1、机械效率专题练习机械效率相关计算题一：小聪用图所示的滑轮组将重 4 N 的物体匀速提高 2 m，他做的有用功为_J若滑轮组的绳重及摩擦不计 ，他用这个滑轮组匀速提升 9 N的物体时，机械效率比提升 4 N 物体时提高了 l0，此时的拉力为_N （已知动滑轮的重力小于 4 N） 。 题二：如图所示，分别用甲、乙两个滑轮组提起重力 G1 = G2 的重物至相同的高度 h，若 所用拉力 F1 = F2 ，已知甲的机械效率50%，则（不计绳重及摩擦） （ ）A乙的机 械效率 75% B乙的机械效率 80% C拉力 F1 做的功与拉力 F2 做的功之比 3:2 D甲、乙两个滑轮组中的动滑轮重力之比 3:
2、1来源:学科网来源:学科网 ZXXK题 三：小华和他的兴趣小组利用如下图所示的滑轮组进行实验，人以 600 N 的力向下拉绕在滑轮组上的绳子的一端，10 秒钟绳子下端移动了 1.5 m，重物上升 0.5 m，已知该滑轮组的效率为 70（g 取 10 N/kg） 。求：（1）画出小华兴趣小组所用滑轮组 的绕线情况；（2）人的拉力做功的功 率； 来源:学_科_网（3）被吊起重物的质 量。来源:Zxxk.Com题四：如图所示，滑轮组在拉力 F1 的作用下，拉着重 300 N 的物体 A 以 1.5 m/s 的速度在水平面上匀速移动。滑轮组的机械效率为 80 %，物体 A 匀速运动是受的阻力为 56
3、N ，拉力 F1 的功率为 P1。若滑轮组在拉力 F2 的作用下，拉着物体 A 以 0.5 m/s 的速度在此水平面上匀速移 动，拉力 F2 的功率为 P2 。滑轮自重和绳重忽略不计。则下列正确的是（ ）AF 1=168 N， P1=225 W BF 2=210 N， P2=35 W CF 1 =3 F2， P1= P2 DF 1= F2 ， P1=3 P2题五：随着社会的发展，人们生活水平的提高，人们的住房条件也得到了很大的改善小明家最近购置了一套新房，为了帮助爸爸将重 600 N的装修材料运送到 6 m 高的楼上，小明利用物理课上学过的滑轮组，设计 了如图甲所示的材料搬运方案（其中每个滑轮
4、重30N，绳子足够长，所能承受的最大拉力为 250 N，不计绳重及摩擦） 。（1）计算说明绳子的拉力是否超过绳子的最大承受力 ？（2）小明爸爸观察了该装置后，他想如果将该装置的滑轮位置颠倒（图乙）是否会更省力一些，请你按照小明爸爸的想法，用笔画线在乙图绕上绳 子并说明小明爸爸的想法是否正确？（3）求两种方案的机械效率之比；（4）综合分析评估两个方案，你认为哪个方案更好一些？说明理由。测滑轮组的机械效率题一：小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重 2N，测得的数据如下表：在实验中，测绳端拉力 F 时，应尽量竖直向上拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数；第 1 次实验测得
5、的机械效率为 （结果保留两位有效数字） ；分析表中数据可知：第 2 次实验是用 图做的；第 4 次实验是用图做的。（选填“a” 、 “b”或“c”) ；分析第 1、2 次实验数据可知：使用同一滑轮组，可以提高滑轮组的机械效率；分析第 1、3 次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总 重越重） ，滑轮组的机械效率 ；分析第 3、4 次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度 。题二：小刚小组探究了影响滑轮组机械效率的因素后，联想斜面也是一 种机械，那么斜面的机械效率与斜面的哪些因素有关呢？小刚猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，小萌猜想可能跟斜
6、面的倾斜程度有关。于是他们将一块长木板的一端垫高，构成长度物理量实验次数钩码总重G/N钩码上升的高度来源:Z*xx*kh/m测力计示数F/N测力计移动距离s/ m机械效率来源 :Zxxk.Com1 4 0.1 1.8 0.32 6 0.1 2.4 0.3 8 3%3 4 0.1 1.4 0.5 57%4 4 0.2 1.4 1.0 57%一定、高度可调的斜面，用 弹簧测力计拉着同一木块沿不同的斜面匀速向上运动，如图所示。下表是他们实验记录的有关数据。来源:Z+xx+k.Com在第 1、2、3 次实验 中，选用玻璃、木板、毛巾作为斜面表面的材料，是为了：_；在第 2 次实验中，拉力做的总功是_J
7、，斜面的机械效率是_；分析第 1、2、3 次实验数据，可以得出：当其它条件一 定 时，_；若通过分析第 1、4、5 次实验数据，得出斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越大。你认为存在的问题是 ：_ _；实验中还发现，斜面材料相同时，斜面倾角越小，越_（选填“省力”或“费力” ） 。题三：如图所示，浸没在水中的物体 B 密度为 B ，受重力为 10 N，动滑轮受重力为 1N，不计绳重及滑轮摩擦，物体 B 在水中时动滑轮的机械效率为 。若用一水平向左的力 F 拉 A 物体在水平面上以 2.5 m/s 的速度匀速移动 10 s，拉力做功为 2.5 J 。若撤去水平拉力 F，物体 B 刚好在水中匀速下降
8、（不计水的阻力） ，则下列正确的是（ ） AF=5 N BF=10 N C = 90% D B = 10103 kg/m3题四：如图所示，某工地用固定在水平地面上的卷扬机（其内部有电动机提供动力）通过滑轮组匀速提升货物，已知卷扬 机的总质量为120kg，工作时拉动绳子的功率恒为 400W。第一次提升质量为 320kg的货物时，卷扬机对绳子的拉力为 F1，对地面的压力为 N1；第二次提升质量为 240kg 的货物时，卷扬机对绳子的拉力为 F2，对地面的压力为 N2。已知 N1 与 N2 之比为 5:7，取 g=10N/kg，绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计。求：卷扬机对绳子的拉力 F1 的大小；第一
9、次提升货物过程中滑轮组的机械效率； 前后两次提升货物过程中货物竖直向上运动的速度之比。课后练习1.如图所示，物体 A 所受重力为 200 N，绳重和摩擦力不 计，当分别沿力 F1 和 F2 的方向匀速提起物体 A 时，则 F1 F2（选填“ 大于”、 “小于 ”或“等于”） ，若 10 s 内 A 物体被匀速提升 4 m，则拉力 F1 所做的功为 J，功率为 W，如 果把这个滑轮改成动滑轮匀速竖直提升同样的重物，则机械效率将 （选填“增大”、 “减小”或“不变”） 。2.如图所示，小丽用滑轮组匀速提升一个重为 600 N 的物体，物体上升的速度为 0.1 m/s，人拉绳的力 F 为 250 N
10、，不计绳重和摩擦，下列说法不正确的是（ ）A.人拉绳做功的功率为 75 W 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 100 N3.某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）匀速提起相同的重物。不计绳重及 摩擦，下列说法正确的是（ ）A甲图省力，机械效率甲图大 B 甲图省力，机械效率一样大C.乙图省力，机械效率一样大 D 乙图省力，机械效率乙图大4.甲乙两个滑轮组如图所示，其中的每一个滑轮都相同，用它们分别将重物 G1、G 2 提高相同的高度，不计滑轮组的摩擦，下列说法中正确的是（ ）A若 G1=G2，拉力做的额外功相同B若 G
11、1=G2，拉力做的总功相同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5.山东临淄管仲纪念馆内有一口铜钟，质量为 2 t 。 2013 年 4 月，一男子钻到钟下玩耍，其他游客转动铜钟导致悬挂钟的绳索被扭断，该男子被困于钟内。闻讯赶到的消防员们迅速组装好滑轮组、站在地面一起向下拉绳将铜钟吊起，该男子趁机从钟下爬出脱困。(g 取 10 N/kg)问：（1）消防员们站在地面一起向下拉绳将铜钟吊起，请画出最省力的绳子绕法。（2）消防员们在绳子自由端共施加 4000 N 的力，使铜钟在 1 min内匀速缓慢上升 60 cm，请计算绳子自由端拉力
12、做功的功率。（3）此过程中滑轮组的机械效率是多少？来源:学科网6.下表是小明测一滑轮组机械效率时收集的有关数据。动滑轮重G 动 /N物重G/N钩码上升高度 h/m动力F/N动力作用点移动距离 s/m滑轮组的机械效率 1 0.5 1 0.1 0.7 0.3 47.6%2 0.5 2 0.1 1.1 0.3 60.6%3 0.5 4 0.1 2 0.3(1)请在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法。(2)将表格中的数据补充完整。(3)用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，提升的物重增加时，除克服动滑轮重所做的 额外功外，其它额外功将_ ( 选填“ 变大”、 “变小 ”或“不变”)。进一步分析可知，在动滑轮
13、和绳重一定的情况下，该滑轮组的机械效率与_和_有关。来源:学科网 ZXXK(4)第一次实验中，钩码上升 0.1 m 所用的时间为 1.5 s ，则动力的功率为_W。7.如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为 300 N 的物体，拉力 F 的大小为 30 N。若物体和地面之间的摩擦力大小为 45 N，则A 处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为（ ） A 45N、50% B 45 N、75% B C60 N、50% D60 N、75%8.（多选）如图所示，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，若物重为 G，平面对物体的摩擦力为 f。下列说法正确的
14、是（ ）A有用功的功率为 fv B拉力的功率为 3FvC 装置的机械效率为 D D额外功为（3F-f）s9.我们要通过实验测出图中甲和乙两个滑轮组的机械效率。请问：甲、乙两个滑轮组哪个更省力些？ 。理由是什么？两个滑轮组的机械效率会不会一样？ 。理由是什么？E 交流与评估是科学探究的一个重要环节。九（1）班同学利用如图所示的实验装置完成了“测滑轮组机械效率”的实验以后，进行了小组交流，下表是各小组的实验记录数据：来源:学科网实验小组钩码重G/N 动滑轮 G /N 拉力 F/N 滑轮组的机械效率 /%1 0.5 0.4 0.35 47.62 0.5 0.4 0.38 43.93 1 0.6 0.
15、62 53.8来源:学科网 ZXXK4 1 0.8 0.71 46.95 2 0.6 0.98 68.06 2 0.8 1.06 62.9请你对表中各小组的实验数据进行分析比较，回答下列问题：（1）实验中影响滑轮组机械效率的两个 主要因素是 、 。（2）1、2 两个小组的动滑轮重相同，提起的钩码重也相同，测出的滑轮组机械效率却不同，可能的一个原因是 。（3）善于动脑 的小聪滑轮组的机械效率与提升的高度是否有关，请你在该实验的基础上进行探究，写出实验方案 。10.李华同学利用如图所示装置提起水中的物块，下列判断正确的是（ ）A装置中的滑轮是定滑轮B装置中的 AOB 是省力杠杆C装置的机械效率可以
16、达到 100%F 物块上表面露出水面前，所受浮力不断减小11.如图所示是用滑轮组从水中匀速提升物体的情景（注：物体一直浸没在水中） 。已知物体重 G1=400 N，动滑轮重G2=50 N，忽略绳重和摩擦 ，人对绳子拉力 F=100 N。求：（1）物体浸没在水中受到浮力的大小；（2）物体的密度大小；（3） 滑轮组的机械效率。12.建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为 230 N 的建材从地面匀速送到 6 m 高处，所用拉力为 125 N，时间为 20 s。求：（1）工人做的有用功；（2）工人做的总功；（3）此过程中该装置的机械效率；（4） 工人做功的功率。13.随着人们生活水平的提高，不少居民小区都配备了健身房。小明每个周末回家都会到健身房锻炼，如图所示是小明最喜爱的用于锻炼臂力的健身拉力器结构示意图。如果小明每次向下拉动拉杆时，拉力为 F=250 N，在 0.4 s 内使质量为 m=20 kg 的配重块匀速升高到 h=40 cm 后放手让其自由落下。不计拉杆和绳 的重力，g 取 10 N/kg。求：（1）小明拉动拉力器的功率 P；（2）小明拉动拉力器过程中克服摩擦所做的功；（3）在小明锻炼过程中拉力器的机械效率 。
