内容正文:
第十二讲 简单机械
第2课时 滑轮组和斜面的机械效率
考点1 滑轮与滑轮组
1.如图所示,分别用定滑轮和动滑轮把重力相同的物体匀速提高相同的高度,不计绳重和摩擦,且动滑轮的重力小于物重,则绳子自由端拉力之间的关系是F1 (选填“>”“<”或“=”)F2。
2.如图所示,物块A和B处于静止状态,已知A的重力为1.0 N,动滑轮重2 N,不计绳重和摩擦,若地面对B的支持力为5 N,则B的重力大小为 N。
第2题图 第3题图
3.由于热胀冷缩,户外的导线在夏天会变得松弛,冬天又拉的很紧。某些地方用如图所示的滑轮组来控制导线的松紧程度。若导线对滑轮N的拉力为F,配重水泥块A(重为G)被匀速拉升的高度为h,拉力F和配重水泥块A的运动速度分别为vF和vA(不考虑滑轮自重、绳重和绳与滑轮间的摩擦)。下列说法中不正确的是 ( )
A.M是定滑轮 B.拉力F=2G
C.vA=2vF D.F做的功为Fh
考点2 与机械效率有关的计算
4.用如图所示的滑轮组缓慢地将一个重为10 N的物体提高0.5 m,这个过程中该滑轮组的机械效率为50%,若不计摩擦和绳重,则动滑轮重力为 N。
第4题图 第5题图
5.在实践活动中,小明利用滚轴和绳子组装成一种简易的滑轮组(如图),借助这种简易的滑轮组也可以将较重的物体搬运到高处。如果利用该简易滑轮组吊起一辆重为800 N的摩托车,所用拉力为250 N,则该简易滑轮组的机械效率是 。
6.如图所示,用滑轮组拉着重为75 kg的物体A,使它在水平面上匀速前进2 m,水平拉力F=120 N,滑轮组的机械效率为60%,则A受到地面的摩擦力为 N。
7.在水平地面上放置一个重200 N的物体A,地面对物体A的摩擦力为60 N,用如图所示的滑轮匀速拉动物体时,拉力F为150 N,则此滑轮的机械效率为 。
第7题图 第8题图
8.如图所示,工人师傅用沿斜面向上、大小为1 000 N的推力,将重为2 000 N的物体从斜面底端匀速推至斜面顶端。已知斜面长4 m、高1.5 m,则此过程中斜面的机械效率为 。
9.如图所示,是工人用滑轮组提升货物的情景。当他用大小为200 N的拉力拉动轻绳,可匀速提升重为360 N的货物A。则动滑轮重为 40 N,这时滑轮组的机械效率为 %。(忽略一切摩擦力)
第9题图 第10题图
10.如图所示,工人师傅用250 N的拉力,使重为2 000 N的物体以0.2 m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动,已知物体在运动时受到地面的摩擦力为物重的0.2倍,动滑轮受到的重力为80 N,则工人师傅拉力的功率为 W,该滑轮组的机械效率为 。
11.用如图所示的滑轮组将重为G的物体提升高度h,已知绳端所需拉力为F,动滑轮自重为G0,绳端移动的距离为s,忽略绳重与各种摩擦,则下列表示该滑轮组机械效率的表达式错误的是( )
A.η=×100%
B.η=×100%
C.η=×100%
D.η=×100%
12.如图所示,甲、乙两个滑轮组中滑轮重相同,分别将同一物体匀速提升相同的高度,若不计绳重与摩擦,下列关于甲乙装置的说法正确的是 ( )
A.绳子自由端的拉力相等
B.机械做的总功不相等
C.机械效率相等
D.绳子自由端移动的距离相等
13.为了将重为G=20 N的物体A水平向右匀速拉动1 m,小聪和小明分别采用如下方法:小聪直接对A施加水平向右的拉力F1=18 N;小明利用滑轮组,拉细线的力为F2=10 N。关于用滑轮组拉物体的过程,下列判断正确的是 ( )
A.有用功为20 J B.总功为10 J
C.额外功为18 J D.机械效率为60%
14.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 ( )
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%
15.某兴趣小组在社会实践中来到某乡村建筑工地,建筑工地工人们用如图甲所示的滑轮组来提升重物,不计绳重和摩擦。
(1)一个工人质量为60 kg,拉动700 N的重物使之匀速竖直上升时,绳上拉力为400 N,将重物提升2 m用时20 s,滑轮组的机械效率为多少?
(2)在这20 s的时间内拉力的功率为多少?
(3)该工人能够提升的最重的物体约为多少千克?
(4)请你设计另一种最省力的绕线方式,并画于图乙中。
(5)利用最省力的方式,提升800 N的重物,求绳上拉力的大小。
(6)利用最省力的方式,竖直向上以0