内容正文:
第2课时 滑轮 机械效率
一、选择题
1.(2021·湖北宜昌)下列有关机械做功、功率、机械效率的说法,正确的是( )
A.效率越高的机械,功率越大
B.做功越多的机械,功率越大
C.做有用功越多的机械,效率越高
D.功率越大的机械,做功越快
2.(2021·四川自贡)将规格完全相同的滑轮,用绳子绕成图中的甲、乙滑轮组。使用甲、乙滑轮组分别匀速提升重力为G1、G2的两物体,升高相同的高度。绳自由端施加的拉力大小分别为F1和F2,物重G1>G2,不计绳重和摩擦。则下列判断正确的是( )
A.拉力F1一定大于F2
B.乙滑轮组的机械效率较高
C.甲、乙滑轮组的有用功相同
D.甲的额外功与有用功的比值较小
3.如图所示,用动滑轮提起一重为80 N的物体,在10 s内将物体匀速提高5 m,已知动滑轮重20 N(不计绳重和摩擦),则( )
A.手对绳子的拉力为40 N
B.拉力做功的功率为50 W
C.手拉绳子移动的速度为0.5 m/s
D.该装置的机械效率为60%
4.(2021·湖南永州)如图所示,用F=10 N的拉力使重物匀速上升0.1 m,已知物体的重力为27 N(忽略绳子与滑轮的摩擦及绳子的重力),下列说法正确的是( )
A.绳子末端移动的距离是0.2 m
B.拉力做的功是2.7 J
C.滑轮组的机械效率是90%
D.动滑轮的重力是1 N
5.(2021·内蒙古通辽)如图所示,重为800 N的物体在100 N的水平拉力F的作用下以0.1 m/s的速度沿水平地面,向左匀速直线运动了20 s,滑轮组的机械效率为60%,在此过程中,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动距离为4 m
B.物体与地面间的滑动摩擦力大小为120 N
C.额外功的功率为12 W
D.若物体的重力和运动速度不变,只增大水平地面的粗糙程度,则滑轮组的机械效率会降低
二、填空题
6.(2021·黑龙江伊春)利用如图所示的滑轮组实验装置,小宇在10 s内用500 N的拉力,将重800 N的物体匀速吊起2 m的高度,则所做的有用功为_________J,滑轮组的机械效率为__________________________。
7.(2021·安徽)如图,用滑轮组将一重物竖直向上匀速提升2 m,所用拉力F=100 N,若该过程中滑轮组的机械效率为80%,则滑轮组对重物做的有用功为__________J。
8.(2021·广东)用图甲的滑轮组提升重200 N的物体,已知拉力F为80 N,不计绳重和摩擦。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示,反映绳子自由端运动的图线是______(选填“A”或“B”),动滑轮重为________N,3 s内对物体做的有用功为__________J。
9.(2021·四川德阳)用如图所示滑轮组拉动物体A在粗糙的水平面上运动,不计绳和滑轮的自重。当F为20 N时,物体A在水平面上做匀速直线运动,此时物体A受到地面的摩擦力为30 N,则滑轮组的机械效率是__________;当F增大到50 N时,物体A受到地面的摩擦力为________N。
三、实验探究题
10.(2021·四川遂宁)涪江六桥建筑工地上矗立的塔吊,是用电动机来带动滑轮组提升重物的设备。如何提高滑轮组机械效率,节约电能呢?为此同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究,用到的装置如图,实验数据记录如下表所示:
实验
次数
钩码
重G/
N
钩码上
升高度
h/m
绳端
拉力
F/N
绳端移
动距离
s/m
机械
效率η
1
2
0.1
1.2
0.3
55.6%
2
2
0.2
1.2
0.6
55.6%
3
4
0.1
1.9
0.3
70.2%
4
4
0.1
1.3
0.5
61.5%
(1)实验中应沿竖直方向________拉动弹簧测力计。
(2)分析表中数据可知:第4次实验是用______图所示装置来完成的。
(3)通过比较1、2两次实验数据可得出:使用同一滑轮组提升相同重物,滑轮组的机械效率与重物上升高度无关。
(4)通过比较__________两次实验数据可得出:同一滑轮组提升的物体越重,滑轮组机械效率越高(填实验次数的序号)。
(5)通过比较3、4两次实验数据可得出:不同滑轮组提升相同重物,动滑轮越重机械效率越小。
(6)为提高滑轮组机械效率,节约电能,根据以上结论和生活经验,你建议可采取的措施有(多选)__________。
A.减轻动滑轮重 B.增加所提物体重
C.机械加润滑油 D.增加重物上升高度
四、论述计算题
11.(2021·山东枣庄)如图所示,工人师傅用150 N的拉力,使重为1 000 N的物体以0.2 m/s的速度在地面上沿水平