初中物理机械效率功及功率专题复习

　　1、关于机械效率，下列说法正确的是：(　　)

　　A．机械效率越高，所做的有用功越多　　B．总功少的机械，机械效率高

　　C．额外功少的机械，机械效率高　　　　D．总功一定时，有用功多的机械效率高

　　2、如图所示的装置，在相同的时间内，同样的大小的力F1、F2，把物重相等的物体 G1、G2提升相同的高度，比较甲、乙两装置的机械效率1、和F1、F2做功的功率p1、p2　 ( 　)

　　A、＞，p1＞p2 　　B、＜，p1＜p2 　　C、＞，p1＜p2 　 D、=， p1＝p2

　　3、质量是10kg的物体a放在水平桌面上，利用图所示的装置使物体A以0.5m/s的速度做匀速直线运动，弹簧测力计始终保持水平，不计绳重、绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦，弹簧测力计的示数如图，则 (　　)

　　A.作用在绳端的拉力f为3.6n　 　　　B.水平桌面对物体A的摩擦力为98n

　　C.在1s内拉力f做功5.4J 　　　　　　D.拉力f的功率为10.8W

　　4、小红同学用如图所示的滑轮组提高重6N的小车。若不计动滑轮重量，绳子自由端弹簧测力计的示数是______N；若考虑动滑轮重量，此时弹簧测力计的示数是2.5N，则该滑轮组的机械效率是__________；当动滑轮总重超过__________N时，使用该滑轮组提该小车不再省力。　　(不考虑摩擦和绳重)

　　　5、如图所示，质量为50kg的物体A置于粗糙的水平地面上，用两个滑轮按图连接，当水平拉力F为120N时，物体A恰能匀速前进，若物体A前进0.5m所用的时间为10s（绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦都不计）。则物体A受到的摩擦力为___________N，拉力F做功的功率为___________W。（g取10N/kg）

　　6、如图所示：用一滑轮组拉着一只木块P沿水平面以0.5m/s 的速度匀速向右运动，此时弹簧测力计的读数为4N ，若每只滑轮重1N，绳与滑轮间的摩擦不计，则该滑轮组的机械效率为______，在2s内拉力F做的功为_____J。

　　7、如图所示，质量为10kg的物体A沿水平面以0.4m/s的速度做匀速直线运动，水平拉力F为5N，此过程中滑轮组机械效率为80%，物体A受到的摩擦力与重力之比为_______。（g=10N/kg）

　　8、在测定滑轮组的机械效率的实验中，被提起的是质量为400g的物体，外力对绳子自由端的实际拉力为1N，2s内绳子自由端移动距离是0.25m，重物升高5cm。

　　(1)在图中画出实验时对滑轮组的接线方法。

　　(2)向上拉弹簧测力计，应使钩码保持____________运动。　(3)根据测量数据来计算下问题：（g=10N/kg）

　　外力所做总功是_______J，滑轮组所做有用功_______J，滑轮组的机械效率是_____，拉力的功率是 ______W。

　　9、在探究滑轮组的机械效率与物重关系的实验中，用同一滑轮组装置做了三次实验，测量的有关数据如下表所示

　　（2）根据表中数据，在图中画出滑轮组的绕线方法。

　　（3）根据表中数据，可得出结论：对于同一个动滑轮，提起的物体_________越大，机械效率就越大。如果忽略滑轮组内的摩擦，你能证明一下这个结论吗？

　　10、在做"测滑轮组机械效率"的实验中，小强和同学们组装了如图所示的甲、乙两个滑轮组（每只滑轮重都相同，摩擦和绳重可以忽略）。

　　（1）对于甲图所示的滑轮组，小强认为如果没有刻度尺，只要测出钩码重G，然后竖直向上匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，从弹簧测力计上读出拉力值F，即可算出该滑轮组的机械效率η=___________.

　　（2）比较甲、乙两滑轮组的机械效率，可知η甲___________η乙（选填：＞、＜或＝）。

　　（3）实验后小强猜想，对于同一滑轮组（例如图乙），它的机械效率也可能不是固定的，于是他用实验进行了探究，并证明自己的猜想是正确的。你认为小强应采用的正确方法是什么？答：______________________.

　　11、在生产中，人们往往用的是由杠杆、滑轮等简单机械组合而成的复杂机械。在一次科技活动中，某校物理小组的同学们分别用一轻质杠杆（不计杆重）、一只滑轮和一些细绳构成了如图所示的组合机械，其中O为支点，

OA＝3OB，他们发现使用组合机械可以更省力，如果提升G＝90N的物体。在不计滑轮重、杆重和绳重及部件间的摩擦时，拉力F=___________N。你认为为了测量这个组合机械的机械效率需要测量的物理量有（用文字和字母表示）：_______________________。这个组合机械的机械效率为（用你选用的字母表示）η＝___________。

　　12、一位工人将质量为100kg的货物，沿着长3m，高1.5m的斜面，由底端推到顶端，求：

　　①如果斜面光滑，工人沿斜面方向的推力多大？

　　②如果斜面的机械效率为80%，这时工人沿斜面方向的推力又是多大？斜面对物体的摩擦力多大？

　　13、在图所示的滑轮组中，动滑轮的总重是100N（绳的自重和轮轴间摩擦均不计）。求：

　　（1）当提起400N的物体时，绳自由端拉力F至少应是多少?滑轮组的机械效率是多大？

　　（2）若绳子能承受的最大拉力是200N时， 滑轮组最大的机械效率是多大？

　　14、如图所示，一个边长为40cm的正方体A重600N，放在水平地面上，不计绳重和摩擦，求： 

　　（1）重物A对地面的压强是多大？

　　（2）要想使人站在地上利用滑轮组将重物A匀速提起来且所用的拉力最小，请在图上画出滑轮组上绳子的绕法。

　　（3）如果重物以0.2m/s的速度匀速上升，人对绳子的拉力F的功率为160W，则滑轮组的机械效率是多少？

　　（4）若用此滑轮组匀速提升另一物体B时，滑轮组的机械效率为80%时，则物体B所受的重力为多大？

　　15、某人在河岸上，借助岸边的大树，利用滑轮组通过拉绳使停泊在水中的船匀速靠岸。已知滑轮组是由一个定滑轮和两个动滑轮组成的(滑轮和拉绳自重不计)，船的总质量为7.92×103kg，船匀速移动时受到水的阻力是船重的0.01倍，船受到滑轮组的拉力与人拉绳子的力始终水平，如果人的拉力是220N，船靠岸的速度是0.3m/s。

（g取10N／kg）求：

　　(1)滑轮组的机械效率；

　　(2)人拉绳的功率。

　　16、如图所示，用滑轮组提升水中的物体A，若物体的质量为140kg，体积为60dm3，滑轮组的机械效率为80%，取g=10N/kg，不计绳重及轮与轴的摩擦，求

　　（1）物体A在水中被匀速提升时，拉力F是多大？

　　（2）如果动滑轮挂钩用钢丝绳与物体A相连，而连接滑轮组的绳子所能承受的最大拉力为350N，当物体露出水的体积多大时绳子会断？ 

　　17、如图所示，滑轮组的机械效率为50％，当重为G的物体没有放入水中时（如图甲），在绳端用60N的力F1可使物体匀速上升；当物体浸没在水中时（如图乙），在绳端用50N的力F2可使物体匀速上升。（g取10N／kg，忽略绳重和摩擦）求：

　　（1）在图乙所示时，物体受到的浮力。

　　（2）物体的密度。

分析与解

　　1、D，机械效率是有用功跟总功的比值，不是做功的多少。

　　2、C，根据推导公式，甲图中n1=3，乙图中n2=4，可知＞，因为相同的时间内物体 G1、G2提升相同的高度，则物体上升的速度相同，自由端的速度为物体上升速度的n倍，则自由端的速度v1　　3、AC，绳子上的拉力大小可以通过弹簧测力计的示数读出F=3.6N，右边的动滑轮被三段绳子向左拉动，所以A受到拉力为10.8N，因为A匀速运动，水平桌面对物体A的摩擦力等于拉力10.8N，不能看成跟重力相等；物体a以0.5m/s的速度运动，则绳子的自由端速度为1.5m/s，拉力f的功率P=Fv=5.4W，在1s内拉力f做功W=Fvt=5.4J。

　　4、1.5N，60%，18。关键在于得出动滑轮的重力:

　　5、240，12

　　6、80%，5，弹簧测力计的示数等于木块P受到的摩擦力，物体P移动的距离等于动滑轮上升的距离。

　　7、3:25，根据：，可知f=nFη。

　　8、

　　(1)根据“绳头移动距离是0.25m，重物升高5cm”，n=s/h=5。

　　(2)匀速直线运动，(3)0.25，0.2，80%。0.125

　　9、

　　（1）55.6%

　　（2）n=3　　　

　　（3）重力，　 G动相同，G物越大η 越大。

　　10、

　　（1），

　　（2）＞，因为G物相同，G动越大η 越小。

　　（3）保持滑轮组的组装方式不变，改变滑轮组下所挂钩码的个数多次实验，用弹簧测力计测出拉力，

　　　　 用计算出机械效率进行比较。

　　11、15，物体重力G，物体上升的距离h，F的大小，A点下降的距离L，。

　　12、①

　　　　②

　　　　　f=F’－F=612.5N－490N=122.5N。

　　13、

　　（1）滑轮组的n=5。因不计绳重和轮轴间的摩擦，有

　　　　　F＝（G物＋G动）/n＝（400N＋100N）/5＝100N

　　　　　此时滑轮组的机械效率：η＝W有/W总＝G物/（G物＋G动）＝400N/（400N＋100N）＝80%

　　（2）根据F /＝（G物/＋G动）/n ，G物/＝nF /－G动＝1000N－100N＝900N

　　　　　　 η/＝W有//W总/＝G物//（G物/＋G动）＝900N/（900N＋100N）＝90%。

　　14、

　　（1）正方体与地接触面积：S＝0.4m×0.4m＝0.16m2，压强：P＝F/S＝600N/0.16m2＝3750Pa。

　　（2）n=4段绳承重，绕绳正确。

　　（3）F=P/v=160/(4×0.20)=200N

　　　 　η＝W有用/W总＝Gh/Fs＝G/nF＝600N/(4×200N)=75% 

　　（4），200N=（600N+G动）/4

　　　　 G动=200N 

　　　 　η＇=，80%=，=800N

　　15、

　　(1)示意图：

　　　　阻力：f =0.01mg=0.01×7.92×103kg×10N／kg=792N

　　　　　　　=90%

　　(2)人拉绳的速度：v绳=4v船=4×0.3m/s=1.2m/s

　　　　P人=Fv绳=220N×1.2m/s=2W。

　　16、

　　（1）物体A在水中受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝600N

　　动滑轮上有四股绳子，提升时，绳子自由端移动距离是重物上升高度的4倍，即s=4h，因此在水中匀速提升时的机械效率

　　　　 ,＝250N。

　　（2）设动滑轮重为G0，由匀速上升的力的平衡条件有

　　　　 4F＝G0＋G－F浮

　　　　 得G0＝4F＋F浮－G＝200N

　　　　 当绳中拉力达最大值Fm=350N时，设物体部分露出水面后浮力变为F浮’，同理

　　　　 4Fm=G0+G- F浮’

　　　　 得F浮’＝ G0＋G－4Fm＝200N

　　　　 由于，根据F浮＝ρ水gV排

　　　　 所以露出水面的体积为＝40dm3。

　　17、

　　（1）由甲图：＝＝，G＝3F1＝3×60N×0.5＝90N

　　　 　　 　　 ＝＝＝＝50%，G动＝90N

　　　　 由乙图：F2＝（G动＋F’），F’＝3F2－G动＝3×50N－90N＝60N

　　　 　　 　　 F浮＝G－F’＝90N－60N＝30N，

　　（2）V排＝V＝＝＝3×10－3m3

　　　　 m＝=＝9kg

　　　 　＝＝＝3×103kg/m3。