内容正文:
第3课时 滑轮(组) 机械效率
1.(2023·四川自贡)如图所示,用一根绳子绕过定滑轮,一端拴在钩码上,手执另一端,分别用力F1、F2、F3匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩擦,下列说法正确的是( )
A.F1、F2、F3的大小相等
B.F1最大
C.F2最大
D.F3最大
2.(2023·聊城一模)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
3.(2023·湖南常德)如图所示,小明组装了甲、乙两种滑轮用来提升同一物体,G物=200 N(不计绳重、轮重和摩擦),要使物体竖直匀速提升2 m。下列说法中正确的是( )
A.F甲=200 N,并向上移动4 m
B.F甲=100 N,并向上移动2 m
C.F乙=200 N,并向上移动1 m
D.F乙=400 N,并向上移动1 m
4.(2023·四川遂宁)用如图所示的四种简单机械,将同一重物从低处匀速提升到高处,在不计机械自重及摩擦的情况下,最省力的是( )
5.(2023·菏泽)用动滑轮在水平地面上沿直线匀速拉动重为G的物体,如图所示。已知水平拉力为F,物体受到地面的摩擦力为f,物体移动的距离为s。下列说法正确的是( )
A.重力做功数值为Gs
B.拉力做功数值为Fs
C.摩擦力做功数值为fs
D.使用此滑轮既省力又省功
6.(2023·黑龙江齐齐哈尔)用如图所示的滑轮组提升重物,将质量为36 kg的重物5 s内匀速提升1 m,作用在绳端上的拉力为200 N。不计绳重和摩擦,则动滑轮受到的重力为________N,该滑轮组的机械效率为________。(g取10 N/kg)
7.(2023·辽宁锦州)如图所示,重100 N的物体A在水平拉力F的作用下以 0.1 m/s的速度匀速运动10 s,弹簧测力计的示数为20 N,滑轮组的机械效率为80%。则拉力F所做的功是________J,拉力F的功率是______W,物体A受到的摩擦力是______N。(不计绳重和滑轮重)
8.(2023·甘肃武威)如图所示,小亮用滑轮组将装修材料运到楼上,请用笔画线帮他组装最省力的滑轮组。
9.(2023·四川眉山)如图所示,工人用滑轮组提升重物,已知重物重力G物=1000 N,动滑轮重G动=200 N。在工人用力F作用下,重物匀速上升,30 s达到规定高度6 m处。不计绳重和机械之间的摩擦。求:
(1)拉力做功的功率;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)若用该装置提升另一重物时,机械效率达到90%,则该重物的重力是多少?
10.(2023·泰安二模)小明分别尝试用如图所示的两个滑轮组提升不同重物,使其在相同时间内提升了相同的高度,所用的拉力分别为F甲和F乙。图中每个滑轮的质量均相等,不计绳重及摩擦。下列说法全部正确的是( )
①F甲一定大于F乙
②甲的额外功一定等于乙的额外功
③若重物的重力相同,则甲的机械效率小于乙的机械效率
④若F甲做功的功率大于F乙做功的功率,则甲的机械效率大于乙的机械效率
A.①③④ B.②④
C.②③ D.①②③
11.(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( )
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
12.(2023·湖南郴州)如图所示,在斜面上将一个重10 N的物体匀速拉到顶端所用的时间为4 s。沿斜面向上的拉力F=9 N,斜面中AB的长度s=5 m,AC的长度L=4 m,物体与斜面的接触面积为100 cm2,斜面对物体的支持力为8 N。求:
(1)物体在斜面上的速度;
(2)物体对斜面的压强;
(3)斜面的机械效率。(计算结果保留一位小数)
参考答案
1.A 2.D 3.D 4.B 5.C 6.40 90% 7.40 4 32
8.如图所示
9.解:(1)有用功:W有=G物h=1 000 N×6 m=6 000 J,
不计绳重和机械之间的摩擦,额外功:
W额=G动h=200 N×6 m=1 200 J,
总功:W总=W有+W额=6 000 J+1 200 J=7 200 J,
拉力做功的功率:P===240 W。
(2)滑轮组的机械效率:
η=×100%=×100%≈83.3%。
(3)不计绳重和机械之间的摩擦,根据η=×100%=×100%=×100%可知,机械效率达到90%时,有:
90%=,解得:G物′=1 800 N。
10.B 11.