专题07 滑轮(组)、机械效率(期末真题分类汇编,北京专用)八年级物理下学期
2026-05-25
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3份
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56页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 机械效率 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 21.42 MB |
| 发布时间 | 2026-05-25 |
| 更新时间 | 2026-05-25 |
| 作者 | xkw_077816975 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-05-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57998006.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
北京多区县期末试题汇编,聚焦滑轮与机械效率4大高频考点,基础巩固与综合应用结合,真实情境与实验探究并重,适配期末复习。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择|多题|定滑轮特点(房山)、机械效率与功率辨析(西城)|结合国旗杆滑轮考查定滑轮实质(西城)|
|填空/作图|基础题|滑轮组绕线(丰台)、动滑轮重力计算(石景山)|根据受力方向设计滑轮组绕线(西城)|
|实验探究|综合题|斜面机械效率影响因素(西城)、滑轮组效率测量(海淀)|通过实验数据对比分析效率变化(延庆)|
|计算|综合题|功率与机械效率综合计算(海淀)、有用功额外功分析(房山)|结合工人提升重物情境考查多知识点(顺义)|
内容正文:
专题07滑轮(组)、机械效率
4大高频考点概览
考点01 滑轮、滑轮组的特点
考点02 机械效率
考点03 其他简单机械
考点04 测量滑轮组的机械效率
地 城
考点01
滑轮、滑轮组的特点
1.(24-25八下·北京房山·期末)如图所示,使用定滑轮匀速提升重力为的物体,分别用、、三个不同方向的力,不计绳重和摩擦,关于力的大小关系,下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
2.(24-25八下·北京延庆·期末)卢沟桥不仅是北京现存最古老的石造联拱桥,也是中华民族命运转折的见证之桥。如图为卢沟桥内的一幅壁雕,展示了古人修桥的智慧与匠心。可以看到,两名工匠正在使用滑轮将一块巨石抬起,下列对该滑轮说法正确的是( )
A.该滑轮是一个动滑轮 B.使用此滑轮可以省力
C.使用此滑轮可以改变力的方向 D.使用此滑轮可以省功
3.(24-25八下·北京顺义·期末)如图所示,用定滑轮提升物体A,A的重力为。分别用拉力、、将物体A竖直匀速提升,各拉力做功分别为、、,不考虑绳重和轮轴间摩擦。下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
4.(24-25八下·北京通州·期末)实验课上,同学们对滑轮的省力情况非常感兴趣。某小组用质量相同的多个滑轮,组装出四种不同的使用方式,随后他们用重力为6N的物体A进行了测试。测试过程如图所示,在竖直方向上的力、、、的作用下物体A均能匀速上升。不计绳重及摩擦,四个力中最大的是( )
A. B.
C. D.
5.(24-25八下·北京石景山·期末)工人用如图所示的滑轮组将重为600N的物体在10s内匀速提升2m,绳端拉力F为250N。则此过程中,下列说法正确的是( )
A.动滑轮的重力为150N
B.滑轮组的机械效率为83.3%
C.滑轮组对物体做功的功率为120W
D.若增大该物体被提升的高度,滑轮组的机械效率增加
6.(24-25八下·北京西城·期末)学校的国旗杆顶部装有一个滑轮,如图所示。此滑轮属于________滑轮,这种滑轮的实质是________杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”)。
7.(24-25八下·北京顺义·期末)
(2)如图甲、乙所示,用相同的滑轮组采用不同绕绳方法提升同一重物,绳端拉力较小的是______。(选填“甲”或“乙”)
8.(24-25八下·北京西城·期末)
(2)请组装如图所示滑轮组,使绳子自由端所受拉力F的方向竖直向上。
9.(24-25八下·北京丰台·期末)
(4)请用笔画线代替轻绳,在图丁中画出用滑轮组提升重物时最省力的绕线方式。
地 城
考点02
机械效率
1.(24-25八下·北京西城·期末)关于功、功率及机械效率,下列说法正确的是( )
A.机械做功越多,功率越大 B.机械做功越快,机械效率越大
C.机械做功越快,功率越大 D.机械做功越多,机械效率越大
2.(24-25八下·北京东城·期末)下列有关机械做功、功率、机械效率的说法正确的是( )
A.机械做功时,所做功越多,功率一定越大
B.机械做功时,做功越快,功率一定越大
C.机械效率大的机械,功率一定大
D.机械做功时,做的有用功越多,机械效率越大
3.(24-25八下·北京昌平·期末)关于功、功率和机械效率下列说法正确的是( )
A.功率大的机械做功一定快
B.功率越大的机械,其机械效率越高
C.功率大的机械做功一定多
D.机械效率越高的机械,其做的有用功越多
4.(24-25八下·北京北师大实验中学·期末)关于功、功率及机械效率,下列说法正确的是( )
A.机械效率越大,机械做功越快 B.做功越多,功率越大
C.机械效率越大,做功时间越短 D.做功越快,功率越大
5.(24-25八下·北京房山·期末)关于功、功率和机械效率,下列说法正确的是( )
A.做功越多,功率就越大 B.功率越大,做功就越快
C.机械效率越高,做功就越多 D.机械效率越高,有用功在总功中的占比就越小
6.(24-25八下·北京房山·期末)某工地使用起重机和滑轮组提升砖块,每次提升砖块的数量及所用时间如图甲、乙、丙所示。甲、乙图中,砖块被提升的高度相同,丙图中,砖块被起重机提升的高度大于砖块被滑轮组提升的高度。关于做功情况,下列说法正确的是( )
A.甲图中,起重机做的有用功比滑轮组做的有用功多
B.乙图中,起重机做的有用功比滑轮组做的有用功快
C.丙图中,起重机做的有用功比滑轮组做的有用功多
D.丙图中,起重机做的有用功比滑轮组做的有用功快
7.(24-25八下·北京西城·期末)工人用如图所示的滑轮组将矿井中的物体A和物体B先后匀速提升上来。匀速提升物体A时,滑轮组的机械效率为75%。匀速提升物体B时,在10s内物体B上升4m。已知动滑轮重50N,物体A的重是物体B重的两倍,不计绳重和摩擦,下列判断正确的是( )
A.物体A所受重力为75N
B.提升物体A时,绳端拉力的功率为50W
C.提升物体B时,滑轮组的机械效率为60%
D.提升物体B时,在10s内滑轮组做的总功为300J
8.(24-25八下·北京房山·期末)如图甲所示,滑轮组悬挂在水平支架上,某工人站在水平地面上,用竖直向下的拉力拉动绳子自由端,使物体A以0.1m/s的速度匀速上升,拉力所做的功W与时间t的关系如图乙所示。已知该工人的重力为650N,物体A的重力为800N。关于该过程,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端拉力的功率为50W B.动滑轮的重力为200N
C.该工人对地面的压力为150N D.提升过程中滑轮组的机械效率为90%
9.(24-25八下·北京房山·期末)小华将同一桶沙子从一楼地面匀速竖直向上提到二楼,使用相同的滑轮,采用不同的绕线方式,如图所示。甲图中,使用滑轮做的总功为,机械效率为。乙图中,使用滑轮做的总功为,机械效率为。不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
10.(24-25八下·北京丰台·期末)如图所示,小明分别用甲、乙两套滑轮把同一桶沙子从一楼地面匀速竖直提升到二楼。用甲滑轮所做的总功为,机械效率为;用乙滑轮所做的总功为,机械效率为。不计绳重和滑轮的摩擦,下列说法正确的是( )
A., B.,
C., D.,
11.(24-25八下·北京二中·期末)下列说法正确的是( )
A.做功越快的机械,功率一定越大
B.利用机械做功时可以省力或省距离,但不能省功
C.所做有用功越多的机械,机械效率越高
D.物体在平衡力作用下运动时机械能保持不变
12.(24-25八下·北京怀柔·期末)某课外小组的同学用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动,如图所示,水瓶沿竖直方向匀速直线下降10m,使人匀速升高0.5m,水瓶对绳a的拉力为F1=30N,绳b对人的拉力为F2=480N。对于此过程的叙述,下列说法正确的是( )
A.有用功为240J
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%
13.(24-25八下·北京平谷·期末)如图所示,工人站在水平台面上用滑轮组提货物。工人第一次竖直向上用200N的力拉绳子时,货物未离开水平地面;第二次竖直向上拉动绳子,使货物以0.09m/s的速度匀速上升。已知工人体重为600N,货物重为900N,货物与地面的接触面积为,动滑轮重为100N。不计滑轮组的绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.第一次拉绳子时,工人对水平台面的压力为800N
B.第一次拉绳子时,货物对地面的压强为4000Pa
C.第二次拉绳子的过程中,该滑轮组的机械效率为90%
D.第二次拉绳子的过程中,工人拉力的功率为81W
14.(24-25八下·北京顺义·期末)如图所示,滑轮组悬挂在水平支架上,重为500N的工人用300N竖直向下的拉力拉动绳子自由端,使重540N的物体A匀速上升。已知两个滑轮的质量相等,不计滑轮组的绳重和轮轴间摩擦。下列判断正确的是( )
A.动滑轮的重力大小为60N
B.滑轮组的机械效率为90%
C.工人对地面的压力大小为800N
D.支架受到滑轮组的拉力大小为900N
15.(24-25八下·北京东城·期末)如图甲所示是一种吊运设备的简化模型示意图,虚线框内是两个相同的滑轮组装成的滑轮组。工人利用该滑轮组匀速竖直提升物体,绳子自由端的拉力沿竖直方向,此时滑轮组的机械效率为80%,被提升的物体上升的速度为0.5m/s,绳子自由端的拉力为300N,绳子自由端的拉力所做的功跟时间的变化关系如图乙所示。不考虑滑轮组绳子的质量、滑轮与轴间的摩擦。下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的速度为1.5m/s
B.物体所受的重力为480N
C.动滑轮所受的重力为180N
D.天花板受到的拉力为1020N
16.(24-25八下·北京北师大实验中学·期末)如图所示,用两个质量相同的滑轮组成的滑轮组来提升质量的物体。滑轮组绳子自由端拉力,物体以的速度竖直匀速运动。不计滑轮组的绳重和摩擦,取。下列说法正确的是( )
A.拉力的功率为 B.定滑轮对天花板的拉力为
C.物体所受拉力为 D.滑轮组的机械效率为90%
17.(24-25八下·北京延庆·期末)如图所示,用两个质量相同的滑轮组成的滑轮组来提升质量为的物体。滑轮组绳子自由端拉力为,物体以的速度竖直匀速运动,提升过程中滑轮组的机械效率为。不计滑轮组的绳重和摩擦,取。下列说法正确的是( )
A.物体所受拉力为120N
B.绳子自由端的拉力大小F为40N
C.拉力F的功率为36W
D.定滑轮对上端支架的拉力为80N
18.(24-25八下·北京北京二中·期末)小力用由A、B两个相同的滑轮组成的滑轮组向上提升重为900N的物体C,如图所示。提升过程中,小力用大小为500N且竖直向下的力拉动绳子,使物体C以0.4m/s的速度竖直匀速上升。小力质量为60kg,每段绳子承受的最大拉力为1000N,g取10N/kg。若不计绳重及轮与轴的摩擦,下列说法正确的是( )
A.小力拉力的功率为200W
B.小力对地面的压力大小为100N
C.天花板受到滑轮A的拉力大小为1100N
D.小力用此滑轮组提升物体时,滑轮组最大的机械效率约为91.7%
19.(24-25八下·北京海淀·期末)如图甲所示,用一个动滑轮匀速竖直提升重为4500N的物体A,在卷扬机对绳端拉力的作用下,物体A竖直上升的高度随时间变化的关系如图乙中图线a所示;用该装置匀速提升物体B时,物体B竖直上升的高度随时间变化的关系如图乙中图线b所示。卷扬机的功率恒为1000W,不计绳重和摩擦。求:
(1)提升物体A时,绳端移动的速度;
(2)动滑轮所受的重力;
(3)提升物体B时,动滑轮的机械效率。
20.(24-25八下·北京丰台·期末)如图甲所示,是某科技小组同学设计的利用电动机通过滑轮组匀速提升物体的装置图。图乙是使用该电动机提升不同物体时,电动机对绳子竖直向上的拉力F与绳子自由端的速度v的关系图像。当使用该装置匀速竖直提升810N的物体A时,电动机拉动绳子的速度为0.2m/s。若电动机拉动绳子的功率始终保持不变,不计绳重和滑轮的摩擦。求:
(1)动滑轮受到的重力;
(2)若用该装置提升另一物体B时,电动机拉动绳子的速度为0.5m/s,此时滑轮组的机械效率。
21.(24-25八下·北京市大兴区·期末)如图所示是小兴用滑轮组匀速向上提升一个大石块的示意图,图中人对绳子的自由端施加的拉力沿竖直方向,动滑轮受到的重力为80N,石块受到的重力为720N,小兴所受重力为600N,不计绳重和轮与轴之间的摩擦。
(1)画出小兴的受力示意图;
(2)求小兴对地面的压力大小;
(3)求滑轮组的机械效率。
22.(24-25八下·北京昌平·期末)图甲所示的是用重30N的动滑轮运送建筑材料A的示意图,在卷扬机对绳子的拉力作用下,使重350N的建筑材料A以0.5m/s的速度匀速竖直上升。在这个过程中,卷扬机对绳子的拉力F做的功随时间变化的关系如图乙所示。求:
(1)卷扬机对绳子的拉力F做功的功率P;
(2)卷扬机对绳子的拉力F;
(3)动滑轮匀速提升建筑材料A的机械效率η。
23.(24-25八下·北京房山·期末)工人用如图所示的滑轮组,将重900N的物体在5s内匀速竖直提升了1m,人对绳子自由端的拉力F方向竖直向下、大小为500N,不计绳重和摩擦。求:
(1)绳子自由端移动的速度大小。
(2)动滑轮的重力大小。
(3)拉力F的功率大小。
(4)滑轮组的机械效率。
24.(24-25八下·北京通州·期末)小强用如图所示滑轮组向楼上搬重物A。他在绳子自由端用200N竖直向下的力,将重为360N的物体A在10s内匀速提升了2m。求:
(1)拉力的功率;
(2)拉力所做的额外功;
(3)匀速提升物体时的机械效率。
25.(24-25八下·北京朝阳·期末)小文用如图所示的滑轮组将重的物体匀速提升,所用时间为,他对绳子自由端的拉力为。求:
(1)小文对绳子自由端的拉力所做的功;
(2)小文提升该物体的过程中,所做有用功的功率大小;
(3)此过程中滑轮组的机械效率。
地 城
考点03
其他简单机械
1.(24-25八下·北京西城·期末)课外小组的同学“探究斜面的机械效率跟斜面倾斜程度的关系”,实验装置如图所示,每次实验改变斜面倾斜程度,实验中同学们记录的测量数据如下表所示。
实验序号
物重G/N
斜面高度h/cm
斜面的倾斜程度
斜面长s/cm
拉力F/N
机械效率η
1
2
10
较小
60
0.8
41.7%
2
较大
30
1.0
66.7%
3
更大
15
1.6
(1)由表中数据计算第三次实验斜面的机械效率3=_________%(结果保留3位有效数字)。
(2)由表中数据分析可知:用粗糙程度相同的斜面提升同一物体时,斜面的机械效率跟斜面倾斜程度的关系是________。
(3)由表中数据分析可知:用粗糙程度相同的斜面把同一物体提升相同高度时,拉力越小,斜面的机械效率越_________ (选填“高”或“低”),这是因为在此过程中,有用功_________(选填“相等”或“不等”),额外功_________(选填“增加”、“减少”或“不变”)。
2.(24-25八下·北京门头沟·期末)如图所示,小军需要把质量为240kg的重物搬到2m高的车上,他采用5m长木板搭了一个斜面。搬运过程中,他用沿斜面向上1200N的力,用时5min将重物匀速地推到车上。求:
(1)小军做功的功率;
(2)关于此简易斜面装置的机械效率。
地 城
考点04
测量滑轮组的机械效率
1.(24-25八下·北京海淀·期末)在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,小明用同一滑轮组做了3次实验,实验数据如下表所示,其中为动滑轮受到的重力、为滑轮组所挂钩码受到的重力、为钩码上升的高度、为绳子自由端所受的拉力、为绳子自由端移动的距离。
次数
/N
/N
/cm
/N
/cm
(1)请根据实验数据,在图中完成滑轮组的绕线_______。
(2)实验中,使用滑轮组提升重物时,应________拉动弹簧测力计。
(3)第3次实验中,滑轮组的机械效率约为________%(计算结果保留一位小数)。
(4)分析以上三次实验数据,可得出结论:________。
2.(24-25八下·北京延庆·期末)某同学做“测滑轮组机械效率”的实验装置如图所示,下表为实验中的部分数据。
钩码重G物/N
钩码上升的高度h/cm
自由端拉力F/N
自由端移动的距离s/cm
机械效率
2
10
0.9
30
74.1%
4
10
1.6
30
83.3%
6
10
2.2
30
①
(1)弹簧测力计______时读出弹簧测力计的示数会使实验结果更准确(选填“竖直向上匀速拉动”或“静止”)。
(2)根据表中记录的数据,计算表中①处滑轮组的机械效率为______%(结果保留1位小数)。
(3)根据表中数据,提出一种提高滑轮组机械效率的途径______。
3.(24-25八下·北京昌平·期末)在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,某同学利用如图所示的滑轮组进行了三次实验,实验数据如下表所示:
实验序号
物重
物体上升的高度
拉力
绳端移动的距离
机械效率
(1)实验中,应在弹簧测力计__________读数;
(2)第3次实验中滑轮组的机械效率是__________(结果保留一位小数);
(3)比较三次实验数据可知,使用同一个滑轮组,______可提高滑轮组的机械效率。
4.(24-25八下·北京房山·期末)小华测“滑轮组机械效率”的实验装置如图所示,下表为实验中的部分数据。
实验序号
钩码重力/G物/N
钩码上升的高度h/cm
自由端拉力F/N
自由端移动的距离s/cm
机械效率
1
2
10
0.9
30
74.1%
2
4
10
1.6
30
83.3%
3
6
10
2.2
30
(1)根据表中记录的实验数据,利用公式________计算出该滑轮组第三次实验的机械效率为______%。(百分号前保留1位小数)。
(2)分析表中的实验数据,发现使用同一滑轮组提升______不同,机械效率不同。
5.(24-25八下·北京门头沟·期末)图甲是小刚测量滑轮组机械效率的示意图。实验时,他用弹簧测力计拉动绳子自由端,将总重为6N的钩码从A位置匀速提升到B位置,同时弹簧测力计从图中的A'位置匀速竖直上升到B'位置,在这个过程中,弹簧测力计对绳的拉力为F,弹簧测力计的示数如图乙所示。则:
(1)滑轮组机械效率是___________ %;
(2)若仅增加钩码的个数,该滑轮组的机械效率将___________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
6.(24-25八下·北京北师大实验中学·期末)小明做“测滑轮组机械效率”的实验装置如图所示,下表为实验中的部分数据。
实验序号
钩码重
钩码上升的高度
自由端拉力F/N
自由端移动的距离
机械效率
1
2
10
0.9
30
74.1%
2
4
10
1.6
30
83.3%
3
6
10
2.2
30
①
4
6
10
1.9
40
78.9%
(1)表中①填__________%(结果保留1位小数);
(2)第4次实验中,滑轮组的额外功是__________J;
(3)可以判断出第4次实验是用图_________(选填“甲”或“乙”)装置进行的;
(4)根据表中数据,提出一种提升滑轮组机械效率的方法:______________。
试卷第1页,共3页
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专题07滑轮(组)、机械效率
4大高频考点概览
考点01 滑轮、滑轮组的特点
考点02 机械效率
考点03 其他简单机械
考点04 测量滑轮组的机械效率
地 城
考点01
滑轮、滑轮组的特点
1.(24-25八下·北京房山·期末)如图所示,使用定滑轮匀速提升重力为的物体,分别用、、三个不同方向的力,不计绳重和摩擦,关于力的大小关系,下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由图可知,图中滑轮的轴的位置固定不动,是定滑轮,使用定滑轮不能省力,因为物体匀速运动,忽略绳重及绳子与滑轮间的摩擦,F1、F2、F3都与物体受到的重力G相等,所以三种拉法所用拉力一样大,即
故ABD错误,C正确。故选C。
2.(24-25八下·北京延庆·期末)卢沟桥不仅是北京现存最古老的石造联拱桥,也是中华民族命运转折的见证之桥。如图为卢沟桥内的一幅壁雕,展示了古人修桥的智慧与匠心。可以看到,两名工匠正在使用滑轮将一块巨石抬起,下列对该滑轮说法正确的是( )
A.该滑轮是一个动滑轮 B.使用此滑轮可以省力
C.使用此滑轮可以改变力的方向 D.使用此滑轮可以省功
【答案】C
【解析】由图可知,该滑轮固定在上端,两名工匠使用滑轮将一块巨石抬起时,该滑轮的轴位置固定不动,所以该滑轮为定滑轮,定滑轮不省力,但是可以改变力的方向。由功的原理可知,使用任何机械都不能省功,故C正确,ABD错误。故选C。
3.(24-25八下·北京顺义·期末)如图所示,用定滑轮提升物体A,A的重力为。分别用拉力、、将物体A竖直匀速提升,各拉力做功分别为、、,不考虑绳重和轮轴间摩擦。下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】AB.定滑轮本质是一个等臂杠杆,不考虑绳重和轮轴间摩擦,则不同方向拉绳子时,拉力都等于物体的重力,即
故AB错误;
C.不考虑绳重和轮轴间摩擦,则,故C正确;
D.沿不同方向拉时,拉力相等,物体升高相同高度时,绳子自由端移动的距离也相等,故有
故D错误。故选C。
4.(24-25八下·北京通州·期末)实验课上,同学们对滑轮的省力情况非常感兴趣。某小组用质量相同的多个滑轮,组装出四种不同的使用方式,随后他们用重力为6N的物体A进行了测试。测试过程如图所示,在竖直方向上的力、、、的作用下物体A均能匀速上升。不计绳重及摩擦,四个力中最大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】设每个滑轮的重力为,物体A重力为。第一个图中是动滑轮,有效绳子段数为2,不计绳重及摩擦,则;第二个图是动滑轮的逆向使用,则;第三个图是定滑轮,则;第四个图是滑轮组,有效绳子段数为3,则。所以四个力中最大的是。故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
5.(24-25八下·北京石景山·期末)工人用如图所示的滑轮组将重为600N的物体在10s内匀速提升2m,绳端拉力F为250N。则此过程中,下列说法正确的是( )
A.动滑轮的重力为150N
B.滑轮组的机械效率为83.3%
C.滑轮组对物体做功的功率为120W
D.若增大该物体被提升的高度,滑轮组的机械效率增加
【答案】C
【解析】A.由图可知,若不计绳重和摩擦,动滑轮上绳子的段数n=3,由得,动滑轮的重力为
因题中没有不计绳重和摩擦,因此动滑轮的重力应小于150N。故A错误;
B.由得,滑轮组的机械效率为
故B错误;
C.滑轮组对物体做功的功率为
故C正确;
D.根据可知,增大该物体被提升的高度,滑轮组的机械效率不变,故D错误。故选C。
6.(24-25八下·北京西城·期末)学校的国旗杆顶部装有一个滑轮,如图所示。此滑轮属于________滑轮,这种滑轮的实质是________杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”)。
【答案】定 等臂
【解析】[1][2]升旗杆上的滑轮使用时固定不动,是定滑轮,可以改变拉力的方向,但是不省力也不省距离,本质上是一个等臂杠杆。
7.(24-25八下·北京顺义·期末)
(2)如图甲、乙所示,用相同的滑轮组采用不同绕绳方法提升同一重物,绳端拉力较小的是______。(选填“甲”或“乙”)
【答案】 (2)甲
【解析】(2)使用滑轮组提升重物时,承担物重的绳子股数越多越省力,由图可知,甲滑轮组承担物重的绳子股数n=3,乙滑轮组承担物重的绳子股数n=2,所以使用甲滑轮组拉力较小。
8.(24-25八下·北京西城·期末)
(2)请组装如图所示滑轮组,使绳子自由端所受拉力F的方向竖直向上。
【答案】(2)
【解析】(2)绳子自由端所受拉力F的方向竖直向上,第一根绳子端点需要系在动滑轮的钩子上,绕线时绳子不能交叉,定动交替,故如下图所示:
9.(24-25八下·北京丰台·期末)
(4)请用笔画线代替轻绳,在图丁中画出用滑轮组提升重物时最省力的绕线方式。
【答案】(4)
【解析】(4)由可知,当承担物重的绳子股数越大时,拉力F越小,越省力,从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子,最后有三段绳子承担物重,这就是最省力的绕法,如图所示:
地 城
考点02
机械效率
1.(24-25八下·北京西城·期末)关于功、功率及机械效率,下列说法正确的是( )
A.机械做功越多,功率越大 B.机械做功越快,机械效率越大
C.机械做功越快,功率越大 D.机械做功越多,机械效率越大
【答案】C
【解析】A.功率是表示做功快慢的物理量,其计算公式为。 由公式可知,功率的大小不仅与做功的多少有关,还与做功所用的时间有关。当机械做功越多时,如果做功时间也很长,那么功率不一定大。所以,机械做功越多,功率不一定越大,故A错误;
B.机械效率是指有用功与总功的比值,其计算公式为。 而机械做功的快慢用功率来表示,功率与机械效率是两个不同的物理量,它们之间没有直接的联系。机械做功快,只能说明功率大,但不能说明机械效率大。所以,机械做功越快,机械效率不一定越大,故B错误;
C.功率是描述物体做功快慢的物理量,机械做功越快,说明单位时间内做的功越多,根据功率的定义可知,功率就越大。所以,机械做功越快,功率越大,故C正确;
D.机械效率取决于有用功和总功的比值,而不是做功的多少。机械做功多,可能是总功多,但有用功占总功的比例不一定大,即机械效率不一定大。所以,机械做功越多,机械效率不一定越大,故D错误。故选C。
2.(24-25八下·北京东城·期末)下列有关机械做功、功率、机械效率的说法正确的是( )
A.机械做功时,所做功越多,功率一定越大
B.机械做功时,做功越快,功率一定越大
C.机械效率大的机械,功率一定大
D.机械做功时,做的有用功越多,机械效率越大
【答案】B
【解析】A.机械做功时,所做功越多,做功时间未知,功率不一定越大,故A错误;
B.功率是表示做功快慢的物理量,机械做功时,做功越快,功率一定越大,故B正确;
C.功率是表示做功快慢的物理量,机械效率是表示有用功在总功中所占比例大小的物理量,机械效率和功率大小无关,机械效率大的机械,功率不一定大,故C错误;
D.机械做功时,做的有用功越多,总功大小未知,机械效率不一定越大,故D错误。故选B。
3.(24-25八下·北京昌平·期末)关于功、功率和机械效率下列说法正确的是( )
A.功率大的机械做功一定快
B.功率越大的机械,其机械效率越高
C.功率大的机械做功一定多
D.机械效率越高的机械,其做的有用功越多
【答案】A
【解析】A.功率是反映做功快慢的物理量,功率大的机械做功一定快,故A正确;
B.功率是反映做功快慢的物理量,机械效率是反映有用功在总功中所占比例的物理量,两者没有关系,功率越大的机械,其机械效率不一定越高,故B错误;
C.做功时间未知,功率大的机械做功不一定多,故C错误;
D.总功大小未知,机械效率越高的机械,其做的有用功不一定越多,故D错误。故选A。
4.(24-25八下·北京北师大实验中学·期末)关于功、功率及机械效率,下列说法正确的是( )
A.机械效率越大,机械做功越快 B.做功越多,功率越大
C.机械效率越大,做功时间越短 D.做功越快,功率越大
【答案】D
【解析】AC.机械效率是有用功与总功的比值,与做功快慢无关,故AC错误;
B.功率是表示做功快慢的物理量,等于单位时间所做的功,时间未知,不能确定功率大小,故B错误;
D.功率就是描述物体做功快慢的物理量。做功快,功率一定大,故D正确。故选D。
5.(24-25八下·北京房山·期末)关于功、功率和机械效率,下列说法正确的是( )
A.做功越多,功率就越大 B.功率越大,做功就越快
C.机械效率越高,做功就越多 D.机械效率越高,有用功在总功中的占比就越小
【答案】B
【解析】A.功率等于功和做功时间的比值,不知道做功时间,只知道做功多,功率不一定越大,故A错误;
B.功率反映做功的快慢,功率大则做功快,功率小则做功慢,故B正确;
C.机械效率是有用功与总功的比值,所以做功的多少与机械效率无关,故C错误;
D.机械效率是有用功与总功的比值,机械效率越高,有用功在总功中的占比就越大,故D错误。
故选B。
6.(24-25八下·北京房山·期末)某工地使用起重机和滑轮组提升砖块,每次提升砖块的数量及所用时间如图甲、乙、丙所示。甲、乙图中,砖块被提升的高度相同,丙图中,砖块被起重机提升的高度大于砖块被滑轮组提升的高度。关于做功情况,下列说法正确的是( )
A.甲图中,起重机做的有用功比滑轮组做的有用功多
B.乙图中,起重机做的有用功比滑轮组做的有用功快
C.丙图中,起重机做的有用功比滑轮组做的有用功多
D.丙图中,起重机做的有用功比滑轮组做的有用功快
【答案】CD
【解析】A.甲图中,将相同的砖块提升相同高度,做的有用功相同,故A错误;
B.乙图中,将相同的砖块提升相同高度,做的有用功相同,所用时间相同,做功快慢也相同,故B错误;
CD.丙图中,相同的砖块,砖块被起重机提升的高度大于砖块被滑轮组提升的高度,起重机做的有用功大于滑轮组做的有用功,起重机所用时间小于滑轮组所用时间,起重机做功比滑轮组快,故CD正确。故选CD。
7.(24-25八下·北京西城·期末)工人用如图所示的滑轮组将矿井中的物体A和物体B先后匀速提升上来。匀速提升物体A时,滑轮组的机械效率为75%。匀速提升物体B时,在10s内物体B上升4m。已知动滑轮重50N,物体A的重是物体B重的两倍,不计绳重和摩擦,下列判断正确的是( )
A.物体A所受重力为75N
B.提升物体A时,绳端拉力的功率为50W
C.提升物体B时,滑轮组的机械效率为60%
D.提升物体B时,在10s内滑轮组做的总功为300J
【答案】C
【解析】由图知,承担物重绳子的股数为n=2,不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率。
A.匀速提升物体A时,,即
解得GA=150N,故A错误。
B.因为GA是GB的两倍,所以GB=0.5×GA=0.5×150N=75N
提升物体A时,绳端拉力
但由于不知道物体A上升的速度或高度等,无法计算拉力的功率,故B错误。
C.提升物体B时,滑轮组机械效率,故C正确。
D.提升物体B时,绳端拉力
物体B上升4m,绳端移动距离s=2h=2×4m=8m
总功,故D错误。故选C。
8.(24-25八下·北京房山·期末)如图甲所示,滑轮组悬挂在水平支架上,某工人站在水平地面上,用竖直向下的拉力拉动绳子自由端,使物体A以0.1m/s的速度匀速上升,拉力所做的功W与时间t的关系如图乙所示。已知该工人的重力为650N,物体A的重力为800N。关于该过程,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端拉力的功率为50W B.动滑轮的重力为200N
C.该工人对地面的压力为150N D.提升过程中滑轮组的机械效率为90%
【答案】C
【解析】A.由图乙可知,当拉力做的功为400J时,所需时间为4s,则拉力做功的功率
故A错误;
B.由图可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数,绳子自由端移动的速度
由可知,绳子自由端的拉力
若不计绳重和摩擦,动滑轮的重力
但题中未说明不计绳重和摩擦,因此动滑轮的重力小于200N,故B错误;
C.由力的平衡条件可知,地面对工人的支持力
由力的作用是相互的可知,该工人对地面的压力
故C正确;
D.滑轮组的机械效率
故D错误。故选C。
9.(24-25八下·北京房山·期末)小华将同一桶沙子从一楼地面匀速竖直向上提到二楼,使用相同的滑轮,采用不同的绕线方式,如图所示。甲图中,使用滑轮做的总功为,机械效率为。乙图中,使用滑轮做的总功为,机械效率为。不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】不计绳重和摩擦时,甲图中的总功
机械效率
乙图中的总功
机械效率
则,,故ABD错误,C正确。故选C。
10.(24-25八下·北京丰台·期末)如图所示,小明分别用甲、乙两套滑轮把同一桶沙子从一楼地面匀速竖直提升到二楼。用甲滑轮所做的总功为,机械效率为;用乙滑轮所做的总功为,机械效率为。不计绳重和滑轮的摩擦,下列说法正确的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】D
【解析】不计绳重和摩擦时,甲图中的总功
机械效率
乙图中的总功
机械效率
故
故ABC错误,D正确。故选D。
11.(24-25八下·北京二中·期末)下列说法正确的是( )
A.做功越快的机械,功率一定越大
B.利用机械做功时可以省力或省距离,但不能省功
C.所做有用功越多的机械,机械效率越高
D.物体在平衡力作用下运动时机械能保持不变
【答案】AB
【解析】A.功率是描述做功快慢的物理量,做功越快,单位时间内做的功越多,功率一定越大,故A正确;
B.根据功的原理,使用机械可以省力或省距离,但省力必然费距离,省距离必然费力,总功不会减少,即不能省功,故B正确;
C.机械效率,若有用功多但总功更多,效率反而可能降低,故C错误;
D.物体在平衡力作用下可能匀速运动。若匀速竖直上升(如起重机吊物体),动能不变但重力势能增加,机械能增大;若水平匀速运动,机械能不变。因此机械能是否保持不变需看具体情况,故D错误。故选AB。
12.(24-25八下·北京怀柔·期末)某课外小组的同学用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动,如图所示,水瓶沿竖直方向匀速直线下降10m,使人匀速升高0.5m,水瓶对绳a的拉力为F1=30N,绳b对人的拉力为F2=480N。对于此过程的叙述,下列说法正确的是( )
A.有用功为240J
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%
【答案】AD
【解析】A.用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动,主要的目的是将人拉高,故对人做功是有用功,则有用功为
故A正确;
BC.水瓶做的功为总功,F1做的功为
则,即,故BC错误;
D.滑轮组的机械效率为
故D正确。故选AD。
13.(24-25八下·北京平谷·期末)如图所示,工人站在水平台面上用滑轮组提货物。工人第一次竖直向上用200N的力拉绳子时,货物未离开水平地面;第二次竖直向上拉动绳子,使货物以0.09m/s的速度匀速上升。已知工人体重为600N,货物重为900N,货物与地面的接触面积为,动滑轮重为100N。不计滑轮组的绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.第一次拉绳子时,工人对水平台面的压力为800N
B.第一次拉绳子时,货物对地面的压强为4000Pa
C.第二次拉绳子的过程中,该滑轮组的机械效率为90%
D.第二次拉绳子的过程中,工人拉力的功率为81W
【答案】ABC
【解析】A.工人第一次竖直向上用200N的力拉绳子时,绳子也在用200N的力竖直向下拉工人,所以工人对水平台面的压力为
故A正确;
B.由于滑轮组上承担重量的绳子股数n=3,每股绳子受到的拉力为200N,所以货物和动滑轮受到绳子的拉力为
由于动滑轮重为100N,所以货物受到的拉力为
由于货物重为900N,所以货物对地面的压力为
货物与地面的接触面积为,所以货物对地面的压强为
故B正确;
C.第二次拉绳子时,绳子自由端的拉力为
滑轮组的机械效率为
故C正确;
D.货物以0.09m/s的速度匀速上升,绳子移动的速度为
工人拉力的功率为
故D错误。故选ABC。
14.(24-25八下·北京顺义·期末)如图所示,滑轮组悬挂在水平支架上,重为500N的工人用300N竖直向下的拉力拉动绳子自由端,使重540N的物体A匀速上升。已知两个滑轮的质量相等,不计滑轮组的绳重和轮轴间摩擦。下列判断正确的是( )
A.动滑轮的重力大小为60N
B.滑轮组的机械效率为90%
C.工人对地面的压力大小为800N
D.支架受到滑轮组的拉力大小为900N
【答案】AB
【解析】如图所示,承担货物的绳子段数n=2,不计滑轮组的绳重和轮轴间摩擦,动滑轮的重力
滑轮组的机械效率
工人对地面的压力
已知两个滑轮的质量相等,支架受到滑轮组的拉力
故AB正确,CD错误。故选AB。
15.(24-25八下·北京东城·期末)如图甲所示是一种吊运设备的简化模型示意图,虚线框内是两个相同的滑轮组装成的滑轮组。工人利用该滑轮组匀速竖直提升物体,绳子自由端的拉力沿竖直方向,此时滑轮组的机械效率为80%,被提升的物体上升的速度为0.5m/s,绳子自由端的拉力为300N,绳子自由端的拉力所做的功跟时间的变化关系如图乙所示。不考虑滑轮组绳子的质量、滑轮与轴间的摩擦。下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的速度为1.5m/s
B.物体所受的重力为480N
C.动滑轮所受的重力为180N
D.天花板受到的拉力为1020N
【答案】BD
【解析】A.由图乙可知,当t=1s时,W=300J,根据可得拉力的功率
根据P=Fv可知,绳子自由端移动的速度为
故A错误;
B.被提升的物体上升的速度为0.5m/s,则动滑轮上绳子的根数为
滑轮组的机械效率为80%,根据
可知,物体所受的重力为
故B正确;
C.根据
可得,动滑轮所受的重力为
故C错误;
D.由题意知,虚线框内是两个相同的滑轮组装成的滑轮组,且动滑轮上绳子的根数为2根,则定滑轮上绳子的根数为3根,因此天花板受到的拉力为F拉=3F+G定=3×300N+120N=1020N
故D正确。故选BD。
16.(24-25八下·北京北师大实验中学·期末)如图所示,用两个质量相同的滑轮组成的滑轮组来提升质量的物体。滑轮组绳子自由端拉力,物体以的速度竖直匀速运动。不计滑轮组的绳重和摩擦,取。下列说法正确的是( )
A.拉力的功率为 B.定滑轮对天花板的拉力为
C.物体所受拉力为 D.滑轮组的机械效率为90%
【答案】AD
【解析】A.滑轮组绳子承重段数
拉力移动的速度为
拉力的功率为
故A正确;
B.不计滑轮组的绳重和摩擦,由得,动滑轮的重力为
定滑轮对天花板的拉力为
故B错误;
C.物体竖直匀速运动,则物体A所受拉力为
故C错误;
D.滑轮组的机械效率为
故D正确。故选AD。
17.(24-25八下·北京延庆·期末)如图所示,用两个质量相同的滑轮组成的滑轮组来提升质量为的物体。滑轮组绳子自由端拉力为,物体以的速度竖直匀速运动,提升过程中滑轮组的机械效率为。不计滑轮组的绳重和摩擦,取。下列说法正确的是( )
A.物体所受拉力为120N
B.绳子自由端的拉力大小F为40N
C.拉力F的功率为36W
D.定滑轮对上端支架的拉力为80N
【答案】BC
【解析】A.物体A所受的重力为
物体A以的速度竖直匀速运动时,物体A所受拉力与物体A所受的重力是一对平衡力,即
故A错误;
B.由图可知,动滑轮上绳子股数,根据
可知,绳子自由端的拉力大小为
故B正确;
C.拉力的功率为
故C正确;
D.不计滑轮组的绳重和摩擦,根据
可知,动滑轮重为
滑轮组的两个滑轮质量相等,故
定滑轮对上端支架的拉力等于定滑轮重和两段绳子的拉力之和,即
故D错误。故选BC。
18.(24-25八下·北京北京二中·期末)小力用由A、B两个相同的滑轮组成的滑轮组向上提升重为900N的物体C,如图所示。提升过程中,小力用大小为500N且竖直向下的力拉动绳子,使物体C以0.4m/s的速度竖直匀速上升。小力质量为60kg,每段绳子承受的最大拉力为1000N,g取10N/kg。若不计绳重及轮与轴的摩擦,下列说法正确的是( )
A.小力拉力的功率为200W
B.小力对地面的压力大小为100N
C.天花板受到滑轮A的拉力大小为1100N
D.小力用此滑轮组提升物体时,滑轮组最大的机械效率约为91.7%
【答案】BCD
【解析】A.由图可知n=2,绳子自由端移动的速度
则拉力做功的功率,故A错误;
B.小力的重力
由力的作用是相互的和力的平衡条件可知,小力对地面的压力
故B正确;
C.因为不计绳重和摩擦时,所以动滑轮的重力
由题意可知,滑轮A的重力
由力的作用是相互的和力的平衡条件可知,天花板受到滑轮A的拉力
故C正确;
D.由于人的重力小于绳子能承受的最大拉力,因此绳子自由端受到的最大拉力
不计绳重和摩擦时,能提升物体的最大重力
滑轮组的机械效率
故D正确。故选BCD。
19.(24-25八下·北京海淀·期末)如图甲所示,用一个动滑轮匀速竖直提升重为4500N的物体A,在卷扬机对绳端拉力的作用下,物体A竖直上升的高度随时间变化的关系如图乙中图线a所示;用该装置匀速提升物体B时,物体B竖直上升的高度随时间变化的关系如图乙中图线b所示。卷扬机的功率恒为1000W,不计绳重和摩擦。求:
(1)提升物体A时,绳端移动的速度;
(2)动滑轮所受的重力;
(3)提升物体B时,动滑轮的机械效率。
【答案】(1)0.4m/s (2)500N (3)95%
【解析】(1)由图线a可知,时,物体A提升的距离为,由图可知,有效绳子段数为2,则绳子自由端移动的距离为
根据公式可知,物体A绳端移动的速度为
(2)根据公式可知,提升物体A的拉力为
不计绳重和摩擦,提升物体A的拉力为
则动滑轮的重力为
(3)由图线b可知,时,物体B提升的距离为,则绳子自由端移动的距离为
根据公式可知,物体B绳端移动的速度为
根据公式可知,提升物体B的拉力为
不计绳重和摩擦,提升物体B的拉力为
则物体B的重力为
根据公式可知,提升物体B时,动滑轮的机械效率为
20.(24-25八下·北京丰台·期末)如图甲所示,是某科技小组同学设计的利用电动机通过滑轮组匀速提升物体的装置图。图乙是使用该电动机提升不同物体时,电动机对绳子竖直向上的拉力F与绳子自由端的速度v的关系图像。当使用该装置匀速竖直提升810N的物体A时,电动机拉动绳子的速度为0.2m/s。若电动机拉动绳子的功率始终保持不变,不计绳重和滑轮的摩擦。求:
(1)动滑轮受到的重力;
(2)若用该装置提升另一物体B时,电动机拉动绳子的速度为0.5m/s,此时滑轮组的机械效率。
【答案】(1) (2)
【解析】(1)由图乙可知,当绳子自由端的速度为0.2m/s时,绳子自由端的拉力为300N。由图甲可知,承担物重的绳子股数为3,则根据可知动滑轮受到的重力
(2)根据图乙可知电动机的功率
当电动机拉动绳子的速度为0.5m/s时,拉力
则物体B的重力
滑轮组的机械效率
21.(24-25八下·北京市大兴区·期末)如图所示是小兴用滑轮组匀速向上提升一个大石块的示意图,图中人对绳子的自由端施加的拉力沿竖直方向,动滑轮受到的重力为80N,石块受到的重力为720N,小兴所受重力为600N,不计绳重和轮与轴之间的摩擦。
(1)画出小兴的受力示意图;
(2)求小兴对地面的压力大小;
(3)求滑轮组的机械效率。
【答案】(1) (2)200N (3)90%
【解析】(1)小兴拉动绳子提升石块时,受到竖直向上的绳子拉力、地面对他的支持力和竖直向下的重力作用,处于静止状态。由图知道,动滑轮上的绳子段数n=2,不计绳重和轮与轴之间的摩擦,绳子自由端的拉力
根据力的平衡条件知道,地面对他的支持力
小兴的受力示意图,如下图所示:
(2)小兴对地面的压力与地面的对他的支持力是一对相互作用力,大小相等,即
(3)滑轮组的机械效率
22.(24-25八下·北京昌平·期末)图甲所示的是用重30N的动滑轮运送建筑材料A的示意图,在卷扬机对绳子的拉力作用下,使重350N的建筑材料A以0.5m/s的速度匀速竖直上升。在这个过程中,卷扬机对绳子的拉力F做的功随时间变化的关系如图乙所示。求:
(1)卷扬机对绳子的拉力F做功的功率P;
(2)卷扬机对绳子的拉力F;
(3)动滑轮匀速提升建筑材料A的机械效率η。
【答案】(1)200W (2)200N (3)87.5%
【解析】(1)根据图乙信息可得,卷扬机对绳子的拉力F做功的功率
(2)当t=20s,建筑材料A以0.5m/s的速度匀速竖直上升,重物A上升的高度为
分析甲图发现,一共用两段绳子分担动滑轮重,绳子移动的距离为
卷扬机对绳子的拉力F做功为,卷扬机对绳子的拉力
(3)动滑轮匀速提升建筑材料A的机械效率
23.(24-25八下·北京房山·期末)工人用如图所示的滑轮组,将重900N的物体在5s内匀速竖直提升了1m,人对绳子自由端的拉力F方向竖直向下、大小为500N,不计绳重和摩擦。求:
(1)绳子自由端移动的速度大小。
(2)动滑轮的重力大小。
(3)拉力F的功率大小。
(4)滑轮组的机械效率。
【答案】(1)0.4m/s (2)100N (3)200W (4)90%
【解析】(1)由图可知,该滑轮组承担物重的绳子段数。绳子自由端移动的距离s与物体提升高度h的关系为
绳子自由端移动的速度
(2)不计绳重和摩擦,动滑轮的重力
(3)拉力做功的功率
(4)滑轮组的机械效率
24.(24-25八下·北京通州·期末)小强用如图所示滑轮组向楼上搬重物A。他在绳子自由端用200N竖直向下的力,将重为360N的物体A在10s内匀速提升了2m。求:
(1)拉力的功率;
(2)拉力所做的额外功;
(3)匀速提升物体时的机械效率。
【答案】(1)80W (2)80J (3)90%
【解析】(1)如图,有两根绳承担物体,,绳子自由端移动的距离
拉力做的功
拉力的功率
(2)使用滑轮组做的有用功
拉力所做的额外功
(3)匀速提升物体时的机械效率
25.(24-25八下·北京朝阳·期末)小文用如图所示的滑轮组将重的物体匀速提升,所用时间为,他对绳子自由端的拉力为。求:
(1)小文对绳子自由端的拉力所做的功;
(2)小文提升该物体的过程中,所做有用功的功率大小;
(3)此过程中滑轮组的机械效率。
【答案】(1)1000J;(2)80W;(3)80%
【解析】解:(1)由图示知,滑轮组承重绳子为2根,物体被提升2m,绳子自由端移动的距离
小文对绳子自由端拉力所做的功
(2)提升物体所做的有用功
所做有用功的功率
(3)此过程中滑轮组的机械效率
答:(1)小文对绳子自由端的拉力所做的功W总为1000J;
(2)小文提升该物体的过程中,所做有用功的功率大小P为80W;
(3)此过程中滑轮组的机械效率ƞ为80%。
地 城
考点03
其他简单机械
1.(24-25八下·北京西城·期末)课外小组的同学“探究斜面的机械效率跟斜面倾斜程度的关系”,实验装置如图所示,每次实验改变斜面倾斜程度,实验中同学们记录的测量数据如下表所示。
实验序号
物重G/N
斜面高度h/cm
斜面的倾斜程度
斜面长s/cm
拉力F/N
机械效率η
1
2
10
较小
60
0.8
41.7%
2
较大
30
1.0
66.7%
3
更大
15
1.6
(1)由表中数据计算第三次实验斜面的机械效率3=_________%(结果保留3位有效数字)。
(2)由表中数据分析可知:用粗糙程度相同的斜面提升同一物体时,斜面的机械效率跟斜面倾斜程度的关系是________。
(3)由表中数据分析可知:用粗糙程度相同的斜面把同一物体提升相同高度时,拉力越小,斜面的机械效率越_________ (选填“高”或“低”),这是因为在此过程中,有用功_________(选填“相等”或“不等”),额外功_________(选填“增加”、“减少”或“不变”)。
【答案】(1)83.3 (2)斜面的倾斜程度越大,斜面机械效率越高 (3)低 相等 增加
【解析】(1)第三次实验斜面的机械效率
(2)由图中数据可知:斜面的倾斜程度越大,斜面的机械效率越高。
(3)[1]表中数据分析可知:用粗糙程度相同的斜面把同一物体提升相同高度时,拉力越小,斜面的机械效率越低。
[2][3]同一物体提升相同高度,所以有用功相等,拉力越小,斜面越长,克服摩擦力做功越多,即额外功增加。
2.(24-25八下·北京门头沟·期末)如图所示,小军需要把质量为240kg的重物搬到2m高的车上,他采用5m长木板搭了一个斜面。搬运过程中,他用沿斜面向上1200N的力,用时5min将重物匀速地推到车上。求:
(1)小军做功的功率;
(2)关于此简易斜面装置的机械效率。
【答案】(1) (2)
【解析】(1)由题意得,小军用沿斜面向上的推力,将重物匀速推动的距离为,根据功的计算公式可得,小军做的功为
已知小军完成这些功所用时间为
所以根据功率计算公式可得,小军做功的功率为
(2)由题意得,小军利用斜面装置完成的总功为
已知小军利用斜面装置把质量为240kg的重物搬到2m高的车上,故物体的重力为
所以,小军利用斜面装置完成的有用功为
所以,此简易斜面装置的机械效率为
地 城
考点04
测量滑轮组的机械效率
1.(24-25八下·北京海淀·期末)在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,小明用同一滑轮组做了3次实验,实验数据如下表所示,其中为动滑轮受到的重力、为滑轮组所挂钩码受到的重力、为钩码上升的高度、为绳子自由端所受的拉力、为绳子自由端移动的距离。
次数
/N
/N
/cm
/N
/cm
(1)请根据实验数据,在图中完成滑轮组的绕线_______。
(2)实验中,使用滑轮组提升重物时,应________拉动弹簧测力计。
(3)第3次实验中,滑轮组的机械效率约为________%(计算结果保留一位小数)。
(4)分析以上三次实验数据,可得出结论:________。
【答案】(1) (2)竖直向上匀速 (3)83.3
(4)用同一滑轮组提升重物时,重物所受的重力越大,滑轮组的机械效率越高
【解析】(1)分析表格可知,绳自由端移动的距离s和钩码上升的高度h的数量关系为,故滑轮组有3段绳子吊着物体,则滑轮组的绕线方式如下图所示:
(2)实验中要竖直向上匀速缓慢拉动弹簧测力计,弹簧测力计示数稳定,便于读数。
(3)由可得,第3次实验中,滑轮组的机械效率约为
(4)由表格中数据知,使用同一滑轮组,提升不同重力的物体到同一高度,机械效率不同,可知滑轮组机械效率与被提升的物重有关,即可得结论:同一滑轮组提升重物时,重物的重力越大,滑轮组的机械效率越高。
2.(24-25八下·北京延庆·期末)某同学做“测滑轮组机械效率”的实验装置如图所示,下表为实验中的部分数据。
钩码重G物/N
钩码上升的高度h/cm
自由端拉力F/N
自由端移动的距离s/cm
机械效率
2
10
0.9
30
74.1%
4
10
1.6
30
83.3%
6
10
2.2
30
①
(1)弹簧测力计______时读出弹簧测力计的示数会使实验结果更准确(选填“竖直向上匀速拉动”或“静止”)。
(2)根据表中记录的数据,计算表中①处滑轮组的机械效率为______%(结果保留1位小数)。
(3)根据表中数据,提出一种提高滑轮组机械效率的途径______。
【答案】(1)竖直向上匀速拉动
(2)90.9
(3)增大重物的重力
【解析】(1)做“测滑轮组机械效率”的实验时,用弹簧测力计竖直向上匀速拉动时,物体处于匀速直线运动,处于平衡状态,读取弹簧测力计的示数,测量的是物体匀速直线运动时,绳端的拉力,才能正确测量滑轮组的机械效率。
(2)由表中第3组数据可知,滑轮组机械效率为
(3)根据表格中的数据可知,使用同一滑轮组,钩码的重力越大,滑轮组的机械效率越大,所以同一滑轮组,增大重物的重力,可以提高滑轮组的机械效率。
3.(24-25八下·北京昌平·期末)在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,某同学利用如图所示的滑轮组进行了三次实验,实验数据如下表所示:
实验序号
物重
物体上升的高度
拉力
绳端移动的距离
机械效率
(1)实验中,应在弹簧测力计__________读数;
(2)第3次实验中滑轮组的机械效率是__________(结果保留一位小数);
(3)比较三次实验数据可知,使用同一个滑轮组,______可提高滑轮组的机械效率。
【答案】(1)竖直匀速拉动物体时 (2)75.8% (3)增大提升物体的重力
【解析】(1)测量滑轮组的机械效率的实验中, 应在弹簧测力计竖直匀速拉动物体时读数,此时系统处于平衡状态,弹簧测力计示数等于作用在绳子自由端的拉力大小。
(2)第3次实验中滑轮组的机械效率是
(3)比较三次实验数据可知,提升物体的重力越大,机械效率越高,可得结论,使用同一个滑轮组,增大提升物体的重力可提高滑轮组的机械效率。
4.(24-25八下·北京房山·期末)小华测“滑轮组机械效率”的实验装置如图所示,下表为实验中的部分数据。
实验序号
钩码重力/G物/N
钩码上升的高度h/cm
自由端拉力F/N
自由端移动的距离s/cm
机械效率
1
2
10
0.9
30
74.1%
2
4
10
1.6
30
83.3%
3
6
10
2.2
30
(1)根据表中记录的实验数据,利用公式________计算出该滑轮组第三次实验的机械效率为______%。(百分号前保留1位小数)。
(2)分析表中的实验数据,发现使用同一滑轮组提升______不同,机械效率不同。
【答案】(1) 90.9 (2)物体的重力
【解析】(1)[1][2]机械效率为
(2)分析比较1、2、3组数据发现,使用同一滑轮组提升的重物所受的重力越大,滑轮组的机械效率越高。故使用同一滑轮组提升物体的重力不同,机械效率不同。
5.(24-25八下·北京门头沟·期末)图甲是小刚测量滑轮组机械效率的示意图。实验时,他用弹簧测力计拉动绳子自由端,将总重为6N的钩码从A位置匀速提升到B位置,同时弹簧测力计从图中的A'位置匀速竖直上升到B'位置,在这个过程中,弹簧测力计对绳的拉力为F,弹簧测力计的示数如图乙所示。则:
(1)滑轮组机械效率是___________ %;
(2)若仅增加钩码的个数,该滑轮组的机械效率将___________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】(1)83.3 (2)增大
【解析】(1)由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,弹簧测力计的示数为2.4N,则弹簧测力计的拉力为2.4N;钩码从A位置匀速提升到B位置,刻度尺的分度值为1cm,A点对齐0刻度,B点对齐刻度为8.0cm,则物体上升的高度h=8.0cm=0.08m
弹簧测力计从图中的A'位置匀速竖直上升到B'位置,A'点对齐刻度为25.0cm,B'点对齐刻度为49.0cm,拉力移动的距离s=49.0cm-25.0cm=24.0cm=0.24m
钩码的总重力为6N,则有用功W有=Gh=6N×0.08m=0.48J
拉力做的总功W总=Fs=2.4N×0.24m=0.576J
滑轮组机械效率
(2)在滑轮组其它条件不变的情况下,仅增加钩码的个数,提升相同的高度,有用功增大,额外功不变,由
可知,滑轮组的机械效率增大。
6.(24-25八下·北京北师大实验中学·期末)小明做“测滑轮组机械效率”的实验装置如图所示,下表为实验中的部分数据。
实验序号
钩码重
钩码上升的高度
自由端拉力F/N
自由端移动的距离
机械效率
1
2
10
0.9
30
74.1%
2
4
10
1.6
30
83.3%
3
6
10
2.2
30
①
4
6
10
1.9
40
78.9%
(1)表中①填__________%(结果保留1位小数);
(2)第4次实验中,滑轮组的额外功是__________J;
(3)可以判断出第4次实验是用图_________(选填“甲”或“乙”)装置进行的;
(4)根据表中数据,提出一种提升滑轮组机械效率的方法:______________。
【答案】(1)90.9 (2)0.16 (3)乙 (4)增大被提升物体的重力
【解析】(1)第3次实验机械效率
(2)第4次实验中,滑轮组的额外功
(3)承担钩码和动滑轮的绳子段数
由甲图可知n甲=3,由乙图可知n乙=4,故可以判断出第4次实验是用图乙装置进行的。
(4)分析比较1、2、3组数据发现,使用同一滑轮组提升的重物所受的重力越大,滑轮组的机械效率越高。故一种提升滑轮组机械效率的方法是增大被提升物体的重力。
试卷第1页,共3页
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专题07滑轮(组)、机械效率
地 城
考点01
滑轮、滑轮组的特点
1.C
2.C
3.C
4.B
5.C
6.定 等臂
7. (2)甲
8.(2)
9.(4)
地 城
考点02
机械效率
1.C
2.B
3.A
4.D
5.B
6.CD
7.C
8.C
9.C
10.D
11.AB
12.AD
13.ABC
14.AB
15.BD
16.AD
17.BC
18.BCD
19.解:(1)由图线a可知,时,物体A提升的距离为,由图可知,有效绳子段数为2,则绳子自由端移动的距离为
根据公式可知,物体A绳端移动的速度为
(2)根据公式可知,提升物体A的拉力为
不计绳重和摩擦,提升物体A的拉力为
则动滑轮的重力为
(3)由图线b可知,时,物体B提升的距离为,则绳子自由端移动的距离为
根据公式可知,物体B绳端移动的速度为
根据公式可知,提升物体B的拉力为
不计绳重和摩擦,提升物体B的拉力为
则物体B的重力为
根据公式可知,提升物体B时,动滑轮的机械效率为
20.解:(1)由图乙可知,当绳子自由端的速度为0.2m/s时,绳子自由端的拉力为300N。由图甲可知,承担物重的绳子股数为3,则根据可知动滑轮受到的重力
(2)根据图乙可知电动机的功率
当电动机拉动绳子的速度为0.5m/s时,拉力
则物体B的重力
滑轮组的机械效率
21.解:(1)小兴拉动绳子提升石块时,受到竖直向上的绳子拉力、地面对他的支持力和竖直向下的重力作用,处于静止状态。由图知道,动滑轮上的绳子段数n=2,不计绳重和轮与轴之间的摩擦,绳子自由端的拉力
根据力的平衡条件知道,地面对他的支持力
小兴的受力示意图,如下图所示:
(2)小兴对地面的压力与地面的对他的支持力是一对相互作用力,大小相等,即
(3)滑轮组的机械效率
22.解:(1)根据图乙信息可得,卷扬机对绳子的拉力F做功的功率
(2)当t=20s,建筑材料A以0.5m/s的速度匀速竖直上升,重物A上升的高度为
分析甲图发现,一共用两段绳子分担动滑轮重,绳子移动的距离为
卷扬机对绳子的拉力F做功为,卷扬机对绳子的拉力
(3)动滑轮匀速提升建筑材料A的机械效率
23.解:(1)由图可知,该滑轮组承担物重的绳子段数。绳子自由端移动的距离s与物体提升高度h的关系为
绳子自由端移动的速度
(2)不计绳重和摩擦,动滑轮的重力
(3)拉力做功的功率
(4)滑轮组的机械效率
24.解:(1)如图,有两根绳承担物体,,绳子自由端移动的距离
拉力做的功
拉力的功率
(2)使用滑轮组做的有用功
拉力所做的额外功
(3)匀速提升物体时的机械效率
25.解:(1)由图示知,滑轮组承重绳子为2根,物体被提升2m,绳子自由端移动的距离
小文对绳子自由端拉力所做的功
(2)提升物体所做的有用功
所做有用功的功率
(3)此过程中滑轮组的机械效率
答:(1)小文对绳子自由端的拉力所做的功W总为1000J;
(2)小文提升该物体的过程中,所做有用功的功率大小P为80W;
(3)此过程中滑轮组的机械效率ƞ为80%。
地 城
考点03
其他简单机械
1.(1)83.3 (2)斜面的倾斜程度越大,斜面机械效率越高 (3)低 相等 增加
2.解:(1)由题意得,小军用沿斜面向上的推力,将重物匀速推动的距离为,根据功的计算公式可得,小军做的功为
已知小军完成这些功所用时间为
所以根据功率计算公式可得,小军做功的功率为
(2)由题意得,小军利用斜面装置完成的总功为
已知小军利用斜面装置把质量为240kg的重物搬到2m高的车上,故物体的重力为
所以,小军利用斜面装置完成的有用功为
所以,此简易斜面装置的机械效率为
地 城
考点04
测量滑轮组的机械效率
1.(1) (2)竖直向上匀速 (3)83.3
(4)用同一滑轮组提升重物时,重物所受的重力越大,滑轮组的机械效率越高
2.(1)竖直向上匀速拉动
(2)90.9
(3)增大重物的重力
3.(1)竖直匀速拉动物体时 (2)75.8% (3)增大提升物体的重力
4.(1) 90.9 (2)物体的重力
5.(1)83.3 (2)增大
6.(1)90.9 (2)0.16 (3)乙 (4)增大被提升物体的重力
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