12.3机械效率 分层练习 （含答案）—2020-2021学年人教版八年级物理下册
文档属性
| 名称 | 12.3机械效率 分层练习 （含答案）—2020-2021学年人教版八年级物理下册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 433.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-04-12 16:02:13 | ||
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文档简介
12.3 机械效率
考点一：滑轮组的机械效率
典型例题：
1.对物理概念的理解是学好物理的关键。关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（ ）
A通过改进机械的性能可以使机械效率达到100％
B.做功多的机械，功率一定大
C.功率大的机械，做功一定快
D.做功快的机械，机械效率一定高
2.工人用图中的机械将物体匀速提升到某一高度，若物体的重力与滑轮的重力之比G物：G滑轮＝9:1，忽略绳重与摩擦的影响，则机械效率为（ ）
A.10% B.45% C.80% D.90%
40982904800603.用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳自由端用大小分别为F1和F2的拉力，将相同的物体匀速提升相同的高度．若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是( )
A．F1大于F2
B．F1和F2做的功一定相等
C．甲、乙的机械效率不相等
D．绳子自由端移动的距离不相等，物体运动时间可能相等
变式练习：
利用四个相同的滑轮，组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，用同样的时间，把质量相等的重物G提升了相同的高度，所用的拉力分别为F甲、F乙，拉力做的功分别为W甲、W乙，拉力的功率分别为P甲、P乙，机械效率分别是、（忽略绳重与摩擦），下列关系式正确的是（ ）
A.，
B.，
C.，
D.，
42049706534152. 如图所示，物体浸没在水中，工人用200N的拉力F在10s内将重为400N的物体匀速提升2m，物体没有露出水面，此时滑轮组的机械效率是80%，不计绳重和摩擦，g=10N/kg，则下列说法中正确的是（ ）
A.物体露出水面前，工人匀速提升重物时拉力的功率为40W
B.物体在水中受到的浮力为320N
C.物体的体积为8×10-3m3
D.物体露出水面后，此滑轮组提升该物体的机械效率将小于80%
3. （多选）如图所示,用相同的滑轮和绳子分别组成甲、乙两个滑轮组,乙滑轮组所挂重物的质量是甲滑轮组所挂重物的两倍。现用手分别以F1、F2的拉力拉住绳子的自由端,并将重物以相同速度匀速提升相同的高度,若不计绳重及摩擦,下列关于该过程的几种说法中正确的是（ ）
393827057785A.拉力所做的总功相等
B.滑轮组乙的效率较高
C.F1、F2的大小之比为3︰2
D.F1、F2的大小可能相等
40805107715254. 用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳自由端用大小相等的拉力F，将重分别为G1和G2的两个物体匀速提升相同的高度。若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A.滑轮组对G1做的功比对G2做的功少
B.拉力F做的功不相等
C.拉力F做功的功率一定相等
D.甲滑轮组的效率比乙的大
5. 如图所示的各滑轮组中，每个滑轮的重力完全相同都为G0，每一个被提升物体的重力均为G，G︰G0=3︰1，不计绳子重力及摩擦，物体上升的速度为v，则下列说法正确的是（ ）
4566920325755A.在相同时间内，甲、乙两个滑轮组所做的有用功相等
B.拉力F1和F2做功的功率之比为1︰2
C.甲、乙两个滑轮组的机械效率之比为4︰5
D.拉力F1和F3之比为1︰1
考点二：机械效率相关计算
典型例题：
1. 如图所示，每个滑轮重30 N，忽略绳子与滑轮的摩擦阻力．用这滑轮组将重300 N的物体匀速提升10 m，则在这过程中，拉绳的力F＝________N，物体的机械能__________(选填“增大”、“不变”或“减小”)，滑轮组的机械效率为________．
2. 用如图所示的滑轮组把800 N的重物匀速竖直提升1 m，绳端拉力F是500 N，拉力F做的功是________J; 该滑轮组的机械效率是______%.若不计摩擦和绳重，该滑轮组的动滑轮重______N.
3. 某学习小组利用如图所示的装置测定滑轮的机械效率．将两个相同的钩码提升相同的高度，则________的机械效率较高，主要原因是：________________．
4. 如图所示的滑轮组(不计绳重及摩擦)，工人师傅用40 N的拉力将质量为5 kg、底面积为1 600 cm2的空吊篮A匀速提升到二楼平台，此滑轮组的机械效率为______%；若静止在二楼平台的吊篮里装了1 020 N的砖块，绳子B和C能承受的最大拉力分别为1 000 N和600 N，当质量为50 kg的工人师傅拉绳子C时，吊篮对二楼平台的最小压强为________Pa.
31965904394205.小明用如图所示的动滑轮提升重物，将重为50N的物体A以0.1m/s的速度匀速提升了1m,滑轮重5N，忽略绳重和摩擦。（保留1位）求：
（1）绳子自由端移动的速度为多少？
（2）拉力F的大小；
（3）拉力F所做的功；
（4）拉力F做功的功率；
（5）该滑轮组的机械效率为多少？
（6）若用此装置提升重力为物体A两倍的物体相同的高度，此时滑轮组的机械效率？
6.如图所示，用例题图的装置，提升重100N，底面积为0.01m2的物体B，当绳子自由端拉力仍为F时，求：
（1）物体B此时对地面的压力？
（2）物体B此时对地面的压强？
（3）逐渐增大绳子自由端的拉力，当物体B刚好脱离地面时，拉力F1为多少？
7.如图所示，用例题图的装置，打捞重为200N的物体C，当物体C完全浸没在水中不接触容器底时，绳子自由端的拉力F=80N，求：
（1）物体C所受的浮力；
（2）物体C的体积和密度；
8.如图所示，动滑轮重5N，物体D重100N，不计摩擦，当OA=2OB时，为使轻质杠杆保持水平平衡，求：
（1）在A端所加的力F应为多少？
（2）若在A端所加的力F为100N时，动滑轮能提升物体的重量是多少？
（3）若OA=3OB时，为使轻质杠杆保持水平平衡，在A端所加的力又为多少？
变式练习：
45097702717801. 工人利用如图所示的滑轮组用200N的拉力将400N的物体向上匀速提升，物体上升2m的时间为5s，不考虑绳重及摩擦。求：
（1）工人做的总功；
（2）工人做功的功率；
（3）此时的机械效率。
2. 利用如图所示的滑轮组，用F=1000N的力拉绳子自由端,货物A以0.1m/s的速度匀速直线运动10s整个过程中，滑轮组的机械效率为75%。求：
（1）货物A在10s内移动的距离；
（2）这个过程中拉力F的功率；
（3）水平地面对货物A的摩擦力大小。
3. 如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图,已知井深10m,物体重G=4×103N,汽车重G车=3×104N,汽车匀速拉绳子时的拉力F=2×103N,汽车受到的阻力为车重的0.05倍。请计算:
(1)若汽车运动的速度为1.2m/s,则将物体由井底拉至井口,需要多长时间?
(2)滑轮组的机械效率是多少?(保留一位小数)
(3)汽车的牵引力是多大?
(4)将物体由井底拉至井口,汽车的牵引力做的功是多少?
4. 一个边长为1 m，重为2 000 N的正方体箱子静止在水平地面上．如图所示，某人利用滑轮组以0.2 m/s的速度匀速把箱子提高了4 m．则：
(1)箱子放在水平地面上静止时，它对地面的压强为多大？
(2)提起箱子的过程中，绳子自由端向下拉动的速度大小为多少？
(3)滑轮组的机械效率为80%，作用在绳子自由端的拉力F的功率为多少？
5. 工人用图甲所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定．滑轮组的机械效率随建材重量变化的图像如图乙所示，滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，g取10 N/kg.
(1)若某次运送建材的质量为50 kg，则建材的重力是多少？
(2)若工人在1 min内将建材匀速竖直向上提升了12 m，作用在钢绳上的拉力为200 N，求拉力的功率；
(3)当滑轮组的机械效率为60%时，运送建材的重力是多大？
6. 如图所示，当匀速提升物体时，绳子自由端的拉力为F＝20 N，物体移动的速度为0.1 m/s，每个滑轮重10 N，忽略绳重和摩擦．求解下面问题：
(1)绳子自由端移动的速度为多少？
(2)拉力的功率多大？
(3)物体A重力为多少？
(4)该滑轮组的机械效率为多少？
(5)若用此装置提升重力为物体A两倍的物体，此时滑轮组的机械效率？
7. 如图所示，小车在水平面上通过滑轮组提升重物，动滑轮重400 N，与小车连接的绳子能承受的最大拉力为6 000 N，小车的最大输出功率为15 kW.水平地面上一物体A重1 600 N，与地面的接触面积为4 m2(不计小车所受摩擦阻力、绳重及滑轮组的摩擦)．请求：
(1)提升前，物体A对水平地面的压强；
(2)滑轮组提升物体A时的机械效率；
(3)若要使被提升的重物以1 m/s的速度匀速上升，整个装置工作过程中能提升重物的最大重力．
8. 一名体重为560 N、双脚与地面接触面积为0.04 m2的学生站在水平地面上，用如图所示的滑轮组，在20 s内将600 N的重物匀速提升1 m(绳重及绳与滑轮之间的摩擦不计)．
(1)请画出滑轮组的绕线．当这名学生未提重物时，他站在地面上对地面的压强多大？
(2)若匀速提升重物的过程中，滑轮组的机械效率是75%，拉力的功率多大？
(3)若用该滑轮组将800 N的重物匀速提起1 m，机械效率又是多大？
9. 某工人使用如图所示的滑轮组匀速提升浸没在水中的实心物体A，拉力的功率随时间的变化如图乙所示，已知动滑轮的重力为60 N，物体匀速上升的速度始终为1 m/s(不计绳重、摩擦及阻力，ρ水＝1×103 kg/m3，g＝10 N/kg)．
求：(1)物体浸没在水中时受到的浮力；
(2)物体的密度；
(3)物体浸没在水中时滑轮组的机械效率．
10. 某人站在水平高台上用如图所示的滑轮组提升重物，不计绳重和摩擦．第一次他匀速提升重物G1＝150 N时，人竖直向上拉绳的力为F1，人对高台的压强为p1；第二次他匀速提升另一重物G2＝270 N，人竖直向上拉绳的力为F2，人对高台的压强为p2.两次物体匀速上升的速度均为0.5 m/s，人的重力G人＝500 N，且p1∶p2＝14∶15.求：
(1)若人的双脚与高台的总接触面积为4×10－2 m2，当人站在高台上没有拉绳时，人对高台的压强；
(2)第一次提升重物时，克服物体重力做功的功率；
(3)第二次提升重物时，滑轮组的机械效率．
考点三：实验：测量滑轮组的机械效率
典型例题：
1.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了三次实验(如图所示)，实验数据记录如下表．
次数
钩码
重/N
钩码上升
距离/cm
弹簧测力
计示数/N
弹簧测力计上
升距离/cm
机械
效率
1
2
10
0.8
30
83.3%
2
4
10
1.5
30
3
6
10
30
90.9%
(1)在2次实验中滑轮组的机械效率为________(结果保留一位小数)；
(2)第3次实验中弹簧测力计的示数未填，由图可知，弹簧测力计的示数为________N；
(3)分析数据可得结论，由同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越________(填“高”或“低”)；
(4)根据实验结论推测，使用该滑轮组再次将重8 N的物体匀速提升10 cm，此时滑轮组的机械效率可能为________(只填序号)
A．71.6% B．82.6% C．92.4%
(5)实验中应沿竖直方向________拉动弹簧测力计；
(6)为了测量绳子自由端的拉力F，A同学认为应该在弹簧测力计静止时读数，B同学认为应该在缓慢匀速提升时读数，正确的是________(填“A”或“B”)同学的方法．理由是：___________；
(7)实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置，是为了______________________；
(8)多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，目的是为了______________________。
变式练习：
1.如图为测量某滑轮组机械效率的实验装置。
(1)实验时沿竖直方向 缓慢拉动弹簧测力计。
(2)分析表中数据可知:第二次实验是用图中 (选填“甲”“乙”或“丙”)做的实验。
实验次数
物重(N)
物体上升高度(m)
拉力N
绳自由端移动距离(m)
机械效率(％)
1
1
0.1
0.6
0.2
2
1
0.1
0.4
0.4
62.5
3
2
0.1
0.65
0.4
76.9
4
1
0.2
0.6
0.4
83.3
(3)实验序号1中的机械效率false= 。
(4)通过比较 (填实验序号)两次实验数据得出结论:同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。
2.某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时，提出了一些猜想并对猜想进行验证。
(1)如果影响机械效率的因素有A、B、C多个，要研究其与B因素的关系，需要先控制其他几个因素不变，而改变_____因素，从而进行研究。
(2)下列A、B是同学提出的两个猜想：
猜想一：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组细线的绕法有关；
猜想二：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组提升的物重有关。
(3)为了验证上述猜想是否正确，同学们准备分别按图1、图2、图3和图4的滑轮组进行实验。
验证猜想一的小组应按图 所示的两个滑轮组进行实验，若实验测得两滑轮组的机械效率大小 （选填“相等”或“不相等”），则可初步判断猜想一是错误的；
验证猜想二的小组应按图 所示的两个滑轮组进行实验，若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等，则可初步判断猜想二是 （选填“正确”或“错误”）的。
3.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”的实验中，小明用同一滑轮组进行了三次实验，实验数据如表：
（1）根据表格中的数据，在图甲中画出滑轮组的绕绳方法。
（2）实验中，沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使物体缓缓上升，在测量绳端所受的拉力时，弹簧测力计应 （选填“保持静止”或“匀速上升”）。
（3）第三次实验时，测力计示数如图乙所示，此时绳端受到的拉力为 N，滑轮组的机械效率
为 。
（4）根据表格中的数据分析可知：
①随着物重的增大，额外功 （选填“变小”“不变”或“变大”），原因是 。
②要提高同一滑轮组机械效率，可以采取 的措施。
4.某班同学在“测量斜面的机械效率“实验时，所用实验器材有长木板、支架、弹簧测力计、刻度尺、重力为5.4N木块（带挂钩）如图所示，将长木板和支架搭成长1.0m、高0.2m的斜面，用弹资测力计沿斜面向上匀速拉动木块。
（1）如图所示，此时弹簧测力计对木块的拉力为 N；
（2）将木块匀速拉到斜面顶端，斜面的机械效率为 ；
（3）木块与斜面的摩擦力为 N；
（4）在实验中若加速拉动木块到斜面顶端，则测得的机械效率与匀速拉动木块比较 （选填“偏大”“偏小”或“不变”），请分析原因
考点四：斜面的机械效率
典型例题：
1. 如图斜面长6 m，高1.5 m，工人用沿斜面向上500 N的力，以1.5 m/s的速度把重1 600 N的箱子匀速推到车上，则推力的功率是________W，该斜面机械效率是________%.
变式练习：
1. 将一个重240 N的物体匀速推到斜面顶端，人沿斜面向上的推力为120 N，如图所示，物体沿斜面移动的距离s＝3 m，上升的高度h＝1.2 m，则人对物体做的有用功是________ J，斜面的机械效率是________．
2.如图所示，在探究“斜面的机械效率”的实验中，以下说法正确的是（ ）
A.用弹簧测力计沿斜面向上拉木块时，应尽量慢速
B.斜面的倾斜程度影响斜面的机械效率
C.木块与斜面间的摩擦对斜面的机械效率没有影响
D.斜面的倾斜程度越大，沿斜面所用的拉力越小
12.3 机械效率
考点一
典型例题
C
D
C
变式练习
D
C
BD
D
A
考点二
典型例题
110 增大 90.9%
1000 80 200
甲 做的功相同，第二次使用滑轮做的额外功多，总共多，有用功和总功的比值小
62.5 625
0.2 27.5 55 5.5 90.9% 95.2%
40 7000 33.3
40 4×10-3 5×103
26.25 395 17.5
变式练习
1200 240 66.7%
1 200 1500
25 66.7% 3500 1.05×105
2000 0.8 500
400 80 600
0.3 6 50 83.3% 90.9%
400 80% 14600
1.4×104 40 80%
120 13×103 80%
1.25×104 75 90%
考点三
典型例题
1.88.9% 22 高 C 匀速 B 静止的时候不需要克服摩擦力，拉力比实际匀速提升时要小 测量钩码和弹簧测力计移动的距离，从而计算有用功和总功 获得多组数据，归纳出物理规律
变式练习
匀速 乙 83.8% 2.3
B 1、3或2、4 相等 1、2或3、4 正确
略 匀速上升 1.8 74.1% 变大 克服摩擦力做功更多 增加提起的重物或者减轻动滑轮重
1.8 60% 0.72 偏小，重物重力和提升高度不变，有用功不变，加速拉动物体，弹簧测力计的拉力变大，斜面长度不变，拉力所做的总功偏大，机械效率偏小。
考点四
典型例题
750 80
变式练习
288 80
B
考点一：滑轮组的机械效率
典型例题：
1.对物理概念的理解是学好物理的关键。关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（ ）
A通过改进机械的性能可以使机械效率达到100％
B.做功多的机械，功率一定大
C.功率大的机械，做功一定快
D.做功快的机械，机械效率一定高
2.工人用图中的机械将物体匀速提升到某一高度，若物体的重力与滑轮的重力之比G物：G滑轮＝9:1，忽略绳重与摩擦的影响，则机械效率为（ ）
A.10% B.45% C.80% D.90%
40982904800603.用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳自由端用大小分别为F1和F2的拉力，将相同的物体匀速提升相同的高度．若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是( )
A．F1大于F2
B．F1和F2做的功一定相等
C．甲、乙的机械效率不相等
D．绳子自由端移动的距离不相等，物体运动时间可能相等
变式练习：
利用四个相同的滑轮，组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，用同样的时间，把质量相等的重物G提升了相同的高度，所用的拉力分别为F甲、F乙，拉力做的功分别为W甲、W乙，拉力的功率分别为P甲、P乙，机械效率分别是、（忽略绳重与摩擦），下列关系式正确的是（ ）
A.，
B.，
C.，
D.，
42049706534152. 如图所示，物体浸没在水中，工人用200N的拉力F在10s内将重为400N的物体匀速提升2m，物体没有露出水面，此时滑轮组的机械效率是80%，不计绳重和摩擦，g=10N/kg，则下列说法中正确的是（ ）
A.物体露出水面前，工人匀速提升重物时拉力的功率为40W
B.物体在水中受到的浮力为320N
C.物体的体积为8×10-3m3
D.物体露出水面后，此滑轮组提升该物体的机械效率将小于80%
3. （多选）如图所示,用相同的滑轮和绳子分别组成甲、乙两个滑轮组,乙滑轮组所挂重物的质量是甲滑轮组所挂重物的两倍。现用手分别以F1、F2的拉力拉住绳子的自由端,并将重物以相同速度匀速提升相同的高度,若不计绳重及摩擦,下列关于该过程的几种说法中正确的是（ ）
393827057785A.拉力所做的总功相等
B.滑轮组乙的效率较高
C.F1、F2的大小之比为3︰2
D.F1、F2的大小可能相等
40805107715254. 用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳自由端用大小相等的拉力F，将重分别为G1和G2的两个物体匀速提升相同的高度。若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A.滑轮组对G1做的功比对G2做的功少
B.拉力F做的功不相等
C.拉力F做功的功率一定相等
D.甲滑轮组的效率比乙的大
5. 如图所示的各滑轮组中，每个滑轮的重力完全相同都为G0，每一个被提升物体的重力均为G，G︰G0=3︰1，不计绳子重力及摩擦，物体上升的速度为v，则下列说法正确的是（ ）
4566920325755A.在相同时间内，甲、乙两个滑轮组所做的有用功相等
B.拉力F1和F2做功的功率之比为1︰2
C.甲、乙两个滑轮组的机械效率之比为4︰5
D.拉力F1和F3之比为1︰1
考点二：机械效率相关计算
典型例题：
1. 如图所示，每个滑轮重30 N，忽略绳子与滑轮的摩擦阻力．用这滑轮组将重300 N的物体匀速提升10 m，则在这过程中，拉绳的力F＝________N，物体的机械能__________(选填“增大”、“不变”或“减小”)，滑轮组的机械效率为________．
2. 用如图所示的滑轮组把800 N的重物匀速竖直提升1 m，绳端拉力F是500 N，拉力F做的功是________J; 该滑轮组的机械效率是______%.若不计摩擦和绳重，该滑轮组的动滑轮重______N.
3. 某学习小组利用如图所示的装置测定滑轮的机械效率．将两个相同的钩码提升相同的高度，则________的机械效率较高，主要原因是：________________．
4. 如图所示的滑轮组(不计绳重及摩擦)，工人师傅用40 N的拉力将质量为5 kg、底面积为1 600 cm2的空吊篮A匀速提升到二楼平台，此滑轮组的机械效率为______%；若静止在二楼平台的吊篮里装了1 020 N的砖块，绳子B和C能承受的最大拉力分别为1 000 N和600 N，当质量为50 kg的工人师傅拉绳子C时，吊篮对二楼平台的最小压强为________Pa.
31965904394205.小明用如图所示的动滑轮提升重物，将重为50N的物体A以0.1m/s的速度匀速提升了1m,滑轮重5N，忽略绳重和摩擦。（保留1位）求：
（1）绳子自由端移动的速度为多少？
（2）拉力F的大小；
（3）拉力F所做的功；
（4）拉力F做功的功率；
（5）该滑轮组的机械效率为多少？
（6）若用此装置提升重力为物体A两倍的物体相同的高度，此时滑轮组的机械效率？
6.如图所示，用例题图的装置，提升重100N，底面积为0.01m2的物体B，当绳子自由端拉力仍为F时，求：
（1）物体B此时对地面的压力？
（2）物体B此时对地面的压强？
（3）逐渐增大绳子自由端的拉力，当物体B刚好脱离地面时，拉力F1为多少？
7.如图所示，用例题图的装置，打捞重为200N的物体C，当物体C完全浸没在水中不接触容器底时，绳子自由端的拉力F=80N，求：
（1）物体C所受的浮力；
（2）物体C的体积和密度；
8.如图所示，动滑轮重5N，物体D重100N，不计摩擦，当OA=2OB时，为使轻质杠杆保持水平平衡，求：
（1）在A端所加的力F应为多少？
（2）若在A端所加的力F为100N时，动滑轮能提升物体的重量是多少？
（3）若OA=3OB时，为使轻质杠杆保持水平平衡，在A端所加的力又为多少？
变式练习：
45097702717801. 工人利用如图所示的滑轮组用200N的拉力将400N的物体向上匀速提升，物体上升2m的时间为5s，不考虑绳重及摩擦。求：
（1）工人做的总功；
（2）工人做功的功率；
（3）此时的机械效率。
2. 利用如图所示的滑轮组，用F=1000N的力拉绳子自由端,货物A以0.1m/s的速度匀速直线运动10s整个过程中，滑轮组的机械效率为75%。求：
（1）货物A在10s内移动的距离；
（2）这个过程中拉力F的功率；
（3）水平地面对货物A的摩擦力大小。
3. 如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图,已知井深10m,物体重G=4×103N,汽车重G车=3×104N,汽车匀速拉绳子时的拉力F=2×103N,汽车受到的阻力为车重的0.05倍。请计算:
(1)若汽车运动的速度为1.2m/s,则将物体由井底拉至井口,需要多长时间?
(2)滑轮组的机械效率是多少?(保留一位小数)
(3)汽车的牵引力是多大?
(4)将物体由井底拉至井口,汽车的牵引力做的功是多少?
4. 一个边长为1 m，重为2 000 N的正方体箱子静止在水平地面上．如图所示，某人利用滑轮组以0.2 m/s的速度匀速把箱子提高了4 m．则：
(1)箱子放在水平地面上静止时，它对地面的压强为多大？
(2)提起箱子的过程中，绳子自由端向下拉动的速度大小为多少？
(3)滑轮组的机械效率为80%，作用在绳子自由端的拉力F的功率为多少？
5. 工人用图甲所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定．滑轮组的机械效率随建材重量变化的图像如图乙所示，滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，g取10 N/kg.
(1)若某次运送建材的质量为50 kg，则建材的重力是多少？
(2)若工人在1 min内将建材匀速竖直向上提升了12 m，作用在钢绳上的拉力为200 N，求拉力的功率；
(3)当滑轮组的机械效率为60%时，运送建材的重力是多大？
6. 如图所示，当匀速提升物体时，绳子自由端的拉力为F＝20 N，物体移动的速度为0.1 m/s，每个滑轮重10 N，忽略绳重和摩擦．求解下面问题：
(1)绳子自由端移动的速度为多少？
(2)拉力的功率多大？
(3)物体A重力为多少？
(4)该滑轮组的机械效率为多少？
(5)若用此装置提升重力为物体A两倍的物体，此时滑轮组的机械效率？
7. 如图所示，小车在水平面上通过滑轮组提升重物，动滑轮重400 N，与小车连接的绳子能承受的最大拉力为6 000 N，小车的最大输出功率为15 kW.水平地面上一物体A重1 600 N，与地面的接触面积为4 m2(不计小车所受摩擦阻力、绳重及滑轮组的摩擦)．请求：
(1)提升前，物体A对水平地面的压强；
(2)滑轮组提升物体A时的机械效率；
(3)若要使被提升的重物以1 m/s的速度匀速上升，整个装置工作过程中能提升重物的最大重力．
8. 一名体重为560 N、双脚与地面接触面积为0.04 m2的学生站在水平地面上，用如图所示的滑轮组，在20 s内将600 N的重物匀速提升1 m(绳重及绳与滑轮之间的摩擦不计)．
(1)请画出滑轮组的绕线．当这名学生未提重物时，他站在地面上对地面的压强多大？
(2)若匀速提升重物的过程中，滑轮组的机械效率是75%，拉力的功率多大？
(3)若用该滑轮组将800 N的重物匀速提起1 m，机械效率又是多大？
9. 某工人使用如图所示的滑轮组匀速提升浸没在水中的实心物体A，拉力的功率随时间的变化如图乙所示，已知动滑轮的重力为60 N，物体匀速上升的速度始终为1 m/s(不计绳重、摩擦及阻力，ρ水＝1×103 kg/m3，g＝10 N/kg)．
求：(1)物体浸没在水中时受到的浮力；
(2)物体的密度；
(3)物体浸没在水中时滑轮组的机械效率．
10. 某人站在水平高台上用如图所示的滑轮组提升重物，不计绳重和摩擦．第一次他匀速提升重物G1＝150 N时，人竖直向上拉绳的力为F1，人对高台的压强为p1；第二次他匀速提升另一重物G2＝270 N，人竖直向上拉绳的力为F2，人对高台的压强为p2.两次物体匀速上升的速度均为0.5 m/s，人的重力G人＝500 N，且p1∶p2＝14∶15.求：
(1)若人的双脚与高台的总接触面积为4×10－2 m2，当人站在高台上没有拉绳时，人对高台的压强；
(2)第一次提升重物时，克服物体重力做功的功率；
(3)第二次提升重物时，滑轮组的机械效率．
考点三：实验：测量滑轮组的机械效率
典型例题：
1.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了三次实验(如图所示)，实验数据记录如下表．
次数
钩码
重/N
钩码上升
距离/cm
弹簧测力
计示数/N
弹簧测力计上
升距离/cm
机械
效率
1
2
10
0.8
30
83.3%
2
4
10
1.5
30
3
6
10
30
90.9%
(1)在2次实验中滑轮组的机械效率为________(结果保留一位小数)；
(2)第3次实验中弹簧测力计的示数未填，由图可知，弹簧测力计的示数为________N；
(3)分析数据可得结论，由同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越________(填“高”或“低”)；
(4)根据实验结论推测，使用该滑轮组再次将重8 N的物体匀速提升10 cm，此时滑轮组的机械效率可能为________(只填序号)
A．71.6% B．82.6% C．92.4%
(5)实验中应沿竖直方向________拉动弹簧测力计；
(6)为了测量绳子自由端的拉力F，A同学认为应该在弹簧测力计静止时读数，B同学认为应该在缓慢匀速提升时读数，正确的是________(填“A”或“B”)同学的方法．理由是：___________；
(7)实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置，是为了______________________；
(8)多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，目的是为了______________________。
变式练习：
1.如图为测量某滑轮组机械效率的实验装置。
(1)实验时沿竖直方向 缓慢拉动弹簧测力计。
(2)分析表中数据可知:第二次实验是用图中 (选填“甲”“乙”或“丙”)做的实验。
实验次数
物重(N)
物体上升高度(m)
拉力N
绳自由端移动距离(m)
机械效率(％)
1
1
0.1
0.6
0.2
2
1
0.1
0.4
0.4
62.5
3
2
0.1
0.65
0.4
76.9
4
1
0.2
0.6
0.4
83.3
(3)实验序号1中的机械效率false= 。
(4)通过比较 (填实验序号)两次实验数据得出结论:同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。
2.某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时，提出了一些猜想并对猜想进行验证。
(1)如果影响机械效率的因素有A、B、C多个，要研究其与B因素的关系，需要先控制其他几个因素不变，而改变_____因素，从而进行研究。
(2)下列A、B是同学提出的两个猜想：
猜想一：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组细线的绕法有关；
猜想二：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组提升的物重有关。
(3)为了验证上述猜想是否正确，同学们准备分别按图1、图2、图3和图4的滑轮组进行实验。
验证猜想一的小组应按图 所示的两个滑轮组进行实验，若实验测得两滑轮组的机械效率大小 （选填“相等”或“不相等”），则可初步判断猜想一是错误的；
验证猜想二的小组应按图 所示的两个滑轮组进行实验，若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等，则可初步判断猜想二是 （选填“正确”或“错误”）的。
3.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”的实验中，小明用同一滑轮组进行了三次实验，实验数据如表：
（1）根据表格中的数据，在图甲中画出滑轮组的绕绳方法。
（2）实验中，沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使物体缓缓上升，在测量绳端所受的拉力时，弹簧测力计应 （选填“保持静止”或“匀速上升”）。
（3）第三次实验时，测力计示数如图乙所示，此时绳端受到的拉力为 N，滑轮组的机械效率
为 。
（4）根据表格中的数据分析可知：
①随着物重的增大，额外功 （选填“变小”“不变”或“变大”），原因是 。
②要提高同一滑轮组机械效率，可以采取 的措施。
4.某班同学在“测量斜面的机械效率“实验时，所用实验器材有长木板、支架、弹簧测力计、刻度尺、重力为5.4N木块（带挂钩）如图所示，将长木板和支架搭成长1.0m、高0.2m的斜面，用弹资测力计沿斜面向上匀速拉动木块。
（1）如图所示，此时弹簧测力计对木块的拉力为 N；
（2）将木块匀速拉到斜面顶端，斜面的机械效率为 ；
（3）木块与斜面的摩擦力为 N；
（4）在实验中若加速拉动木块到斜面顶端，则测得的机械效率与匀速拉动木块比较 （选填“偏大”“偏小”或“不变”），请分析原因
考点四：斜面的机械效率
典型例题：
1. 如图斜面长6 m，高1.5 m，工人用沿斜面向上500 N的力，以1.5 m/s的速度把重1 600 N的箱子匀速推到车上，则推力的功率是________W，该斜面机械效率是________%.
变式练习：
1. 将一个重240 N的物体匀速推到斜面顶端，人沿斜面向上的推力为120 N，如图所示，物体沿斜面移动的距离s＝3 m，上升的高度h＝1.2 m，则人对物体做的有用功是________ J，斜面的机械效率是________．
2.如图所示，在探究“斜面的机械效率”的实验中，以下说法正确的是（ ）
A.用弹簧测力计沿斜面向上拉木块时，应尽量慢速
B.斜面的倾斜程度影响斜面的机械效率
C.木块与斜面间的摩擦对斜面的机械效率没有影响
D.斜面的倾斜程度越大，沿斜面所用的拉力越小
12.3 机械效率
考点一
典型例题
C
D
C
变式练习
D
C
BD
D
A
考点二
典型例题
110 增大 90.9%
1000 80 200
甲 做的功相同，第二次使用滑轮做的额外功多，总共多，有用功和总功的比值小
62.5 625
0.2 27.5 55 5.5 90.9% 95.2%
40 7000 33.3
40 4×10-3 5×103
26.25 395 17.5
变式练习
1200 240 66.7%
1 200 1500
25 66.7% 3500 1.05×105
2000 0.8 500
400 80 600
0.3 6 50 83.3% 90.9%
400 80% 14600
1.4×104 40 80%
120 13×103 80%
1.25×104 75 90%
考点三
典型例题
1.88.9% 22 高 C 匀速 B 静止的时候不需要克服摩擦力，拉力比实际匀速提升时要小 测量钩码和弹簧测力计移动的距离，从而计算有用功和总功 获得多组数据，归纳出物理规律
变式练习
匀速 乙 83.8% 2.3
B 1、3或2、4 相等 1、2或3、4 正确
略 匀速上升 1.8 74.1% 变大 克服摩擦力做功更多 增加提起的重物或者减轻动滑轮重
1.8 60% 0.72 偏小，重物重力和提升高度不变，有用功不变，加速拉动物体，弹簧测力计的拉力变大，斜面长度不变，拉力所做的总功偏大，机械效率偏小。
考点四
典型例题
750 80
变式练习
288 80
B