1、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
2、 动 定 B 动 定 组 C 定 动 组 D 定 组 动【答案】A。3. 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
3、 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 内匀速提升 2m，不计绳重和摩擦，在此过程中（ ）。2A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
4、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、F 2匀速提升重力为 GA、G B的 A、B 两物体，不计绳重和摩擦。若 GAG B，则 甲 乙 ；若 FA=FB，则 GA G B。 （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” ） 。3【答案】 （1）匀速；（2）80%；（3）增大
5、。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 2m，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
6、 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 。4【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=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
7、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1 6 3.00 18.00 2.38
8、9.00 21.42 84.0%2 6 5.00 30.00 2.40 15.00 36.00 83.3%3 6 8.00 48.00 2.36 24.00 56.64 84.7%54 6 10.00 60.00 2.35 30.00 70.50 85.1%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；（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
9、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
10、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）6（1）影响滑轮组机械效率的因素
11、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。
