4 机械效率
1．要提高某机械的机械效率，应该( B )
A．减小外力所移动的距离 B．减小额外功占总功的百分比
C．减小总功 D．减小外力
2．下列关于机械效率的说法错误的是( D )
A．当总功一定时，有用功越多或额外功越少，机械效率越高
B．当有用功一定时，总功越少或额外功越少，机械效率越高
C．当额外功一定时，总功越多或有用功越多，机械效率越高
D．使用机械时，越省力、功率越大，则机械效率大
3．如图所示，用滑轮组将重为12 N的物体匀速提升0.2 m，作用在绳端的拉力F为 5 N，不计绳重和摩擦．利用以上信息不能求解的物理量是( A )
第3题图
A．拉力的功率 B．动滑轮的重力
C．滑轮组的额外功 D．滑轮组的机械效率
4．[2024·哈尔滨]小聪想搬起地面上重350 N的石块，但未搬起；小明用重50 N的动滑轮在6 s内将此石块匀速竖直提升3 m，如图所示(不计绳重和滑轮摩擦)，下列说法不正确的是( D )
第4题图
A．搬石块时，小聪没有对石块做功
B．绳子自由端的拉力为200 N
C．动滑轮的机械效率为87.5%
D．拉力的功率为100 W
5．[2024·宿迁]如图所示的小型起重机，某次吊起重为6×103 N的物体，电动机的拉力为4×103 N，用时20 s，使物体上升了5 m．则通过动滑轮( B )
第5题图
A．做的有用功为6×104 J B．拉力功率为2×103 W
C．做的总功为2×104 J D．机械效率为66.7%
6．[2024·兰州]如图所示是塔吊吊起重物的情景，在拉力F的作用下，重为1×103 N的重物被竖直向上匀速吊起，已知动滑轮重200 N，重物在8 s内上升了10 m，不计绳重与摩擦，下列说法中不正确的是( B )
第6题图
A．拉力F大小为400 N B．拉力F的功率为1 250 W
C．克服动滑轮重力做功2 000 J D．滑轮组的机械效率约为83.3%
7．两个滑轮按如图所示的方式组合，用5 N的拉力F拉动绳端，使物体在5 s内水平向左匀速滑动1 m，物体与地面间的摩擦力为9 N．下列选项正确的是( D )
第7题图
A．A是定滑轮，B是动滑轮 B．拉力F做的功为5 J
C．拉力F的功率为1.8 W D．滑轮组的机械效率为90%
8．小华利用如图所示滑轮组将一桶重400 N的水匀速提高6 m，共用时2 min，滑轮组的机械效率为80%(不计桶重、绳重和摩擦)．下列说法正确的是( B )
第8题图
A．小华所做的有用功为3 000 J
B．小华所用拉力F为250 N
C．拉力F的功率是37.5 W
D．若提升过程中，有部分水洒出，滑轮组的机械效率不变
9．[2024·无锡]如图所示，用滑轮组匀速提升重为200 N的物体，拉力F为125 N，物体升高的高度为4 m，不计绳重和摩擦，则在此过程中，下列说法中正确的是( D )
第9题图
A．总功为800 J B．动滑轮重为5 N
C．绳端移动的距离为4 m D．滑轮组的机械效率为80%
10．建筑工地上，起重机吊臂上的滑轮组如图所示在匀速起吊重4.2×103 N的物体时，物体5 s内上升了6 m，此过程中有用功为2.52×104J，钢丝绳移动的速度为3.6m/s；若滑轮组的机械效率为70%，则额外功为1.08×104J，拉力F为2_000N，其功率为7.2×103W.
第10题图
11．[2024·湖南模拟]如图所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，利用图2甲、乙、丙三个实验装置进行实验，测得的实验数据如表所示．(钩码规格相同、动滑轮个数越多重力越大)
第11题图
(1)在实验中，应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计．
(2)第一次实验中，弹簧测力计的示数如图1所示为1.8N，机械效率是74.1%(精确到0.1%)．
(3)由1、2两次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组，物重越大，机械效率越高．
(4)由2、3两次实验数据可得出结论：使用不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率越低．
12．[2024·南通]如图所示，工人用330 N的拉力，使用定滑轮将质量为30 kg的物体6 s 内匀速吊起3 m，g取10 N/kg.求：
(1)物体上升的速度；
(2)工人做功的功率；
(3)定滑轮的机械效率．
第12题图
解：(1)物体上升的速度：
v＝＝＝0.5 m/s；
(2)使用定滑轮，拉力端移动距离s＝h＝3 m，
拉力做的总功：
W总＝Fs＝330 N×3 m＝990 J；
拉力做功功率：
P＝＝＝165 W；
(3)物体重力：G＝mg＝30 kg×10 N/kg＝300 N，
克服物体重力做的有用功：
W有用＝Gh＝300 N×3 m＝900 J，
定滑轮的机械效率：
η＝＝×100%≈90.9%.
13．[2024·泰安]如图所示，汽车通过滑轮组将物体吊起．已知汽车的质量为3×103 kg，牵引力F1为4 000 N，对绳子的拉力F2为2 500 N；物体的重力为6 000 N，物体匀速上升的速度始终为0.5 m/s，汽车受到的摩擦力为汽车重力的0.05倍，g取10 N/kg.下列说法中( B )
①滑轮组的机械效率为80%
②汽车受到的摩擦力为150 N
③汽车牵引力在4 s内做的功为8×103 J
④汽车牵引力的功率为6 000 W
第13题图
A．只有①正确 B．只有①④正确
C．只有①②正确 D．只有③④正确
14．用一个动滑轮在5 s内将一重为300 N的物体匀速向上提升3 m，动滑轮的机械效率是75%，则拉力大小为200N，若忽略绳重与摩擦，动滑轮的重力为100N.
15．[2024·襄城模拟]如图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6 N.
第15题图
(1)实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为2.4N，若钩码上升的高度为8 cm，则弹簧测力计向上移动24cm，该滑轮组的机械效率为83.3%．
(2)若仅增加钩码的个数，该滑轮组的机械效率将增大，如果使钩码升高的高度增加为原来的2倍，机械效率将不变．(均填“增大”“减小”或“不变”)
16．[2024·巴中]如图甲所示的塔吊是施工建设中最常见的设备，其结构可简化为如图乙所示的滑轮组模型．已知物体质量为300 kg，在绳子自由端施加1 250 N拉力，物体以0.5 m/s的速度匀速上升10 s．求：
(1)绳子拉力端移动的距离；
(2)拉力的功率；
(3)在此过程中滑轮组的机械效率．
第16题图
解：(1)图中绳子股数n＝3，绳子拉力端移动的速度v′＝3v＝3×0.5 m/s＝1.5 m/s；
移动的距离s＝v′t＝1.5 m/s×10 s＝15 m；
(2)拉力F的功率
P＝＝＝Fv＝1 250 N×1.5 m/s＝1 875 W；
(3)拉力所做的功：
W总＝Fs＝1 250 N×15 m＝18 750 J，
有用功为：
W有＝Gh＝mgh＝300 kg×10 N/kg×5 m＝15 000 J，
机械效率η＝＝×100%＝80%.4 机械效率
1．要提高某机械的机械效率，应该( )
A．减小外力所移动的距离 B．减小额外功占总功的百分比
C．减小总功 D．减小外力
2．下列关于机械效率的说法错误的是( )
A．当总功一定时，有用功越多或额外功越少，机械效率越高
B．当有用功一定时，总功越少或额外功越少，机械效率越高
C．当额外功一定时，总功越多或有用功越多，机械效率越高
D．使用机械时，越省力、功率越大，则机械效率大
3．如图所示，用滑轮组将重为12 N的物体匀速提升0.2 m，作用在绳端的拉力F为 5 N，不计绳重和摩擦．利用以上信息不能求解的物理量是( )
第3题图
A．拉力的功率 B．动滑轮的重力
C．滑轮组的额外功 D．滑轮组的机械效率
4．[2024·哈尔滨]小聪想搬起地面上重350 N的石块，但未搬起；小明用重50 N的动滑轮在6 s内将此石块匀速竖直提升3 m，如图所示(不计绳重和滑轮摩擦)，下列说法不正确的是( )
第4题图
A．搬石块时，小聪没有对石块做功
B．绳子自由端的拉力为200 N
C．动滑轮的机械效率为87.5%
D．拉力的功率为100 W
5．[2024·宿迁]如图所示的小型起重机，某次吊起重为6×103 N的物体，电动机的拉力为4×103 N，用时20 s，使物体上升了5 m．则通过动滑轮( )
第5题图
A．做的有用功为6×104 J B．拉力功率为2×103 W
C．做的总功为2×104 J D．机械效率为66.7%
6．[2024·兰州]如图所示是塔吊吊起重物的情景，在拉力F的作用下，重为1×103 N的重物被竖直向上匀速吊起，已知动滑轮重200 N，重物在8 s内上升了10 m，不计绳重与摩擦，下列说法中不正确的是( )
第6题图
A．拉力F大小为400 N B．拉力F的功率为1 250 W
C．克服动滑轮重力做功2 000 J D．滑轮组的机械效率约为83.3%
7．两个滑轮按如图所示的方式组合，用5 N的拉力F拉动绳端，使物体在5 s内水平向左匀速滑动1 m，物体与地面间的摩擦力为9 N．下列选项正确的是( )
第7题图
A．A是定滑轮，B是动滑轮 B．拉力F做的功为5 J
C．拉力F的功率为1.8 W D．滑轮组的机械效率为90%
8．小华利用如图所示滑轮组将一桶重400 N的水匀速提高6 m，共用时2 min，滑轮组的机械效率为80%(不计桶重、绳重和摩擦)．下列说法正确的是( )
第8题图
A．小华所做的有用功为3 000 J
B．小华所用拉力F为250 N
C．拉力F的功率是37.5 W
D．若提升过程中，有部分水洒出，滑轮组的机械效率不变
9．[2024·无锡]如图所示，用滑轮组匀速提升重为200 N的物体，拉力F为125 N，物体升高的高度为4 m，不计绳重和摩擦，则在此过程中，下列说法中正确的是( )
第9题图
A．总功为800 J B．动滑轮重为5 N
C．绳端移动的距离为4 m D．滑轮组的机械效率为80%
10．建筑工地上，起重机吊臂上的滑轮组如图所示在匀速起吊重4.2×103 N的物体时，物体5 s内上升了6 m，此过程中有用功为 J，钢丝绳移动的速度为 m/s；若滑轮组的机械效率为70%，则额外功为 J，拉力F为 _ N，其功率为 W.
第10题图
11．[2024·湖南模拟]如图所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，利用图2甲、乙、丙三个实验装置进行实验，测得的实验数据如表所示．(钩码规格相同、动滑轮个数越多重力越大)
第11题图
(1)在实验中，应沿竖直方向 拉动弹簧测力计．
(2)第一次实验中，弹簧测力计的示数如图1所示为 N，机械效率是 (精确到0.1%)．
(3)由1、2两次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组，物重越大，机械效率越 ．
(4)由 两次实验数据可得出结论：使用不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率越低．
12．[2024·南通]如图所示，工人用330 N的拉力，使用定滑轮将质量为30 kg的物体6 s 内匀速吊起3 m，g取10 N/kg.求：
(1)物体上升的速度；
(2)工人做功的功率；
(3)定滑轮的机械效率．
第12题图
13．[2024·泰安]如图所示，汽车通过滑轮组将物体吊起．已知汽车的质量为3×103 kg，牵引力F1为4 000 N，对绳子的拉力F2为2 500 N；物体的重力为6 000 N，物体匀速上升的速度始终为0.5 m/s，汽车受到的摩擦力为汽车重力的0.05倍，g取10 N/kg.下列说法中( )
①滑轮组的机械效率为80%
②汽车受到的摩擦力为150 N
③汽车牵引力在4 s内做的功为8×103 J
④汽车牵引力的功率为6 000 W
第13题图
A．只有①正确 B．只有①④正确
C．只有①②正确 D．只有③④正确
14．用一个动滑轮在5 s内将一重为300 N的物体匀速向上提升3 m，动滑轮的机械效率是75%，则拉力大小为 N，若忽略绳重与摩擦，动滑轮的重力为 N.
15．[2024·襄城模拟]如图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6 N.
第15题图
(1)实验时要竖直向上 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8 cm，则弹簧测力计向上移动 cm，该滑轮组的机械效率为 ．
(2)若仅增加钩码的个数，该滑轮组的机械效率将 ，如果使钩码升高的高度增加为原来的2倍，机械效率将 ．(均填“增大”“减小”或“不变”)
16．[2024·巴中]如图甲所示的塔吊是施工建设中最常见的设备，其结构可简化为如图乙所示的滑轮组模型．已知物体质量为300 kg，在绳子自由端施加1 250 N拉力，物体以0.5 m/s的速度匀速上升10 s．求：
(1)绳子拉力端移动的距离；
(2)拉力的功率；
(3)在此过程中滑轮组的机械效率．
第16题图
