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文檔簡介

2024-2025學年下學期初中物理人教新版八年級期末必刷??碱}之機械效

一.選擇題(共8小題)

1.(2025?青羊區(qū)校級模擬)如圖所示裝置,由滑輪組和電動卷揚機組成。工人利用該裝置在5s內使重為

4000N的物體M在水平地面向右勻速移動了4m,電動卷揚機對滑輪組繩子端的拉力為F=250N,物體

M在水平面上滑動過程中受到的阻力是其重力的01倍,動滑輪重50N,在此過程中,電動卷揚機的效

率是80%。則下列說法正確的是()

A.電動卷揚機對物體M的功率為320J

B.滑輪組的機械效率為88.9%

C.克服繩重和摩擦做的功為200J

D.電動卷揚機消耗的電能為1600J

2.(2025?阿克蘇地區(qū)一模)如圖所示,小偉同學通過斜面用平行于斜面的F=200N的推力,將一個物體

從斜面底端推到1m高的平臺上,斜面的機械效率為75%。若用平行于斜面的Fi=300N的推力將同一

物體從斜面底端推到1m高的平臺上,斜面的機械效率為()(不計空氣阻力)

3.(2025?山東模擬)工人師傅用如圖所示的滑輪沿豎直方向提升物體,物體所受重力為540No用300N

的拉力將物體勻速提升3m,用時30s,下列分析正確的是()

\\\\\\}\\\\\

AF

A.繩自由端上升了3m

B.拉力的功率為60W

C.物體移動速度為0.2m/s

D.僅增加提升高度,滑輪機械效率增大

4.(2025?儀隴縣模擬)《物原》記載:“史佚始作轆特。”如圖所示,人們借助轆輪從井中汲水時,轉動搖

把,使繩子在軸筒上不斷疊繞,從而將水桶從井中提出。以下方法可以提高轆物機械效率的是()

A.減小桶的質量B.減小桶內水的質量

C.增大轉動搖把的速度D.使用更粗的繩子

5.(2025?烏魯木齊模擬)如圖所示,A、B兩物體質量相等,在平行于斜面的推力作用下,若只將A物體

從底部勻速推至頂部時,機械效率為60%;若只將B物體從底部勻速推至頂部時,機械效率為90%=

6.(2025?孟村縣一模)如圖所示,用拉力F把重為G的物體沿高為h,長為L的粗糙斜面以速度v由底

端勻速拉到頂端的過程中,下列說法正確的是()

A.物體由底端運動到頂端的時間為,

V

FLv

B.拉力的功率為工-

h

Gh

C.斜面的機械效率為「J…

FL+Gh

FL—Gh

D.物體所受的摩擦力為一;—

7.(2024秋?南京期末)如圖所示,一根均勻的細木棒可繞O點無摩擦轉動,OA=AB=BC=CD,對杠

桿施加力F,將掛在A點重為180N的物體勻速提升0.4m。以下說法正確的是()

A.若在D點施加力F,該杠桿一定為省力杠桿

B.若木棒的機械效率為90%,則木棒的重力為10N

C.若在C點施加豎直向上的力F,提升過程中的F變大

D.若物體從A點移至C點,仍提起0.4m則F做的功變大

8.(2025春?大豐區(qū)月考)某實驗小組在測滑輪組機械效率的實驗中得到的數(shù)據(jù)如表所示:

項目物重G/N鉤碼上升拉力F/N拉力作用點滑輪組的

次數(shù)高度h/cm移動距離機械效率

s/cmn

12.0101.23055.6%

24.0102.03066.7%

38.0103.730

A.表中數(shù)據(jù)是通過圖甲裝置完成的

B.第三次實驗滑輪組的機械效率1]為72.1%

C.第二次實驗所做的額外功為20J

D.同一滑輪組,提升的物體越重,滑輪組的機械效率越高

二.多選題(共3小題)

(多選)9.(2025?紅橋區(qū)二模)如圖是小龍“測量斜面機械效率”的實驗裝置,斜面粗糙程度相同。他

用平行于斜面向上的恒定拉力F,將重6N的物體以lm/s的速度勻速拉到斜面頂端,測得斜面的機械效

率為75%。則下列說法正確的是()

B.物體受到摩擦力為L5N

C.在勻速拉動過程中,物體的機械能不變

D.若以2m/s的速度勻速拉動物體,斜面機械效率仍為75%

(多選)10.(2025?成都模擬)建筑工地上,建筑工人利用小型的升降機來搬運水泥,如圖所示。某次搬

運過程中,工人用升降機在6s的時間內,將3袋水泥從地面吊上四樓,每袋水泥的質量為30kg。電動

機牽引繩子的拉力F-t及水泥運動的v-t圖分別如圖乙和丙所示,每個滑輪所受的重力均為30N。g

高為3m,下面說法正確的是()

A.水泥勻速上升時,拉力F做功的功率為2040W

B.水泥勻速上升過程,滑輪組對水泥做功為8100J

C.滑輪組勻速拉動水泥時的機械效率約為88.2%

D.滑輪組勻速拉動水泥過程克服繩重和摩擦做的額外功為720J

(多選)11.(2025?紅橋區(qū)模擬)用如圖所示的滑輪組將重為G的物體提升高度h,已知繩端所需拉力為

F,動滑輪自重為G動,繩端移動的距離為s,則下列表示該滑輪組的機械效率的表達式中正確的是(繩

重與各種摩擦均忽略不計)()

___\G

Gh□G

AAT*B,T1=^

c__G「___Gh

CH=G+GfD-77=Fs+G~h

動動

三.填空題(共7小題)

12.(2025?兗州區(qū)二模)如圖,建筑工地上,工人利用滑輪組使900N重的建材以0.1m/s的速度勻速上升

100s,若不計繩重和摩擦,繩子自由端拉力F為500N,則拉力F做的功為J,裝置的機

械效率為。

13.(2025春?微山縣月考)去年微山縣在進行雨污分離工程中,挖掘機發(fā)揮了重要的作用。挖掘機在運送

砂土過程中,裝有1.5X1()4N砂土的鏟斗用4s以2.5m/s的平均速度從最低點A移到最高點B,接著再

用2s沿水平方向移動4m將砂土卸到汽車上。則此過程挖掘機鏟斗對砂土做功為;

如果挖掘機在上述過程中的平均功率為40kW,則挖掘機的機械效率為o

14.(2025?惠來縣一模)如圖所示,小王站在水平地面上,將一個重為450N的貨物A,在10s內沿豎直

方向勻速提升了2m。小王所用的拉力是300N。不計繩重和摩擦,小王做功的是J,滑輪

組的機械效率為,如果小王所受的重力為600N,則小王利用該滑輪組可勻速提升物體的最

大重力為No

鋼架

15.(2024秋?雁塔區(qū)校級期末)某小區(qū)正在進行改造施工。工人用如圖所示的滑輪組將750N的沙子勻速

提升了10m,用時100s。若工人所用的拉力為400N,則拉力的功率為W,滑輪組的機械

效率為。工人使用該滑輪組提升600N的沙子時,滑輪組的機械效率將(選

填“增大”“減小”或“不變”)。

16.(2025?雁塔區(qū)校級模擬)如圖1所示是《天工開物》記載的水碓(dui)(西漢末年出現(xiàn)的機械),水

流沖擊水輪轉動,推動A處碓尾把B處碓頭的石杵舉起、落下,不斷舂米。如圖2,水碓可視為

(選填“省力”或“費力”)杠桿,這種杠桿能?。ㄟx填“力”、“距離”或“功”)。某水力

發(fā)電廠將12.5t的水從80m高處落下沖擊水輪機,水輪機獲得的能量為8.6Xl()6j,那么水沖擊水輪機的

10N/kg

17.(2025?沂源縣一模)用一個動滑輪在5s內將一重為200N的物體向上勻速提升3m,拉力為150N。這

個動滑輪的機械效率是,拉力的功率是Wo要提高改動滑輪的機械效率,

可采取的措施是

18.(2025?吳江區(qū)一模)如圖,轆輾是一種汲水工具,通過轉動搖把使繩子在軸筒上疊繞,將水桶提起。

使用該裝置省功;將桶中的水盡量裝滿一些,提高該裝置的機械效率;若以更快

的速度提升水桶,提高該裝置的機械效率。(以上均選填“能/不能”)

2024-2025學年下學期初中物理人教新版八年級期末必刷常考題之機械效

參考答案與試題解析

一.選擇題(共8小題)

題號12345678

答案CABABDBC

二.多選題(共3小題)

題號91011

答案ADACABC

一.選擇題(共8小題)

1.(2025?青羊區(qū)校級模擬)如圖所示裝置,由滑輪組和電動卷揚機組成。工人利用該裝置在5s內使重為

4000N的物體M在水平地面向右勻速移動了4m,電動卷揚機對滑輪組繩子端的拉力為F=250N,物體

M在水平面上滑動過程中受到的阻力是其重力的0.1倍,動滑輪重50N,在此過程中,電動卷揚機的效

率是80%。則下列說法正確的是()

A.電動卷揚機對物體M的功率為320J

B.滑輪組的機械效率為88.9%

C.克服繩重和摩擦做的功為200J

D.電動卷揚機消耗的電能為1600J

【分析】(1)物體M在水平面上滑動過程中受到的阻力是其重力的0.1倍,據(jù)此確定摩擦力,利用P=

y=年求出電動卷揚機對物體M的功率;

(2)根據(jù)滑輪組裝置確定繩子股數(shù),利用W,^=Fs』Fns求出拉力做的總功,根據(jù)W^=fs求出克服

摩擦力做的有用功,利用T]=j求出滑輪組的機械效率;

(3)根據(jù)W動=6動h求出克服動滑輪重做的功,利用W,S=W有+W動+W繩+摩求出克服繩重和摩擦做

的功;

(4)根據(jù)電動卷揚機的效率求出消耗的電能。

【解答】解:A、物體M在水平面上滑動過程中受到的阻力是其重力的0.1倍,即f=0.1G=0.1X4000N

=400N,電動卷揚機對物體M的功率為:

Wfs400Nx47n口去玨、口

P=y=Y=——無——=320W,故A錯誤;

B、由圖可知,n=2,拉力做的總功為:

W總=Fs'=Fns=250N義2X4m=2000J,

克服摩擦力做的有用功為:

W:<=fs=400NX4m=1600J,

則滑輪組的機械效率為:

1]=俏=算帶*100%=80%,故B錯誤;

C、克服動滑輪重做的功為:

W動=6動11=5(^*4m=200J,

克服繩重和摩擦做的功為:

W繩+摩=W總-W有-W動=2000J-1600J-200J=200J,故C正確;

D、電動卷揚機的效率為80%,則電能為:

w,

W電=子==2500J,故D錯誤。

故選:Co

【點評】本題考查了做功公式、功率公式和機械效率公式的綜合應用。

2.(2025?阿克蘇地區(qū)一模)如圖所示,小偉同學通過斜面用平行于斜面的F=200N的推力,將一個物體

從斜面底端推到1m高的平臺上,斜面的機械效率為75%。若用平行于斜面的Fi=300N的推力將同一

物體從斜面底端推到1m高的平臺上,斜面的機械效率為()(不計空氣阻力)

s=2m

h=lm

I

A.50%B.60%C.90%D.45%

【分析】根據(jù)斜面的機械效率可求出有用功,再根據(jù)W=Fs求出推力做的總功,最后由機械效率公式

可求斜面機械效率。

【解答】解:小偉同學通過斜面用平行于斜面的F=200N的推力,將一個物體從斜面底端推到1m高的

平臺上,斜面的機械效率為75%,此時做的有用功為:

W有用=r)W總=nFs=75%X200NX2m=300J,

用平行于斜面的Fi=300N的推力將同一物體從斜面底端推到1m高的平臺上,有用功不變,

W總'=Fis=300NX2m=600J,

斜面的機械效率為:

w

T|'==600/xl00%=50%‘故A正確。

故選:Ao

【點評】本題考查了功、機械效率的計算,常見題目。

3.(2025?山東模擬)工人師傅用如圖所示的滑輪沿豎直方向提升物體,物體所受重力為540No用300N

的拉力將物體勻速提升3m,用時30s,下列分析正確的是()

\\\\\\\\\\\\

A.繩自由端上升了3m

B.拉力的功率為60W

C.物體移動速度為0.2m/s

D.僅增加提升高度,滑輪機械效率增大

【分析】(1)由圖可知,n=2,則繩端移動的距離s=2h;

(2)利用W=Fs求拉力做的總功,知道做功時間,再利用P=?求拉力做功功率;

(3)根據(jù)v=*計算出物體移動的速度;

(4)口=*=普=舞=余,可得出機械效率與高度的關系。

【解答】解:A、由圖可知,n=2,則繩端移動的距離:s=2h=2X5m=10m,故A錯誤;

BC.物體移動速度為。物=。=|g=O.lm/s則繩子自由端移動速度為v=nvtt=2X0.1m/s=0.2m/s則

拉力的功率為P=Fv=300NX0.2m/s=60W故B正確,C錯誤;

“右Chc

D.滑輪機械效率為77=,=胃=亮所以滑輪機械效率與提升高度無關,故D錯誤。

故選:Bo

【點評】本題考查了使用滑輪組時速度、功、功率、機械效率的計算,關鍵是繩子有效股數(shù)的判斷、有

用功和總功含義的理解。

4.(2025?儀隴縣模擬)《物原》記載:“史佚始作轆粉?!比鐖D所示,人們借助轆輪從井中汲水時,轉動搖

把,使繩子在軸筒上不斷疊繞,從而將水桶從井中提出。以下方法可以提高轆特機械效率的是()

A.減小桶的質量B.減小桶內水的質量

C.增大轉動搖把的速度D.使用更粗的繩子

【分析】像水龍頭這樣,輪子和軸固定在一起轉動的機械,叫做輪軸,在輪上用力帶動軸運動時省力;

在軸上用力帶動輪運動時費力。

根據(jù)影響機械效率公式進行分析和解答,應盡量增大有用功或減小額外功。

【解答】解:A、減小桶的質量,有用功不變,額外功減小,根據(jù)n=,xioo%=,X100%可

知,機械效率會變大,故A正確;

WW

B、減小桶內的水量,有用功會變小,桶的重力不變,額外功不變,根據(jù)n=X1OO%=£Xioo%

可知,機械效率會變小,故B錯誤;

c、根據(jù)n=,Xioo%=w,xioo%可知,增大轉動播把的速度,不會改變機械效率,故c錯誤;

“總加尸額

ww

D、使用更粗的繩子,增大額外功,有用功不變,根據(jù)T]=,xlOO%=上*x100%可知,機械效

身前w額

率會變小,故D錯誤。

故選:Ao

【點評】本題考查了增大或減小機械效率的方法,解題的關鍵是熟練掌握機械效率的概念。

5.(2025?烏魯木齊模擬)如圖所示,A、B兩物體質量相等,在平行于斜面的推力作用下,若只將A物體

從底部勻速推至頂部時,機械效率為60%;若只將B物體從底部勻速推至頂部時,機械效率為90%。

則將A、B兩物體一起從底部勻速推至頂部時,機械效率為()

C.75%D.78%

【分析】A、B兩物體的質量相等,由G=mg可知它們的重力關系;克服物體所受摩擦力做的功為額

WW

外功,根據(jù)w有=611和n=薩=w%表示出推動A、B時所做的額外功,進一步求得將A、B

總有額

兩物體一起從底部勻速推至頂部時,機械效率的大小。

【解答】解:A、B兩物體的質量相等,由G=mg可知,它們的重力相同,

WW

克服物體所受摩擦力做的功為額外功,根據(jù)亞有=61!和『市巨=氐可得,

總有額

推動A、B時所做的額外功分別為

Gh-60%Gh

W額人=~60%-Gh,

Wk功W有

Gh-90%Ghrh

W額8=―90%—二06八,

將A、B兩物體一起從底部勻速推至頂部時,額外功不變,

機械效率:nAB=,^=w_+尸+/=2Gh+粉+七九=要=72%,故B正確。

故選:Bo

【點評】本題考查使用斜面時,機械效率的計算,明確額外功是關鍵。

6.(2025?孟村縣一模)如圖所示,用拉力F把重為G的物體沿高為h,長為L的粗糙斜面以速度v由底

端勻速拉到頂端的過程中,下列說法正確的是()

A.物體由底端運動到頂端的時間為,

V

FLv

B.拉力的功率為工-

h

Gh

C.斜面的機械效率為「J…

FL+Gh

FL-Gh

D.物體所受的摩擦力為一;—

L/

【分析】(1)根據(jù)速度公式求出物體由底端運動到頂端的時間;

(2)根據(jù)P=崇=與=Fv求出拉力的功率;

W

直求出斜面的

(3)根據(jù)W總=FL求出拉力做的總功,利用亞有=611求出拉力做的有用功,根據(jù)r)=w

機械效率;

(4)根據(jù)W總=W:a+W額求出拉力做的額外功,利用亞額=凡求出物體所受的摩擦力。

【解答】解:A、物體由底端運動到頂端的時間為t=全故A錯誤;

B、拉力的功率為:

P=牛=牛=Fv,故B錯誤;

C、拉力做的總功為W^=FL,拉力做的有用功為亞有=611,則斜面的機械效率為:

n=”=翳,故C錯誤;

D、拉力做的額外功為:

亞額=亞總一亞有=也一6%

物體所受的摩擦力為:

r”額FL—Gh,,r

f=q-=-工-,故D正確。

故選:D。

【點評】本題考查了使用斜面時有用功、總功、機械效率的計算,明確有用功、總功、額外功的含義是

關鍵。

7.(2024秋?南京期末)如圖所示,一根均勻的細木棒可繞O點無摩擦轉動,OA=AB=BC=CD,對杠

桿施加力F,將掛在A點重為180N的物體勻速提升0.4m。以下說法正確的是()

OABCD

Ai'1'

A.若在D點施加力F,該杠桿一定為省力杠桿

B.若木棒的機械效率為90%,則木棒的重力為10N

C.若在C點施加豎直向上的力F,提升過程中的F變大

D.若物體從A點移至C點,仍提起0.4m則F做的功變大

【分析】杠桿分為三類:省力杠桿(動力臂大于阻力臂,省力費距離);費力杠桿(動力臂小于阻力臂,

費力省距離);等臂杠桿(動力臂等于阻力臂,不省力不費力,不省距離不費距離)。

w

根據(jù)毛=滔求機械效率。

杠桿動態(tài)平衡是指構成杠桿的某些要素發(fā)生變化,而杠桿仍處于靜止狀態(tài)或勻速轉動狀態(tài),分析杠桿的

動態(tài)平衡時,一般是動中取靜,根據(jù)杠桿平衡條件,分析比較,得出結論。

根據(jù)W=Fs判定功的大小。

【解答】解:A.若在D點施加力F,沒有確定力F的方向,不能確定該杠桿一定是省力杠桿,故A錯

誤,不符合題意;

B.由題意可知,有用功為72J,若木棒的機械效率為90%,則總功為80J,則額外功為80J-72J=8J。

由題意知,物體重力方方向上升的高度是0.4m,則杠桿重心方向上升的高度便是0.8m,所以杠桿自重

G=03m=10N,故B正確,符合題意;

C.若在C點施加豎直向上的力F,提升過程中,動力臂與阻力臂的比值不變,根據(jù)杠桿的平衡條件,

力F不變,故C錯誤,不符合題意;

D.若物體從A點移至C點,仍提起0.4m,則有用功不變,而杠桿重心上升的高度變小,即額外功變

小,所以總功變小,故D錯誤,不符合題意。

故選:Bo

【點評】本題考查了杠桿的分類,機械效率,以及動態(tài)分析。

8.(2025春?大豐區(qū)月考)某實驗小組在測滑輪組機械效率的實驗中得到的數(shù)據(jù)如表所示:

項目物重G/N鉤碼上升拉力F/N拉力作用點滑輪組的

次數(shù)高度h/cm移動距離機械效率

s/cmn

12.0101.23055.6%

24.0102.03066.7%

38.0103.730

以下說法錯誤的是()

A.表中數(shù)據(jù)是通過圖甲裝置完成的

B.第三次實驗滑輪組的機械效率T]為72.1%

C.第二次實驗所做的額外功為20J

D.同一滑輪組,提升的物體越重,滑輪組的機械效率越高

【分析】(1)根據(jù)繩子自由端移動的距離與物體上升的高度的關系s=nh,判斷繩子的段數(shù)回答;

(2)根據(jù)口=薩可求第三次實驗滑輪組的機械效率;

(3)根據(jù)W額=W,『W有用可求;

(4)對比實驗數(shù)據(jù)得出結論。

【解答】解:A、根據(jù)繩子自由端移動的距離與物體上升的高度的關系,s=nh,實驗1中,承擔重物

的繩子段數(shù)n=^=鬻=3,即重物由3段繩子承擔,是通過圖甲裝置完成,故A正確;

B、第三次實驗滑輪組的機械效率:

“若"ChQOA/xO1TH

T1=六xioo%=^X1OO%=;,幾已xl00%=72.1%,故B正確;

vVQ1oJ■//V***U?D〃I

c、第二次實驗所做的額外功:

WS2=W,e2-W有用2=F2s-G2h=2.0NX0.3m-4.0NX0.1m=0.2J,故C錯誤;

D、實驗1、2、3都由圖甲做的實驗,提升的重物增加了,機械效率提高了,數(shù)據(jù)分析可得出結論:同

一滑輪組,提升的物體越重,滑輪組的機械效率越高,故D正確;

故選:Co

【點評】本題考查繩子自由端移動的距離與物體上升高度的關系、及實驗注意事項及機械效率的計算。

多選題(共3小題)

(多選)9.(2025?紅橋區(qū)二模)如圖是小龍“測量斜面機械效率”的實驗裝置,斜面粗糙程度相同。他

用平行于斜面向上的恒定拉力F,將重6N的物體以lm/s的速度勻速拉到斜面頂端,測得斜面的機械效

率為75%。則下列說法正確的是()

A.拉力做功為4J

B.物體受到摩擦力為L5N

C.在勻速拉動過程中,物體的機械能不變

D.若以2m/s的速度勻速拉動物體,斜面機械效率仍為75%

【分析】(1)根據(jù)W=Gh求出克服物體重力做的有用功;知道斜面的機械效率,根據(jù)機械效率的公式

求出拉力做功(總功);

(2)根據(jù)幾何知識求出斜面的長度;額外功等于克服摩擦阻力做的功,根據(jù)W總=亞有+\¥額求出額外

功,根據(jù)亞額=也求出摩擦力;

(3)動能與物體的質量和速度有關,重力勢能與質量和高度有關,機械能是動能和勢能的總和;

(4)若以2m/s的速度勻速拉動物體,拉力、摩擦力、物體的重力均不變。

【解答】解:A、此過程克服物體重力做的有用功為:Ww=Gh=6NX0.5m=3J,

由n=/得拉力做的總功為:w總=1=嘉=4J,故A正確;

vv中T]/3yo

B、由圖可知,斜面的夾角為30°,高為0.5m,所以斜面的長度L=lm;

拉力做的額外功為:

W額=亞總-W有=4J-3J=1J;

物體所受的摩擦力為:£=三=吊=1N,故B錯誤;

C、在勻速拉動過程中,物體的質量不變、速度不變,動能不變;質量不變、高度增加,重力勢能增大;

動能和勢能統(tǒng)稱為機械能,則機械能增大,故C錯誤;

D、若以2m/s的速度勻速拉動物體,摩擦力、物體的重力均不變,有用功、額外功不變,總功不變,

斜面的機械效率不變,仍為75%,故D正確。

故選:ADo

【點評】熟練運用功、機械效率的計算公式,準確分析物體的受力情況,理解影響斜面機械效率的因素,

是解答此題的關鍵。

(多選)10.(2025?成都模擬)建筑工地上,建筑工人利用小型的升降機來搬運水泥,如圖所示。某次搬

運過程中,工人用升降機在6s的時間內,將3袋水泥從地面吊上四樓,每袋水泥的質量為30kg。電動

機牽引繩子的拉力F-t及水泥運動的v-t圖分別如圖乙和丙所示,每個滑輪所受的重力均為30Nog

取10N/kg,每層樓層高為3m,下面說法正確的是()

A.水泥勻速上升時,拉力F做功的功率為2040W

B.水泥勻速上升過程,滑輪組對水泥做功為8100J

C.滑輪組勻速拉動水泥時的機械效率約為88.2%

D.滑輪組勻速拉動水泥過程克服繩重和摩擦做的額外功為720J

【分析】(1)根據(jù)滑輪組裝置確定繩子股數(shù),由圖丙確定水泥勻速上升時的速度,由圖乙確定水泥勻速

上升時拉力F的大小,利用P==干=Fv』Fnv求出拉力F做功的功率;

(2)根據(jù)速度公式求出水泥勻速上升的高度,利用W有=3Gh=3mgh求出滑輪組對水泥做的功;

(3)根據(jù)W,e=Fs=Fnh求出滑輪組勻速拉動水泥時拉力做的總功,利用n=六求出滑輪組勻速拉動

水泥時的機械效率;

(4)根據(jù)W動=G動卜求出滑輪組勻速拉動水泥過程中克服動滑輪重做的功,利用W,S=W有+W動+W

繩+摩求出滑輪組勻速拉動水泥過程克服繩重和摩擦做的額外功。

【解答】解:A、由圖甲可知,n=3,水泥勻速上升時,由圖丙可知,水泥上升的速度為2m/s;由圖乙

可知,此時的拉力F為430N,則拉力F做功的功率為:

p=半=三=Fv'=Fnv=340NX3X2m/s=2040W,故A正確;

B、由圖丙可知,水泥勻速上升的時間為t=5s-2s=3s,水泥勻速上升的高度為:

h=vt=2m/sX3s=6m,則水泥勻速上升過程,滑輪組對水泥做的功為:

W有=3Gh=3mgh=3X30kgXION/kgX6m=5400J,故B錯誤;

C、滑輪組勻速拉動水泥時拉力做的總功為:

W.s=Fs=Fnh=340NX3X6m=6120J,

滑輪組勻速拉動水泥時的機械效率為:

n=討迨=林瑞xl00%-88.2%,故C正確;

D、滑輪組勻速拉動水泥過程中克服動滑輪重做的功為:

W動=6動卜=3(^乂6m=180J,

滑輪組勻速拉動水泥過程克服繩重和摩擦做的額外功為:

W繩+摩=W總-W有-W動=6120J-5400J-180J=540J,故D錯誤。

故選:ACo

【點評】本題考查了做功公式、功率公式和機械效率公式的綜合應用。

(多選)11.(2025?紅橋區(qū)模擬)用如圖所示的滑輪組將重為G的物體提升高度h,已知繩端所需拉力為

F,動滑輪自重為6動,繩端移動的距離為s,則下列表示該滑輪組的機械效率的表達式中正確的是(繩

重與各種摩擦均忽略不計)()

【分析】(1)由圖可知n=2,利用薩=獸=鬻求滑輪組的機械效率;

VV總rSrTlrlTlr

wGhG

(2)利用不計繩重和摩擦時口=j=一求滑輪組的機械效率。

卡額外—

總Gh+G護_G+G動

【解答】解:AB、由圖可知n=2,滑輪組的機械效率9=?=普=舞=余,故AB正確;

w

%Gh

CD、因為繩重與各種摩擦均忽略不計,所以,滑輪組的機械效率:TI==

總玳下額外一班叫一

*故C正確、D錯誤。

G+G動

故選:ABCo

【點評】本題考查使用滑輪組機械效率公式的應用,難度不大。

三.填空題(共7小題)

12.(2025?兗州區(qū)二模)如圖,建筑工地上,工人利用滑輪組使900N重的建材以0.1m/s的速度勻速上升

100s,若不計繩重和摩擦,繩子自由端拉力F為500N,則拉力F做的功為IXIO4j,裝置的機械

【分析】(1)根據(jù)滑輪組裝置確定繩子股數(shù),利用v=4求出建材上升的高度,根據(jù)W,白=Fs=Fnh求出

拉力F做的功;

(2)根據(jù)9=:苴=獸=獸求出該滑輪組的機械效率。

Vv總rSrTiflilr

【解答】解:由圖可知,n=2;建材以O.lm/s的速度勻速上升,用時100s,建材上升的高度是h=vt

=0.1m/sX100s=10m,則拉力F做的功為:

W總=Fs=Fnh=500NX2X10m=1X104J;

裝置的機械效率為:

證有GhGh.G900Nnnn/

;

771=VWTr-=-F^―s=VF-nhF=-nFF=2Qxv/5r0n0nNATX100%=90%o

故答案為:IXIO%90%。

【點評】本題考查了做功公式和機械效率公式的綜合應用。

13.(2025春?微山縣月考)去年微山縣在進行雨污分離工程中,挖掘機發(fā)揮了重要的作用。挖掘機在運送

砂土過程中,裝有1.5X1()4N砂土的鏟斗用4s以2.5m/s的平均速度從最低點A移到最高點B,接著再

用2s沿水平方向移動41n將砂土卸到汽車上。則此過程挖掘機鏟斗對砂土做功為1.2X105j.如果

挖掘機在上述過程中的平均功率為40kW,則挖掘機的機械效率為50%。

【分析】(1)根據(jù)W有用=Gh求出挖掘機鏟斗對砂土做的有用功;

w

(2)根據(jù)P=半求出挖掘機做的總功,利用1]=F粵求出挖掘機的機械效率。

【解答】解:根據(jù)題意可知,此過程挖掘機鏟斗對砂土做的有用功為:W^=Gh=1.5Xio4yvX(3m+

5m)=1.2x105/;

挖掘機做的總功為:

W=Pt=40x103Wx(4s+2s)=2.4X1057,

則挖掘機的機械效率為:

Wq

Y]=x100%=L2xl05,X100%=50%o

%2.4X105/

故答案為:L2X105j;50%O

【點評】本題考查了做功公式、功率公式和機械效率公式的綜合應用。

14.(2025?惠來縣一模)如圖所示,小王站在水平地面上,將一個重為450N的貨物A,在10s內沿豎直

方向勻速提升了2m。小王所用的拉力是300N。不計繩重和摩擦,小王做功的是1200J,滑輪組的

機械效率為75%,如果小王所受的重力為600N,則小王利用該滑輪組可勻速提升物體的最大重力

為1050N?

【分析】(1)根據(jù)滑輪組裝置確定繩子股數(shù),利用W^=Fs=Fnh求出小王做的功;

(2)根據(jù)薩=普=白可求得滑輪組的機械效率;

(3)不計繩重和摩擦,根據(jù)F="(G+G動)計算出動滑輪的重力,從而計算出小王能提起物體的最大

重力。

【解答】解:(1)由圖知,滑輪組承擔重物繩子的段數(shù)n=2,小王做的功為:

W\&=Fs=Fnh=300NX2X2m=1200J;

(2)滑輪組的機械效率:

“有GhG450N?.0/

『仁=無=而=灰而麗=756

(3)不計繩重和摩擦,由F=W(G+G動)可得,動滑輪的重力為:

6動=1^-G=2X300N-450N=150N,

小王在繩端的拉力最大等于其重力,即F最大=G小王=600N,

小王能提起物體的最大重力:G最大=nF最大-G動=2X600N-150N=1050N。

故答案為:1200;75%;1050o

【點評】本題考查了滑輪組拉力計算公式、功和機械效率公式的靈活應用,難度適中。

15.(2024秋?雁塔區(qū)校級期末)某小區(qū)正在進行改造施工。工人用如圖所示的滑輪組將750N的沙子勻速

提升了10m,用時100s。若工人所用的拉力為400N,則拉力的功率為120W,滑輪組的機械效率

為62.5%。工人使用該滑輪組提升600N的沙子時,滑輪組的機械效率將減小(選填“增

大”“減小”或“不變”)。

【分析】(1)由圖可知,重物由3段繩子承擔,已知沙子勻速提升了10m,可知繩子自由端移動距離s

W

=3h,已知工人所用的拉力,由”\B=FS可求得總功,由P=一皆可求得拉力的功率;

(2)由W有用=Gh可求得有用功,由n=”筍可求得滑輪組的機械效率;

(3)動滑輪重力不變,說明額外功不變,物體越重,有用功越多,機械效率越大。

【解答】解:由圖可知,重物由3段繩子承擔,已知沙子上升高度h=10m,則繩子自由端移動距離s

=3h=3X10m=30m,總功為:

W總=Fs=400NX30m=12000J,

拉力的功率:

有用功為:

W有用=Gh=750NX10m=7500J,

滑輪組的機械效率:

T]=-^^xl00%=^OOOJxl00%=62.5%;

若使用該滑輪組提升600N

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