【同步练习】《测滑轮组的机械效率》（北师大）.docx

测滑轮组的机械效率同步练习 选择题1、用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率与物重G物的关系，改变G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出与G物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（）A同一滑轮组机械效率随G物的增大而增大，最终将超过100%BG物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组机械效率将改变C此滑轮组动滑轮的重力为2ND当G物=6N时，机械效率=66.7% 填空题2、建筑工地上的塔吊挂钩处是由两个动滑轮组成滑轮组（如图所示），两个动滑轮和挂钩的总重为500N，塔吊由电动机牵引，把总重1500N的重物匀速提升到15m高的楼顶，摩擦和绳重不计，则电动机牵引力做的功为J，该装置的机械效率为%3、若重物和滑轮的重力都是10N，如图所示，用轻绳分别组装成甲、乙两种装置，并都将重物匀速提升1m，拉力F1做功为10J，动滑轮的机械效率为50%，则F1F2（选填“大于”“小于”或“等于”）；F2做功为J4、在30斜面上，用平行于斜面的拉力F，将重为2N的物体沿斜面从底端匀速拉至顶端若不考虑物体与斜面间的摩擦则拉力F为N；若斜面的机械效率为80%则此时拉力F为N5、如图所示，小明用一个滑轮组匀速提升重为200N的物体，物体在4s内上升2m的过程中，人所用的拉力为125N此过程中，小明做的额外功是J，拉力的功率是W，滑轮组的机械效率是 实验探究题6、某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示，实验装置如图所示：物理量123钩码重G/N446钩码上升的高度h/m0.10.10.1绳端拉力F/N1.81.42.4绳端移动的距离s/m0.30.50.3机械效率74%57%83.3%（1）通过表格中数据分析可知，实验1所用的实验装置是图甲还是图乙？你判断的根据是什么？（2）导致实验1和实验2的机械效率不同的主要原因是（3）已知甲图中每个滑轮的重为0.5N，乙图中每组滑轮（即两个连在一起的滑轮为一组滑轮）重为0.8N，请计算出实验1中克服摩擦和绳重所做的额外功为J7、如图所示，是测定滑轮组机械效率的实验装置示意图，被提升的物体重6N（1）实验操作时，应使弹簧测力计竖直向上做运动（2）图弹簧测力计拉着物体上升10cm，示数保持不变，则拉力所做的总功是J，滑轮组的机械效率是（3）仅增加所提物体的重力（不计摩擦），拉力所做的额外功将（选填“增加”、“减小”或“不变”），滑轮组的机械效率将答案与解析 选择题1、D【考点】滑轮（组）的机械效率【分析】A、使用机械时，人们为完成某一任务所必须做的功叫有用功；对完成任务没有用，但又不得不做的功叫额外功；有用功与额外功之和叫总功有用功与总功的比值叫机械效率；B、G物不变，改变图甲中的绕绳方式，改为2段绳子承担，分别将同一物体匀速提高到相同高度，做的有用功相同；由题知，忽略绳重及摩擦，所做的额外功为提升动滑轮做的功，由W额=Gh可知额外功相同，又因为总功等于有用功加上额外功，所以总功相同，所以可以得出两图的机械效率相同；C、结合图中信息，根据=求得动滑轮的重力；D、当G物=6N时，根据=求得机械效率【解答】解：A、使用滑轮组时，克服物重的同时，不可避免地要克服动滑轮重、摩擦和绳子重做额外功，所以总功一定大于有用功；由公式=知：机械效率一定小于1，即同一滑轮组机械效率随G物的增大而增大，但最终不能超过100%，故A错误；B、G物不变，改变图甲中的绕绳方式，如图所示，因为此图与题干中甲图将同一物体匀速提高相同的高度，所以所做的有用功相同，忽略绳重及摩擦时，额外功：W额=G轮h，即额外功W额相同，又因为W总=W有+W额，所以总功相同，由=可知，两装置的机械效率相同，即1=2故B错误；C、由图可知，G=12N，此时=80%，则=，即80%=，解得G动=3N，故C错误；D、G物=6N时，机械效率=100%=100%=100%=100%66.7%故D正确 填空题故选D2、【考点】功的计算；滑轮（组）的机械效率【分析】（1）由图可知滑轮组承重绳子的有效股数，摩擦和绳重不计，根据F=求出电动机的牵引力；然后根据s=nh求出绳子自由端移动的距离，最后根据W总=Fs求出电动机牵引力做的功（总功）；（2）知道物重和提升的高度，根据W有=Gh求出有用功，然后由效率公式=100%求出该装置的机械效率【解答】解：由图可知，滑轮组承重绳子的有效股数n=4，因为摩擦和绳重不计，所以电动机的牵引力：F=500N，绳子自由端移动的距离：s=nh=415m=60m，则电动机牵引力做的总功：W总=Fs=500N60m=3104J电动机牵引力做的有用功：W有=Gh=1500N15m=2.25104J，则该装置的机械效率：=100%=100%=75%故答案为：3104；753、【考点】滑轮（组）的机械效率；功的计算【分析】先根据定滑轮即不省力也不费力的特点确定在F1方向上通过的距离，然后根据W1=F1s1求出拉力F1的大小；作用在动滑轮上绳子的条数为2，根据=求出拉力F2，然后根据W=Fs和s=nh求出F2做的功【解答】解：根据图甲可知，s1=h=1m；由W1=F1s1可得：10J=F11mF1=10N；由乙图可得：s2=2h=21m=2m；由=可得：50%=，F2=10N；因此F1=F2；F2做的功：W2=F2s2=10N2m=20J故答案为：等于；204、【考点】斜面的机械效率【分析】（1）不考虑物体与斜面间的摩擦，则用手做的功和用机械所做的功相等，即Gh=Fs，可求出拉力（2）已知有用功和机械效率，可利用=80%求出拉力【解答】解：（1）在30斜面上，斜面长等于斜面高的2倍，即s=2h，用手做的功W1=Gh=2Nh，使用斜面做的功W2=Fs，不考虑物体与斜面间的摩擦，W1=W2，即2Nh=Fs，F=1N；（2）机械效率=80%，即：=80%，所以F=1.25N故答案为：1；1.255、【考点】有用功和额外功；滑轮（组）的机械效率；功率的计算【分析】（1）由图可知滑轮组绳子的有效股数，然后根据W=Fs和s=nh求出总功；再利用W有=Gh求出有用功，最后根据W总=W有+W额求出额外功；（2）根据P=求出拉力的功率；（3）根据=求出滑轮组的机械效率【解答】解：（1）根据图示可知，n=2，总功：W总=Fs=125N22m=500J；有用功：W有=Gh=200N2m=400J；额外功：W额=W总W有=500J400J=100J；（2）拉力的功率：P=125W；（3）机械效率：=100%=100%=80% 实验探究题故答案为：100；125；80% 6、【考点】滑轮（组）机械效率的测量实验【分析】（1）根据s=nh确定绳子的股数，判断是哪一个滑轮组；（2）从表中1、2两次实验数据可以看出，物重相同的情况下，动滑轮的重力不同，机械效率便不同，据此来总结结论；（3）先根据W总=Fs计算出总功；根据W有=Gh计算有用功；根据W=Gh求出克服动滑轮重力所做的额外功，总的额外功减去克服动滑轮重力所做的额外功即为克服绳重和摩擦做的额外功【解答】解：（1）实验1中，s=0.3m，h=0.1m，绳子的段数为：n=3，所以实验1是用甲图做的实验；（2）比较实用数据1和2可知，在提升物重相同的情况下，动滑轮的重力不同，机械效率便不同，所以得出动滑轮的机械效率与动滑轮重力有关；（3）实验1中，总功应该为W总=Fs=1.8N0.3m=0.54J，有用功为W有=Gh=4N0.1m=0.4J；克服动滑轮重力所做的额外功：W动=G动h=0.5N0.1m=0.05J，额外功：W额=W总W有=0.54J0.4J=0.14J，克服绳重和摩擦做的额外功：W额=W额W动=0.14J0.05J=0.09J故答案为：（1）甲；拉力通过的距离是物体通过距离的3倍；（2）动滑轮重力不同；（3）0.097、【考点】滑轮（组）机械效率的测量实验【分析】（1）利用二力平衡的条件可知，测力计不是匀速地移动会影响测力计读数的准确；（2）读取弹簧测力计的示数时，要注意分度值的大小；由图甲可知，绳子的有效股数为3，根据W有=Gh求出有用功；根据s=3h求出拉力移动距离，根据W总=Fs求出总功；再根据=求出滑轮组的机械效率；（3）被提升物重改变，有用功改变额外功不变，机械效率改变【解答】解：（1）实验中测拉力时，应在动滑轮下挂上钩码，线绳的自由端挂在弹簧测力计的挂钩上，使弹簧测力计竖直向上匀速上升，读出测力计在移动时的示数；（2）图中弹簧测力计的分度值为0.2N，其示数为2.4N，即拉力的大小为F=2.4N；有用功：W有=Gh=32N0.1m