第十八讲 滑轮 机械效率
基础题
一、选择题
1.(2025·南宁模拟)明代科学家宋应星的著作《天工开物》中详细描述了各种机械装置的工作原理和应用,如图是古代的一个木质滑轮,下列关于滑轮说法正确的是( )
A.使用定滑轮是为了省力
B.使用滑轮时一定可以改变力的方向
C.使用木质滑轮的机械效率一定高于铁质滑轮
D.减小滑轮与轮轴之间的摩擦力可以提高滑轮的机械效率
2.(2025·柳州模拟)小柳利用如图所示滑轮组将重物A提升到高处。下列说法正确的是( )
A.小柳利用滑轮组的目的是省功
B.重物A悬停时,小柳对重物不做功
C.用滑轮组做功多,说明它的机械效率高
D.当重物A匀速缓慢上升时,小柳对重物不做功
3.(2025·河南中考)如图,某工人利用滑轮在时间t内,将重为G的物料匀速提升了h的高度,工人对绳子竖直向上的拉力大小为F,不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是( )
A.该工人使用的是定滑轮
B.提升物料做的有用功为2Gh
C.拉力F做功的功率为
D.该滑轮的机械效率为
4.(2025·柳州模拟)搬运工人为了将笨重的物体装进汽车车厢,使用如图所示的装置把物体从斜面底端匀速推上顶端,已知斜面长5 m,高2 m,物体重1 000 N,沿斜面向上的推力为500 N,用时40 s。下列说法正确的是( )
A.克服物体重力做功5 000 J
B.推力做功的功率为50 W
C.斜面的机械效率为80%
D.物体受到斜面的摩擦力为500 N
二、填空题
5.(2025·南宁模拟)一名建筑工人用如图所示的滑轮组,将重500 N的货物在10 s内匀速提升了1 m,建筑工人所用的拉力为300 N,则该建筑工人所做的有用功是 J,建筑工人拉力做功的功率是 W。
6.(2025·南充中考)如图所示,重为100 N的物体在水平拉力F为10 N的作用下,沿水平面向左做匀速直线运动,物体受到水平地面的摩擦力是其重力的0.12,若物体在10 s内向左移动了10 m,则拉力所做的功为 J,滑轮组有用功的功率为 W。
三、作图题
7.如图所示,人向上拉绳子使重物上升,画出滑轮组正确的绕线方式。
四、实验探究题
8.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同数量钩码的方法,分别做甲、乙、丙三组实验,实验数据如表所示:
次 数 钩码重 G/N 钩码上 升距离 h/m 弹簧测力 计的示数 F/N 弹簧测力 计上升的 距离s/m 机械 效率 %
1 2 0.05 1 0.15 66.7
2 4 0.05 1.7 0.15
3 6 0.05 2.4 0.15 83.3
(1)在实验操作中应该使钩码 上升;
(2)进行第2次测量时滑轮组的机械效率约为 ;(保留三位有效数字)
(3)进行第3次测量时,滑轮组做的有用功是 J;
(4)分析实验数据,实验小组得出的结论是:同一滑轮组,物重越大,机械效率越 ;
(5)若提起同一重物,用较轻的动滑轮代替较重的动滑轮,则机械效率将变 。
中档题
9.(2025·辽宁中考)如图,某同学用一个定滑轮将质量10 kg的重物匀速向上提起
9 m,其所做的总功为1 000 J。g取10 N/kg。求该过程中:
(1)重物受到的重力G的大小;
(2)重物受到的拉力F的大小;
(3)有用功W有用;
(4)定滑轮的机械效率η。
创新题
10.(2025·桂林模拟)如图所示,这是为了搬运建筑材料而使用的简单机械。某次用该机械匀速起吊600 kg的物体时,在D处往右回收了15 m的绳子,用时30 s,该滑轮组的机械效率是80%,则该过程中建材上升的高度是 m,所做的总功的功率是 W。(g取10 N/kg) 第十八讲 滑轮 机械效率
基础题
一、选择题
1.(2025·南宁模拟)明代科学家宋应星的著作《天工开物》中详细描述了各种机械装置的工作原理和应用,如图是古代的一个木质滑轮,下列关于滑轮说法正确的是(D)
A.使用定滑轮是为了省力
B.使用滑轮时一定可以改变力的方向
C.使用木质滑轮的机械效率一定高于铁质滑轮
D.减小滑轮与轮轴之间的摩擦力可以提高滑轮的机械效率
2.(2025·柳州模拟)小柳利用如图所示滑轮组将重物A提升到高处。下列说法正确的是(B)
A.小柳利用滑轮组的目的是省功
B.重物A悬停时,小柳对重物不做功
C.用滑轮组做功多,说明它的机械效率高
D.当重物A匀速缓慢上升时,小柳对重物不做功
3.(2025·河南中考)如图,某工人利用滑轮在时间t内,将重为G的物料匀速提升了h的高度,工人对绳子竖直向上的拉力大小为F,不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是(C)
A.该工人使用的是定滑轮
B.提升物料做的有用功为2Gh
C.拉力F做功的功率为
D.该滑轮的机械效率为
4.(2025·柳州模拟)搬运工人为了将笨重的物体装进汽车车厢,使用如图所示的装置把物体从斜面底端匀速推上顶端,已知斜面长5 m,高2 m,物体重1 000 N,沿斜面向上的推力为500 N,用时40 s。下列说法正确的是(C)
A.克服物体重力做功5 000 J
B.推力做功的功率为50 W
C.斜面的机械效率为80%
D.物体受到斜面的摩擦力为500 N
二、填空题
5.(2025·南宁模拟)一名建筑工人用如图所示的滑轮组,将重500 N的货物在10 s内匀速提升了1 m,建筑工人所用的拉力为300 N,则该建筑工人所做的有用功是 500 J,建筑工人拉力做功的功率是 60 W。
6.(2025·南充中考)如图所示,重为100 N的物体在水平拉力F为10 N的作用下,沿水平面向左做匀速直线运动,物体受到水平地面的摩擦力是其重力的0.12,若物体在10 s内向左移动了10 m,则拉力所做的功为 300 J,滑轮组有用功的功率为 12 W。
三、作图题
7.如图所示,人向上拉绳子使重物上升,画出滑轮组正确的绕线方式。
答:
四、实验探究题
8.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同数量钩码的方法,分别做甲、乙、丙三组实验,实验数据如表所示:
次 数 钩码重 G/N 钩码上 升距离 h/m 弹簧测力 计的示数 F/N 弹簧测力 计上升的 距离s/m 机械 效率 %
1 2 0.05 1 0.15 66.7
2 4 0.05 1.7 0.15
3 6 0.05 2.4 0.15 83.3
(1)在实验操作中应该使钩码 匀速 上升;
(2)进行第2次测量时滑轮组的机械效率约为 78.4% ;(保留三位有效数字)
(3)进行第3次测量时,滑轮组做的有用功是 0.3 J;
(4)分析实验数据,实验小组得出的结论是:同一滑轮组,物重越大,机械效率越 大 ;
(5)若提起同一重物,用较轻的动滑轮代替较重的动滑轮,则机械效率将变 大 。
中档题
9.(2025·辽宁中考)如图,某同学用一个定滑轮将质量10 kg的重物匀速向上提起
9 m,其所做的总功为1 000 J。g取10 N/kg。求该过程中:
(1)重物受到的重力G的大小;
(2)重物受到的拉力F的大小;
(3)有用功W有用;
(4)定滑轮的机械效率η。
解:(1)重物受到的重力:
G=mg=10 kg×10 N/kg=100 N;
(2)由题可知重物匀速向上运动,则根据二力平衡条件可得重物受到的拉力:
F=G=100 N;
(3)所做的有用功:
W有用=Gh=100 N×9 m=900 J;
(4)定滑轮的机械效率:
η===90%。
创新题
10.(2025·桂林模拟)如图所示,这是为了搬运建筑材料而使用的简单机械。某次用该机械匀速起吊600 kg的物体时,在D处往右回收了15 m的绳子,用时30 s,该滑轮组的机械效率是80%,则该过程中建材上升的高度是 5 m,所做的总功的功率是 1 250 W。(g取10 N/kg)
