北师大版八年级下9.6测滑轮组的机械效率同步练习（有解析）
文档属性
| 名称 | 北师大版八年级下9.6测滑轮组的机械效率同步练习（有解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1015.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 北师大版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-02 05:03:53 | ||
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文档简介
北师大版八年级下 9.6 测滑轮组的机械效率 同步练习
一、单选题
1．下列说法正确的是（ ）
A．做功越多，功率越大
B．做功时间越短，功率一定越大
C．做功越快，功率越大
D．机械效率越大，功率一定越大
2．空吊篮A重25N，绳子承受最大拉力100N。小壮用20N的力以2m/s的速度将A匀速提升到高处，忽略绳重、摩擦、空气阻力。下列说法不正确的是（ ）
A．动滑轮所受的重力为15N
B．第2秒内克服滑轮重做的额外功为30J
C．此装置最多能匀速运载160N重的货物
D．此装置运载货物最高机械效率为92.5%
3．利用四个相同的滑轮组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把质量相等的重物G提升了相同的高度，所用的拉力分别为F甲、F乙，机械效率分别是η甲、η乙（忽略绳重与摩擦），下列关系式正确的是（ ）
A．F甲>F乙，η甲<η乙 B．F甲=F乙，η甲=η乙
C．F甲4．如图所示，用滑轮组提升重物时，用300N的力将重500N的物体匀速升高了2m，不计绳重和摩擦，则提升重物的过程中（ ）
A．滑轮组的机械效率为83.3%
B．动滑轮重为200N
C．若采用轻质滑轮完成原任务，机械效率将保持不变
D．若用该滑轮组提升更重的货物，机械效率将保持不变
5．如图所示，用水平向右5 N 的力F拉滑轮（不计滑轮重力），木块 A 在粗糙木板 B 上水平向左做匀速直线运动，4 s内木块 A 移动了0.4 m，木板 B 静止在粗糙水平地面上，滑轮组的机械效率为 80%。则（ ）
A．地面对木板B的摩擦力为 2.5 N B．木块 A受到的摩擦力为 2 N
C．拉力F的功率为 2.5 W D．4 s 内绳子拉力对木板 B 做的功为 0.8 J
6．如图所示，用滑轮组提升重物时，将重500N的物体在10s内匀速提升了2m，已知动滑轮重为100N（不计绳重和摩擦），则提升重物的过程中（ ）
A．滑轮组对重物做的功为500J
B．滑轮组的机械效率为55.6%
C．绳子自由端拉力F的功率为120W
D．提升的重物变为400N时，滑轮组的机械效率将变大
7．如图所示，在水平路面上行驶的汽车通过滑轮组拉着重G=9×104N的货物A，沿斜面向上匀速运动货物A的速度为v=2m/s，经过t=10s，货物A竖直升高h=10m已知汽车对绳的拉力F的功率P=120kW，不计绳、滑轮的质量和摩擦，下列说法不正确的是（ ）
A．t时间内汽车对绳的拉力所做的功1.2×106J
B．汽车对绳的拉力大小2×104N
C．斜面的机械效率75%
D．物体所受摩擦力为1.5×103N
8．用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆A点下面的钩码缓缓上升，实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为0.5N。若杠杆的本身的重力不计，则下列说法正确的是（ ）
A．拉力对杠杆做的额外功为0.1J
B．匀速竖直拉动过程中弹簧测力计示数先变小后变大
C．若将钩码从A点移到B点，用同样的方式将钩码提升0.1m，则机械效率降低
D．若将钩码从A点移到B点，用同样的方式将钩码提升0.1m，则机械效率升高
9．利用四个相同的滑轮，组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，用同样的时间，把质量相等的重物G提升了相同的高度时，所用的拉力分别为F甲、F乙 ，拉力做的功分别为W甲、W乙，拉力的功率分别为P甲、P乙 ，机械效率分别是η甲、η乙（忽略绳重与摩擦），下列关系式正确的是 （ ）
A．F甲η乙 B．F甲>F乙， η甲<η乙
C．W甲=W乙 ， P甲=P乙 D．W甲=W乙， P甲>P乙
10．如图所示，用拉力将重的物体匀速向上提升20cm，不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（ ）
A．绳端移动的距离为60cm B．动滑轮的重为30N
C．拉力F所做的有用功为20J D．滑轮组的机械效率为
11．荆州“方特东方神画”主题乐园于2019年9月盛大开园。乐园在修建过程中，如图所示，工人师傅在50s内用大小为500N的力F，将物体从斜面底端拉到顶端，若此装置的机械效率为80%，则下列说法正确的是（g=10N/kg）（ ）
A．所拉物体的质量为800kg
B．拉力的功率是40W
C．物体在斜面上运动时受到的摩擦力是100N
D．物体在斜面上运动时增加的内能大于800J
12．如图所示，用滑轮组提升重物时，重200N的物体在5s内匀速上升了1m。已知物体在水面上方时拉绳子的力F为120N，如果不计绳重及摩擦，则提升重物的过程中（ ）
A．在水面上方时，滑轮组的机械效率是81.3％
B．物体在水面上方时拉力F的功率是24W
C．绳子自由端被拉下3m
D．动滑轮重40N
二、填空题
13．如图是某建筑工地上提升建筑材料的滑轮组示意图，其动滑轮质量为15kg，某次提升的材料质量为 255kg，材料在空中静止时，摩擦影响很小， 绳很轻，若不考虑绳重和摩擦，此时竖直向上的拉力 F＝______N；竖直 向上匀速提升材料时，摩擦影响较大，实际所用的拉力大小是 1000N，将 材料提升了 10m 高，此过程中滑轮组的机械效率是______（取 g＝10N/kg）。
14．如图所示，利用滑轮组匀速提升重为8N的物体，动滑轮重2N，物体被提升了0.5m，不计绳重和摩擦，则绳子自由端的拉力F为___N，拉这次重物，滑轮组的机械效率为___。
15．在斜面上将一个重8N的物体匀速拉到顶端，沿斜面向上的拉力为4N，斜面长4m，高1m，则拉力做的有用功为_______J，斜面的机械效率为_______。
16．如图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重8N．实验时要向上_______拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为______N；若钩码上升的高度为2cm，则弹簧测力计向上移动的距离为______cm；全程做的有用功是______J；若仅减少钩码的个数（忽略绳重和器材之间的摩擦力），该滑轮组的机械效率将______（选填：“增大”、“减小”或“不变”）。
三、综合题
17．河南历史悠久，“一部河南史，半部中国史”形象概括和评价了河南历史文化在中国历史文化发展进程中的地位和作用。如图，在登封市嵩阳书院门口西面有一座唐碑，碑身高9m，宽2m，厚1m，碑身的质量为70t，碑帽质量为10t。古时人们是怎样将这么重的碑帽装上去的呢？在民间，“智立唐碑”这个充满智慧的传说故事，讲述的就是工匠们先在碑身四周堆土，然后沿土坡将碑帽从底部拉上碑顶。后将黄土移走，完成了全部竖碑任务。
（1）计算石碑对基座的压强______；
（2）小明画出一个古人安装碑帽方法的简易图，该土坡可以看作为一个______（填一种简单机械），利用它可以______（选填“省力”、“省距离”或“既不省力也不省距离”），生产、生活中这样的机械还有______（列举一种）；
（3）如图碑身高9m，土坡长30m。若用大小为4×104N的拉力将碑帽匀速拉上碑身顶，此过程中的机械效率为多少______
18．如图所示的装置中，轻质杠杆AOB可以绕轴0自由转动，且AO∶OB=1∶4，今在杠杆B端挂一质量为9kg的物体D，人用竖直向下的拉力为F时，杠杆恰能在水平位置平衡，且让底面积为0.1m2实心柱体C在10s内沿水平面匀速移动了2m。每个滑轮均重20N，物体C受滑动摩擦力是其重力的0.22倍，C受绳拉力方向始终水平（忽略绳重、滑轮之间的摩擦及杠杆各处的摩擦，g取10N/kg）。则：
(1)D物体受重力_______N，轻绳E对杠杆A端的拉力是________N。
(2)拉力F的功率是_______W，人利用滑轮组拉动物体C的机械效率是_______%。（结果保留一位小数）
(3)物体C的质量________kg，C对水平地面的压强是________Pa。
19．在某工地上，一工人用滑轮组起吊重为600N的物体，他站在地面上用200N的力往下拉绳，使物体匀速上升3m，滑轮组工作时的效率为75％，求：
（1）滑轮组提升重物所做的有用功和该工人的拉力所做的总功．
（2）该滑轮组中吊起动滑轮的绳子股数n，并画出这个滑轮组的示意图．
20．为了开发和利用深海的资源，我国某科研考察队在远海进行科学实验时，使用母船上的起降设备，将我国最新自主研制的“潜龙三号”无人潜水器，从母船甲板上吊起并降到海面上，如图甲所示，该起降设备利用了液压装置、杠杆、滑轮组等，“潜龙三号”潜水器是我国最新研制的具有高智能的自动巡航潜水器，长3.5米、高1.5米、重1.5吨，可抵达3850米深海连续航行42小时48分钟、航程15682公里。
(1)起降设备中滑轮组的结构示意图如图乙所示，请你用笔画线代表钢丝绳，画出最省力的绕线方法____。
(2)该起降设备若在1min内将“潜龙三号”匀速提升了20m，该过程中钢丝绳的拉力由电动机提供，电动机的输出功率是10kW，则钢丝绳的拉力是多少____？
(3)该滑轮组的机械效率是多少____？
21．如图，斜面的长度为L，高度为H，利用该斜面将重物A从斜面底端提升至顶端，现在重物的上面添加重物B，A与B之间不滑动，每次提升，重物B的重力不断增加，随着B的重力的不断增加，请分析：（已知重物与斜面之间的摩擦力与重物总重力之间的比值为常数）
(1)拉力F的大小将___________（填写“变大”、或“不变”或“变小”）；
(2)斜面的机械效率将___________（填写同上），并证明之___________。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．功率是功与时间的比值，只知道做功的多少，不知道时间的大小，不能判断功率的大小，故A错误；
B．功率是功与时间的比值，只知道时间的大小，不知道做功的多少，不能判断功率的大小，故B错误；
C．功率是表示物体做功快慢的物理量，做功越快，功率越大，故C正确；
D．功率和机械效率是两个不同的物理量，机械效率是有用功与总功的比值，无法比较，故D错误。
故选C。
2．D
【解析】
【详解】
A．由图可知承重绳子股数n=2，因为忽略绳重、摩擦、空气阻力时所需拉力
所以动滑轮的重力
故A正确，不符合题意；
B．由可知，A移动的距离等于动滑轮移动的距离
所以克服滑轮重做的额外功
故B正确，不符合题意；
C．因为忽略绳重、摩擦、空气阻力时
所以货物的最大重力
故C正确，不符合题意；
D．因为此装置提升重物的机械效率随提升物重的增大而增大，所以此装置运载货物的最高机械效率
故D错误，D符合题意。
故选D。
3．D
【解析】
【分析】
【详解】
甲滑轮组中承担重物和动滑轮由3段绳子，则有
F
乙滑轮组中承担重物和动滑轮由2段绳子，则有
物体重力和动滑轮重力均相等，所以
F甲忽略绳重与摩擦，额外功用来提升动滑轮，所以甲、乙滑轮组中，动滑轮重力相等，提升高度相等，所做的额外功均为
W额=G动h
即额外功相等，甲、乙滑轮组中，所做的有用功均为
W有=Gh
物体重力相等，提升高度相等，所以有用功相等由W总=W有+W额得，甲、乙滑轮组的总功相等；由可知，因为有用功和总功均相等，所以机械效率大小相等。故ABC错误，D正确。
故选D。
4．A
【解析】
【分析】
【详解】
由图可知，绳子承担重物的段数n为2，物体被匀速提升2m，则绳子末端移动的距离
A．物体重为500N，则物体克服重力做的有用功
拉力做的总功
则滑轮组机械效率
故A正确；
B．不计绳重和摩擦，根据可得动滑轮重力
故B错误；
CD．不计绳重和摩擦，动滑轮克服重力做的功为额外功，物体克服重力做的功为有用功，根据可知，若采用轻质滑轮完成原任务或者用该滑轮组提升更重的货物，机械效率会增大，故CD错误。
故选A。
5．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．对木块A和木板B分别受力分析可知，木块A在水平方向上受到向左的绳子拉力和向右的B对A的摩擦力 ，因A受力平衡，故有，木板B在水平方向上受到向右的绳子拉力和向左的A对B的摩擦力和地面对B的摩擦力，因B受力平衡，故有
因与是一对相互作用力，大小相等，故可知，即地面对木板B的摩擦力为0，故A错误；
B．由图中可知，自由端移动的距离s与物体A移动的距离的关系为
因滑轮组的机械效率为80%，故由
可得，B对A的摩擦力为
故B正确；
C．由题意可知，绳子自由端移动的速度为
故拉力F的功率为
P=Fv=5N0.05m/s=0.25W
故C错误；
D．因木板B始终处于静止状态，故绳子拉力对B不做功，即4s内绳子拉力对木板B做的功为0，故D错误。
故选B。
6．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．滑轮组对重物做的功为
故A错误；
B．因为不计绳重和摩擦，所以额外功产生的原因只有动滑轮的重力，所以额外功为
拉力F做的总功为
滑轮组的机械效率为
故B错误；
C．绳子自由端拉力F的功率为
故C正确；
D．在不计绳重和摩擦的情况下，滑轮组的机械效率和所提升物体重力、动滑轮重力有关，当提升的重物变为400N时，所提升物体重力变小，动滑轮重力不变，所以滑轮组的机械效率变小，故D错误。
故选C。
7．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．由可得t时间内汽车对绳的拉力所做的功
W=Pt=1.2×105W×10s=1.2×106J
故A正确，不符合题意；
B．10s内货物移动的距离
s物=vt=2m/s×10s=20m
由图知绳子承担重物的段数n为3，则拉力端移动距离
s=3s物=3×20m=60m
由W=Fs可得汽车对绳的拉力大小
故B正确，不符合题意；
C．斜面的机械效率
故C正确，不符合题意；
D．克服摩擦力做的额外功
由W=Fs可得摩擦力大小
故D错误，符合题意。
故选D。
8．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．拉力对杠杆做的总功为
拉力对杠杆做的有用功为
拉力对杠杆做的额外功为
故A错误；
B．由图可得OC为钩码的力臂，OD为弹簧测力计拉力的力臂
根据杠杆的平衡条件
由图可知
根据三角形相似，对应表比值相等，因为和G不变，则拉力F不变，弹簧测力计示数不变，故B错误；
CD．若将钩码从A点移到B点，用同样的方式将钩码提升0.1m时，有用功不变，此时杠杆升高的距离变小，则额外功变小，由机械效率公式可知，机械效率升高，故C错误，D正确。
故选D。
9．C
【解析】
【分析】
【详解】
由图示知，甲、乙两滑轮组承重绳子分别为3和2根，在忽略绳重与摩擦时，拉力
，
所以
F甲将相同重物提升相同高度时，绳子端移动的距离分别为
s甲=3h，s乙=2h
拉力所做的功
W甲=F甲s甲=(G+G动) 3h=(G+G动)h
W乙=F乙s乙=(G+G动) 2h=(G+G动)h
所以
W甲=W乙
提升重物所做的有用功
W甲有=W乙有=Gh
据知
η甲=η乙
提升重物时所用时间相同，据知
P甲=P乙
故ABD错误，C正确。
故选C。
10．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．由图知，，绳子自由端移动的距离
故A正确；
B．不计绳重和摩擦，拉力F=，则动滑轮重力
G动=3F-G=3×50N-80N=70N
故B错误；
C．拉力做的有用功
W有用=Gh=80N×0.2m=16J
故C错误；
D．拉力做的总功
W总=Fs=50N×0.6m=30J
滑轮组的机械效率
故D错误。
故选A。
11．C
【解析】
【分析】
由图可知斜面的长度，根据求出拉力做的总功，根据求出拉力的功率，再根据求出有用功，由求出物体的重力，利用求出物体的质量；总功减去有用功即为克服斜面摩擦力所做的额外功，根据求出斜面对物体的摩擦力；克服摩擦力做的功转化为物体的内能。
【详解】
AB．由图可知，斜面的长度
拉力做的总功
则拉力的功率
根据可知，有用功
由可得，物体的重力
根据可知，物体的质量
故AB错误；
C．克服斜面摩擦力所做的额外功
W额=W总 W有=4000J 3200J=800J
根据可知，斜面对物体的摩擦力
故C正确；
D．克服摩擦力做的功转化为物体的内能，即物体在斜面上运动时增加的内能等于800J，故D错误。
故选C。
12．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．在水面上方时，承担动滑轮与物重的绳子股数n=2，绳子自由端移动的距离
滑轮组的机械效率
故A不符合题意；
B．绳子自由端移动的速度
拉力F的功率
故B不符合题意；
C．由A知，当物体提升1m时，绳子的自由端被拉下2m，故C不符合题意；
D．滑轮组中承担动滑轮与物重的每股绳子承受的力F=120N，则动滑轮重
故D符合题意。
故选D。
13． 900 85%
【解析】
【详解】
[1]由图可知，n＝3，物体和动滑轮的总重力
不考虑绳重和摩擦，则竖着向上的拉力
[2]拉力做的有用功
拉力移动的距离
实际拉力为1000N，则拉力做的总功
滑轮组的机械效率
14． 5 80%
【解析】
【详解】
[1]当滑轮匀速上升时，因不计绳重与摩擦，所以阻碍装置上升的力为物体和动滑轮的总重。有两段绳子与动滑轮接触，则作用在绳子自由端的拉力为
[2]滑轮组的机械效率为
15． 8 50%
【解析】
【详解】
[1]此过程所做的有用功为
[2]所做的总功为
则斜面的机械效率为
16． 匀速 3.2 6 0.16 减小
【解析】
【分析】
【详解】
[1]实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计的，这样示数才会稳定，所读出的数值才等于拉力的大小。
[2]由图知道，测力计的分度值是0.2N，指针指在3N下1格处，故读作3.2N。
[3]由图知道，有三段绳子承担物重，即n=3，所以，弹簧测力计向上移动的距离
s=nh=3×2cm=6cm
[4]由W有=Gh知道，全程做的有用功是
W有=Gh=8N×0.02m=0.16J
[5]由
可知，当钩码个数减少时，物重G减小，则机械效率减小。
17． 4×105Pa 斜面 省力 楼梯或盘山公路 75%
【解析】
【详解】
（1）[1]石碑的总质量为
m=m身+m帽=70t+10t=80t=8×104kg
石碑对基座的压力等于自身的重力，所以石碑对基座的压力为
F=G=mg=8×104kg×10N/kg=8×105N
石碑与基座的接触面积为
S=1m×2m=2m2
石碑对基座的压强为
故石碑对基座的压强为4×105Pa。
（2）[2][3][4]由简易图可知，该土坡呈三角形，可以看做是斜面这种简单机械；由图可知，斜面长度大于高度。利用斜面可以省力但要费距离；生产、生活中利用斜面省力的特点的机械还有楼梯、盘山公路等，都是通过增大距离来省力。
（3）[5]将碑帽匀速拉上碑身做的有用功为
W有=G帽h=m帽gh=10×103kg×10N/kg×9m=9×105J
将碑帽匀速拉上碑身做的总功为
W总=F拉s=4×104N×30m=1.2×106J
将碑帽匀速拉上碑身的机械效率为
故将碑帽匀速拉上碑身，此过程中的机械效率为75%。
18． 90 360 48 91.7 100
【解析】
【详解】
(1)[1]由题可知，D物体受重力为
[2]由杠杆平衡条件可知，轻绳E对杠杆A端的拉力满足如下关系
则轻绳E对杠杆A端的拉力为
(2)[3]以定滑轮为研究对象，定滑轮受轻绳E向上的拉力，定滑轮自身重力，滑轮组绳子对它向下的拉力作用，满足如下关系
则
实心柱体C在10s内沿水平面匀速移动了2m，拉力F的做功
拉力F的功率是
[4]忽略绳重、滑轮之间的摩擦及杠杆各处的摩擦，人利用滑轮组拉动物体C时，额外功为提升下方动滑轮所做的功
则有用功为
人利用滑轮组拉动物体C的机械效率是
(3)[5]该滑轮组，克服C与地面摩擦所做的功为由用功，则摩擦力大小为
又因为物体C受滑动摩擦力是其重力的0.22倍，所以物体重力为
物体C的质量
[6]C对水平地面的压强是
19．（1）1800J 2400J （2）4 滑轮组的示意图：
【解析】
【详解】
（1）人做的有用功：W有=Gh=600N×3m=1800J，
∵η=，∴人做的总功：W总===2400J；
（2）设有n段绳子承担，则：η====75，
解得：s=4h，∴n=4；
由题意知，人要站在地上往下拉，即要改变力的方向，因此需要两个动滑轮、两个动滑轮；先从定滑轮的挂钩开始，然后依次绕线，如图所示：
20． 7500N 50%
【解析】
【分析】
(1)在使用滑轮组提升重物时，既要考虑到它的省力情况，还应注意动力的施力方向。
(2)已知作用在动滑轮上的绳子段数和“潜龙三号”上升的高度，可以得到钢丝绳拉下的长度；已知电动机的输出功率，可以得到拉力做的功；已知拉力做的功和做功时间，利用公式得到拉力。
(3)根据和求出有用功，再根据求出该滑轮组的机械效率。
【详解】
(1)[1]对由两个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组，可绕线方法有4股和5股两种，两种方法都达到了省力的目的，但拉力的方向不同，有5股绕线的方法拉力方向向上；有4股绕线的方法拉力方向向下，根据题意可知拉力方向向下，因此从定滑轮上固定，如图所示：
(2)[2]钢丝绳端移动的距离
把“潜龙三号”提升20m拉力做的功
钢丝绳的拉力
(3)[3]“潜龙三号”的重力
有用功
滑轮组的机械效率
21． 变大 不变 ，由于h、a、L都是常数，所以机械效率不变。
【解析】
【详解】
(1)[1]使用斜面提升重物，总功为
W总=FL
有用功为
W有用=GH
额外功为
W额=fL
由W总=W有用+W额可得
FL=GH+fL
重物与斜面之间的摩擦力与重物总重力之间的比值为常数，则
f=aG（a为常数）
即
FL=GH+aGL
则
由于H、a、L都是常数，重力变大，F变大。
(2)[2][3]斜面的机械效率为
由于H、a、L都是常数，所以机械效率不变。
答案第1页，共2页
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一、单选题
1．下列说法正确的是（ ）
A．做功越多，功率越大
B．做功时间越短，功率一定越大
C．做功越快，功率越大
D．机械效率越大，功率一定越大
2．空吊篮A重25N，绳子承受最大拉力100N。小壮用20N的力以2m/s的速度将A匀速提升到高处，忽略绳重、摩擦、空气阻力。下列说法不正确的是（ ）
A．动滑轮所受的重力为15N
B．第2秒内克服滑轮重做的额外功为30J
C．此装置最多能匀速运载160N重的货物
D．此装置运载货物最高机械效率为92.5%
3．利用四个相同的滑轮组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把质量相等的重物G提升了相同的高度，所用的拉力分别为F甲、F乙，机械效率分别是η甲、η乙（忽略绳重与摩擦），下列关系式正确的是（ ）
A．F甲>F乙，η甲<η乙 B．F甲=F乙，η甲=η乙
C．F甲
A．滑轮组的机械效率为83.3%
B．动滑轮重为200N
C．若采用轻质滑轮完成原任务，机械效率将保持不变
D．若用该滑轮组提升更重的货物，机械效率将保持不变
5．如图所示，用水平向右5 N 的力F拉滑轮（不计滑轮重力），木块 A 在粗糙木板 B 上水平向左做匀速直线运动，4 s内木块 A 移动了0.4 m，木板 B 静止在粗糙水平地面上，滑轮组的机械效率为 80%。则（ ）
A．地面对木板B的摩擦力为 2.5 N B．木块 A受到的摩擦力为 2 N
C．拉力F的功率为 2.5 W D．4 s 内绳子拉力对木板 B 做的功为 0.8 J
6．如图所示，用滑轮组提升重物时，将重500N的物体在10s内匀速提升了2m，已知动滑轮重为100N（不计绳重和摩擦），则提升重物的过程中（ ）
A．滑轮组对重物做的功为500J
B．滑轮组的机械效率为55.6%
C．绳子自由端拉力F的功率为120W
D．提升的重物变为400N时，滑轮组的机械效率将变大
7．如图所示，在水平路面上行驶的汽车通过滑轮组拉着重G=9×104N的货物A，沿斜面向上匀速运动货物A的速度为v=2m/s，经过t=10s，货物A竖直升高h=10m已知汽车对绳的拉力F的功率P=120kW，不计绳、滑轮的质量和摩擦，下列说法不正确的是（ ）
A．t时间内汽车对绳的拉力所做的功1.2×106J
B．汽车对绳的拉力大小2×104N
C．斜面的机械效率75%
D．物体所受摩擦力为1.5×103N
8．用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆A点下面的钩码缓缓上升，实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为0.5N。若杠杆的本身的重力不计，则下列说法正确的是（ ）
A．拉力对杠杆做的额外功为0.1J
B．匀速竖直拉动过程中弹簧测力计示数先变小后变大
C．若将钩码从A点移到B点，用同样的方式将钩码提升0.1m，则机械效率降低
D．若将钩码从A点移到B点，用同样的方式将钩码提升0.1m，则机械效率升高
9．利用四个相同的滑轮，组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，用同样的时间，把质量相等的重物G提升了相同的高度时，所用的拉力分别为F甲、F乙 ，拉力做的功分别为W甲、W乙，拉力的功率分别为P甲、P乙 ，机械效率分别是η甲、η乙（忽略绳重与摩擦），下列关系式正确的是 （ ）
A．F甲
C．W甲=W乙 ， P甲=P乙 D．W甲=W乙， P甲>P乙
10．如图所示，用拉力将重的物体匀速向上提升20cm，不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（ ）
A．绳端移动的距离为60cm B．动滑轮的重为30N
C．拉力F所做的有用功为20J D．滑轮组的机械效率为
11．荆州“方特东方神画”主题乐园于2019年9月盛大开园。乐园在修建过程中，如图所示，工人师傅在50s内用大小为500N的力F，将物体从斜面底端拉到顶端，若此装置的机械效率为80%，则下列说法正确的是（g=10N/kg）（ ）
A．所拉物体的质量为800kg
B．拉力的功率是40W
C．物体在斜面上运动时受到的摩擦力是100N
D．物体在斜面上运动时增加的内能大于800J
12．如图所示，用滑轮组提升重物时，重200N的物体在5s内匀速上升了1m。已知物体在水面上方时拉绳子的力F为120N，如果不计绳重及摩擦，则提升重物的过程中（ ）
A．在水面上方时，滑轮组的机械效率是81.3％
B．物体在水面上方时拉力F的功率是24W
C．绳子自由端被拉下3m
D．动滑轮重40N
二、填空题
13．如图是某建筑工地上提升建筑材料的滑轮组示意图，其动滑轮质量为15kg，某次提升的材料质量为 255kg，材料在空中静止时，摩擦影响很小， 绳很轻，若不考虑绳重和摩擦，此时竖直向上的拉力 F＝______N；竖直 向上匀速提升材料时，摩擦影响较大，实际所用的拉力大小是 1000N，将 材料提升了 10m 高，此过程中滑轮组的机械效率是______（取 g＝10N/kg）。
14．如图所示，利用滑轮组匀速提升重为8N的物体，动滑轮重2N，物体被提升了0.5m，不计绳重和摩擦，则绳子自由端的拉力F为___N，拉这次重物，滑轮组的机械效率为___。
15．在斜面上将一个重8N的物体匀速拉到顶端，沿斜面向上的拉力为4N，斜面长4m，高1m，则拉力做的有用功为_______J，斜面的机械效率为_______。
16．如图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重8N．实验时要向上_______拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为______N；若钩码上升的高度为2cm，则弹簧测力计向上移动的距离为______cm；全程做的有用功是______J；若仅减少钩码的个数（忽略绳重和器材之间的摩擦力），该滑轮组的机械效率将______（选填：“增大”、“减小”或“不变”）。
三、综合题
17．河南历史悠久，“一部河南史，半部中国史”形象概括和评价了河南历史文化在中国历史文化发展进程中的地位和作用。如图，在登封市嵩阳书院门口西面有一座唐碑，碑身高9m，宽2m，厚1m，碑身的质量为70t，碑帽质量为10t。古时人们是怎样将这么重的碑帽装上去的呢？在民间，“智立唐碑”这个充满智慧的传说故事，讲述的就是工匠们先在碑身四周堆土，然后沿土坡将碑帽从底部拉上碑顶。后将黄土移走，完成了全部竖碑任务。
（1）计算石碑对基座的压强______；
（2）小明画出一个古人安装碑帽方法的简易图，该土坡可以看作为一个______（填一种简单机械），利用它可以______（选填“省力”、“省距离”或“既不省力也不省距离”），生产、生活中这样的机械还有______（列举一种）；
（3）如图碑身高9m，土坡长30m。若用大小为4×104N的拉力将碑帽匀速拉上碑身顶，此过程中的机械效率为多少______
18．如图所示的装置中，轻质杠杆AOB可以绕轴0自由转动，且AO∶OB=1∶4，今在杠杆B端挂一质量为9kg的物体D，人用竖直向下的拉力为F时，杠杆恰能在水平位置平衡，且让底面积为0.1m2实心柱体C在10s内沿水平面匀速移动了2m。每个滑轮均重20N，物体C受滑动摩擦力是其重力的0.22倍，C受绳拉力方向始终水平（忽略绳重、滑轮之间的摩擦及杠杆各处的摩擦，g取10N/kg）。则：
(1)D物体受重力_______N，轻绳E对杠杆A端的拉力是________N。
(2)拉力F的功率是_______W，人利用滑轮组拉动物体C的机械效率是_______%。（结果保留一位小数）
(3)物体C的质量________kg，C对水平地面的压强是________Pa。
19．在某工地上，一工人用滑轮组起吊重为600N的物体，他站在地面上用200N的力往下拉绳，使物体匀速上升3m，滑轮组工作时的效率为75％，求：
（1）滑轮组提升重物所做的有用功和该工人的拉力所做的总功．
（2）该滑轮组中吊起动滑轮的绳子股数n，并画出这个滑轮组的示意图．
20．为了开发和利用深海的资源，我国某科研考察队在远海进行科学实验时，使用母船上的起降设备，将我国最新自主研制的“潜龙三号”无人潜水器，从母船甲板上吊起并降到海面上，如图甲所示，该起降设备利用了液压装置、杠杆、滑轮组等，“潜龙三号”潜水器是我国最新研制的具有高智能的自动巡航潜水器，长3.5米、高1.5米、重1.5吨，可抵达3850米深海连续航行42小时48分钟、航程15682公里。
(1)起降设备中滑轮组的结构示意图如图乙所示，请你用笔画线代表钢丝绳，画出最省力的绕线方法____。
(2)该起降设备若在1min内将“潜龙三号”匀速提升了20m，该过程中钢丝绳的拉力由电动机提供，电动机的输出功率是10kW，则钢丝绳的拉力是多少____？
(3)该滑轮组的机械效率是多少____？
21．如图，斜面的长度为L，高度为H，利用该斜面将重物A从斜面底端提升至顶端，现在重物的上面添加重物B，A与B之间不滑动，每次提升，重物B的重力不断增加，随着B的重力的不断增加，请分析：（已知重物与斜面之间的摩擦力与重物总重力之间的比值为常数）
(1)拉力F的大小将___________（填写“变大”、或“不变”或“变小”）；
(2)斜面的机械效率将___________（填写同上），并证明之___________。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．功率是功与时间的比值，只知道做功的多少，不知道时间的大小，不能判断功率的大小，故A错误；
B．功率是功与时间的比值，只知道时间的大小，不知道做功的多少，不能判断功率的大小，故B错误；
C．功率是表示物体做功快慢的物理量，做功越快，功率越大，故C正确；
D．功率和机械效率是两个不同的物理量，机械效率是有用功与总功的比值，无法比较，故D错误。
故选C。
2．D
【解析】
【详解】
A．由图可知承重绳子股数n=2，因为忽略绳重、摩擦、空气阻力时所需拉力
所以动滑轮的重力
故A正确，不符合题意；
B．由可知，A移动的距离等于动滑轮移动的距离
所以克服滑轮重做的额外功
故B正确，不符合题意；
C．因为忽略绳重、摩擦、空气阻力时
所以货物的最大重力
故C正确，不符合题意；
D．因为此装置提升重物的机械效率随提升物重的增大而增大，所以此装置运载货物的最高机械效率
故D错误，D符合题意。
故选D。
3．D
【解析】
【分析】
【详解】
甲滑轮组中承担重物和动滑轮由3段绳子，则有
F
乙滑轮组中承担重物和动滑轮由2段绳子，则有
物体重力和动滑轮重力均相等，所以
F甲
W额=G动h
即额外功相等，甲、乙滑轮组中，所做的有用功均为
W有=Gh
物体重力相等，提升高度相等，所以有用功相等由W总=W有+W额得，甲、乙滑轮组的总功相等；由可知，因为有用功和总功均相等，所以机械效率大小相等。故ABC错误，D正确。
故选D。
4．A
【解析】
【分析】
【详解】
由图可知，绳子承担重物的段数n为2，物体被匀速提升2m，则绳子末端移动的距离
A．物体重为500N，则物体克服重力做的有用功
拉力做的总功
则滑轮组机械效率
故A正确；
B．不计绳重和摩擦，根据可得动滑轮重力
故B错误；
CD．不计绳重和摩擦，动滑轮克服重力做的功为额外功，物体克服重力做的功为有用功，根据可知，若采用轻质滑轮完成原任务或者用该滑轮组提升更重的货物，机械效率会增大，故CD错误。
故选A。
5．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．对木块A和木板B分别受力分析可知，木块A在水平方向上受到向左的绳子拉力和向右的B对A的摩擦力 ，因A受力平衡，故有，木板B在水平方向上受到向右的绳子拉力和向左的A对B的摩擦力和地面对B的摩擦力，因B受力平衡，故有
因与是一对相互作用力，大小相等，故可知，即地面对木板B的摩擦力为0，故A错误；
B．由图中可知，自由端移动的距离s与物体A移动的距离的关系为
因滑轮组的机械效率为80%，故由
可得，B对A的摩擦力为
故B正确；
C．由题意可知，绳子自由端移动的速度为
故拉力F的功率为
P=Fv=5N0.05m/s=0.25W
故C错误；
D．因木板B始终处于静止状态，故绳子拉力对B不做功，即4s内绳子拉力对木板B做的功为0，故D错误。
故选B。
6．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．滑轮组对重物做的功为
故A错误；
B．因为不计绳重和摩擦，所以额外功产生的原因只有动滑轮的重力，所以额外功为
拉力F做的总功为
滑轮组的机械效率为
故B错误；
C．绳子自由端拉力F的功率为
故C正确；
D．在不计绳重和摩擦的情况下，滑轮组的机械效率和所提升物体重力、动滑轮重力有关，当提升的重物变为400N时，所提升物体重力变小，动滑轮重力不变，所以滑轮组的机械效率变小，故D错误。
故选C。
7．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．由可得t时间内汽车对绳的拉力所做的功
W=Pt=1.2×105W×10s=1.2×106J
故A正确，不符合题意；
B．10s内货物移动的距离
s物=vt=2m/s×10s=20m
由图知绳子承担重物的段数n为3，则拉力端移动距离
s=3s物=3×20m=60m
由W=Fs可得汽车对绳的拉力大小
故B正确，不符合题意；
C．斜面的机械效率
故C正确，不符合题意；
D．克服摩擦力做的额外功
由W=Fs可得摩擦力大小
故D错误，符合题意。
故选D。
8．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．拉力对杠杆做的总功为
拉力对杠杆做的有用功为
拉力对杠杆做的额外功为
故A错误；
B．由图可得OC为钩码的力臂，OD为弹簧测力计拉力的力臂
根据杠杆的平衡条件
由图可知
根据三角形相似，对应表比值相等，因为和G不变，则拉力F不变，弹簧测力计示数不变，故B错误；
CD．若将钩码从A点移到B点，用同样的方式将钩码提升0.1m时，有用功不变，此时杠杆升高的距离变小，则额外功变小，由机械效率公式可知，机械效率升高，故C错误，D正确。
故选D。
9．C
【解析】
【分析】
【详解】
由图示知，甲、乙两滑轮组承重绳子分别为3和2根，在忽略绳重与摩擦时，拉力
，
所以
F甲
s甲=3h，s乙=2h
拉力所做的功
W甲=F甲s甲=(G+G动) 3h=(G+G动)h
W乙=F乙s乙=(G+G动) 2h=(G+G动)h
所以
W甲=W乙
提升重物所做的有用功
W甲有=W乙有=Gh
据知
η甲=η乙
提升重物时所用时间相同，据知
P甲=P乙
故ABD错误，C正确。
故选C。
10．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．由图知，，绳子自由端移动的距离
故A正确；
B．不计绳重和摩擦，拉力F=，则动滑轮重力
G动=3F-G=3×50N-80N=70N
故B错误；
C．拉力做的有用功
W有用=Gh=80N×0.2m=16J
故C错误；
D．拉力做的总功
W总=Fs=50N×0.6m=30J
滑轮组的机械效率
故D错误。
故选A。
11．C
【解析】
【分析】
由图可知斜面的长度，根据求出拉力做的总功，根据求出拉力的功率，再根据求出有用功，由求出物体的重力，利用求出物体的质量；总功减去有用功即为克服斜面摩擦力所做的额外功，根据求出斜面对物体的摩擦力；克服摩擦力做的功转化为物体的内能。
【详解】
AB．由图可知，斜面的长度
拉力做的总功
则拉力的功率
根据可知，有用功
由可得，物体的重力
根据可知，物体的质量
故AB错误；
C．克服斜面摩擦力所做的额外功
W额=W总 W有=4000J 3200J=800J
根据可知，斜面对物体的摩擦力
故C正确；
D．克服摩擦力做的功转化为物体的内能，即物体在斜面上运动时增加的内能等于800J，故D错误。
故选C。
12．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．在水面上方时，承担动滑轮与物重的绳子股数n=2，绳子自由端移动的距离
滑轮组的机械效率
故A不符合题意；
B．绳子自由端移动的速度
拉力F的功率
故B不符合题意；
C．由A知，当物体提升1m时，绳子的自由端被拉下2m，故C不符合题意；
D．滑轮组中承担动滑轮与物重的每股绳子承受的力F=120N，则动滑轮重
故D符合题意。
故选D。
13． 900 85%
【解析】
【详解】
[1]由图可知，n＝3，物体和动滑轮的总重力
不考虑绳重和摩擦，则竖着向上的拉力
[2]拉力做的有用功
拉力移动的距离
实际拉力为1000N，则拉力做的总功
滑轮组的机械效率
14． 5 80%
【解析】
【详解】
[1]当滑轮匀速上升时，因不计绳重与摩擦，所以阻碍装置上升的力为物体和动滑轮的总重。有两段绳子与动滑轮接触，则作用在绳子自由端的拉力为
[2]滑轮组的机械效率为
15． 8 50%
【解析】
【详解】
[1]此过程所做的有用功为
[2]所做的总功为
则斜面的机械效率为
16． 匀速 3.2 6 0.16 减小
【解析】
【分析】
【详解】
[1]实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计的，这样示数才会稳定，所读出的数值才等于拉力的大小。
[2]由图知道，测力计的分度值是0.2N，指针指在3N下1格处，故读作3.2N。
[3]由图知道，有三段绳子承担物重，即n=3，所以，弹簧测力计向上移动的距离
s=nh=3×2cm=6cm
[4]由W有=Gh知道，全程做的有用功是
W有=Gh=8N×0.02m=0.16J
[5]由
可知，当钩码个数减少时，物重G减小，则机械效率减小。
17． 4×105Pa 斜面 省力 楼梯或盘山公路 75%
【解析】
【详解】
（1）[1]石碑的总质量为
m=m身+m帽=70t+10t=80t=8×104kg
石碑对基座的压力等于自身的重力，所以石碑对基座的压力为
F=G=mg=8×104kg×10N/kg=8×105N
石碑与基座的接触面积为
S=1m×2m=2m2
石碑对基座的压强为
故石碑对基座的压强为4×105Pa。
（2）[2][3][4]由简易图可知，该土坡呈三角形，可以看做是斜面这种简单机械；由图可知，斜面长度大于高度。利用斜面可以省力但要费距离；生产、生活中利用斜面省力的特点的机械还有楼梯、盘山公路等，都是通过增大距离来省力。
（3）[5]将碑帽匀速拉上碑身做的有用功为
W有=G帽h=m帽gh=10×103kg×10N/kg×9m=9×105J
将碑帽匀速拉上碑身做的总功为
W总=F拉s=4×104N×30m=1.2×106J
将碑帽匀速拉上碑身的机械效率为
故将碑帽匀速拉上碑身，此过程中的机械效率为75%。
18． 90 360 48 91.7 100
【解析】
【详解】
(1)[1]由题可知，D物体受重力为
[2]由杠杆平衡条件可知，轻绳E对杠杆A端的拉力满足如下关系
则轻绳E对杠杆A端的拉力为
(2)[3]以定滑轮为研究对象，定滑轮受轻绳E向上的拉力，定滑轮自身重力，滑轮组绳子对它向下的拉力作用，满足如下关系
则
实心柱体C在10s内沿水平面匀速移动了2m，拉力F的做功
拉力F的功率是
[4]忽略绳重、滑轮之间的摩擦及杠杆各处的摩擦，人利用滑轮组拉动物体C时，额外功为提升下方动滑轮所做的功
则有用功为
人利用滑轮组拉动物体C的机械效率是
(3)[5]该滑轮组，克服C与地面摩擦所做的功为由用功，则摩擦力大小为
又因为物体C受滑动摩擦力是其重力的0.22倍，所以物体重力为
物体C的质量
[6]C对水平地面的压强是
19．（1）1800J 2400J （2）4 滑轮组的示意图：
【解析】
【详解】
（1）人做的有用功：W有=Gh=600N×3m=1800J，
∵η=，∴人做的总功：W总===2400J；
（2）设有n段绳子承担，则：η====75，
解得：s=4h，∴n=4；
由题意知，人要站在地上往下拉，即要改变力的方向，因此需要两个动滑轮、两个动滑轮；先从定滑轮的挂钩开始，然后依次绕线，如图所示：
20． 7500N 50%
【解析】
【分析】
(1)在使用滑轮组提升重物时，既要考虑到它的省力情况，还应注意动力的施力方向。
(2)已知作用在动滑轮上的绳子段数和“潜龙三号”上升的高度，可以得到钢丝绳拉下的长度；已知电动机的输出功率，可以得到拉力做的功；已知拉力做的功和做功时间，利用公式得到拉力。
(3)根据和求出有用功，再根据求出该滑轮组的机械效率。
【详解】
(1)[1]对由两个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组，可绕线方法有4股和5股两种，两种方法都达到了省力的目的，但拉力的方向不同，有5股绕线的方法拉力方向向上；有4股绕线的方法拉力方向向下，根据题意可知拉力方向向下，因此从定滑轮上固定，如图所示：
(2)[2]钢丝绳端移动的距离
把“潜龙三号”提升20m拉力做的功
钢丝绳的拉力
(3)[3]“潜龙三号”的重力
有用功
滑轮组的机械效率
21． 变大 不变 ，由于h、a、L都是常数，所以机械效率不变。
【解析】
【详解】
(1)[1]使用斜面提升重物，总功为
W总=FL
有用功为
W有用=GH
额外功为
W额=fL
由W总=W有用+W额可得
FL=GH+fL
重物与斜面之间的摩擦力与重物总重力之间的比值为常数，则
f=aG（a为常数）
即
FL=GH+aGL
则
由于H、a、L都是常数，重力变大，F变大。
(2)[2][3]斜面的机械效率为
由于H、a、L都是常数，所以机械效率不变。
答案第1页，共2页
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