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文檔簡介

1、12.3機械效率精選同步習題一選擇題(共14小題)1關于機械效率的下列說法中,正確的是()a利用機械越省力,機械效率越高b機械做功越快,機械效率越高c有用功相同、總功越大機械效率越高d額外功相同、有用功越大的機械效率越高2關于功、功率、機械效率說法正確的是()a功率越大,做功越快,機械效率越大b做功越少,功率越小,機械效率越小c功率越大,反映做功越快,與機械效率無關d機械效率越大,表明它做的功越多3工人師傅利用如圖所示的裝置勻速提升重物,不計繩重和摩擦,下列說法正確的是()a增大提升重物的速度,可以增大有用功b減小定滑輪的重力,可以減小額外功c增大提升重物的高度,可以提高機械效率d減小動滑輪的

2、重力,可以提高機械效率4某實驗小組分別用如圖所示的甲、乙兩個滑輪組(每個滑輪等重),在相同時間內把重物g提升相同高度,f1和f2大小相等,不計繩重及摩擦,下列說法正確的是()a力f1和f2做功的功率相同b力f1和f2做的總功相同c乙滑輪組更省力,兩個滑輪組機械效率一樣大d甲滑輪組的機械效率比乙滑輪組高5如圖所示,在相同時間內,用大小相同的拉力f把等質量的甲、乙兩物體沿斜面ab、ac從低端拉到斜面頂端。f做功的功率分別為p甲、p乙,機械效率分別為甲、乙下列分析正確的是()ap甲p乙,甲乙bp甲p乙,甲乙cp甲p乙,甲乙dp甲p乙,甲乙6某實驗小組分別用如圖所示的甲乙兩個滑輪組(每個滑輪重相同)勻

3、速提起相同的重物,所用的拉力分別為f1和f2,機械效率分別為1和2,不計繩重及摩擦,下列說法正確的是()af1f2,12bf1f2,12cf1f2,12df1f2,127如圖所示,用手沿豎直方向勻速拉一個動滑輪,使掛在下面重為g的物體緩慢上升,動滑輪的重力不可忽略,現改變物體的重力g,不計繩重與摩擦,則動滑輪的機械效率與物體重力g的關系可能符合下列圖中的()abcd8如圖所示,有一斜面長為l,高為h,現用力f沿斜面把物重為g的物體從底端勻速拉到頂端。已知物體受到斜面的摩擦力為f,則下列關于斜面機械效率的表達式正確的是()a×100%b×100%c×100%d

4、15;100%9工人師傅用如圖所示的滑輪組,將重為800 n的物體緩慢勻速豎直提升3m,人對繩端的拉力f為500n,不計繩重和滑輪轉軸處的摩擦,則()a繩子自由端移動的距離為9 mb動滑輪的重力為200 nc人通過滑輪組做的有用功為1500 jd滑輪組的機械效率為53.3%10圖1中力f1水平拉動重為g的物體a在水平路面勻速移動了s。改用滑輪組拉動a在同一路面勻速移動了s,拉力為f2(如圖2)。此過程滑輪組()a總功為f2sb額外功為f1sc機械效率為d額外功為3f2sf1s11利用如圖所示裝置將重為100n的物體勻速從斜面的底端拉到頂端。已知斜面的長是5m,高是2m,拉力為f50n,則該裝置

5、的機械效率為()a40%b50%c80%d100%12用如圖甲所示的裝置來探究滑輪組的機械效率與物重g物的關系,改變g物,豎直向上勻速拉動彈簧測力計,計算并繪出與g物關系如圖乙所示,若不計繩重和摩擦,則下列說法正確的是()a同一滑輪組機械效率隨g物的增大而增大,最終將超過100%bg物不變,改變圖甲中的繞繩方式,滑輪組機械效率將改變c此滑輪組動滑輪的重力為2nd當g物6n時,機械效率66.7%13如圖所示,滑輪組下端用細線吊著邊長為0.2m的正方體物塊,物塊放在水平地面上。若用f1120n的力豎直向下拉繩子的自由端時,物塊對地面的壓強為6500pa;若用力f2豎直向下拉繩子的自由端時,物塊以0

6、.1m/s的速度勻速上升,滑輪組的機械效率為80%不計繩重和輪與軸的摩擦,g取10n/kg則()a動滑輪重150 nb物塊的質量為40 kgc若以0.2 m/s的速度勻速提升物塊,滑輪組的機械效率大于80%d若以0.2 m/s的速度勻速提升物塊,豎直向下的拉力大于f214如圖是小明利用器械提升重物的示意圖。當小明站在水平地面上時,對地面的壓強p02×104pa;當在動滑輪下掛一個與小明重力相同的(邊長為40cm的正立方體)物體甲時,他用力勻速舉起杠桿的a端,使杠桿在水平位置平衡時,小明對地面的壓強p14.5×104pa,此時滑輪組的機械效率為1;當在動滑輪下掛1200n的重

7、物乙時,他用力勻速舉起杠桿的a端,當杠桿又在水平位置平衡時,小明對地面的壓強p25.5×104pa,此時滑輪組的機械效率為2;已知杠桿oa:ob1:2(杠桿、繩重和機械間摩擦忽略不計,g取10n/kg),則下列計算結果錯誤的是()a小明的質量為80kgb動滑輪所受的重力為20nc物體甲的密度為1.25×103kg/m3d2:115:14二填空題(共6小題)15如圖所示,用豎直向上的力速拉動較長的杠桿,使重為18n的物體緩慢升高0.1m,拉力大小為8n,拉力移動的距離為0.25m該杠桿的機械效率為 ,此杠桿屬于 (選填“省力”、“費力”或“等臂”)杠桿。16往車上裝重物時,常

8、常用長木板搭個斜面,把重物沿斜面推上去,如圖所示,工人用3m長的斜面,把120kg的重物提高1m,假設斜面很光滑,則需要施加的推力為 ,若實際用力為500n,斜面的機械效率為 ,重物受到的摩擦力為 。(g取10n/kg)。17如圖所示的甲,乙兩套裝置,每個滑輪的質量均相等,用它們分別將重力為g1和g2的重物勻速提升一定高度,所用豎直向上的拉力大小分別為f1和f2,忽略繩重和摩擦。若f1f2,則g1 g2;若g1g2,則它們的機械效率1 2(兩空均填“”、“”或“)18某同學用如圖所示滑輪組將重為300n的物體以0.2m/s的速度勻速向上拉動,拉力為125n(不計繩重及摩擦),則動滑輪重 n,5

9、s內人拉繩子做的功是 j,該滑輪組的機械效率是 。19如圖,物體重為80n,滑輪重為40n,若用力f豎直向上勻速拉動滑輪,則拉力f為 n,該滑輪的機械效率為 (不計繩重和摩擦)20如圖所示,用f50n的力通過滑輪組水平拉重力為80n的物體,使其向左勻速運動,在這過程中拉力f做功為40j,已知物體受到的水平地面的摩擦力為60n,則物體運動的距離為 m,該滑輪組的機械效率為 。(忽略繩子和動滑輪的重力)三實驗探究題(共2小題)21小亮看到工人利用斜面把貨物推到小車上,聯想到物理課上學到的知識,提出了以下兩個問題:斜面越緩越省力,是不是機械效率高呢?對于同一個滑輪組,提升的物體越重,機械效率越高;對

10、于同一個斜面,是不是所推的物體越重,機械效率越高呢?為了解決以上問題,小亮與幾個同學一起用如圖所示的裝置進行了多次實驗探究,記錄的部分實驗數據如下表:實驗次數斜面傾角物重g/n斜面高度h/m沿斜面拉力f/n斜面長s/m有用功w有/j總功w總/j機械效率(%)45°10.70.910.977.830°10.50.710.50.771.430°20.51.4111.4(1)表格中缺少2個數據,請補充完整(保留一位小數)。(2)在實驗操作過程中,應沿斜面向上 拉動木塊;實驗時要使木板的傾斜角變大,應該把木板下面的木塊向 移動(選填“左”或“右”)。(3)通過對比實驗的數

11、據,得出的結論是斜面越緩越省力,機械效率越 。(4)通過對比實驗 的數據(選填實驗次數),得出的結論是對于同一斜面,機械效率與所拉物體的重力 。22在探究“滑輪組機械效率”時,小強利用兩組滑輪組進行了4次測量,用一個動滑輪和一個定滑輪測得前3組數據,用兩個動滑輪和兩個定滑輪測得笫4組數據,如下表:實驗次數物重g物/n動滑輪重g動/n鉤碼上升的高度h/m動力f/n動力作用點移動的距離s/m滑輪組的機械效率/%110.50.10.70.347.6220.50.11.10.360.6340.50.120.34410.10.550.0(1)根據表中前3次實驗數據,畫出甲圖中滑輪組的繞繩方法。(2)在實

12、驗中,測量繩端拉力f時,應盡量 勻速向上拉動彈簧測力計,讀出乙圖中彈簧測力計的示數為 n,第3次實驗時滑輪組的機械效率為 。(3)由表中第 組數據可知,同一滑輪組的機械效率與物重有關。(4)由表中第3、4組數據可知,不同滑輪組的機械效率與摩擦和 有關,請計算出第3組實驗中克服摩擦所做的額外功 j。四計算題(共2小題)23在一次車輛故障處置過程中,拖車所用裝置簡化為如圖所示的滑輪組。為了盡快疏通道路,交警指揮拖車只用了30s時間,將水平路面上質量是1.5t的故障車勻速拖離了現場。若故障車被拖離的速度是5m/s,繩子自由端的拉力f是500n,地面對故障車的摩擦力為車重力的0.08倍。求:(1)拉力

13、f在30s內所做的功;(2)整個裝置的機械效率。24如圖所示,是一輛汽車通過滑輪組將深井中的物體拉至井口的裝置圖,已知井深10m,物體重g4×103n,汽車重g車3×104n,汽車勻速拉繩子時的拉力f2×103n,汽車受到的阻力為車重的0.05倍。請計算:(1)若汽車運動的速度為1.2m/s,則將物體由井底拉至井口,需要多長時間?(2)滑輪組的機械效率是多少?(保留一位小數)(3)汽車的牽引力是多大?(4)將物體由井底拉至井口,汽車的牽引力做的功是多少?試題解析一選擇題(共14小題)1關于機械效率的下列說法中,正確的是()a利用機械越省力,機械效率越高b機械做功越

14、快,機械效率越高c有用功相同、總功越大機械效率越高d額外功相同、有用功越大的機械效率越高解:機械效率是指有用功與總功之比,它反映了機械的品質,與機械是否省力,做功快慢無關,所以a、b錯誤;由公式×100%和w總w有+w額外可知:有用功相同,總功越大,額外功就越多,機械效率越低,所以c錯誤,d正確;故選:d。2關于功、功率、機械效率說法正確的是()a功率越大,做功越快,機械效率越大b做功越少,功率越小,機械效率越小c功率越大,反映做功越快,與機械效率無關d機械效率越大,表明它做的功越多解:功率是單位時間內做的功的多少,是表示做功快慢的物理量,功率大小與做功多少和時間有關;機械效率是有用

15、功與總功的比值。a、功率大,說明做功快,但不能說明機械效率越大,故a錯誤;b、功率大小與做功多少和時間無關,做功少,功率不一定小,機械效率不一定小,故b錯誤;c、功率越大,反映做功越快,與機械效率無關,故c正確;d、機械效率越大,說明有用功與總功的比值大,做功不一定多,故d錯誤;故選:c。3工人師傅利用如圖所示的裝置勻速提升重物,不計繩重和摩擦,下列說法正確的是()a增大提升重物的速度,可以增大有用功b減小定滑輪的重力,可以減小額外功c增大提升重物的高度,可以提高機械效率d減小動滑輪的重力,可以提高機械效率解:(1)滑輪組的機械效率,所以機械效率的高低與物體被提升的高度和提升速度無關,故a、c

16、不正確;(2)使用滑輪組時,克服動滑輪重所做功為額外功,由滑輪組的機械效率可知,減小動滑輪重力可減小額外功,定滑輪的重力不影響額外功的多少,故b不正確、d正確。故選:d。4某實驗小組分別用如圖所示的甲、乙兩個滑輪組(每個滑輪等重),在相同時間內把重物g提升相同高度,f1和f2大小相等,不計繩重及摩擦,下列說法正確的是()a力f1和f2做功的功率相同b力f1和f2做的總功相同c乙滑輪組更省力,兩個滑輪組機械效率一樣大d甲滑輪組的機械效率比乙滑輪組高解:由圖知,甲滑輪組中承擔物重的繩子段數n3,乙滑輪組中承擔物重的繩子段數n4。ab、若重物上升高度為h,則兩滑輪組中繩端移動的距離分別為:s甲3h,

17、s乙4h;甲滑輪組中拉力做的總功為w甲總f13h,乙滑輪組中拉力做的總功為w乙總f24h,已知f1f2,所以w甲總w乙總,故b錯誤;已知時間相同,由公式p知,p甲總p乙總故a錯誤;cd、已知f1f2,所以省力情況相同,故c錯誤;甲、乙兩滑輪組提升的物重g相同,設一個動滑輪的重為g動,不計繩重及摩擦,則甲滑輪組的機械效率為:甲,乙滑輪組中有2個動滑輪,同理可得,乙滑輪組的機械效率為:乙,所以甲乙,故c錯誤,d正確。故選:d。5如圖所示,在相同時間內,用大小相同的拉力f把等質量的甲、乙兩物體沿斜面ab、ac從低端拉到斜面頂端。f做功的功率分別為p甲、p乙,機械效率分別為甲、乙下列分析正確的是()a

18、p甲p乙,甲乙bp甲p乙,甲乙cp甲p乙,甲乙dp甲p乙,甲乙解:(1)已知abac,拉力相同,由wfs可知,w1w2;根據p,w1w2,時間相同,所以p甲p乙;(2)已知物體的重力不變,斜面的高度不變,故由wgh可知,將等質量的甲、乙兩物體分別沿斜面ab、ac以相同的速度從底部勻速拉到頂點所做的有用功相同,w1有w2有;因為w1w2,由可得,甲乙。故選:a。6某實驗小組分別用如圖所示的甲乙兩個滑輪組(每個滑輪重相同)勻速提起相同的重物,所用的拉力分別為f1和f2,機械效率分別為1和2,不計繩重及摩擦,下列說法正確的是()af1f2,12bf1f2,12cf1f2,12df1f2,12解:不計

19、繩重及摩擦,則拉力f(g物+g動),由圖可知n12,n23,則繩子受的拉力:f1(g物+g動),f2(g物+g動),故f1f2;動滑輪重相同,提升的物體重和高度相同,w額g動h,w有用g物h,所以,利用滑輪組做的有用功相同、額外功相同,總功相同,則由可知,滑輪組的機械效率相同,即12。故選:a。7如圖所示,用手沿豎直方向勻速拉一個動滑輪,使掛在下面重為g的物體緩慢上升,動滑輪的重力不可忽略,現改變物體的重力g,不計繩重與摩擦,則動滑輪的機械效率與物體重力g的關系可能符合下列圖中的()abcd解:動滑輪的重力不可忽略,則克服動滑輪的重所做的功為額外功,可見,當物重增大時,機械效率增大,但機械效率

20、與物體重力g的關系并不成正比,故b正確符合題意。故選:b。8如圖所示,有一斜面長為l,高為h,現用力f沿斜面把物重為g的物體從底端勻速拉到頂端。已知物體受到斜面的摩擦力為f,則下列關于斜面機械效率的表達式正確的是()a×100%b×100%c×100%d×100%解:斜面的高為h,物體的重力為g,有用功為:w有用gh,又斜面長為l,拉力為f,總功為:w總fl,則機械效率為:,而物體與斜面的摩擦力為f,額外功為:w額外fl,則總功為:w總w有用+w額外gh+fl,故機械效率為:×100%×100%,故d正確;a選項中,是有用功與額外功的

21、比值,不是機械效率,故a錯;b選項中,是有用功與有用功的比值,不是機械效率,故b錯;c選項中,是有用功與(總功加上額外功)的比值,不是機械效率,故c錯。故選:d。9工人師傅用如圖所示的滑輪組,將重為800 n的物體緩慢勻速豎直提升3m,人對繩端的拉力f為500n,不計繩重和滑輪轉軸處的摩擦,則()a繩子自由端移動的距離為9 mb動滑輪的重力為200 nc人通過滑輪組做的有用功為1500 jd滑輪組的機械效率為53.3%解:由圖可知,滑輪組中由2段繩子承擔物體和動滑輪的總重,即n2;則繩子自由端移動的距離為:snh2×3m6m,故a錯誤;此過程中,所做有用功為:w有gh800n

22、5;3m2400j,故c錯誤;所做總功為:w總fs500n×6m3000j;滑輪組的機械效率為:×100%80%,故d錯誤;額外功為:w額w總w有3000j2400j600j,不計繩重和滑輪轉軸處的摩擦,則額外功為克服動滑輪重力做的功,由w額g動h可得,動滑輪的重力:g動200n,故b正確;故選:b。10圖1中力f1水平拉動重為g的物體a在水平路面勻速移動了s。改用滑輪組拉動a在同一路面勻速移動了s,拉力為f2(如圖2)。此過程滑輪組()a總功為f2sb額外功為f1sc機械效率為d額外功為3f2sf1s解:圖1中,因為物體做勻速運動,拉力和摩擦力平衡,所以f1f;圖2中,同

23、一物體在同一路面上勻速運動,因為壓力大小不變,接觸面的粗糙程度不變,所以摩擦力不變,物體a受到的摩擦力仍為ff1,a、因為滑輪組中有3段繩子拉著物體,所以s3s,此滑輪組的總功為:w總f2×3s3f2s,故a錯誤;bd、此滑輪組的有用功:w有用fsf1s,則額外功為:w額w總w有用3f2sf1s,故b錯誤,d正確;c、此滑輪組的機械效率為:,故c錯誤。故選:d。11利用如圖所示裝置將重為100n的物體勻速從斜面的底端拉到頂端。已知斜面的長是5m,高是2m,拉力為f50n,則該裝置的機械效率為()a40%b50%c80%d100%解:有用功w有用gh100n×2m200j;總

24、功w總fs50n×2×5m500j;機械效率40%。故選:a。12用如圖甲所示的裝置來探究滑輪組的機械效率與物重g物的關系,改變g物,豎直向上勻速拉動彈簧測力計,計算并繪出與g物關系如圖乙所示,若不計繩重和摩擦,則下列說法正確的是()a同一滑輪組機械效率隨g物的增大而增大,最終將超過100%bg物不變,改變圖甲中的繞繩方式,滑輪組機械效率將改變c此滑輪組動滑輪的重力為2nd當g物6n時,機械效率66.7%解:a、使用滑輪組時,克服物重的同時,不可避免地要克服動滑輪重、摩擦和繩子重做額外功,所以總功一定大于有用功;由公式知:機械效率一定小于1,即同一滑輪組機械效率隨g物的增大

25、而增大,但最終不能超過100%,故a錯誤;b、g物不變,改變圖甲中的繞繩方式,如圖所示,因為此圖與題干中甲圖將同一物體勻速提高相同的高度,所以所做的有用功相同,忽略繩重及摩擦時,額外功:w額g輪h,即額外功w額相同,又因為w總w有+w額,所以總功相同,由可知,兩裝置的機械效率相同,即12故b錯誤;c、由圖可知,g12n,此時80%,則,即80%,解得g動3n,故c錯誤;d、g物6n時,機械效率×100%×100%×100%×100%66.7%故d正確。故選:d。13如圖所示,滑輪組下端用細線吊著邊長為0.2m的正方體物塊,物塊放在水平地面上。若用f112

26、0n的力豎直向下拉繩子的自由端時,物塊對地面的壓強為6500pa;若用力f2豎直向下拉繩子的自由端時,物塊以0.1m/s的速度勻速上升,滑輪組的機械效率為80%不計繩重和輪與軸的摩擦,g取10n/kg則()a動滑輪重150 nb物塊的質量為40 kgc若以0.2 m/s的速度勻速提升物塊,滑輪組的機械效率大于80%d若以0.2 m/s的速度勻速提升物塊,豎直向下的拉力大于f2解:ab、當用f1120n的力豎直向下拉繩子的自由端時,物塊對地面的壓力:f壓ps6500pa×0.2m×0.2m260n,力的作用是相互的,所以地面對物塊的支持力f支f壓260n,把物塊和動滑輪作為一

27、個整體,受向下的總重力、向上的2段繩子的拉力和向上的支持力,整體處于靜止狀態,由力的平衡條件可得:g物+g動2f1+f支2×120n+260n500n;若用力f2豎直向下拉繩子的自由端時,物塊以0.1m/s的速度勻速上升,滑輪組的機械效率為80%,不計繩重和輪與軸的摩擦,則滑輪組的機械效率,所以,物塊的重:g物×(g物+g動)80%×500n400n,物塊的質量:m40kg,故b正確;根據式可得,動滑輪的重:g動500ng物500n400n100n,故a錯誤;c、根據機械效率的計算公式可知,機械效率的大小與物體運動的速度無關;故c錯誤;d、無論物體以0.1m/s的

28、速度還是0.2m/s的速度勻速提升物體,物體都處于平衡狀態,其它條件均不變,則豎直向下的拉力都為f2;故d錯誤。故選:b。14如圖是小明利用器械提升重物的示意圖。當小明站在水平地面上時,對地面的壓強p02×104pa;當在動滑輪下掛一個與小明重力相同的(邊長為40cm的正立方體)物體甲時,他用力勻速舉起杠桿的a端,使杠桿在水平位置平衡時,小明對地面的壓強p14.5×104pa,此時滑輪組的機械效率為1;當在動滑輪下掛1200n的重物乙時,他用力勻速舉起杠桿的a端,當杠桿又在水平位置平衡時,小明對地面的壓強p25.5×104pa,此時滑輪組的機械效率為2;已知杠桿o

29、a:ob1:2(杠桿、繩重和機械間摩擦忽略不計,g取10n/kg),則下列計算結果錯誤的是()a小明的質量為80kgb動滑輪所受的重力為20nc物體甲的密度為1.25×103kg/m3d2:115:14解:小明自由站在水平地面上,對小明受力分析如圖1所示。提重物甲時,對小明、杠桿、動滑輪和甲物體受力分析如圖2、3、4所示。提重物乙時,對小明、杠桿、動滑輪和乙物體受力分析如圖5、6、7所示。(1)由圖1可知p02×104pa由圖4可知 2f'b1g動+g甲由圖3可知 fa1×oafb1×obfa12 fb12 f'b1由圖2可知n1fa1+

30、g人g動+g甲+g人p14.5×104pa由圖7可知 2f'b2g動+g乙由圖6可知 fa2×oafb2×obfa2×1fb2×2fa2fa22 fb22 fb2由圖5可知n2fa2+g人g動+g乙+g人p25.5×104pa由方程解得g人g甲800n,g動200n,故b錯、符合題意; m人80kg;故a正確、不符合題意;(2)a40cm0.4m,m甲m人80kg,v甲a3(0.4m)30.064m3,甲1.25×103kg/m3;故c正確、不符合題意;(3)1:2:14:15;即2:115:14,故d正確、不符合題

31、意。故選:b。二填空題(共6小題)15如圖所示,用豎直向上的力速拉動較長的杠桿,使重為18n的物體緩慢升高0.1m,拉力大小為8n,拉力移動的距離為0.25m該杠桿的機械效率為90%,此杠桿屬于省力(選填“省力”、“費力”或“等臂”)杠桿。解:有用功為w有gh18n×0.1m1.8j;拉力所做的功為w總fs8n×0.25m2j,杠桿的機械效率為×100%×100%90%;使用時比較省力,為省力杠桿。故答案為:90%;省力。16往車上裝重物時,常常用長木板搭個斜面,把重物沿斜面推上去,如圖所示,工人用3m長的斜面,把120kg的重物提高1m,假設斜面很光滑

32、,則需要施加的推力為400n,若實際用力為500n,斜面的機械效率為80%,重物受到的摩擦力為100n。(g取10n/kg)。解:(1)斜面很光滑,故利用功的原理得,人做的有用功等于用斜面所做的功:w有ghmgh120kg×10n/kg×1m1200j;fsmgh1200j,解得:f400n;(2)人所做的總功:w總fs500n×3m1500j;斜面的機械效率:×100%×100%80%;(3)w總w有+w額即:fsgh+fs所以f100n;故答案為:400n;80%;100n。17如圖所示的甲,乙兩套裝置,每個滑輪的質量均相等,用它們分別將重

33、力為g1和g2的重物勻速提升一定高度,所用豎直向上的拉力大小分別為f1和f2,忽略繩重和摩擦。若f1f2,則g1g2;若g1g2,則它們的機械效率12(兩空均填“”、“”或“)解:(1)由圖可知,甲圖中滑輪組繩子的有效股數為n12;乙圖中滑輪組繩子的有效股數為n23,因為每個滑輪的質量均相等,所以每個滑輪的重力相等,忽略繩重和摩擦,由f(g物+g動),可得,g12f1g動,g23f2g動,因為f1f2,所以,g1g2;(2)比較甲、乙兩個滑輪組可知,動滑輪重相同,提升的物體重和高度相同,w額g輪h,w有用g物h,利用滑輪組做的有用功相同、額外功相同,總功相同,根據可知,兩個滑輪組的機械效率相同

34、,即:甲乙。故答案為:;。18某同學用如圖所示滑輪組將重為300n的物體以0.2m/s的速度勻速向上拉動,拉力為125n(不計繩重及摩擦),則動滑輪重75n,5s內人拉繩子做的功是375j,該滑輪組的機械效率是80%。解:動滑輪上有三股繩子,n3,不計繩重及摩擦,所以f(g物+g動),所以g動3fg物125n×3300n75n;物體上升的高度hvt0.2m/s×5s1m,繩子自由端移動的距離s3h3m拉力f做的總功w總fs125n×3m375j;滑輪組的有用功為w有gh300n×1m300j,×100%×100%80%故答案:75n;

35、375j;80%。19如圖,物體重為80n,滑輪重為40n,若用力f豎直向上勻速拉動滑輪,則拉力f為200n,該滑輪的機械效率為80%(不計繩重和摩擦)解:豎直勻速拉起滑輪,不計繩重和摩擦,對滑輪進行受力分析如圖所示:所以f2g+g動2×80n+40n200n;拉力作用在動滑輪的軸上,該滑輪費力,則f移動的距離(s)是物體移動距離(h)的二分之一,則h2s,滑輪的機械效率:80%。故答案為:200n;80%。20如圖所示,用f50n的力通過滑輪組水平拉重力為80n的物體,使其向左勻速運動,在這過程中拉力f做功為40j,已知物體受到的水平地面的摩擦力為60n,則物體運動的距離為0.4m

36、,該滑輪組的機械效率為60%。(忽略繩子和動滑輪的重力)解:(1)由w總f拉s繩可得繩子自由端移動的距離:s繩0.8m,由圖可知,n2,因為s繩2s物,所以物體運動的距離:s物s繩×0.8m0.4m,(2)滑輪組所做的有用功:w有用fs物60n×0.4m24j,滑輪組的機械效率:×100%60%。故答案為:0.4;60%。三實驗探究題(共2小題)21小亮看到工人利用斜面把貨物推到小車上,聯想到物理課上學到的知識,提出了以下兩個問題:斜面越緩越省力,是不是機械效率高呢?對于同一個滑輪組,提升的物體越重,機械效率越高;對于同一個斜面,是不是所推的物體越重,機械效率越高

37、呢?為了解決以上問題,小亮與幾個同學一起用如圖所示的裝置進行了多次實驗探究,記錄的部分實驗數據如下表:實驗次數斜面傾角物重g/n斜面高度h/m沿斜面拉力f/n斜面長s/m有用功w有/j總功w總/j機械效率(%)45°10.70.910.977.830°10.50.710.50.771.430°20.51.4111.4(1)表格中缺少2個數據,請補充完整(保留一位小數)。(2)在實驗操作過程中,應沿斜面向上勻速拉動木塊;實驗時要使木板的傾斜角變大,應該把木板下面的木塊向左移動(選填“左”或“右”)。(3)通過對比實驗的數據,得出的結論是斜面越緩越省力,機械效率越低。

38、(4)通過對比實驗的數據(選填實驗次數),得出的結論是對于同一斜面,機械效率與所拉物體的重力無關。解:(1)第一組數據中的有用功:w有1g1h11n×0.7m0.7j;第三組數據中斜面的機械效率:3×100%×100%71.4%;(2)只有物體做勻速直線運動時,彈簧測力計的示數和拉力的大小相等;斜面的傾角靠長木板下面的木塊左右移動來改變,木塊向左移動傾角變大,木塊向右移動傾角變小;(3)由兩組數據可知,斜面傾斜角不同,所用拉力不同,其機械效率也不同,說明當其它條件一定時,斜面越緩越省力,機械效率越低;(4)要得出斜面機械效率與所拉物體重力之間的關系應控制其它條件不

39、變改變物重,表格中兩組數據符合;由兩組數據可知,其它條件相同時改變物體的重力,斜面的機械效率不變,故可得結論:對于同一斜面,機械效率與所拉物體的重力無關。故答案為:(1)0.7;71.4;(2)勻速;左;(3)低;(4);無關。22在探究“滑輪組機械效率”時,小強利用兩組滑輪組進行了4次測量,用一個動滑輪和一個定滑輪測得前3組數據,用兩個動滑輪和兩個定滑輪測得笫4組數據,如下表:實驗次數物重g物/n動滑輪重g動/n鉤碼上升的高度h/m動力f/n動力作用點移動的距離s/m滑輪組的機械效率/%110.50.10.70.347.6220.50.11.10.360.6340.50.120.34410.

40、10.550.0(1)根據表中前3次實驗數據,畫出甲圖中滑輪組的繞繩方法。(2)在實驗中,測量繩端拉力f時,應盡量豎直勻速向上拉動彈簧測力計,讀出乙圖中彈簧測力計的示數為1.6n,第3次實驗時滑輪組的機械效率為66.7%。(3)由表中第1、2、3組數據可知,同一滑輪組的機械效率與物重有關。(4)由表中第3、4組數據可知,不同滑輪組的機械效率與摩擦和動滑輪重有關,請計算出第3組實驗中克服摩擦所做的額外功0.15j。解:(1)由前3組實驗數據知,s3h,所以滑輪組由3段繩子承擔物重,因此應從動滑輪繞起,如圖所示:(2)實驗中應沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計,這樣才能準確測出拉力的值;由圖知,測力計的分度值為0.2n,所以其示數為1.6n;第3次實驗時滑輪組的機械效率為:×100%66.7%;(3)由表中第 1、2、3組數據可知,同一滑輪組的機械效率與物重有關;(4)由表中第3、4組數據可知,物重相同,動滑輪重力不同,機械效率不同,由此可得,滑輪

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