《中考二轮复习专题卷《滑轮及滑轮组机械效率的计算》含答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中考二轮复习专题卷《滑轮及滑轮组机械效率的计算》含答案（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 滑轮及滑轮组机械效率的计算滑轮及滑轮组机械效率的计算 一、单选题一、单选题 1用完全相同的滑轮组成的滑轮组匀速竖直向上提物体 M，如图所示。如果自由端的拉力 F30N，物体 M 的速度 v0.1m/s，每个滑轮重 10N，忽略绳重和轴摩擦。下列说法中正确的是（ ） A物体 M 受到的合力不为零 B物体 M 的重力为 80N C自由端移动的速度为 0.2m/s D天花板受到的拉力为 90N 2如图，小明同学做“测量滑轮组机械效率”的实验，测得:物体重力为 3N、在 1s 的时间内将物体匀速提升 0.2m、拉力 F 为 1.8N。此过程中，下列说法中正确的是( ) A提升时物体的重力势能变小 B
2、拉力所做的有用功为 1.2J C滑轮组的机械效率为 55.6% D绳子自由端移动的速度为 0.4m/s 3工人用如图所示的甲、乙两种滑轮把同样一袋沙提升相同的高度，已知沙和袋总重为 100N，滑轮重 20N（绳重和摩擦力不计） ，则下列说法正确的是（ ） A甲比乙更省力 B甲做的总功比乙的多 C甲做的有用功比乙的多 D甲的机械效率比乙的高 4如图所示，将绳的一端固定在天花板上的 A 点，绳绕过滑轮后，手作用在绳的另一端 B 点，利用滑轮匀速提升重物。若不计摩擦下列说法正确的是（ ） A重物质量越大，该滑轮机械效率越小 B手对绳端 B 点拉力所做的功是有用功 CA 点和 B 点绳子受到的拉力大小
3、相同 D重物被提升得越高，滑轮的机械效率越大 5将规格完全相同的滑轮，用绳子绕成图中的甲、乙滑轮组。使用甲、乙滑轮组分别匀速提升重力为 G1、G2的两物体，升高相同的高度。绳自由端施加的拉力大小分别为 F1和 F2，物重 G1G2，不计绳重和摩擦。则下列判断正确的是（ ） A拉力 F1一定小于 F2 B甲、乙滑轮组的有用功相同 C乙滑轮组的机械效率较高 D甲的额外功与有用功的比值较小 6如图所示的滑轮组，用 F=60N 的拉力，拉动水平地面上重为 400N 的物体，使物体匀速前进了2m。物体和地面之间的摩擦力为 90N，在此过程中，下列说法正确的是（ ） A拉力做的功是 360J B绳子自由端
4、移动的距离是 2m C滑轮组的机械效率是 75% DA 点受到的拉力为 400N 7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，人拉绳的力为 250N，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 75W B滑轮组的机械效率为 80% C绳子自由端移动的速度为 0.3m/s D动滑轮重为 100N 8如图所示，在相同时间内，用甲、乙两个相同的滑轮将不同的重物 G1、G2缓慢提升相同的高度（不计绳重及摩擦） ，下列说法中正确的是（ ） A拉力 F1与 F2大小一定不相等 B拉力 F1做的功一定比 F2的多 C甲绳子拉长的距离一定大于
5、乙的 D甲的机械效率一定比乙高 9如图所示，在竖直向上大小为 10N 的力 F 的作用下，重物 A 沿竖直方向匀速上升。已知重物 A上升速度为 0.2 m/s，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为（ ） A20N， 0.4ms B20N ，0.1 ms C5 N， 0.4ms D5N ，0.1 ms 10如图甲所示用滑轮组提升物体 M，已知被提升的物体 M 重为 500N，卷扬机加在绳子自由端的拉力 F 将物体 M 在 20s 内匀速提升到 10m 的高度。拉力做的功 W 随时间 t 的变化图象如图乙所示，不计钢丝绳的重、摩擦力大小。则动滑轮重和机械效率分
6、别为（ ） A100N，83.3% B200N，60% C50N，80% D150N，75% 二、填空题二、填空题 11如图所示，物体 A 重 100N，沿水平方向匀速拉动物体前进时，若物体 A 与地面间摩擦力 f30N，不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦。则绳端的拉力 F 是 N，当绳子自由端向左移动 3 米时，物体 A 向左移动 m。 12如图所示，用力将重为 120N 物体匀速提升不计动滑轮重、绳重和摩擦，则拉力 F= N，绳子自由端移动的距离 s= m，若拉力为 70N，则动滑轮重为 N。 （不计绳重和摩擦） 13如图所示，人向下拉绳提升重物，已知物体重 400N，动滑轮重 60N，不计绳重及
7、摩擦，将重物匀速提升 0.5m 用时 4s，人需用的拉力为 N，人所做的有用功为 J，拉力做功的功率为 W。 14用如图所示的动滑轮将重为 400N 的货物提升，物体上升的速度为 0.1m/s。人对绳的拉力 F 是240N，此过程中人做功的功率为 W，动滑轮的机械效率为 。 （结果保留 1 位小数） 15如图所示，用 2.5N 的拉力沿竖直方向匀速提起重为 4N 的物体，物体上升 0.4m 所用时间为 2s，此过程中拉力的功率为 W，动滑轮的机械效率为 。 16如图所示，用滑轮组将重 120N 的物体匀速提升 2m，拉力为 50N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重，动滑轮重为 N，额外功为 ，滑轮
8、组的机械效率为 。 17如图所示，用三个均重 10N 的滑轮组成的滑轮组以 1m/s 的速度匀速起吊重 470N 的物体，物体上升 5m，不计绳的重力及一切摩擦，绳的拉力 F= N；滑轮组的机械效率为 。 18如图所示，用滑轮组把质量为 90kg 的物体匀速提升 3m，若拉力 F=600N，则滑轮组的机械效率为 ，若不计绳重和摩擦，则动滑轮的重力为 N。 19用如图所示的滑轮组，把一个重为 360N 的物体沿竖直方向在 10s 内匀速提升 1m，所用拉力为200N，物体上升的速度为 m/s，拉力做功的功率为 W，滑轮组的机械效率为 20如图所示的滑轮组匀速提升重为 500N 的物体 G，所用拉
9、力 F 为 200N，将重物提升 3 m 所用的时间为 10s，则做的有用功是 J，滑轮组的机械效率为 。 三、计算题三、计算题 21某班学生在物理实验室中，探究滑轮组的相关知识，用如图所示的滑轮组将一个重 12N 的物体匀速提升 30cm，所用的拉力为 5N，不计绳重及摩擦。求： （1）所做的有用功； （2）滑轮组的机械效率； （3）在绳子承受限度内，若用该滑轮组匀速提升 4 个同样都是 12N 的物体，通过计算说明此时滑轮组的机械效率如何变化？ 22重量为 600N 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像如图乙，机械中摩擦力及绳重忽略不计，问： （1）
10、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，拉力的功率是多大； （2）动滑轮受到的重力； （3）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，若要工人不被拉离地面，此滑轮组机械效率最大值是多少？ 23如图所示，工人师傅用 150N 的拉力，以 0.2m/s 的速度匀速提升重为 200N 的物体。 （不计绳重及摩擦）求： （1）求工人师傅拉力的功率； （2）求动滑轮的重； （3）若物重增大到 400 N，则滑轮组的机械效率是多少？ 24如图所示，重为的物体 A 在拉力 F 的作用下，内被匀速提高了，拉力 F 做的功随时间变化的图像如图所示。求： （1）拉力 F 的功
11、率？ （2）拉力 F 大小？ （3）机械效率是多少？ （4）如果不计绳重与摩擦，动滑轮重力是多少？ 25在九年级物理拓展课上，李博同学模拟某建筑工地上塔吊的工作情景，设置了如图所示的滑轮组来提升装修材料，若他用 250N 的拉力将 500N 的材料以 0.5m/s 匀速提升了 20s， （不计绳重和摩擦，g10N/kg） 。求： （1）20s 内拉力所做的功； （2）提升 500N 材料时，此滑轮组的机械效率是多少； （3）若绳子能承受的最大拉力为 500N 时，此滑轮组的机械效率最大可提高到多少。 答案解析部分答案解析部分 【解析】【解答】A因为物体做匀速运动，根据牛顿第一定律可知，物体 M
12、 受到的合力为零，A 不符合题意； B忽略绳重和轴摩擦，根据 即 解得 B 不符合题意； C由图可知 自由端移动的速度为 C 符合题意； D天花板受到的拉力为 D 不符合题意。 故答案为：C。 【分析】根据物体的重力和动滑轮的重力，结合绳子股数，计算拉力的大小；根据绳子股数，计算绳子拉力的速度；根据作用在物体上的总的力，计算物体受到的拉力。 【解析】【解答】A：提升时，高度增加，重力势能增大，A 错误； B：拉力所做的有用功为，B 错误； C：拉力做的总功为，滑轮组的机械效率为,C 错误； D：绳子自由端移动的距离，自由的速度为，D 正确。 故选 D。 【分析】重力势能与高度和物体质量成正比；
13、有用功等于对重物做的功，总功等于拉力做的功，用公式计算机械效率；绳子移动距离是重物上升距离的 n 倍，时间相等，用公式计算拉力的移动速度。 【解析】【解答】A由图可知，甲滑轮是定滑轮，绳重和摩擦不计，使用该滑轮不省力，所以拉力等于物体的重力，为 100N；乙滑轮是动滑轮，绳重和摩擦不计，使用该滑轮可以省一半的力，即拉力等于物体和滑轮总重力的一半，则 所以 F甲F乙 A 不符合题意； BCD把同样一袋沙提升相同的高度，由 W有=Gh 可知有用功是相同的，绳重和摩擦不计，甲做的总功等于有用功，乙做的总功等于有用功和克服动滑轮的重力做功之和，乙做的总功较多，由可知，有用功相同时，总功越大的，机械效率
14、越小，所以 甲乙 BC 不符合题意，D 符合题意。 故答案为：D。 【分析】定滑轮是轴固定不动的滑轮，动滑轮是轴随被拉物体一起运动的滑轮； 使用定滑轮不省力但能改变力的方向，使用动滑轮能省一半力，但费距离；机械效率可以利用公式分析判断。 【解析】【解答】AD由图可知，该滑轮为动滑轮，不计摩擦，动滑轮的机械效率 所以，当提升的重物质量越大、重力越大时，动滑轮的机械效率越大，而与提升的高度无关；AD 不符合题意； B使用动滑轮时，手对绳端 B 点拉力所做的功是总功，B 不符合题意； CA、B 是绳子的始末端，一根绳子上各处拉力的大小是相同的，则 A 点和 B 点绳子受到的拉力大小相同，C 符合题意
15、。 故答案为：C。 【分析】使用动滑轮时，物体的重力越大，机械效率越大；滑轮的绳子上手的拉力做功是总功；滑轮两侧的拉力大小相等。 【解析】【解答】A由题意可知，拉力 F1 F2分别为， 物重 G1G2，拉力 F1不一定小于 F2，A 项错误； B物重 G1G2，升高相同的高度，则， 则甲滑轮组的有用功大于乙滑轮组有用功，即 B 项错误； C不计绳重和摩擦，甲、乙滑轮组中动滑轮重力相同，升高相同的高度，则， 则额外功相同，即 甲、乙滑轮组所做额外功相同，而甲滑轮组的有用功大于乙滑轮组有用功，所以甲滑轮组的机械效率大于乙滑轮组机械效率，即甲滑轮组的机械效率较高，C 项错误； D甲、乙滑轮组所做额外
16、功相同，而甲滑轮组的有用功大于乙滑轮组有用功，所以甲的额外功与有用功的比值较小，D 项正确。 故答案为：D。 【分析】滑轮组绳子的拉力和物体重力、动滑轮重力和绳子股数有关；根据物体的重力和高度的乘积，计算有用功；有用功越大，额外功相同时，机械效率越大。 【解析】【解答】AB由图可知，n=2，则绳子自由端移动的距离 s绳=2s物=22m=4m 拉力做的功 W总=Fs绳=60N4m=240J AB 不符合题意； C克服物体和地面之间的摩擦力做的功为有用功，则有用功 W有=fs物=90N2m=180J 滑轮组的机械效率 C 符合题意； D因物体在水平地面上做匀速运动，则此时 A 处绳子的拉力与物体受到的摩擦力是一对平衡力，所以，A 点受到的拉力 90N，D 不符合题意。 故答案为：C。 【分析】根据滑轮组上绳子的拉力和距离的乘积，计算做功多少；根据物体受到的力和移动的距离的乘积，计算有用功；利用有用功和总功的比值， 计算机械效率。 【解析】【解答】AC物体上升的速度为 0.1 m/s，绳子的股数 n3，因此绳子自由端的速度为 v30.1 m/s0.3 m/s 拉力的功率为 PFv250 N0
