1、第2课时 机械效率一、选择题1(唐山中考模拟)下列做法不能够改变滑轮组机械效率的是( A )A改变提升重物的高度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2(2017安徽中考)如图所示，当水平拉力 F50 N时，恰好可以使物体 A沿水平地面向右做匀速直线运动。已知物体重为200 N，所受地面的摩擦力约为80 N，假如在5 s时间内，物体水平移动了0.6 m，不计绳和滑轮的自重，则在此过程中( C )A拉力 F做功为30 JB物体重力做功为120 JC拉力 F做功的功率为12 WD该装置的机械效率约为60%3(2017河北一模)甲乙两个滑轮组如图，其中的每一个滑轮都
2、相同，用它们分别将重物 G1、 G2提高相同的高度，不计滑轮组的摩擦，下列说法中错误的是( D )A若 G1 G2，拉力做的有用功相同B若 G1 G2，拉力做的总功不相同C若 G1 G2，甲的机械效率大于乙的机械效率D用甲乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变4(2017河北中考模拟)(多选)如图所示，重为100 N的物体 A，在拉力 F的作用下，以20 cm/s的速度在水平地面上向左匀速直线运动。若拉力 F5 N，滑轮组的机械效率为60%，则下列说法正确的是( BD )A拉力 F的功率是20 WB2 s内绳子自由端移动的距离是1.2 mC5 s内拉力 F所做功的大小是5 JD物体
3、 A受到水平地面的摩擦力大小是9 N5(河北中考 )(多选)用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳子的自由端用大小分别为 F1和 F2的拉力，将相同的物体匀速提升相同的高度。若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是( ABD )A F1大于 F2B F1和 F2做的功一定相等C甲、乙的机 械效率不相等D绳子自由端移动的距离不相等，物体运动的时间可能相等,(第5题图) ,(第 6题图)6(天津中考)(多选)某建筑工地上，工人师傅用滑轮组和桶组成的装置将水泥从地面匀速运至楼上，如图所示。若水泥重为 G0，桶重为 G1，动滑轮重为 G2，不计绳重和摩擦，此过程中该装置的机
4、械效率为 ，则工人师傅作用在绳子自由端的拉力 F为( AD )A F B FG0 G1 G23 G0 G13C F G1 D FG03 G037(唐山路北三模)(多选)小明用如图所示的甲、乙、丙三种方式将重为 G1的物体提高 h的过程中，绳自由端的拉力分别为 F1、 F2、 F3，绳自由端移动的距离分别为 s1、 s2、 s3，三次的机械效率分别为 1、 2、 3，每个滑轮重均为 G2。以下分析不正确的是( ABD )A无论何种情况下， F1F2 F3， 1最大B无论何种情况下， s2s32 s1， 2 3C如果 G1G2，不计绳重和摩擦， F1F2 F38(2017龙东中考)分别使用定滑轮、
5、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 )A 组 动 定 B 动 定 组C 定 动 组 D 定 组 动二、填空及简答题9(2017无锡中考)如图所示，用动滑轮匀速提起重3 N的物体，拉力 F为2 N，物体在10 s内上升1 m。在此过程中，动滑轮的机械效率为_75%_，拉力 F的功率为_0.4_W_，若要提高动滑轮提升物体的效率，可以采取的措施是：_增加提升的物重、减小动滑轮的重力、减小动滑轮与绳子之间的摩擦力_。,(第9题图) ,(第10题图)10(南京
6、中考)如图所示，搬运工人用滑轮将重为425 N的重物匀速提 升4 m，所用拉力为250 N，时间为20 s，则此过程中有用功是_1_700_J，额外功是_300_J，拉力的功率是_100_W，滑轮的机械效率是_85%_。11(海港一模)如图所示，用起重机上的滑轮组匀速吊起600 kg的物体，物体上升5 m所用的时间为10 s，拉力 F的功率是3.75 kW，拉力的大小 F为_2_500_N，滑轮组的机械效率是_80%_；滑轮 A的作用是_改变用力的方向_。( g取10 N/kg)12(威海中考)如图所示，把重力为600 N的物体匀速推到斜面顶端，斜面长为3 m，高为0.9 m，实际推力为300
7、 N，那么物体与斜面之间的摩擦力是_120_N，斜面的机械效率是_60%_。三、实验探究题13(2017唐山三模)某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时，提出了一些猜想并对猜想进行验证。(1)如果影响机械效率的因素有 A、 B、 C多个，要研究其与 B因素的关系， 需要先控制其他几个因素不变，而改变_ B_因素，从而进行研究。(2)下列是同学提出的两个猜想：猜想一：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组细线的绕法有关。猜想二：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组提升的物重有关。为了验证上述猜想是否正确，同学们准备分别按图1、图2、图3和图4的滑轮组进行实验。,图1) ,
8、图2) ,图3) ,图4)验证猜想一的小组应按图_1、3或2、4_所示的两个滑轮组进行实验，若实验测得两滑轮组的机械效率大小_相等_(选填“相等”或“不相等”)，则可初步判断猜想一是错误的。验证猜想二的小组应按图_1、2或3、4_所示的两个滑轮组进行实验，若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等，则可初步判断猜想二是_正确_(选填“正确”或“错误”)的。(3)请你为该班同学提出一种提高滑轮组机械效率的方法：_尽量让滑轮组满负荷工作(提升可以提升的最大物重)、在转轴上加润滑油、减轻动滑轮的自重等_。四、计算应用题14(2017河北一模)如图重力不计的木板可绕 O点无摩擦转动，在其 A端挂一边长为1
9、0 cm的正方体重物 P，一个重力为500 N的中学生站在 B点时，木板在水平位置平衡， P对地面的压力刚好为零，且 OA1 m， OB3 m，求：(1)物体 P的重力为多少？画出中学生作用在杠杆上的力的力臂。(2)当人向左走1 m，木板在水平位置平衡时， P对地面的压力和压强分别是多少？解：(1) O为支点，由于人的重力方向是竖直向下的，则作用在杠杆上的压力是竖直向下的，所以 OB段为力臂 L1，如图：由杠杆平衡条件得：GPOA G人 OB，所以， GP 1 500 N；G人 OBOA 500 N3 m1 m(2)当人向左走1 m，人的重力力臂为L 1 OB1 m3 m1 m2 m；由杠杆平
10、衡条件得： FOA G人 L 1，所以， F 1 000 N，G人 L 1OA 500 N2 m1 m根据物体 P的受力分析可知：F压 G F1 500 N1 000 N500 N，p 510 4 Pa。F压S 500 N0.1 m0.1 m15(河北中考)如图所示，重为1 140 N的物体，它与水平地面的接触面积为1.510 3 cm2。工人师傅用600 N的力匀速提升物体，物体的速度为0.2 m/s。(不计 摩擦及绳重)求：(1)工人师傅拉绳的功率。(2)滑轮组的机械效率。(3)体重为4 50 N的小明用此滑轮组提升物体，但物体没有被拉动，物体对地面的最小压强为多大。解：(1)拉力的功率：
11、 P拉 Fv绳 600 N20.2 m/s240 W；W总t Fst(2)滑轮组的机械效率： 100% 100% 100% 100%95%；W有 用W总 GhFs绳 GhF2h 1 140 N600 N2(3)由于忽略摩擦及绳重，2 F G G动 ，动滑轮重： G动 2 F G2600 N1 140 N60 N，绳端最大拉力等于人体重力，则物体对滑轮组的拉力： F拉 2 G人 G动 ，滑轮组提升物体的拉力： F拉 G F支 ，物体受到的支持力： F支 G G动 2 G人 1 140 N60 N2450 N300 N，物体对地面的最小压强： p F压S 2.010 3 Pa。F支S 300 N0
12、.15 m216(香城中考)如图所示，小车在水平面上通过滑轮组提升重物，动滑轮重400 N，与小车连接的绳子能承受的最大拉力为6 000 N，小车的最大输出功率为15 kW。水平地面上一物体 A重1 600 N，与地面的接触面积为4 m2。(不计小车所受摩擦阻力、绳重及滑轮组的摩擦) 求：(1)提升前，物体 A对水平地面的压强。(2)滑轮组提升物体 A时的机械效率。(3)若要使被提升的重物以1 m/s的速度匀速上升，整个装置工作过程中能 提升重物的最大重力。解：(1) p 400 Pa；FS GS 1 600 N4 m2(2) 100%80%；W有W总 GhGh G动 h GG G动 1 60
13、0 N1 600 N 400 N(3)小车运动的速度为 v31 m/s3 m/s，小车能提供的最大拉力 F 5 000 Pv 15 000 W3 m/sN，最大拉力小于绳子能承受的最大拉力，所以工作过程中能提升最大重力为 G最大 3 F G动 35 000 N400 N14 600 N。17(2017大庆中考)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0.14 m 2，对地面的压强为3 000 Pa，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取10 N/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0.2
14、m/s的速度匀速上升，在5 s的时间内，人拉力做的功是多少？解：(1)由 p 可得， A对地面的压力： F压 pS3 000 Pa0.14 m2420 FSN，因为物体 A在水平地面上，所以物体 A的重力： GA F压 420 N，物体 A的质量： mA 42 GAg 420 N10 N/kgkg；用滑轮组匀速提升物体 A时，不计绳重和摩擦，则滑轮组的机械效率： W有 用W总 GAh（ GA G轮 ） h GAGA G轮84%，解得 G轮 80 N，动滑轮的质量： m 8 kg；420 N420 N G轮 G轮g 80 N10 N/kg(2)用此滑轮组使物体 A以0.2 m/s的速度匀速上升5 s，则物体 A上升的高度： h vt0.2 m/s5 s1 m，由图可知 n2，则拉力端移动距离 s2 h21 m2 m，不计绳重和摩擦，则绳端的拉力： F (GA G轮 ) (420 N80 N)250 N，人拉力做的功： W总 Fs250 12 12N2 m500 J。
