 A 受到摩擦力大小 f 12 N ,选项 B 对物体运动速度为 1 m s ,绳子自由端移动F 3速度为 v 1 m s 3 3 m s ,所以拉力做功的功率 P Fv 5 N 3 m s 15 w ,选项 C错;在 10s内物体移动距离 s vt 1 m s 10 s
9、 10 m,有用功 fs 120 J ,选项 D 错;物体沿水平面匀速直线运动,所以合力为 0,选项 A错;考点:滑轮组机械效率 功率8. (201 4 常德) 如下列图,用动滑轮把一个物体匀速拉起,不计摩擦,就以下说法中正确选项()A 使用这个滑轮可以省功B 使用这个滑轮可以省距离C 拉起的物体质量越大,滑轮的机械效率越高D 把物体拉起的越高,滑轮的机械效率越高【答案】 C 【解析】试题分析: A、使用任何机械都不能省功, A 错误,不符合题意;B、动滑轮是省力杠杆,可以省力,但费距离 B 错误,不符合题意;C、在动滑轮肯定时,提起物体的重力越大,机械效率越高物体质量越大,物重越大,机械效率
10、越高,符合题意;D在物重肯定时,动滑轮重越小,所做额外功越小,机械效率越高,与其它因素无关, D 错误,不符合题意,答案选C考点:动滑轮及其工作特点;滑轮(组)的机械效率9. (2022 威海) 小刚和小明分别用沿斜面对上的力F甲、F乙把同一重物匀速拉到两个斜面的顶端,如两个斜面光滑、等高,甲斜面长4m,乙斜面长 5m,所做的功跟别是W甲、W乙,就以下说法正确选项()A使用甲斜面比使用乙斜面要省功名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载B甲斜面的机械效率比乙斜面的机械效率高C拉力 F甲与 F乙之比为
11、5:4 D两个拉力做功 W甲与 W乙之比为 4:5 【答案】 C 【解析】试题分析:斜面光滑说明摩擦力为0,即使用光滑的斜面没有额外功,所以两个斜面的机械效率都是100%;把同一物体沿斜面分别拉到顶端,G和 h 相同,由 W=Gh可知两次做的功相同,即W甲=W乙;依据题意可知,F 甲的斜面长度s 甲=4m;F 乙的斜面长度s 乙=5m,依据公式W=Fs 可知,力 F 甲与 F 乙之比为:F 甲W甲15s 甲4 1F 乙W乙4s 乙5故此题答案选C考点:功的运算公式的应用;斜面机械效率的测量试验. 10. (2022 泉州)如下列图,用以下装置提升同一重物,如每个滑轮重相同,不计摩擦,就机械效率
12、最高的装置是【答案】 A 【解析】名师归纳总结 试题分析:提升同一种物质,不计摩擦,A 图装置的机械效率为A=GG, B 图装置的机械效率为,G绳A=GG+G绳,C图装置的机械效率为A=GG+G绳,D图装置的机械效率为A=GG+G绳G 动G 动G 动故 A 装置机械效率最高,选填A;第 6 页,共 26 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载考点:影响机械效率大小的因素11.(2022 齐齐哈尔) 如下列图, 小丽用滑轮组匀速提升一个重为600N 的物体,物体上升的速度为0.1m/s ,人拉绳的力F 为250N,不计绳重和摩擦,以下说
13、法不正确选项()A 人拉绳做功的功率为75W B 滑轮组的机械效率为80% C 绳子自由端移动的速度为0.3 m/s D 动滑轮重为100N 【答案】 D 【解析】试题分析:图中使用的是滑轮组,承担物重的绳子股数 n=3,就拉力 F移动的速度是重物移动速度的 3 倍,即 v=3v;(1)先求出拉力移动的速度,利用 P= =Fv 求拉力做功的功率;(2)依据 = = = 求出滑轮组的机械效率;(3)绳重和摩擦不计,利用 F=( G物+G轮)求出动滑轮重物体上升的速度 v=0.1m/s ,n=3 v=3v=3 0.1m/s=0.3m/s ;故 C正确;人拉绳做功的功率 P= =Fv=250N 0.
14、3m/s=75W,故 A 正确;滑轮组的机械效率: = = = = =80%;故 B 正确;F=(G物+G轮)即 250N=(600N+G轮)G轮=150N,故 D错误考点:功率的运算;滑轮(组)的机械效率名师归纳总结 12. (2022 聊城) 如图,在水平拉力F的作用下,使物体A 沿水平面以速度v 向右匀速运动了距离s,如物重为 G,平面对物体的摩擦力为f ;以下说法正确选项第 7 页,共 26 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - A有用功的功率为fv3Fv学习好资料欢迎下载B拉力做功的功率为C装置的机械效率为G3 FD额外功为 3 Ff s 【答
15、案】 ABD;【解析】在该装置中,有用的功就是克服摩擦力所做的功,故有用功的功率为fv ,故 A 是正确的;拉力的,功率就是用拉力F 与拉力运动的速度的乘积,而物体的速度为v,由图可知,动滑轮被三股绳子拉着,故拉力的速度为3v,故拉力的功率是F 3 v =3Fv,B 也是正确的; 装置的机械效率为 =W 有fsfW 总F3s3F故 C不对;额外功W额=W总W有=F 3s f s=3 Ff s ,故 D也是正确的;考点:功、功率及机械效率的简洁运算;13. (2022 北京) 图是利用滑轮组匀速提升水中圆柱体M 的示意图,滑轮组固定在钢架上,滑轮组中的两个滑轮质量相等,绕在滑轮组上的绳子能承担的
16、最大拉力为 900N,连接圆柱体 M与动滑轮挂钩的绳子能3承担的最大拉力为 3000N;圆柱体 M高为 3m,底面积为 0.02m,密度为 4.5 10 kg/ m ;在绳端拉力 F 作用下,圆柱体 M从其下表面距水面 15m处匀速上升到其上表面与水面相平的过程中用了 3min,在这个过程中,拉力 F 的功率为 160W,滑轮组的机械效率为,钢架对定滑轮的拉力为 T;在圆柱体 M被缓慢拉出水的过程中,圆柱体 M的下表面受到水的压强为 p;不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力,g 取10N / kg ;以下选项中正确选项A压强 p 的最小值为 15000Pa B拉力 T的大小为 2700N C拉力
17、F的大小为 640N D滑轮组的机械效率为 90% 【答案】 B;名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载【解析】圆柱体 M从其下表面距水面 15m处匀速上升到其上表面与水面相平的过程中用了 3min, 留意物体上升了 12m,可运算重物上升的速度 v 物 s 12 1m s,动滑轮一共绕了 3 段绳子,因此绳自由端t 3 60 15移 动 速 度 为 v 绳 = 3 v 物 = 0 . 2, 拉 力 s F 的 功 率 为 160W, 根 据 P F V得 出 拉 力V F p 160 W800 N
18、 所以答案 C 错误;圆柱体 M下表面所受水的压强最小依据 p gh可知,当v 0.2 m s深 度 最 小 也 就 是 上 表 面 与 水 面 相 平 是 压 强 最 小,最 小 压 强 为3 3 4p gh 1 10 kg m 10 N / kg 3 m 3 10 Pa 答 案 A 错 误 ; 圆 柱 体 M 所 受 浮 力4 2F 浮 = PS 3 10 Pa 0.02 m 600 N,圆 柱 体 重 力G 物 = 物 gsh 4.5 10 3kg m 310 N / kg 0.02 m 23 m 2700 N,动 滑 轮 机 械 效 率 G 物 F 浮 h 2700 N 600 N 1
19、2 m87.5%,答案 D错误; 依据 G 物 F 浮运算动滑轮Fs 800 N 12 m 3 G 物 F 浮 G 动重力 G 动 =300 N , 匀速上升过程钢架对定滑轮拉力等于 T = G 物 F 浮 2 G 动 =2700 N 所以答案 B 对;考点:浮力,滑轮组机械效率14. (2022 阜新) 关于功率和机械效率的说法中,正确选项()A功率大的机械,做功肯定多B做功多的机械,机械效率肯定高C效率高的机械,功率肯定D做功快的机械,功率肯定大【答案】 D 【解析】试题分析:A、说法错误,功率大,只能说明做功快,做功不肯定多;B、说法错误,由于机械效率是有用功与总功的比值,故做功多,不肯
20、定机械效率就大;C、说法错误,机械效率高,只能说明有用功在总功中占的比例大,功率、机械效率两者没有必定的联系;D、说法正确由于功率就是比较物体做功快慢的物理量应选 D 考点:功率和机械效率名师归纳总结 15. (2022 安徽) 如下列图,有一斜面长为L,高为 h,现用力 F 沿斜面把物重为G的物体从底端匀速拉第 9 页,共 26 页到顶端已知物体受到斜面的摩擦力为f ,就以下关于斜面机械效率的表达式正确选项()- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - A = 100% B =学习好资料欢迎下载 100 10 C = 10D =0% 0% % 【答案】 D 【
21、解析】试题分析:斜面的高为h,物体的重力为G,有用功为: W有用=Gh,又斜面长为 L,拉力为 F,总功为: W总=FL,就机械效率为: =,而物体与斜面的摩擦力为f ,额外功为: W额外=f L,就总功为: W总=W有用 +W额外=Gh+f L,故机械效率为: = 100%= 100%,故 D正确;A选项中,是有用功与额外功的比值,不是机械效率,故 A错;B选项中,是有用功与有用功的比值,不是机械效率,故 B错;C选项中,是有 用功与(总功加上额外功)的比值,不是机械效率,故 C错应选 D考点:斜面机械效率二、填空题名师归纳总结 - - - - - - -1.(2022 铜仁)利用如下列图的
22、滑轮组提升重物,不计摩擦和绳子的重力,现用 500N的拉力 F 将重为 1800N的物体在 5s 内匀速提升了 3m,就绳子自由端移动的速度是 m/s,动滑轮的质量为 kg,该滑轮组的机械效率为(g 取10N/kg )第 10 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载【答案】 2.4 ;20;90%【解析】试题分析:由图可知,滑轮组由 4 段绳子承担物重,n=4,就绳子自由端移动的距离:s=nh=4 3m=12m,绳端移动的速度:v s 12 m2 4. m / s;t 5 s由 F= 1 (G+G动)可得,动滑轮受到的重力:G动=nF G=4 5
23、00N1800N=200N,n动滑轮的质量:m G 200N 20kg;g 10N/kg(3)滑轮组的机械效率:W 有 Gh Gh G 1800N 0.9 90%W 总 Fs Fnh Fn 4 500N考点:滑轮组的机械效率2. (2022 贵港) 如下列图,木箱重 1000N,当它沿水平面运动时受到的摩擦力大小为 600N,用滑轮组使木箱沿水平面以 0.1m/s 的速度匀速直线运动 20s;如绳重、滑轮重及滑轮与绳之间的摩擦均可忽视不计,就水平拉力 F 的大小为 N;假设滑轮组的机械效率为 80%,就拉力做功的功率为 W;【答案】 200 75 【解析】名师归纳总结 - - - - - -
24、-试题分析:如图拉物体的力由三段绳子承担,水平拉力F=1 f = 31 600N=200N;物体在水平面移动的距离 3为s=vt =0.1m/s 20s=2m , 克 服 摩 擦 做 的 有 用 功 为 : W=f s=600N 2s=1200J , 拉 力 做 的 总 功 为W 总W 有=1200 J =1500J,拉力做功的功率 80 %PW1500J75 W;t20s考点:功、功率、机械效率第 11 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载250N,那么拉力所做的功是3. (2022 吉林) 如下列图,用滑轮组将物体提升2m,绳子末端所用的拉力
25、是J;假如适当增加物体的重力,该滑轮组的机械效率将;【答案】 1000 增大【解析】试题分析:如图滑轮组有两端绳子承担物重,绳子移动的距离s=2h=2 2m=4m;拉力所做的功:W=Fs=250N 4m=1000J;假如适当增加物体的重力,在相同条件下,在额外功不变的情形下,拉力所做的有用功增多,有用功在总功中所占比例变大,该滑轮组的机械效率将增大;考点:滑轮组的机械效率4. (2022 锦州) 如下列图,工人利用滑轮组以 250N 的拉力将 400N 的水泥匀速提高 2m就此过程中,工人拉力做的功是 J ;该滑轮组的机械效率是;工人对地面的压力与其重力相比要(填“ 大” 或“ 小”)【答案】
26、 1000;80%;小【解析】试题分析:绳子自由端移动的距离为:s2 h22 m4m,拉力做的功为:W 总Fs250N4 m1000J;80%; 滑轮组的机械效率为:W 有G2400 NW 总nF250N工人向下拉绳子时,也受到绳子对他向上的拉力,所以工人共受三个力的作用:重力、支持力、拉力,如下图所示:名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载F支F拉G由于 F 支GF 拉,所以支持力小于重力,而支持力与与压力是一对作用力与反作用力,大小相等,所以压力小于重 力;考点:机械效率力10m的过程中所做的
27、额外功是 6 104J该过程中起重机对5. (2022 眉山) 起重机将 0.9 t 的货物匀速提升货物做的功是J,起重机机械效率是( g 取10N/kg )【答案】0.95 10 J60%【解析】试题G分析:g 9起h重0机0做的有50用功即1对货物做功0wh0m.10 kg1N,机械效率 / kgw 有0 mw 有 + w 额=60%;.9 J1考点:机械效率6. (2022 达州) 如下列图,用 F 为40N的拉力,通过滑轮组拉着重为 300N的物体 A 在水平面上以 0.4m/s的速度向左做匀速直线运动;物体受到的摩擦力是物重的 0.3 倍,滑轮组的机械效率是,拉力的功率是 W;【答案
28、】 75% 48 【解析】试题分析:由题意知:拉力 F=40N,拉力 F 移动的速度 v=3 0.4m/s=1.2m/s ,物体受到的摩擦力f =0.3mg=0.3 300N=90N , 就 所 做 的 有 用 功 W有 =f s , 总 功 W 总 =F3s , 滑 轮 组 的 机 械 效 率W 有100 % fs 100 % 90 N 100 % 75 %;拉力的功率 P=Fv=40N 1.2m/s=48W ;W 总 F 3 s 40 N 3考点:功、功率及机械效率的相关运算名师归纳总结 - - - - - - -7. (2022 内江) 如图,用滑轮组提升一重物,物体质量为500g,钩码
29、在 4s 内被匀速提升了2cm,已知弹簧测力计的拉力为2.5N,就提升重物的过程中,拉力F 的平均功率为 W,滑轮组的机械效率为 %;(g=9.8N/kg )第 13 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载【答案】 0.0375 65 【解析】试题分析:由图可知,承担物种的绳子的段数为n=3,G=mg=0.5kg 9.8N/kg=4.9 N,绳子移动距离S=nh=3 0.02m=0.06m,拉力F 做功为总功W总=Fs=2.5N 0.06m=0.15J拉力 F 的平均功率PW0. 15J=0.0375W,有用功 W有=Gh=4.9N 0.02m=
30、0.098Jt4s机械效率W有0. 098J65%W总0.15J考点:滑轮组的机械效率的有关运算 8. (2022 绵阳) 某同学在“ 测滑轮组的机械效率” 的试验中,用如下列图的滑轮组竖直匀速提升 2个相 同的钩码,每个钩码重 0.5N ,测力计的示数为 0.5N ,此时滑轮组的机械效率是;用该装置匀 速提升钩码时,增大机械效率的方法是(忽视绳重和摩 擦)【答案】 66.7% 在不超过绳子能承担的最大拉力和不超测力计量程的情形下增大钩码重力【解析】试题分析:W 有G1 N66.7%;由于同一滑轮组的机械效率与物体的重力有关,提升的W 总nF3 0.5 N物体越重,机械效率越高,所以在不超过绳
31、子得到承担才能和不超弹簧测力计量程的情形下增大钩码的重 力可以增大机械效率;考点:滑轮组的机械效率 9. (2022 西宁) 一辆车开进了泥潭中,司机取来一个动滑轮欲将汽车从泥潭中拉出,如下列图,如司机名师归纳总结 勇 750N 的拉力在 5s 内将汽车水平匀速拉动1m,那么司机所做的功是 J,司机做功第 14 页,共 26 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 的功率是学习好资料欢迎下载NW,如滑轮的机械效率为60%,汽车所受地面的摩擦力是【答案】 1500;300; 900 【解析】试题分析:(1)如下列图,拉动车使用的是动滑轮,故车被拉动了1m,就
32、拉力F 移动的距离为2m,利用功的公式W=Fs 求出司机所做的功,再利用P=求出司机做功的功率;(2)知道滑轮组的机械效率,利用效率公式求摩擦力做功(有用功)(1)车被拉动了1m,就拉力F移动的距离为2m,司机所做的功:W=Fs=750N 2m=1500J,司机做功的功率:P= =300W;,再利用 W=f s 求摩擦力大小(2) = 100%, W有= W总=60% 1500J=900J, W有=f s,f = = =900N 考点:功的运算;动滑轮拉力的运算;功率的运算10. (2022 聊城) 小明同学用如下列图的装置测定斜面的机械效率,试验记录结果如下表:就第 3次试验时斜面的机械效率
33、为,分析比较下表中的试验数据,可得到的结论是:斜面越陡机械效率越 选填“ 高” 、“ 低” 或“ 不变” ;试验 斜 面 倾 斜 程 木块重 G/N 斜 面 高 度 沿斜面拉 木 块 沿 斜 面 移 斜 面 的 机 械次数度5 h/m 力 F/N 动的距离 S/m 效率1 较缓0.2 3.3 0.5 60.6 2 较陡5 0.25 3.8 0.5 65.8 3 最陡5 0.3 4.2 0.5 【答案】 71.4 ;高;名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载【解析】试题分析:第3 次斜面的机械效率为
34、 =W 有Gh5N03.m=71.4%;由 1、2、3 可以看出,斜面W 总FS4.2N05.m越陡,其机械效率越高;考点:机械效率的简洁运算及对数据的分析才能;11. (2022 襄阳) 某同学利用两个滑轮组装了一个滑轮组,将重为 所用的拉力为 120N,就该滑轮组的机械效率为【答案】 83.3% 【解析】300N 的物体从一楼匀速提升到三楼,试题分析:一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,假如从定滑轮开头绕,有两段绳子承担物体的重力,如图甲所示:假如从动滑轮开头绕,有三段绳子承担物体的重力,如图乙所示:假如此滑轮组不做额外功,G=300N,假如有两段绳子承担物体的重力,就拉力的大小为:F 拉
35、力= 300N=150N,而实际所用的拉力为120N,120N150N,应有三段绳子承担物体的重力,如图乙所示:F=120N,滑轮组的机械效率为: =83.3%考点:机械效率三、试验题 1. (2022 安顺) 某试验小组探究影响滑轮组机械效率的因素的试验装置如下列图,试验数据如下表如不计摩擦,比较1和2两次的试验数据,可以看出滑轮组的机械效率与1 2 有关;比较 1和3两次的试验数据,可以看出滑轮组的机械效率与有关3 次数物理量名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载钩码重 G/N 4 4 6 钩
36、码上上升度 h/m 0.1 0.1 0.1 绳端拉力 F/N 1.8 1.4 2.4 绳端移动距离 s/m 0.3 0.5 0.3 机械效率 74% 57% 83% 【答案】动滑轮的个数(或动滑轮的总重);提升的物重【解析】试题分析:从 1、2 两次试验中,绳端移动距离和钩码上上升度之间的关系 , ,s 1=3h1,s 2=5h2可以发觉两次分别利用了不同的滑轮组第一组是用的第一组的滑轮组,其次组是用的其次组的滑轮组,由 W有=Gh可知它们做的有用功相同,其次组试验使用的动滑轮的个数多机械效率低, 所以可以看出, 动滑轮总重越大,滑轮组的机械效率越低;从 1、3 两组数据可以看出, 两次用的是
37、同一个滑轮组,第三次试验提升的钩码重,滑轮组的机械效率高所以这说明滑轮组的机械效率与被提升物体的重力有关考点:滑轮(组)机械效率的测量试验2. (2022 沈阳) 在“ 测量滑轮组的机械效率” 的试验中,某组同学用同样的滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组,试验测得的数据如表 1所示;表 1:(1)表格内的第4 次试验中应补充的数据是(结果精确到0.1%);这次数据是用图中(填名师归纳总结 “ 甲” 或“ 乙”)所示的滑轮组测得的;第 17 页,共 26 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - (2)分析比较第学习好资料欢迎下载;在第 1 次实1、2、3 次试
38、验数据可以判定,如要增大滑轮组的机械效率,应当验中,拉力F 所做的额外功为 J;(3)某同学认为,使用相同的滑轮所组成的滑轮组提升同一个重物时,越省力的滑轮组其机械效率越大,他的想法正确吗?请你利用补充完整后的表格中的数据说明你的判定:;【答案】(1) 66.7% 乙(2)增大物体的重力 0.1 (3)不正确,比较第 1、 4 次试验数据可知,第 1 次比第 4 次省力,但两次的机械效率却相同【解析】试题分析:(1)表格内的第 4 次试验 s=2h,说明滑轮组有两段绳子承担物重,使用乙滑轮组,它的机械效率为 W 有 Gh Gh G 2 N 0 . 667 66 . 7 %W 总 Fs Fnh
39、Fn 2 1 . 5 N(2)分析比较第 1、2、3 次试验数据它们 s=3h,说明使用同一滑轮组,物体受到的重力越大,滑轮组的机械率越高,可以判定,如要增大滑轮组的机械效率,应当增大物体的重力;在第 1 次试验中,拉力 F 所做的有用功 W有=Gh=2N 0.1m=0.2J,总功 W总=Fs=1N 0.3m=0.3 J,额外功 W额= W总- W有=0.3J-0.2J=0.1J. ( 3)使用相同的滑轮所组成的滑轮组提升同一个重物时,越省力的滑轮组其机械效率越大,这种说法不正确,比较第1、 4 次试验数据可知,第1 次比第 4 次省力,但两次的机械效率却相同;考点:滑轮组的机械效率3. (2022 宿迁) 学习了“ 机械效率” 后,小明知道了同一动滑轮提升不同重物机械效率不同他想知道自重不同的动滑轮提升相同重物机械效率是否相同小明用如下列图装置,选用三个自重不同的动滑轮进行了试验,测得数据如表所示实 验 序动滑轮自重被提升钩码重钩码上升的高弹簧测力计的示弹簧测力计移动的动滑轮的机械效率名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载93.8% 号G0/N 力 G/N 度 h/cm 数 F/N 距离 s/cm