《9.6 制作简易升降机》同步练习-2024-2025学年第二学期北师大版八年级下册
一.选择题(共10小题)
1.在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时,同学们提出了下列猜想小明同学设计了如图所示的两个滑轮组,进行对比实验来验证提出的猜想,则该实验验证的猜想是( )
A.滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关
B.滑轮组机械效率高低可能与被提升的物重有关
C.滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关
D.滑轮组机械效率高低可能与承重绳子股数有关
2.如图,利用动滑轮匀速提升重物,以下做法可以提高动滑轮机械效率的是( )
A.增大重物上升高度
B.适当增加重物重力
C.增大提升重物的速度
D.换用质量更大的动滑轮
3.为了研究机械效率与哪些因素有关,小明同学提出两个猜想:猜想一:机械效率是否与G物有关;猜想二:机械效率是否与G动有关。为了验证猜想,小明先用如图甲所示的装置不断改变G物,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,计算并绘出η与G物关系如图乙(a)所示;然后换另一个不同重量的动滑轮,不断改变G物,计算并绘出η与G物关系如图乙(b)所示。根据图象他( )
A.只能验证猜想一
B.只能验证猜想二
C.既不能验证猜想一,也不能验证猜想二
D.既能验证猜想一,也能验证猜想二
4.如图所示是古代人利用滑轮打水的场景。井架上安装一个滑轮,绕过滑轮的绳索一端悬吊水桶,当人用力向下拉动绳索的另一端,即可让水桶上升。以下方法能提高滑轮提水的机械效率的是( )
A.减小滑轮的质量 B.增大拉绳的速度
C.增大桶内的水量 D.增大水桶的重力
5.用一个滑轮组把同一个物体匀速提升同样的高度,经过改进提高机械效率后,则( )
A.有用功减少,总功增多
B.有用功不变,总功减少
C.功率变大,机械做功更多
D.机械做功加快
6.如图所示,在探究“斜面的机械效率”实验中,以下说法错误的是( )
A.利用斜面提升物体,既可以省力,又可以省功
B.用弹簧测力计沿着斜面向上拉木块时,应尽量匀速
C.本实验中,用小车替代木块,可提高斜面的机械效率
D.斜面的倾斜程度越小,所需的拉力越小
7.小明在“探究杠杆的机械效率与哪些因素有关”时,猜想I:可能与悬挂重物的位置有关;猜想Ⅱ:可能与物体的质量有关,为此设计了以下三个方案:①在A处悬挂质量不同的钩码,②在A、B两处悬挂质量不同的钩码,③在A、B两处悬挂质量相同的钩码。下列说法正确的是( )
A.①方案能探究猜想I B.②方案能探究猜想I
C.②方案能探究猜想II D.③方案能探究猜想I
8.如图所示,一根均匀的细木棒可绕O点无摩擦转动,OA=AB=BC=CD,对杠杆施加力F,将挂在A点重为180N的物体匀速提升0.4m。以下说法正确的是( )
A.若在D点施加力F,该杠杆一定为省力杠杆
B.若木棒的机械效率为90%,则木棒的重力为10N
C.若在C点施加竖直向上的力F,提升过程中的F变大
D.若物体从A点移至C点,仍提起0.4m则F做的功变大
9.如图所示,用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度。与提升A相比,提升B的过程滑轮组的机械效率较大。不计绳重与摩擦,则提升B的过程( )
A.额外功较小 B.额外功较大
C.总功较小 D.总功较大
10.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
二.填空题(共6小题)
11.如图所示,用动滑轮匀速提起重为3N的物体,拉力F为2N,物体在10s内上升1m。在此过程中,拉力F做的功为 J,拉力F的功率为 W,该装置的机械效率为 。
12.为了研究滑轮组的机械效率,小红分别用如图所示的(甲)、(乙)两个滑轮组,在100s内将重为400N的物体G匀速提升10m,每个滑轮的重均为20N,不计绳重及摩擦,此过程中F甲做的功 (选填“>”、“=”或“<”)F乙做的功,F甲做功的功率为 W,甲的机械效率 (选填“>”、“=”或“<”)乙的机械效率。
13.如图,辘轭是一种汲水工具,通过转动摇把使绳子在轴筒上叠绕,将水桶提起。使用该装置 省功;将桶中的水尽量装满一些, 提高该装置的机械效率;若以更快的速度提升水桶, 提高该装置的机械效率。(以上均选填“能/不能”)
14.如图所示,装修工人用动滑轮匀速提起重400N的货物,绳子拉力F为250N,物体10s内上升2m。在此过程中,拉力F的功率为 W。若增大货物质量,则该动滑轮的机械效率将 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
15.小金用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时竖直向上拉动杠杆,使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升(支点和杠杆的摩擦不计)。问:
(1)重为5N的钩码挂在A点时,人的拉力F为2.5N,钩码上升0.15m时,动力作用点C上升0.5m,此时机械效率η1为 ;
(2)小金为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,仍用该实验装置,将钩码移到B点,再次缓慢提升杠杆使动力作用点C仍然上升0.5m,拉力变为4N,钩码上升0.3m。实验测得,此时的机械效率η (选填“>”“<”或“=”)η1。请你进一步分析,简述此过程中杠杆效率变化的原因 。
16.小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率,杠杆的质量分布均匀,右端固定在O点,杠杆可绕O点在竖直平面内转动;
(1)物体的重力为4.5N,弹簧测力计的示数为2N,钩码挂在A处上升的高度h为0.1m,测力计竖直向上移动的距离s为0.3m,此时杠杆的机械效率为 ;忽略杠杆转动轴的摩擦,杠杆自重为 N。
(2)若保持弹簧测力计作用在B点的位置不变,将物体从A点移到C点,并将钩码缓慢提升相同的高度,则杠杆的机械效率η2 η1(选填“>”、“<”或“=”)。
三.实验探究题(共1小题)
17.图甲是“再探动滑轮”的实验,用弹簧测力计竖直向上拉动绳子自由端,将重为3N的钩码从A位置匀速提升到B位置,同时弹簧测力计从图中的A'位置上升到B'位置,在这个过程中,弹簧测力计的示数如图乙所示:
(1)该过程中所做的总功为 J,动滑轮的机械效率为 %;
(2)增加钩码的数量,并将其提升相同高度,克服动滑轮的重力所做的额外功将 (选填“减小”、“不变”或“增大”,下同),机械效率将 。以下三种提高效率的方法中,方法 与(2)同理。
方法一:鼓励人们“拼车”出行
方法二:用新材料减轻汽车重力
方法三:汽车保持良好的润滑
四.解答题(共1小题)
18.如图,吊车在建筑工地进行作业时,由支腿将吊车撑起并脱离地面,吊臂上的滑轮组在1s内,将重为9×103N的建筑材料沿竖直方向匀速提升1m,滑轮组上钢丝绳自由端受到的拉力F为5×103N。
(1)支腿做成“”形而非“”形的作用是: ;
(2)求钢丝绳自由端的移动速度;
(3)求拉力F的功率和滑轮组的机械效率。
《9.6 制作简易升降机》同步练习-2024-2025学年第二学期北师大版八年级下册
参考答案与试题解析
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B B D C B A D D D C
一.选择题(共10小题)
1.在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时,同学们提出了下列猜想小明同学设计了如图所示的两个滑轮组,进行对比实验来验证提出的猜想,则该实验验证的猜想是( )
A.滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关
B.滑轮组机械效率高低可能与被提升的物重有关
C.滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关
D.滑轮组机械效率高低可能与承重绳子股数有关
【解答】解:由图示滑轮组可知,两滑轮组绳子段数相同,动滑轮重相同,提升高度也相同,只有被提升物体的重力不同;根据控制变量法可知,该实验装置探究的是滑轮组的机械效率与被提升物体的重力的关系。
故选:B。
2.如图,利用动滑轮匀速提升重物,以下做法可以提高动滑轮机械效率的是( )
A.增大重物上升高度
B.适当增加重物重力
C.增大提升重物的速度
D.换用质量更大的动滑轮
【解答】解:AC、动滑轮机械效率的高低与重物上升的高度和上升的速度无关,故AC不符合题意;
B、动滑轮重力不变,所以额外功不变;如果增加重物重力,有用功会增大,有用功在总功中所占的比例将增大,机械效率会增大,故B符合题意;
D、换用质量更大的动滑轮,额外功增加,有用功在总功中所占的比例将减小,机械效率降低,故D不符合题意。
故选:B。
3.为了研究机械效率与哪些因素有关,小明同学提出两个猜想:猜想一:机械效率是否与G物有关;猜想二:机械效率是否与G动有关。为了验证猜想,小明先用如图甲所示的装置不断改变G物,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,计算并绘出η与G物关系如图乙(a)所示;然后换另一个不同重量的动滑轮,不断改变G物,计算并绘出η与G物关系如图乙(b)所示。根据图象他( )
A.只能验证猜想一
B.只能验证猜想二
C.既不能验证猜想一,也不能验证猜想二
D.既能验证猜想一,也能验证猜想二
【解答】解:
由图(a)或者图(b)可知,当甲图中动滑轮的重力一定时,都有滑轮组的机械效率随提升物体重力的增大而增大,故可以验证猜想一;
在图(a)和图(b)中,提升物体的重力相同时,动滑轮的重力不同,滑轮组的机械效率不同,故可以验证猜想二。
综上可知,ABC选项错误、D正确。
故选:D。
4.如图所示是古代人利用滑轮打水的场景。井架上安装一个滑轮,绕过滑轮的绳索一端悬吊水桶,当人用力向下拉动绳索的另一端,即可让水桶上升。以下方法能提高滑轮提水的机械效率的是( )
A.减小滑轮的质量 B.增大拉绳的速度
C.增大桶内的水量 D.增大水桶的重力
【解答】解:A.图中滑轮为定滑轮,提水过程中,没有对滑轮做功,故减小滑轮的质量,无法改变滑轮提水的机械效率,故A不正确;
B.机械效率与拉绳的速度无关,故B不正确;
C.增大桶内的水量,提升的水的高度不变时,做的有用功变大,额外功不变,由
可得,此时机械效率变大,故C正确;
D.增大水桶的重力,提升的水的高度不变时,做的有用功不变,额外功变大,由
可得,此时机械效率变小,故D不正确。
故选:C。
5.用一个滑轮组把同一个物体匀速提升同样的高度,经过改进提高机械效率后,则( )
A.有用功减少,总功增多
B.有用功不变,总功减少
C.功率变大,机械做功更多
D.机械做功加快
【解答】解:用一个滑轮组把同一个物体匀速提升同样的高度,经过改进提高机械效率后,则:
AB.把同一物体匀速提升同样的高度,由W有=Gh可知,前后两次做的有用功不变,一个滑轮组经改进后提高了机械效率,是因为额外功减少了,总功减少了,故A不符合题意,B符合题意;
C.功率大指机械做功快,功率大、机械做功多少都跟机械效率没有直接的关系,故C不符合题意;
D.机械效率高指有用功在总功中占的比值大,机械做功快指机械功率大,机械效率和机械功率没有直接的关系,故D不符合题意。
故选:B。
6.如图所示,在探究“斜面的机械效率”实验中,以下说法错误的是( )
A.利用斜面提升物体,既可以省力,又可以省功
B.用弹簧测力计沿着斜面向上拉木块时,应尽量匀速
C.本实验中,用小车替代木块,可提高斜面的机械效率
D.斜面的倾斜程度越小,所需的拉力越小
【解答】解:A、使用机械对物体做功时,由于机械不可避免的做额外功,所以任何机械都不能省功,故A错误;
B、为了使弹簧测力计的示数稳定,测量准确,应使物体做匀速直线运动,故B正确;
C、实验中,用小车替代木块,小车受到摩擦力小于木块受到的摩擦力,运动距离一定时,克服摩擦力做的功减小,即额外功减小,斜面的机械效率增大,故C正确;
D、在物体的重力和斜面的粗糙程度一定时,斜面的倾斜程度越小,所需的拉力越小,故D正确。
故选:A。
7.小明在“探究杠杆的机械效率与哪些因素有关”时,猜想I:可能与悬挂重物的位置有关;猜想Ⅱ:可能与物体的质量有关,为此设计了以下三个方案:①在A处悬挂质量不同的钩码,②在A、B两处悬挂质量不同的钩码,③在A、B两处悬挂质量相同的钩码。下列说法正确的是( )
A.①方案能探究猜想I B.②方案能探究猜想I
C.②方案能探究猜想II D.③方案能探究猜想I
【解答】解:探究杠杆的机械效率与哪些因素有关时,若探究杠杆的机械效率与悬挂重物位置是否有关,需控制物体的质量不变,所挂位置发生变化,因此③方案能探究猜想I;
若探究杠杆的机械效率与物体质量是否有关,需控制所挂物体的位置不变,物体的质量发生变化,因此②方案不能探究猜想I。
故选:D。
8.如图所示,一根均匀的细木棒可绕O点无摩擦转动,OA=AB=BC=CD,对杠杆施加力F,将挂在A点重为180N的物体匀速提升0.4m。以下说法正确的是( )
A.若在D点施加力F,该杠杆一定为省力杠杆
B.若木棒的机械效率为90%,则木棒的重力为10N
C.若在C点施加竖直向上的力F,提升过程中的F变大
D.若物体从A点移至C点,仍提起0.4m则F做的功变大
【解答】解:A.若在D点施加力F,没有确定力F的方向,不能确定该杠杆一定是省力杠杆,故A错误,不符合题意;
B.若木棒的机械效率为90%,没有确定力的方向和力的作用点,不能得出木棒的重力为10N,故B错误,不符合题意;
C.若在C点施加竖直向上的力F,提升过程中,动力臂与阻力臂的比值不变,根据杠杆的平衡条件,力F不变,故C错误,不符合题意;
D.若物体从A点移至C点,仍提起0.4m,阻力不变,阻力臂变大,则需要的动力F变大,由W=Fs可知,F做的功变大,故D正确,符合题意。
故选:D。
9.如图所示,用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度。与提升A相比,提升B的过程滑轮组的机械效率较大。不计绳重与摩擦,则提升B的过程( )
A.额外功较小 B.额外功较大
C.总功较小 D.总功较大
【解答】解:AB、由题知,提起两物体所用的滑轮组相同,将物体提升相同的高度,不计绳重和摩擦,克服动滑轮重力所做的功是额外功,由W额=G动h知,提升A和B所做额外功相同,故A、B错误;
CD、不计绳重与摩擦的影响,滑轮组的机械效率:η,额外功相同,提升B物体时滑轮组的机械效率较大,所以提升B物体所做的有用功较大,其总功较大,故C错误、D正确。
故选:D。
10.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
【解答】解:CD、拉力做的额外功:W额=fs=50N×4m=200J;
拉力做的总功W总=W有用+W额,
因为斜面的机械效η,
所以拉力做的有用功(克服物重做的有用功):
W有用W额200J=800J;
拉力做的总功W总=W有用+W额=800J+200J=1000J,故C正确、D错误;
A、由W=Fs得拉力:F250N,故A错误;
B、由W=Gh得物体重力:G4000N,故B错误。
故选:C。
二.填空题(共6小题)
11.如图所示,用动滑轮匀速提起重为3N的物体,拉力F为2N,物体在10s内上升1m。在此过程中,拉力F做的功为 4 J,拉力F的功率为 0.4 W,该装置的机械效率为 75% 。
【解答】解:由图可知,动滑轮绳子的有效股数为2,则绳端移动的距离:s=2h=2×1m=2m,
拉力做的总功:W总=Fs=2N×2m=4J,
拉力F的功率:P0.4W;
动滑轮的机械效率:η100%=75%。
故答案为:4;0.4;75%。
12.为了研究滑轮组的机械效率,小红分别用如图所示的(甲)、(乙)两个滑轮组,在100s内将重为400N的物体G匀速提升10m,每个滑轮的重均为20N,不计绳重及摩擦,此过程中F甲做的功 = (选填“>”、“=”或“<”)F乙做的功,F甲做功的功率为 42 W,甲的机械效率 = (选填“>”、“=”或“<”)乙的机械效率。
【解答】解:(1)不计绳重及摩擦,拉力做的功:W总=W有+W额=G物h+G动h,甲、乙两图物体重力G物相等,动滑轮重力G动相等,提升物体高度h相等,所以做功相等;
(2)如图甲所示,绳子有效段数2段,物体提升高度10m,绳子自由端移动距离为20m,移动速度为20m÷100s=0.2m/s,拉力F甲(G物+G动)(400N+20N)=210N,所以功率P甲F甲v=210N×0.2m/s=42W;
(3)不计绳重及摩擦,拉力做的功:W总=G物h+G动h,W有=G物h,甲、乙两图中有用功和总功都相等,由可得甲、乙机械效率相等。
故答案为:=;42;=。
13.如图,辘轭是一种汲水工具,通过转动摇把使绳子在轴筒上叠绕,将水桶提起。使用该装置 不能 省功;将桶中的水尽量装满一些, 能 提高该装置的机械效率;若以更快的速度提升水桶, 不能 提高该装置的机械效率。(以上均选填“能/不能”)
【解答】解:辘轳从井中汲水时相当于一个轮轴,可以省力,但不能省功;取水时克服水重做的功是有用功,克服桶重做的功是额外功,将桶中的水尽量装满一些,能提高机械效率。若以更快的速度提升水桶,不能提高该装置的机械效率。
故答案为:不能;能;不能。
14.如图所示,装修工人用动滑轮匀速提起重400N的货物,绳子拉力F为250N,物体10s内上升2m。在此过程中,拉力F的功率为 100 W。若增大货物质量,则该动滑轮的机械效率将 增大 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
【解答】解:由图可知,动滑轮绳子的有效股数为2,则绳端移动的距离:s=2h=2×2m=4m,
拉力做的总功:W总=Fs=250N×4m=1000J,
拉力F的功率:P100W;
提升更重的物体,由W有=Gh可知,提升相同高度时,有用功W有增大,额外功W额外几乎不变,由可知,机械效率增大。
故答案为:100;增大。
15.小金用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时竖直向上拉动杠杆,使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升(支点和杠杆的摩擦不计)。问:
(1)重为5N的钩码挂在A点时,人的拉力F为2.5N,钩码上升0.15m时,动力作用点C上升0.5m,此时机械效率η1为 60% ;
(2)小金为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,仍用该实验装置,将钩码移到B点,再次缓慢提升杠杆使动力作用点C仍然上升0.5m,拉力变为4N,钩码上升0.3m。实验测得,此时的机械效率η > (选填“>”“<”或“=”)η1。请你进一步分析,简述此过程中杠杆效率变化的原因 额外功不变,有用功变大,总功变大,额外功所占比例减小,有用功所占比例变大 。
【解答】解:(1)有用功:W有用=Gh=5N×0.15m=0.75J;
总功:W总=Fs=2.5N×0.5m=1.25J,
机械效率:η100%100%=60%;
(2)钩码的悬挂点在A点时,由于杠杆的重力会阻碍杠杆转动,
则由杠杆的平衡条件得:G OA+G杠杆 OC=F OC;
悬挂点移至B点时,由杠杆的平衡条件得G OB+G杠杆 OC=F′ OC,
观察比较可知,悬挂点移至B点时,OB>OA,即钩码重力的力臂变大,所以拉力F也变大;
此时由于杠杆的机械效率:η;
因为杠杆升高的高度不变,所以克服杠杆自重所做的额外功不变(即W额=G杠杆 h杠杆不变);由于悬挂点B更接近支点,所以钩码提升的高度变大,根据W有用=Gh可知,有用功变大;
从上面η的表达式可知:W有用变大、W额不变,所以分母变小,η就变大;即η>η1。
故答案为:(1)60%;(2)>;额外功不变,有用功变大,总功变大,额外功所占比例减小,有用功所占比例变大。
16.小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率,杠杆的质量分布均匀,右端固定在O点,杠杆可绕O点在竖直平面内转动;
(1)物体的重力为4.5N,弹簧测力计的示数为2N,钩码挂在A处上升的高度h为0.1m,测力计竖直向上移动的距离s为0.3m,此时杠杆的机械效率为 75% ;忽略杠杆转动轴的摩擦,杠杆自重为 1 N。
(2)若保持弹簧测力计作用在B点的位置不变,将物体从A点移到C点,并将钩码缓慢提升相同的高度,则杠杆的机械效率η2 > η1(选填“>”、“<”或“=”)。
【解答】解:(1)在实验过程中,有用功是:W有=Gh=4.5N×0.1m=0.45J,
总功是:W总=Fs=2N×0.3m=0.6J,
所以杠杆的机械效率是:η100%=75%;
杠杆的质量分布均匀,重心在中点,则重心上升的高度为拉力移动距离的一半,即H=0.15m;
杠杆提升钩码时,对钩码做有用功,忽略杠杆转动轴的摩擦,克服杠杆重做额外功,并且W有+W额=W总;
W额=W总﹣W有=0.6J﹣0.45J=0.15J;
杠杆自重G01N。
(2)钩码从A点到C点,钩码还升高相同的高度,有用功不变;
杠杆上旋的角度减小,杠杆升高的距离h变小,克服杠杆重力所做的额外功变小,所以额外功与有用功的比值将减小;
因为Gh1+G杠h变小,即总功变小,有用功不变,所以η增大。
故答案为:(1)75%;1;(2)>。
三.实验探究题(共1小题)
17.图甲是“再探动滑轮”的实验,用弹簧测力计竖直向上拉动绳子自由端,将重为3N的钩码从A位置匀速提升到B位置,同时弹簧测力计从图中的A'位置上升到B'位置,在这个过程中,弹簧测力计的示数如图乙所示:
(1)该过程中所做的总功为 0.4 J,动滑轮的机械效率为 75 %;
(2)增加钩码的数量,并将其提升相同高度,克服动滑轮的重力所做的额外功将 不变 (选填“减小”、“不变”或“增大”,下同),机械效率将 增大 。以下三种提高效率的方法中,方法 一 与(2)同理。
方法一:鼓励人们“拼车”出行
方法二:用新材料减轻汽车重力
方法三:汽车保持良好的润滑
【解答】解:(1)弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2N,即拉力F=2N,图中刻度尺的分度值为1cm,弹簧测力计移动的距离为:
s=45.0cm﹣25.0cm=20.0cm=0.2m;
则该过程中所做的总功为:
W总=Fs=2N×0.2m=0.4J;
物体升高的距离:
h=10.0cm=0.1m;
则该过程中做的有用功为:
W有=Gh=3N×0.1m=0.3J,
动滑轮的机械效率为:
;
(2)无论钩码数量增加与否,只要动滑轮的重力不变,克服其重力所做的额外功就不变;由于增加钩码的数量,提升相同的高度,所做的有用功增大,由,可知,机械效率增大;
由上可知,同一动滑轮,额外功相同,增加提升物体的重力可提高机械效率,即是通过增大有用功来提高机械效率的;
方法一:鼓励人们“拼车”出行,使汽车尽量装满人员,是在额外功相同时,人越多,有用功越多,机械效率越高,故方法一符合题意;
方法二:汽车制造厂用新材料减轻汽车重量,是通过减小额外功来增加机械效率的,故方法二不符合题意。
方法三:经常给汽车做保养,保持良好的润滑,提高滑轮组机械效率的方法是通过减小摩擦(减小额外功)来增大机械效率的,故方法三不符合题意。
综上所述,与(2)中提高机械效率方法相同的是方法一。
故答案为:(1)0.4;75;(2)不变;增大;一。
四.解答题(共1小题)
18.如图,吊车在建筑工地进行作业时,由支腿将吊车撑起并脱离地面,吊臂上的滑轮组在1s内,将重为9×103N的建筑材料沿竖直方向匀速提升1m,滑轮组上钢丝绳自由端受到的拉力F为5×103N。
(1)支腿做成“”形而非“”形的作用是: 增大受力面积,减小压强 ;
(2)求钢丝绳自由端的移动速度;
(3)求拉力F的功率和滑轮组的机械效率。
【解答】解:(1)支腿做成“”形而非“”形的作用是增大受力面积,减小压强;
(2)在1s内,竖直方向匀速提升1m,由图可知有三段绳子承担物重,s=3h=3×1m=3m,钢丝绳自由端的移动速度v3m/s;
(3)①钢丝绳自由端移动的速度:v=3m/s,
拉力做功的功率:P=Fv=5×103N×3m/s=1.5×104W;
②滑轮组的机械效率:η60%。
答:(1)增大受力面积,减小压强;
(2)钢丝绳自由端的移动速度3m/s;
(3)拉力F的功率和滑轮组的机械效率分别为1.5×104W、60%。
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