12.3机械效率 加强 同步练习—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 加强 同步练习—2020-2021学年人教版八年级物理下册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 337.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-05-13 07:15:13 | ||
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文档简介
2020-2021人教版物理八年级下册12.3机械效率同步练习题加强
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．为探究动滑轮和定滑轮的特点，设计如下两种方式拉升重物，下面关于探究的做法和认识正确的是（ ）
A．用动滑轮提升重物上升h高度，测力计也上升h高度
B．若用定滑轮拉重物，当拉力竖直向下最省力
C．减小动滑轮质量可以提高动滑轮的机械效率
D．若拉升同一物体上升相同高度，用动滑轮拉力更小，且做功更少
2．用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N的物体匀速提升1m，不计摩擦和绳重，滑轮组的机械效率为60%。则下列选项错误的是（ ）
A．有用功一定是150J
B．总功一定是250J
C．拉力大小一定是125N
D．动滑轮重一定是100N
3．建筑工地上，工人用如图所示的滑轮组，将500N的重物在5s内匀速提升3m，所用拉力F为300N，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．动滑轮的重力为50N
B．工人做的总功为1800J
C．滑轮组的机械效率为91.7%
D．提升更重的物体，滑轮组的机械效率会变小
4．如图所示，小明分别使用甲、乙、丙三种机械匀速提升物体M（绳长不变），测得物体M所受重力和各拉力如表所示，则（ ）
GM
F甲
F乙
F丙
8N
10N
10N
10N
A．乙、丙的机械效率相等
B．使用图丙斜面可以省力
C．甲、乙的机械效率相等
D．甲、丙的机械效率相等
5．我国南方地区经常因多轮强降雨造成多地发生较重的洪涝灾害抗洪抢险小分队成员在一次行动中需要帮老百姓把一个质量为240kg的重物搬到2m高的车上他们用5m的长木板搭了一个斜面（如图所示），用1200N的力花了5min将重物匀速推到车上，关于此简易斜面装置，下列说法中正确的是（ ）
A．他们对重物做了4800J的功
B．他们做功的功率为16W
C．此次简易斜面装置的机械效率为50％
D．斜面是一种省功机械
6．如图所示，物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦．若每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是
A．甲更省力，甲机械效率大
B．乙更省力，机械效率一样大
C．乙更省力，乙机械效率大
D．甲更省力，机械效率一样大
7．如图所示，用30N的拉力F沿水平方向拉绳子的一端，使重400N的物体A以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速运动了10s，已知滑轮组的机械效率为80%，则此过程中
A．绳子自由端移动的距离为1m
B．滑轮组对物体A的水平拉力为90N
C．拉力F的功率为3W
D．拉力F所做的有用功为72J
二、填空题
8．如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用FA、FB匀速提升重力为GA、GB的A、B两物体，不计绳重和摩擦．若GA＞GB，则η甲_____η乙；若FA=FB，则GA_____GB．（选填“＞”、“＜”或“=”）
9．如图所示，工人师傅用动滑轮匀速提升重物．使用动滑轮的好处是________．若物体重450N，工人所用拉力为250N，则动滑轮的机械效率为______；用该滑轮匀速提升重600N的物体，若不计绳重和摩擦，则工人所用的拉力为________N．
10．工人利用斜面和滑轮将物体从斜面底端匀速拉到顶端，斜面高1m，长2m，物体重500N，平行于斜面的拉力200N，所用时间10s．在此过程中，物体动能_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）．重力势能_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）．拉力的功率为_______W，把物体直接提高到斜面顶端做的功为有用功，则这个装置的机械效率为_______．
11．如图所示，用平行于斜面的力将同一个物体分别沿光滑斜面AB、CB以相同速度匀速拉到顶点B，施加的力分别为F1和F2，拉力做功分别为W1和W2，拉力功率分别为P1和P2.则F1____(小于/等于/大于)F2，W1____(小于/等于/大于)
W2，P1___(小于/等于/大于)
P2.
12．如图所示，物体重为20N，某人在5s内用4N的拉力匀速地将该物体在水平方向移动了1m，则绳子自由端移动的速度为_____m/s，拉力做功为_____J，此物体受到的摩擦力为_____N．（不计滑轮重、绳重、滑轮与轴及滑轮与绳之间的摩擦）
13．如图所示，物体A的质量m=10kg，在拉力F的作用下，物体A以0.4m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为5N，该装置的机械效率为80%，则物体A与水平面间摩擦力f的大小为_____N，物体A运动10s的过程中，拉力F所做的功为_____J，拉力的功率是_____W．（g=10N/kg）
14．为了将重为600N的物体运送到6m高的楼顶上，甲工人利用图甲的滑轮组施加300N拉力在30s的时间内完成任务，此过程中绳子自由端移动的距离为 ?________ m，拉力的功率为 ?________ W；乙工人搭建了图乙所示的斜面，斜面长12m、高6m，乙工人沿斜面方向施加400N的拉力匀速将重物也成功运送到楼顶，该过程中斜面的机械效率为 ?________ ，物体所受斜面的摩擦力为 ?________ N．
三、实验题
15．在“探究杠杆平衡条件的实验”中：
（1）如图甲所示，实验前，杠杆左端下沉，则应将左端的平衡螺母向_____调节（选填“左”或“右”），直到杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量__________．
（2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂___个相同的钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，则杠杆_____（选填“能”或“不能”）在水平位置保持平衡．
（3）如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置，当测力计从a位置转到b位置时，其示数大小将_____________．
（4）如图丁所示，已知每个钩码重0．5N，杠杆上每个小格长度为2cm，当弹簧测力计在C点斜向上拉（与水平方向成30o角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，拉力F的力臂大小为________cm，弹簧测力计示数大小为__________N．
四、计算题
16．如图所示，斜面长s=8m，高h=3m．用平行于斜面F=50N的拉力，将重力为G=100N的物体，由斜面的底端匀速拉到顶端，用时t=10s．求：
（1）有用功W有
（2）拉力做功的功率P
（3）物体受到的摩擦力f
（4）该斜面的机械效率η．
17．如图所示是建筑工地上的起重机示意图，起重机的电动机功率为3×103W，当它把质量为1t的重物匀速提起24m时，用时100s．（g=10N/kg）
求：（1）在这段时间内起重机提起重物的功率是多少？机械效率是多少？
（2）若起重机AB长为20m，吊起重物时B端的配重质量为4t，为使起重机不翻倒，则OB长为多少？（不计摩擦和起重机自重）
18．如图是工人利用滑轮组提升重为810N物体的示意图，某段过程中物体匀速上升的速度为0.1m/s，工人拉力F的功率为90W，物体上升10s拉力F克服滑轮组的摩擦做的功是60J，不计绳重．求：
（1）工人拉绳子的速度；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）滑轮组中的动滑轮的重力．
参考答案
1．C
【详解】
A．使用动滑轮时，拉力端移动的距离等于提升物体升高高度的2倍，所以用动滑轮提升重物上升h高度，测力计上升2h高度，故A错误；
B．用定滑轮拉重物，向各个方向的拉力都等于物重，故B错误；
C．减小动滑轮质量，可以减小额外功，可以提高动滑轮的机械效率，故C正确；
D．使用动滑轮能省力；拉升同一物体上升相同高度，有用功相同，用动滑轮时，提起动滑轮需要多做额外功，所以做功较多，故D错误。
故选C。
2．C
【详解】
一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，承重的绳子可能是两段，也可能是三段。若承担物重的绳子股数n为3，则物体做的有用功
由可得总功
所以额外功为
不计绳子重和摩擦，由可得动滑轮重
拉力的大小
若承担物重的绳子股数n为2，则物体做的有用功
由可得总功
额外功
当不计绳子重和摩擦，
由可得动滑轮重
拉力的大小
由以上计算可知，无论绳子段数为多少，对物体做的有用功都是150J，总功都是250J，动滑轮重都是100N，但拉力不同，故ABD正确，不符合题意；C错误，符合题意。
故选C。
3．B
【详解】
A．由图可知，n=2，不计绳重和摩擦，动滑轮的重力
G动=nF-G=2×300N-500N=100N
故A错误；
B．由图可知，n=2，则绳端移动的距离
s=nh=2×3m=6m
工人做的总功
W总=Fs=300N×6m=1800J
故B正确；
C．工人做的有用功
W有=Gh=500N×3m=1500J
滑轮组的机械效率
故C错误；
D．不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率
据此可知提升更重的物体，滑轮组的机械效率会变大，故D错误。
故选B。
4．A
【详解】
ACD．甲图的机械效率为
乙图的机械效率为
丙图的机械效率为
所以
故A符合题意，CD不符合题意；
B．因为
所以斜面是费力机械，故B不符合题意。
故选A。
5．A
【详解】
A．物体的重力
G=mg=240kg2400N
对重力做的有用功为
W有=Gh=2400N=4800J
故A正确；
B．做的总功为
1200N
做功的功率为
P===20W
故B错误；
C．此次简易斜面装置的机械效率为
==80
故C错误；
D．斜面本质上是一种省力机械，但不省功，故D错误。
故选A。
6．B
【详解】
由图可知，作用在乙上绳子的股数是3，更省力些；用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦，只克服动滑轮重做额外功，若每个滑轮质量相同，
则提升相同高度时，甲乙所做的有用功和额外功均相同，故机械效率一样大．故本题正确选项是B．
7．D
【分析】
（1）由图可知，连接动滑轮绳子的股数n=3，绳子的自由端移动的速度，利用求绳子自由端移动的距离；
（2）滑轮组的机械效率，据此求物体A受到的摩擦力；由于物体A匀速运动，所以滑轮组对物体A的水平拉力等于物体A受到的摩擦力；
（3）利用求拉力F做功的功率；
（4）拉力所做的有用功，也就是克服物体A与水平面之间的摩擦力做的功．
【详解】
A、由图可知，连接动滑轮绳子的股数n=3，绳子自由端移动的速度则绳子自由端移动的距离，故A错误；
B、由可得，物体A受到的摩擦力，由于物体A匀速运动，所以滑轮组对物体A的水平拉力等于物体A受到的摩擦力，大小为72N，故B错误；
C、因为，所以拉力F做功的功率：，故C错误；
D、拉力所做的有用功，即克服物体A与水平面之间的摩擦力做的功，故D正确．
故选D．
【点睛】
水平使用滑轮组时注意：有用功等于摩擦力与物体移动的距离的乘积，这是本题的关键、易错点！
8．＞
＜
【详解】
不计绳重和摩擦，克服物体重力做的功为有用功，克服物体重力和动滑轮重力做的功为总功，则滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=×100%=×100%，因物体的重力G越大，1+越小，越大，且动滑轮的重力相等，所以，GA＞GB时，η甲＞η乙；由图可知，n甲=2，n乙=3，由F=（G+G动）可得，提升物体的重力：G=nF﹣G动，则FA=FB时，提升物体的重力关系为GA＜GB．
9．
省力
90%
325
【解析】使用动滑轮时，有两段绳子拉着物体上升，所以好处是可以省力；
物体重450N，工人所用拉力为250N，则动滑轮的机械效率为
；
根据可得动滑轮的重为：
用该滑轮匀速提升重600N的物体时，工人所用的拉力为：
。
点睛：关键是根据求出动滑轮的重，当然也可以根据第一次的额外功求出动滑轮的重，另外注意求机械效率时常用的两种方法：一是，二是。
10．不变
增大
80
62.5%
【分析】
影响动能的因素为：质量、速度．而影响重力势能的因素为：质量、高度．运用公式，求出总功，再运用，可求功率．运用公式，求出有用功，再运用机械效率的公式，可求出η．
【详解】
（1）将物体从斜面底端匀速拉到顶端，质量不变，速度不变，则物体的动能不变．
（2）物体沿斜面升高，质量不变，高度变大，所以其重力势能增大．
（3）图中滑轮是动滑轮，则绳端通过的距离为：
；
拉力做功为：
；
拉力的功率为：
（4）此过程的有用功为：
；
这个装置的机械效率为：
；
【点睛】
明确影响动能和重力势能的因素，熟练运用功、功率、机械效率的计算公式；关键是灵活运用公式即可解答此题．
11．大于
等于
大于
【分析】
（1）斜面倾斜角度越大，越费力．斜面AB的倾斜角度大于斜面CB，所以斜面CB更省力，
（2）斜面光滑说明摩擦力为0，即使用光滑的斜面没有额外功．
（3）知道拉力大小关系，速度相同，根据公式可判断拉力所做的功的功率大小．
【详解】
（1）斜面AB倾斜角度大于AB，所以物体沿CB运动时拉力较小，即F1大于F2；
（2）斜面光滑说明摩擦力为0，使用任何机械都不省功，所以拉力在两斜面上做功相同，即W1=W2=Gh．
（3）根据公式可知，速度相同，F1>F2，所以拉力沿AB运动时拉力F1做功的功率较大，即P1大于P2．
12．0.4；
8；
8
【分析】
（1）已知移动的距离和所用的时间，根据速度的公式可求绳子自由端移动的速度；已知动滑轮绳子的段数和物体移动的距离，可求绳子自由端通过的距离；
（2）由W=Fs计算拉力做的功；不计滑轮重、绳重、滑轮与轴及滑轮与绳之间的摩擦，由拉力和摩擦力的关系求出物体受到的摩擦力．
【详解】
由图知，动滑轮上绳子的段数为2，则绳子自由端移动的距离：；
绳子自由端移动的速度：；
拉力做的功：；
不计滑轮重、绳重、滑轮与轴及滑轮与绳之间的摩擦，
由可得，物体受到的摩擦力：．
【点睛】
关键是判断有几段绳子承担物体的重（拉着动滑轮），方法是只要数出直接与动滑轮连接的绳子段数即可，且要牢记．
13．
5
25
2.5
【解析】由二力平衡可知，弹簧测力计的拉力等于物体A与水平面间摩擦力，故物体A与水平面间摩擦力f的大小为5N，当物体A以0.4m/s的速度在水平面上做匀速直线运动时，拉力F以0.2m/s的速度运动，
，
，
拉力F所做的功为：
拉力的功率是：
故答案为：
5
25
2.5
14．18
180
75%
100
【解析】
解答：由题知,n=3,s=3h=3×6m=18m,W总=Fs=300N×18m=5400J；
P===180W.人做的有用功：W有=Gh=600N×6m=3600J；人所做的总功：
W总=Fs=400N×12m=4800J；人做功的机械效率：η==
=75%；
W总=W有+W额
Fs=Gh+fs
f===100N.
15．右
力臂
6
不能
变大
4
3
【详解】
（1）调节杠杆在水平位置平衡，杠杆右端偏高，左端的平衡螺母应向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；
（2）设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件：FALA
=FB
LB
，即4G×3L=FB×2L，解得FB
=6G，需挂6个钩码；若A、B两点的钩码同时向远离支点的方向移动一个格，则左侧4G×4L=16GL，右侧6G×3L=18GL，因为16GL＜18GL
杠杆不能平衡；
（3）保持B点不变，若拉力F向右倾斜时，此时F的力臂变短，根据杠杆的平衡条件，力变大；
（4）当弹簧测力计在C点斜向上拉（与水平方向成30°角）杠杆，此时动力臂等于OC/2=4×2/2cm=4cm；根据杠杆的平衡条件F1
L1
=F2
L2
得F1
=F2L2/L1=4×0.5N×3×2cm/4cm=3N．
16．（1）300J（2）40W（3）12.5N（4）75%．
【详解】
（1）有用功为W有=Gh=100N×3m=300J；
（2）拉力所做的功为W总=Fs=50N×8m=400J，拉力的功率为==40W；
（3）额外功为W额=W总?W有=400J?300J=100J，由W额=fs得：物体受到的摩擦力==12.5N；
（4）斜面的机械效率为==75%．
17．（1）2400W，
80%；（2）4m．
【解析】
（1）提起重物做的功为；
起重机提起重物做功的功率是：
；
机械效率是：
；
（2）物体重为：，
配重的重为：
使起重机不翻倒，杠杆是平衡的．
即：
解得：．
18．（1）0.3m/s；（2）90%；（3）30N
【详解】
（1）由图可知，n=3，绳端移动的速度：v绳=nv物=3×0.1m/s=0.3m/s；
（2）根据P===Fv可得，工人的拉力：F===300N，滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=×100%=×100%=90%；
（3）重物上升的高度：h=vt=0.1m/s×10s=1m，拉力做的有用功：W有用=Gh=810N×1m=810J，拉力做的总功：W总=Fs=Fnh=300N×3×1m=900J，提升动滑轮做的额外功：W轮=W总﹣W有用﹣Wf=900J﹣810J﹣60J=30J，由W轮=G轮h可得，动滑轮的重：G轮===30N．
答案第2页，总2页
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．为探究动滑轮和定滑轮的特点，设计如下两种方式拉升重物，下面关于探究的做法和认识正确的是（ ）
A．用动滑轮提升重物上升h高度，测力计也上升h高度
B．若用定滑轮拉重物，当拉力竖直向下最省力
C．减小动滑轮质量可以提高动滑轮的机械效率
D．若拉升同一物体上升相同高度，用动滑轮拉力更小，且做功更少
2．用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N的物体匀速提升1m，不计摩擦和绳重，滑轮组的机械效率为60%。则下列选项错误的是（ ）
A．有用功一定是150J
B．总功一定是250J
C．拉力大小一定是125N
D．动滑轮重一定是100N
3．建筑工地上，工人用如图所示的滑轮组，将500N的重物在5s内匀速提升3m，所用拉力F为300N，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．动滑轮的重力为50N
B．工人做的总功为1800J
C．滑轮组的机械效率为91.7%
D．提升更重的物体，滑轮组的机械效率会变小
4．如图所示，小明分别使用甲、乙、丙三种机械匀速提升物体M（绳长不变），测得物体M所受重力和各拉力如表所示，则（ ）
GM
F甲
F乙
F丙
8N
10N
10N
10N
A．乙、丙的机械效率相等
B．使用图丙斜面可以省力
C．甲、乙的机械效率相等
D．甲、丙的机械效率相等
5．我国南方地区经常因多轮强降雨造成多地发生较重的洪涝灾害抗洪抢险小分队成员在一次行动中需要帮老百姓把一个质量为240kg的重物搬到2m高的车上他们用5m的长木板搭了一个斜面（如图所示），用1200N的力花了5min将重物匀速推到车上，关于此简易斜面装置，下列说法中正确的是（ ）
A．他们对重物做了4800J的功
B．他们做功的功率为16W
C．此次简易斜面装置的机械效率为50％
D．斜面是一种省功机械
6．如图所示，物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦．若每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是
A．甲更省力，甲机械效率大
B．乙更省力，机械效率一样大
C．乙更省力，乙机械效率大
D．甲更省力，机械效率一样大
7．如图所示，用30N的拉力F沿水平方向拉绳子的一端，使重400N的物体A以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速运动了10s，已知滑轮组的机械效率为80%，则此过程中
A．绳子自由端移动的距离为1m
B．滑轮组对物体A的水平拉力为90N
C．拉力F的功率为3W
D．拉力F所做的有用功为72J
二、填空题
8．如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用FA、FB匀速提升重力为GA、GB的A、B两物体，不计绳重和摩擦．若GA＞GB，则η甲_____η乙；若FA=FB，则GA_____GB．（选填“＞”、“＜”或“=”）
9．如图所示，工人师傅用动滑轮匀速提升重物．使用动滑轮的好处是________．若物体重450N，工人所用拉力为250N，则动滑轮的机械效率为______；用该滑轮匀速提升重600N的物体，若不计绳重和摩擦，则工人所用的拉力为________N．
10．工人利用斜面和滑轮将物体从斜面底端匀速拉到顶端，斜面高1m，长2m，物体重500N，平行于斜面的拉力200N，所用时间10s．在此过程中，物体动能_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）．重力势能_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）．拉力的功率为_______W，把物体直接提高到斜面顶端做的功为有用功，则这个装置的机械效率为_______．
11．如图所示，用平行于斜面的力将同一个物体分别沿光滑斜面AB、CB以相同速度匀速拉到顶点B，施加的力分别为F1和F2，拉力做功分别为W1和W2，拉力功率分别为P1和P2.则F1____(小于/等于/大于)F2，W1____(小于/等于/大于)
W2，P1___(小于/等于/大于)
P2.
12．如图所示，物体重为20N，某人在5s内用4N的拉力匀速地将该物体在水平方向移动了1m，则绳子自由端移动的速度为_____m/s，拉力做功为_____J，此物体受到的摩擦力为_____N．（不计滑轮重、绳重、滑轮与轴及滑轮与绳之间的摩擦）
13．如图所示，物体A的质量m=10kg，在拉力F的作用下，物体A以0.4m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为5N，该装置的机械效率为80%，则物体A与水平面间摩擦力f的大小为_____N，物体A运动10s的过程中，拉力F所做的功为_____J，拉力的功率是_____W．（g=10N/kg）
14．为了将重为600N的物体运送到6m高的楼顶上，甲工人利用图甲的滑轮组施加300N拉力在30s的时间内完成任务，此过程中绳子自由端移动的距离为 ?________ m，拉力的功率为 ?________ W；乙工人搭建了图乙所示的斜面，斜面长12m、高6m，乙工人沿斜面方向施加400N的拉力匀速将重物也成功运送到楼顶，该过程中斜面的机械效率为 ?________ ，物体所受斜面的摩擦力为 ?________ N．
三、实验题
15．在“探究杠杆平衡条件的实验”中：
（1）如图甲所示，实验前，杠杆左端下沉，则应将左端的平衡螺母向_____调节（选填“左”或“右”），直到杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量__________．
（2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂___个相同的钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，则杠杆_____（选填“能”或“不能”）在水平位置保持平衡．
（3）如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置，当测力计从a位置转到b位置时，其示数大小将_____________．
（4）如图丁所示，已知每个钩码重0．5N，杠杆上每个小格长度为2cm，当弹簧测力计在C点斜向上拉（与水平方向成30o角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，拉力F的力臂大小为________cm，弹簧测力计示数大小为__________N．
四、计算题
16．如图所示，斜面长s=8m，高h=3m．用平行于斜面F=50N的拉力，将重力为G=100N的物体，由斜面的底端匀速拉到顶端，用时t=10s．求：
（1）有用功W有
（2）拉力做功的功率P
（3）物体受到的摩擦力f
（4）该斜面的机械效率η．
17．如图所示是建筑工地上的起重机示意图，起重机的电动机功率为3×103W，当它把质量为1t的重物匀速提起24m时，用时100s．（g=10N/kg）
求：（1）在这段时间内起重机提起重物的功率是多少？机械效率是多少？
（2）若起重机AB长为20m，吊起重物时B端的配重质量为4t，为使起重机不翻倒，则OB长为多少？（不计摩擦和起重机自重）
18．如图是工人利用滑轮组提升重为810N物体的示意图，某段过程中物体匀速上升的速度为0.1m/s，工人拉力F的功率为90W，物体上升10s拉力F克服滑轮组的摩擦做的功是60J，不计绳重．求：
（1）工人拉绳子的速度；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）滑轮组中的动滑轮的重力．
参考答案
1．C
【详解】
A．使用动滑轮时，拉力端移动的距离等于提升物体升高高度的2倍，所以用动滑轮提升重物上升h高度，测力计上升2h高度，故A错误；
B．用定滑轮拉重物，向各个方向的拉力都等于物重，故B错误；
C．减小动滑轮质量，可以减小额外功，可以提高动滑轮的机械效率，故C正确；
D．使用动滑轮能省力；拉升同一物体上升相同高度，有用功相同，用动滑轮时，提起动滑轮需要多做额外功，所以做功较多，故D错误。
故选C。
2．C
【详解】
一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，承重的绳子可能是两段，也可能是三段。若承担物重的绳子股数n为3，则物体做的有用功
由可得总功
所以额外功为
不计绳子重和摩擦，由可得动滑轮重
拉力的大小
若承担物重的绳子股数n为2，则物体做的有用功
由可得总功
额外功
当不计绳子重和摩擦，
由可得动滑轮重
拉力的大小
由以上计算可知，无论绳子段数为多少，对物体做的有用功都是150J，总功都是250J，动滑轮重都是100N，但拉力不同，故ABD正确，不符合题意；C错误，符合题意。
故选C。
3．B
【详解】
A．由图可知，n=2，不计绳重和摩擦，动滑轮的重力
G动=nF-G=2×300N-500N=100N
故A错误；
B．由图可知，n=2，则绳端移动的距离
s=nh=2×3m=6m
工人做的总功
W总=Fs=300N×6m=1800J
故B正确；
C．工人做的有用功
W有=Gh=500N×3m=1500J
滑轮组的机械效率
故C错误；
D．不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率
据此可知提升更重的物体，滑轮组的机械效率会变大，故D错误。
故选B。
4．A
【详解】
ACD．甲图的机械效率为
乙图的机械效率为
丙图的机械效率为
所以
故A符合题意，CD不符合题意；
B．因为
所以斜面是费力机械，故B不符合题意。
故选A。
5．A
【详解】
A．物体的重力
G=mg=240kg2400N
对重力做的有用功为
W有=Gh=2400N=4800J
故A正确；
B．做的总功为
1200N
做功的功率为
P===20W
故B错误；
C．此次简易斜面装置的机械效率为
==80
故C错误；
D．斜面本质上是一种省力机械，但不省功，故D错误。
故选A。
6．B
【详解】
由图可知，作用在乙上绳子的股数是3，更省力些；用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦，只克服动滑轮重做额外功，若每个滑轮质量相同，
则提升相同高度时，甲乙所做的有用功和额外功均相同，故机械效率一样大．故本题正确选项是B．
7．D
【分析】
（1）由图可知，连接动滑轮绳子的股数n=3，绳子的自由端移动的速度，利用求绳子自由端移动的距离；
（2）滑轮组的机械效率，据此求物体A受到的摩擦力；由于物体A匀速运动，所以滑轮组对物体A的水平拉力等于物体A受到的摩擦力；
（3）利用求拉力F做功的功率；
（4）拉力所做的有用功，也就是克服物体A与水平面之间的摩擦力做的功．
【详解】
A、由图可知，连接动滑轮绳子的股数n=3，绳子自由端移动的速度则绳子自由端移动的距离，故A错误；
B、由可得，物体A受到的摩擦力，由于物体A匀速运动，所以滑轮组对物体A的水平拉力等于物体A受到的摩擦力，大小为72N，故B错误；
C、因为，所以拉力F做功的功率：，故C错误；
D、拉力所做的有用功，即克服物体A与水平面之间的摩擦力做的功，故D正确．
故选D．
【点睛】
水平使用滑轮组时注意：有用功等于摩擦力与物体移动的距离的乘积，这是本题的关键、易错点！
8．＞
＜
【详解】
不计绳重和摩擦，克服物体重力做的功为有用功，克服物体重力和动滑轮重力做的功为总功，则滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=×100%=×100%，因物体的重力G越大，1+越小，越大，且动滑轮的重力相等，所以，GA＞GB时，η甲＞η乙；由图可知，n甲=2，n乙=3，由F=（G+G动）可得，提升物体的重力：G=nF﹣G动，则FA=FB时，提升物体的重力关系为GA＜GB．
9．
省力
90%
325
【解析】使用动滑轮时，有两段绳子拉着物体上升，所以好处是可以省力；
物体重450N，工人所用拉力为250N，则动滑轮的机械效率为
；
根据可得动滑轮的重为：
用该滑轮匀速提升重600N的物体时，工人所用的拉力为：
。
点睛：关键是根据求出动滑轮的重，当然也可以根据第一次的额外功求出动滑轮的重，另外注意求机械效率时常用的两种方法：一是，二是。
10．不变
增大
80
62.5%
【分析】
影响动能的因素为：质量、速度．而影响重力势能的因素为：质量、高度．运用公式，求出总功，再运用，可求功率．运用公式，求出有用功，再运用机械效率的公式，可求出η．
【详解】
（1）将物体从斜面底端匀速拉到顶端，质量不变，速度不变，则物体的动能不变．
（2）物体沿斜面升高，质量不变，高度变大，所以其重力势能增大．
（3）图中滑轮是动滑轮，则绳端通过的距离为：
；
拉力做功为：
；
拉力的功率为：
（4）此过程的有用功为：
；
这个装置的机械效率为：
；
【点睛】
明确影响动能和重力势能的因素，熟练运用功、功率、机械效率的计算公式；关键是灵活运用公式即可解答此题．
11．大于
等于
大于
【分析】
（1）斜面倾斜角度越大，越费力．斜面AB的倾斜角度大于斜面CB，所以斜面CB更省力，
（2）斜面光滑说明摩擦力为0，即使用光滑的斜面没有额外功．
（3）知道拉力大小关系，速度相同，根据公式可判断拉力所做的功的功率大小．
【详解】
（1）斜面AB倾斜角度大于AB，所以物体沿CB运动时拉力较小，即F1大于F2；
（2）斜面光滑说明摩擦力为0，使用任何机械都不省功，所以拉力在两斜面上做功相同，即W1=W2=Gh．
（3）根据公式可知，速度相同，F1>F2，所以拉力沿AB运动时拉力F1做功的功率较大，即P1大于P2．
12．0.4；
8；
8
【分析】
（1）已知移动的距离和所用的时间，根据速度的公式可求绳子自由端移动的速度；已知动滑轮绳子的段数和物体移动的距离，可求绳子自由端通过的距离；
（2）由W=Fs计算拉力做的功；不计滑轮重、绳重、滑轮与轴及滑轮与绳之间的摩擦，由拉力和摩擦力的关系求出物体受到的摩擦力．
【详解】
由图知，动滑轮上绳子的段数为2，则绳子自由端移动的距离：；
绳子自由端移动的速度：；
拉力做的功：；
不计滑轮重、绳重、滑轮与轴及滑轮与绳之间的摩擦，
由可得，物体受到的摩擦力：．
【点睛】
关键是判断有几段绳子承担物体的重（拉着动滑轮），方法是只要数出直接与动滑轮连接的绳子段数即可，且要牢记．
13．
5
25
2.5
【解析】由二力平衡可知，弹簧测力计的拉力等于物体A与水平面间摩擦力，故物体A与水平面间摩擦力f的大小为5N，当物体A以0.4m/s的速度在水平面上做匀速直线运动时，拉力F以0.2m/s的速度运动，
，
，
拉力F所做的功为：
拉力的功率是：
故答案为：
5
25
2.5
14．18
180
75%
100
【解析】
解答：由题知,n=3,s=3h=3×6m=18m,W总=Fs=300N×18m=5400J；
P===180W.人做的有用功：W有=Gh=600N×6m=3600J；人所做的总功：
W总=Fs=400N×12m=4800J；人做功的机械效率：η==
=75%；
W总=W有+W额
Fs=Gh+fs
f===100N.
15．右
力臂
6
不能
变大
4
3
【详解】
（1）调节杠杆在水平位置平衡，杠杆右端偏高，左端的平衡螺母应向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；
（2）设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件：FALA
=FB
LB
，即4G×3L=FB×2L，解得FB
=6G，需挂6个钩码；若A、B两点的钩码同时向远离支点的方向移动一个格，则左侧4G×4L=16GL，右侧6G×3L=18GL，因为16GL＜18GL
杠杆不能平衡；
（3）保持B点不变，若拉力F向右倾斜时，此时F的力臂变短，根据杠杆的平衡条件，力变大；
（4）当弹簧测力计在C点斜向上拉（与水平方向成30°角）杠杆，此时动力臂等于OC/2=4×2/2cm=4cm；根据杠杆的平衡条件F1
L1
=F2
L2
得F1
=F2L2/L1=4×0.5N×3×2cm/4cm=3N．
16．（1）300J（2）40W（3）12.5N（4）75%．
【详解】
（1）有用功为W有=Gh=100N×3m=300J；
（2）拉力所做的功为W总=Fs=50N×8m=400J，拉力的功率为==40W；
（3）额外功为W额=W总?W有=400J?300J=100J，由W额=fs得：物体受到的摩擦力==12.5N；
（4）斜面的机械效率为==75%．
17．（1）2400W，
80%；（2）4m．
【解析】
（1）提起重物做的功为；
起重机提起重物做功的功率是：
；
机械效率是：
；
（2）物体重为：，
配重的重为：
使起重机不翻倒，杠杆是平衡的．
即：
解得：．
18．（1）0.3m/s；（2）90%；（3）30N
【详解】
（1）由图可知，n=3，绳端移动的速度：v绳=nv物=3×0.1m/s=0.3m/s；
（2）根据P===Fv可得，工人的拉力：F===300N，滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=×100%=×100%=90%；
（3）重物上升的高度：h=vt=0.1m/s×10s=1m，拉力做的有用功：W有用=Gh=810N×1m=810J，拉力做的总功：W总=Fs=Fnh=300N×3×1m=900J，提升动滑轮做的额外功：W轮=W总﹣W有用﹣Wf=900J﹣810J﹣60J=30J，由W轮=G轮h可得，动滑轮的重：G轮===30N．
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