人教版初中物理八年级下册 第十二章简单机械 12.2滑轮同步训练
一、单选题
1.用动滑轮提升重物,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.可以省距离 B.可以改变力的方向
C.可以改变力的大小 D.提的物体越重,机械效率越低
【答案】C
【知识点】动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】A、使用动滑轮省力但费距离,故A错误;
BC、动滑轮实质是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆,使用动滑轮省力但不能改变力的方向,故B错误,C正确;
D、滑轮组的机械效率,动滑轮的重力不变,也就是说额外功不变,增加物体的重力,就可增加有用功占总功的比值,可增大机械效率,故D错误.
故选C.
【分析】(1)知道动滑轮的本质是省力杠杆,可以省力,但不能改变力的方向,并且费距离;
(2)不计绳重和摩擦时,使用动滑轮产生的额外功取决于动滑轮的重力,据此分析.
2.如图所示,甲、乙两个滑轮组通过细绳悬挂在天花板上,用滑轮组匀速提升重为600N的物体时,悬挂甲、乙两滑轮组的细绳所受的拉力分别为F甲、F乙,已知每个滑轮重30N,不计绳重及滑轮轴间的摩擦,则拉力F甲、F乙的大小分别为
A.F甲=630N, F乙=630N B.F甲=900N, F乙=975N
C.F甲=870N, F乙=975N D.F甲=975N, F乙=450N
【答案】B
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】挂甲滑轮组的细绳所受的拉力等于两个滑轮的重力加上四段绳子所受的拉力;挂乙滑轮组的细绳所受的拉力等于一个滑轮的重力加上三段绳子所受的拉力.
具体:甲图中,每段绳子的拉力为F1=
挂甲滑轮组的细绳所受的拉力F甲=2G定+4F1=60N+4×210N=900N;
乙图中,每段绳子的拉力为F2=
挂乙滑轮组的细绳所受的拉力F乙=G定+3F2=30N+3×310N=975N.故选B.
【点评】本题考查拉力的计算,关键是对细绳受力的分析,要明确每段绳子所受的拉力大小
3.如图所示,动滑轮重为1N,拉力F为5N,则重物G和弹簧测力计的示数为( )
A.G为4N,弹簧测力计的示数为5N
B.G为9N,弹簧测力计的示数为10N
C.G为10N,弹簧测力计的示数为5N
D.G为9N,弹簧测力计的示数为5N
【答案】D
【知识点】动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】 分析图像可知拉力F大小等于弹簧测力计的示数;
因为2F=G动+G物,所以G物=2F-G动=2×5N-1N=9N;
故选D
【分析】动滑轮特点:动滑轮随着物体一起运动,动滑轮省力,绳子端拉力 。
4.用一个动滑轮将重150N的物体匀速提起(动滑轮重、摩擦忽略不计),所用拉力为( )
A.120N B.75N C.240N D.30N
【答案】B
【知识点】动滑轮拉力的计算
【解析】解答:使用动滑轮时,若动滑轮、绳重及摩擦均不计的理想情况下,能省一半的力,即 ,选项A、C、D错误,选项B正确;
故选B。
分析:掌握动滑轮特点:可以省力。
5.小明利用如图所示的简单机械移动物体A时,当沿不同方向分别用F1、F2、F3的力,以不同速度匀速拉动物体时,忽略绳子与滑轮的摩擦,下列说法中正确的是( )
A.F1=F2<F3 B.F1<F2<F3 C.F1>F2>F3 D.F1=F2=F3
【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】由图可知,图中滑轮是定滑轮,定滑轮不能省力,因为物体A匀速运动,所以F1、F2、F3都与物体A受到地面的摩擦力相等,所以三种拉法所用拉力一样大,选项A、B、C错误;选项D正确;
故选D。
【分析】定滑轮不能省力,但可以改变施力方向。
6.如图所示,重为100N的物体A,在大小为20N方向向左的水平拉力F的作用下做匀速直线运动,经过3秒,物体A在水平面上向左移动了30cm的距离,滑轮与绳子质量不计,滑轮与绳子之间摩擦不计.则下列结论正确的是( )
A.物体运动的速度为10m/s B.物体与地面之间的摩擦力为20N
C.拉力F的功率为2W D.拉力F做的功是12J
【答案】D
【知识点】动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】解:A、物体运动的速度:v===0.1m/s;故A错误;
B、因为作用在动滑轮上绳子的条数为2,所以物体与地面之间的摩擦力f=2F=2×20N=40N;故B错误;
C、自由端F的速度:v′=2v=2×0.1m/s=0.2m/s,则拉力F的功率:P=Fv′=20N×0.2m/s=4W,故C错误;
D、拉力F做的功:W=Pt=4W×3s=12J.故D正确.
故选D.
【分析】(1)已知物体3s通过的距离为30cm,根据v=即可求出物体运动的速度;
(2)当滑轮被水平使用时,此时滑轮克服的就不是物体的重力,而是物体受到的摩擦力.即有几段绳子在拉物体,拉力就是摩擦力的几分之一.
(3)先根据物体运动的速度求出自由端F的速度,直接根据P=Fv即可求出拉力的功率;
(4)直接根据W=Pt即可求出拉力做的功.
7.如图所示,建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶,动滑轮重为20N,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重,若工人在5s内将绳端匀速向上拉6m,则( )
A.泥桶上升3 m
B.人对绳端的拉力为120N
C.人拉绳的功率为96W
D.缩短拉绳的时间可以提高机械效率
【答案】C
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】解:
A、由图可知通过动滑轮绳子段数n=3,所以泥桶上升高度h=s=×6m=2m,故A错误;
B、不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重,人拉绳子的力F=(G+G动)=×(220N+20N)=80N,故B错误;
C、拉力做的功W=Fs=80N×6m=480J,
拉力的功率P===96W,故C正确;
D、机械效率是有用功占总功的百分比,与做功时间无关,故D错误.
故选C.
【分析】(1)根据s=3h求出泥桶上升高度;
(2)根据F=(G+G动)求出拉力大小;
(3)根据W=Fs求出拉力做的功,根据P=求出功率;
(4)根据机械效率概念分析判断.
8.如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械自重和摩擦),其中所需动力最小的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】解:
AB、由图知n=3,不计机械自重和摩擦,F=G,AB图中的拉力相等,等于G;
C、如图,OC:OD=OA:OB=3m:4m=3:4,
∵F×OD=G×OC,
∴F=×G=G,
D、∵不计机械自重和摩擦,
∴Fs=Gh,
∴F=G=G,
由上述分析可知,利用斜面动力最小.
故选D.
【分析】AB、不计机械自重和摩擦,利用F=G求F的大小;
C、求出动力臂和阻力臂的大小关系,利用杠杆平衡条件得出F大小;
D、不计机械自重和摩擦,拉力做的功等于提升物体做的功,据此求出拉力大小;
9.现有两个滑轮和一根绳子,先采用如图甲所示的绕制方法组合成滑轮组,拉动绳子让重物匀速提升距离h;再采用如图乙所示的方法重新绕制,同样让重物匀速提升距离h,不计滑轮和绳子重力及各处摩擦,关于两次拉动过程中拉力F1,F2及其做功W1,W2的大小关系,下列判断正确的是( )
A.F1<F2 B.F1=F2 C.W1=W2 D.W1>W2
【答案】C
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】解:(1)根据图示可知,绳子股数n1=2和n2=3;
由于动滑轮重相同,重物相同,则F1=G物,F2=G物,
所以,F1>F2;
(2)由W有=Gh可知,W1有=W2有;由W额=G动h可知,额外功W1额=W2额;
根据W总=W有+W额可知:总功W1=W2;
故ABD错误,C正确.
故选C.
【分析】由滑轮组的结构,承担物重的绳子股数n1=2和n2=3;
(1)不计滑轮和绳子重力及各处摩擦,用不同的滑轮组,提升相同的物重,根据F=(G物+G动)分析拉力的大小关系;
(2)根据W有=Gh可知有用功的关系;根据W额=G动h可知额外功的关系;即可根据W总=W有+W额判断总功的关系.
10.如图所示,规格完全相同的滑轮组用相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组,分别提起重为G1、G2两个物体,比较它们的省力情况和机械效率(不计绳重和摩擦),下列说法正确的是( )
A.若G1=G2,则F1<F2,甲的机械效率较高
B.若G1<G2,则F1>F2,甲的机械效率较高
C.若G1=G2,则F1>F2,乙的机械效率较高
D.若G1<G2,则F1<F2,乙的机械效率较高
【答案】D
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】解:
AC、由题知,滑轮组都是一定一动,动滑轮重力G轮相同,不计绳重和摩擦,拉力F1=
(G+G轮),拉力F2=
(G+G轮),如果物重G1=G2,则拉力F1<F2;
机械效率η=,物重相同、动滑轮重相同,机械效率相同,故AC错;
BD、由题知,滑轮组都是一定一动,动滑轮重力G轮相同,不计绳重和摩擦,拉力F1=
(G1+G轮),拉力F2=
(G2+G轮),如果物重G1<G2,则拉力F1<F2;
如果物重G1<G2,即物重增大,有用功将增大;不计绳重和摩擦,额外功不变,机械效率,所有机械效率将变大,即乙的机械效率高,故B错、D正确.
故选D.
【分析】要判断甲、乙两图的绳子段数来比较省力情况,由于滑轮组相同、绕法不同,并且不计摩擦,则额外功相同,通过比较有用功的大小可比较机械效率的高低.
11.如图所示是滑轮的两种用法,下列说法正确的是( )
A.甲是定滑轮,使用时可以省力 B.甲是动滑轮,使用时不能省力
C.乙是定滑轮,使用时不能省力 D.乙是动滑轮,使用时可以省力
【答案】D
【知识点】动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】解:根据定滑轮和动滑轮的特点可知:甲的轴固定不动,是定滑轮,不省力,但能改变力的方向;乙的轴与物体一起移动,是动滑轮,能省一半的力,但不能改变力的方向.
故选D.
【分析】定滑轮是指轴固定不动的滑轮,不省力,但能改变力的方向.动滑轮是轴与物体一起移动的滑轮,能省一半的力,但不能改变力的方向.
12.(2018九上·江阴期中)用规格相同的滑轮安装成甲、乙两个滑轮组提升相同重物,如图所示,滑轮与轴的摩擦及绳重忽略不计.甲的机械效率为η1,乙的机械效率为η2,则下列关系正确的是( )
A.F1<F2,η1<η2 B.F1=F2,η1>η2
C.F1>F2,η1=η2 D.F1<F2,η1=η2
【答案】D
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】解:不计绳重及摩擦,
∵拉力F=(G物+G动),n1=3,n2=2,
∴绳子受的拉力:
F1=(G物+G动),F2=(G物+G动),
∴F1<F2,故BC不正确;
∵动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同,W额=G动h,W有用=G物h,
∴利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,总功相同,
∴滑轮组的机械效率相同,故A不正确,D正确.
故选D.
【分析】由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n,不计绳重及摩擦,根据F=(G物+G动)比较两者拉力的大小;把相同的重物匀速提升相同的高度,做的有用功相同,做额外功相同,而总功等于有用功加上额外功,根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系.
13.如图所示,用滑轮组A匀速提升一个钩码,相同的滑轮组B匀速提升两个钩码(已知每个钩码质量相同,且不计绳重和摩擦力),则下列说法中正确的是( )
A.F1>F2,ηA>ηB B.F1>F2,ηA<ηB
C.F1<F2,ηA>ηB D.F1<F2,ηA<ηB
【答案】D
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】解:拉力F1=,拉力=,所以F1<F2,
根据公式η=可知,提升的物体越重,做的有用功越多,额外功不变,所以机械效率越高.
滑轮组B提升的物体重力大,所以ηA<ηB.
故选D.
【分析】已知动滑轮上有三段绳子,拉力是钩码和动滑轮重的,提升物体的重力增加后,根据机械效率公式,可知机械效率的大小变化情况.
14.(2016八下·深圳期末)如图所示,某工人在10s时间内将重为800N的物体提升2m,已知动滑轮的重为100N,不计绳重和摩擦,则下列计算结果正确的是( )
A.人施加的拉力大小是300N B.绳端移动的距离是6m
C.滑轮组的机械效率是88.9% D.拉力的功率为160W
【答案】C
【知识点】功率的计算;滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】解:
由图通过动滑轮绳子的段数n=2,
A、不计绳重和摩擦,绳子自由端的拉力:
F= (G+G动)= ×(800N+100N)=450N,故A错误;
B、绳子自由端的距离:s=nh=2×2m=4m,故B错误;
C、滑轮组的机械效率:
η= ×100%= ×100%= ×100%= ≈88.9%,故C正确;
D、拉力的功率:
P= = = =180W,故D错误.
故选C.
【分析】(1)根据F= (G+G动)计算绳子自由端的拉力;(2)由s=nh计算绳子自由端的距离;(3)根据η= = = 计算滑轮组的机械效率;(4)由P= 计算拉力功率.
15.用如图所示的四种机械提起同一重物,不计机械自重和摩擦,最省力的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】解:A、定滑轮实质是等臂杠杆,只改变力的方向,不改变力的大小.
B、动力力臂小于阻力力臂,所以是费力杠杆.
C、吊动滑轮的为2股绳子,拉力为物重的二分之一;
D、吊动滑轮的为3股绳子,拉力为物重的三分之一,所以最省力.
故选D.
【分析】根据杠杆平衡条件来分析A、B,A是等臂杠杆,不省力不费力;B是费力杠杆,不省力.根据滑轮组来分析C,D.C吊动滑轮的为2股绳子,D吊动滑轮的为3股绳子,比C省力.
16.下图所示的实验操作不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】体积的测量;常见实验操作;天平的使用及读数
【解析】【分析】A.取用液体的方法;B.天平使用注意事项;C.闻气体的方法;D.量筒如何读数.
【解答】A.取用液体药品时应注意①瓶塞倒放,②标签对准手心,③瓶口紧靠试管口,故A正确;
B.用托盘天平称里固体药品时,应把砝码放在右盘,药品放在左盘,放B错误;
C.化学实验中,有些气体具有刺激性,闻气体气味时,要用手扇闻,使少量气体飘进鼻孔,故C正确
D.测量液体时,量筒必须放平,视线要与量筒内液体的凹型液面中央最低处保持水平,再读出液体的体积,故D正确
由于题目要求选出不正确的,故答案为:B
二、填空题
17.某同学研究定滑轮的使用特点,他每次都匀速提起钩码,研究过程如图所示,请仔细观察图中的操作和测量结果,然后归纳得出初步结论。
比较(a)、(b)两图可知: 。
比较(b)、(c)、(d)三图可知: 。
【答案】使用定滑轮不能省力,但可以改变拉力的方向;使用定滑轮提起重物,沿不同方向的拉力大小都相等。
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】由图可知,几个滑轮都是定滑轮,弹簧秤的拉力方向不同;
结合(a)、(b)两图可知:使用定滑轮和不使用定滑轮时,拉力的大小相同,即使用定滑轮不能够省力,但可以改变拉力的方向;
由(b)、(c)、(d)三图可知,当使用定滑轮时,虽然拉力的方向不同,但拉力的大小都相同,所以使用定滑轮不能够省力,但可以改变拉力的方向。
【分析】知道定滑轮实质是等臂杠杆,不省力也不费力,但可以改变作用力方向。
18.如右图所示,滑轮重1N,悬挂在弹簧秤下端,作用在绳端的拉力F是2N,物体G重100N,则弹簧测力计的示数是 N。 (不计摩擦)
【答案】5
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】图中滑轮为定滑轮,根据定滑轮工作特点可得:F=2N,以定滑轮为对象去进行受力分析如图.
根据此时物体处于静止状态,弹簧测力计向上拉力F拉和滑轮受到的向下拉力F+F+G轮平衡.即F拉=2F,所以有F拉=2F+G轮="4N+1N=5N"
【分析】本题考查了1、平衡状态下对物体进行受力分析,2、二力平衡条件中的互为平衡的两个力大小相等的知识的运用。
19.小康用如图所示的装置探究用动滑轮匀速提升物体时,绳子自由端的拉力F与所提升物体重力G的关系,在实验过程中,小康将实验数据记录在了表格中。请你认真分析表格中的数据,归纳出拉力F与重力G的关系式是: 。
G/N 1 2 3 4 5 6
G动/N 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8
F/N 0.9 1.4 1.9 2.4 2.9 3.4
【答案】F=0.5G+0.4N
【知识点】动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】认真分析表格中的数据可得:
①当G为1N,G动为0.8N时,F为0.9N.符合的数学关系式:2×0.9=0.8+1;
②当G为2N,G动为0.8N时,F为1.4N.符合的数学关系式:2×1.4=0.8+2;
③当G为3N,G动为0.8N时,F为1.9N.符合的数学关系式:2×1.9=0.8+3;
以此类推④⑤⑥:可得到力F与重力G的关系式是:F=(G+G动)/2, 即F=0.5G+0.4N
【分析】动滑轮的特点。
20.滑轮组既可以 ,又能改变 .
【答案】省力;力的方向
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】使用定滑轮可以改变力的方向,使用动滑轮可以省力,滑轮组是由定滑轮和动滑轮组合而成,既可以改变力的方向又可以省力.
故答案为:省力;力的方向.
【分析】根据滑轮组的特点即可解答.
21.一位初中学生的质量约 kg.用如图所示的两种方法把相同的重物提高相同的高度,甲、乙两图的动滑轮重力相同,不计绳重及机械摩擦,图甲中人的拉力F1 图乙中人的拉力F2(填“大于”、“等于”或“小于”).
【答案】50;大于
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】解:(1)中学生的质量约为50kg;
(2)图甲有两段绳子承担总重G,所以拉力F1=G,图乙有三段绳子承担总重G,所以拉力F2=G;
即图甲中人的拉力F1大于图乙中人的拉力F2;
故答案为:50,大于.
【分析】(1)根据生活经验估测人的质量;
(2)滑轮组提升物体时,如果有n段绳子承担着物体和动滑轮的总重G,则绳子自由端所用力的大小等于G的.
三、作图题
22.如图所示,请画出用滑轮组提升水桶的绕绳方法。
【答案】如图:
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】根据图示可知,拉力的方向向上,先画出最后从绳子上引出的绳子,然后绕过下面的动滑轮再向上绕到定滑轮上,最后固定在动滑轮上的挂钩上,如图所示:
【分析】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。
23.2013年的五一,小华一家去黄山旅游,在高速公路上车坏了,为了及时把车拖到应急车道,小华想出了一个好的办法,他利用车上的绳子和轮子,完成了这项工作,请你画出拉动汽车最省力的办法.
【答案】【解答】解:当绳子从动滑轮绕起时,承担拉力的绳子的段数最多,用起来最省力.此题中由三段绳子承担物体的阻力.如图所示.
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】要解决此题,需要知道滑轮组的绕线方法.可以从定滑轮或动滑轮绕起.要知道从动滑轮绕起比从定滑轮绕起多中间一根绕线承担物重,更省力.
四、实验题
24.学习了简单机械后,小明了解到斜面也是一种机械,于是他想探究这种机械的特点.
(1)小明用弹簧测力计测木块的重力,如图a所示,测量时应让木块保持 状态,并依据 条件得出木块重力的大小等于弹簧测力计的示数.
(2)他将木块放在如图b所示的斜面上,并用弹簧测力计沿斜面 向上拉木块,收集到下表中的实验数据:
①比较表中木块重力G和拉力F的大小,得出:使用斜面时 (选选填“能”或“不能”)省力;斜面长度相同时,斜面高度越小越 (选填“省力”或“费力”);
②实验时,可以通过移动木块A来改变斜面的倾斜程度,要减小斜面的倾斜程度,木块A要向 (选填“左”或“右”)移;
斜面倾 斜程度 木块重力G/N 斜面 高度h/m 斜面 长S/m 沿斜面拉力F/N
较缓 5 0.2 1 2
较陡 5 0.3 1 2.6
最陡 5 0.4 1 3.2
③请举出应用斜面的一种实例: (写出一种即可)
【答案】(1)静止;二力平衡
(2)匀速;能;省力;右;盘山公路
【知识点】轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】解:(1)木块静止,其受到的重力和拉力是平衡力,木块重力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)①由表中数据可知,斜面的倾角变大,则沿斜面拉力F的数值也随之变大,但始终小于物体的重力,因此使用斜面可以省力,并且斜面长度相同时,斜面高度越低越省力;
②要减小斜面的倾斜程度,木块A应向右移动.
③盘山公路是斜面应用的一个很好的例子.
故答案为:(1)静止;二力平衡;(2)匀速;①能;省力;②右;③盘山公路.
【分析】(1)根据二力平衡的特点得出木块的重力;
(2)只有用弹簧测力计沿着斜面把木块匀速拉上去时,才能得到比较准确的拉力;
①分析表格中的数据,分析拉力的大小变化与斜面倾斜角度的大小变化.
②木块离得斜面底端越远则斜面倾斜程度越小.离得越近,则斜面的倾斜程度越大.
③斜面的应用如盘山公路.
五、综合题
25.如图所示,物体重180N,动滑轮重20N,绳重和摩擦不计.在拉力F的作用下,物体正以0.1m/s的速度匀速上升1m.
求:
(1)拉力F为多大?
(2)拉力做功的功率是多少?
(3)动滑轮的机械效率是多少?
【答案】(1)解:拉力为
答:拉力F为100N;
(2)解:绳子自由端移动的速度为v手=2v物=2×0.1m/s=0.2m/s,
拉力的功率为P===Fv手=100N×0.2m/s=20W;
答:拉力做功的功率是20W;
(3)解:动滑轮的机械效率为:
答:动滑轮的机械效率是90%.
【知识点】动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】(1)不计绳重和摩擦,作用在绳子自由端的拉力是物重和动滑轮重的一半,据此得到拉力;
(2)使用动滑轮时,绳子自由端移动的速度是物体运动速度的2倍;已知拉力和绳子自由端移动的速度,利用公式P=Fv得到拉力的功率;
(3)已知物重和动滑轮重,利用公式得到动滑轮的机械效率.
26.如图所示,滑轮组中动滑轮重力为120N,用该装置将重为480N的重物匀速提升,不计绳重和一切摩擦,则:
(1)人在匀速提升重物时的拉力F为多少牛?
(2)人将重物匀速提升3m的过程做的功为多少焦?
(3)滑轮组的机械效率是多少?
【答案】(1)解:由图知,滑轮组由三段绳子承担物重,所以F=(G+G动)=×(480N+120N)=200N;
答:人在匀速提升重物时的拉力F为200N;
(2)解:由题意知,s=3h=3×3m=9m;
人做的功:W总=Fs=200N×9m=1800J;
答:人将重物匀速提升3m的过程做的功为1800J.
(3)解:所做有用功:W有用=Gh=480N×3m=1440J;
则机械效率:
(3)答:滑轮组的机械效率是80%.
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】(1)不计绳重与摩擦,根据F=
(G+G动)计算拉力的大小;
(2)由s=nh计算出绳端移动的距离,根据W总=Fs得出总功的大小;
(3)根据W有用=h计算出有用功,根据×100%得出机械效率.
1 / 1人教版初中物理八年级下册 第十二章简单机械 12.2滑轮同步训练
一、单选题
1.用动滑轮提升重物,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.可以省距离 B.可以改变力的方向
C.可以改变力的大小 D.提的物体越重,机械效率越低
2.如图所示,甲、乙两个滑轮组通过细绳悬挂在天花板上,用滑轮组匀速提升重为600N的物体时,悬挂甲、乙两滑轮组的细绳所受的拉力分别为F甲、F乙,已知每个滑轮重30N,不计绳重及滑轮轴间的摩擦,则拉力F甲、F乙的大小分别为
A.F甲=630N, F乙=630N B.F甲=900N, F乙=975N
C.F甲=870N, F乙=975N D.F甲=975N, F乙=450N
3.如图所示,动滑轮重为1N,拉力F为5N,则重物G和弹簧测力计的示数为( )
A.G为4N,弹簧测力计的示数为5N
B.G为9N,弹簧测力计的示数为10N
C.G为10N,弹簧测力计的示数为5N
D.G为9N,弹簧测力计的示数为5N
4.用一个动滑轮将重150N的物体匀速提起(动滑轮重、摩擦忽略不计),所用拉力为( )
A.120N B.75N C.240N D.30N
5.小明利用如图所示的简单机械移动物体A时,当沿不同方向分别用F1、F2、F3的力,以不同速度匀速拉动物体时,忽略绳子与滑轮的摩擦,下列说法中正确的是( )
A.F1=F2<F3 B.F1<F2<F3 C.F1>F2>F3 D.F1=F2=F3
6.如图所示,重为100N的物体A,在大小为20N方向向左的水平拉力F的作用下做匀速直线运动,经过3秒,物体A在水平面上向左移动了30cm的距离,滑轮与绳子质量不计,滑轮与绳子之间摩擦不计.则下列结论正确的是( )
A.物体运动的速度为10m/s B.物体与地面之间的摩擦力为20N
C.拉力F的功率为2W D.拉力F做的功是12J
7.如图所示,建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶,动滑轮重为20N,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重,若工人在5s内将绳端匀速向上拉6m,则( )
A.泥桶上升3 m
B.人对绳端的拉力为120N
C.人拉绳的功率为96W
D.缩短拉绳的时间可以提高机械效率
8.如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械自重和摩擦),其中所需动力最小的是( )
A. B.
C. D.
9.现有两个滑轮和一根绳子,先采用如图甲所示的绕制方法组合成滑轮组,拉动绳子让重物匀速提升距离h;再采用如图乙所示的方法重新绕制,同样让重物匀速提升距离h,不计滑轮和绳子重力及各处摩擦,关于两次拉动过程中拉力F1,F2及其做功W1,W2的大小关系,下列判断正确的是( )
A.F1<F2 B.F1=F2 C.W1=W2 D.W1>W2
10.如图所示,规格完全相同的滑轮组用相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组,分别提起重为G1、G2两个物体,比较它们的省力情况和机械效率(不计绳重和摩擦),下列说法正确的是( )
A.若G1=G2,则F1<F2,甲的机械效率较高
B.若G1<G2,则F1>F2,甲的机械效率较高
C.若G1=G2,则F1>F2,乙的机械效率较高
D.若G1<G2,则F1<F2,乙的机械效率较高
11.如图所示是滑轮的两种用法,下列说法正确的是( )
A.甲是定滑轮,使用时可以省力 B.甲是动滑轮,使用时不能省力
C.乙是定滑轮,使用时不能省力 D.乙是动滑轮,使用时可以省力
12.(2018九上·江阴期中)用规格相同的滑轮安装成甲、乙两个滑轮组提升相同重物,如图所示,滑轮与轴的摩擦及绳重忽略不计.甲的机械效率为η1,乙的机械效率为η2,则下列关系正确的是( )
A.F1<F2,η1<η2 B.F1=F2,η1>η2
C.F1>F2,η1=η2 D.F1<F2,η1=η2
13.如图所示,用滑轮组A匀速提升一个钩码,相同的滑轮组B匀速提升两个钩码(已知每个钩码质量相同,且不计绳重和摩擦力),则下列说法中正确的是( )
A.F1>F2,ηA>ηB B.F1>F2,ηA<ηB
C.F1<F2,ηA>ηB D.F1<F2,ηA<ηB
14.(2016八下·深圳期末)如图所示,某工人在10s时间内将重为800N的物体提升2m,已知动滑轮的重为100N,不计绳重和摩擦,则下列计算结果正确的是( )
A.人施加的拉力大小是300N B.绳端移动的距离是6m
C.滑轮组的机械效率是88.9% D.拉力的功率为160W
15.用如图所示的四种机械提起同一重物,不计机械自重和摩擦,最省力的是( )
A. B.
C. D.
16.下图所示的实验操作不正确的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
17.某同学研究定滑轮的使用特点,他每次都匀速提起钩码,研究过程如图所示,请仔细观察图中的操作和测量结果,然后归纳得出初步结论。
比较(a)、(b)两图可知: 。
比较(b)、(c)、(d)三图可知: 。
18.如右图所示,滑轮重1N,悬挂在弹簧秤下端,作用在绳端的拉力F是2N,物体G重100N,则弹簧测力计的示数是 N。 (不计摩擦)
19.小康用如图所示的装置探究用动滑轮匀速提升物体时,绳子自由端的拉力F与所提升物体重力G的关系,在实验过程中,小康将实验数据记录在了表格中。请你认真分析表格中的数据,归纳出拉力F与重力G的关系式是: 。
G/N 1 2 3 4 5 6
G动/N 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8
F/N 0.9 1.4 1.9 2.4 2.9 3.4
20.滑轮组既可以 ,又能改变 .
21.一位初中学生的质量约 kg.用如图所示的两种方法把相同的重物提高相同的高度,甲、乙两图的动滑轮重力相同,不计绳重及机械摩擦,图甲中人的拉力F1 图乙中人的拉力F2(填“大于”、“等于”或“小于”).
三、作图题
22.如图所示,请画出用滑轮组提升水桶的绕绳方法。
23.2013年的五一,小华一家去黄山旅游,在高速公路上车坏了,为了及时把车拖到应急车道,小华想出了一个好的办法,他利用车上的绳子和轮子,完成了这项工作,请你画出拉动汽车最省力的办法.
四、实验题
24.学习了简单机械后,小明了解到斜面也是一种机械,于是他想探究这种机械的特点.
(1)小明用弹簧测力计测木块的重力,如图a所示,测量时应让木块保持 状态,并依据 条件得出木块重力的大小等于弹簧测力计的示数.
(2)他将木块放在如图b所示的斜面上,并用弹簧测力计沿斜面 向上拉木块,收集到下表中的实验数据:
①比较表中木块重力G和拉力F的大小,得出:使用斜面时 (选选填“能”或“不能”)省力;斜面长度相同时,斜面高度越小越 (选填“省力”或“费力”);
②实验时,可以通过移动木块A来改变斜面的倾斜程度,要减小斜面的倾斜程度,木块A要向 (选填“左”或“右”)移;
斜面倾 斜程度 木块重力G/N 斜面 高度h/m 斜面 长S/m 沿斜面拉力F/N
较缓 5 0.2 1 2
较陡 5 0.3 1 2.6
最陡 5 0.4 1 3.2
③请举出应用斜面的一种实例: (写出一种即可)
五、综合题
25.如图所示,物体重180N,动滑轮重20N,绳重和摩擦不计.在拉力F的作用下,物体正以0.1m/s的速度匀速上升1m.
求:
(1)拉力F为多大?
(2)拉力做功的功率是多少?
(3)动滑轮的机械效率是多少?
26.如图所示,滑轮组中动滑轮重力为120N,用该装置将重为480N的重物匀速提升,不计绳重和一切摩擦,则:
(1)人在匀速提升重物时的拉力F为多少牛?
(2)人将重物匀速提升3m的过程做的功为多少焦?
(3)滑轮组的机械效率是多少?
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】A、使用动滑轮省力但费距离,故A错误;
BC、动滑轮实质是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆,使用动滑轮省力但不能改变力的方向,故B错误,C正确;
D、滑轮组的机械效率,动滑轮的重力不变,也就是说额外功不变,增加物体的重力,就可增加有用功占总功的比值,可增大机械效率,故D错误.
故选C.
【分析】(1)知道动滑轮的本质是省力杠杆,可以省力,但不能改变力的方向,并且费距离;
(2)不计绳重和摩擦时,使用动滑轮产生的额外功取决于动滑轮的重力,据此分析.
2.【答案】B
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】挂甲滑轮组的细绳所受的拉力等于两个滑轮的重力加上四段绳子所受的拉力;挂乙滑轮组的细绳所受的拉力等于一个滑轮的重力加上三段绳子所受的拉力.
具体:甲图中,每段绳子的拉力为F1=
挂甲滑轮组的细绳所受的拉力F甲=2G定+4F1=60N+4×210N=900N;
乙图中,每段绳子的拉力为F2=
挂乙滑轮组的细绳所受的拉力F乙=G定+3F2=30N+3×310N=975N.故选B.
【点评】本题考查拉力的计算,关键是对细绳受力的分析,要明确每段绳子所受的拉力大小
3.【答案】D
【知识点】动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】 分析图像可知拉力F大小等于弹簧测力计的示数;
因为2F=G动+G物,所以G物=2F-G动=2×5N-1N=9N;
故选D
【分析】动滑轮特点:动滑轮随着物体一起运动,动滑轮省力,绳子端拉力 。
4.【答案】B
【知识点】动滑轮拉力的计算
【解析】解答:使用动滑轮时,若动滑轮、绳重及摩擦均不计的理想情况下,能省一半的力,即 ,选项A、C、D错误,选项B正确;
故选B。
分析:掌握动滑轮特点:可以省力。
5.【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】由图可知,图中滑轮是定滑轮,定滑轮不能省力,因为物体A匀速运动,所以F1、F2、F3都与物体A受到地面的摩擦力相等,所以三种拉法所用拉力一样大,选项A、B、C错误;选项D正确;
故选D。
【分析】定滑轮不能省力,但可以改变施力方向。
6.【答案】D
【知识点】动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】解:A、物体运动的速度:v===0.1m/s;故A错误;
B、因为作用在动滑轮上绳子的条数为2,所以物体与地面之间的摩擦力f=2F=2×20N=40N;故B错误;
C、自由端F的速度:v′=2v=2×0.1m/s=0.2m/s,则拉力F的功率:P=Fv′=20N×0.2m/s=4W,故C错误;
D、拉力F做的功:W=Pt=4W×3s=12J.故D正确.
故选D.
【分析】(1)已知物体3s通过的距离为30cm,根据v=即可求出物体运动的速度;
(2)当滑轮被水平使用时,此时滑轮克服的就不是物体的重力,而是物体受到的摩擦力.即有几段绳子在拉物体,拉力就是摩擦力的几分之一.
(3)先根据物体运动的速度求出自由端F的速度,直接根据P=Fv即可求出拉力的功率;
(4)直接根据W=Pt即可求出拉力做的功.
7.【答案】C
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】解:
A、由图可知通过动滑轮绳子段数n=3,所以泥桶上升高度h=s=×6m=2m,故A错误;
B、不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重,人拉绳子的力F=(G+G动)=×(220N+20N)=80N,故B错误;
C、拉力做的功W=Fs=80N×6m=480J,
拉力的功率P===96W,故C正确;
D、机械效率是有用功占总功的百分比,与做功时间无关,故D错误.
故选C.
【分析】(1)根据s=3h求出泥桶上升高度;
(2)根据F=(G+G动)求出拉力大小;
(3)根据W=Fs求出拉力做的功,根据P=求出功率;
(4)根据机械效率概念分析判断.
8.【答案】D
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】解:
AB、由图知n=3,不计机械自重和摩擦,F=G,AB图中的拉力相等,等于G;
C、如图,OC:OD=OA:OB=3m:4m=3:4,
∵F×OD=G×OC,
∴F=×G=G,
D、∵不计机械自重和摩擦,
∴Fs=Gh,
∴F=G=G,
由上述分析可知,利用斜面动力最小.
故选D.
【分析】AB、不计机械自重和摩擦,利用F=G求F的大小;
C、求出动力臂和阻力臂的大小关系,利用杠杆平衡条件得出F大小;
D、不计机械自重和摩擦,拉力做的功等于提升物体做的功,据此求出拉力大小;
9.【答案】C
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】解:(1)根据图示可知,绳子股数n1=2和n2=3;
由于动滑轮重相同,重物相同,则F1=G物,F2=G物,
所以,F1>F2;
(2)由W有=Gh可知,W1有=W2有;由W额=G动h可知,额外功W1额=W2额;
根据W总=W有+W额可知:总功W1=W2;
故ABD错误,C正确.
故选C.
【分析】由滑轮组的结构,承担物重的绳子股数n1=2和n2=3;
(1)不计滑轮和绳子重力及各处摩擦,用不同的滑轮组,提升相同的物重,根据F=(G物+G动)分析拉力的大小关系;
(2)根据W有=Gh可知有用功的关系;根据W额=G动h可知额外功的关系;即可根据W总=W有+W额判断总功的关系.
10.【答案】D
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】解:
AC、由题知,滑轮组都是一定一动,动滑轮重力G轮相同,不计绳重和摩擦,拉力F1=
(G+G轮),拉力F2=
(G+G轮),如果物重G1=G2,则拉力F1<F2;
机械效率η=,物重相同、动滑轮重相同,机械效率相同,故AC错;
BD、由题知,滑轮组都是一定一动,动滑轮重力G轮相同,不计绳重和摩擦,拉力F1=
(G1+G轮),拉力F2=
(G2+G轮),如果物重G1<G2,则拉力F1<F2;
如果物重G1<G2,即物重增大,有用功将增大;不计绳重和摩擦,额外功不变,机械效率,所有机械效率将变大,即乙的机械效率高,故B错、D正确.
故选D.
【分析】要判断甲、乙两图的绳子段数来比较省力情况,由于滑轮组相同、绕法不同,并且不计摩擦,则额外功相同,通过比较有用功的大小可比较机械效率的高低.
11.【答案】D
【知识点】动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】解:根据定滑轮和动滑轮的特点可知:甲的轴固定不动,是定滑轮,不省力,但能改变力的方向;乙的轴与物体一起移动,是动滑轮,能省一半的力,但不能改变力的方向.
故选D.
【分析】定滑轮是指轴固定不动的滑轮,不省力,但能改变力的方向.动滑轮是轴与物体一起移动的滑轮,能省一半的力,但不能改变力的方向.
12.【答案】D
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】解:不计绳重及摩擦,
∵拉力F=(G物+G动),n1=3,n2=2,
∴绳子受的拉力:
F1=(G物+G动),F2=(G物+G动),
∴F1<F2,故BC不正确;
∵动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同,W额=G动h,W有用=G物h,
∴利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,总功相同,
∴滑轮组的机械效率相同,故A不正确,D正确.
故选D.
【分析】由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n,不计绳重及摩擦,根据F=(G物+G动)比较两者拉力的大小;把相同的重物匀速提升相同的高度,做的有用功相同,做额外功相同,而总功等于有用功加上额外功,根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系.
13.【答案】D
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】解:拉力F1=,拉力=,所以F1<F2,
根据公式η=可知,提升的物体越重,做的有用功越多,额外功不变,所以机械效率越高.
滑轮组B提升的物体重力大,所以ηA<ηB.
故选D.
【分析】已知动滑轮上有三段绳子,拉力是钩码和动滑轮重的,提升物体的重力增加后,根据机械效率公式,可知机械效率的大小变化情况.
14.【答案】C
【知识点】功率的计算;滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】解:
由图通过动滑轮绳子的段数n=2,
A、不计绳重和摩擦,绳子自由端的拉力:
F= (G+G动)= ×(800N+100N)=450N,故A错误;
B、绳子自由端的距离:s=nh=2×2m=4m,故B错误;
C、滑轮组的机械效率:
η= ×100%= ×100%= ×100%= ≈88.9%,故C正确;
D、拉力的功率:
P= = = =180W,故D错误.
故选C.
【分析】(1)根据F= (G+G动)计算绳子自由端的拉力;(2)由s=nh计算绳子自由端的距离;(3)根据η= = = 计算滑轮组的机械效率;(4)由P= 计算拉力功率.
15.【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】解:A、定滑轮实质是等臂杠杆,只改变力的方向,不改变力的大小.
B、动力力臂小于阻力力臂,所以是费力杠杆.
C、吊动滑轮的为2股绳子,拉力为物重的二分之一;
D、吊动滑轮的为3股绳子,拉力为物重的三分之一,所以最省力.
故选D.
【分析】根据杠杆平衡条件来分析A、B,A是等臂杠杆,不省力不费力;B是费力杠杆,不省力.根据滑轮组来分析C,D.C吊动滑轮的为2股绳子,D吊动滑轮的为3股绳子,比C省力.
16.【答案】B
【知识点】体积的测量;常见实验操作;天平的使用及读数
【解析】【分析】A.取用液体的方法;B.天平使用注意事项;C.闻气体的方法;D.量筒如何读数.
【解答】A.取用液体药品时应注意①瓶塞倒放,②标签对准手心,③瓶口紧靠试管口,故A正确;
B.用托盘天平称里固体药品时,应把砝码放在右盘,药品放在左盘,放B错误;
C.化学实验中,有些气体具有刺激性,闻气体气味时,要用手扇闻,使少量气体飘进鼻孔,故C正确
D.测量液体时,量筒必须放平,视线要与量筒内液体的凹型液面中央最低处保持水平,再读出液体的体积,故D正确
由于题目要求选出不正确的,故答案为:B
17.【答案】使用定滑轮不能省力,但可以改变拉力的方向;使用定滑轮提起重物,沿不同方向的拉力大小都相等。
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】由图可知,几个滑轮都是定滑轮,弹簧秤的拉力方向不同;
结合(a)、(b)两图可知:使用定滑轮和不使用定滑轮时,拉力的大小相同,即使用定滑轮不能够省力,但可以改变拉力的方向;
由(b)、(c)、(d)三图可知,当使用定滑轮时,虽然拉力的方向不同,但拉力的大小都相同,所以使用定滑轮不能够省力,但可以改变拉力的方向。
【分析】知道定滑轮实质是等臂杠杆,不省力也不费力,但可以改变作用力方向。
18.【答案】5
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】图中滑轮为定滑轮,根据定滑轮工作特点可得:F=2N,以定滑轮为对象去进行受力分析如图.
根据此时物体处于静止状态,弹簧测力计向上拉力F拉和滑轮受到的向下拉力F+F+G轮平衡.即F拉=2F,所以有F拉=2F+G轮="4N+1N=5N"
【分析】本题考查了1、平衡状态下对物体进行受力分析,2、二力平衡条件中的互为平衡的两个力大小相等的知识的运用。
19.【答案】F=0.5G+0.4N
【知识点】动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】认真分析表格中的数据可得:
①当G为1N,G动为0.8N时,F为0.9N.符合的数学关系式:2×0.9=0.8+1;
②当G为2N,G动为0.8N时,F为1.4N.符合的数学关系式:2×1.4=0.8+2;
③当G为3N,G动为0.8N时,F为1.9N.符合的数学关系式:2×1.9=0.8+3;
以此类推④⑤⑥:可得到力F与重力G的关系式是:F=(G+G动)/2, 即F=0.5G+0.4N
【分析】动滑轮的特点。
20.【答案】省力;力的方向
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】使用定滑轮可以改变力的方向,使用动滑轮可以省力,滑轮组是由定滑轮和动滑轮组合而成,既可以改变力的方向又可以省力.
故答案为:省力;力的方向.
【分析】根据滑轮组的特点即可解答.
21.【答案】50;大于
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】解:(1)中学生的质量约为50kg;
(2)图甲有两段绳子承担总重G,所以拉力F1=G,图乙有三段绳子承担总重G,所以拉力F2=G;
即图甲中人的拉力F1大于图乙中人的拉力F2;
故答案为:50,大于.
【分析】(1)根据生活经验估测人的质量;
(2)滑轮组提升物体时,如果有n段绳子承担着物体和动滑轮的总重G,则绳子自由端所用力的大小等于G的.
22.【答案】如图:
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】根据图示可知,拉力的方向向上,先画出最后从绳子上引出的绳子,然后绕过下面的动滑轮再向上绕到定滑轮上,最后固定在动滑轮上的挂钩上,如图所示:
【分析】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。
23.【答案】【解答】解:当绳子从动滑轮绕起时,承担拉力的绳子的段数最多,用起来最省力.此题中由三段绳子承担物体的阻力.如图所示.
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】要解决此题,需要知道滑轮组的绕线方法.可以从定滑轮或动滑轮绕起.要知道从动滑轮绕起比从定滑轮绕起多中间一根绕线承担物重,更省力.
24.【答案】(1)静止;二力平衡
(2)匀速;能;省力;右;盘山公路
【知识点】轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】解:(1)木块静止,其受到的重力和拉力是平衡力,木块重力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)①由表中数据可知,斜面的倾角变大,则沿斜面拉力F的数值也随之变大,但始终小于物体的重力,因此使用斜面可以省力,并且斜面长度相同时,斜面高度越低越省力;
②要减小斜面的倾斜程度,木块A应向右移动.
③盘山公路是斜面应用的一个很好的例子.
故答案为:(1)静止;二力平衡;(2)匀速;①能;省力;②右;③盘山公路.
【分析】(1)根据二力平衡的特点得出木块的重力;
(2)只有用弹簧测力计沿着斜面把木块匀速拉上去时,才能得到比较准确的拉力;
①分析表格中的数据,分析拉力的大小变化与斜面倾斜角度的大小变化.
②木块离得斜面底端越远则斜面倾斜程度越小.离得越近,则斜面的倾斜程度越大.
③斜面的应用如盘山公路.
25.【答案】(1)解:拉力为
答:拉力F为100N;
(2)解:绳子自由端移动的速度为v手=2v物=2×0.1m/s=0.2m/s,
拉力的功率为P===Fv手=100N×0.2m/s=20W;
答:拉力做功的功率是20W;
(3)解:动滑轮的机械效率为:
答:动滑轮的机械效率是90%.
【知识点】动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】(1)不计绳重和摩擦,作用在绳子自由端的拉力是物重和动滑轮重的一半,据此得到拉力;
(2)使用动滑轮时,绳子自由端移动的速度是物体运动速度的2倍;已知拉力和绳子自由端移动的速度,利用公式P=Fv得到拉力的功率;
(3)已知物重和动滑轮重,利用公式得到动滑轮的机械效率.
26.【答案】(1)解:由图知,滑轮组由三段绳子承担物重,所以F=(G+G动)=×(480N+120N)=200N;
答:人在匀速提升重物时的拉力F为200N;
(2)解:由题意知,s=3h=3×3m=9m;
人做的功:W总=Fs=200N×9m=1800J;
答:人将重物匀速提升3m的过程做的功为1800J.
(3)解:所做有用功:W有用=Gh=480N×3m=1440J;
则机械效率:
(3)答:滑轮组的机械效率是80%.
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】(1)不计绳重与摩擦,根据F=
(G+G动)计算拉力的大小;
(2)由s=nh计算出绳端移动的距离,根据W总=Fs得出总功的大小;
(3)根据W有用=h计算出有用功,根据×100%得出机械效率.
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