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 | 650.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 北师大版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-13 10:24:51 | ||
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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．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，把质量相等的物体提升相同的高度（忽略绳重和一切摩擦），下列说法中正确的是（ ）
A．甲、乙两图中绳端的拉力相等
B．甲、乙两图中绳端移动速度相等
C．甲、乙两图中滑轮组的机械效率相等
D．甲图中的总功大于乙图中的总功
2．如图所示，物体的受到的重力为300N，在20N的水平拉力F的作用下物体以0.3m/s的速度匀速运动了20s，滑轮组的机械效率为85%。不计绳重和滑轮重。在此过程中，下列说法错误的是（ ）
A．拉力的功率为18W
B．物体受到的摩擦力为60N
C．绳子自由端移动的距离是18m
D．额外功为54J
3．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
4．工地上，起重机几分钟内就能把所需的砖送到楼顶，如果人直接用滑轮组来提升则需要几个小时，其原因是（ ）
A．起重机的功率大，做功多 B．起重机的功率大，做功快
C．起重机的机械效率高，做功慢 D．起重机的机械效率高，做功多
5．如图所示，斜面长s=3m，高h=0.5m，建筑工人用绳子在5s内将重400N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是120N（忽略绳子的重力）．则下列说法正确的是（ ）
A．克服斜面摩擦力所做的功是160J B．拉力的功率是50W
C．拉力所做的功是300J D．斜面的机械效率是80%
6．如图所示，用相同的滑轮和绳子分别组成甲、乙两个滑轮组，分别用甲、乙两个滑轮组在相同时间内将重为G的物体匀速提升相同的高度，不计绳重及摩擦，则下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的距离
B．拉力所做的功
C．拉力的功率
D．滑轮组的机械效率
7．小联用如图所示的滑轮组吊起一个质量为2kg的物体，将物体匀速拉升80cm的过程中，拉力F的功率为25W，滑轮组的机械效率为80%，则下列描述中正确的是（ ）
A．拉力做的有用功为160J
B．绳子自由移动的速度为2.4m/s
C．动滑轮受到的重力为5N
D．若重新吊起10kg的物体，其机械效率将变大
8．下列说法中正确的是（ ）
A．做功越多的机械，机械效率越高 B．功率大的机械，做功就越多
C．功率大的机械，做功就越快 D．部分机械的机械效率可以大于1
9．如图所示，甲、乙杠杆的质量和长度均相同，机械摩擦不计，分别使用甲、乙杠杆将物体A提升相同的高度，则在工作过程中，甲、乙杠杆的机械效率相比（ ）
A．甲的大 B．乙的大 C．一样大 D．无法确定
10．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
11．如图所示，用相同的滑轮和绳子分别组成甲、乙两个滑轮组，分别用甲、乙两个滑轮组在相同时间内将重为G的物体匀速提升相同的高度，不计绳重及摩擦，则下列说法正确的是（ ）
A．绳自由端的拉力F甲＜F乙 B．拉力所做的功W甲＞W乙
C．拉力的功率P甲＞P乙 D．滑轮组的机械效率η甲＝η乙
12．如图所示，用甲、乙、丙三种方式匀速提升相同物体，物体上升速度相同。已知每个滑轮组均相同，不计绳重和摩擦力。则下列说法正确的是（ ）
A．丙方式最省功 B．乙方式拉力的功率最大
C．甲方式机械效率最高 D．三种方式拉力做功相同
二、填空题
13．如图所示，小明同学用200N的拉力将重为320N的物体匀速提升20cm，不计绳重和摩擦，则动滑轮的重为___________N，拉力做的功为___________J。当拉重为400N的物体时，滑轮组的机械效率为___________。
14．如图所示是小娜测量滑轮组的机械效率的实验装置，每个钩码重。实验时小娜沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计使钩码上升，用时，弹簧测力计示数如图所示，不计绳重及摩擦，则装置中动滑轮重是______N，拉力做功的功率是______W，滑轮组的机械效率是______。（计算结果精确到0.1%）
15．如图所示，一位同学用120N的拉力将30kg的物体匀速吊起，则滑轮组的机械效率为_________。若他用2min将物体提高10m，拉力的功率是__________W。（g=10N/kg）
16．在测定滑轮组的机械效率的实验中，用同一滑轮组先后两次将重力不同的两组钩码匀速提升相同的高度，第二次比第一次钩码重，如图所示，两次实验中摩擦均不计。则两次实验中额外功W甲额外______W乙额外，滑轮组的机械效率η甲______η乙。（均选填“>”“=”或“<”）
三、综合题
17．如图所示装置，绳重及摩擦不计．装卸工人将重为800N的货物提至高处，人对绳的拉力F1为500N，货物在1min内匀速上升了5m．
求：（1）请在图上画出绳子的绕法______；
（2）求滑轮组的机械效率_______；
（3）如果重物是600N，要把重物在1min内匀速提升5m，求拉力的功率和滑轮组的机械效率_______．
18．如图是提升货物的某升降机示意图，货厢内所装货物的重力是6000N，货厢电动机的重力是2000N，若不计钢丝绳和动滑轮的重力，不计摩擦求
（1）若升降机在30s内将货厢和货物匀速提升6m，则钢丝绳自由端拉力的功率是______？
（2）在（1）的情景中，若电动机的功率为2kW，则该装置的效率为______
（3）若用此装置提升的货物质量变大时，它的机械效率将______（选填“变大”“变小”或“不变”），请说明理由______。
19．工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上．如图,汽车车厢高度h=1m,斜面长度s=2m,工人师傅用平行于斜面F=500N的力把G=700N的重物匀速推到车上．求
(1)重物在斜面上受到的摩擦力方向是______(选填“平行于斜面向下”“平行于斜面向上”或“垂直于斜面”)
(2)把重物由底端推至顶端,用了5s,推力的功率是多大______
(3)在推重物的过程中,斜面的机械效率是多大______
(4)重物在斜面上受到的摩擦力是多大______
20．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___________。
21．如图所示装置，绳重及摩擦不计．装卸工人将重为800N的货物提至高处，人对绳的拉力F1为500N，货物在1min内匀速上升了6m．
（1）请在图上画出绳子的绕法；______
（2）求货物运动的速度；______
（3）求动滑轮的重力．______
（4）求滑轮组的机械效率______
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
A．由题图可知，承担物重的绳子段数
n甲=3，n乙=2
由题可知，动滑轮重、物体的重力均相等，不计绳重与摩擦，根据
F=(G物+G动)
可知，作用在甲滑轮组的拉力较小，即
F甲＜F乙
故A错误；
B．将物体提升相同的高度h，绳子自由端移动的距离分别为
s甲=3h，s乙=2h
根据
在相同时间内，甲图中绳端移动的速度较大，故B错误；
C．两滑轮组的有用功、总功均相等，由
η=
可知，两滑轮组的机械效率相等，即
η甲=η乙
故C正确；
D．物重相等，提升相同的高度，则有用功相同；不计绳重与摩擦，动滑轮重相同，则做的额外功相同，由
W总=W有+W额
可知，拉力做的总功相等，即
W总甲=W总乙
故D错误。
故选C。
2．B
【详解】
A．由图可知n＝3，绳子自由端移动的速度
v＝nv物＝3×0.3m/s＝0.9m/s
则拉力F的功率
P＝＝＝Fv物＝20N×0.9m/s＝18W
故A正确，不符合题意；
B．由可得，拉力做的总功
W总＝Pt＝18W×20s＝360J
因为η＝×100%，所以有用功
W有＝ηW总＝85%×360J＝306J
因为v＝，所以物体移动的距离
s物＝v物t＝0.3m/s×20s＝6m
又W有＝fs物，所以物体受到的摩擦力
f＝＝＝51N
故B错误，符合题意；
C．绳子自由端移动的距离
s＝ns物＝3×6m＝18m
故C正确，不符合题意；
D．额外功
W额＝W总﹣W有＝360J﹣306J＝54J
故D正确，不符合题意。
故选B。
3．C
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。
4．B
【详解】
A．起重机和人对砖做功相同，起重机用时少，做功快，功率大。起重机和人用滑轮把相同的砖都运到楼顶，做功相同。故A不符合题意；
B．起重机和人对砖做功相同，起重机用时少，做功快，功率大。故B符合题意；
C．起重机和人做的有用功相同，起重机做的额外功多，有用功与总功的比值小，机械效率低。故C不符合题意；
D．起重机和人做的有用功相同，起重机做的额外功多，有用功与总功的比值小，机械效率低。起重机和人用滑轮把相同的砖都运到楼顶，做功相同。故D不符合题意。
故选B。
5．A
【详解】
C．拉力所做的功为
W总=Fs=120N×3m=360J
故C错误；
B．拉力的功率为
故B错误；
A．拉力做的有用功为
W有用=Gh=400N×0.5m=200J
克服斜面摩擦力所做的额外功为
W额外=W总-W有用=360J-200J=160J
故A正确；
D．斜面的机械效率为
故D错误。
故选A。
6．A
【详解】
A．物体匀速提升相同的高度，甲滑轮组有两段绳子承担物重，乙滑轮组有三段绳子承担物重；甲绳子自由端移动的距离是物体上升高度的二倍，乙绳子自由端移动的距离是物体上升高度的三倍，乙绳子移动的距离比甲大，故A正确；
B．因忽略绳重与摩擦时，克服物体重力做的功为有用功，且两滑轮组将物体提升相同高度，由W有=Gh可知，两滑轮组做的有用功相等。利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度，做额外功相同；而总功等于有用功加上额外功，可知利用滑轮组做的总功相同，则两滑轮组拉力做的总功相等，即W甲=W乙，故B错误；
C．两滑轮组拉力所做功相同，做功时间相同，所以两个滑轮组拉力的功率相同，即P甲=P乙，故C错误；
D．两滑轮组做的有用功即为克服物重所做的功，因此有用功相同、总功相同，故两滑轮组的机械效率相同，故D错误。
故选A。
7．D
【详解】
由图可知绳子承担重物的段数n为3，物体上升高度
h=80cm=0.8m
则绳子末端在拉力作用下移动的距离
A．物体克服重力做的有用功
由可得绳子末端拉力做的总功
故A错误，
B．根据可得绳子末端运动的时间
则绳子自由移动的速度
故B错误；
C．根据可得作用在绳子末端的拉力
若不计绳子重力、摩擦力，根据可得动滑轮重力
而题干中未说明不计摩擦力、绳子重力，所以动滑轮的重力小于5N，故C错误；
D．若不计绳子重力、摩擦力，根据可知，使用同一个滑轮组，动滑轮的重力不变，增加物体的重力，滑轮组的机械效率增大；故D正确。
故选D。
8．C
【详解】
A．机械效率是机械所做的有用功与总功的比值，故机械做功多，其机械效率不一定大，故A错误；
B．功率是表示单位时间内做功的多少，功率大的机械，只能表明机械做功快，不能表明机械做功多，故B错误；
C．因功率是表示做功快慢的物理量，功率大说明机械做功快，故C正确；
D．因任何机械做功过程中都要克服摩擦做功，故机械所做的有用功小于总功，即任何机械的机械效率均小于1，故D错误。
故选C。
9．B
【详解】
由图甲可知，动力臂是阻力臂的二倍，所以省力，而乙杠杆是等臂杠杆，不省力；当甲杠杆提升物体时，会提升杠杆，即对杠杆做额外功，机械效率低；乙杠杆支点在中间，杠杆两侧等重，即不需要对杠杆做额外功，不计摩擦时，机械效率100%，所以乙杠杆的机械效率更大，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
10．B
【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。
11．D
【详解】
A．甲滑轮组有两段绳子承担物重，乙滑轮组有三段绳子承担物重，不计绳重及摩擦，则甲滑轮组绳子自由端的拉力
乙滑轮组绳子自由端的拉力
故
F甲＞F乙
故A错误；
B．因忽略绳重与摩擦时，克服物体重力做的功为有用功，且两滑轮组将物体提升相同高度，由W有=Gh可知，两滑轮组做的有用功相等。利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度，做额外功相同；而总功等于有用功加上额外功，可知利用滑轮组做的总功相同，则两滑轮组拉力做的总功相等，即
W甲=W乙
故B错误；
C．两滑轮组拉力所做的功相同，做功时间相同，所以两个滑轮组拉力的功率相同，即
P甲=P乙
故C错误；
D．两滑轮组做的有用功即为克服物重所做的功，因此有用功相同、总功相同，故两滑轮组的机械效率相同，即
η甲＝η乙
故D正确。
故选D。
12．C
【详解】
由图可知，甲方式
F甲=G物
乙方式
F乙=(G物+G动)
丙方式
F丙=(G物+G动)
故F甲>F乙>F丙。
A．甲方式只对物体做功，乙装置和丙装置同时对物体和滑轮做功，则甲方式最省功，故A错误；
B．因为物体提升速度相同，由P=Fv可知，甲方式的功率
P甲=F甲v甲=G物v
乙方式的功率
P乙=F乙v乙=(G物+G动)×2v物=(G物+G动) v物
丙方式的功率
P丙=F丙v丙=(G物+G动)×3v物=(G物+G动) v物
故乙方式的功率与丙方式的功率相等，故B错误；
C．甲方式拉物体时，没有额外功产生，此时有用功等于总功；乙和丙两种方式拉物体时，都有对动滑轮做的额外功，此时有用功小于总功；故甲方式机械效率最高，故C正确；
D．由W=Fs可得，没有提供移动的距离，无法得到做功的多少，故无法比较，故D错误。
故选C。
13．
【详解】
[1]由图可知，滑轮组绳子的有效股数为2，不计绳重和摩擦，由
可得，动滑轮的重力为
[2]物体匀速提升的高度为
绳子自由端移动的距离为
拉力做的功为
[3]物体克服重力做的有用功为
该滑轮组的机械效率为
14． 0.6 0.108 83.3%
【详解】
[1]由图可知，绳子股数
绳子自由端拉力，由弹簧测力计示数可得
不计绳重及摩擦，每个钩码重，对动滑轮受力分析，可得
则动滑轮重
[2]绳子自由端拉力做的总功
拉力做功的功率
[3]滑轮组对钩码做的有用功
则滑轮组的机械效率
15． 83.3% 30
【详解】
[1]由图可知，承担物重的绳子股数n=3，则s=3h。物体的重力
G=mg=30kg×10N/kg=300N
滑轮组的机械效率
[2]拉力做的总功
W=Fs=F×3h=120N×3×10m=3600J
拉力的功率
16． =
<
【详解】
[1]根据题意可知，摩擦均不计，额外功为克服动滑轮和绳子的重力所做的功，动滑轮和绳子的重力相同，上升的高度也相同，则所做的额外功是相同的，即W甲额外=W乙额外。
[2]根据
可知，在动滑轮和绳子的重力相同的情况下，物体的重力不同，机械效率不同；物体的重力越大，则机械效率越大，即η甲<η乙。
17． 滑轮组的机械效率为80% 拉力的功率和滑轮组的机械效率分别为66.7W、75%
【详解】
试题分析：（1）人站在地面上拉绳子，所以应先绕过定滑轮，固定端在定滑轮的挂钩上．
（2）利用滑轮组做功时，对物体所做的功为有用功，利用W=Gh计算；动力（手的拉力）做的功为总功，利用W=Fs计算．再利用效率公式求滑轮组的机械效率；
（3）利用W=Gh计算有用功；绳重及摩擦不计，根据F=（G+G动）求出动滑轮重，再根据F=（G+G动）求出提升600N重物时的拉力，根据s=2h求出拉力移动距离，根据W=Fs求出拉力做的总功，利用效率公式求此时的机械效率；知道做功时间，利用功率公式即可求出拉力的功率．
解：
（1）要求施力方向向下，从绳子末端开始，依次绕过定滑轮、动滑轮，这样反复完成，绕法如图所示：
（2）由图可知，n=2，则s=2h=2×5m=10m，
有用功：W有=Gh=800N×5m=4000J，
总功：W总=Fs=500N×10m=5000J，
机械效率：η=×100%=×100%=80%；
（3）提升800N重物时，绳重及摩擦不计，拉力F=（G+G动），动滑轮重G轮=2F﹣G=2×500﹣800N=200N，
如果重物G′=600N，要把重物在1min内匀速提升5m，
有用功：W有′=G′h=600N×5m=3000J，
绳重及摩擦不计，动滑轮重不变，拉力F′=（G′+G动）=（600N+200N）=400N，
s=2h=2×5m=10m，
总功：W总′=Fs′=400N×10m=4000J，
机械效率：η′=×100%=×100%=75%；
拉力的功率：P′==≈66.7W．
答：（1）如图所示
（2）滑轮组的机械效率为80%；
（3）拉力的功率和滑轮组的机械效率分别为66.7W、75%．
18． 1600W 60% 变大 见解析
【详解】
（1）[1]钢丝绳的拉力为
钢丝绳的拉力做的功为
拉力的功率为
（2）[2]有用功为
总功为
该装置的机械效率为
（3）[3][4]该装置的机械效率为
所以该货箱的机械效率和所提升物体重力即货箱的重力有关，所提升物体质量越大，重力越大，效率越高。
19． 平行于斜面向下 200W 70% 150N
【详解】
第一空．摩擦力与物体运动方向相反，所以把重物匀速推到车上时，摩擦力方向平行于斜面向下；
第二空．推力做的总功：W总=Fs=500N×2m=1000J；
推力做功的功率是：；
第三空．推力做的有用功：W有=Gh=700N×1m=700J，
推力做功的机械效率：；
第四空．根据W总=W有+W额得额外功为：
W额= W总-W有=1000J-700J=300J，
再根据W额= fs得，重物在斜面上受到的摩擦力是：
．
20． 变大 不变 ，由于h、a、L都是常数，所以机械效率不变。
【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。
21． 0.1m/s 200N 80%
【详解】
试题分析：（1）要求施力方向向下，从绳子末端开始，依次绕过定滑轮、动滑轮，这样反复完成，绕法如图所示；
（2）由v=s/t知道货物运动的速度：v=6m/1min=6m/60s=0．1m/s；
（3）因为n=2，所以F=（G货+G滑轮）/2，解得动滑轮的重力G滑轮=2F-G货=1000N-800N=200N
（4）由图可知，n=2，则s=2h=2×6m=12m，
有用功：W有=Gh=800N×6m=4800J，
总功：W总=Fs=500N×12m=6000J，
机械效率：η=W有/W总×100%=4800J/6000J×100%=80%
考点：滑轮组的设计与组装；滑轮（组）的机械效率
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．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，把质量相等的物体提升相同的高度（忽略绳重和一切摩擦），下列说法中正确的是（ ）
A．甲、乙两图中绳端的拉力相等
B．甲、乙两图中绳端移动速度相等
C．甲、乙两图中滑轮组的机械效率相等
D．甲图中的总功大于乙图中的总功
2．如图所示，物体的受到的重力为300N，在20N的水平拉力F的作用下物体以0.3m/s的速度匀速运动了20s，滑轮组的机械效率为85%。不计绳重和滑轮重。在此过程中，下列说法错误的是（ ）
A．拉力的功率为18W
B．物体受到的摩擦力为60N
C．绳子自由端移动的距离是18m
D．额外功为54J
3．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
4．工地上，起重机几分钟内就能把所需的砖送到楼顶，如果人直接用滑轮组来提升则需要几个小时，其原因是（ ）
A．起重机的功率大，做功多 B．起重机的功率大，做功快
C．起重机的机械效率高，做功慢 D．起重机的机械效率高，做功多
5．如图所示，斜面长s=3m，高h=0.5m，建筑工人用绳子在5s内将重400N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是120N（忽略绳子的重力）．则下列说法正确的是（ ）
A．克服斜面摩擦力所做的功是160J B．拉力的功率是50W
C．拉力所做的功是300J D．斜面的机械效率是80%
6．如图所示，用相同的滑轮和绳子分别组成甲、乙两个滑轮组，分别用甲、乙两个滑轮组在相同时间内将重为G的物体匀速提升相同的高度，不计绳重及摩擦，则下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的距离
B．拉力所做的功
C．拉力的功率
D．滑轮组的机械效率
7．小联用如图所示的滑轮组吊起一个质量为2kg的物体，将物体匀速拉升80cm的过程中，拉力F的功率为25W，滑轮组的机械效率为80%，则下列描述中正确的是（ ）
A．拉力做的有用功为160J
B．绳子自由移动的速度为2.4m/s
C．动滑轮受到的重力为5N
D．若重新吊起10kg的物体，其机械效率将变大
8．下列说法中正确的是（ ）
A．做功越多的机械，机械效率越高 B．功率大的机械，做功就越多
C．功率大的机械，做功就越快 D．部分机械的机械效率可以大于1
9．如图所示，甲、乙杠杆的质量和长度均相同，机械摩擦不计，分别使用甲、乙杠杆将物体A提升相同的高度，则在工作过程中，甲、乙杠杆的机械效率相比（ ）
A．甲的大 B．乙的大 C．一样大 D．无法确定
10．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
11．如图所示，用相同的滑轮和绳子分别组成甲、乙两个滑轮组，分别用甲、乙两个滑轮组在相同时间内将重为G的物体匀速提升相同的高度，不计绳重及摩擦，则下列说法正确的是（ ）
A．绳自由端的拉力F甲＜F乙 B．拉力所做的功W甲＞W乙
C．拉力的功率P甲＞P乙 D．滑轮组的机械效率η甲＝η乙
12．如图所示，用甲、乙、丙三种方式匀速提升相同物体，物体上升速度相同。已知每个滑轮组均相同，不计绳重和摩擦力。则下列说法正确的是（ ）
A．丙方式最省功 B．乙方式拉力的功率最大
C．甲方式机械效率最高 D．三种方式拉力做功相同
二、填空题
13．如图所示，小明同学用200N的拉力将重为320N的物体匀速提升20cm，不计绳重和摩擦，则动滑轮的重为___________N，拉力做的功为___________J。当拉重为400N的物体时，滑轮组的机械效率为___________。
14．如图所示是小娜测量滑轮组的机械效率的实验装置，每个钩码重。实验时小娜沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计使钩码上升，用时，弹簧测力计示数如图所示，不计绳重及摩擦，则装置中动滑轮重是______N，拉力做功的功率是______W，滑轮组的机械效率是______。（计算结果精确到0.1%）
15．如图所示，一位同学用120N的拉力将30kg的物体匀速吊起，则滑轮组的机械效率为_________。若他用2min将物体提高10m，拉力的功率是__________W。（g=10N/kg）
16．在测定滑轮组的机械效率的实验中，用同一滑轮组先后两次将重力不同的两组钩码匀速提升相同的高度，第二次比第一次钩码重，如图所示，两次实验中摩擦均不计。则两次实验中额外功W甲额外______W乙额外，滑轮组的机械效率η甲______η乙。（均选填“>”“=”或“<”）
三、综合题
17．如图所示装置，绳重及摩擦不计．装卸工人将重为800N的货物提至高处，人对绳的拉力F1为500N，货物在1min内匀速上升了5m．
求：（1）请在图上画出绳子的绕法______；
（2）求滑轮组的机械效率_______；
（3）如果重物是600N，要把重物在1min内匀速提升5m，求拉力的功率和滑轮组的机械效率_______．
18．如图是提升货物的某升降机示意图，货厢内所装货物的重力是6000N，货厢电动机的重力是2000N，若不计钢丝绳和动滑轮的重力，不计摩擦求
（1）若升降机在30s内将货厢和货物匀速提升6m，则钢丝绳自由端拉力的功率是______？
（2）在（1）的情景中，若电动机的功率为2kW，则该装置的效率为______
（3）若用此装置提升的货物质量变大时，它的机械效率将______（选填“变大”“变小”或“不变”），请说明理由______。
19．工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上．如图,汽车车厢高度h=1m,斜面长度s=2m,工人师傅用平行于斜面F=500N的力把G=700N的重物匀速推到车上．求
(1)重物在斜面上受到的摩擦力方向是______(选填“平行于斜面向下”“平行于斜面向上”或“垂直于斜面”)
(2)把重物由底端推至顶端,用了5s,推力的功率是多大______
(3)在推重物的过程中,斜面的机械效率是多大______
(4)重物在斜面上受到的摩擦力是多大______
20．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___________。
21．如图所示装置，绳重及摩擦不计．装卸工人将重为800N的货物提至高处，人对绳的拉力F1为500N，货物在1min内匀速上升了6m．
（1）请在图上画出绳子的绕法；______
（2）求货物运动的速度；______
（3）求动滑轮的重力．______
（4）求滑轮组的机械效率______
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
A．由题图可知，承担物重的绳子段数
n甲=3，n乙=2
由题可知，动滑轮重、物体的重力均相等，不计绳重与摩擦，根据
F=(G物+G动)
可知，作用在甲滑轮组的拉力较小，即
F甲＜F乙
故A错误；
B．将物体提升相同的高度h，绳子自由端移动的距离分别为
s甲=3h，s乙=2h
根据
在相同时间内，甲图中绳端移动的速度较大，故B错误；
C．两滑轮组的有用功、总功均相等，由
η=
可知，两滑轮组的机械效率相等，即
η甲=η乙
故C正确；
D．物重相等，提升相同的高度，则有用功相同；不计绳重与摩擦，动滑轮重相同，则做的额外功相同，由
W总=W有+W额
可知，拉力做的总功相等，即
W总甲=W总乙
故D错误。
故选C。
2．B
【详解】
A．由图可知n＝3，绳子自由端移动的速度
v＝nv物＝3×0.3m/s＝0.9m/s
则拉力F的功率
P＝＝＝Fv物＝20N×0.9m/s＝18W
故A正确，不符合题意；
B．由可得，拉力做的总功
W总＝Pt＝18W×20s＝360J
因为η＝×100%，所以有用功
W有＝ηW总＝85%×360J＝306J
因为v＝，所以物体移动的距离
s物＝v物t＝0.3m/s×20s＝6m
又W有＝fs物，所以物体受到的摩擦力
f＝＝＝51N
故B错误，符合题意；
C．绳子自由端移动的距离
s＝ns物＝3×6m＝18m
故C正确，不符合题意；
D．额外功
W额＝W总﹣W有＝360J﹣306J＝54J
故D正确，不符合题意。
故选B。
3．C
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。
4．B
【详解】
A．起重机和人对砖做功相同，起重机用时少，做功快，功率大。起重机和人用滑轮把相同的砖都运到楼顶，做功相同。故A不符合题意；
B．起重机和人对砖做功相同，起重机用时少，做功快，功率大。故B符合题意；
C．起重机和人做的有用功相同，起重机做的额外功多，有用功与总功的比值小，机械效率低。故C不符合题意；
D．起重机和人做的有用功相同，起重机做的额外功多，有用功与总功的比值小，机械效率低。起重机和人用滑轮把相同的砖都运到楼顶，做功相同。故D不符合题意。
故选B。
5．A
【详解】
C．拉力所做的功为
W总=Fs=120N×3m=360J
故C错误；
B．拉力的功率为
故B错误；
A．拉力做的有用功为
W有用=Gh=400N×0.5m=200J
克服斜面摩擦力所做的额外功为
W额外=W总-W有用=360J-200J=160J
故A正确；
D．斜面的机械效率为
故D错误。
故选A。
6．A
【详解】
A．物体匀速提升相同的高度，甲滑轮组有两段绳子承担物重，乙滑轮组有三段绳子承担物重；甲绳子自由端移动的距离是物体上升高度的二倍，乙绳子自由端移动的距离是物体上升高度的三倍，乙绳子移动的距离比甲大，故A正确；
B．因忽略绳重与摩擦时，克服物体重力做的功为有用功，且两滑轮组将物体提升相同高度，由W有=Gh可知，两滑轮组做的有用功相等。利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度，做额外功相同；而总功等于有用功加上额外功，可知利用滑轮组做的总功相同，则两滑轮组拉力做的总功相等，即W甲=W乙，故B错误；
C．两滑轮组拉力所做功相同，做功时间相同，所以两个滑轮组拉力的功率相同，即P甲=P乙，故C错误；
D．两滑轮组做的有用功即为克服物重所做的功，因此有用功相同、总功相同，故两滑轮组的机械效率相同，故D错误。
故选A。
7．D
【详解】
由图可知绳子承担重物的段数n为3，物体上升高度
h=80cm=0.8m
则绳子末端在拉力作用下移动的距离
A．物体克服重力做的有用功
由可得绳子末端拉力做的总功
故A错误，
B．根据可得绳子末端运动的时间
则绳子自由移动的速度
故B错误；
C．根据可得作用在绳子末端的拉力
若不计绳子重力、摩擦力，根据可得动滑轮重力
而题干中未说明不计摩擦力、绳子重力，所以动滑轮的重力小于5N，故C错误；
D．若不计绳子重力、摩擦力，根据可知，使用同一个滑轮组，动滑轮的重力不变，增加物体的重力，滑轮组的机械效率增大；故D正确。
故选D。
8．C
【详解】
A．机械效率是机械所做的有用功与总功的比值，故机械做功多，其机械效率不一定大，故A错误；
B．功率是表示单位时间内做功的多少，功率大的机械，只能表明机械做功快，不能表明机械做功多，故B错误；
C．因功率是表示做功快慢的物理量，功率大说明机械做功快，故C正确；
D．因任何机械做功过程中都要克服摩擦做功，故机械所做的有用功小于总功，即任何机械的机械效率均小于1，故D错误。
故选C。
9．B
【详解】
由图甲可知，动力臂是阻力臂的二倍，所以省力，而乙杠杆是等臂杠杆，不省力；当甲杠杆提升物体时，会提升杠杆，即对杠杆做额外功，机械效率低；乙杠杆支点在中间，杠杆两侧等重，即不需要对杠杆做额外功，不计摩擦时，机械效率100%，所以乙杠杆的机械效率更大，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
10．B
【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。
11．D
【详解】
A．甲滑轮组有两段绳子承担物重，乙滑轮组有三段绳子承担物重，不计绳重及摩擦，则甲滑轮组绳子自由端的拉力
乙滑轮组绳子自由端的拉力
故
F甲＞F乙
故A错误；
B．因忽略绳重与摩擦时，克服物体重力做的功为有用功，且两滑轮组将物体提升相同高度，由W有=Gh可知，两滑轮组做的有用功相等。利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度，做额外功相同；而总功等于有用功加上额外功，可知利用滑轮组做的总功相同，则两滑轮组拉力做的总功相等，即
W甲=W乙
故B错误；
C．两滑轮组拉力所做的功相同，做功时间相同，所以两个滑轮组拉力的功率相同，即
P甲=P乙
故C错误；
D．两滑轮组做的有用功即为克服物重所做的功，因此有用功相同、总功相同，故两滑轮组的机械效率相同，即
η甲＝η乙
故D正确。
故选D。
12．C
【详解】
由图可知，甲方式
F甲=G物
乙方式
F乙=(G物+G动)
丙方式
F丙=(G物+G动)
故F甲>F乙>F丙。
A．甲方式只对物体做功，乙装置和丙装置同时对物体和滑轮做功，则甲方式最省功，故A错误；
B．因为物体提升速度相同，由P=Fv可知，甲方式的功率
P甲=F甲v甲=G物v
乙方式的功率
P乙=F乙v乙=(G物+G动)×2v物=(G物+G动) v物
丙方式的功率
P丙=F丙v丙=(G物+G动)×3v物=(G物+G动) v物
故乙方式的功率与丙方式的功率相等，故B错误；
C．甲方式拉物体时，没有额外功产生，此时有用功等于总功；乙和丙两种方式拉物体时，都有对动滑轮做的额外功，此时有用功小于总功；故甲方式机械效率最高，故C正确；
D．由W=Fs可得，没有提供移动的距离，无法得到做功的多少，故无法比较，故D错误。
故选C。
13．
【详解】
[1]由图可知，滑轮组绳子的有效股数为2，不计绳重和摩擦，由
可得，动滑轮的重力为
[2]物体匀速提升的高度为
绳子自由端移动的距离为
拉力做的功为
[3]物体克服重力做的有用功为
该滑轮组的机械效率为
14． 0.6 0.108 83.3%
【详解】
[1]由图可知，绳子股数
绳子自由端拉力，由弹簧测力计示数可得
不计绳重及摩擦，每个钩码重，对动滑轮受力分析，可得
则动滑轮重
[2]绳子自由端拉力做的总功
拉力做功的功率
[3]滑轮组对钩码做的有用功
则滑轮组的机械效率
15． 83.3% 30
【详解】
[1]由图可知，承担物重的绳子股数n=3，则s=3h。物体的重力
G=mg=30kg×10N/kg=300N
滑轮组的机械效率
[2]拉力做的总功
W=Fs=F×3h=120N×3×10m=3600J
拉力的功率
16． =
<
【详解】
[1]根据题意可知，摩擦均不计，额外功为克服动滑轮和绳子的重力所做的功，动滑轮和绳子的重力相同，上升的高度也相同，则所做的额外功是相同的，即W甲额外=W乙额外。
[2]根据
可知，在动滑轮和绳子的重力相同的情况下，物体的重力不同，机械效率不同；物体的重力越大，则机械效率越大，即η甲<η乙。
17． 滑轮组的机械效率为80% 拉力的功率和滑轮组的机械效率分别为66.7W、75%
【详解】
试题分析：（1）人站在地面上拉绳子，所以应先绕过定滑轮，固定端在定滑轮的挂钩上．
（2）利用滑轮组做功时，对物体所做的功为有用功，利用W=Gh计算；动力（手的拉力）做的功为总功，利用W=Fs计算．再利用效率公式求滑轮组的机械效率；
（3）利用W=Gh计算有用功；绳重及摩擦不计，根据F=（G+G动）求出动滑轮重，再根据F=（G+G动）求出提升600N重物时的拉力，根据s=2h求出拉力移动距离，根据W=Fs求出拉力做的总功，利用效率公式求此时的机械效率；知道做功时间，利用功率公式即可求出拉力的功率．
解：
（1）要求施力方向向下，从绳子末端开始，依次绕过定滑轮、动滑轮，这样反复完成，绕法如图所示：
（2）由图可知，n=2，则s=2h=2×5m=10m，
有用功：W有=Gh=800N×5m=4000J，
总功：W总=Fs=500N×10m=5000J，
机械效率：η=×100%=×100%=80%；
（3）提升800N重物时，绳重及摩擦不计，拉力F=（G+G动），动滑轮重G轮=2F﹣G=2×500﹣800N=200N，
如果重物G′=600N，要把重物在1min内匀速提升5m，
有用功：W有′=G′h=600N×5m=3000J，
绳重及摩擦不计，动滑轮重不变，拉力F′=（G′+G动）=（600N+200N）=400N，
s=2h=2×5m=10m，
总功：W总′=Fs′=400N×10m=4000J，
机械效率：η′=×100%=×100%=75%；
拉力的功率：P′==≈66.7W．
答：（1）如图所示
（2）滑轮组的机械效率为80%；
（3）拉力的功率和滑轮组的机械效率分别为66.7W、75%．
18． 1600W 60% 变大 见解析
【详解】
（1）[1]钢丝绳的拉力为
钢丝绳的拉力做的功为
拉力的功率为
（2）[2]有用功为
总功为
该装置的机械效率为
（3）[3][4]该装置的机械效率为
所以该货箱的机械效率和所提升物体重力即货箱的重力有关，所提升物体质量越大，重力越大，效率越高。
19． 平行于斜面向下 200W 70% 150N
【详解】
第一空．摩擦力与物体运动方向相反，所以把重物匀速推到车上时，摩擦力方向平行于斜面向下；
第二空．推力做的总功：W总=Fs=500N×2m=1000J；
推力做功的功率是：；
第三空．推力做的有用功：W有=Gh=700N×1m=700J，
推力做功的机械效率：；
第四空．根据W总=W有+W额得额外功为：
W额= W总-W有=1000J-700J=300J，
再根据W额= fs得，重物在斜面上受到的摩擦力是：
．
20． 变大 不变 ，由于h、a、L都是常数，所以机械效率不变。
【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。
21． 0.1m/s 200N 80%
【详解】
试题分析：（1）要求施力方向向下，从绳子末端开始，依次绕过定滑轮、动滑轮，这样反复完成，绕法如图所示；
（2）由v=s/t知道货物运动的速度：v=6m/1min=6m/60s=0．1m/s；
（3）因为n=2，所以F=（G货+G滑轮）/2，解得动滑轮的重力G滑轮=2F-G货=1000N-800N=200N
（4）由图可知，n=2，则s=2h=2×6m=12m，
有用功：W有=Gh=800N×6m=4800J，
总功：W总=Fs=500N×12m=6000J，
机械效率：η=W有/W总×100%=4800J/6000J×100%=80%
考点：滑轮组的设计与组装；滑轮（组）的机械效率
答案第1页，共2页
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