内容正文:
素养综合练测15 滑轮 机械效率
一、选择题
1.在日常生活中,用100N的拉力不能提起重150N的物体的简单机械是( )
A.杠杆 B.斜面
C.一个动滑轮 D.一个定滑轮
D
基础训练
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2.如图所示,工人用动滑轮匀速提升重物,这样做( )
A.省力,不改变施力的方向
B.不省力,改变施力的方向
C.既省力,也改变施力的方向
D.既不省力,也不改变施力的方向
A
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3.利用如图所示机械,提升同一重物G,(不计机械本身的重力和摩擦)所需拉力F最大的是( )
B
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4.下列关于机械效率的说法正确的是( )
A.越省力的机械,机械效率越高
B.做功越少的机械,机械效率越低
C.做功越慢的机械,机械效率越低
D.总功相同,有用功越大的机械,机械效率越高
D
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5.小明用如图所示装置提升某一物体,拉力为100N,物体匀速上升了2m,不计摩擦、绳重和滑轮重,下列说法正确的是( )
A.两个滑轮均为定滑轮
B.小明克服重力做功为200J
C.物体的重力为200N
D.使用该装置不但能省力,还能省功
C
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[解析] 由图可知,该装置由一个动滑轮和一个定滑轮组成,故A错误;不计摩擦、绳重和滑轮重,使用动滑轮能省一半的力,F=,则物体的重力:G=2F=2×100N=200N,小明克服重力做功:W=Gh=200N×2m=400J,故B错误,C正确;使用动滑轮能省力但费距离,使用定滑轮能改变力的方向,故使用该装置能省力,使用任何机械都不省功,故D错误。故选C。
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二、填空题
6.如图所示,某人用一个定滑轮将水平地面上一个质量为60kg的物体往上拉,此人的质量为50kg。当此人用450N的拉力拉物体时,此时物体对水平地面的压力为____N;若此人站在地面上向上拉该物体,则_____ (选填“能”或“不能”)将物体拉上来。(g取10N/kg)
150
不能
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[解析] 当此人用450N的拉力拉物体时,绳子上的拉力为450N,此时物体受到绳子向上的拉力小于物体的重力G=mg=60kg×10N/kg=600N,故物体不能被拉上来,物体此时受到了绳子对物体向上拉力、地面对物体的支持力和自身的重力,由于物体处于静止状态,故受力平衡,所以F拉+FN=G,故压力:FN=G-F拉=600N-450N=150N。
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7.如图所示,用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,分别用FA、FB匀速提升重力为GA、GB的A、B两物体,不计绳重和摩擦。若GA>GB,则η甲____η乙;若FA=FB,则GA____GB。(均选填“>”“<”或“=”)
>
<
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[解析] (1)不计绳重和摩擦,克服物体重力做的功为有用功,克服物体重力和动滑轮重力做的功为总功,则滑轮组的机械效率:
η= ,因物体的重力G越大,1+越小, 越大,且动滑轮的重力相等,所以,GA>GB时,η甲>η乙;
(2)由图可知,n甲=2,n乙=3,由F=(G+G动)可得,提升物体的重力:
G=nF-G动,则FA=FB时,提升物体的重力:GA<GB。
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8.如图所示的滑轮组,在水平拉力F作用下将重为30N的物体A匀速拉动,已知绳子自由端速度为0.3m/s,物体A受到的摩擦力为物体A重的0.1倍,水平拉力F为____N,在2s内物体移动的距离为____m。(不计绳重和摩擦)
1
0.2
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[解析] 由图可知,连接动滑轮的绳子股数n=3,物体A受到的摩擦力:f=0.1G=0.1×30N=3N,不计绳重及摩擦,则水平拉力:F=f=×3N=1N;物体的速度:v物=v绳=×0.3m/s=0.1m/s,由v=可得,在2s内物体移动的距离:s物=v物t=0.1m/s×2s=0.2m。
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1.如图所示,斜面长10m,高4m,用沿斜面方向的推力F,将一质量为50kg的货物由斜面底端匀速推到顶端,运动过程中克服摩擦力做功500J。(g取10N/kg)下列说法正确的是( )
A.推力F为300N
B.推力做的总功为3000J
C.摩擦力为50N
D.斜面机械效率为75%
能力提升
C
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[解析] 推力做的有用功:W有用=Gh=mgh=50kg×10N/kg×4m=2000J,推力做的总功:W总=W有用+W额=2000J+500J=2500J,故B错误;该斜面的机械效率:η= =80%,故D错误;由W总=Fs得,推力:F= =250N,故A