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机械效率一、选择题1.（多选）(2016滨州)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η甲、η乙（忽略绳重与摩擦），下列关系式正确的是（）Ａ．F甲＜F乙η甲=η乙Ｂ．F甲＞F乙η甲＞η乙Ｃ．Ｗ甲＞W乙P甲＞P乙Ｄ．Ｗ甲=W乙P甲=P乙答案：AD2.（多选）（2016成都）小李同学利用如图所示的滑轮组匀速提升重物．第一次提升的重物A的重力为GA，加在绳子自由端的拉力为F1，重物上升的速度为v1，运动时间为t1；第二次提升的重物B的重力为GB，加在绳子自由端的拉力为F2，重物上升的速度为v2，运动时间为t2。已知F1：GA=5：8，GB：GA=3：2，v1：v2=2：1，t1：t2=2：3。动滑轮的重力不能忽略，不计绳重与摩擦的影响。下列对两个过程的分析中，正确的是（）A．拉力之比为F1：F2=7：8B．拉力的功率之比为P1：P2=10：7C．机械效率之比η1：η2=14：15D．额外功之比W1：W2=2：3答案：BC3.（2016天津）某建筑工地上，工人师傅用滑轮组和桶组成的装置将水泥从地面匀速运至楼上，如图所示。若水泥重为G0，桶重为G1，动滑轮中为G2，不计绳重和摩擦，此过程中该装置的机械效率为η，则工人师傅作用在绳子自由端的拉力F为（）答案：AD（2016三明）如图所示，工人利用动滑轮吊起一袋沙的过程中，做了300J的有用功，100J的额外功，则该动滑轮的机械效率为()A．75％B．66.7％C．33.3％D．25％【答案】A2.（2016锦州）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40WB.物体在水中受到的浮力为320NC.物体的体积为8×10-3m3D.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%【答案】C1.(2016北京朝阳)下列说法中正确的是（）A．机械效率大的功率一定大B．机械做功时，做的有用功越多，机械效率越大C．机械做功时，工作时间越短，功率一定越大D．利用机械做功时可以省力或省距离，但不能省功【答案】D2.（2016乌鲁木齐）如图所示，利用动滑轮提升一个重为G的物块，不计绳重和摩擦，其机械效率为60%。要使此动滑轮的机械效率达到90%，则需要提升重力为G的物块的个数为（）A.3个B.4个C.5个D.6个【答案】D3.（2016鄂州）如图所示甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度。若G1＝G2，所用竖直向上的拉力分别为F1和F2，拉力做功的功率分别为P1和P2，两装置的机械效率分别为η1和η2（忽略绳重和摩擦），则下列选项正确的是（）A．F1＞F2η1＜η2P1＜P2B．F1＞F2η1＝η2P1＝P2C．F1＜F2η1＜η2P1＜P2D．F1＜F2η1＞η2P1＞P2【答案】B4.（多选）(2016龙东)用如图所示的滑轮组提升重物时（忽略绳重及摩擦），下列做法能提高滑轮组机械效率的有（）A.增加物体被提升的高度B.减轻动滑轮的重力C.改变绳子的绕法，减少承担重物的绳子的段数D.增加物体的重力【答案】BD5.（2016西宁）小文同学采用如图所示的甲、乙两种不同的方式将同一货物从地面匀速搬运到同一辆汽车上，其中说法正确的是（）A．甲种方法克服重力做功多B．乙种方法更省力C．两种方法机械效率相等D．两种情况下，货物机械能都增加D二、填空题1.（2016泉州）如图所示，用甲、乙两种装置将物体匀速提升相同高度，物体重均为10N，滑轮重均为1N，不计绳重，所用的拉力分别是F1和F2，机械效率分别是η1和η2，则F1F2，η1η2。（均选填“＞”“＜”或“=”）【答案】＞＞2.（2016绥化）将一个重240N的物体匀速推到斜面顶端，人沿斜面向上的推力为120N，如图所示，物体沿斜面移动的距离s=3m，上升的高度h=1.2m，则人对物体做的有用功是J,斜面的机械效率是。【答案】28880%3.（2016宿迁）如图，小明在用动滑轮（不计绳重和摩擦）匀速提升不同重物时，记录下了在绳子自由端使用的拉力F与对应所提升的物体重力G，如表：G/N123456F/N0.71.21.72.22.73.2分析表中数据可知，拉力F与重力G的关系式是F=；动滑轮重为N；随着物重的增加，动滑轮的机械效率变。【答案】（G+0.4N）0.4大4.（2016安顺）用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的物体提升相同的高度，在不计绳重及机械摩擦的情况下，甲所用的拉力乙所用的拉力；甲滑轮组的效率乙滑轮组的效率。（均选填“大于”“等于”或“小于”）【答案】大于等于5.（2016徐州）如图所示，一根均匀的细木棒OC，OA=OC，B为OC的中点，在C点施力将挂在A点的重为180N的物体匀速提升0.2m，木棒的机械效率为90%，这里的木棒是一种简单机械，称为，提升该物体做的有用功是J，木棒重为N（不计摩擦）。【答案】杠杆36106.（2016长春）如图所示，分别利用甲、乙两个不同的滑轮组竖直匀速提升A、B两个物体，使它们均升高0.2m，测得A、B所受重力为GA=4.5N，GB=9N，甲滑轮组中弹簧测力计的示数FA=2N，则甲滑轮组的机械效率为。若两滑轮组的机械效率相同，则乙滑轮组中弹簧测力计的示数FB=N。（不计绳重和摩擦）【答案】75%41.(2016重庆)如图所示的滑轮组（不计绳重及摩擦），工人师傅用40N的拉力将质量为5kg、底面积为16003cm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1020N的砖块，绳子B和C能承受的最大拉力分别为1000N和600N，当质量为50kg的工人师傅拉绳子C时，吊篮对二楼平台的最小压强为Pa。【答案】62.56252.（2016绵阳）如图所示，小丽用三个均重10N的滑轮组成的滑轮组以1m/s匀速起吊重470N的物体，物体上升5m，不计绳的重力及一切摩擦，绳的拉力F＝N；滑轮组的机械效率为。【答案】12594%3.(2016菏泽)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。【答案】甲做的有用功相同时，第二次使用动滑轮做的额外功多（或“做的有用功相同时，第二次做的总功多”或从比值上说都正确）4.（2016威海）如图所示,把重力为600N的物体匀速推到斜面顶端,斜面长为3m,高为0.9m,实际推力为300N,那么物体与斜面之间的摩擦力是N,斜面的机械效率是。【答案】12060%5.（2016连云港）用如图所示的滑轮组匀速提升重为100N的物体，拉力F=60N，滑轮组的机械效率为_______。在物体匀速上升的过程中，物体的动能_______，物体的重力势能_______(选填变大、变小或不变)。【答案】83.3％不变变大6.(2016苏州)如图所示，用同一滑轮按甲、乙两种方式匀速提升同一物体，物体重l00N，滑轮重25N，绳重和摩擦不计．图甲中F甲＝N，图乙装置的机械效率η＝．若图乙中再加挂一物体，机械效率将。【答案】10080%变大1.(2016海南)如图所示，工人通过动滑轮把50kg的水泥从地面缓缓提升到4m高的楼顶，所用拉力为300N，此过程中机械所做的有用功为_______J，机械效率约为_______。（g取10N/kg）【答案】200083.3%2.（2016巴中）如图所示，物体和动滑轮的总重力为200N，当物体匀速上升的高度为2m时，绳子移动的距离为m，若滑轮组的机械效率为80%，则动滑轮重N。（绳子的重力、绳子与滑轮各处的摩擦均忽略不计）【答案】4403.（2016玉林）如图所示，用F=50N的力通过滑轮组水平拉重为80N的物体，使其向左匀速运动，在这过程中拉力F做功为40J，已知物体受到水平地面的摩擦力为60N，则物体运动的距离为______m，该滑轮组的机械效率为______。（忽略绳子和动滑轮的重力）【答案】0.460%三、实验探究题1.（2016西宁）某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率，相关数据记录在下表中。实验次数钩码重/N钩码上升的高度/m绳端的拉力/N绳端移动的距离/m机械效率140.101.80.3260.102.50.3360.152.5（1）实验中，使用滑轮组提升重物时，应竖直向上拉动弹簧测力计。（2）第二次实验中，2s内钩码上升的高度为0.1m，则它运动的速度为m/s。（3）第三次实验中，绳端移动的距离为m，滑轮组的机械效率为。（4）分析比较第一、二两次实验数据，有用功W1有W2有，滑轮组的机械效率η1η2（两空均选填“＞”“＝”或“＜”）。由此可知，可采用的方法来提高滑轮组的机械效率。【答案】（1）匀速（2）0.05（3）0.4580%（4）＜＜增加钩码重（增加物重）1.（2016揭阳）在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行两次实验，实验数据如下表：（1）第一次实验测得滑轮组的机械效率为，两次相比较，第二次实验测得滑轮组的机械效率__________（选填“大于”“小于”或“等于”）第一次实验测得滑轮组的机械效率。（2）根据表中数据，能否得出“滑轮组的机械效率与所挂钩码重量有关，钩码越重其效率越高”的结论？答：；请简要说出其中一条理由：。【答案】（1）62.5%大于（2）不能○1试验次数太少，偶然性较大；○2滑轮组的机械效率还与动滑轮的重量有关等（其他合理的答案也给分）1.（2016自贡）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)请你为该班同学提出一种提高滑轮组机械效率的方法：________________________．【答案】（1）B（3）1和3（或2和4）相等1和2（3和4）正确（3）减小动滑轮的重力或增大物体重力四、计算题1.（2016达州）某工人使用如图甲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60N，物体匀速上升的速度始终为1m/s。（不计绳重，摩擦及阻力，ρ水=1×103kg/m3，g=10N/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。【解析】（1）由图甲可知，n=2，则拉力F拉绳的速度v=2vA=2×1m/s=2m/s；由图乙可知，圆柱体A离开水面后拉力F的功率P′=420W，由P=Fv得，绳子自由端的拉力F′===210N；不计绳重、摩擦及阻力，拉力F′=（GA+G轮）A的重力GA=2F′﹣G轮=2×210N﹣60N=360N；由图乙可知，圆柱体A在水中拉力F的功率P=300W，由P=Fv得，绳子自由端的拉力F===150N，不计绳重、摩擦及阻力，拉力F=（GA﹣F浮+G轮），150N=（360N﹣F浮+60N），解得F浮=120N。（2）由F浮=ρ水gV排得