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滑轮组的机械效率考点一：机械效率的计算1.质量为0.5kg的塑料桶装满水后总质量为10kg，小明将其从地面匀速搬到高度为1m的桌面上，在竖直向上搬水的过程中所做的总功是_______J，有用功是_______J，机械效率是_______．（g取10N/kg）2.在“测滑轮组机械效率”的实验中，若3s内将重6N的物体匀速提高20cm，此时弹簧测力计的示数如图，不计绳重及摩擦，绳子自由端拉力的功率是______W，该滑轮组的机械效率是______。3.如图所示，工人用滑轮组匀速提升重400N的货物，所用的拉力F为250N，绳子向下匀速拉了6m，若不计绳重和摩擦，在此过程中所做的有用功是______J,机械效率为______；如果用该滑轮组提升60kg的物体，滑轮组的机械效率将______选填“增大”、“减小”或“不变”。4.如图所示，工人用250N的力将400N的物体匀速提升2m。（摩擦和绳重不计）求：（1）动滑轮的重力；（2）动滑轮的机械效率。5.某施工现场用小型载重汽车向高处工地运送砂石，将质量为5000kg的砂石从坡底运送到10m高的坡顶，用时20s。汽车的输出功率是100kW．（g取10N/kg）求：（1）汽车运送砂石所做的有用功是多少？（2）汽车运送砂石的效率是多少？6.如图（1）所示，用弹簧测力计拉着绳子利用滑轮组将重3N的物体匀速提升2m。（1）求图（1）中弹簧测力计对绳的拉力所做的功；（2）求图（1）中滑轮组的机械效率；（3）请在答题卷的图（2）中画出比图（1）更省力的绕线。如不计绳重和摩擦图2方法的机械效率______图1的机械效率。（选填“大于”、“小于”或“等于”）7.如图所示，工人利用滑轮组提升重为810N的物体，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，不计绳重和摩擦，求这段过程中：（1）工人拉绳子的速度；（2）作用在绳子自由端的拉力F；（3）滑轮组的机械效率。考点二：机械效率的变化和比较1.关于功、功率和机械效率说法正确的是（）A.功率越大,机械效率就越大B.做功越多,机械效率就越大C.机械效率越大,有用功就越多D.机械效率大小与做功快慢无关2.下列说法中正确的是（）A.做功越快的机械,它的机械效率越高B.滑轮组的机械效率高低与动滑轮重力大小无关C.功率大的机械一定比功率小的机械做功快D.使用同一滑轮组提升重物,所提重物越重机械效率越高3.下列分析和判断中，正确的是（）①功率越大的机械，做功越快，机械效率越高②机械效率越高，有用功在总功中占的比值越大③做功时间越长的机械所做的功越多，机械效率不一定高④功率相等的两个机械，所做的有用功相同，机械效率就相同⑤两个机械效率相同的机械，功率大的机械所做的总功多A.只有是正确的B.是错误的,其他正确C.和是正确的D.是正确的,不能确定4.如图，用滑轮或滑轮组将重为G的物体匀速拉起，不计摩擦和绳重，机械效率最高的是（）A.A、B.B、C.C、D.D、5.小明分别组装了如图所示的甲、乙两种滑轮，并用它们分别将相同的重物匀速拉至相同的高度，已知滑轮的质量相同且不计绳重与摩擦，滑轮重小于物重，则（）A.乙装置更省力,但甲装置效率更高B.甲装置比乙装置省力且效率更高C.甲装置更省力,但乙装置的效率更高D.使用两种装置,拉力相同,机械效率也相同6.两位同学用二只同样的滑轮和同一根绳子，分别组成图所示的甲、乙两个滑轮组来匀速提升同一重物，不计绳重和阻力，则（）A.甲较省力且机械效率较高B.乙较省力且机械效率较高C.两个滑轮组省力程度相同,机械效率不同D.两个滑轮组省力程度不同,机械效率相同7.两个完全相同的滑轮，其重力均为20N．分别用如图甲、乙两种方式，将重400N的物体以相同的速度匀速提升了10m，不计摩擦和绳重，则下列判断正确的是（）A.做的功大于做的功B.和做的功相等C.做功的功率小于做功的功率D.甲的机械效率小于乙的机械效率8.一个滑轮组经改进后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比较（）A.额外功减少,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.机械效率提高,机械做功加快9.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10.甲、乙两个机械，甲的机械效率是70%，乙的机械效率是50%，则()A.甲机械做功省力B.甲机械做功快C.甲机械做功多D.以上说法都不对11.如图所示，用甲、乙两种装置分别将重1N的物体匀速提升相同的高度，滑轮重0.2N，不计摩擦和绳重，所用的拉力分别是F1和F2，机械效率分别是η甲和η乙，则（）A.B.C.D.12.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13.如图所示，分别用定滑轮、动滑轮把重力相同的甲、乙两物体在相同时间内匀速提升相同的高度（滑轮重小于物重），则所用拉力F甲______（＞/＜/=，下同）F乙，拉力做功的功率P甲______P乙．机械效率η甲______η乙。参考答案考点一：机械效率的计算1.质量为0.5kg的塑料桶装满水后总质量为10kg，小明将其从地面匀速搬到高度为1m的桌面上，在竖直向上搬水的过程中所做的总功是_______J，有用功是_______J，机械效率是_______．（g取10N/kg）【答案】100；95；95%【解析】在竖直向上搬水的过程中所做的总功：W总=G总h=m总gh=10kg×10N/kg×1m=100J，水桶中水的质量：m水=m总-m桶=10kg-0.5kg=9.5kg，有用功：W有=G水h=m水gh=9.5kg×10N/kg×1m=95J，机械效率：。故答案为：100；95；95%。2.在“测滑轮组机械效率”的实验中，若3s内将重6N的物体匀速提高20cm，此时弹簧测力计的示数如图，不计绳重及摩擦，绳子自由端拉力的功率是______W，该滑轮组的机械效率是______。【答案】0.4883.3%【解析】解：（1）由图知，测力计的示数为2.4N，即拉力F=2.4N，物体被匀速提高高度：h=20cm=0.2m，绳子自由端移动距离：s=nh=3×0.2m=0.6m，拉力做功：W总=Fs=2.4N×0.6m=1.44J；拉力功率：P===0.48W；（2）有用功：W有=Gh=6N×0.2m=1.2J，滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%≈83.3%。故答案为：0.48；83.3%。3.如图所示，工人用滑轮组匀速提升重400N的货物，所用的拉力F为250N，绳子向下匀速拉了6m，若不计绳重和摩擦，在此过程中所做的有用功是______J,机械效率为______；如果用该滑轮组提升60kg的物体，滑轮组的机械效率将______选填“增大”、“减小”或“不变”。【答案】1200；；增大【解析】滑轮组由2段绳子承担物重，则绳子自由端的距离为6m，则物体上升的高度为：，有用功是对物体所做的功，有用功为：W有=Gh=400N×3m=1200J；绳子自由端的拉力所做的功为总功，则总功为：W总=Fs=250N×6m=1500J，机械效率为：；如果用该滑轮组提升60kg，即的物体，物重增加，有用功将增加，所以滑轮组的机械效率将增大。故答案为：1200；80%；增大。4.如图所示，工人用250N的力将400N的物体匀速提升2m。（摩擦和绳重不计）求：（1）动滑轮的重力；（2）动滑轮的机械效率。解：（1）由图知，使用的是动滑轮，n=2，摩擦和绳重不计，拉力F=（G+G动），则动滑轮的重力：G动=2F-G=2×250N-400N=100N；（2）拉力端移动的距离：s=2h=2×2m=4m；拉力所做的总功：W总=Fs=250N×4m=1000J；有用功：W有=Gh=400N×2m=800J；动滑轮的机械效率：η==×100%=80%。答：（1）动滑轮的重力为100N；（2）动滑轮的机械效率为80%。5.某施工现场用小型载重汽车向高处工地运送砂石，将质量为5000kg的砂石从坡底运送到10m高的坡顶，用时20s。汽车的输出功率是100kW．（g取10N/kg）求：（1）汽车运送砂石所做的有用功是多少？（2）汽车运送砂石的效率是多少？解：（1）砂石的重力：G=mg=5000kg×10N/kg=5×104N，汽车运送砂石所做的有用功：W有用=Gh=5×104N×10m=5×105J；（2）汽车做的总功：W总=Pt=100×103W×20s=2×106J，汽车运送砂石的效率：η==×100%=25%。答：（1）汽车运送砂石所做的有用功是5×105J；（2）汽车运送砂石的效率是25%。6.如图（1）所示，用弹簧测力计拉着绳子利用滑轮组将重3N的物体匀速提升2m。（1）求图（1）中弹簧测力计对绳的拉力所做的功；（2）求图（1）中滑轮组的机械效率；（3）请在答题卷的图（2）中画出比图（1）更省力的绕线。如不计绳重和摩擦图2方法的机械效率______图1的机械效率。（选填“大于”、“小于”或“等于”）解：（1）由图1知道，n=2，则拉力端移动的距离s=2h=2×2m=4m，由图读出拉力F=2.4N，拉力做功：W总=Fs=2.4N×4m=9.6J；（2）做的有用功：W有用=Gh=3N×2m=6J，η=×100%=×100%=62.5%；（3）要使滑轮组最省力，需要承担物重的绳子段数最多，所以要从动滑轮绕起，如图所示：不计绳重和摩擦，使用滑轮组时做的额外等于提升动滑轮做的功，使用两图的滑轮组，动滑轮相同，做的额外功相同，提升相同的重物做的有用功相同、总功相同，所以两图的机械效率相同。故答案为：（1）图1中弹簧测力计对绳的拉力所做的功为2.4J；（2）图1中滑轮组的机械效率为62.5%；（3）比图1更省力的绕线如图所示；等于。7.如图所示，工人利用滑轮组提升重为810N的物体，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，不计绳重和摩擦，求这段过程中：（1）工人拉绳子的速度；（2）作用在绳子自由端的拉力F；（3）滑轮组的机械效率。解：（1）由图知，n=3，则工人拉绳子的速度：v=3v物=3×0.1m/s=0.3m/s；（2）由P===Fv可得作用在绳子自由端的拉力：F===300N；（3）滑轮组的机械效率：η=====×100%=90%。答：（1）工人拉绳子的速度为0.3m/s；（2）作用在绳子自由端的拉力为300N；（3）滑轮组的机械效率为90%。考点二：机械效率的变化和比较1.关于功、功率和机械效率说法正确的是（）A.功率越大,机械效率就越大B.做功越多,机械效率就越大C.机械效率越大,有用功就越多D.机械效率大小与做功快慢无关【答案】D【解析】解：A、功率越大，做功越快，与机械效率大小无关，故A错误；B、只有所做的总功相同时，做的有用功越多，机械效率就越大，故B错误；C、机械效率越大，说明有用功与总功的比值越大，不能说明有用功越多，故C错误；D、机械效率是有用功与总功的比值，与做功快慢无关，故D正确；故选D。2.下列说法中正确的是（）A.做功越快的机械,它的机械效率越高B.滑轮组的机械效率高低与动滑轮重力大小无关C.功率大的机械一定比功率小的机械做功快D.使用同一滑轮组提升重物,所提重物越重机械效率越高【答案】CD【解析】解：（1）功率是单位时间内所做的功，它反映的是物体做功快慢的物理量，功率越大的机械做功越快；机械效率是反映机械性能优劣的重要标志之一。机械效率高，表明使用该机械做功时，有用功在总功中所占的比例高，机械性能好，它并不能反映机械做功的快慢。故选项A是错误的，选项C正确。（2）动滑轮越重，克服滑轮重力做的额外功增多，有用功在总功中的比值减小，机械效率降低，故B错误；（3）增加物重，其他条件不变，有用功增多，有用功在总功中的比值增大，机械效率升高，故D正确。故选：CD。3.下列