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1、1专题 15 力学之机械效率的计算一、选择题1.（2014赤峰）如图所示的甲、乙两滑轮组，它们吊起的重物都是 G，所用滑轮的规格相同，不计绳重与摩擦，当重物匀速上升时，以下说法正确的是（ ）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2.（2014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 （ 不计绳重与摩擦） 下列判断正确的是（ ）A P 甲 =P 乙 ， 甲 = 乙 B P 甲 P 乙 ， 甲 乙C P 甲 P 乙
2、 ， 甲 乙 D P 甲 P 乙 ， 甲 乙3.（2014辽阳）如图所示，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，则下列计算结果正确的是（ ）A拉力的大小为 5NB绳子自由端移动距离为 1.2mC拉力 F 的功率为 2W来源: 学科网 ZXXKD滑轮组的机械效率为 80%4.（2014衡阳）下列做法不能够改变滑轮组机械效率的是（ ）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5.（2014泰州）在图中，s=60cm，与之对应的 h=30cm现用弹簧测力计进行两次操作：2（1）沿竖直方向
3、匀速提升小车；（2）沿斜面方向匀速拉动小车，记录数据如下表分析数据有如下一些发现其中，具有较高水平的发现是（ ）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 可以计算力所做的功，且两次做功近似相等6.（2014常州）如图所示，小明探究滑轮组的机械效率，动滑轮重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 0.2J 80% C 0.4J 80% D 0.4J 66.7%7.（2014眉山）如图所示，重为5
4、0N 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，下列分析计算正确的是（）A物体所受合力为 5NB物体受到的摩擦力为 12NC拉力 F 做功的功率为 5WD在 10s 内机械所做的有用功为 500J8.（2014常德）如图所示，用动滑轮把一个物体匀速拉起，不计摩擦，则下 列说法中正确的是（）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9.（2014威海）小刚和小明分别用沿斜面向上的力 F 甲 、 F 乙 把同一重物匀速拉到两个斜面的顶端，若两个
5、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 ，则下列说法正确的是（）A使用甲斜面比使用乙斜面要省功测力计示数（N） 移动距离（cm）竖直提升 10 30沿斜面拉动 5.2 603B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 5：4D两个拉力做功 W 甲 与 W 乙 之比为 4：510.（2014泉州）如图所示，用下列装置提升同一重物，若每个滑轮重相同，不计摩擦，则机械效率最高的装置是 11.（2013齐齐哈尔）如图所示，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
6、绳重和摩擦，下列说法不正确的是（）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 100N12.（2013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，若物重为 G，平 面对物体的摩擦力为 f。下列说法正确的是A有用功的功率为 fv B拉力做功的功率为 3FvC装置的机械效率为 FGD额外功为(3Ff)s 13.（2013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受的最大拉力为900N，连
7、接圆柱体 M 与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为3000N。圆柱体 M 高为3m，底面积为0.02m，密度为 kg/ m。在绳端拉力 F34.5104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。下列选项中正确的是 A压强 p 的最小值为 15000PaB拉力 T 的大小为 2700N C拉力 F 的大小为 640N
8、 D滑轮组的机械效率为 90% 14.（2012阜新）关于功率和机械效率的说法中，正确的是（）A功率大的机械，做功一定多B做功多的机 械，机械效率一定高C效率高的机械，功率一定D做功快的机械，功率一定大15.（2012安徽）如图所示，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到顶端已知物体受到斜面的摩擦力为 f，则下列关于斜面机械效率 的表达式正确的是（）A= 100% B= 100%C= 100%来源:学科网D= 100%二、填空题1.（2014铜仁 ）利用如右图所示的滑轮组提升重物，不计摩擦和绳子的重力，现用500N 的拉力 F 将重为1800N 的物体
9、在5s 内匀速提升了3m，则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）2.（2014贵港）如图所示，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。若绳重、滑轮重及滑轮与绳之间的摩擦均可忽略不计，则水平拉力 F 的大小为 N。假设滑轮组的机械效率为80% ，则拉力做功的功率为 W。53.（2014吉林）如图所示，用滑轮组将物体提升2m，绳子末端所用的拉力是250N，那么拉力所做的功是 J；如果适当增加物体的重力，该滑轮组的机械效率将 。4.（2014锦州）
10、如图所示，工人利用滑轮组以250N 的拉力将 400N 的水泥匀速提高2m则此过程中，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” ）5.（2014眉山）起重机将0.9t 的货物匀速提升10m 的过程中所做的额外功是610 4J该过程中起重机对货物做的功是 J，起重机机械效率是 （g 取10N/kg）6.（2014达州）如图所示，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。7.（2014内江）如
11、图，用滑轮组提升一重物，物体质量为500g，钩码在4s 内被匀速提升了2cm，已知弹簧测力计的拉力为2.5N ，则提升重物的过程中，拉力 F 的平均功率为 W，滑轮组的机械效率为 %。 （ g=9.8N/kg）8.（2014绵阳）某同学在“ 测滑轮组的机械效率”的实验中，用如图所示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，增大机械效率的办法是 （忽略绳重和摩擦） 9.（2013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，如图所示，若司机勇 750N 的拉力在 5s 内将汽车水平匀速
12、拉动 1m，那么司机所做的功是 J，司机做功的功率是 W，若滑轮的机械效率为 60%，汽车所受地面的摩擦力是 N 11.（2012襄阳）某同学利用两个滑轮组装了一个滑轮组，将重为300N 的物体从一楼匀速提升到三楼，所用的拉力为120N ，则该滑轮组的机械效率为 三、计算题1.（2014鞍山）小李师傅用如图所示的滑轮组将沙子从地面提升到距离地面6m 高的三楼，沙子的质量为50 kg，装沙子的桶的质量为 8kg，动滑轮的质量为2 kg。若物体上升的速度为0. 1m/s(忽略摩擦和绳重，g=10N/kg)求：(1)提升物体时绳子自由端的拉力。(2)拉力的功率。(3)滑轮组的机械效率。62.（201
13、4遵义）湖北省第十四届运动会将于2014年10月8日 在荆州市举行，目前各比赛场馆正在紧张的建设中。某场馆 建设工地上，工人用如图所示的滑轮组将重2000N 的物体 A 以 0.4m/s 的速度沿水平方向匀速向前拉动2m，拉力 F 大小为250N，物体 A 与地面间的滑动摩擦力大小是物体 A 重力的0.2倍，求：（1）物体 A 与地面间的滑动摩擦力大小是多少？（2）该滑轮组的机械效率是多少？（3）拉力 F 做功的功率是多少？3.（2014威海）如图甲所示是某船厂设计的打捞平台装置示意图A 是动滑轮，B 是定滑轮，C 是卷扬机，卷扬机拉动钢丝绳通过滑轮组 AB竖直提升水中的物体，可以 将实际打捞
14、过程简化为如图乙所示的示意图在一次打捞沉船的作业中，在沉船浸没水中匀速上升的过程中，打捞平台浸入水中的体积相对于动滑轮 A 未挂沉船时变化了0.4m 3；在沉船全部露出水面并匀速上升的过程中，打捞平台浸入水中的体积相对于动滑轮 A 未挂沉船时变化了1m 3沉船浸没在水中和完全露出水面后卷扬机对钢丝绳的拉力分别为 F1、F 2，且 F1与 F2之比为3：7钢丝绳的重、轴的摩擦及水对沉船的阻力均忽略不计，动滑轮的重力不能忽略 （水的密度取1.010 3kg/m3 g 取10N/kg）求：（1）沉船的重力；（2）沉船浸没水中受到的浮力；（3）沉船完全 露出水面匀速上升 1m 的过程中，滑轮组 AB
15、的机械效率4.（2013衡阳）如图是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图A 是动滑轮，B 是定滑轮，C 是卷扬机，D 是油缸，E 是柱塞作用在动滑轮上共三股钢丝绳，卷扬机转动使钢丝绳带动动滑轮上升提取重物，被打捞的重物体积 V=0.5m3若在本次打捞前起重机对地面的压强 p1=2.0107Pa，当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强 p2=2.375107Pa，物体完全出水后起重机对地面的压强p3=2.5107Pa假设起重时柱塞沿竖直方向，物体出水前、后柱塞对吊臂的支撑力分别为 N1和 N2，N 1与N2之比为19：24重物出水后上升的速度 v=0.45m/s吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计 （g 取10N/kg）求：来源:学。科。网（1）被打捞物体的重力；（2）被打捞的物体浸没在水中上升时，滑轮组 AB 的机械效率；7（3）重物出水后，卷扬机牵引力的功率
