第8讲 第3节 滑轮、斜面及机械效率-【木牍教育·名师A计划】2024年中考物理总复习分层限时练(教用Word)

第3节　滑轮、斜面及机械效率 1.(2023·湖北宜昌)如图为某景区的盘山公路，汽车行驶过程中遇到陡坡时司机常常要换用低速挡，这样做是因为在发动机的输出功率一定时可以增大　牵引力　。一辆总重为1×105 N的汽车经过某一长为200 m的路段时，竖直高度上升了20 m，如果汽车的牵引力恒为2.5×104 N，此过程中盘山公路斜面的机械效率为　40%　。  2.(2023·合肥包河区一模)利用如图所示的轻质杠杆提升钩码，已知钩码总重G为1.0 N，利用弹簧测力计将杠杆缓慢拉至图中虚线位置，钩码上升高度为0.1 m，弹簧测力计竖着向上移动的距离为0.5 m，在此过程中，弹簧测力计示数如图所示。则在上述过程中，该杠杆的机械效率为　40%　。  第2题图　　　第3题图 3.(2023·重庆B)如图是小智同学在劳动实践基地体验的场景。他用160 N的拉力将重240 N的重物匀速提升2 m，用时10 s，此过程中重物上升的速度为　0.2　m/s，滑轮组的机械效率为　75%　。  4.(2023·广州)用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动，如图，水瓶匀速直线下降10 m，使人匀速升高0.5 m，水瓶对绳a的拉力为F1＝30 N，绳b对人的拉力为F2＝480 N。此过程( D ) A.有用功为300 J B.F1做的功等于F2做的功 C.F1做的功小于F2做的功 D.滑轮组的机械效率为80% 第4题图　　第5题图 5.(2023·湖北荆州)一位同学用如图所示的滑轮组拉着重500 N的物体，使物体以0.1 m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动10 s，已知物体与地面间的滑动摩擦力为150 N，滑轮组的机械效率为60%，在此过程中下列选项正确的是( D ) A.绳子自由端移动的距离为3 m B.拉力做的有用功为500 J C.拉力做的额外功为150 J D.拉力做功的功率为25 W 6.(2023·亳州谯城区一模)如图所示，一固定斜面倾角为30°，高为1 m。现用一个平行于斜面向上的50 N的拉力F刚好使重为80 N的物体沿斜面向上做匀速直线运动，物体的大小忽略不计，则将物体从斜面底端拉到顶端的过程中，下列说法正确的是( C ) A.物体受到的摩擦力为50 N B.拉力F做的功为80 J C.克服摩擦力做的功为20 J D.斜面的机械效率为62.5% 7.(2023·肥东模拟)如图所示，小军用动滑轮将重为10 N的物体竖直向上匀速提升2 m，所用竖直向上的拉力为25 N，则该滑轮的机械效率为　80%　。  第7题图　　　第8题图 8.(2023·四川凉山州)如图所示，工人用A、B两个相同的滑轮组成的滑轮组提升重540 N的物体，所用的拉力F为200 N，物体以0.2 m/s的速度匀速上升了10 s。不计绳重及摩擦，拉力F所做的功为　1200　J，C处天花板受到的拉力为　460　N；若匀速提升重240 N的物体，滑轮组的机械效率为　80%　。  9.用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼(楼高3 m)，每件货物重100 N，每次运送的量不定，图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图像，则动滑轮重为　100　N；当某次运送4件货物时，滑轮组的机械效率为　80%　。(不考虑绳重和摩擦)  10.(2022·江苏泰州)如图，工人用动滑轮提升重为800 N的物体，所用拉力为F，物体以0.2 m/s的速度匀速上升，此时动滑轮的机械效率为80%，不计绳重和摩擦。求： (1)物体在10 s内上升的高度； (2)工人对绳端的拉力； (3)当被提升的物重增大为1000 N时，工人对绳端的拉力。 解：(1)物体在10 s内上升的高度h＝vt＝0.2 m/s×10 s＝2 m (2)工人使用的是动滑轮，承担重物绳子的段数n＝2，由η＝＝500 N (3)不计绳重和摩擦，由F＝(G＋G动)可得，动滑轮的重力G动＝nF－G＝2×500 N－800 N＝200 N 当提升物重为G'＝1000 N时，工人对绳端的拉力F'＝×(1000 N＋200 N)＝600 N 11.[易错题](2023·湖南郴州)如图所示，物体重10 N，每个滑轮重1 N，在F＝2.5 N的拉力作用下，物体上升了1 m，则拉力做的有用功是　10　J，克服绳重及滑轮与绳子之间的摩擦所做的额外功为　3　J。  【解析】拉力做的有用功W有＝Gh＝10 N×1 m＝10 J，由题图可知，每个动滑轮中吊起动滑轮绳子的股数n＝2，绳子自由端移动的距离s＝nh＝23×1 m＝8 m，则拉力F做的功W总＝Fs＝2.5 N×8 m＝20 J；总的额外功W额＝W总－W有＝20 J－10 J＝10 J，提起动滑轮所做的额外功W动额＝G动h1＋G动h2＋G动h3＝1 N×1 m＋1 N