2019届河北中考物理总复习第14讲简单机械检测含答案

第14讲 简单机械

第1课时 杠杆和滑轮

命题点1 杠杆分类(8年1考)

1．(2013·河北)如图所示的工具中属于费力杠杆的一组是

(C)

①核桃夹 ②船桨 ③手推车 ④碗夹 A ．①② B．②③ C ．②④ D．③④ 命题点2 探究杠杆的平衡条件(8年1考) 2．(2018·河北)探究杠杆的平衡条件．

(1)杠杆两端的螺母作用是__调节杠杆在水平位置平衡__．

(2)小明用如图甲所示装置，进行实验并收集了下表中的数据，分析数据可知，杠杆的平衡条件是__F 1l 1＝F 2l 2__．

(3)__2__N ．(一个钩码重0.5 N)

解：

(4)如图丙所示，小红实验时在一平衡杠杆的两端放上不同数量的相同硬币，杠杆仍在水平位置平衡．她用刻度尺测出l 1和l 2，则2l 1__＞__(填“＞”“＜”或“＝”)3l 2.

【拓展】探究了杠杆的平衡条件后，小红对天平上游码的质量进行了计算，她用刻度尺测出L 1和L 2(如图丁

所示)，则游码的质量为__5L 2

2L 1

__g.

命题点3 杠杆平衡条件及其应用(8年2考)

3．(2015·河北)如图所示，将边长为10 cm 的正方体合金块，用细绳挂在轻质杠杆的A 点处，在B 点施加力F 1＝30 N 时，杠杆在水平位置平衡，合金块对水平地面的压强恰好为0.撤去F 1，在B 点施加力F 2时，合金块对地

面的压强为1.2×103

Pa.(OB ＝3OA ，g 取10 N/kg)

(1)画出F 2的力臂． (2)求合金块的质量． (3)求F 2的大小． 解：(1)如图所示

(2)由杠杆的平衡条件：F 动l 动＝F 阻l 阻 则G ＝

F 1×l OB l OA ＝30 N×3OA

OA

＝90 N 根据G ＝mg ，所以m ＝G g ＝

90 N

10 N/kg

＝9 kg

(3)由于p ＝F S

，则F 支＝F 压＝pS ＝1.2×103

Pa×(0.1 m)2

＝12 N 由于F 2与OB 的夹角为30°，所以F 2的力臂l 2＝1

2OB ，

则(G －F 支)×l OA ＝F 2×l 2

F 2＝

（G －F 支）×l OA l 2 ＝2×（90 N －12 N ）×OA

3×OA

＝52 N

4．(2014·河北)小明做俯卧撑时(如图所示)，可将其视为一个杠杆，重心在O 点．他将身体撑起时，地面对

两脚尖的支持力为250 N ，两脚尖与地面的接触面积为60 cm 2，双手与地面的接触面积为300 cm 2

.

(1)画出以B 点为支点时重力的力臂l .

(2)如果小明的两脚尖对地面的压强与双手对地面的压强之比为5∶2，地面对双手的支持力为多少？ (3)小明在1 min 内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离都为0.36 m ，则他1 min 内克服重力所做的功为多少？

解：(1)

(2)由于p ＝F S ，

p 脚尖p 手＝5

2

则F 手＝2F 脚尖×S 手5S 脚尖＝2×250 N×300×10－4

m

2

5×60×10－4 m 2

＝500 N (3)由杠杆的平衡条件：F 1l 1＝F 2l 2 以B 为支点时：F 脚尖×AB ＝Gl ……① 以A 为支点时：F 手×AB ＝G (AB －l )……②

将F 脚尖＝250 N 、F 手＝500 N 、AB ＝1.5 m 代入①②式，解得：G ＝750 N ，l ＝0.5 m

构建数学模型如图所示，

利用相似三角形得h Δh ＝AB

AB －l ，当肩部上升的距离为h ＝0.36 m 时，重心上升的距离为Δh

则：Δh ＝

h （AB －l ）AB ＝0.36 m×（1.5 m －0.5 m ）

1.5 m

＝0.24 m 1 min 内克服重力所做的功：

W ＝nG Δh ＝30×750 N×0.24 m＝5 400 J

重难点1 杠杆的动态平衡问题

(2018·临沂)图(a)所示的杠杆是水平平衡的．如果在支点两侧的物体下方分别加挂一个等重的物

体，如图(b)所示，则杠杆

(A)

A ．右端下沉

B ．左端下沉

C ．要保持平衡应将左端的物体向右移动

D ．要保持平衡应在右端再加挂一个物体

【变式训练1】 如图所示，刻度均匀的杠杆处于水平平衡状态，每个钩码质量均相等．若将两边的钩码分别向靠近支点的方向移动相同的距离后，杠杆将(C)

A.仍然平衡

B.右端下降

C.左端下降

D.无法判断

重难点2 杠杆的最小力问题

(2018·眉山)如图所示，轻质杠杆OA 能绕O 点转动，请在杠杆中的A 端画出使轻质杠杆保持平衡的

最小的力F 的示意图(要求保留作图痕迹)．

解：

【变式训练2】 如图所示，画出使杠杆AB 在如图位置静止时所用最小力F 的作用点和方向．

解：

实验突破 探究杠杆的平衡条件

(2018·枣庄)如图所示是小李和小王利用刻度均匀的轻质杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置．

(1)实验前没挂钩码时，杠杆静止的位置如图甲所示，此时应将螺母向__右__调节，使杠杆在水平位置平衡．

(2)杠杆平衡后，小李在左右两侧分别挂上钩码，如图乙所示，杠杆的__左__端会下沉，要使杠杆重新在水平位置平衡，在不改变钩码悬挂点的位置和较少钩码的前提下，只需将__左侧的钩码去掉一个__即可．

(3)小李和小王又分别设计了两种实验方案，小李的方案如图丙所示，小王的方案如图丁所示．你认为__小李__的实验方案更好，请说明你的理由__弹簧测力计在图丙的力与力臂垂直，力臂在杠杆上便于测量__．

(4)实验中小王发现：如果在杠杆的O点用弹簧测力计施加一个向上的力，这个力在探究实验时是否影响到杠

杆的平衡？请说明理由__这个作用在杠杆O点的力的力臂等于零，不影响杠杆的平衡__．

(5)如图戊所示，若不在D点挂钩码，改用弹簧测力计在D点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置平衡，当测力

计从a位置转到b位置时，其示数大小将__变大__．

戊己

(6)小明组在实验中，发现用如图己装置的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡(杠杆上每格等距)，但老师建议同学们不宜采用这种方式，主要是因为__C__(填字母)．

A．一个人无法独立操作

B．力臂与杠杆不重合

C．力和力臂数目过多，不易得出结论

D．杠杆受力不平衡

1．(2018·烟台)如图所示的杠杆，属于费力杠杆的是(C)

2．(2017·济宁)如图是一个杠杆式简易起吊机，它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向，杠杆OBA可绕O点转动，重物通过绳子对杠杆的拉力为阻力．图中能够正确表示动力臂的是(B)

A．l1 B．l2 C．l3 D．l4

3．如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械自重和摩擦)，其中所需动力最小的是(D)

4．(2018·邯郸一模)如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图．下列说法中正确的是(C)

A．刀刃很薄可以增大压力

B．铡刀实质上是一种费力杠杆

C．甘蔗放在a点比b点更易被切断

D．手沿F1方向用力比沿F2方向更省力

5．(2018·潍坊)如图所示，杠杆处于平衡状态．如果杠杆两侧的钩码各减少一个，杠杆将(B)

A．左端下降 B．右端下降 C．仍然平衡 D．无法判断

6．(2018·连云港)如图所示，O为杠杆的支点，杠杆右端挂有重为G的物体，杠杆在力F1的作用下在水平位置平衡．如果用力F2代替力F1使杠杆仍在水平位置保持平衡，下列关系中正确的是(B)

A．F1＜F2 B．F1＞F2 C．F2＜G D．F1＝G

7．(2018·乌鲁木齐)如图所示，每个滑轮的重力相等，不计绳重和摩擦力，G1＝60 N，G2＝38 N，甲、乙两种情况下绳子在相等拉力F作用下静止．则每个动滑轮的重力为(B)

A．3 N B．6 N C．11 N D．22 N

8．(2017·聊城)如图所示，在“探究杠杆的平衡条件”实验中，已知杠杆上每个小格长度为2 cm，当弹簧测力计在A点斜向上拉(与水平方向成30°角)杠杆，使杠杆在水平位置平衡时．下列说法正确的是(D)

A．动力臂为0.08 m

B．此时为省力杠杆

C．弹簧测力计的示数为4 N

D．钩码总重为2 N

9．在生活和生产实践中，很多地方用到了简单机械，比如汽车方向盘实际上是一个__轮轴__，盘山公路实际上是一个__斜面__．(填“杠杆”“滑轮”“轮轴”或“斜面”)

10．(2018·天津)利用图甲中的撬棒撬石块时，撬棒相当于__省力__(填“省力”或“费力”)杠杆：利用图乙中的滑轮组匀速提升900 N的重物时，若忽略滑轮自重、绳重及摩擦，人对绳的最小拉力为__300__N.

11．(2018·河南)高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触．如图为输电线的牵引装置．钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣质量为25 kg，不计滑轮和钢绳自重和摩擦，输电线A端受到的拉力大小为__10__000__N．若某段时间内坠砣串下降了30 cm，则输电线A端向左移动了__15__cm.(g取10 N/kg，不考虑钢绳的热胀冷缩)

12．(2017·曲靖)如图所示，小轿车的方向盘相当于一个轮轴，若F 1＝20 N ，盘的半径为20 cm ，轴的直径为4 cm ，不计摩擦阻力，则F 2＝__200__N ．门锁的把手相当于一个__省力__(填“省力”或“费力”)轮轴．

13．(2018·广安)如图，AB 是能绕B 点转动的轻质杠杆，在中点C 处用绳子悬挂重为100 N 的物体(不计绳重)在A 端施加竖直向上的拉力使杠杆在水平位置平衡，则拉力F ＝__50__N ．若保持拉力方向始终垂直于杠杆，将A 端缓慢向上提升一小段距离，在提升的过程中，拉力F 将__减小__(填“增大”“减小”或“不变”)．

14．(2018·唐山古冶区模拟)在探究杠杆平衡条件的实验中：

(1)小明把杠杆支在支架上，若杠杆左端下沉，可调节左端的平衡螺母向__右__端移动，使杠杆在水平位置平衡．

(2)如图甲所示，在杠杆右侧B 处挂两个相同的钩码，要使杠杆仍在水平位置平衡，应在杠杆左侧A 处挂__3__个相同的钩码．

(3)如图乙所示，用弹簧测力计在C 处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，杠杆仍然在水平位置平衡，弹簧测力计的示数__变大__(填“变大”“不变”或“变小”)，原因是__弹簧测力计拉力的力臂变小__． (4)探究过程中，如图丙在杠杆左端某一固定位置挂一个重力G ＝2.5 N 的物体，在杠杆右端不同位置处施加

不同的竖直向下的力F ，保证杠杆处于平衡状态．根据多次测量的F 、L 数据，画出F 和1

L

的图线如图丁，由图丁

可得出杠杆平衡的条件是F 与L 成__反比__，根据杠杆平衡条件，可求出重力G 的力臂是__0.2__m.

15．(2018·荆州)如图所示，一根足够长的轻质杠杆水平支在支架上，OA＝20 cm，G1是边长为5 cm的正方体，G2重为20 N．当OB＝10 cm时，绳子的拉力为__10__N，此时G1对地面的压强为2×104 Pa.现用一水平拉力使G2以5 cm/s的速度向右匀速直线运动，经过__10__s后，可使G1对地面的压力恰好为零．

16．(2018·威海)如图为吊装工具示意图，物体M为重5 000 N的配重，杠杆AB的支点为O，OA∶OB＝

1∶2，每个滑轮重100 N．当重为700 N的工人用300 N的力竖直向下匀速拉动绳子时，工人对地面的压力为

__400__N，物体M对地面的压力为__4__500__N．(杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计)

17．(RJ教材8下P80T2变式)(2018·宜昌)如图甲所示，钢丝钳可以看成是两个杠杆的组合，图乙是其中的一个杠杆．用钢丝钳剪铁丝时，将铁丝放在A处还是B处更省力呢？请在图乙中你认为更省力的位置处画出阻力F2的示意图和动力F1的力臂．

解：

18．(RJ教材8下P84T4变式)如图所示，滑轮组用80 N的力提起了重300 N的物体(不计摩擦)，请你画出该滑轮组的绕绳方法．

解：

第2课时机械效率

命题点1影响滑轮组机械效率的因素(8年1考)

1．(2015·河北)用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳自由端用大小分别为F1和F2的拉力，将相同的物体匀速提升相同的高度．若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是(ABD)

A ．F 1大于F 2

B ．F 1和F 2做的功一定相等

C ．甲、乙的机械效率不相等

D ．绳子自由端移动的距离不相等，物体运动的时间可能相等 命题点2 测量滑轮组的机械效率(8年1考)

2．(2011·河北)下表是小明测一滑轮组机械效率时收集的有关数据.

(1) 解：

(2)将表格中的数据补充完整．

(3)用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，提升的物重增加时，除克服动滑轮重所做的额外功外，其他额外功将__变大__(填“变大”“变小”或“不变”)．进一步分析可知，在动滑轮和绳重一定的情况下，该滑轮组的机械效率与__物重__和__摩擦力__有关．

(4)若第一次实验中，钩码上升0.1 m 所用的时间为1.5 s ，则动力的功率为__0.14__W. 命题点3 机械效率相关计算(8年5考)

3．(多选)(2017·河北)用五个相同质量的滑轮和绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳子自由端分别用力将重力为G 的物体匀速提升，乙滑轮组的效率为η乙，不计摩擦、绳和木板的重，下列说法正确的是(BCD)

A ．两个滑轮组的机械效率可能相等

B ．F 1一定大于F 2

C ．每个滑轮重为（1－η乙）G

2η乙

D ．甲、乙将重物提升相同的高度，F 1与F 2的功率可能相等

4．(2018·河北)一台起重机在10 s 内将重为3 600 N 的货物匀速提高了4 m ，起重机做的有用功是

__1.44×104

__J__．若起重机做的额外功是9 600 J ，则机械效率是__60%__，起重机的总功率是__2__400__W. 5．(2016·河北)如图所示是某建筑工地用电动机、定滑轮和斜面组成的装置，将重为1 600 N 的建材从斜面底端匀速拉到顶端．已知斜面倾角为30°，斜面高为4.5 m ，建材移动的速度为0.4 m/s ，电动机的输出功率为400 W ，斜面的效率与整个装置的效率之比η1∶η2＝10∶9.(忽略定滑轮处摩擦及绳重)求：

(1)对建材做的有用功． (2)斜面的效率． (3)电动机消耗的电能．

解：(1)W 有用＝Gh ＝1 600 N×4.5 m＝7 200 J (2)∵P ＝W t W ＝Fs v ＝s t

∴拉力：F ＝P v ＝

400 W

0.4 m/s

＝1 000 N

斜面的机械效率： η1＝

W 有用W 总＝W 有用Fs ＝7 200 J

1 000 N×2×4.5 m

＝80% (3)装置的效率：η2＝910η1＝9

10×80%＝72%

电动机消耗的电能：W ＝W 有用η2

＝

7 200 J

0.72

＝1×104

J

6．(2013·河北)如图所示，重为1 140 N 的物体，它与水平地面的接触面积为1.5×103 cm 2

.工人师傅用600 N 的力匀速提升物体，物体的速度为0.2 m/s.(不计摩擦及绳重)求：

(1)工人师傅拉绳的功率． (2)滑轮组的机械效率．

(3)体重为450 N 的小明用此滑轮组提升物体，但物体没有被拉动，物体对地面的最小压强为多大． 解：(1)拉力的功率：P 拉＝W 总t ＝Fs

t

＝Fv 绳＝600 N×2×0.2 m/s＝240 W (2)滑轮组的机械效率： η＝

W 有用W 总＝Gh Fs 绳＝G F ×2＝1 140 N

600 N×2

＝95% (3)由于忽略摩擦及绳重，2F ＝G ＋G 动

动滑轮重：G 动＝2F －G ＝2×600 N－1 140 N ＝60 N

绳端最大拉力等于人的重力，则物体对滑轮组的拉力：F 拉′＝2G 人－G 动…①滑轮组提升物体的拉力：F 拉′＝G －F 支…②

则物体受到的支持力：F 支＝G ＋G 动－2G 人＝1 140 N ＋60 N －2×450 N＝300 N 所以物体对地面的最小压强：

p ＝F 压S ＝F 支S ＝300 N 0.15 m

2＝2.0×103 Pa

7．(2012·河北)如图所示，重为16 N 的物体A 在拉力F 的作用下，5 s 内匀速运动了0.5 m ．拉力F 做的功随时间变化的图象如图乙所示．已知动滑轮重0.5 N ，物体A 在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力f 为物重G 的0.25倍．求：

(1)拉力F 的功率． (2)拉力F 大小．

(3)克服绳重及摩擦所做的额外功占总功的比例．

解：(1)由图乙可知，5 s 内拉力F 做的功为2.5 J

拉力的功率：P ＝W t ＝2.5 J

5 s

＝0.5 W

(2)由图甲可知，绳子末端移动的距离为物体移动距离的2倍． 绳子末端的速度：v 绳＝2v 物＝2×s 物t ＝2×0.5 m 5 s

＝0.2 m/s 由于物体匀速运动，则P ＝Fv 所以拉力：F ＝

P v 绳＝0.5 W

0.2 m/s

＝2.5 N (3)克服绳重及摩擦所做的额外功：

W 额外＝W 总－W 有用－W 动

由于物体A 做匀速运动，拉力F ′与其受到的摩擦力f 大小相等，即F ′＝f ＝0.25G ＝0.25×16 N＝4 N 则克服绳重及摩擦所做的额外功占总功的比例：

W 额外W 总＝W 总－W 有用－W 动W 总＝Fs 绳－F ′s 物－G 动s 物Fs 绳＝2.5 N×2×0.5 m－4 N×0.5 m－0.5 N×0.5 m 2.5 N×2×0.5 m ＝1

10

重难点 有关机械效率的计算

(2018·咸宁)如图所示，用滑轮组在4 s 内将重为160 N 的物体匀速提升2 m ，若动滑轮重20 N ，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重．则在此过程中，下列说法正确的是(B)

A ．绳子自由端向上移动了4 m

B ．拉力F 的功率为90 W

C ．拉力F 为90 N

D ．滑轮组的机械效率为80%

【变式训练1】 (多选)(2018·滨州)如图所示，重400 N 的物体在30 N 的水平拉力F 的作用下，以0.1 m/s 的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10 s ，滑轮组的机械效率为80%，则在此过程中，下列说法正确的是(ACD)

A ．绳子自由端移动的距离为3 m

B ．有用功为400 J

C．拉力F的功率为9 W

D．物体与地面间的滑动摩擦力为72 N

【变式训练2】(2018·德阳)如图所示，沿斜面把一个质量为12 kg的物体匀速拉到最高处，沿斜面向上的拉力是F＝100 N，斜面长2 m、高1 m，则其机械效率是__60__%，物体所受摩擦力是__40__N．(g取10 N/kg)

【变式训练3】如图所示，在测定杠杆机械效率的实验中，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆OB 下面的物块缓慢上升至虚线位置，测力计的示数F为__2.5__N，测力计上升的高度s为0.2 m．物块重G为1.5 N，物块上升的高度h为0.3 m，则杠杆的机械效率为__90__%.

实验突破测量滑轮组的机械效率

某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示．

甲乙丙丁

(1)__匀速__

(2)通过表中数据可分析出第2次实验是用__乙__(填“甲”或“乙”)图所示装置做的实验．

(3)通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大)，滑轮组的机械效率__越低__(填“越高”“不变”或“越低”)．

(4)小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次实验，表中第3次实验中空缺的数据应为：绳端移动距离s＝__0.3__m，机械效率η＝__83.3%__．

(5)比较第1次实验和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮组，__增大提升的物重，可以提高滑轮组的机械效率__．

(6)有的同学认为：机械越省力，它的机械效率越高．分析表中数据，你认为这句话是__错误__(填“正确”或“错误”)的．

(7)只要滑轮组结构一定，知道绕动滑轮的有n段细绳，测滑轮组机械效率的实验器材就可以不需要__刻度尺

__(填一种测量工具名称)，且机械效率的表达式通式为η＝__G

nF

__(用本题中有关字母表示)．

(8)如采用图丙装置，改变动滑轮重G动，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图丁的图象，分析图象中的A点可知，被提升物体所受的重力为__3__N．(忽略绳重和摩擦)

(9)关于影响滑轮组机械效率的因素，该小组同学讨论后得到以下认识，你认为正确的有__AE__(填序号，可能不止一项正确)．

A．在相同情况下，摩擦越大，机械效率越小

B．在相同情况下，摩擦越大，机械效率越大

C．忽略摩擦，定滑轮质量相同，则机械效率相同

D．忽略摩擦，动滑轮质量相同，则机械效率相同

E．忽略摩擦，动滑轮质量相同，所吊重物质量越大，则机械效率越大

F．忽略摩擦，动滑轮质量相同，所吊重物质量越大，则机械效率越小

1．(2018·东营)对物理概念的理解是学好物理的关键．关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是(C) A．通过改进机械的性能可以使机械效率达到100%

B．做功多的机械，功率一定大

C．功率大的机械，做功一定快

D．做功快的机械，机械效率一定高

2．(2017·东营)如图所示，物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦．若每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是(B)

甲 乙

A ．甲更省力，甲机械效率大

B ．乙更省力，机械效率一样大

C ．乙更省力，乙机械效率大

D ．甲更省力，机械效率一样大

3．(2018·重庆)部分农户在新建住房时，常利用如图所示的简易滑轮提升建材．在一次提升建材的过程中，建筑工人用400 N 的拉力，将重600 N 的建材在10 s 内匀速提高3 m ．则下列判断正确的是(C)

A ．滑轮所做的有用功为1 200 J

B ．滑轮受到的重力为100 N

C ．该滑轮的机械效率η＝75%

D ．绳子自由端移动的速度大小为0.3 m/s

4．(2018·乐山)图甲中用力F 1水平拉着重为G 的物体在水平路面上匀速移动s 的距离．图乙中用动滑轮拉着它也在同一路面上匀速移动s 的距离，水平拉力为F 2.使用动滑轮的过程中(D)

A ．总功为W 总＝F 2s

B ．有用功为W 有＝Gs

C ．机械效率为η＝

Gs 2F 2s

D ．额外功为W 额＝2F 2 s －F 1s

5．(2017·随州)同一物体(质量为m )先用滑轮组(如图甲)匀速提升，后沿斜面(如图乙)匀速提升，两次提升

高度均为h ，两次拉力大小均为3

4

mg ，斜面长AB ＝2h ，则这两次提升物体的机械效率比较(C)

甲乙

A．η甲＞η乙 B．η甲＜η乙

C．η甲＝η乙 D．条件不足无法比较

6．(2017·重庆B卷)工人师傅利用如图所示的两种方式，将重均为300 N的货物从图示位置向上缓慢提升一段距离．F1、F2始终沿竖直方向；图甲中OB＝2OA，图乙中动滑轮重为60 N，重物上升速度为0.01 m/s.不计杠杆

重、绳重和摩擦，则下列说法正确的是(C)

A．甲、乙两种方式都省一半的力

B．甲方式F1由150 N逐渐变大

C．乙方式机械效率约为83.3%

D．乙方式F2的功率为3 W

7．(2017·达州)用如图所示滑轮组拉着重为30 N的物体A匀速前进0.2 m，则绳子自由端移动的距离为

__0.6__m；若物体A与地面的摩擦力为9 N，则拉力所做的有用功是__1.8__J；若实际拉力F＝4 N，则该滑轮组

的机械效率为__75%__．

8．如图所示，小明在3 s内将一个重100 N的物体从斜面底部向上匀速拉到斜面的顶端，沿斜面的拉力F为75 N，物体沿斜面移动的距离s为5 m，上升的高度h为3 m，则人对物体做的有用功是__300__J__，拉力做功的

功率是__125__W__；斜面的机械效率为__80%__．

9．(2018·临沂)小明用如图所示的动滑轮提起140 N的水桶，动滑轮重20 N(不计绳重和摩擦)，小明拉绳子的动力为__80__N；如果向水桶内再加入40 N的水，提起时动滑轮的机械效率__变大__(填“变大”“变小”或

“不变”)．

10．小代用如图所示的滑轮组将重为640 N 的物体匀速提升了2 m ，用时40 s ，此过程中滑轮组机械效率为80%，不考虑绳重及摩擦，则绳端的拉力是__400__N ，拉力的功率是

__40__W.

11．(2018·石家庄路北区三模)在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了三次实验(如图所示)，实验数据记录如下表．

(1)__88.9%__((2)第3次实验中，弹簧测力计的示数漏填，由图丙可知弹簧测力计示数为__2.4__N.

(3)分析数据可得结论：同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越__高__(填“高”或“低”)． (4)根据实验结论推测，使用该滑轮组再次将重8 N 的物体匀速提升10 cm ，此时滑轮组的机械效率可能为__C__(只填字母)．

A ．71.6% B. 82.4% C ．92.1%

(5)根据表中的数据分析可知，随着物重的增大，额外功__变大__(填“变大”“变小”或“不变”)．原因是__克服摩擦做功更多__．

12．(2018·呼和浩特)如图所示，用甲、乙两种滑轮组，分别匀速竖直向上提升同一重物，从相同位置开始提升至同一高度处，求：

(1)若不计绳重、滑轮重及摩擦，两次拉力F 1和F 2之比；

(2)若不计绳重及摩擦，重物质量为400 g ，动滑轮质量为100 g ，匀速拉动过程中甲、乙两装置的机械效率．

解：(1)由图知，甲图中，n 1＝2；乙图中，n 2＝3， 若不计绳重、滑轮重及摩擦，则拉力F ＝1

n

G ，

两次拉力F 1和F 2之比：F 1F 2＝1

n 1G

1n 2

G ＝n 2n 1＝3

2

(2)重物的重力：G ＝mg ＝0.4 kg×10 N/kg＝4 N 动滑轮的重力：G 轮＝m 轮g ＝0.1 kg×10 N/kg＝1 N 不计绳重及摩擦时，滑轮组的机械效率 η＝

W 有W 总＝Gh （G ＋G 轮）h ＝G G ＋G 轮

由于两装置中物重和动滑轮重均相同，所以甲、乙两装置的机械效率相等：η＝W 有W 总＝Gh （G ＋G 轮）h ＝G G ＋G 轮

＝4 N

4 N ＋1 N

＝

80%

13．如图所示，用一个重为18 N 的动滑轮来提升物体，在实际工作中匀速竖直向上的拉力为30 N ，则动滑轮的机械效率

(D)

A ．一定等于30%

B ．一定等于70%

C ．可能大于70%

D ．一定小于70%

14．(2018·枣庄)如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用F A 、F B 匀速提升重力为G A 、G B 的A 、B 两物体，不计绳重和摩擦．若G A ＞G B ，则η甲__＞__η乙；若F A ＝F B ，则G A __＜__G B .(填“＞”“＜”或“＝”)

15．(2018·石家庄裕华区二模)如图所示，救援车辆A 通过滑轮组对坠入深沟的汽车B 进行救援，已知A 车在向右匀速行驶过程中，发动机功率为33 kW ，受到地面阻力为A 车重的0.1倍．已知A 车质量为2 t ，B 车质量为2.6 t ，提升过程中，B 车匀速上升速度为1 m/s ，忽略滑轮组的绳重和摩擦．求：

(1)救援车A 在行驶中的发动机牵引力多大？

(2)在匀速提升B 车时，滑轮组的机械效率多大？(结果保留一位小数)

(3)当A 车牵引力为6×103

N 时，B 车对地面的压强多大？(已知B 车4个车轮，每个车轮与地面的接触面积

为250 cm 2

)．

解：(1)A 车速度：v A ＝3v ＝3×1 m/s＝3 m/s 由P ＝ W t ＝Fs t

＝Fv 得，

F 牵＝P v A ＝3.3×104 W 3 m/s

＝1.1×104

N

(2)A 车对绳的拉力：F 拉＝F 牵－f ＝1.1×104

N －0.1×2×104

N ＝9×103

N

η＝G B nF ＝2.6×104 N 3×9×103 N

＝96.3%

(3)因为F 拉＝(G B ＋G 动)/3，故G 动＝3F 拉－G B ＝3×9×103

N －2.6×104

N ＝1×103

N

当A 车牵引力为6×103

N 时，绳端拉力为F ＝F ′牵－f ＝6×103

N －0.1×2×104

N ＝4×103

N 提升汽车B 的力为：F 提＝3F －G 动＝3×4×103

N －1×103

N ＝1.1×104

N

汽车B 对地面的压力为：F 压＝F 支＝G B －F 提＝2.6×104

N －1.1×104

N ＝1.5×104

N

故汽车B 对地面的压强为：p ＝F 压4S ＝ 1.5×104

N 4×2.5×10－2 m

2＝1.5×105

Pa