1、專題15 力學(xué)之機(jī)械效率的計(jì)算一、選擇題1.（2014赤峰）如圖所示的甲、乙兩滑輪組，它們吊起的重物都是G，所用滑輪的規(guī)格相同，不計(jì)繩重與摩擦，當(dāng)重物勻速上升時(shí)，以下說法正確的是（ ）A 以其中的定滑輪為參照物，重物是靜止的B 甲滑輪組比乙滑輪組更省力C 重物的動(dòng)能減小，重力勢(shì)能增大D 兩個(gè)滑輪組的機(jī)械效率不一樣2.（2014來賓）如圖，用甲、乙兩種方式在相同時(shí)間內(nèi)將同一物體勻速提升相同高度時(shí)，拉力做功的功率為P甲、P乙，機(jī)械效率分別為甲、乙（ 不計(jì)繩重與摩擦）下列判斷正確的是（ ）A P甲=P乙，甲=乙 B P甲P乙，甲乙C P甲P乙，甲乙 D P甲P乙，甲乙3.（2014遼陽）如圖所示，重

2、8N的物體，在拉力F的作用下2s內(nèi)勻速上升了0.4m，動(dòng)滑輪重2N，不計(jì)繩重及摩擦，則下列計(jì)算結(jié)果正確的是（ ）A拉力的大小為5NB繩子自由端移動(dòng)距離為1.2mC拉力F的功率為2WD滑輪組的機(jī)械效率為80%4.（2014衡陽）下列做法不能夠改變滑輪組機(jī)械效率的是（ ）A 改變提升重物的高度B 用體積相等的塑料動(dòng)滑輪代替鑄鐵動(dòng)滑輪C 提升更重的物體D 給定滑輪加潤(rùn)滑油5.（2014泰州）在圖中，s=60cm，與之對(duì)應(yīng)的h=30cm現(xiàn)用彈簧測(cè)力計(jì)進(jìn)行兩次操作：（1）沿豎直方向勻速提升小車；（2）沿斜面方向勻速拉動(dòng)小車，記錄數(shù)據(jù)如下表測(cè)力計(jì)示數(shù)（N）移動(dòng)距離（cm）豎直提升1030沿斜面拉動(dòng)5.26

3、0分析數(shù)據(jù)有如下一些發(fā)現(xiàn)其中，具有較高水平的發(fā)現(xiàn)是（ ）A 沿斜面拉動(dòng)時(shí)，拉力比小車的重力小B 測(cè)力計(jì)示數(shù)與移動(dòng)距離近似成反比C 利用斜面可以省力，但不能少做功D 可以計(jì)算力所做的功，且兩次做功近似相等6.（2014常州）如圖所示，小明探究滑輪組的機(jī)械效率，動(dòng)滑輪重1N，用3N的拉力F通過該滑輪組勻速拉起重4N的物體，物體沿豎直方向上升0.2m此過程中，不計(jì)摩擦和繩重，額外功和機(jī)械效率分別是（ ）A 0.2J 83.3% B 0.2J 80% C 0.4J 80% D 0.4J 66.7%7.（2014眉山）如圖所示，重為50N的物體A在拉力F作用下沿水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng)已知滑輪組機(jī)械效率為8

4、0%，物體運(yùn)動(dòng)的速度為1m/s，下列分析計(jì)算正確的是（）A物體所受合力為5NB物體受到的摩擦力為12NC拉力F做功的功率為5WD在10s內(nèi)機(jī)械所做的有用功為500J8.（2014常德）如圖所示，用動(dòng)滑輪把一個(gè)物體勻速拉起，不計(jì)摩擦，則下列說法中正確的是（）A使用這個(gè)滑輪可以省功B使用這個(gè)滑輪可以省距離C拉起的物體質(zhì)量越大，滑輪的機(jī)械效率越高D把物體拉起的越高，滑輪的機(jī)械效率越高9.（2014威海）小剛和小明分別用沿斜面向上的力F甲、F乙把同一重物勻速拉到兩個(gè)斜面的頂端，若兩個(gè)斜面光滑、等高，甲斜面長(zhǎng)4m，乙斜面長(zhǎng)5m，所做的功跟別是W甲、W乙，則下列說法正確的是（）A使用甲斜面比使用乙斜面要省

5、功B甲斜面的機(jī)械效率比乙斜面的機(jī)械效率高C拉力F甲與F乙之比為5：4D兩個(gè)拉力做功W甲與W乙之比為4：510.（2014泉州）如圖所示，用下列裝置提升同一重物，若每個(gè)滑輪重相同，不計(jì)摩擦，則機(jī)械效率最高的裝置是 11.（2013齊齊哈爾）如圖所示，小麗用滑輪組勻速提升一個(gè)重為600N的物體，物體上升的速度為0.1m/s，人拉繩的力F為250N，不計(jì)繩重和摩擦，下列說法不正確的是（）A人拉繩做功的功率為75W B滑輪組的機(jī)械效率為80%C繩子自由端移動(dòng)的速度為0.3 m/sD動(dòng)滑輪重為100N12.（2013聊城）如圖，在水平拉力F的作用下，使物體A沿水平面以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)了距離s，若物重為

6、G，平面對(duì)物體的摩擦力為f。下列說法正確的是A有用功的功率為fv B拉力做功的功率為3FvC裝置的機(jī)械效率為D額外功為(3Ff)s 13.（2013北京）圖是利用滑輪組勻速提升水中圓柱體M的示意圖，滑輪組固定在鋼架上，滑輪組中的兩個(gè)滑輪質(zhì)量相等，繞在滑輪組上的繩子能承受的最大拉力為900N，連接圓柱體M與動(dòng)滑輪掛鉤的繩子能承受的最大拉力為3000N。圓柱體M高為3m，底面積為0.02m，密度為 kg/ m。在繩端拉力F作用下，圓柱體M從其下表面距水面15m處勻速上升到其上表面與水面相平的過程中用了3min，在這個(gè)過程中，拉力F的功率為160W，滑輪組的機(jī)械效率為，鋼架對(duì)定滑輪的拉力為T。在圓柱

7、體M被緩慢拉出水的過程中，圓柱體M的下表面受到水的壓強(qiáng)為p。不計(jì)繩重、輪與軸的摩擦及水的阻力，g取10N / kg。下列選項(xiàng)中正確的是 A壓強(qiáng)p的最小值為15000PaB拉力T的大小為2700N C拉力F的大小為640N D滑輪組的機(jī)械效率為90% 14.（2012阜新）關(guān)于功率和機(jī)械效率的說法中，正確的是（）A功率大的機(jī)械，做功一定多B做功多的機(jī)械，機(jī)械效率一定高C效率高的機(jī)械，功率一定D做功快的機(jī)械，功率一定大15.（2012安徽）如圖所示，有一斜面長(zhǎng)為L(zhǎng)，高為h，現(xiàn)用力F沿斜面把物重為G的物體從底端勻速拉到頂端已知物體受到斜面的摩擦力為f，則下列關(guān)于斜面機(jī)械效率的表達(dá)式正確的是（）A=1

8、00%B=100%C=100%D=100%二、填空題1.（2014銅仁）利用如圖所示的滑輪組提升重物，不計(jì)摩擦和繩子的重力，現(xiàn)用500N的拉力F將重為1800N的物體在5s內(nèi)勻速提升了3m，則繩子自由端移動(dòng)的速度是 m/s，動(dòng)滑輪的質(zhì)量為 kg，該滑輪組的機(jī)械效率為 （g取10N/kg）2.（2014貴港）如圖所示，木箱重1000N，當(dāng)它沿水平面運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力大小為600N，用滑輪組使木箱沿水平面以0.1m/s的速度勻速直線運(yùn)動(dòng)20s。若繩重、滑輪重及滑輪與繩之間的摩擦均可忽略不計(jì)，則水平拉力F的大小為 N。假設(shè)滑輪組的機(jī)械效率為80%，則拉力做功的功率為 W。3.（2014吉林）如圖所示

9、，用滑輪組將物體提升2m，繩子末端所用的拉力是250N，那么拉力所做的功是 J；如果適當(dāng)增加物體的重力，該滑輪組的機(jī)械效率將 。4.（2014錦州）如圖所示，工人利用滑輪組以250N的拉力將400N的水泥勻速提高2m則此過程中，工人拉力做的功是 J；該滑輪組的機(jī)械效率是 ；工人對(duì)地面的壓力與其重力相比要 （填“大”或“小”）5.（2014眉山）起重機(jī)將0.9t的貨物勻速提升10m的過程中所做的額外功是6104J該過程中起重機(jī)對(duì)貨物做的功是 J，起重機(jī)機(jī)械效率是 （g取10N/kg）6.（2014達(dá)州）如圖所示，用F為40N的拉力，通過滑輪組拉著重為300N的物體A在水平面上以0.4m/s的速度

10、向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)。物體受到的摩擦力是物重的0.3倍，滑輪組的機(jī)械效率是 ，拉力的功率是 W。7.（2014內(nèi)江）如圖，用滑輪組提升一重物，物體質(zhì)量為500g，鉤碼在4s內(nèi)被勻速提升了2cm，已知彈簧測(cè)力計(jì)的拉力為2.5N，則提升重物的過程中，拉力F的平均功率為 W，滑輪組的機(jī)械效率為 %。（g=9.8N/kg）8.（2014綿陽）某同學(xué)在“測(cè)滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，用如圖所示的滑輪組豎直勻速提升2個(gè)相同的鉤碼，每個(gè)鉤碼重0.5N，測(cè)力計(jì)的示數(shù)為0.5N，此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率是 ；用該裝置勻速提升鉤碼時(shí)，增大機(jī)械效率的辦法是 （忽略繩重和摩擦）9.（2013西寧）一輛車開進(jìn)了泥潭中，司機(jī)取

11、來一個(gè)動(dòng)滑輪欲將汽車從泥潭中拉出，如圖所示，若司機(jī)勇750N的拉力在5s內(nèi)將汽車水平勻速拉動(dòng)1m，那么司機(jī)所做的功是 J，司機(jī)做功的功率是 W，若滑輪的機(jī)械效率為60%，汽車所受地面的摩擦力是 N10.（2013聊城）小明同學(xué)用如圖所示的裝置測(cè)定斜面的機(jī)械效率，實(shí)驗(yàn)記錄結(jié)果如下表：則第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)斜面的機(jī)械效率為 ，分析比較下表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得到的結(jié)論是：斜面越陡機(jī)械效率越 (選填“高”、“低”或“不變”)。實(shí)驗(yàn)次數(shù)斜面傾斜程度木塊重G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N木塊沿斜面移動(dòng)的距離S/m斜面的機(jī)械效率1較緩50.23.30.560.62較陡50.253.80.565.83最陡50.34

12、.20.511.（2012襄陽）某同學(xué)利用兩個(gè)滑輪組裝了一個(gè)滑輪組，將重為300N的物體從一樓勻速提升到三樓，所用的拉力為120N，則該滑輪組的機(jī)械效率為 三、實(shí)驗(yàn)題1.（2014安順）某實(shí)驗(yàn)小組探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表若不計(jì)摩擦，比較1和2兩次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以看出滑輪組的機(jī)械效率與 有關(guān)；比較1和3兩次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以看出滑輪組的機(jī)械效率與 有關(guān)次數(shù)物理量123鉤碼重G/N446鉤碼上升高度h/m0.10.10.1繩端拉力F/N1.81.42.4繩端移動(dòng)距離s/m0.30.50.3機(jī)械效率74%57%83% 2.（2014沈陽）在“測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”

13、的實(shí)驗(yàn)中，某組同學(xué)用同樣的滑輪安裝了如圖甲、乙所示的滑輪組，實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)如表1所示。表1：（1）表格內(nèi)的第4次實(shí)驗(yàn)中應(yīng)補(bǔ)充的數(shù)據(jù)是 （結(jié)果精確到0.1%）。這次數(shù)據(jù)是用圖中 （填“甲”或“乙”）所示的滑輪組測(cè)得的。 （2）分析比較第1、2、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以判定，若要增大滑輪組的機(jī)械效率，應(yīng)該 。在第1次實(shí)驗(yàn)中，拉力F所做的額外功為 J。（3）某同學(xué)認(rèn)為，使用相同的滑輪所組成的滑輪組提升同一個(gè)重物時(shí)，越省力的滑輪組其機(jī)械效率越大，他的想法正確嗎？請(qǐng)你利用補(bǔ)充完整后的表格中的數(shù)據(jù)說明你的判斷： 。3.（2014宿遷）學(xué)習(xí)了“機(jī)械效率”后，小明知道了同一動(dòng)滑輪提升不同重物機(jī)械效率不同他想知道自重不

14、同的動(dòng)滑輪提升相同重物機(jī)械效率是否相同小明用如圖所示裝置，選用三個(gè)自重不同的動(dòng)滑輪進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，測(cè)得數(shù)據(jù)如表所示實(shí)驗(yàn)序號(hào)動(dòng)滑輪自重G0/N被提升鉤碼重力G/N鉤碼上升的高度h/cm彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F/N彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離s/cm動(dòng)滑輪的機(jī)械效率0.2653.21093.8%0.5653.41088.2%1.5654.010（1）在實(shí)驗(yàn)中，彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)豎直向上 拉動(dòng)；（2）第次實(shí)驗(yàn)中，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為 ；（3）分析表中數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是： 4.（2014淄博）小亮看到工人利用斜面把貨物推到小車上，聯(lián)想到物理課上學(xué)到的知識(shí)，提出了以下兩個(gè)問題：斜面越緩越省力，是不是機(jī)械效率高呢？對(duì)于同一個(gè)滑輪

15、組，提升的物體越重，機(jī)械效率越高；對(duì)于同一個(gè)斜面，是不是所推的物體越重，機(jī)械效率越高呢？為了解決以上問題，小亮與幾個(gè)同學(xué)一起用如圖所示的裝置進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)探究，記錄的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)次數(shù)斜面傾角物重G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面長(zhǎng)s/m有用功W有/J總功W總/J機(jī)械效率（%）4510.70.910.977.83010.50.710.50.771.43020.51.4111.4（1）表格中缺少2個(gè)數(shù)據(jù)，請(qǐng)補(bǔ)充完整（保留一位小數(shù)）（2）在實(shí)驗(yàn)操作過程中，應(yīng)沿斜面向上 拉動(dòng)木塊；實(shí)驗(yàn)時(shí)要使木板的傾斜角變大，應(yīng)該把木板下面的木塊向 移動(dòng)（選填“左”或“右”）（3）通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，

16、得出的結(jié)論是斜面越緩越省力，機(jī)械效率越 。 （4）通過對(duì)比實(shí)驗(yàn) 的數(shù)據(jù)（選填實(shí)驗(yàn)次數(shù)），得出的結(jié)論是對(duì)于同一斜面，機(jī)械效率與所拉物體的重力 。5.（2014長(zhǎng)春）用如圖甲所示的裝置探究滑輪組的機(jī)械效率與動(dòng)滑輪重G動(dòng)的關(guān)系：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng) 豎直向下拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)。（2）改變動(dòng)滑輪重，提升同一物體進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，獲得數(shù)據(jù)并繪制出如圖乙所示的圖象。分析可知：被提升物體所受的重力相同時(shí)，動(dòng)滑輪越重，滑輪組的機(jī)械效率越 。（3）分析圖象中的A點(diǎn)可知，被提升物體所受的重力為 N。（忽略繩重和摩擦）6.（2013烏魯木齊）小明在探究“斜面的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，用長(zhǎng)度S=0.50m的木板搭成一個(gè)斜面，用彈簧測(cè)

17、力計(jì)將重力G=5.0N的物塊從斜面底端勻速拉至斜面頂端（1）小明在實(shí)驗(yàn)中，調(diào)整斜面的高度為h=0.22m，將物塊從斜面底端勻速拉至頂端的過程中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F=4.0N，則有用功為 J，機(jī)械效率為 （2）小明利用上述器材進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，木板搭成傾角不同的斜面時(shí)，將物塊從斜面底端勻速拉至斜面頂端的過程中，額外功W額外與斜面的水平長(zhǎng)度L（木板在水平面上的正投影長(zhǎng)度）有如下關(guān)系：L（m）0.450.400.350.30W額外（J）0.900.800.700.60通過數(shù)據(jù)分析，小明得出初步結(jié)論：W額外與L成 比，小明查閱資料后證實(shí)此結(jié)論是正確的根據(jù)此結(jié)論，當(dāng)斜面的水平長(zhǎng)度L=0.40m時(shí)，斜面的機(jī)

18、械效率為 ；當(dāng)木板平放在水平桌面上，水平勻速拉動(dòng)木板上的物塊時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為 N四、計(jì)算題1.（2014鞍山）小李師傅用如圖所示的滑輪組將沙子從地面提升到距離地面6m高的三樓，沙子的質(zhì)量為50 kg，裝沙子的桶的質(zhì)量為8kg，動(dòng)滑輪的質(zhì)量為2 kg。若物體上升的速度為0. 1m/s(忽略摩擦和繩重，g=10N/kg)求：(1)提升物體時(shí)繩子自由端的拉力。(2)拉力的功率。(3)滑輪組的機(jī)械效率。2.（2014遵義）湖北省第十四屆運(yùn)動(dòng)會(huì)將于2014年10月8日在荊州市舉行，目前各比賽場(chǎng)館正在緊張的建設(shè)中。某場(chǎng)館建設(shè)工地上，工人用如圖所示的滑輪組將重2000N的物體A以0.4m/s的速度沿水平方向勻速向前拉動(dòng)2m，拉力F大小為250N，物體A與地面間的滑動(dòng)摩擦力大小是物體A重力的0.2倍，求：（1）物體A與地面間的滑動(dòng)摩擦力大小是多少？（2）該滑輪組的機(jī)械效率是多少？（3）拉力F做功的功率是多少？ 3.（2014威海）如圖甲所示是某船廠設(shè)計(jì)的打撈平臺(tái)裝置示意圖A是動(dòng)滑輪，B是定滑輪，C是卷揚(yáng)機(jī)，卷揚(yáng)機(jī)拉動(dòng)鋼絲繩通過滑輪組AB豎直提升水中的物體，可以將實(shí)際打撈過程簡(jiǎn)化為如圖乙所示的示意圖在一次打撈沉船的作業(yè)