九年级物理上学期第五周周测试卷（含解析） 苏科版.doc

2016-2017学年江苏省镇江市扬中市八桥中学九年级（上）第五周周测物理试卷一、选择题（每小题2分，共24分，每题只有一个选项符合题意）1某机械的机械效率是85%，它的意义是（）A总功中有85%用来克服额外阻力做功B总功中有15%用来克服额外阻力做功C总功中有15%用来克服有用阻力做功D它只做了85%的功2甲同学用水桶从井里提水，乙同学用绳把掉在井中的桶捞上来，水桶里带了一些水，关于两同学做有用功、额外功的说法正确的是（）A甲提水桶做的功都是有用功B乙提水桶做的功都是有用功C甲提水桶对桶做的功是额外功D乙提水桶对桶做的功是额外功3如图所示，工人利用动滑轮吊起一袋沙的过程中，做了300J的有用功，100J的额外功，则该动滑轮的机械效率为（）A75%B66.7%C33.3%D25%4下列说法中正确的是（）A机械效率大的功率一定大B机械做功时，做的有用功越多，机械效率越大C机械做功时，工作时间越短，功率一定越大D利用机械做功时可以省力或省距离，但不能省功5工人利用如图所示的滑轮组，将重800N的物体竖直向上匀速提升1m，工人对绳的拉力为500N，则滑轮组对重物所做的有用功W有和该滑轮组此时的机械效率分别是（）AW有=500J =62.5%BW有=500J =80%CW有=800 J =62.5%DW有=800 J =80%6用相同的两个滑轮组成三种装置：一个定滑轮、一个动滑轮、滑轮组用这三种装置先后将一重力为G的物体提高h米，其中机械效率最大的是（）A定滑轮B动滑轮C滑轮组D三种装置都一样7小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组（如图所示），分别将同一物体匀速提高到相同高度，滑轮组的机械效率分别为1、2下列关系正确的是（忽略绳重及摩擦）（）AF1F2，1=2BF1F2，12CF1F2，1=2DF1F2，128一滑轮组改进后提高了机械效率，用它把同物体匀速堤升相同高度，改进后与改进前相比（）A做的有用功减少了B总功不变，有用功增加了C总功不变，额外功减少了D有用功不变总功减少了9两台机器，甲的机械效率大于乙的机械效率，则（）A使用甲机器一定省力B使用甲机器做功一定快C使用甲机器做功一定多D以上说法都不正确10如图所示，有一斜面长为L，高为h，现用力F沿斜面把物重为G的物体从底端匀速拉到顶端已知物体受到斜面的摩擦力为f，则下列关于斜面机械效率的表达式正确的是（）A=100%B=100%C=100%D=100%11分别用如图所示的（甲）、（乙）两个滑轮组，在100s内将重为400N的物体G匀速提升10m，每个滑轮的重均为20N不计绳重及摩擦，此过程中（）AF甲做的功大于F乙做的功BF甲做的功小于F乙做的功CF甲做功的功率小于F乙做功的功率DF甲做功的功率等于F乙做功的功率12如图所示甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等，用它们分加紧将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度若G1=G2，所用竖直向上的拉力分别为F1和F2，拉力做功的功率分别为P1和P2，两装置的机械效率分别为1和2（忽略绳重和摩擦）则下列选项正确的是（）AF1F2 12 P1P2BF1F2 1=2 P1=P2CF1F2 12 P1P2DF1F2 12 P1P2二、填空题（每空1分，满分30分）13在物理学中，将的比值，叫做机械效率，对于实际机械，由于 的存在，机械效率总100%（选填“大于”“等于”或“小于”）14小刚用力将一桶水从井里提上来，他对做的功是有用功，他对做的功是额外功，如果要提高做功效率，应该15小红用滑轮组提升重物时，做了300J的有用功，若滑轮组的机械效率为75%，则小红做的总功是J，额外功是J16利用某机械工作时，动力做的功是400J，其中额外功是100J，动力做的有用功是J，机械效率是17如图所示，人利用滑轮组匀速提升重960N的重物，所用拉力为600N，物体升高1m；则人做的总功为J，人做的有用功为J，人做的额外功为J，动滑轮重为 N，滑轮组的机械效率为（不计绳重及滑轮之间的摩擦）18如图所示，某工人用动滑轮往3m高的平台上运沙土，已知沙土的质量是40kg，袋子和动滑轮的总质量是10kg，不计绳重和摩擦工人匀速拉动绳子时，所用拉力是N，此动滑轮的机械效率是19如图所示，在测定杠杆机械效率的实验中，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆OB上的物块缓慢上升至虚线位置，测力计的示数F为N测力计竖直移动的距离S为0.2m，物块重G为1.5N，物块上升的高度h为0.3m，则杠杆的机械效率为%使用杠杆提升物块的过程中，做额外功的原因之一是20如图所示，小王用两个相同的滑轮组（摩擦不计），分别将重力不同的两个物体匀速提高到相同高度，其中G1G2，则所用的拉力F1F2，其机械效率12（填“”、“”或“=”）21如图所示，用甲、乙两种装置将物体匀速提升相同高度，物体重均为10N，滑轮重均为1N，不计绳重，所用的拉力分别是F1和F2，机械效率分别是1和2，则F1F2，12（选填“”、“”或“=”）22如图所示，工人通过动滑轮把50kg 的水泥从地面缓缓提升到4m高的楼顶，所用拉力为300N，此过程中机械所做的有用功为J，机械效率约为23工人站在地面上，用定滑轮将27kg的物品吊运到10m高处，使用定滑轮的优点是若不计绳重和摩擦，匀速吊运所需的拉力是N；若匀速吊运时的实际拉力是300N，则人所做的有用功是J，定滑轮的机械效率是（g取10N/kg）三、解答题（本题共有6小题，共46分）24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123钩码重G/N446钩码上升高度h/m0.10.10.1绳端拉力F/N1.81.62.4绳端移动距离s/m0.30.4机械效率74.1%62.5%（1）实验中应沿竖直方向拉动弹簧测力计，使钩码上升（2）通过表中数据可分析出第2次实验是用（选填“甲”或“乙”）图所示装置做的实验（3）通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率（选填“越高”、“不变”或“越低”）（4）小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次试验，表中第3次试验中空缺的数据应为：绳端移动距离S= m，机械效率=（5）比较第1次实验和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮组，（6）如果没有刻度尺，能否测出机械效率？为什么？25如图所示是一种塔式起重机上的滑轮组，已知在匀速起吊810kg的物体时，滑轮组的机械效率是80%（1）使物体上升5m，所做的有用功是多少？（2）绳端的拉力F是多大？26小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图a所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表：实验次数物重G/N物体上升的高度h/cm测力计的示数F/N测力计移动的距离s/cm1632.592652.5173682.524（1）分析表中数据，回答以下问题：表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是；第3次实验中滑轮组的机械效率是；滑轮组的机械效率与无关（2）小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图b所示小红多使用一个滑轮，目的是为了改变；当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率（选填“相同”或“不相同”），理由是：27小坤家新买的房子在12m高的楼上，装修时为了节省人工、加快进度，小坤设计了如图所示的滑轮组来提升装修材料小坤爸爸站在地面上用1min时间匀速把100kg的水泥吊到了楼上，所用的拉力是625N求此过程中：（1）小坤爸爸做了多少功；（2）小坤爸爸的功率；（3）绳子自由端的移动速度（4）滑轮组的机械效率28如表是小明测一滑轮组机械效率时收集的有关数据动滑轮重G动/N物重G/N钩码上升高度h/m动力F/N动力作用点移距离s/m滑轮组的机械效率10.510.10.70.347.6%20.520.11.10.360.6%30.540.120.3（1）请在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法（2）将表格中的数据补充完整（3）用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，提升的物重增加时，除克服动滑轮重所做的额外功外，其它额外功将（选填“变大”、“变小”或“不变”）进一步分析可知，在动滑轮和绳重一定的情况下，该滑轮组的机械效率与和有关（4）第一次实验中，钩码上升0.1m所用的时间为1.5s，则动力的功率为W29某人用如图所示的滑轮组匀速提升500N的重物，所用的拉力F为150N，绳子自由端被拉下2m，在此过程中 （不计摩擦和绳重），求：（1）拉力F所做的功；（2）滑轮组的机械效率；（3）若提升重为1000N的物体，求拉力大小和滑轮组的机械效率2016-2017学年江苏省镇江市扬中市八桥中学九年级（上）第五周周测物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（每小题2分，共24分，每题只有一个选项符合题意）1某机械的机械效率是85%，它的意义是（）A总功中有85%用来克服额外阻力做功B总功中有15%用来克服额外阻力做功C总功中有15%用来克服有用阻力做功D它只做了85%的功【考点】机械效率【分析】总功=有用功+额外功，而机械效率是指有用功占总功的百分比，本题机械效率85%的意义可以理解为额外功占总功的15%【解答】解：机械效率85%，也就是额外功占总功的15%，故选B2甲同学用水桶从井里提水，乙同学用绳把掉在井中的桶捞上来，水桶里带了一些水，关于两同学做有用功、额外功的说法正确的是（）A甲提水桶做的功都是有用功B乙提水桶做的功都是有用功C甲提水桶对桶做的功是额外功D乙提水桶对桶做的功是额外功【考点】有用功和额外功【分析】从两个同学做功的目的出发，分析哪个功才是需要的有用功【解答】解：甲同学的目的是提水，所以对水做的功是有用功但是对桶又不得不做功，则对桶做的是额外功乙同学的目的是提桶，所以对桶做的功是有用功但是对水又不得不做功，则对水做的是额外功故选C3如图所示，工人利用动滑轮吊起一袋沙的过程中，做了300J的有用功，100J的额外功，则该动滑轮的机械效率为（）A75%B66.7%C33.3%D25%【考点】机械效率的计算；滑轮（组）的机械效率【分析】由题知，有用功和额外功的大小，总功等于有用功加上额外功，利用效率公式=求动滑轮的机械效率【解答】解：由题知，W有用=300J，W额=100J，W总=W有用+W额=300J+100J=400J，动滑轮的机械效率：=100%=75%故选A4下列说法中正确的是（）A机械效率大的功率一定大B机械做功时，做的有用功越多，机械效率越大C机械做功时，工作时间越短，功率一定越大D利用机械做功时可以省力或省距离，但不能省功【考点】机械效率的大小比较；功的原理；功率大小的比较【分析】功率是表示做功快慢的物理量，等于功与时间的比值；机械效率是指有用功占总功的比值；使用机械时，有的可以省力，有的可以省距离，但任何机械都不能省功【解答】解：A、机械效率是指有用功占总功的比值，功率等于功与时间的比值二者是两个不同的物理量，机械效率大的功率不一定大，故A错误；B、机械效率是指有用功占总功的比值，机械做功时，做的有用功越多，机械效率不一定越大，故B错误；C、功率等于功与时间的比值，不知道做功的多少，工作时间越短，功率不一定越大，故C错误；D、由功的原理可知，利用机械做功时可以省力或省距离，但不能省功，故D正确故选D5工人利用如图所示的滑轮组，将重800N的物体竖直向上匀速提升1m，工人对绳的拉力为500N，则滑轮组对重物所做的有用功W有和该滑轮组此时的机械效率分别是（）AW有=500J =62.5%BW有=500J =80%CW有=800 J =62.5%DW有=800 J =80%【考点】有用功和额外功；滑轮（组）的机械效率【分析】由图可知，滑轮组绳子的有效股数，根据s=nh求出绳端移动的距离，根据W=Gh求出有用功，根据W=Fs求出总功，利用=100%求出滑轮组的机械效率【解答】解：由图可知，n=2，则绳端移动的距离：s=nh=21m=2m，有用功：W有=Gh=800N1m=800J，总功：W总=Fs=500N2m=1000J，滑轮组的机械效率：=100%=100%=80%故选D6用相同的两个滑轮组成三种装置：一个定滑轮、一个动滑轮、滑轮组用这三种装置先后将一重力为G的物体提高h米，其中机械效率最大的是（）A定滑轮B动滑轮C滑轮组D三种装置都一样【考点】滑轮（组）的机械效率【分析】机械效率是指有用功与总功的百分比，比值越大，机械效率越高所以提高机械效率的方法是，尽量减少额外功和增大有用功【解答】解：机械效率是指有用功与总功的比值（1）定滑轮提升时滑轮的位置不上升，所做额外功少；（2）动滑轮在提升物体过程中动滑轮随物体一起上升，要对动滑轮提升做额外功；（3）滑轮组对同一个物体提升同样的高度，做的有用功相同，而比一动滑轮或一定滑轮做的额外功更多，所以效率更小故选A7小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组（如图所示），分别将同一物体匀速提高到相同高度，滑轮组的机械效率分别为1、2下列关系正确的是（忽略绳重及摩擦）（）AF1F2，1=2BF1F2，12CF1F2，1=2DF1F2，12【考点】滑轮组绳子拉力的计算；滑轮（组）的机械效率【分析】忽略绳重及摩擦，使用滑轮组时的拉力F=（G物+G轮），左图承担物重的绳子股数n=2，右图承担物重的绳子股数n=3，而动滑轮重相同、提升的物体重相同，据此判断拉力大小关系；两图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【解答】解：忽略绳重及摩擦，承担物重的绳子股数n1=2，n2=3，两图所用拉力：F1=（G物+G轮），F2=（G物+G轮），滑轮相同，提升的物体重相同，F1F2；两图将同一物体匀速提高相同的高度，做的有用功W有相同，忽略绳重及摩擦，所做的额外功W额=G轮h额外功W额相同，又W总=W有+W额，所以总功相同，=，两图的机械效率相同，即1=2故选A8一滑轮组改进后提高了机械效率，用它把同物体匀速堤升相同高度，改进后与改进前相比（）A做的有用功减少了B总功不变，有用功增加了C总功不变，额外功减少了D有用功不变总功减少了【考点】有用功和额外功【分析】用滑轮组把同一物体匀速提升同样的高度，有用功相同；由题知改装后的机械效率高，根据机械效率的公式知道总功减小，而总功等于有用功加上额外功，据此分析判断【解答】解：把同一物体匀速提升同样的高度，由W=Gh可知：利用滑轮组做的有用功相同；滑轮组改进后提高机械效率，由=100%可知：改装后滑轮组做的总功减少，由W总=W有+W额知：改装后利用滑轮组做的额外功减少；由上述分析得出，A、B、C都错，D正确故选D9两台机器，甲的机械效率大于乙的机械效率，则（）A使用甲机器一定省力B使用甲机器做功一定快C使用甲机器做功一定多D以上说法都不正确【考点】机械效率的大小比较；机械效率【分析】使用机械时，有用功占总功的比值叫机械效率，甲的机械效率大，说明使用甲机械做的有用功占总功的比值大，据此分析判断【解答】解：甲机器的机械效率大于乙机器的机械效率，说明使用甲机械做的有用功占总功的比值比乙机器的大，不能说明甲机器省力，也不能说明甲机器做功多，更不能说明甲机器做功快故选D10如图所示，有一斜面长为L，高为h，现用力F沿斜面把物重为G的物体从底端匀速拉到顶端已知物体受到斜面的摩擦力为f，则下列关于斜面机械效率的表达式正确的是（）A=100%B=100%C=100%D=100%【考点】机械效率的计算；斜面的机械效率【分析】斜面是用来提高物体位置的，有用功等于物体重力和斜面高度的乘积，即W有用=Gh；总功等于物体沿斜面向上的拉力和斜面长的乘积，即W总=FS；机械效率就是有用功和总功的比值使用斜面时，所做的额外功就是克服物体与斜面摩擦力做的功，总功等于有用功和额外功之和，据此进行分析和判断即可【解答】解：斜面的高为h，物体的重力为G，有用功为：W有用=Gh，又斜面长为L，拉力为F，总功为：W总=FL，则机械效率为：=，而物体与斜面的摩擦力为f，额外功为：W额外=fL，则总功为：W总=W有用+W额外=Gh+fL，故机械效率为：=100%=100%，故D正确；A选项中，是有用功与额外功的比值，不是机械效率，故A错；B选项中，是有用功与有用功的比值，不是机械效率，故B错；C选项中，是有用功与（总功加上额外功）的比值，不是机械效率，故C错故选D11分别用如图所示的（甲）、（乙）两个滑轮组，在100s内将重为400N的物体G匀速提升10m，每个滑轮的重均为20N不计绳重及摩擦，此过程中（）AF甲做的功大于F乙做的功BF甲做的功小于F乙做的功CF甲做功的功率小于F乙做功的功率DF甲做功的功率等于F乙做功的功率【考点】功率的计算；功的计算【分析】由两图可知，承担物重的绳子股数n，不计绳重及滑轮轴间的摩擦，利用F=（G物+G轮）求拉力大小，根据s=nh求出绳端移动的距离，根据W=Fs分别求出拉力做的功；再根据P=求出两图中拉力的功率即可得出答案【解答】解：（1）由图甲可知：n=2，不计绳重及滑轮轴间的摩擦，F甲=（G物+G轮）=210N，W甲=F甲S甲=F甲nh甲=210N210m=4200JP甲=42W（2）由图乙可知：n=3，不计绳重及滑轮轴间的摩擦，F乙=（G物+G轮）=140N，W乙=F乙S乙=F乙nh乙=140N310m=4200JP乙=42W由以上可得：W甲=W乙，P甲=P乙故选D12如图所示甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等，用它们分加紧将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度若G1=G2，所用竖直向上的拉力分别为F1和F2，拉力做功的功率分别为P1和P2，两装置的机械效率分别为1和2（忽略绳重和摩擦）则下列选项正确的是（）AF1F2 12 P1P2BF1F2 1=2 P1=P2CF1F2 12 P1P2DF1F2 12 P1P2【考点】功率大小的比较；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的大小比较【分析】由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n，由F=G比较F1、F2的大小；把相同的重物匀速提升相同的高度，做的有用功相同；不计绳重及摩擦，利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度，做额外功相同；而总功等于有用功加上额外功，可知利用滑轮组做的总功相同，再根据=和功率计算公式可比较机械效率和拉力做功的功率大小【解答】解：不计绳重及摩擦，因为拉力F=（G+G轮），n1=2，n2=3，所以绳子受到的拉力分别为：F1=（G1+G轮），F2=（G2+G轮），故F1F2；故CD错误；因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额=G轮h，W有用=G物h，所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同；由=可知，机械效率相同，1=2 ；又因为所用时间相同，由P=可知，拉力做功的功率P1=P2，故A错误，B正确故选B二、填空题（每空1分，满分30分）13在物理学中，将有用功与总功的比值，叫做机械效率，对于实际机械，由于额外功 的存在，机械效率总小于100%（选填“大于”“等于”或“小于”）【考点】机械效率【分析】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【解答】解：（1）有用功与总功的比值叫做机械效率；（2）对于实际机械，使用时不可避免地要做额外功，所以总功一定大于有用功，由=100%可知，机械效率总小于100%故答案为：有用功与总功；额外功；小于14小刚用力将一桶水从井里提上来，他对水做的功是有用功，他对桶做的功是额外功，如果要提高做功效率，应该减小桶重【考点】有用功和额外功；增大或减小机械效率的方法【分析】从我们的目的出发，我们必须要做的功叫有用功；并非我们需要，但又不得不做的功叫额外功要提高机械效率可以在有用功一定时，减小额外功；也可以在额外功一定时，增大有用功【解答】解：小刚用力将一桶水从井里提上来，他对水做的功是有用功，因为我们的目的是提水；他对桶做的功是额外功要提高做功的效率，可减小桶重故答案为：水；桶；减小桶重15小红用滑轮组提升重物时，做了300J的有用功，若滑轮组的机械效率为75%，则小红做的总功是400J，额外功是100J【考点】机械效率【分析】已知有用功，根据就是100%，可求出总功，然后总功减去有用功得到额外功【解答】解：100%，小红做的总功是：W总=400J，额外功是：W额外=400J300J=100J故答案为：400；10016利用某机械工作时，动力做的功是400J，其中额外功是100J，动力做的有用功是300J，机械效率是75%【考点】机械效率的计算；有用功和额外功【分析】使用机械时动力做的功为总功，总功减去额外功即为动力做的有用功，根据=100%求出机械效率【解答】解：因总功等于有用功和额外功之和，所以，动力做的有用功：W有=W总W额=400J100J=300J，机械效率：=100%=100%=75%故答案为：300；75%17如图所示，人利用滑轮组匀速提升重960N的重物，所用拉力为600N，物体升高1m；则人做的总功为1200J，人做的有用功为960J，人做的额外功为240J，动滑轮重为240 N，滑轮组的机械效率为80%（不计绳重及滑轮之间的摩擦）【考点】有用功和额外功；动滑轮及其工作特点；滑轮（组）的机械效率【分析】由图可知，绕在动滑轮上的绳子段数n=2，由W有=Gh计算有用功，由W总=Fs计算总功；由W额=W总W有计算额外功，由W额=G滑h计算动滑轮重；由=计算机械效率【解答】解：（1）由图可知，承担物重的绳子段数n=2，绳子自由端移动的距离：s=nh=21m=2m，总功W总=Fs=600N2m=1200J；（2）有用功W有=Gh=960N1m=960J；（3）由W总=W有+W额得，额外功：W额=W总W有=1200J960J=240J；（4）不计绳重及滑轮之间的摩擦，克服动滑轮重所做功是额外功，则W额=G动h，所以动滑轮重：G动=240N；（5）滑轮组的机械效率：=100%=100%=80%故答案为：1200；960；240；240；80%18如图所示，某工人用动滑轮往3m高的平台上运沙土，已知沙土的质量是40kg，袋子和动滑轮的总质量是10kg，不计绳重和摩擦工人匀速拉动绳子时，所用拉力是250N，此动滑轮的机械效率是80%【考点】滑轮（组）的机械效率；动滑轮拉力的计算【分析】从结构图上看出，滑轮为动滑轮，直接从动滑轮上引出的绳子股数n=2，（1）不计绳重和摩擦，知道沙土的质量和袋子和动滑轮的总质量，可利用公式G=mg计算出沙土的重力、袋子和动滑轮的总重力，再利用公式F=（G轮袋+G物）计算出拉力的大小（2）知道沙土的重力和拉力的大小，可利用公式=计算出滑轮组的机械效率【解答】解：（1）m沙土=40kg，m轮袋=10kg，g=10N/kg，沙土的重力为：G沙土=m沙土g=40kg10N/kg=400N，袋子和动滑轮的总重力为：G轮袋=m轮袋g=10kg10N/kg=100N，而从动滑轮上引出的绳子股数n=2，拉力的大小为：F=（G轮袋+G物）=250N（2）G沙土=392N，滑轮组的机械效率为：=80%故答案为：250；80%19如图所示，在测定杠杆机械效率的实验中，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆OB上的物块缓慢上升至虚线位置，测力计的示数F为2.5N测力计竖直移动的距离S为0.2m，物块重G为1.5N，物块上升的高度h为0.3m，则杠杆的机械效率为90%使用杠杆提升物块的过程中，做额外功的原因之一是杠杆本身有重力【考点】杠杆的机械效率；有用功和额外功【分析】由图示弹簧测力计确定其分度值，读出其示数弹簧测力计向上拉力做的功是总功，克服钩码重力做的功是有用功，克服摩擦以及杠杆自重做的功是额外功；由功的计算公式求出有用功、总功与额外功，由效率公式求出杠杆的效率杠杆本身有重力【解答】解：由图示弹簧测力计可知，其分度值是0.1N，读数是：2.5N；所做的有用功为：W有用=Gh=1.5N0.3m=0.45J；总功为：W总=Fs=2.5N0.2m=0.5J；机械效率=100%=100%=90%；使用杠杆提升物块的过程中，由于杠杆本身有重力，需要克服杠杆的重力做功故答案为：2.5；90；杠杆本身有重力20如图所示，小王用两个相同的滑轮组（摩擦不计），分别将重力不同的两个物体匀速提高到相同高度，其中G1G2，则所用的拉力F1F2，其机械效率12（填“”、“”或“=”）【考点】机械效率的大小比较【分析】由滑轮组的结构，承担物重的绳子股数n1=2，n2=3；因摩擦不计，用同样的滑轮组，提升的物重不同，根据F=（G物+G动）分析拉力的大小关系；提升相同的高度，做的有用功越多，而额外功不变，根据效率公式=分析机械效率的大小关系【解答】解：由滑轮组的结构，承担物重的绳子股数n1=2，n2=3；因摩擦不计，则所用的拉力F1=（G1+G动），F2=（G2+G动），G1G2，F1F2，物体匀速提高到相同高度，根据W有用=Gh可知：W有用1W有用2，滑轮组相同（摩擦不计），滑轮组做的额外功相同，由=可知：12故答案为：；21如图所示，用甲、乙两种装置将物体匀速提升相同高度，物体重均为10N，滑轮重均为1N，不计绳重，所用的拉力分别是F1和F2，机械效率分别是1和2，则F1F2，12（选填“”、“”或“=”）【考点】机械效率的大小比较【分析】（1）定滑轮不省力，而动滑轮省一半力；（2）总功等于有用功与额外功之和，根据=分析两装置的机械效率【解答】解：定滑轮不省力，而动滑轮省一半力；在图中，使用定滑轮时F1=G=10N；使用动滑轮时，F2=（10N+1N）=5.5N，所以F1F2；不计绳重，所以使用定滑轮时没有额外功，而使用动滑轮时，要对动滑轮本身做额外功，故12故答案为：；22如图所示，工人通过动滑轮把50kg 的水泥从地面缓缓提升到4m高的楼顶，所用拉力为300N，此过程中机械所做的有用功为2000J，机械效率约为83.3%【考点】有用功和额外功；滑轮（组）的机械效率【分析】（1）知道水泥的质量，先计算出所受重力；又知道上升的高度，利用W=Gh计算出有用功；（2）由图知，n=2，拉力端移动距离s=2h，利用W=Fs求总功，再利用效率公式求机械效率【解答】解：（1）水泥的重力：G=mg=50kg10N/kg=500N，有用功：W有用=Gh=500N4m=2000J；（2）由图知，n=2，拉力端移动距离：s=nh=24m=8m，拉力做的功：W总=Fs=300N8m=2400J，机械效率：=100%=100%83.3%故答案为：2000；83.3%23工人站在地面上，用定滑轮将27kg的物品吊运到10m高处，使用定滑轮的优点是改变施力方向若不计绳重和摩擦，匀速吊运所需的拉力是270N；若匀速吊运时的实际拉力是300N，则人所做的有用功是2700J，定滑轮的机械效率是90%（g取10N/kg）【考点】定滑轮及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算；功的计算；机械效率的计算【分析】（1）定滑轮的使用特点是：可以改变力的方向，但不省力；（2）利用G=mg求重力，利用W总=Fs求总功，再利用W有用=Gh求有用功，即可利用=100%求机械效率【解答】解：物体重力：G=mg=27kg10N/kg=270N，定滑轮的实质是个等臂杠杆，使用定滑轮的目的是可以改变施力方向，但不能省力所以若不计绳重和摩擦，匀速吊运所需的拉力是F=G=270N；若匀速吊运时的实际拉力是300N，W总=Fs=300N10m=3000J，W有用=Gh=270N10m=2700J，=100%=100%=90%故答案为：改变施力方向，270；2700J；90%三、解答题（本题共有6小题，共46分）24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123钩码重G/N446钩码上升高度h/m0.10.10.1绳端拉力F/N1.81.62.4绳端移动距离s/m0.30.4机械效率74.1%62.5%（1）实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使钩码上升（2）通过表中数据可分析出第2次实验是用乙（选填“甲”或“乙”）图所示装置做的实验（3）通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率低（选填“越高”、“不变”或“越低”）（4）小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次试验，表中第3次试验中空缺的数据应为：绳端移动距离S=0.3 m，机械效率=83.3%（5）比较第1次实验和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮组，增大提升的物重，可以提高滑轮组的机械效率（6）如果没有刻度尺，能否测出机械效率？能为什么？知道滑轮组绳子的股数，根据=可知，只要测出物重G和拉力F就可以求出滑轮组的机械效率【考点】滑轮（组）机械效率的测量实验【分析】（1）应竖直匀速拉动测力计，这样拉力大小不变，弹簧测力计的示数稳定；（2）根据s=nh确定绳子的股数，判断是哪一个滑轮组；（3）比较实验1和2的条件和机械效率大小，可得出动滑轮个数多少对滑轮组机械效率的影响；（4）根据表中实验数据求出绳子移动的距离，应用效率公式求出滑轮组效率；（5）比较实验1和3的条件和机械效率大小，可得出提升物体的重力大小对滑轮组机械效率的影响；（6）实验中只要测出物重G和拉力F就可以根据=求出滑轮组的机械效率【解答】解：（1）实验中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计，以保证拉力大小恒定；（2）实验2中，s2=0.4m，h2=0.1m，所以n2=4，所以实验2是用乙图做的实验；（3）由表中第1次实验和第2次实验的数据可知，使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率越低；（4）由表中第1次实验数据可知，绳端移动的距离是钩码上升高度的3倍，第三次实验使用同样的装置，则第3次实验：绳端移动距离s=3h=30.1m=0.3m；机械效率=100%83.3%；（5）比较实验数据1和3可知，使用同一滑轮组，增大提升的物重，可以提高滑轮组的机械效率；（6）知道滑轮组绳子的股数，根据=可知，只要测出物重G和拉力F就可以求出滑轮组的机械效率，所以如果没有刻度尺，实验是可以进行的故答案为：（1）匀速；（2）乙；（3）低；（4）0.3；83.3%；（5）增大提升的物重可以提高滑轮组的机械效率；（6）能；知道滑轮组绳子的股数，根据=可知，只要测出物重G和拉力F就可以求出滑轮组的机械效率25如图所示是一种塔式起重机上的滑轮组，已知在匀速起吊810kg的物体时，滑轮组的机械效率是80%（1）使物体上升5m，所做的有用功是多少？（2）绳端的拉力F是多大？【考点】有用功和额外功；滑轮（组）的机械效率【分析】（1）知道提升的物体重和升高的高度，利用W=Gh求有用功；（2）由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=3，则绳端移动的距离s=3h，利用=求拉力【解答】解：（1）物体所受重力：G=mg=810kg10N/kg=8100N，W有用=Gh=8100N5m=4.05104J；（2）由图知，n=3，绳端移动的距离s=3h=35m=15m，由=得，拉力：F=3375N答：（1）使物体上升5m，所做的有用功是4.05104J；（2）绳端的拉力F是3375N26小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图a所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表：实验次数物重G/N物体上升的高度h/cm测力计的示数F/N测力计移动的距离s/cm1632.592652.5173682.524（1）分析表中数据，回答以下问题：表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是17；第3次实验中滑轮组的机械效率是80%；滑轮组的机械效率与物体上升的高度无关（2）小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图b所示小红多使用一个滑轮，目的是为了改变用力方向；当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率相同（选填“相同”或“不相同”），理由是：额外功相同、有用功相同【考点】滑轮（组）机械效率的测量实验【分析】（1）由图a中可知，用来承重动滑轮的绳子段数为3段，所以测力计移动的距离为物体上升的高度的3倍，根据滑轮组的机械效率公式=100%；W有用=Gh，而W总=Fs可以分别计算实验1、2、3中的机械效率进行对比（2）根据两个图中的不同用力方向进行分析；在两个图中，用来承重动滑轮的绳子段数为3段，忽略绳重及摩擦，也就是额外功是相同的，提升相同的重物则其有用功是相同的，所以机械效率也是相同的【解答】解：（1）因测力计移动的距离为物体上升的高度的3倍，所以实验2中的测力计移动的距离应为35=15cm，所以17是错误的，故答案为：17；机械效率=100%=100%=100%=80%，故答案为：80%；同理，在实验1和实验2中的机械效率均为80%，所以其机械效率与物体上升的高度无关，故答案为：物体上升的高度（2）在图a和图b中，用的滑轮个数不同，且用力方向也是不同的，故答案为：用力方向；因机械效率与滑轮个数及用力方向是无关的，所以当提升相同重物时，机械效率是相同的，总功为额外功与有用功之和，所以额外功与有用功是相同的，故答案为：相同，额外功相同，有用功相同27小坤家新买的房子在12m高的楼上，装修时为了节省人工、加快进度，小坤设计了如图所示的滑轮组来提升装修材料小坤爸爸站在地面上用1min时间匀速把100kg的水泥吊到了楼上，所用的拉力是625N求此过程中：（1）小坤爸爸做了多少功；（2）小坤爸爸的功率；（3）绳子自由端的移动速度（4）滑轮组的机械效率【考点】功的计算；速度的计算；滑轮（组）的机械效率；功率的计算【分析】（1）由图可以看出连接动滑轮绳子的股数，根据s=2h求出绳子自由端移动距离，然后利用W=Fs求出拉力做的总功；（2）根据P=求出小坤爸爸的功率；（3）利用v=计算绳子移动速度；（4）先根据G=mg求出水泥的重力，然后根据W=Gh求出拉力做的有用功，最后根据=100%求出滑轮组的机械效率【解答】解：（1）由图可知，连接动滑轮绳子的股数n=2，则绳子自由端移动的距离：s=nh=212m=24m，拉力做的总功：W总=Fs=625N24m=1.5104J，（2）所用时间t=1min=60s，小坤爸爸做功的功率：P=250W；（3）绳子自由端移动速度：v=0.4