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考点16：机械效率一、选择题．（2015福建福州，第14题）用一个动滑轮将重为4N的物体匀速提升1m，拉力大小如图4所示，则（）A．拉力是2.2NB．有用功是2.2JC．总功是4.8JD．机械效率是120%2．（2015重庆A卷，第7题）如图5所示，不计摩擦和绳重，把一个重为20N的物体沿竖直方向在4s内匀速提升了2m，所用拉力F为12.5N。下列说法中正确的是（）A．动滑轮重7.5NB．4s内拉力F做功25JC．4s内拉力F的功率为6.25WD．滑轮组的机械效率为80%3.（2015山东滨州，第10题）如图所示，如图所示，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s内匀速上升1m．已知拉绳子的力F为500N，则提升重物的过程中（）A．绳子自由端被拉下3mB．做的有用功是800JC．拉力F的功率是80WD．滑轮组的机械效率是60%4.（2015湖南常德，第12题）如图所示，用滑轮组把重为200N的货物提到9m高的楼上，所用拉力为80N，则总功和滑轮组的机械效率分别是（）A.1400J80%B.1800J80%C.1800J83.3%D.2160J83.3%5.（2015湖北武汉，第14题）如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为G的物体。若拉力的大小为F，物体和地面之间的摩擦力大小为f，A点的拉力为，则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是（）A.B.C.D.6.（2015山东泰安，第19题）分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在5s内将重为100N的物体G匀速提升2m，每个滑轮的重均为10N。不计绳重及摩擦，此过程中（）A．F甲小于F乙B．甲的机械效率小于乙的机械效率C．F甲做的功大于F乙做的功D．F甲做功的功率等于F乙做功的功率7.（2015河北省，第21题）用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图5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F2B.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8.（2015黑龙江哈尔滨，第26题）小聪测量了如图所示的滑轮组的机械效率，他先后进行了两次实验，将钩码分别匀速竖直提升h1和h2的高度(h1＞h2)．对两次实验中一些物理量进行比较，正确的是(其中s为绳子自由端通过的距离，H为动滑轮上升的高度)()A．s1＝s2B．H1＝H2C．η1＝η2D．W有用1＝W有用29.（2015吉林长春，第9题）工人师傅利用如图所示的装置匀速提升重物，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（）A、增大提升重物的速度，可以增大有用功B、减小定滑轮的重力，可以减小额外功C、增大提升重物的高度，可以提高机械效率D、减小动滑轮的重力，可以提机械效率10.（2015黑龙江齐齐哈尔，第11题）用两个相同的滑轮组成的滑轮组固定在天花板上，如图所示，当匀速提升物体时，绳子自由端的拉力F=20N，物体移动的速度为0.1m/s，每个滑轮重10N，忽略绳重和摩擦，下列说法正确的是（）A．绳子自由端移动的速度为0.3m/sB．物体的重力为40NC．该滑轮组的机械效率为66.67℅D．拉力F的功率为2W11.（2015四川眉山，第40题）40.如图所示，用滑轮组提升重物时，将重600N的物体在10s内匀速提升了2m，已知动滑轮重为100N（不计绳重和摩擦），则提升重物的过程中正确的是()A.绳子自由端拉力F的大小为300NB.滑轮组的机械效率为60%C.提升物体的过程中，额外功为200JD.绳子自由端拉力F的功率为150W12.（2015乌鲁木齐，第8题）8.为模拟盘山公路，现将连接了重1N小球的细线穿入一根长1m的细管。如图，将细管从竖直放置的圆柱体底部a点开始斜向上缠绕5圈后，恰好绕至顶部b点，相邻细管间的高度均为12cm。在b点处通过细线用0.8N的拉力（与管的轴线平行）将管口的小球从a点匀速拉至b点。则缠绕在圆柱体上的细管（模拟的盘山公路）的机械效率为()A.83.3%B.80%C.75%D.60%13.（2015黑龙江龙东，第7题）如图所示，工人用250N的力将重400N的物体匀速提升2m，共用了10秒，若在此过程中（忽略绳重和摩擦），下列说法正确的是（）A.绳子自由端移动的距离是6mB.动滑轮的重是10NC.工人做功的功率是80WD.滑轮组的机械效率是80％二、填空题1.（2015江苏无锡，第16题）如图所示，小明用动滑轮把90N的重物匀速提升2m，所用的拉力是60N，则小明做的有用功是________J，动滑轮的机械效率是________.答案：18075%2.（2015广东广州，第19题）如图20所示，手用F1的力直接将物体B匀速提升h，F1做功300J；若借助滑轮组把B匀速提升相同高度，滑轮组机械效率是30%，则F2做功为_______J.答案：10003.（2015江苏南京，第17题）如图所示，用塔式起重机上的滑轮组匀速起吊6000N的物体，物体上升5m所用的时间为l0s，滑轮组的机械效率是80%，则有用功是J，总功是J，拉力F的功率是W.答案：4．（2015安徽，第8题）某同学利用斜面匀速提升重为500N的物体，已知沿斜面的拉力做功为1000J，斜面的机械效率为60%，则物体被提升的高度为m。答案：1.25.（2015四川乐山，第44题）如图所示，工人用250N的力F将重为400N的物体l0s内匀速提升2m，在此过程中，滑轮组的机械效率为_▲_，拉力的功率为_▲_W。【答案】80%1006.（2015四川自贡，第22题）用如图所示滑轮组匀速提升重为200N的物体，人对绳的拉力为125N，不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为______．如果人的体重为550N，拉动过程中绳始终未断裂，他用此滑轮组能提升的最大物重为______N．【答案】80%1050N7.（2015江苏扬州，第15题）如图所示，工人用滑轮组匀速提升重800N的货物，所用的拉力F为500N，货物在50s内匀速上升5m。在此过程中，货物上升的速度是▲m/s；所做的有用功是▲J；拉力做功的功率是▲W;滑轮组的机械效率是▲。答案：0.1400010080%8.（2015湖北宜昌，第23题）用如图8所示的滑轮组将一重为200N的物体匀速向上提高3m，拉力为150N，则有用功为J,这个滑轮组的机械效率为（计算结果保留1位小数）。答案：600级66.7%9.（2015广东省，第12题）如题12图所示，已知物体A和动滑轮的总重为200N，当物体A匀速上升高度为1m时，绳子移动的距离为m,人对绳子的拉力为N，拉力所做的功为J，（绳子与滑轮的摩擦力、空气阻力忽略不计）【答案】210020010.（2015四川泸州，第26题）如图所示为电工师傅用移动式升降机抢修一条动力外线，已知升降机的箱蓝重900N，用升降机将重600N的王师傅匀速提升8m，升降机做的有用功J，升降机的机械效率是。（伸缩杆和所携带的工具质量不计）【答案】480040%11.（2015山东聊城，第20题）如图所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，物体重6N．沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，物体上升高度为10cm，此时弹簧测力计的示数为N，滑轮组的机械效率是．【答案】2.483%（或83.3%；83.33%）12.（2015江苏淮安，第13题）如图所示，小明用50N的力F将重为80N的物体在5s内匀速提升1m，在此过程中，小明做的有用功为_________J,滑轮的机械效率为_________，拉力做功的功率为_________W。答案：8080%2013.（2015山东威海，第15题）电动自行车已成为大众化的一种交通工具，专业人员对某品牌电动自行车进行了测试，让电动自行车在平直的路面上同静止开始运动，获得速度随时间变化的图象如图11甲所示，牵引力随时间变化的图象如图11乙所示，已知匀速行驶时，电动机输入电压48V，输入电流5A，由图象可知，8～14s电动自行车受到的摩擦力为N，匀速行驶时，电能转化为机械能的效率为%．【答案】307514.（2015江苏镇江，第14题）测量滑轮组机械效率的装置如图所示，用5N拉力F将重为8N的物体匀速提升0.5m，用时4s。拉力做的总功J，有用功J，滑轮组的机械效率，拉力的功率P=W。答案：5480%1.2515.（2015四川广安，第14题）如图5所示，起重机将重6000N的货物匀速提升10m，再水平移动10m后静止，起重机在整个过程中对货物做功为J；若起重机的机械效率为80%，则起重机做的额外功为J。答案：6×104，1.5×10416.（2015贵州遵义，第30题）如图所示，用滑轮组拉动重为70N的物体A，使物体A在水平方向上移动5m，所用拉力F为20N，地对物体A的摩擦力为30N。则拉力F做的功为①J，滑轮组的机械效率为②。【答案】20075%17.（2015辽宁沈阳，第17题）如图10所示的甲、乙两套装里，每个滑轮的质A均相筹，用它们分别将重力为G1和G2的重物匀速提升一定高度，所用竖直向上的拉力大小分别为F1和F2，忽略绳重和摩擦。若F1=F2，则G1____G2;若G1=G2，则它们的机械效率(两空均填“”、“=”或“”)【答案】=三、实验探究题1.（2015湖南岳阳，第20题）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12100.83083.3%24101.53036103090.9%（1）在2次实验中滑轮组的机械为（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，是由同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率（选填“高”或“低”）。（4）根据实验结论推测，使用该滑轮组再次将重8N的物体匀速提升10cm，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%【答案】解：（1）①∵使用的滑轮组，则承担物重的绳子股数n=3，而h=0.1m，∴绳端向上移动的距离为：S=3h=3×0.1m=0.3m，②∵G=2N，h=0.1m，∴拉力提升钩码所做的有用功为：W有用=Gh=4N×0.1m=0.4J，又∵s=0.3m，F=1.5N，∴拉力做的总功为：W总=Fs=1.5N×0.3m=0.45J．则滑轮组的机械效率为：。（2）弹簧测力计的示数为2.4N。（3）由同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率高（4）使用该滑轮组再次将重8N的物体匀速提升10cm，此时滑轮组的机械效率可能为C。2.（2015北京，第40题）实验桌上有带横杆的铁架台、刻度尺、弹簧测力计、细绳，另外还有钩码一盒，质量不等的滑轮2个，滑轮的轮与轴之间的摩擦很小，可忽略不计。请选用上述实验器材证明：动滑轮的机械效率与动滑轮所受重力有关。（1）写出实验步骤；（2）画出实验数据记录表格。【答案】用已调零的弹簧测力计测出动滑轮的重力分别为G1、G2，如图先用重力为G1的动滑轮组装实验器材，用弹簧测力计拉住细绳端，竖直向上匀速缓慢拉动，使质量为m的钩码匀速上移一段距离，读出弹簧测力计的示数为F1，用刻度尺测出绳端移动距离s和钩码移动距离h，记录G1、F1、m、s、h在实验记录表格中。换用另一个重力为G2的动滑轮组装实验器材，钩码质量m不变，仿照步骤①再做一次，记录G1、F1、m、s、h在实验记录表格中。利用公式η=分别计算两次滑轮组的机械效率G动/Nm/kgF/Ns/mh/mW总/JW有/Jη3.（2015山东烟台，第26题）在初中物理的学习中，我们曾用斜面做过多次探究实验，如图甲是利用斜面“探究阻力对物体运动的影响”；如图乙是利用斜面“探究动能大小与哪些因素有关”；如图丙是“测定斜面的机械效率”．（1）在甲、乙实验探究中，都有让小车从斜面的同一高度自由下滑的操作步骤，这样操作的目的是什么？（2）