9.6测滑轮组的机械效率
一、单选题
1.在如图所示的装置中,每只滑轮质量均相同。两位师傅分别用甲、乙装置,将质量相同的沙袋缓慢提升到四楼,若不计绳重及摩擦,则下列说法正确的是( )
A.甲比乙更省力
B.甲做的额外功更多
C.与甲相比乙的优点是可以改变力的方向
D.乙滑轮组的机械效率更高
2.如图,将物体匀速从斜面底端拉到顶端,斜面长s为4m、斜面高h为2m,拉力F沿斜面向上,物体受到斜面的摩擦力f为50N,机械效率η为80%,下列说法正确的是( )
A.拉力F为50N B.物体重为250N
C.拉力F做的总功为1000J D.克服物重做的有用功为200J
3.如图所示,工人用10s 时间,沿斜面把一箱货物从底端匀速拉到顶端,拉力为400N,此斜面长为5m、高为1m,货物质量为160kg,(g取10N/kg),下列说法错误的是( )
A.拉动过程中拉力做功 2000J B.货物受到的摩擦力大小为80N
C.此过程中,拉力的功率为160W D.拉动过程中此斜面的机械效率是 80%
4.下列关于机械效率的说法中,正确的是
A.做功多的机械,机械效率一定高 B.越省力的机械,机械效率越高
C.使用机械的目的是为了提高机械效率 D.使用任何机械,它的机械效率都小于1
5.关于简单机械,下列说法正确的是( )
A.功的原理只适用于杠杆和滑轮
B.给滑轮的轮和轴之间滴加润滑油能提高滑轮组的机械效率
C.汽车方向盘是一个轮轴,其本质是一个等臂杠杆
D.不论是定滑轮还是动滑轮,其轮心都相当于杠杆的支点
6.关于热机的效率,下列说法正确的是( )
A.热机做的有用功越多,热机的效率就越高
B.热机的功率越大,热机的效率就越高
C.热机消耗的燃料少,热机的效率就越高
D.以上说法都不对
7.在实施乡村振兴,加快建设现代农业产业过程中,工人师傅常用如图所示的简易滑轮组提升建筑材料。在某次提升重物时。工人用250N的拉力将重为400N的物体在20s内匀速提升4m。如果不计绳重及摩擦阻力的影响,下列分析和计算正确的是( )
A.上端的定滑轮可以省力
B.该过程中工人做的总功为1000J
C.工人师傅拉力做功的功率为200W
D.加大提升建筑材料的质量,滑轮组的机械效率增大
8.用如图所示的滑轮组提升重物时,重800N的物体在10s内匀速上升了1m。已知拉绳子的力F为500N,则提升重物的过程中( )
A.绳子自由端被拉下3m
B.拉力做的功是1000J
C.滑轮组的机械效率是90%
D.拉力F的功率是80W
9.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,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%
10.我们学过速度、压强、机械效率、功率等许多物理知识,下面有关它们的说法错误的是
A.速度是描述物体运动快慢的
B.压强是描述压力的作用效果的
C.功率是描述物体做功快慢的
D.机械效率是描述物体做功多少的
二、填空题
11.如图所示,一名体重为500N的同学用滑轮组竖直提升800N的物体A,将物体A提升4m的过程中,绳子自由端移动的速度为0.1m/s,该同学对绳子的拉力F为300N,不计摩擦和绳重。则此过程中该同学做的有用功为 J,该同学拉力F做功的功率为 W,动滑轮的重为 N。
请你写出一个提高该滑轮组机械效率的有效措施: (合理即可)
12.用一个定滑轮匀速提升重为150N的物体,使其升高3m,所用拉力为200N,则有用功等于 J,额外功等于 J,定滑轮的机械效率是 。
13.使用下列不同简单机械移动物体,已知物体重1000N。
(1)用甲图的滑轮组提升,拉力F为400N,物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示。则:反映绳子自由端运动的图线是 (选填“A”或“B”),动滑轮重为 N;(不计绳重和摩擦)
(2)用丙图滑轮组匀速拉动物体时的机械效率为80%,如果物体受到水平地面的摩擦力为160N,拉力F的大小为 N;
(3)如丁图所示,用500N的推力沿斜面向上将物体从斜面底端匀速推至斜面顶端,已知斜面长5m、高1.5m,斜面的机械效率为 。使用斜面可以 (选填“省力”或“省功”)。
14.如图甲所示,小明利用滑轮组提升不同重物,重为500N的小明最大臂力为600N,动滑轮重100N,绳子能承受的最大拉力为800N,随着货物从某个重量增加到最大时,小明绘制了滑轮组的机械效率η和物重G的关系图,如图乙所示,则A、B两点的机械效率为ηA= %、ηB= %。(不计绳重及滑轮轴间的摩擦)
15.用如图甲的滑轮组(不计摩擦)提升物体,重物和绳子自由端的移动情况如图乙所示,反映绳子自由端运动的图线是 (选填“A”或“B”);若提升物体的重力变小,则该滑轮组的机械效率会变 。
16.如图所示,利用轻质滑轮组匀速拉动重为300N的物体,拉力F的大小为25N,若物体和地面之间的摩擦力大小为40N,则A处的拉力大小是 N;滑轮组的机械效率为 。
17.如图所示的甲、乙两套装置,每个滑轮的质量均相等,用它们分别将重力为G1和G2的重物匀速提升一定高度,所用竖直向上的拉力大小分别为F1和F2,忽略绳重和摩擦。若G1=G2,则它们的机械效率η1 η2 (选填“>”、“=”或“<”)。
18.如图所示,物体的重力为100N,用机械效率为60的滑轮组使它沿水平面以0.2m/s速度匀速运动10s,受到的摩擦力为60N,则有用功为 J,拉力F为 N,拉力做功的功率为 W(忽略绳子和滑轮的重力)。
19.某工人用如图所示的装置提升一堆砖。已知每块砖重40N,工人的质量为70kg,他的双脚与地面的接触面积为400(不计绳重和摩擦)。当工人匀速提升20块砖时,此装置的机械效率为80%,则工人对地面的压强为 Pa。在此过程中,砖块上升的速度是0.2m/s,则工人做功的功率是 W。当工人用此装置提升 块砖时,该装置的机械效率最高。(g取10N/kg)
20.如图所示,小华利用斜面拉一重50N的木块到0.3m高处,木块沿斜面向上移动1m,共耗时10s。已知拉力为20N,则小华做的有用功为 J,拉力的功率为 W,斜面的机械效率为 。
三、综合题
21.在一次课外活动中,老师带领同学们到海运码头去参观.看到大型起重机一台挨一台,个个高昂着头.老师指着它们问身边的同学:知道这些“大力士”是根据什么道理制造的吗?“滑轮组呀!”同学们脱口而出.“用它们来钓(吊)鱼怎么样?”大家捧腹大笑.“笑什么啊!”老师越是一本正经,同学们越是笑得前仰后合.
“你们多少也要体谅点儿,它们整天忙碌着,闲暇时钓钓鱼轻松一下难道不应该?”
“应该还是应该,就是太不合算了,也就是说用它们来钓鱼,其机械效率太低了.”小明应答着.
小明同学的说法对吗?请你结合上述情景,对其说法作出评价.
22.如图所示,利用轻质滑轮组拉动水平地面上的物体,使物体以0.1m/s的速度匀速向左运动。已知物体重400N,拉力F=50N,物体和地面之间的摩擦力f=80N。则:
(1)B滑轮的作用是 ;
(2)A处的拉力大小为 N;
(3)滑轮组在10s内做的有用功为 J;滑轮组的机械效率为 。
23.如图为“测量滑轮组机械效率”的实验装置,钩码总重6N(绳重及摩擦不计),若钩码上升0.2m,用时3s。
(1)弹簧测力计向上 拉动时的示数如图为 N;
(2)弹簧测力计拉力做的总功是多少?
(3)弹簧测力计拉力做的总功率是多少?
(4)该滑轮组的机械效率为多大(百分比表示,保留一位小数)?
(5)若增加钩码的个数,该滑轮组的机械效率将 (选填“升高”“不变”或“降低”)。
参考答案:
1.C
2.C
3.C
4.D
5.B
6.D
7.D
8.B
9.D
10.D
11. 3200 30 100 减小动滑轮的重(或增大提升物体的重)
12. 450 150 75%
13. A 200 100 60% 省力
14. 75 90
15. A 小
16. 40 80%
17.=
18. 120 33.3 20
19. 5000 200 30
20. 15 2 75%
21.见解析
22. 改变力的方向 80 80 80%
23. 匀速直线 2.4 1.44 J 0.48 W 83.3% 升高