机械效率
一、选择题(每题3分,共30分)
1.工人用如图所示的动滑轮,将重1000N的物体在5s内匀速竖直提升了1m,人对绳自由端的拉力F为600N,不计绳重和摩擦。以下结论正确的是( )
A. 动滑轮的有用功为600J
B. 动滑轮的重力为400N
C. 动滑轮的机械效率为83.3%
D. 拉力F的功率为120W
【答案】C
2.如图所示,用滑轮组提升重物时,重400N的物体在10s内匀速上升了1m。已知拉绳子的力F为250N,则提升重物的过程中()
A. 做的总功是400J B. 拉力F的功率是25W
C. 绳子自由端被拉下1m D. 滑轮组的机械效率是80%
【答案】D
3.如图所示,用滑轮组在4s内将重为160N的物体匀速提升2m,若动滑轮重20N,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。则在此过程中,下列说法正确的是( )
A. 绳子自由端向上移动了4m B. 拉力F的功率为90W
C. 拉力F为90N D. 滑轮组的机械效率为80%
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【答案】B
4. 图甲中用力F1水平拉着重为G的物体在水平路面上匀速移动s的距离。图乙中用动滑轮拉着它也在同一路面上匀速移动s的距离,水平拉力为F2.使用动滑轮的过程中()
A. 总功为W总=F2s B. 有用功为W有=Gs
C. 机械效率为η= D. 额外功为W额=2F2s﹣F1S
【答案】D
5.下列四种情况说法正确的是
A. 图甲中,物体在2~7s内的平均速度为2m/s
B. 图乙中,a、b两种物质的密度之比为1:4
C. 图丙中,物块M向左做匀速直线运动,该装置的机械效率为75%
D. 图丁中,杠杆在水平位置平衡,OA:AB=1:2,则F:G=1:2
【答案】C
6.如右图所示,某同学使用动滑轮把600N的重物匀速提升了3m,所用的拉力是400N。下列说法正确的是
A. 机械效率是80% B. 有用功是1800J
C. 额外功是300J D. 总功是2100J
【答案】B
7.某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮等重),在相同时间内把重物G提升相同高度,F1和F2大小相等,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
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A. 力F1和F2做功的功率相同
B. 力F1和F2做的总功相同
C. 乙滑轮组更省力,两个滑轮组机械效率一样大
D. 甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高
【答案】D
8.工人用如图所示的动滑轮,将重1000N的物体在5s内匀速竖直提升了1m,人对绳自由端的拉力F为600N,不计绳重和摩擦。以下结论正确的是( )
A. 动滑轮的有用功为600J
B. 动滑轮的重力为400N
C. 动滑轮的机械效率为83.3%
D. 拉力F的功率为120W
【答案】C
9.如图所示,用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度,与提升B相比,提升A的过程滑轮组的机械效率较大,若不计绳重与摩擦的影响,则提升A的过程
A. 额外功较小
B. 额外功较大
C. 总功较小
D. 总功较大
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【答案】D
10.下图为“测滑轮组机械效率”的实验.在弹簧测力计拉力作用下,重6N的物体2s内匀速上升0.1m,弹簧测力计示数如图示(不计绳重与摩擦).下列说法错误的是()
A. 弹簧测力计的拉力是2.4N
B. 物体上升的速度为0.05m/s
C. 弹簧测力计拉力的功率为0.12W
D. 滑轮组的机械效率约83.3%
【答案】C
二、填空题(每空2分,共22分)
11.一台起重机在10 s内将重为3 600 N的货物匀速提高了4 m,起重机做的有用功是______J。若起重机做的额外功是9 600 J,则机械效率是_______,起重机的功率是_________W。
【答案】1.44×104 60% 2400
12.如图所示,用滑轮组提起一个重为7N的物体,在拉力F=4N的作用下,10s内物体滑竖直方向匀速升高了2m不计绳重和摩擦,可知拉力F的功率为___W,此滑轮组的机械效率为_______。
【答案】 1.6 87.5%
13.使用同一个滑轮组提升物体,提升的物体质量越大,滑轮组的机械效率______(填“越高”“越低”或“不变”)
【答案】越大
14.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
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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“=”)
【答案】><
15.如图所示,用动滑轮把重为 40N 的物体 A 以 0.5m/s 的速度匀速提升,用时 4s,拉力F 的大小是 25N,则拉力F 的功率是_____W,动滑轮的机械效率是_____。
【答案】 25 80%
三、作图与实验(共6分)
16.如图所示为测定动滑轮机械效率的示意图。用弹簧测力计拉动绳子自由端,将质量为200g的钩码从A位置匀速提升至B位置,同时弹簧测力计从图中的A’位置匀速竖直上升至B’位置,在此过程中,弹簧测力计对绳的拉力为F,弹簧测力计的示数如图所示。请根据所做实验进行分析(g=10N/kg):
(1)弹簧测力计的示数为_____N,拉力F所做的功为____J。
(2)动滑轮的机械效率约为____。(结果保留一位小数)
【答案】1.20.2483.3%
四、计算题(共12分)
17、工人用如图所示的滑轮组提升建材,工人的重力是700 N,双脚与地面的接触面积是500 cm2。他将540 N的建材匀速提升了3 m,滑轮组的机械效率是90%。试求:
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(1)提升建材所做的有用功是多少?
(2)工人对绳子的拉力是多少?
(3)提升建材时,工人对地面的压强是多少?
【答案】(1) 1620 J (2) 300 N (3) 8 000 Pa
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