[滑轮组机械效率的计算]附分析和答案

中考物理复习训练（滑轮组机械效率的计算）附分析和答案 一、填空题 1．如图所示，物重 G 为 600N，用滑轮组将重物匀速提升 5m，所用的拉力 F 为 250N，滑轮组的机械效率为________ ；若不计摩擦，被提升的物重增加时，滑轮 组的机械效率将__________（选填“变大“、“变小“或“不变“）． 分析：（1）机械效率是指有用功占总功的百分比，而有用功和额外功之和称为总 功．滑轮组的有用功是指重物被提升所做的功，即 W 有用=Gh．滑轮组的总功是人的 拉力所做的功，即 W 总=FS． （2） 对滑轮组来说， 有几段绳子在拉重物， 绳端移动的距离 S 就是重物移动距离 h 的几倍． （3）增大机械效率的方法有二：一是增大有用功，即拉更重的重物；二是减小额外功，如 减小摩擦、减轻动滑轮重． 答案：（1）80%（2）当提升重物的重力增加了，做的有用功就更多了，故机械效率变大． 故本题答案为：80%；变大 2．工人常利用斜面把重物搬运到汽车上．如图，汽车车 厢高度 h=1.5m，斜面长度 s=3m，现用力 F 沿斜面把重 箩筐 G=1800N 的重物匀速拉到车上．若不计摩擦，拉力 F 为_________ N；若实际拉力 F′=1200N，则该斜面的机械效率是_________ %． 分析：知道斜面高 h、斜面长 s、物体重 G，沿斜面匀速推物体，利用 W=Gh 求提升物体做 功（有用功） ，若不计摩擦，利用功的原理 W′=Fs=W，求拉力； 若知道实际拉力，利用 W=Gh 求有用功，利用 W=Fs 求总功，再利用效率公式计算斜面的 机械效率． 答案：900，75． 3．如图所示，用一动滑轮拉一物体 A 以 0.5m/s 的速度在水平 面上作匀速直线运动，物体 A 重为 20N，受到的摩擦阻力是物 重的 0.2 倍，水平拉力为 2.5N，则在 2s 内拉力做的功是 __________J，滑轮的机械效率是___________（不计滑轮重力）． 分析：图中使用的是动滑轮，知道物体 A 以 0.5m/s 的速度运动，利用速度公式可以求出物 体 2s 移动的距离 s，则拉力移动的距离 s′=2s，利用功的公式求拉力做功；知道物体重，求 出物体 A 受到的摩擦阻力，又知道拉力 F，利用机械效率的公式计算滑轮的机械效率． 答案：5，80%． 4．小雪和小红在“测滑轮组机械效率”的实验中，一起组装好如图所示的实验装置， 他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置． （1）小红向上拉动弹簧测力计，使钩码升高，并由弹簧测力计读出拉力为 0.5N， 同时小雪用刻度尺测出钩码提升的高度为 0.1m， 以上测量准确无误， 其他被测物理 量和计算的数据如下表： 钩码重（N） 弹簧测力计提 升的高度（m） 有用功（J） 总功（J） 机械效率 2 0.4 0.2 0.2 100% （2）小雪和小红测得滑轮组的机械效率为 100%，他们意识到出现了错误，请你帮助找出 原因 _____________ （3）该滑轮组的机械效率实际为_____________ （4）若提升的钩码重增加到 6N，则该滑轮组的机械效率将 （） （选填“变大”“变小”或“不变”） 分析：实验中测拉力时，应在动滑轮下挂上钩码，线绳的自由端挂在测力计的挂钩上，手握 测力计面板使重物匀速上升，读出测力计在移动时的示数；滑轮组在使用中，动滑轮被几根 绳子承担，拉力移动的距离就是物体和动滑轮移动距离的几倍；计算滑轮组机械效率时，找 准有用功和总功，利用公式，可解决 3、4 两题； 答案：1）匀速； （2）弹簧测力计提升高度应为 0.5m； （3）80%； （4）变大 5．如图是伍实同学在测量滑轮组的机械效率实验的图形，每个钩码的质量为 50g，每个滑 轮的质量都为 50g，不计绳子与滑轮、滑轮轴之间的摩擦，使用滑轮组使钩码匀速直线上升 10cm，则人的拉力大小为_____N，有用功为______，J，额外功为___________ J，机械 效率为_______。 分析：确定滑轮组用几段绳子承担物重，然后根据有用功、额外功的产生原因，计算出相应 的功，再利用公式求出机械效率的大小． 答案为：0.5，0.1，0.05，66.7%． 二、选择题 6．下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是（ ） A．功率大的机械，做功一定多 B．做功多的机械，效率一定高 C．做功快的机械，功率一定大 D．效率高的机械，功率一定大 答案：C 7．关于机械效率，下列说法正确的是（ ） A．有用功越大，机械的机械效率就越高 B．额外功越大，机械的机械效率就越低 C．总功越大，机械的机械效率就越低 D．有用功与总功的比值越大，机械的机械效率就越高 分析：①总功=有用功+额外功； ②有用功和总功的比值叫机械效率； ③由机械效率的定义可知， 机械效率的高低只与有用功在总功中所占的比例有关， 比例越大， 机械效率越高． 答案：A、机械效率是有用功与总功的比值，总功不确定，机械效率不能确定．此选项错误； B、有用功不确定，总功不能确定，总功不确定，机械效率不能确定．此选项错误； C、机械效率是有用功与总功的比值，有用功不确定，机械效率不能确定．此选项错误； D、机械效率是有用功与总功的比值，比值越大，说明机械效率越高．此选项正确． 8． 甲乙两机械， 甲的机械效率是 70%、 乙的机械效率是 50%， 下列说法中正确的是 （ ） C．相同时间内，甲机械完成的功多 B．甲机械做功快 A．使用甲机械做功省力 D．乙机械的额外功在总功中占的比例大 分析： ①机械效率大小只能说明机械的品质高低， 只能说明机械在做功时有用功占总功的比 例的高低； ②机械效率与做功多少、做功快慢、省力与否无关． 答案：A、机械是否省力与机械效率的高低无关．此选项错误； B、做功快慢是功率，与机械效率无关．此选项错误； C、相同时间，甲机械完成的功多，是功率大，与机械效率无关．此选项错误； D、额外功在总功中占的比例大，说明有用功占的比例小，有用功在总功中占的比例小，机 械效率就较小．此选项正确． 故选 D． 三、解答题 9．如图所示，物体重 180N，动滑轮重 20N，绳重和摩擦不计．在竖直向上 的拉力 F 的作用下，物体以 0.1m/s 的速度匀速上升．求： （1）拉力 F 的大小； （2）拉力 F 做功的功率； （3）动滑轮的机械效率． 10．如图所示，建筑工地上的吊车是靠电动机来提升货物，货 物重 103N，电动机的额定电流为 4A，电阻为 20Ω；电动机正 常工作时，作用在绳子上的拉力为 500N，1 分钟内将货物匀速 提升了 6m．求： （1）滑轮组的机械效率是多少？ （2）电动机的额定功率是多少？ 分析：从图知，滑轮组承担物重的绳子股数 n=3，拉力 F 移动 的距离 s=3h； （1）已知物体的重力和拉力大小，求出有用功和总功，利用效率公式求滑轮组的机械效率． （2）求出了总功，即电动机正常工作做的功，利用电功率公式求电动机的额定功率 答案：（1）滑轮组的机械效率是 66.7%； （2）电动机的额定功率是 150W． 11．某人在河岸上，借助岸边的大树，利用滑轮组通过拉绳使停泊在水中