滑轮经典30例题9.18号

一 选择题 共 18 小题 1 2009 包头 如图所示的滑轮组将重 10N 的物体匀速提升 0 1m 所用时间为 2s 作用 在绳子末端的拉力 F 为 6N 不计绳重和绳与滑轮间的磨擦 下列计算结果正确的是 A 所做的有用功为 1JB 动滑轮自重 0 2N C 拉力 F 做功的功率为 0 3WD 该滑轮组的机械效率为 83 3 2 如图所示 斜面长为 3cm 高为 lm 工人用 400N 沿斜面方向的力将重为 840N 的箱子 推到车上 在这过程中 A 有用功是 400J 总功是 840JB 有用功是 840J 额外功是 400J C 总功是 12O0J 机械效率是 7O D 有用功是 400J 机械效率是 7O 3 如图所示 小明用两个滑轮组成甲 乙两种不同的省力滑轮组 他分别用这两种滑轮组 把质量相同的重物吊到等高的平台上 两次吊重物时他拉绳的速度相同 不计摩擦和绳重 下列说法正确的是 A 两次吊物 小明所做的功和功率的多少相同 甲装置的效率高B 两次吊物 小明所做的功 功率的多少和效率的高低都相同 C 两次吊物 小明所做的功率的大小和效率的高低相同 用甲装置做的功多 D 两次吊物 小明所做的功的多少和效率的高低相同 用乙装置时功率大 4 2010 泉州 建筑工人用如图所示的滑轮组 将重 800N 的重物匀速提高 5m 拉力所 做的功为 4800J 则该滑轮组的机械效率是 A 67 B 73 C 83 D 100 5 利用如图所示的甲 乙两个滑轮组 在相同的时间内用大小相同的力 F1和 F2分别把质 量相等的重物 G1和 G2提升到相同的高度 则 A 甲滑轮组的机械效率高B 乙滑轮组的机械效率高 C F2做功的功率大D F1 F2做功的功率一样大 6 用完全相同的 A B 两个滑轮组 绳重及摩擦忽略不计 分别提升重为 G1和 G2的两物 体 若 G1 G2 它们的机械效率分别为 A和 B 则 A A BB A B C A BD 无法判断 7 两滑轮组装置如图所示 已知每个滑轮重力都为 G0 摩擦和绳重均不计 用它们分别 匀速提起重为 G 5G0的物体时 甲 乙两滑轮组的机械效率之比是 A 6 7B 7 6 C 5 6D 5 7 8 同学们在探究 影响滑轮组机械效率高低的因素 时提出了下列假设 1 滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关 2 滑轮组机械效率高低可能与被物重有关 3 滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关 4 滑轮组机械效率高低可能与与承重绳子段数有关 然后一位同学设计了如图所示的两个滑轮组 进行对比实验来验证提出的假设 则该实验 验证的假设是 A 1 B 2 C 3 D 4 9 2007 恩施州 下列关于简单机械的理解 正确的是 A 滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关B 吃饭时 筷子是个省力杠杆 C 使用杠杆 就是为了省力D 使用定滑轮不省力 但可以省距离 10 2006 大连 如图所示 工人用动滑轮把重物匀速提升到一定高度 重物的重力为 G 物 动滑轮的重力为 G动 此装置的机械效率为 不计绳重和摩擦 则工人所用的拉力为 A B C D 11 2011 包头 如图所示 斜面长 6m 高 3m 用沿斜面向上 大小为 100N 的拉力 F 使物体在 5s 内沿斜面移动了 2m 下列说法正确的是 A 滑轮组的机械效率是 40 B 物体重 300N C 拉力 F 做的功是 600JD 拉力 F 的功率是 40W 12 有一人用同一滑轮组分别将重 1000N 和 2000N 的物体匀速提升 5m 动滑轮重 200N 不计绳重和摩擦 则上述两种情况中不正确的是 A 滑轮组的机械效率不相等B 人做的额外功相等 C 人做的总功相等D 绳子自由端移动的距离相等 13 从井中提水时 常常会发生吊水桶落入井里的事情 用物理知识分析下列说法 其中 错误的是 A 用吊水桶向上提水 人对桶和水做的功都是有用功B 用吊水桶向上提水 人 对桶做的功是额外功 C 吊水桶掉在井里 打捞水桶时桶里会带些水 这时人对水做的功是额外功 D 吊水桶掉在井里 打捞水桶时 人对桶做的功是有用功 14 下列关于机械效率的说法中 正确的是 A 做功多的机械 机械效率一定高B 越省力的机械 机械效率越高 C 使用机械的目的是为了提高机械效率D 使用任何机械 它的机械效率都小 于 1 15 2007 无锡 如图所示 小明分别用甲 乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼 用甲滑轮所做的总功为 W1 机械效率为 1 用乙滑轮所做的总功为 W2 机械效率为 2 若不计绳重与摩擦 则 A W1 W2 1 2B W1 W2 1 2 C W1 W2 1 2D W1 W2 1 2 16 2011 烟台 在不计摩擦和绳子质量的情况下 分别使用定滑轮 动滑轮 滑轮组 两个定滑轮和两个动滑轮 匀速提升同一物体到同一高度处 其机械效率分别为 定 动 组 则下列选项正确的是 A 组 动 定B 定 动 组 C 动 定 组D 定 组 动 17 2010 广西 用如图所示的滑轮组提起重 1000N 的货物 所用拉力是 400N 绳的自 由端被拉下 2m 关于这个滑轮组工作的下列说法中 正确的是 A 总功是 800JB 额外功是 100J C 有用功是 400JD 机械效率是 62 5 18 通过测量滑轮组机械效率的实验 可得出下列各措施中能提高机械效率的是 A 增加动滑轮 减小拉力B 改用质量小的动滑轮 C 减少提升高度 减少做功D 增加提升重物重力 增大有用功 二 填空题 共 12 小题 19 一座高达 40 米的大桥 总长为 8350 米 其中正桥只有 850 米 而两侧引桥却长达 7500 米 一座大桥为什么要有这么长的引桥呢 小明很奇怪 请教老师后 他明白了引桥 相当于一个斜面 1 小明用如图乙所示的斜面进行模拟实脸 在保持斜面高度不变的情况下 改变斜面的 长度 发现斜面越长 拉动小车匀速上升的力 F 越小 由此他明白了很长的引桥在汽车上 桥是能起到 省力 或 省功 的作用 2 一辆总质量为 2000 千克的汽车以 10 米 秒的速度匀速通过一侧引桥 长 3750 米 需要的时间为 秒 所做的有用功为 焦 20 2008 黄冈 建筑工地上 施工人员用起重机吊臂上的滑轮组吊起建筑材料 如图 绕在滑轮组上的钢丝绳最大拉力为 6 103N 不计滑轮 吊钩 绳的自重及摩擦 一次最 多能起吊 N 的建筑材料 实际使用该滑轮组最多只能吊起 5 4 103N 的建筑 材料 且将建筑材料 1s 内匀速吊起了 1m 起重机的功率是 W 机械效率为 若吊起的建筑材料 重力减小 机械效率将 增大 减小 或 不变 21 2010 攀枝花 如图所示 斜面长 5m 高 1m 工人用沿斜面方向 400N 的力把重 1600N 的木箱匀速推到车上 推力对木箱做的功是 J 斜面的机械效率是 22 2010 黄冈 如图是某商场的自动扶梯 扶梯的部分几何尺寸如图所示 质量为 50kg 的小华站在该扶梯上从商场一楼到二楼 已知扶梯以 1m s 的速皮匀速上行 则扶梯对他 做的功是 J 对他做功的功率是 W 如果站在扶梯上的人数增 多 扶梯的效率将 填 变大 变小 或 不变 若小华为较快上楼 在扶 梯以上述速度上行的同时 他又相对扶梯以 1m s 的速度在扶梯上向上步行 则他从一楼 到达二楼所需的时间为 s 23 用如图所示的滑轮组提升重 1500N 的物体 拉力 F 的大小为 400N 若将物体提升 0 3m 则拉力做的功为 J 该装置的机械效率为 24 2004 河北 如图所示 某同学用一个动滑轮匀速提起一袋质量为 18kg 的面粉 所用 的拉力为 100N 则动滑轮的机械效率为 若用此动滑轮匀速提起一袋质量 为 25Kg 的大米 当拉绳子的速度为 m s 时 拉力的功率为 54W 取 g 10N kg 绳重与摩擦不计 25 一个质量为 70kg 的工人 用如图所示的装置 包括滑轮组及装砖的托板 提升一堆 砖 已知装砖的托板重 200N 每块砖重 100N 滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计 当工人 匀速提升 10 块砖时 此装置的机械效率为 80 那么 该人站在地面上用此装置提升这些 砖的过程中 此装置的机械效率最高可达到 取 g 10N kg 结果保留 1 位 小数 26 2009 赤峰 在测定斜面的机械效率的实验中 小明采用了如图所示的装置 正确记 录的测量结果如表 小车的重力 G N斜面高度 h m沿斜面拉力 F N斜面长 s m 50 441 0 由列表的数据计算可知 1 做的有用功为 J 2 机械效率为 27 某实验小组的同学在探究斜面的机械效率时 他们用弹簧测力计拉着小车沿斜面向上 运动 收集了下表中的实验数据 1 分析上表中的数据得出 当斜面坡度较 时 较省力 2 分析上表中的数据还可得出 当斜面 时 斜面的机械效率最大 3 该小组又做了第 4 次实验 他们在斜面上铺上棉布 使斜面变粗糙 保持斜面高和长 分别为 0 5m 和 lm 用弹簧测力计拉着这个小车沿斜面向上做匀速直线运动 读出这时弹 簧测力计的示数为 4 5N 则他们测出斜面的机械效率为 把第 4 次与第 次的测量结果相比较 才能得出 当斜面越粗糙时斜面的机械效率越小 28 2009 长沙 小强利用如图所示的滑轮组去拉物体 使重为 2000N 的物体 A 在 3s 内 沿水平方向匀速移动了 6m 若 A 所受地面的摩擦力 f 600N 小强所用拉力 F 250N 则拉 力 F 的功率为 W 该装置的机械效率是 29 如图所示 在拉力 F 的作用下 重 80N 的物块 A 正以 0 2m s 的速度在水平面上做匀 速直线运动 此时弹簧测力计的示数为 20N 该装置的机械效率为 80 则 拉力 F 的大 小为 N 拉力 F 做功的功率为 W 30 2010 重庆 如图所示 工人利用动滑轮将沙匀速向上提升 2m 已知沙重 184N 动 滑轮重 6N 桶重 10N 绳重和摩擦均不计 则拉力的大小是 N 此时该装置 的机械效率是 答案与评分标准 一 选择题 共 18 小题 1 2009 包头 如图所示的滑轮组将重 10N 的物体匀速提升 0 1m 所用时间为 2s 作用 在绳子末端的拉力 F 为 6N 不计绳重和绳与滑轮间的磨擦 下列计算结果正确的是 A 所做的有用功为 1JB 动滑轮自重 0 2N C 拉力 F 做功的功率为 0 3WD 该滑轮组的机械效率为 83 3 考点 滑轮组及其工作特点 功的计算 有用功和额外功 滑轮 组 的机械效率 功率 的计算 专题 计算题 比较思想 分析 1 由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组 工作特点是 可以达到既省力又改 变力的作用方向 动滑轮由几段绳子承担 绳端移动的距离就是物体升高高度的几倍 2 结合功 功率和机械效率的公式分别计算出所做的有用功 动滑轮自重 拉力 F 做功 的功率 该滑轮组的机械效率 然后和所提供的计算结果比较 得出正确的判断 解答 解 A 用滑轮组提升物体 对物体做的功是有用功 所做的有用功 W用 Gh 10N 0 1m 1J 该选项中 所做的有用功为 1J 计算结果正确 B 不计绳重和绳与滑轮间的摩擦时 该滑轮组中的动滑轮由两段绳子承担 绳子上的拉 力是物体和动滑轮总重的二分之一 则 动滑轮的重力 G动 2F G物 2 6N 10N 2N 动滑轮自重 0 2N 计算结果不正确 C 用滑轮组提升物体 拉力 F 做的功是总功 则拉力 F 做功的功率 拉力 F 做功的功率为 0 3W 计算结果不正确 D 该滑轮组的机械效率 该滑轮组的机械效率为 83 3 计算结果正确 本题计算结果正确的有两个 A 和 D 故选 A D 点评 本题考查滑轮组的工作特点 利用公式逐个计算 然后和选项比较 计算过程注意 格式 过程和结果都有单位 2 如图所示 斜面长为 3cm 高为 lm 工人用 400N 沿斜面方向的力将重为 840N 的箱子 推到车上 在这过程中 A 有用功是 400J 总功是 840JB 有用功是 840J 额外功是 400J C 总功是 12O0J 机械效率是 7O D 有用功是 400J 机械效率是 7O 考点 功的计算 有用功和额外功 斜面的机械效率 专题 计算题 应用题 分析 知道木箱重 将木箱提升 1m 做的功为有用功 利用 W Gh 求解 知道沿斜面方向用的推力大小和移动的距离 利用 W Fs 求总功 再利用机械效率的公式 求斜面的机械效率 额外功等于总功和有用功的差 解答 解 对木箱做的有用功 W有 Gh 840N 1m 840J 利用斜面做的总功 W总 Fs 400m 3m 1200J 额外功 W额 W总 W有用 1200J 840J 360J 斜面效率 100 70 840 1200 故选 C 点评 本题考查了功的计算 机械效率的计算 能区分并计算有用功和总功是本题的关 键 3 如图所示 小明用两个滑轮组成甲 乙两种不同的省力滑轮组 他分别用这两种滑轮组 把质量相同的重物吊到等高的平台上 两次吊重物时他拉绳的速度相同 不计摩擦和绳重 下列说法正确的是 A 两次吊物 小明所做的功和功率的多少相同 甲装置的效率高B 两次吊物 小明所做的功 功率的多少和效率的高低都相同 C 两次吊物 小明所做的功率的大小和效率的高低相同 用甲装置做的功多 D 两次吊物 小明所做的功的多少和效率的高低相同 用乙装置时功率大 考点 功的计算 滑轮 组 的机械效率 功率的计算 专题 应用题 分析 从题中知 重物的质量相同 两次拉绳的速度相等 重物上升的高度相同 滑轮相 同 先根据 W Fs 求出小明的拉力所做的功 W甲与 W乙 再由 求出机械效率 最后根据 P Fv 比较功率的大小 解答 解 1 小明的拉力是用来克服物体与动滑轮的重力做功 因为物体重力相等 滑轮相同 上 升的高度相同 所以两次做功相等 2 由 W Gh 知 两次所做的有用功相等 所以机械效率相等 3 因为甲图中有 3 段绳子拉着动滑轮所以 F甲 G物 G轮 乙图中有 2 段绳子拉着 1 3 动滑轮 所以 F乙 G物 G轮 1 2 F甲 F乙 V甲 V乙 根据 P Fv 得 P甲 P乙 故选 D 点评 考查了功 功率 机械效率的计算 特别注意滑轮组的使用方法 滑轮组省力但不 省功 机械效率等于有用功与总功的比值 4 2010 泉州 建筑工人用如图所示的滑轮组 将重 800N 的重物匀速提高 5m 拉力所 做的功为 4800J 则该滑轮组的机械效率是 A 67 B 73 C 83 D 100 考点 滑轮 组 的机械效率 功的计算 有用功和额外功 专题 计算题 分析 由装置可知承担物重的绳子股数 n 2 重物上升 h 则拉力端移动的距离 s 2h 知 道物重 G 和拉力大小 F 可以求出有用功 总功 根据机械效率的公式求滑轮组的机械效 率 解答 解 由图可知 n 2 s 2h 2 5m 10m 当提升 G 800N 的重物时 W有用 Gh 800N 5m 4000J W总 4800J 滑轮组的机械效率 100 100 83 4000 4800 故选 C 点评 本题考查了使用滑轮组时有用功 总功 机械效率的计算方法 因条件已给出 难 度不大 5 利用如图所示的甲 乙两个滑轮组 在相同的时间内用大小相同的力 F1和 F2分别把质 量相等的重物 G1和 G2提升到相同的高度 则 A 甲滑轮组的机械效率高B 乙滑轮组的机械效率高 C F2做功的功率大D F1 F2做功的功率一样大 考点 滑轮 组 的机械效率 功率的计算 分析 滑轮组的机械效率是有用功与总功的比值 要正确地解决此题 关键是搞清有用功 与总功的计算 还要分清每个滑轮组由几段绳子承担物重 功率是表示物体做功快慢的物 理量 一定要注意题目中比较哪个功的功率 解答 解 甲滑轮组由 3 段绳子承担物重 所以 S1 3h1 则 1 1 1 1 1 1 1 13 1 1 3 1 乙滑轮组由 2 段绳子承担物重 所以 S2 2h2 则 2 2 2 2 2 2 2 22 2 2 2 2 又因为 G1 G2 F1 F2 所以乙滑轮组的效率高 两物体上升速度相同 所以甲绳端移动速度大于乙绳端移动速度 根据 P Fv 拉力 F 相同 所以 F1 的功率大 故选 B 点评 此题主要考查了滑轮组机械效率的计算 以及功率的计算 同时还用到了绳端移动 距离与物体上升高度的关系 6 用完全相同的 A B 两个滑轮组 绳重及摩擦忽略不计 分别提升重为 G1和 G2的两物 体 若 G1 G2 它们的机械效率分别为 A和 B 则 A A BB A B C A BD 无法判断 考点 滑轮 组 的机械效率 机械效率的大小比较 专题 推理法 分析 知道绳重及摩擦忽略不计 利用滑轮组做的额外功就是提升动滑轮做的功 因为用 的是完全相同的滑轮组 所以将重物提升高度相同时做的额外功相同 提升的物重不同 当提升高度相同时 有用功不同 利用机械效率的公式 分析机械效率的大小变化情况 解答 解 设将两个物体提升高度均为 h 使用滑轮组时 绳重及摩擦忽略不计 W额 G轮h 当提升的物重变化时 额外功大小不变 1 1 畏 G1 G2 W有用 Gh 做的有用功 W1 W2 由 综合分析 A B 故选 A 点评 本题考查了使用滑轮组时有用功 额外功 总功 机械效率的计算方法 利用好 当 绳重及摩擦忽略不计时 W额 G轮h 是本题的关键 7 两滑轮组装置如图所示 已知每个滑轮重力都为 G0 摩擦和绳重均不计 用它们分别 匀速提起重为 G 5G0的物体时 甲 乙两滑轮组的机械效率之比是 A 6 7B 7 6 C 5 6D 5 7 考点 滑轮 组 的机械效率 功的计算 有用功和额外功 机械效率的大小比较 专题 计算题 推理法 分析 若将物体提升 h 知道提升的物重利用功的公式求有用功 因为摩擦和绳重均不计 知道每个滑轮重 可以计算使用滑轮组时的额外功 甲图有 1 个 动滑轮 乙图有两个动滑轮 利用 W总 W有用 W额分别求出总功 再利用机械效率的公 式求出滑轮组的机械效率 最后求两个滑轮组的机械效率的比值 解答 解 设物体被提升的高度为 h W有用 Gh 5G0h 摩擦和绳重均不计 使用滑轮组时做的额外功就是将动滑轮提升 h 做的功 甲图有 1 个动滑轮 使用甲滑轮组时的额外功 W额 G轮h G0h 使用甲滑轮组时的总功 W总 W有用 W额 5G0h G0h 6G0h 使用甲滑轮组时的机械效率 5 6 乙图有 2 个动滑轮 使用乙滑轮组时的额外功 W额 2G轮h 2G0h 使用乙滑轮组时的总功 W总 W有用 W额 5G0h 2G0h 7G0h 使用乙滑轮组时的机械效率 5 7 畏 畏 5 6 5 7 7 6 故选 B 点评 本题考查了使用滑轮组时有用功 额外功 总功 机械效率的计算方法 能根据 W 额 G轮h 求额外功是本题的关键 8 同学们在探究 影响滑轮组机械效率高低的因素 时提出了下列假设 1 滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关 2 滑轮组机械效率高低可能与被物重有关 3 滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关 4 滑轮组机械效率高低可能与与承重绳子段数有关 然后一位同学设计了如图所示的两个滑轮组 进行对比实验来验证提出的假设 则该实验 验证的假设是 A 1 B 2 C 3 D 4 考点 滑轮 组 机械效率的测量实验 专题 实验探究题 控制变量法 分析 1 影响滑轮组机械效率的因素有被提升物体的重力 动滑轮重力 绳子重力和摩 擦等 2 比较两个图中的相同因素和不同因素 研究的是机械效率与不同因素的关系 解答 解 1 比较两图发现 绳子段数相同 动滑轮重相同 提升高度也相同 只有被 提升物体的重力不同 2 结合控制变量法的思想 所以该实验装置探究的是滑轮组的机械效率与被提升物体的 重力的关系 故选 B 点评 1 运用控制变量法探究实验时 一定抓住相同因素和不同因素 2 结论的一般形式是 在 相同因素 相同时 不同因素 越 研究的物理 量 越 9 2007 恩施州 下列关于简单机械的理解 正确的是 A 滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关B 吃饭时 筷子是个省力杠杆 C 使用杠杆 就是为了省力D 使用定滑轮不省力 但可以省距离 考点 杠杆的分类 定滑轮及其工作特点 滑轮 组 的机械效率 专题 定性思想 分析 机械效率是有用功跟总功的比值 总功是有用功和额外功之和 使用滑轮组时 克 服动滑轮重力做的功是额外功 杠杆的种类有三种 省力杠杆 动力臂大于阻力臂 省力但费距离 费力杠杆 动力臂小于阻力臂 费力但省距离 等臂杠杆 动力臂等于阻力臂 既不省距离也不省力 解答 解 A 克服动滑轮重力做的功是额外功 如果动滑轮重力小 则有用功在总功中 所占的百分比就高 即机械效率高 反之 如果动滑轮重力大 则有用功在总功中所占的 百分比就低 即机械效率低 故 A 正确 B 吃饭时 食指和拇指对筷子的力是动力 食物对筷子的力是阻力 此种情况下 动力臂 比阻力臂短 所以筷子是个费力杠杆 故 B 错误 C 我们使用杠杆有时是为了省力 有时是为了省距离 故 C 错误 D 定滑轮实质是个等臂杠杆 既不省力也不省距离 故 D 错误 故选 A 点评 本题考查了学生对简单机械的了解 要知道机械效率是有用功跟总功的比值 知道 滑轮组的机械效率与物重和滑轮重有关 掌握判断杠杆是哪一种杠杆的方法 可根据动力 臂和阻力臂的关系去判断或根据该杠杆在生活中的实际用途去判断 10 2006 大连 如图所示 工人用动滑轮把重物匀速提升到一定高度 重物的重力为 G 物 动滑轮的重力为 G动 此装置的机械效率为 不计绳重和摩擦 则工人所用的拉力为 A B C D 考点 动滑轮拉力的计算 功的计算 有用功和额外功 专题 推理法 分析 由图知使用动滑轮时承担物重的绳子股数 n 2 设物体升高的高度 h 可求绳子自 由端通过的距离 s 拉力 F 的大小有多种解法 不计绳重和摩擦 拉力的大小 F G物 G动 1 2 提升重物做的功为有用功 W Gh 拉力做的功为总功 W Fs 机械效率等于有用功与总功 的比值 根据机械效率可求拉力的大小 求出了有用功 知道动滑轮的重和提升的高度 可以求出额外功 进而求出总功 总功 等于有用功加上额外功 再根据 W Fs 求拉力大小 解答 解 不计摩擦和绳重 由两股绳子承担物体和动滑轮的总重 F G物 G动 1 2 故 A 正确 设物体升高的高度 h 可求绳子自由端通过的距离 s 2h 提升重物做的功为有用功 W有 G物h 拉力做的功为总功 W总 又 W总 Fs 拉力的大小 F 故 B 正确 使用动滑轮做的额外功 W额 G动h W有 W总 W额 Fs G动h 拉力的大小 F 故 D 正确 根据 C 中结果反推导 发现 不符合机械效率的定义 故 C 错 故选 A B D 点评 本题提供了使用滑轮组时三种计算拉力大小的方法 注意条件 不计绳重和摩擦 11 2011 包头 如图所示 斜面长 6m 高 3m 用沿斜面向上 大小为 100N 的拉力 F 使物体在 5s 内沿斜面移动了 2m 下列说法正确的是 A 滑轮组的机械效率是 40 B 物体重 300N C 拉力 F 做的功是 600JD 拉力 F 的功率是 40W 考点 功的计算 杠杆的机械效率 功率的计算 专题 计算题 推理法 分析 由滑轮组的结构可以看出 承担物重的绳子股数 n 3 则拉力 F 移动的距离 s 3h 知道物体沿斜面移动的距离 s 利用 s 3s 求拉力移动的距离 知道拉力的大小 利用 W Fs 求拉力做的功 又知道做功时间 利用 P 求拉力做功功率 因条件不足 例如斜面的倾角 是否有摩擦 额外功的大小 无法计算物体重和机械效 率 解答 解 因条件不足 无法计算物体重和机械效率 故 A B 错 拉力 F 移动的距离 s 3s 3 2m 6m 拉力 F 所做的总功 W总 Fs 100N 6m 600J 故 C 正确 拉力 F 做功的功率 P 120W 故 D 错 600 5 故选 C 点评 本题考查了功和功率的计算 求出了总功 本题关键是了解 若知道机械效率可以 求有用功 若知道有用功可以求机械效率 二者都不知道 无法求有用功或机械效率 12 有一人用同一滑轮组分别将重 1000N 和 2000N 的物体匀速提升 5m 动滑轮重 200N 不计绳重和摩擦 则上述两种情况中不正确的是 A 滑轮组的机械效率不相等B 人做的额外功相等 C 人做的总功相等D 绳子自由端移动的距离相等 考点 功的计算 滑轮 组 的机械效率 分析 不计绳重和摩擦也就是说只考虑动滑轮的重 克服动滑轮的重力做的功就是额外功 用同一滑轮组说明两次所用的是一个动滑轮 所以两次做的额外功是相等的 拉 2000N 的 物体时做的有用功当然多 有用功在总功所占的比例就越大 机械效率就高 解答 解 A 不考虑绳重和摩擦 克服动滑轮的重力做的功就是额外功 提起 1000N 和 2000N 的重物 有用功是不同的 所以滑轮组的机械效率是不相同 B 用同一滑轮组 动滑轮的重是一样的 克服动滑轮的重做的额外功就是一样的 C 额外功相等 有用功是不同 所以总功也是不同的 D 用的是同一个滑轮组 绳子股数是相同的 物体上升的高度都是 5m 所以绳子末端移 动的距离都等于物体上升高度的 n 倍 故选 C 点评 此题主要考察机械效率的计算 需要注意的是额外功等于克服动滑轮重做的功 13 从井中提水时 常常会发生吊水桶落入井里的事情 用物理知识分析下列说法 其中 错误的是 A 用吊水桶向上提水 人对桶和水做的功都是有用功B 用吊水桶向上提水 人 对桶做的功是额外功 C 吊水桶掉在井里 打捞水桶时桶里会带些水 这时人对水做的功是额外功 D 吊水桶掉在井里 打捞水桶时 人对桶做的功是有用功 考点 有用功和额外功 专题 推理法 分析 使用机械时 从做功的目的出发 对我们有用的功为有用功 对我们无用但又不得 不做的功为额外功 据此分析功的类型 解答 解 用吊水桶向上提水 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 故 A 错 B 正确 吊水桶掉在井里 打捞水桶时 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 则对水做的功是额外功 故 C D 正确 故选 A 点评 本题考查了学生对有用功和额外功的分析和认识 弄清做功的目的是本题的关键 14 下列关于机械效率的说法中 正确的是 A 做功多的机械 机械效率一定高B 越省力的机械 机械效率越高 C 使用机械的目的是为了提高机械效率D 使用任何机械 它的机械效率都小 于 1 考点 机械效率 专题 定性思想 分析 解答本题关键是要理解机械效率的概念 根据机械效率的概念去分析 解答 解 机械效率是有用功跟总功的比值 这个比值越大 表明机械效率越高 所以机 械效率的高低是由有用功和总功这两个因素共同决定的 而与机械做功多少或是否省力无 关 故选项 A 和 B 都是错误的 我们使用机械的目的是为了省力或为了省距离 而不是为了提高机械效率 故选项 C 是错 误的 因为使用任何机械都不可避免的要做额外功 所以有用功总是小于总功 机械效率总是小 于 1 故选项 D 是正确的 故选 D 点评 本题考查了学生对机械效率的理解 要注意机械效率的高低并不单单是由做功多少 决定的 它是由有用功和总功共同决定的 15 2007 无锡 如图所示 小明分别用甲 乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼 用甲滑轮所做的总功为 W1 机械效率为 1 用乙滑轮所做的总功为 W2 机械效率为 2 若不计绳重与摩擦 则 A W1 W2 1 2B W1 W2 1 2 C W1 W2 1 2D W1 W2 1 2 考点 机械效率的大小比较 功的计算 分析 根据总功等于有用功加上额外功 因乙滑轮是动滑轮 所以利用乙滑轮做的额外功 多 可以比较出两种情况的总功大小 再根据两种情况的有用功相同 利用 100 即可比较出二者机械效率的大小 解答 解 因为小明分别用甲 乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼 所以两种情况 的有用功相同 当有用功一定时 利用机械时做的额外功越少 则总功越少 机械效率越高 又因乙滑轮是动滑轮 所以利用乙滑轮做的额外功多 则总功越多 机械效率越低 即 W1 W2 1 2 所以 C 选项正确 故选 C 点评 此题主要考查功的计算和机械效率的大小比较这一知识点 比较简单 主要是学生 明确哪些是有用功 额外功 总功 然后才能正确比较出两种情况下机械效率的大小 16 2011 烟台 在不计摩擦和绳子质量的情况下 分别使用定滑轮 动滑轮 滑轮组 两个定滑轮和两个动滑轮 匀速提升同一物体到同一高度处 其机械效率分别为 定 动 组 则下列选项正确的是 A 组 动 定B 定 动 组 C 动 定 组D 定 组 动 考点 滑轮 组 的机械效率 功的计算 有用功和额外功 专题 推理法 分析 克服物体的重力所做的功是有用功 由题知匀速提升同一物体到同一高度处 可知 做的有用功相同 不计绳子质量和摩擦 额外功 W额 G轮h 知道使用定滑轮 动滑轮 滑轮组的动滑轮的个数为 0 1 2 可以得出做的额外功的大小关系 由于 W总 W有用 W 额 可以得出所做的总功的大小关系 再利用效率公式比较三种情况下机械效率的高低 解答 解 匀速提升同一物体到同一高度处 三种情况下做的有用功相同 大小都为 W有用 不计绳子质量和摩擦 使用滑轮做的额外功 W额 G轮h 又 使用定滑轮 动滑轮 滑轮组的动滑轮的个数为 0 1 2 使用定滑轮 动滑轮 滑轮组做的额外功 W额 1 W额 2 W额 3 W总 W有用 W额 三种情况下做的总功 W定 W动 W组 使用定滑轮 动滑轮 滑轮组的机械效率 定 动 组 故选 A 点评 本题考查了有用功 额外功 总功 机械效率的计算 难点是额外功的求法 因此 利用好不计摩擦和绳的质量时 W额 G轮h 是本题的关键 17 2010 广西 用如图所示的滑轮组提起重 1000N 的货物 所用拉力是 400N 绳的自 由端被拉下 2m 关于这个滑轮组工作的下列说法中 正确的是 A 总功是 800JB 额外功是 100J C 有用功是 400JD 机械效率是 62 5 考点 滑轮 组 的机械效率 功的计算 有用功和额外功 专题 计算题 推理法 分析 首先根据滑轮组装形式 确定承担物重的绳子股数 n 4 求出物体上升高度 h 然 后利用公式 W总 Fs 计算总功 W有用 Gh 计算有用功 最后用有用功除以总功得出滑轮组 的机械效率 解答 解 由图知 n 4 则绳的自由端移动的距离 s nh 物体上升高度 h 0 5m 2 4 提起货物所做的有用功 W有用 Gh 1000N 0 5m 500J 故 C 错 提起货物所做的总功 W总 Fs 400N 2m 800J 故 A 正确 提起货物所做的额外功 W额 W总 W有用 800J 500J 300J 故 B 错 滑轮组的机械效率 62 5 故 D 正确 500 800 故选 AD 点评 本题是一个选择题 实质上是一个小综合题 最好的做法就是将每一个量计算出来 进行判断 本题的关键有二 一是 n 的确定 直接从动滑轮上引出的绳子股数 二是 W 总 W额 W有用 18 通过测量滑轮组机械效率的实验 可得出下列各措施中能提高机械效率的是 A 增加动滑轮 减小拉力B 改用质量小的动滑轮 C 减少提升高度 减少做功D 增加提升重物重力 增大有用功 考点 滑轮 组 机械效率的测量实验 功的计算 增大或减小机械效率的方法 分析 滑轮组的机械效率是有用功与总功之比 比值越大 机械效率越高 所以要提高滑 轮组的机械效率可以尽量减少额外功 知道额外功是克服摩擦以及动滑轮重力做的功 解答 解 A 动滑轮越重 需要做的额外功越多 所以 A 说法错误 B 改用质量小的动滑轮 可以减少额外功 所以可以提高滑轮组的机械效率 所以 B 说 法正确 C 由公式 所以机械效率的高低与物体被提升的高度无 鈥 关 所以 C 说法错误 D 提高物体的质量 可以提高有用功 这样有用功在总功中所占的比值增大 所以增加 提升重物重力可以提高滑轮组的机械效率 所以 D 说法正确 故选 B D 点评 此题主要考查了提高滑轮组的方法 首先要知道滑轮组机械效率是有用功与总功之 比 比值越大 效率越高 所以有用功越大 额外功越少 机械效率越高 因此可以通过 减少额外功 提高有用功来提高滑轮组的效率 二 填空题 共 12 小题 19 一座高达 40 米的大桥 总长为 8350 米 其中正桥只有 850 米 而两侧引桥却长达 7500 米 一座大桥为什么要有这么长的引桥呢 小明很奇怪 请教老师后 他明白了引桥 相当于一个斜面 1 小明用如图乙所示的斜面进行模拟实脸 在保持斜面高度不变的情况下 改变斜面的 长度 发现斜面越长 拉动小车匀速上升的力 F 越小 由此他明白了很长的引桥在汽车上 桥是能起到 省力 省力 或 省功 的作用 2 一辆总质量为 2000 千克的汽车以 10 米 秒的速度匀速通过一侧引桥 长 3750 米 需要的时间为 375 秒 所做的有用功为 8 105焦 考点 速度公式及其应用 杠杆的分类 功的计算 功的原理 有用功和额外功 专题 计算题 信息给予题 分析 1 斜面也是种简单机械 根据功的原理可知 使用机械时不可能省功 省力的机 械必然要费距离 省距离机械必然要费力 2 汽车通过引桥的时间可用公式来计算 有用功可用公式 W Gh 来计算 解答 解 1 汽车利用斜面上升时 增大了运动的距离 故可以省力 但却不能省功 2 汽车通过引桥的时间为 3750 10 375 汽车通过引桥到达大桥时 上升的高度为大桥的高 即 40m 故所做的有用功为 W Gh mgh 2000kg 10N kg 40m 8 105J 答 1 省力 2 375 8 105 点评 本题是个信息给予题 需要通过题目给出的看似繁杂的信息中 找出与机械 有用 功 速度公式相关的物理量 此类信息给予题关键之处在于要把题目中的问题与物理场景 相对应 然后一一找出已知的物理量和要求的物理量 并运用相关的物理知识求解 20 2008 黄冈 建筑工地上 施工人员用起重机吊臂上的滑轮组吊起建筑材料 如图 绕在滑轮组上的钢丝绳最大拉力为 6 103N 不计滑轮 吊钩 绳的自重及摩擦 一次最 多能起吊 1 8 104N 的建筑材料 实际使用该滑轮组最多只能吊起 5 4 103N 的建筑材料 且将建筑材料 1s 内匀速吊起了 1m 起重机的功率是 1 8 104W 机械效率为 30 若吊起的建筑材料 重力减小 机械效率将 减小 增大 减小 或 不变 考点 滑轮组绳子拉力的计算 功的计算 滑轮 组 的机械效率 功率的计算 专题 计算题 分析 在不计滑轮 吊钩 绳的自重及摩擦的情况下 绕在滑轮组上的钢丝绳拉力与滑轮 组吊起建筑材料的重力和动滑轮上的绳子股数有关 再结合功 功率公式即可求得 滑轮 组的机械效率变化 就要判断出有用功和是总功的变化 解答 解 不计滑轮 吊钩 绳的自重及摩擦 数出承重绳子的股数 n 3 则物重 G nF 3 6 103N 1 8 104N 实际使用该滑轮组 滑轮 吊钩 绳的自重及摩擦的存在 实 际吊起的建筑材料 G 5 4 103N 那么起重机吊臂上的钢丝绳移动的距离 s nh 3 1m 3m 起重机的功率 P 1 8 104J 机械效率 30 实际使用由于滑轮组装置不变 滑轮 吊钩 绳的自重及摩擦产生的额外功基本不变 则 吊起的建筑材料 重力减小 有用功减小 使滑轮组的机械效率将减小 故答案为 1 8 104 1 8 104 30 减小 点评 此题涉及的知识点较多 特别注意 在判断滑轮组有几根绳子承重时 只需数出有 几根绳子和动滑轮相接触 滑轮组装置不变 表示滑轮 吊钩 绳的自重及摩擦产生的额 外功基本不变 21 2010 攀枝花 如图所示 斜面长 5m 高 1m 工人用沿斜面方向 400N 的力把重 1600N 的木箱匀速推到车上 推力对木箱做的功是 2000 J 斜面的机械效率是 80 考点 功的计算 斜面的机械效率 专题 计算题 分析 1 功等于力与力的方向上移动距离的乘积 利用 W Fs 计算推力所做的功 2 克服木箱重力所做的功是有用功 推力所做的功是总功 机械效率等于有用功与总功 的比值 解答 解 1 W Fs 400N 5m 2000J 2 W有 Gh 1600N 1m 1600J 故答案为 2000 80 点评 考查了功的计算与斜面的机械效率 同时也明确了斜面也是一种省力的机械 任何 机械省力但不省功 22 2010 黄冈 如图是某商场的自动扶梯 扶梯的部分几何尺寸如图所示 质量为 50kg 的小华站在该扶梯上从商场一楼到二楼 已知扶梯以 1m s 的速皮匀速上行 则扶梯对他 做的功是 1500 J 对他做功的功率是 300 W 如果站在扶梯上的人数增多 扶梯的 效率将 变大 填 变大 变小 或 不变 若小华为较快上楼 在扶梯以上述速度上行 的同时 他又相对扶梯以 1m s 的速度在扶梯上向上步行 则他从一楼到达二楼所需的时 间为 2 5 s 考点 功的计算 速度公式及其应用 机械效率的计算 功率的计算 专题 计算题 分析 1 扶梯对他做的功实际上是克服他的重力所做的功 由 W Gh 计算 2 先求出从一楼到二楼的时间 t 再根据功率的定义式计算功率的大小 3 扶梯上人数增多 重力增大 克服重力所做的功增大 即有用功增大 效率将会变大 4 先求出小华相对于地面的速度 再求出扶梯的长度 最后由速度公式的变形式求出时 间 解答 解 由题知 G mg 50kg 10N kg 500N 扶梯运动的速度 v 1m s 由图知 扶梯的长度 s 5m 高度 h 3m 1 扶梯对他做的功 W Gh 500N 3m 1500J 2 从一楼到二楼的时间 t 5 1 5 W 1500 5 300 3 扶梯的功率是一定的 它克服人的重力所做的功为有用功 当人数增多时 有用功增 大 机械效率会变大 4 当人在扶梯上行走时 相对于地面的速度 v 2m s 根据得 5 2 2 5 故答案为 1500J 300W 变大 2 5s 点评 本题考查的知识点多 解答本题的关键是从图中获取扶梯的高度 长度 难点是人 在扶梯上行走时他相对于地面的速度是多少 23 用如图所示的滑轮组提升重 1500N 的物体 拉力 F 的大小为 400N 若将物体提升 0 3m 则拉力做的功为 600 J 该装置的机械效率为 75 考点 功的计算 滑轮 组 的机械效率 专题 计算题 分析 由图知 s 5h 知道物重和所用拉力大小 利用功的公式求有用功和总功 再计算 滑轮组的机械效率 解答 解 由图知 h 0 3m s 5h 5 0 3m 1 5m W有 Gh 1500N 0 3m 450J W总 Fs 400N 1 5m 600J 故答案为 600 75 点评 本题考查了使用机械时有用功 总功 机械效率的计算 通过滑轮组的结构确定 s 和 h 的关系是本题的突破口 24 2004 河北 如图所示 某同学用一个动滑轮匀速提起一袋质量为 18kg 的面粉 所用 的拉力为 100N 则动滑轮的机械效率为 90 若用此动滑轮匀速提起一袋质量为 25Kg 的大米 当拉绳子的速度为 0 4 m s 时 拉力的功率为 54W 取 g 10N kg 绳重与摩 擦不计 考点 滑轮 组 的机械效率 功率的计算 专题 计算题 分析 1 此问是考察机械效率公式的变形 应用此公式即可求出 2 绳重与摩擦不计也就是说使用该动滑轮时做的额外功是克服动滑轮重做的功 所以 绳重与摩擦不计 表示只考虑动滑轮的重 则 由此公式求出动滑 轮的重 当用此动滑轮匀速提起一袋质量为 25Kg 的大米时 动滑轮的重不变 所以额外功 不变 再根据当 用此动滑轮匀速提起一袋质量为 25Kg 的大米 时 绳子末端的拉力 求出新的拉力 题目中告诉了我们拉力的功率 我们可以根据 P 得出 应用此公式即可求出 解答 解 1 动滑轮的机械效率 2 绳重与摩擦不计 表示只考虑动滑轮的重 则 20N 当 用此动滑轮匀速提起一袋质量为 25Kg 的大米 时 绳子末端的拉力 135N 由功率的计算公式 P 可得拉绳子的速度 故答案为 90 0 4m s 点评 此题对于机械效率和功率的计算公式要求比较高 学生要熟悉公式 还要掌握公式 的变形 25 一个质量为 70kg 的工人 用如图所示的装置 包括滑轮组及装砖的托板 提升一堆 砖 已知装砖的托板重 200N 每块砖重 100N 滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计 当工人 匀速提升 10 块砖时 此装置的机械效率为 80 那么 该人站在地面上用此装置提升这些 砖的过程中 此装置的机械效率最高可达到 81 5 取 g 10N kg 结果保留 1 位小数 考点 滑轮 组 的机械效率 功的计算 有用功和额外功 专题 计算题 分析 由滑轮组装置可知承担物重的绳子股数 n 2 重物被提升 h 则拉力端移动的距离 s 2h 1 求出 10 块砖重 G砖和升高的高度 h 求出有用功 知道滑轮组的机械效率 根据机械效率的公式求出总功 而总功等于有用功与额外功之和 可以求出额外功 不计滑轮的摩擦和绳重 使用滑轮组做的额外功就是提升动滑轮做的功 W额 G轮 G板 h 可以求出动滑轮重 2 当人站在地面上用此装置提升这些砖的过程中 使用最大拉力不能超过人自重 否则 人会被提起 假设 F G人 根据 F G轮 G板 G砖 求出最大砖重 G砖 求出有用功 W有 G砖 1 2 h 总功 W总 F s 再利用机械效率的公式求此时的机械效率 解答 解 由图知 n 2 若砖被提升 h 则拉力端移动的距离 s 2h 1 当工人匀速提升 10 块砖时 W有用 G砖 h 100N 10 h 1000N h W总 W总 W有用 W额 W额 W总 W有用 1000N h 250N h 不计滑轮的摩擦和绳重 使用滑轮组做的额外功 W额 G轮 G板 h G轮 200N h 由 得 G轮 200N h 250N h 解得 G轮 50N 2 由题知 人使用的最大拉力 F大 G人 mg 70kg 10N kg 700N F大 G轮 G板 G砖 50N 200N G砖 700N 1 2 1 2 能提升的最大砖重 G砖 1150N 每块砖重 100N 最多能提升砖的数量为 11 块 能提升的最大砖重 G砖 1100N 此时拉力 F G轮 G板 G砖 50N 200N 1100N 675N 1 2 1 2 W有用 G砖 h 1100N h W总 F s 675N 2h 81 5 故答案为 81 5 点评 本题考查了使用滑轮组时有用功 总功 机械效率的计算方法 不计滑轮的摩擦和绳重 用好 使用滑轮组做的额外功 W额 G轮 G板 h 拉力 F G 1 2 轮 G板 G砖 是本题的关键 26 2009 赤峰 在测定斜面的机械效率的实验中 小明采用了如图所示的装置 正确记 录的测量结果如表 小车的重力 G N斜面高度 h m沿斜面拉力 F N斜面长 s m 50 441 0 由列表的数据计算可知 1 做的有用功为 2 J 2 机械效率为 50 考点 斜面机械效率的测量实验 机械效率的计算 专题 计算题 信息