(物理)初中物理简单机械专项小结及答案
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(物理)初中物理简单机械专项小结及答案一、选择题1.如图所示,有一质量不计的长木板,左端可绕O点转动,在它的右端放一重为G的物块,并用一竖直向上的力F拉着。
当物块向左匀速运动时,木板始终在水平位置保持静止,在此过程中,拉力F()A.变小B.变大C.不变D.先变大后变小【答案】A【解析】【详解】把长木板看作杠杆,此杠杆在水平位置平衡,根据杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂可知,当动力臂不变,阻力大小不变,物块向左匀速滑动时,阻力臂在减小,可得动力随之减小,答案选A。
2.如图所示,一长为L的直杆可绕O点转动,杆下挂一所受重力为G的物块,刚开始直杆与竖直方向夹角为60º.为了安全下降物块,用一个始终水平向右且作用于直杆中点的拉力F,使直杆缓慢地转动到竖直位置(可以认为杠杆每一瞬间都处于平衡状态),则下列说法正确的A.拉力F的大小保持不变B.拉力F和物块重力G是一对平衡力C.这个过程中物块重力所做的功为12GL D.这个过程中直杆一直都是费力杠杆【答案】C【解析】【详解】A.由图知,杠杆由与竖直方向成60°角逐渐转到竖直位置时,由于拉力始终水平,所以其力臂逐渐变大;物体对杠杆拉力为阻力,转动过程中阻力臂逐渐变小;由杠杆平衡条件可知拉力F 逐渐变小,故A 错误;B .拉力F 和物块重力大小不等、不一条直线上,不作用在一个物体上,所以不是一对平衡力,故B 错误;C .杠杆由与竖直方向成60°角时,杠杆右端高度12h L =,转到竖直位置时杠杆下端高度降到L 处,所以物体下降高度1122h L L L =-=V ,所以物体重力做功 12W G h GL ==V ,故C 正确;D .当杠杆转到竖直位置时,阻力臂为0,杠杆为省力杠杆,故D 错误。
3.如图所示,用下列装置提升同一重物,若不计滑轮自重及摩擦,则最省力的是A .B .C .D .【答案】C 【解析】 【详解】A .此图是动滑轮,由动滑轮及其工作特点可知,省一半的力,即F =12G ; B .此图是定滑轮,由定滑轮及其工作特点可知,不省力,即F =G ; C .此图是滑轮组,绕在动滑轮上的绳子由3股,则F =13G ; D .此图是滑轮组,绕在动滑轮上的绳子由2股,则F =12G . 由以上可知:在滑轮重及摩擦不计的情况下最省力的是C ,C 符合题意.4.下列简单机械中既可以省力,同时又可以改变力的方向的是A.定滑轮B.动滑轮C.斜面D.滑轮组【答案】D【解析】【分析】不同机械的优缺点都不一样:动滑轮省力,但不能改变力的方向;定滑轮可以改变方向,但不能省力;斜面只能改变力的大小;滑轮组既可以改变力的大小也可以改变力的方向.【详解】A、定滑轮只能改变力的方向,不能省力,不符合题意;B、动滑轮可以省力,但不能改变力的方向,不符合题意;C、斜面可以省力,不能改变力的方向,不符合题意;D、滑轮组既可以省力,也可以改变力的方向,符合题意;故选D.5.如图所示,用滑轮组在4s内将重为140N的物体匀速提升2m,若动滑轮重10N,石计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。
初中物理简单机械例题及详细解析【典型例题】 类型一、杠杆 1、在探究杠杆平衡条件的实验中,如果杠杆右侧高左侧低,则可将左侧的平衡螺母向 调节,使其在水平位置平衡。
如图所示,在支点左侧20cm 刻度处挂3个重均为0.5N 的钩码,在支点右侧15cm 刻度处用弹簧测力计拉杠杆,使其水平平衡。
要使弹簧测力计示数最小,弹簧测力计的拉力应沿 方向,此时读数为 N 。
【思路点拨】(1)实验前杠杆右侧高左侧低,原因是右侧的力和力臂乘积小于左侧的力和力臂乘积,根据杠杆的平衡条件可知,可将左侧的平衡螺母向右调节,减小左侧的力和力臂乘积,使杠杆在水平位置平衡;(2)当把支点到作用点的连线作为动力臂(施力方向与连线垂直)时,动力臂最长、最省力(弹簧测力计示数最小);(3)知道阻力、阻力臂和动力臂,利用杠杆的平衡条件求动力。
【答案】右;竖直(或竖直向下); 2【解析】杠杆在调节过程中右侧高,左侧低,可将左侧的平衡螺母向右调;在阻力和阻力臂及动力作用点一定的条件下,力的作用方向与杠杆垂直时,力臂最大,所用力最小,根据杠杆平衡条件可得F=2N 。
【总结升华】本题考查探究杠杆平衡条件的实验,要求学生平时重视实验能力的培养,重视自己动手实验,要学会利用杠杆平衡条件解决简单的实际问题。
举一反三:【变式】(2015•南宁)如图所示,在使用相同的钩码进行“探究杠杆的平衡条件”的实验中,要使调好的杠杆重新在水平位置平衡,应在A 处悬挂钩码的个数是( ) A .1个 B .2个 C .3个 D .6个【答案】B类型二、滑轮2、如图所示,用水平方向的力F 拉绳子的一端P ,使物体A 以2m/s 的速度向左匀速运动,303020201010此时弹簧测力计的示数为8N。
不计滑轮、绳、弹簧的测力计的重力及绳与滑轮间的摩擦,则物体A与水平面的摩擦力及2秒内P端移动的距离分别为()A.8N,4m B.8N,8m C.16N,4m D.16N,8m【思路点拨】要解决此题需要搞清此滑轮的种类,是动滑轮。
1.一辆质量是3.5×103kg的汽车不慎陷入泥泞地面,汽车司机组织人们用如图的滑轮组将汽车拖出.已知整个过程中,水平拉力F是1×103N,汽车沿水平方向匀速移动了2m,滑轮组的机械效率为90%.求:(1)拉力F做的总功.(2)有用功为多大?(3)汽车受到的阻力大小2.一辆重2×104 N的四轮卡车,开进了一段泥泞的道路,不能继续行驶,司机找来一小型拖拉机绳子、动滑轮,采用如图所示装置,拖拉机在绳端用 3 750 N的水平拉力,将汽车以0.2 m/s的速度水平匀速拉出泥泞路段,用时10 s.若每一个车轮与地面接触面积为0.05 m2.(1)求汽车对路面的压强;(2)求拉力F做的功和功率;(3)若动滑轮的机械效率为80%,求汽车所受的阻力.3.在荆州火车站附近的荆州中学新校区的建设工地上,工人把重1200N的物体沿着长L=5m、高h=1m的斜面从底部匀速拉上斜面的顶端,沿斜面所用的拉力为300N(不计空气阻力)。
求:(1)将物体从斜面底部匀速拉到斜面顶端的过程中,拉力做了多少功?(2)工人使用斜面做功的机械效率是多少?(3)物体和斜面之间的摩擦力是多大?4.工人用图所示的滑轮组运送建材上楼,每次运送量不定,滑轮组的机械效率随建材重量变化的图象如图乙,机械中摩擦力及绳重忽略不计,g=10N/kg .(1)从图乙中看出,建材重400N 时,滑轮组的机械效率为50%,则动滑轮重为多少?(2)若某次运送建材的质量为50kg ,则建材的重力是多少?(3)若工人在1min 内将建材匀速竖直向上提升了12m ,作用在钢绳上的拉力为300N ,求拉力的功率;(4)当滑轮组的机械效率为60%时,运送建材的重力是多大?(1)机械中摩擦力及绳重忽略不计,5.如图是汽车起重机从某深坑中起吊重物的示意图,A 是动滑轮,B 是定滑轮,C 是卷扬机,D 是油缸,E 是柱塞。
作用在动滑轮上共三股钢丝绳,在卷扬机带动下每股钢丝绳上的拉力均为8500N ,被吊起的重物质量为2t 。
第14讲简单机械杠杆五要素和平衡条件定义一根硬棒,在力的作用下绕着______转动的硬棒叫做杠杆五要素支点如图所示,杠杆绕着_____,用字母____表示动力如图所示,使杠杆______的力,用字母____表示阻力如图所示,_____杠杆转动的力,用字母____来表示动力臂如图所示,从支点到_______的_____,用字母l1表示阻力臂如图所示,从支点到_______的_____,用字母l2表示探究杠杆平衡条件探究过程实验前调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,目的是消除杠杆自身重力对实验的影响,实验中使杠杆在水平位置平衡,目的是方便从杠杆上直接读出力臂结论动力×动力臂=阻力×阻力臂F1l1 = F2l2说明为了消除实验中错误的结论:动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离,可用弹簧测力计代替一侧钩码斜拉杠杆3)最后从支点向力的作用线引垂线.2.杠杆的分类力臂关系力的关系距离关系实例省力杠杆L1 ___ l2 F1 ____F2 省力,____ 距离羊角锤、起子、撬棒等费力杠杆L1 ____l2 F1______ F2 _____,省距离钓鱼竿、起重机的吊臂、镊子等等臂杠杆L1 ____l2 F1 ____F2 不省力,不费力天平、定滑轮等滑轮比较分类定滑轮动滑轮滑轮组示意图定义中间的轴________的滑轮和重物一起_______的滑轮定滑轮、动滑轮组合成滑轮组实质_______杠杆动力臂为阻力臂倍的杠杆特点不能__________但是能改变_________能省_________的力,但不能改变________在不考虑绳子重及滑轮重和摩擦力的情况下,F=__________.距离的关系___________ ____________ ______________【提示】判断滑轮组绳子段数n的方法:可以在定滑轮与动滑轮之间画一条虚线,数一下与动滑轮相连的绳子的段数是几段,则n就是几.如图甲、乙所示.斜面与轮轴斜面轮轴示意图定义一个与水平面成一定夹角的倾斜平面由____和_____组成,能绕共同轴线转动的 _________叫做轮轴;半径较大的是轮,半径较小的是轴特点省力机械能够连续旋转的______,支点就在______,轮轴在转动时轮与轴有相同的___________应用螺旋、楼梯、盘山公路等方向盘、水龙头、扳手【提示】轮轴不一定是省力机械,主要取决于动力作用在轮还是轴.命题点1 杠杆(2015·兰州)如图是一种抽水马桶的水箱自动上水装置示意图.当水箱内的水达到一定深度时,浮标带动杠杆压住入水口,停止上水.请在图中作出力F1、F2的力臂L1、L2,O为支点.画力臂是力学作图题中的一个难点,但作力臂也是有一定的规律可循,即一定点(支点),二画线(力的作用线),三从支点向线引垂线.1.(2015·莱芜)如图所示,杠杆在力F1、F2(F2未画出)的作用下处于平衡状态.O为支点,L2是力F2的力臂,请在图中画出F1的力臂L1和力F2示意图.2.(2015·益阳)如图是自行车手闸示意图,手闸是一个简单机械,这种简单机械的名称是________,当图中手对车闸的作用力F=10 N时,刹车拉线受到力的大小为________N.3.(2015·镇江)如图所示,小华正在做俯卧撑,可以将他的身体看作一个杠杆,O为支点,A为他的重心,相关长度已在图中标明,已知他的质量m=60 kg,g=10 N/kg.(1)求小华受到的重力G.(2)求图示时刻地面对双手支持力F的力臂l1,并在图中画出此力臂.(3)求图示时刻地面对双手的支持力F.命题点2杠杆的分类(2015·广州)AC 硬棒质量忽略不计,在棒的B 、C 两点施加力F 1、F 2,F 2的方向沿OO′线,棒在图所示位置处于平衡状态,则( )A .F 1<F 2B .F 1=s 2s 1·F 2 C .F 1力臂小于s 1 D .F 2方向沿OO′线向下判断杠杆类型,关键是确定动力臂和阻力臂的长短关系.首先应找准支点,并明确动力和阻力,然后过支点作动力臂和阻力臂,最后再根据动力臂和阻力臂的长短关系判断是省力杠杆还是费力杠杆,即动力臂比阻力臂长的为省力杠杆,动力臂比阻力臂短的为费力杠杆.4.(2015·邵阳)如图所示,下列工具属于费力杠杆的是( )A .开瓶起子B .镊子C .钢丝钳D .独轮车5.(2015·滨州)根据工作需要选择合适的工具是劳动者的基本技能.要剪断铁丝等较硬的物体,下图中的4种剪刀应选择( )6.(2014·绵阳)如图所示的杠杆是________(填“省力”或“费力”)杠杆,图中O 为支点,F 1的力臂l 1,F 2的力臂l 2,当杠杆平衡时,F 1与F 2定量关系式为________.命题点3 滑轮(2015·汕尾)如图所示,用下列装置提升同一重物,若不计滑轮自重及摩擦,则最省力的是( )滑轮组的计算技巧:先对动滑轮进行受力分析,再找出动力与阻力之间的关系,最后利用平衡力的知识求解.7.(2014·桂林)小明利用如图所示的简单机械移动物体A时.当沿不同方向分别用F1、F2、F3的力,以不同速度匀速拉动物体时,忽略绳子与滑轮的摩擦,下列说法中正确的是()A.F1=F2<F3B.F1<F2<F3C.F1>F2>F3D.F1=F2=F3第7题图第8题图8.(2015·株洲)如图是用高枝剪修剪树枝的情景.仔细观察高枝剪头部的结构和使用情况,发现高枝剪头部有________和________两类简单机械.当园林工用30 N的力向下拉绳时,因拉绳而使图中A处受到的作用力大约增加________N.9.(2015·铜仁)请在图中画出滑轮组最省力的绕法.命题点探究杠杆的平衡条件探究杠杆平衡条件实验是简单机械中的一个重要探究实验,是中考考查的重点内容,其主要考点为:杠杆水平调节的方法和目的、实验结论的得出、杠杆平衡条件的应用等.(2015·长沙)小刚和小明等同学一起做“探究杠杆的平衡条件”的实验.(1)小刚将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆的左端上翘,此时,他应将杠杆两端的平衡螺母向________(填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡.(2)如图甲所示,若每个钩码重0.5 N,且杠杆上每格相等,小明在杠杆左端图示位置处挂上3个钩码,为使杠杆在水平位置平衡,他在图中A处施加一个方向向上的力F1,此力大小至少为________N.(3)若撤去力F1,改在杠杆右端B处施加一个方向向下的力F2(如图乙所示),仍使杠杆平衡.请在图乙中画出力F2的力臂.(1)杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,公式表达为:F1l1=F2l2;(2)调节杠杆在水平位置平衡的目的是力臂的大小可以直接从杠杆上读出,测量力臂比较方便;(3)在探究杠杆的平衡条件时,实验数据至少测量三组,这样才能够使实验结论具有说服力,不具有偶然性.(4)实验中,小刚将杠杆中点置于支架上,这样做的好处是:________________________;让杠杆在水平位置平衡的目的是:________________.(5)小明同学测出了一组数据后就得出了“动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论,小刚同学认为他的做法不合理,理由是________________________________________________________________________.(6)小明组通过实验探究得出了杠杆的平衡条件是:动力乘以支点到动力作用点的距离等于阻力乘以支点到阻力作用点的距离.请利用图中的实验器材证明小明的观点是错误的.写出简要的实验步骤及实验现象.一、选择题1.如图,这款图钉来自一位初中生的创意,翘起部分为我们预留出施力空间,图钉作为杠杆,其支点是()A.A点B.B点C.C点D.O点2.(2015·黄冈)使用下列简单机械,为了省力的是()A.旗杆顶的定滑轮B.理发用的剪刀C.拔钉子的羊角锤D.龙舟比赛用的船桨3.(2014·盐城)学校旗杆顶装有定滑轮,这样做()A.既省力,也改变施力的方向B.省力,但不改变施力的方向C.不省力,但改变施力的方向D.既不省力,也不改变施力的方向4.(2015·漳州)如图所示,可绕O点转动的轻质杠杆,在D点挂一个重为G的物体M.用一把弹簧测力计依次在A、B、C三点沿与圆O相切的方向用力拉,都使杠杆在水平位置平衡,读出三次的示数分别为F1、F2、F3.它们的大小关系是()A.F1<F2<F3<G B.F1>F2>F3>G C.F1=F2=F3=G D.F1>F2=F3=G第4题图第5题图5.(2014·泰州)如图所示的滑轮组,每个滑轮重为20 N,绳重及摩擦不计,用它匀速提升重为100 N的物体,所用的拉力F是()A.50 N B.60 NC.70 N D.120 N6.(2015·娄底)用图所示的四种机械提起同一重物,不计机械自重和摩擦,最省力的是()7.(2015·玉林)如图所示,重力为G的均匀木棒竖直悬于O点,在其下端施一始终垂直于棒的拉力F,让棒缓慢转到图中间虚线所示位置,在转动的过程中()A.动力臂逐渐变大B.阻力臂逐渐变大C.动力F保持不变D.动力F逐渐减小第7题图第8题图8.(2015·枣庄)如图所示,杠杆处于平衡状态,如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离,下列判断正确的是()A.杠杆仍能平衡B.杠杆不能平衡,右端下沉C.杠杆不能平衡,左端下沉D.无法判断二、填空题9.(2015·安徽)如图,AB为能绕B点转动的轻质杠杆,中点C处用细线悬挂一重物,在A端施加一个竖直向上大小为10 N的拉力F,使杠杆在水平位置保持平衡,则物重G=________N.若保持拉力方向不变,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________(填“增大”“不变”或“减小”).第9题图第10题图10.(2015·广东)如图所示,已知物体A和动滑轮的总重为200 N,当物体A匀速上升高度为1 m时,绳子移动的距离为________m,人对绳子的拉力为________N.(绳子与滑轮的摩擦力、空气阻力忽略不计)11.(2015·河南)如图是小聪为拉船靠岸而设计的甲、乙两种方案,若拉船需要很大的力,则应选用方案________(填“甲”或“乙”),因为采用这种方案可以________.(不计机械的自重及摩擦)三、作图与实验题12.(2015·广东)如图,请在杠杆A处画出把物体拉起时的最小拉力F1,并画出拉力F1的力臂L1.13.(2014·衡阳)如图所示,某人站在A处通过一根绳和两个滑轮匀速提起物体B,所用的拉力F=100 N,物体B重300 N(不计滑轮重和绳重,不计摩擦力),画出滑轮组的绕线.14.(2015·江西)探究杠杆的平衡条件:【提出问题】如图a所示,是一种常见的杆秤,此时处于水平位置平衡.发现一:小明在左侧挂钩上增加物体,可观察到提绳左侧下沉,他认为改变杠杆的水平平衡可以通过改变作用在杠杆上的________来实现;发现二:接着小新移动秤砣使其恢复水平位置平衡.说明通过改变________的长短也可以改变杠杆的平衡.那么,杠杆在满足什么条件时才平衡呢?【制定计划与设计实验】实验前,轻质杠杆处于如图b所示的状态,使用时,首先应将杠杆的平衡螺母向________(填“左”或“右”)调节,使杠杆处于水平位置平衡,这样做的好处是________________.【实验结论】如图c所示,他们进行了三次实验,对实验数据进行分析,得出杠杆的平衡条件是________________________.【拓展应用】如图d所示,是用手托起重物的示意图,图中前臂可以看作是一个________(填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,此杠杆的支点是图中的________点,假如托起6 N的重物,请你根据图d所示,估算出手臂要用的动力大约是________N.四、计算题15.(2014·临沂)如图所示是某建筑工地用吊车提升大理石板的示意图.已知大理石的密度是2.8×103kg/m3,每块大理石板的规格为50 cm×50 cm×2 cm,升降机吊框的重力是600 N.不计滑轮和钢丝绳的重力,不计摩擦,g取10 N/kg.则:(1)一块大理石板平放在水平地面上时对地面的压强是多少?(2)若吊车钢丝绳能承受的最大拉力是10 000 N,则该吊车一次最多能匀速提升多少块大理石板?(3)在某次提升作业中,吊车钢丝绳的拉动速度是0.1 m/s,则在2 min内吊车将大理石板提升的高度是多少?第七单元简单机械功与功率机械效率第14讲简单机械考点解读考点1 1.固定点O 转动的点O 转动F1阻碍F2动力作用线距离阻力作用线距离 2.><费<>费力==考点2固定不动移动等臂 2 省力省力动力的方向一半动力的方向1nG s=h s=2h s=nh考点3轮轴简单机械杠杆轴线转速各个击破例1题组训练1.2.杠杆403.(1)重力G=mg=60 kg×10 N/kg=600 N.(2)支持力的力臂l1=100 cm+50 cm=150 cm,力臂如图所示:(3)由杠杆平衡条件知,F×l1=G×l2,即F×150 cm=600 N×100 cm,则F=400 N.例2C题组训练 4.B 5.D 6.省力F1l1=F2l2例3C题组训练7.D8.杠杆滑轮组909.实验突破例(1)左(2)2(3)拓展训练(4)消除杠杆自重对实验的影响方便直接测力臂(5)实验次数太少,结论不具有普遍性(6)实验步骤:在杠杆左端某处挂3个钩码;弹簧测力计竖直向上拉动杠杆,记下弹簧测力计的示数F1;弹簧测力计斜向上拉动杠杆,记下弹簧测力计的示数F2.实验现象:F2>F1.整合集训匠心文档,专属精品。
初中物理简单机械知识点汇总简单机械是物理学中的基础概念,可以帮助我们理解和解释物体的运动和力的作用。
初中物理学习中,我们需要掌握一些关键的简单机械知识点,包括杠杆原理、滑轮系统、斜面、斜坡等。
下面将对这些知识点进行详细解析。
杠杆原理是指利用杠杆可以改变力的方向和大小的原理。
杠杆由杆的支点和杆上的力组成。
杆的支点是杠杆的枢轴,杆上的力可以分为力臂和力的大小两部分。
在杠杆平衡的情况下,杠杆上力的乘积等于力的乘积。
杠杆的平衡条件可以描述为力矩的平衡:力矩(m)= 力(F) ×力臂(d)。
对于平衡杠杆,力和力臂成反比,即力臂越大,所需的力就越小。
滑轮系统是由一个或多个滑轮组成的装置,可以改变力的方向和大小。
滑轮系统包括定滑轮和动滑轮。
定滑轮是固定的,不改变方向;动滑轮可以改变力的方向。
在一个滑轮系统中,力的大小取决于滑轮的数量。
力的方向可以改变,但总是平行于拉紧绳线的方向。
滑轮系统可以实现力的增大或减小,但不能改变力的大小。
斜面是一个倾斜的平面,可以减小物体上的力。
当一个物体沿斜面上升时,斜面减小了所需的力。
我们可以根据斜面的角度和高度计算斜面的力的大小。
斜面的力可以使用简单的三角函数来计算。
斜面的力可以表示为:斜面力(F) = 重力(m × g) ×正弦(θ)。
其中,m是物体的质量,g是重力加速度,θ是斜面的角度。
斜坡是一个向上倾斜的地面,可以减小移动物体所需的力。
斜坡上的力可以通过斜坡的角度和高度来计算。
和斜面一样,斜坡的力也可以用三角函数来计算。
斜坡的力可以表示为:斜坡力(F)= 重力(m × g) ×正弦(θ)。
其中,m是物体的质量,g是重力加速度,θ是斜坡的角度。
这些简单机械知识点可以帮助我们更好地理解和解释物体的运动和力的作用。
掌握这些知识点,我们可以更好地解决与简单机械相关的问题,同时也为进一步学习和理解其他物理原理打下基础。
总结起来,初中物理中的简单机械知识点包括杠杆原理、滑轮系统、斜面和斜坡。
简单机械滑轮组初中物理组卷一.计算题(共 30 小题)1.建筑工地上,需要利用拖拉机和滑轮组(如图所示)将质量为×103 kg 的物体,拉到长100m ,高 50m 的斜面顶端,测得拉动一个物体沿斜面匀速上升时拖拉机的水平拉力为4× 103N,g=10N/kg,不计绳重及滑轮与绳、轴间的摩擦.(1)在图中画出物体对斜面压力F 的示意图;(2)对物体做的有用功,以及此时滑轮组与斜面组合的机械效率;(3)若动滑轮重 1000N,物体所受摩擦力的大小;(4)若拖拉机的最大输出功率为12kW ,求拖拉机在水平地面上匀速拉动物体过程中的最大速度.10s,沿斜面向上的2.工人利用如图所示的斜面,把质量为50kg 的货物沿斜面由底部匀速推到顶端,所用时间为推力为 300N.斜面长 10m ,高 5m. g=10N/kg,求:( 1)把货物推上斜面做的有用功是多少( 2)此过程推力做了多少功( 3)斜面的机械效率是多少3.工人想把重 1 000N 的木箱 A 搬到高 h=5m ,长 L=10m 的斜面上,如图所示.他站在斜面上,沿斜面向上用 F=625N 的拉力使木箱 A 以 v=s 的速度匀速从斜面底端拉到斜面顶端.(1)工人拉木箱的功率是多大(2)该斜面的机械效率是多少(3)木箱 A 在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大4.工人用平行于斜面向上的500N 的推力将重800N 的物体匀速推上高的车厢,所用的斜面长是3m.求:(1)推力做的功;(2)斜面的机械效率;(3)斜面对物体的摩擦力.5.如图是用滑轮组提升物体 A 的示意图,物体 A 受到的重力大小为 G .在匀速竖直提升物体 A 的过程中,物体AA上升的速度大小为 v A,滑轮组的机械效率为η.已知:G A=400N,v A =s,η =80%,绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计.求:( 1)绳子自由端的速度大小v 绳;( 2)动滑轮所受的重力大小G 动;( 3)拉力 F 做功的功率 P.6.如图是某校体育器械进行臂力训练的示意图,运动员通过拉力 F 的作用下来提升配重,以达到锻炼臂力的目的.在一次训练时,运动员加配重的质量为30kg,拉力 F 的作用下,配重在5s 的时间里,匀速竖直上升了50cm .在这个过程中,动滑轮提升配重所做的有用功为W 有,运动员对绳子的拉力 F 做功的功率为40W.忽略绳重和摩擦.( g 取 10N/kg )求:( 1)在此次训练中运动员对绳子的拉力 F 的大小;( 2)动滑轮的重力.7.如图所示,建筑工地上有一批建筑材料需要运往高处,已知建筑材料的质量m=80kg,卷扬机向下拉绳子的力F=500N,建筑材料上升的速度是1m/s ,不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦,g 取 10N/kg .求:(1)动滑轮所受的重力 G 动;(2)滑轮组的机械效率η;(3)卷扬机向下拉力 F 的功率.8.如图所示,工人用 250N 的力 F 将质量为40kg 的物体在10s 内匀速提升2m,不计绳重和摩擦,g 取 10N/kg ,求:(1)重物受到的拉力大小和动滑轮重;(2)拉力做功的功率;(3)滑轮组的机械效率.9.如图所示,是小型建筑工地上使用的罐笼式提升机,提升机机械由两个定滑轮、一个动滑轮和罐笼几个部件构成,用它能把建筑材料从低处匀速提升到高处.如果罐笼和动滑轮的总质量为120kg,一次提升建筑材料360kg,提升高度为 l0m ,不计滑轮的轮与轴之间的摩擦和钢丝绳子所受的重力,(g 取 10N/kg)求:( 1)钢丝绳的拉力;( 2)该提升机此次提升建筑材料的机械效率.10.用如图所示的滑轮组,将重1200N 的物体 A 在做功的功率为150W.不计绳重和滑轮与轴的摩擦.求:( 1)拉力 F 所做的有用功( 2)滑轮组的机械效率100sη的时间里匀速竖直提升10m ,已知在这个过程中,拉力F11.用如图所示的滑轮组提升重1200N 的物体A,在匀速竖直提升物体 A 的过程中,作用在绳子自由端竖直向上的拉力 F 为 500N,如果物体 A 上升的速度v A为 s,不计绳重和滑轮与轴的摩擦.求:( 1)动滑轮所受的重力G 动;(2)拉力 F 做功的功率 P.(3)滑轮组的机械效率η.12.如图所示,是一辆小车通过滑轮组匀速提升物体的装置图.与小车连接的绳子能承受的最大拉力为6000N,小车拉动绳子的最大功率为15KW.物体 A 重 G A=1600N,动滑轮重 G 动 =400N.不计小车所受摩擦阻力、绳重及滑轮组的摩擦.则:( 1)物体 A 匀速提升2m 的过程中,小车所做的有用功W 有用为多少( 2)滑轮组提升物体 A 时的机械效率η为多大( 3)若要求被提升重物以v=1m/s 的速度匀速上升,则整个装置工作过程中所能提升重物的最大重力G m为多大13.如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中一个边长为50cm 的正方体物体拉至井口的装置图.已知井深 12m ,物体质量 m=6× 102kg,汽车重G 车 =3 × 104N,汽车匀速拉绳子时的力F=× 103N ,汽车受到的阻力为车重的倍.( g=10N/kg )求:(1)将物体从井底拉至井口的过程中,汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功(2)滑轮组的机械效率为多少(3)若汽车运动的速度为 3m/s,汽车牵引力的功率为多少(4)物体被拉上来静置在井口地面上时,对地面的压强是多少14.工人用图所示的滑轮组运送建材上楼,每次运送量不定,滑轮组的机械效率随建材重量变化的图象如图乙,机械中摩擦力及绳重忽略不计,g=10N/kg .( 1)从图乙中看出,建材重400N 时,滑轮组的机械效率为50%,则动滑轮重为多少( 2)若某次运送建材的质量为50kg,则建材的重力是多少( 3)若工人在1min 内将建材匀速竖直向上提升了12m ,作用在钢绳上的拉力为300N,求拉力的功率;( 4)当滑轮组的机械效率为60%时,运送建材的重力是多大15.如图所示,重350N 的物体在100N 的拉力作用下10 秒钟上升30cm,若不计摩擦和绳子重,求:(1)物体上升速度;(2)拉力的功率;(3)若物体再增加 100N,滑轮组的机械效率为多大.16.某建筑工地的工人师傅用如图所示的滑轮组提升质量为72kg 的重物A,当工人师傅对绳子施加300N 的拉力时,物体 A 以 s 的速度沿竖直方向匀速上升,不计绳重和摩擦,取g=10N/kg求:( 1)拉力 F 的功率( 2)滑轮组的机械效率.17.如图所示,重为1140N 的物体,工人师傅用600N 的力匀速提升物体,物体的速度为s,提升到指定的位置需要.(不计摩擦及绳重)(1)工人师傅拉绳的功率是多大(2)滑轮组的机械效率是多大18.底面积 100cm 2的物体静止在水平地面上,对地面的压强为2× 105Pa,用如图所示的滑轮组在5s 内将物体匀速竖直提升 3m ,已知滑轮组的机械效率为80%,不计绳重和摩擦.( g=10N/kg)求:(1)物体的质量;(2)拉力 F 的功率;(3)用此滑轮组匀速竖直提升250N 的重物,需要多大的拉力.19.一名质量为70kg 的工人,用如图所示的装置提升一堆砖,已知托板重200N,每块砖重100N,不计滑轮的轮与轴之间的摩擦和钢丝绳子所受的重力.当工人提升10 块砖时,此装置的机械效率为80%,( g 取 10N/kg )求:( 1)动滑轮重力;( 2)利用此装置提升砖块的最高机械效率.20.如图所示,滑轮组在拉力 F 的作用下,拉着重 300N 的物体 A 以 1m/s 的速度在水平面上匀速直线运动的过程中,物体 A 所受的滑动摩擦力为 70N,拉力 F 的功率 P=80W(不计绳重和摩擦).求:(1)物体 A 的质量.(2)拉力 F 的值.(3)滑轮组的机械效率.2 是拉力 F 做21.如图 1 所示,物体 A 重为 16N 置于水平桌面上,在拉力 F 的作用下, 5s 内匀速直线运动了.图的功随时间变化的图象.物体 A 在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力 f 为物重 G 的倍.求:(1)物体 A 的速度.(2) 5s 内拉力 F 对物体 A 做的有用功.(3)滑轮组的机械效率η.22.如图所示,每个滑轮重均为20N,用滑轮组拉着重600N 的物体 A 沿水平方向匀速移动,在20s 内物体移动了4m,拉力 F 做的功为1280J.(不计绳重及机械内部摩擦)求:(1)拉力 F 的功率(2)滑轮组的机械效率.23.某科技小组设计了如图甲所示的装置,将水中长方体 A 匀速提升至空中,所用拉力 F 与绳子自由端移动的距离s 的关系图象如图乙所示.已知 A 的质量为 68kg,底面积为,ρ水 =× 103kg/m 3, g=10N/kg ,不计绳重、摩擦和水的阻力.求:(1) A 受到的重力;(2) A 离开水面后滑轮组的机械效率;(3)动滑轮的总重;(4) A 的密度.24.小雨重 600N,每只脚地面的接触面积是 2× 10﹣2 m2.如图,他站在水平地面上用滑轮组提升重物(不计绳重和摩擦).(1)如图甲所示,小雨将物体 A 匀速提高 2m 做的有用功为 420J,滑轮组的机械效率为 %.求:①物重 G A是多少②小雨对水平地面的压强是多少(2)如图乙所示,重 440N、高、密度为× 103 kg/m 3的实心物块 B 沉在水池底,池底受到水的压强为2× 104Pa.小雨用此滑轮组将池底的物块 B 匀速缓慢地提升(不计水的阻力),直到其上表面与水面相平为止,用时30s.求:他拉绳的功率是多少25.如图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图,使用电动机和滑轮组(图中未画出)将实心长方体 A 从江底沿竖直方向匀速吊起,图乙是钢缆绳对 A 的拉力 F1随时间 t 变化的图象. A 完全离开水面后,电动机对绳的拉力 F 大小为× 103N,滑轮组的机械效率为80%, A 上升的速度始终为 s.(不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重,不考虑风浪、水流灯因素的影响),求:(1)长方体 A 的重力;(2)长方体 A 未露出水面时受到的浮力;(3)长方体 A 静止在江底时上表面受到的水的压强;(4)长方体 A 未露出水面时滑轮组的机械效率.26.如图,轻质杠杆 OA 可绕 O 点转动, OA=,OB=.A 处挂一个质量为 2kg 的物体 G,B 处加一个竖直向上的力 F,杠杆在水平位置平衡,则:(1)物体 G 的重力大小为多少(2) F 的大小为多少27.如图所示,质量为80kg,边长为 20cm 的正方体物块 A 置于水平地面上,通过绳系于轻质杠杆BOC 的杆可绕 O 点转动,且BC=3BO.在 C 端用 F=120N 的力竖直向下拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,且绳被拉直:B 端,杠(绳重不计, g 取 10N/kg )求:此时( 1)绳对 B 端的拉力 F 拉;( 2)物体 A 对地面的压强p.28.杠杆平衡时,动力F1的大小为 2N ,动力臂 L1为,阻力臂 L2为,求阻力 F2的大小.29.如图所示,轻质杠杆OA 可绕 O 点转动,杠杆长米,在它的中点 B 处挂一重 30 牛的物体 G.若在杠杆上 A 端施加竖直方向的力 F,使杠杆在水平位置平衡,求 F 的大小为多少牛简单机械滑轮组初中物理组卷参考答案与试题解析一.计算题(共 30 小题)1.建筑工地上,需要利用拖拉机和滑轮组(如图所示)将质量为×103 kg 的物体,拉到长 100m ,高 50m 的斜面顶端,测得拉动一个物体沿斜面匀速上升时拖拉机的水平拉力为4× 103N,g=10N/kg,不计绳重及滑轮与绳、轴间的摩擦.(1)在图中画出物体对斜面压力F 的示意图;(2)对物体做的有用功,以及此时滑轮组与斜面组合的机械效率;(3)若动滑轮重 1000N,物体所受摩擦力的大小;(4)若拖拉机的最大输出功率为12kW ,求拖拉机在水平地面上匀速拉动物体过程中的最大速度.【解答】解:( 1)物体对斜面的压力作用在斜面上,方向垂直斜面向下,压力 F 的示意图如图所示:;( 2)已知物体质量和斜面高,对物体做的有用功:W 有=Gh=mgh=× 103kg×10N/kg × 50m=6× 105J;由图可知,滑轮组中有两段绳子通过动滑轮,即n=2,将物体拉上斜面时,拖拉机通过距离s=2L=2× 100m=200m ,拉力总功: W 总 =F 拉 s=4× 103N× 200m=8 ×105 J,所以拉动物体时的机械效率:η=× 100%=× 100%=75%;(3)根据 W 总 =W 有+W 额可得额外功: W 额 =W 总﹣ W 有 =8× 105J﹣6× 105J=2× 105J,不计绳重及滑轮与绳、轴间的摩擦,克服动滑轮重和斜面摩擦所做的功是额外功,所以 W 额 =fL+G 滑 h,所以物体所受摩擦力: f===× 103N;( 4)由 P= ==F 拉 v,拖拉机的最大输出功率为12kW ,拖拉机在水平地面上匀速拉动物体过程中的最大速度:v===3m/s .答:( 1)见上图;( 2)对物体做的有用功为6× 105J,此时滑轮组与斜面组合的机械效率为75%;(3)物体所受摩擦力的大小为× 103N;(4)拖拉机在水平地面上匀速拉动物体过程中的最大速度为3m/s .10s,沿斜面向上的2.工人利用如图所示的斜面,把质量为50kg 的货物沿斜面由底部匀速推到顶端,所用时间为推力为 300N.斜面长 10m ,高 5m. g=10N/kg,求:( 1)把货物推上斜面做的有用功是多少( 2)此过程推力做了多少功( 3)斜面的机械效率是多少【解答】解:( 1)货物受到的重力为:G=mg=50kg× 10N/kg=500N ;工人做的有用功为:W 有用 =Gh=500N× 5m=2500J;( 2)工人推力做的总功为:W 总=Fs=300N× 10m=3000J;( 3)斜面机械效率为:η==× 100%≈%;答:( 1)把货物推上斜面做的有用功是2500J;(2)此过程推力做了 3000J;(3)斜面的机械效率是 %.3.工人想把重 1 000N 的木箱 A 搬到高 h=5m ,长 L=10m 的斜面上,如图所示.他站在斜面上,沿斜面向上用 F=625N 的拉力使木箱 A 以 v=s 的速度匀速从斜面底端拉到斜面顶端.(1)工人拉木箱的功率是多大(2)该斜面的机械效率是多少(3)木箱 A 在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大【解答】解:( 1)工人做的功:W 总=FL=625N×10m=6250J,将木箱从斜面底端拉到斜面顶端所用的时间:t= ==50s;工人拉木箱的功率:P===125W;( 2)工人对木箱做的有用功:W 有=Gh=1000N× 5m=5000J斜面的机械效率:η==× 100%=80%;( 3)摩擦力做的功:W f =W 总﹣ W 有=6250J﹣ 5000J=1250J摩擦力的大小:f= ==125N.答:( 1)工人拉木箱的功率是125W.( 2)该斜面的机械效率是80%.( 3)木箱 A 在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是125N.4.工人用平行于斜面向上的500N 的推力将重800N 的物体匀速推上高的车厢,所用的斜面长是3m.求:(1)推力做的功;(2)斜面的机械效率;(3)斜面对物体的摩擦力.【解答】解:由题可知,推力 F=500N,物体的重力 G=800N,斜面长度 s=3m,斜面高度 h=,( 1)推力做的功:W 总=Fs=500N× 3m=1500J;( 2)克服物体重力做的有用功:W 有用 =Gh=800N× =1200J,斜面的机械效率:η=×100%=×100%=80%;(3)所做的额外功: W 额 =W 总﹣ W 有用 =1500J﹣ 1200J=300J,因为 W 额 =fs,所以斜面对物体的摩擦力:f===100N.答:( 1)推力做的功为1500J;(2)斜面的机械效率为 80%;(3)斜面对物体的摩擦力为 100N.5.如图是用滑轮组提升物体 A 的示意图,物体 A 受到的重力大小为 G A.在匀速竖直提升物体 A 的过程中,物体A 上升的速度大小为 v A,滑轮组的机械效率为A A求:η.已知:G =400N,v =s,η =80%,绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计.( 1)绳子自由端的速度大小v 绳;( 2)动滑轮所受的重力大小G 动;( 3)拉力 F 做功的功率 P.【解答】解:( 1)由图知, n=2,绳子自由端移动的速度:v=2v A=2× m/s= m/s ;( 2)绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计,滑轮组的机械效率:η===,代入已知数值得:80%=,解得动滑轮重力:G 动 =100N;( 3)绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计,拉力F=(G A+G轮)=(400N+100N)=250N,拉力做功的功率P===Fv=250N× s=200W.答:( 1)绳子自由端的速度大小为s;(2)动滑轮所受的重力大小为100N;(3)拉力 F 做功的功率为 200W .6.如图是某校体育器械进行臂力训练的示意图,运动员通过拉力 F 的作用下来提升配重,以达到锻炼臂力的目的.在一次训练时,运动员加配重的质量为过程中,动滑轮提升配重所做的有用功为30kg,拉力 F 的作用下,配重在W 有,运动员对绳子的拉力5s 的时间里,匀速竖直上升了50cm .在这个F 做功的功率为40W.忽略绳重和摩擦.( g取 10N/kg )求:( 1)在此次训练中运动员对绳子的拉力 F 的大小;( 2)动滑轮的重力.【解答】解:(1)由图知,使用的滑轮组是两定、一动,承担物重的绳子股数 n=2,拉力端移动的距离:s=2h=2×50cm=100cm=1m ,拉力端移动的速度:v= ==s,拉力做功功率P===Fv,则拉力 F= ==200N;(2)配重重力 G=mg=30kg× 10N/kg=300N ,忽略绳重和摩擦,拉力 F= ( G+G轮),则动滑轮重力:G 轮 =2F﹣ G=2× 200N﹣ 300N=100N .答:( 1)在此次训练中运动员对绳子的拉力的大小为200N;( 2)动滑轮的重力为100N.7.如图所示,建筑工地上有一批建筑材料需要运往高处,已知建筑材料的质量m=80kg,卷扬机向下拉绳子的力F=500N,建筑材料上升的速度是1m/s ,不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦,g 取 10N/kg .求:(1)动滑轮所受的重力 G 动;(2)滑轮组的机械效率η;(3)卷扬机向下拉力 F 的功率.【解答】解:( 1)建筑材料的重力:G=mg=80kg× 10N/kg=800N ,由图知,滑轮组由两段绳子承担物重,设提起质量m 的建筑材料时卷扬机对绳的拉力为F,根据动滑轮受力关系可得F=( G+G 动),G 动 =2F﹣ G=2× 500N﹣ 800N=200N ;( 2)滑轮组的机械效率:η=====× 100%=80%;(3)卷扬机的速度, v=nv 物 =2×1m/s=2m/s ,卷扬机向下拉力 F 的功率:P=Fv=500N× 2m/s=1000W .答:( 1)动滑轮所受的重力为200N;( 2)滑轮组的机械效率是80%;( 3)卷扬机向下拉力 F 的功率是1000W.8.如图所示,工人用 250N 的力 F 将质量为40kg 的物体在10s 内匀速提升2m,不计绳重和摩擦,g 取 10N/kg ,求:(1)重物受到的拉力大小和动滑轮重;(2)拉力做功的功率;(3)滑轮组的机械效率.【解答】已知:拉力F=250N,时间 t=10s,质量 m=40kg,上升高度h=2m ,n=2求:( 1)重物受到的拉力F=动滑轮重G 动 =;( 2)拉绳子的功率 P=;( 3)滑轮组的机械效率η=解:( 1)因为重物被匀速提起,所以重物受到的拉力等于重物重力为G=mg=40kg× 10N/k=400N ;因为F=(G+G 动)所以 G 动 =2F﹣ G=2× 250N﹣40× 10N/kg=100N ;(2)拉力移动距离: s=2h=2× 2m=4m ,拉力做的总功: W 总=Fs=250N× 4m=1000J,拉力做功的功率:P===100W;(3)拉力做的有用功: W 有=Gh=400N× 2m=800J,滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=80%.答:( 1)重物受到的拉力为400N;动滑轮重为100N;(2)拉力的功率为 100W;(3)滑轮组的机械效率为 80%.9.如图所示,是小型建筑工地上使用的罐笼式提升机,提升机机械由两个定滑轮、一个动滑轮和罐笼几个部件构成,用它能把建筑材料从低处匀速提升到高处.如果罐笼和动滑轮的总质量为120kg,一次提升建筑材料360kg,提升高度为 l0m ,不计滑轮的轮与轴之间的摩擦和钢丝绳子所受的重力,(g 取 10N/kg)求:( 1)钢丝绳的拉力;( 2)该提升机此次提升建筑材料的机械效率.【解答】解:( 1) G A=m A g=120kg× 10N/Kg=1200NG 物 =m 物 g=360kg×10N/Kg=3600NF=(G物+G A)=(3600 N+1200N)=2400N;( 2)根据η======75%.答:( 1)钢丝绳的拉力是2400N;( 2)该提升机此次提升建筑材料的机械效率是75%.10.用如图所示的滑轮组,将重 1200N 的物体 A 在 100s 的时间里匀速竖直提升 10m ,已知在这个过程中,拉力 F 做功的功率为 150W.不计绳重和滑轮与轴的摩擦.求:( 1)拉力 F 所做的有用功( 2)滑轮组的机械效率η【解答】解:( 1)提升重物过程中拉力 F 做的有用功:W 有用 =Gh=1200N× 10m=12000J;( 2)拉力做的总功:W 总=Pt=150W× 100s=15000J,滑轮组的机械效率:η=×100%=× 100%=80%;答:( 1)提升重物过程中的有用功为12000J;( 2)滑轮组的机械效率为80%.11.用如图所示的滑轮组提升重 1200N 的物体 A,在匀速竖直提升物体 A 的过程中,作用在绳子自由端竖直向上的拉力 F为 500N,如果物体 A 上升的速度 v A为 s,不计绳重和滑轮与轴的摩擦.求:( 1)动滑轮所受的重力G 动;(2)拉力 F 做功的功率 P.(3)滑轮组的机械效率η.【解答】解:由图可知,承担物重的绳子股数n=3,( 1)不计绳重和滑轮与轴的摩擦,则拉力F=(G+G动),所以动滑轮重力:G 动=3F﹣ G=3× 500N﹣ 1200N=300N;(2)拉力端移动速度: v=3v 物 =3× s=s,拉力做功的功率: P=Fv=500N× s=150W;(3)滑轮组的机械效率:η=====× 100%=80%.答:( 1)动滑轮所受的重力为300N;(2)拉力 F 做功的功率为 150W ;(3)滑轮组的机械效率为 80%.12.如图所示,是一辆小车通过滑轮组匀速提升物体的装置图.与小车连接的绳子能承受的最大拉力为6000N,小车拉动绳子的最大功率为15KW.物体 A 重 G A=1600N,动滑轮重 G 动 =400N.不计小车所受摩擦阻力、绳重及滑轮组的摩擦.则:( 1)物体 A 匀速提升2m 的过程中,小车所做的有用功W 有用为多少( 2)滑轮组提升物体 A 时的机械效率η为多大( 3)若要求被提升重物以v=1m/s 的速度匀速上升,则整个装置工作过程中所能提升重物的最大重力G m为多大【解答】解:( 1)小车所做的有用功:W 有用 =G A h=1600N× 2m=3200J;( 2)滑轮组提升物体 A 时的机械效率:η=×100%=× 100%=× 100%==80%;( 3)由图可知, n=3,当重物以 v=1m/s 的速度匀速上升时,小车前进的速度为v′=3m/s由 P=Fv 得,小车提供给绳子的最大拉力:F ===5000N,m小车提供给绳子的最大拉力F m=5000N 小于绳子能承受的最大拉力6000N对滑轮受力分析可得,F=( G+G)即 G m+G动m动代入得 G m m﹣G动=3×5000N﹣ 400N=14600N .=3F答:( 1)物体 A 匀速提升2m 的过程中,小车所做的有用功W 有用为 3200J;( 2)滑轮组提升物体 A 时的机械效率η为 80%;( 3)若要求被提升重物以v=1m/s 的速度匀速上升,则整个装置工作过程中所能提升重物的最大重力G m为 14600N.13.如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中一个边长为50cm 的正方体物体拉至井口的装置图.已知井深 12m ,物体质量m=6× 102kg,汽车重 G 车 =3 × 104N,汽车匀速拉绳子时的力F=× 103N ,汽车受到的阻力为车重的倍.( g=10N/kg )求:(1)将物体从井底拉至井口的过程中,汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功(2)滑轮组的机械效率为多少(3)若汽车运动的速度为 3m/s,汽车牵引力的功率为多少(4)物体被拉上来静置在井口地面上时,对地面的压强是多少【解答】解:( 1)由图知,通过动滑轮绳子的段数n=3,将物体从井底拉至井口的过程中,绳端移动的距离:s=3h=3× 12m=36m ,汽车拉绳子的拉力做的功:W 总=Fs=× 103N× 36m=9× 104J;( 2)汽车对物体做的有用功:W 有用 =Gh=mgh=6× 102kg× 10N/kg× 12m= ×104J;滑轮组的机械效率:η=× 100%=× 100%=80%;(3)汽车匀速运动时,受向右的牵引力、向左的绳子拉力和向左的阻力,根据力的平衡条件可得牵引力:F 牵 =F+f=F+车=× 103N+× 3× 104N=× 103N,牵引力做功功率:P===F 牵 v 汽 =× 103N× 3m/s= × 104W;( 4)物体静止在井口时,压力等于重力,所以物体对地面的压强:p= ===× 104Pa.答:( 1)将物体从井底匀速直线拉至井口的过程中,汽车拉绳子做了9× 104J 功;( 2)滑轮组的机械效率为80%;( 3)汽车牵引力的功率为×104W;( 4)物体被拉上来静置在井口地面上时,对地面的压强是×104Pa.14.工人用图所示的滑轮组运送建材上楼,每次运送量不定,滑轮组的机械效率随建材重量变化的图象如图乙,机械中摩擦力及绳重忽略不计, g=10N/kg .( 1)从图乙中看出,建材重400N 时,滑轮组的机械效率为50%,则动滑轮重为多少(2)若某次运送建材的质量为50kg,则建材的重力是多少(3)若工人在 1min 内将建材匀速竖直向上提升了12m ,作用在钢绳上的拉力为 300N,求拉力的功率;( 4)当滑轮组的机械效率为60%时,运送建材的重力是多大【解答】解:(1)机械中摩擦力及绳重忽略不计,所以滑轮组的机械效率:η=====50%,解得: G 轮=400N;( 2)建材的重力:G=mg=50kg× 10N/kg=500N ;( 3)由图可知, n=2,则 1min 绳子自由端移动的距离 s=2h=2×12m=24m ,拉力做的功: W=Fs=300N× 24m=7200J,拉力的功率:P= ==120W;( 4)当η′ =60%时,机械中摩擦力及绳重忽略不计,滑轮组的机械效率:η′=,即: 60%=,解得 G′=600N.答:( 1)动滑轮重为400N ;(2)建材的重力是 500N;(3)拉力的功率为 120W;(4)当滑轮组的机械效率为 60%时,运送建材的重力是 600N.15.如图所示,重350N 的物体在100N 的拉力作用下10 秒钟上升30cm,若不计摩擦和绳子重,求:(1)物体上升速度;(2)拉力的功率;(3)若物体再增加 100N,滑轮组的机械效率为多大.【解答】解:( 1)物体上升速度:v 物 ===s;( 2)由图可知,n=4,则绳端移动的速度:v 绳 =nv 物=4× s=s,拉力的功率:P===Fv 绳 =100N×s=12W;( 3)不计摩擦和绳子重,由F=(G+G动)可得,动滑轮的重力:G 动 =nF﹣ G=4×100N﹣350N=50N ,物体再增加100N 即 G′=450N时,滑轮组的机械效率:η=× 100%=× 100%=× 100%=× 100%=90%.答:( 1)物体上升速度为s;(2)拉力的功率为 12W;(3)若物体再增加 100N,滑轮组的机械效率为 90%.16.某建筑工地的工人师傅用如图所示的滑轮组提升质量为72kg 的重物A,当工人师傅对绳子施加300N 的拉力时,物体 A 以 s 的速度沿竖直方向匀速上升,不计绳重和摩擦,取g=10N/kg求:( 1)拉力 F 的功率( 2)滑轮组的机械效率.【解答】解:( 1)物体重力G=mg=72kg× 10N/kg=720N ;重物由 3 段绳子承担,绳子移动速度为:v=3v 物=3× s=s;拉力的功率为:P===Fv=300N× s=90W;( 2)机械效率为:η=====× 100%=80%;答:( 1)拉力 F 的功率为 90W;( 2)滑轮组的机械效率为80%.17.如图所示,重为1140N 的物体,工人师傅用600N 的力匀速提升物体,物体的速度为s,提升到指定的位置需要.(不计摩擦及绳重)(1)工人师傅拉绳的功率是多大(2)滑轮组的机械效率是多大v=2v 物 =2× s=s;【解答】解:( 1)重物由2 段绳子承担,故绳子的移动速度为:工人的功率为:P=Fv=600N× s=240W;( 2)时间 t==30s,物体升高的距离为:h=s 物 =v 物 t=s× 30s=6m;绳子移动距离为s=2h=2× 6m=12m ;有用功: W 有 =Gh=1140N× 6m=6840J;总功: W 总 =Fs=600N× 12m=7200J;滑轮组的机械效率为:η==× 100%=95%答:( 1)工人师傅拉绳的功率是240W ;( 2)滑轮组的机械效率是95%.18.底面积 100cm 2的物体静止在水平地面上,对地面的压强为2× 105Pa,用如图所示的滑轮组在5s 内将物体匀速竖直提升 3m ,已知滑轮组的机械效率为80%,不计绳重和摩擦.( g=10N/kg)求:(1)物体的质量;(2)拉力 F 的功率;(3)用此滑轮组匀速竖直提升250N 的重物,需要多大的拉力.【解答】解:( 1)由 p=可知对地面的压力:F 压 =pS=2× 105Pa×100× 10﹣4 m2=2000N,由于物体静止在水平地面上,则物体重力:G=F 压=2000N,所以,质量m= ==200kg;( 2)根据η===可得绳子的拉力:F===1250N;拉力做功W=Fs=Fnh=1250N× 2× 3m=7500J;功率 P= ==1500W ;( 3)由 F=(G+G动)可知动滑轮的重力为:G 动 =nF﹣ G=2×1250N ﹣2000N=500N;竖直提升 250N 的重物时的拉力F'=(G′+G动)=(250N+500N)=375N;答:( 1)物体的质量为200kg;(2)拉力 F 的功率为 1500W;(3)用此滑轮组匀速竖直提升250N 的重物,需要 375N 的拉力.19.一名质量为70kg 的工人,用如图所示的装置提升一堆砖,已知托板重200N,每块砖重100N,不计滑轮的轮与轴之间的摩擦和钢丝绳子所受的重力.当工人提升10 块砖时,此装置的机械效率为80%,( g 取 10N/kg )求:( 1)动滑轮重力;( 2)利用此装置提升砖块的最高机械效率.。
一、杠杆1.杠杆的定义:一根硬棒,在力的作用下如果能绕着固定点转动,这根硬棒就叫做杠杆。
在力的作用下能绕固定点转动,这是杠杆的特点。
杠杆有直的也有弯的。
2.杠杆的五要素(1)支点:杠杆(撬棒)绕着转动的点,用字母O标出。
(2)动力:使杠杆转动的力。
画力的示意图时,用字母F1标出。
(3)阻力:阻碍杠杆转动的力。
画力的示意图时,用字母F2标出。
注意:动力和阻力使杠杆转动方向相反,但它们的方向不一定相反。
(4)动力臂:从支点到动力作用线的距离。
用字母L1标出。
(5)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。
用字母L2标出。
二、杠杆平衡条件1.动力×动力臂=阻力×阻力臂,公式:F1×L1=F2×L2。
2.杠杆的平衡条件实验(1)首先调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。
如图所示,当杠杆在水平位置平衡时,力臂L1和L2恰好重合,这样就可以由杠杆上的刻度直接读出力臂的大小了,而图甲杠杆在倾斜位置平衡,读力臂的数值就没有图乙方便。
由此,只有杠杆在水平位置平衡时,我们才能够直接从杠杆上读出动力臂和阻力臂的大小,因此本实验要求杠杆在水平位置平衡。
(2)在实验过程中绝不能再调节螺母。
因为实验过程中再调节平衡螺母,就会破坏原有的平衡。
3.杠杆如果在相等时间内能转过相等的角度,即匀速转动时,也叫做杠杆的平衡,这属于“动平衡”。
而杠杆静止不动的平衡则属于“静平衡”。
利用杠杆的平衡条件来分析有关问题,一般按照以下步骤:(1)确定杠杆的支点的位置;(2)分清杠杆受到动力和阻力,明确其大小和方向,并尽可能地做出力的示意图;(3)确定每个力的力臂;(4)根据杠杆的平衡条件列出关系式并分析求解。
三、杠杆的分类及应用杠杆类型杠杆特点杠杆优点杠杆缺点应用省力杠杆L 1>L 2 F 1<F 2 (动力<阻力) 省力费距离撬棒、铡刀、动滑轮、羊角锤、手推车等 费力杠杆L 1<L 2 F 1>F 2 (动力>阻力) 费力省距离起重机的前臂、理发剪刀、钓鱼竿等等臂杠杆L 1=L 2 F 1=F 2 (动力=阻力)既不省力也不费力 天平、定滑轮等四、定滑轮和动滑轮 1.定滑轮(1)定义:中间的轴固定不动的滑轮。
1、某兴趣小组用如图甲所示的滑轮组(物体与动滑轮用绳子a 连接)匀速拉动放在同一水平面上的不同物体,物体受到的摩擦力从200N 开始逐渐增加,直到组装滑轮组的绳子b 被拉断,每次物体拉动的距离均为2m 。
通过实验绘出了该滑轮组机械效率随物体受到摩擦力大小变化的关系图像如图乙。
(不计绳重和绳与滑轮间的摩擦)求:(1)动滑轮重力(2)当滑轮组的机械效率为80%,物体以0.2m/s 的速度匀速运动时,该滑轮组的有用功率(3)一个重500N 的同学利用该滑轮组,想独自用竖直向下的力拉断绳子b ,请你通过计算分析他能否实现。
【考点】滑轮组的特点、机械效率、功率、受力分析等【思路】通过题目的描述不难发现,作为滑轮组分析,这个题目最特别的地方就是滑轮组不是在提升物体,而是拖着它在地面移动,咦~这要怎么变通呢?嗯——,那我们是不是需要分析下滑轮组下端绳子上的力呀?对呀,绳子上的力才是滑轮组在提升过程中要克服的,在这个题目中就不再是物体的重力了,那又是什么呢?物体在地面上被拉动,那拉动的过程要克服的就是物体受到的摩擦力,由此,可以对应到滑轮组,滑轮组向上提升时,克服的就是物体受到的摩擦力。
这一点想清楚了,这个滑轮组的题目和我们平时做的是不是思路就一样了?嗯呐!那让我们来看下题目中的要求吧。
第一小题,让我们计算的是动滑轮重力,提到动滑轮重力,我们知道它是影响滑轮组机械效率的关键。
那我们就从滑轮组的机械效率入手来解决它。
有关滑轮组效率,在乙图中,我们可以发现一组准确的数据,那就是当摩擦力是200N 时,滑轮组的机械效率是50%,结合本题,我们可以写出:111W W η=有用总50200200111=+=+=动动G N N s G s f s f η﹪,就可以解出动滑轮重力了,OK,第一小题解决!第二小题,借助第一小题解出的动滑轮重力,加上已知的机械效率80%,很容易求得此时的摩擦力,还用第一小题的式子就可以,看出来没?嗯,接下来就该计算滑轮组的有用功率了。
(物理)初中物理简单机械专项小结及答案一、选择题1.物理兴趣小组用两个相同滑轮分别组成滑轮组匀速提起质量相同的物体,滑轮的质量比物体的质量小,若不计绳重及摩擦,提升重物的高度一样,对比如图所示甲、乙两滑轮组,下列说法正确的是A .甲更省力,甲的机械效率大B .乙更省力,乙的机械效率大C .乙更省力,甲、乙机械效率一样大D .甲更省力,甲、乙机械效率一样大 【答案】D 【解析】 【分析】(1)由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n ,则绳子自由端移动的距离s=nh ,1F G nG =+动();(2)把相同的重物匀速提升相同的高度,做的有用功相同;不计绳重及摩擦,利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度,做额外功相同;而总功等于有用功加上额外功,可知利用滑轮组做的总功相同,再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系. 【详解】(1)不计绳重及摩擦,拉力1F G nG =+动(),由图知,n 甲=3,n 乙=2, 所以F 甲<F 乙,甲图省力;(2)由题知,动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同;根据W 额=G 轮h 、W 有用=G 物h ,利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,总功相同, 由100%=⨯有用总W W η可知,两滑轮组的机械效率相同. 故选D .2.如图所示,用滑轮组在4s 内将重为140N 的物体匀速提升2m ,若动滑轮重10N ,石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A.拉力F为75NB.绳子自由端向上移动了4mC.滑轮组的机械效率约为93.3%D.提升200N重物时,滑轮组机械效率不变【答案】C【解析】【详解】A.由图可知,n=3,不计摩擦及绳重,拉力:F=13(G+G动)=13×(140N+10N)=50N,故A错误;B.则绳端移动的距离:s=3h=3×2m=6m,故B错误;C.拉力做功:W总=Fs=50N×6m=300J,有用功:W有用=Gh=140N×2m=280J,滑轮组的机械效率:η=WW有用总×100%=280J300J×100%≈93.3%,故C正确。
D.提升200N重物时,重物重力增加,据η=WW有用总=GhGh G h+动=GG G+动可知滑轮组机械效率变大,故D错误。
3.工人师傅利用如图所示的两种方式,将重均为300N的货物从图示位置向上缓慢提升0.5m。
F1、F2始终沿竖直方向;图甲中OB=2OA,图乙中动滑轮重为60N,重物上升速度为0.01m/s。
不计杠杆重、绳重和摩擦,则下列说法正确的是A.甲乙两种方式都省一半的力B.甲方式F1由150N逐渐变大C.乙方式的有用功是180JD.乙方式F2的功率为3.6W【答案】D【解析】 【分析】(1)根据杠杆的特点和动滑轮的特点分析甲乙两种方式的省力情况; (2)根据动力臂和阻力臂的关系分析甲方式F 1的变化; (3)根据W 有用=Gh 可求乙方式的有用功; (4)根据公式P=Fv 求出乙方式F 2的功率。
【详解】A 、甲图,F 1为动力,已知OB=2OA ,即动力臂为阻力臂的2倍,由于不计摩擦、杠杆自重,由杠杆平衡条件可知,动力为阻力的一半,即F 1=150N ;由图乙可知,n=3,不计绳重和摩擦,则211()(30060)12033F G G N N N =+=⨯+=动,故A 错误; B 、甲图中,重力即阻力的方向是竖直向下的,动力的方向也是竖直向下的,在提升重物的过程中,动力臂和阻力臂的比值不变,故动力F 1为150N 不变,故B 错误; C 、不计绳重和摩擦,乙方式的有用功为:W 有用=Gh=300N×0.5m150J ,故C 错误; D 、乙方式中F 2=120N ,绳子的自由端的速度为v 绳=0.01m/s×3=0.03m/s ,则乙方式F 2的功率为:221200.03/ 3.6F s W P F v N m s W t t====⨯=绳绳,故D 正确。
故选D 。
4.为了将放置在水平地面上重为100N 的物体提升一定高度,设置了如图甲所示的滑轮组装置。
当用如图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F 拉绳时,物体的速度v 和物体上升的高度h 随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。
(不计绳重和绳与轮之间的摩擦)。
下列计算结果不正确...的是A .0s ~1s 内,地面对物体的支持力大于10NB .1s ~2s 内,物体在做加速运动C .2s ~3s 内,拉力F 的功率是100WD .2s ~3s 内,滑轮组的机械效率是83.33% 【答案】C 【解析】 【详解】(1)由图乙可知,在0∼1s 内,拉力F =30N.取动滑轮和重物为研究对象,受到向下的重力G 和G 动,向上的支持力F 支,及三根绳子向上的拉力F ′作用,处于静止状态;地面对重物的支持力F 支=G−F′=G−3F 拉+G 动=100N−3×30N+G 动=G 动+10N10N ,故A 正确;(2)由图丙可知,1s~2s内,物体在做加速运动,故B正确;(3)由图可知在2∼3s内,重物做匀速运动,v3=2.50m/s,拉力F3=40N,因为从动滑轮上直接引出的绳子股数(承担物重的绳子股数)n=3,所以拉力F的作用点下降的速度v′3=3v3=3×2.50m/s=7.5m/s,拉力做功功率(总功率):P总=F3v′3=40N×7.5m/s=300W,故C错误;滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=×100%83.33%,故D正确。
故选C.【点睛】由滑轮组的结构可以看出,承担物重的绳子股数n=3,则拉力F移动的距离s=3h.(1)已知滑轮组绳子的段数n和拉力F拉,物体静止,设滑轮组对物体的拉力F′,其关系为F拉=(F′+G动);地面对物体的支持力等于物体对地面的压力,等于物体的重力G减去整个滑轮组对物体的拉力F′;(2)由F-t图象得出在1~2s内的拉力F,由h-t图象得出重物上升的高度,求出拉力F的作用点下降的距离,利用W=Fs求此时拉力做功.(3)由F-t 图象得出在2~3s内的拉力F,由v-t图象得出重物上升的速度,求出拉力F的作用点下降的速度,利用P=Fv求拉力做功功率,知道拉力F和物重G大小,以及S与h的关系,利用效率求滑轮组的机械效率.5.如图所示,小明用相同滑轮组成甲、乙两装置,把同一袋沙子从地面提到二楼,用甲装置所做的总功为W1,机械效率为η1;用乙装置所做的总功为W2,机械效率为η2.若不计绳重与摩擦,则A.W1 = W2,η1 =η2B.W1 = W2,η1 <η2C.W1 < W2,η1 >η2D.W1 > W2,η1 <η2【答案】C【解析】【分析】由图可知甲是定滑轮,乙是动滑轮,利用乙滑轮做的额外功多,由“小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼”可知两种情况的有用功,再根据总功等于有用功加上额外功,可以比较出两种情况的总功大小.然后利用η=WW有用总即可比较出二者机械效率的大小.【详解】(1)因为小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙从一楼地面提到二楼地面,所以两种情况的有用功相同;(2)当有用功一定时,甲中所做的总功为对一袋沙所做的功,利用机械时做的额外功越少,则总功就越少,机械效率就越高;(3)又因为乙是动滑轮,乙中所做的总功还要加上对动滑轮所做的功,利用乙滑轮做的额外功多,则总功越多,机械效率越低。
即W1小于W2,η1大于η2.故选C.6.如图所示,动滑轮重为1 N,拉力F为5 N,则重物G和弹簧秤读数为A.G为4 N,弹簧秤读数为5 NB.G为9 N,弹簧秤读数为10 NC.G为10 N,弹簧秤读数为5 ND.G为9 N,弹簧秤读数为5 N【答案】D【解析】此时弹簧秤与拉力F共同承担重物和滑轮的重力,因拉力F为5N,所以弹簧秤读数也为5N;,所以G=9N,故选项D正确;故选D.7.下列简单机械中既可以省力,同时又可以改变力的方向的是A.定滑轮B.动滑轮C.斜面D.滑轮组【答案】D【解析】【分析】不同机械的优缺点都不一样:动滑轮省力,但不能改变力的方向;定滑轮可以改变方向,但不能省力;斜面只能改变力的大小;滑轮组既可以改变力的大小也可以改变力的方向.【详解】A、定滑轮只能改变力的方向,不能省力,不符合题意;B、动滑轮可以省力,但不能改变力的方向,不符合题意;C、斜面可以省力,不能改变力的方向,不符合题意;D、滑轮组既可以省力,也可以改变力的方向,符合题意;故选D.8.如图所示,用一滑轮组在5s内将一重为200N的物体向上匀速提起2m,不计动滑轮及绳自重,忽略摩擦。
则A .物体上升的速度是2.5m/sB .拉力F 大小为400NC .拉力F 的功率为40WD .拉力F 的功率为80W【答案】D 【解析】 【详解】 A .由sv t=得体的速度: 2m 0.4m s 5sh v t === 故A 项不符合题意;B .图可知,绳子段数为2n =,不计动滑轮及绳自重,忽略摩擦,则拉力:11200N 100N 22F G ==⨯=故B 项不符合题意; CD .绳子自由端移动的速度:220.4m s 0.8m s v v ==⨯=绳物拉力F 的功率:100N 0.8m s 80W W Fs P Fv t t====⨯= 故C 项不符合题意,D 项符合题意。
9.下列杠杆中属于费力杠杆的是A .B .C .D.【答案】C【解析】【详解】A、剪刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A错误;B、起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B错误.C、如图的镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C正确;D、钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D错误;故选B.【点睛】重点是杠杆的分类,即动力臂大于阻力臂时,为省力杠杆;动力臂小于阻力臂时,为费力杠杆,但省力杠杆费距离,费力杠杆省距离。
10.如图所示,一直杆可绕O点转动,杠杆下端挂一重物,为了提高重物,用一个始终跟杠杆垂直的力使杠杆由竖直位置慢慢转到水平位置,在这个过程中直杆A.始终是省力杠杆B.始终是费力杠杆C.先是省力的,后是费力的D.先是费力的,后是省力的【答案】C【解析】【详解】由图可知动力F1的力臂始终保持不变,物体的重力G始终大小不变,在杠杆从竖直位置向水平位置转动的过程中,重力的力臂逐渐增大,在L2<L1之前杠杆是省力杠杆,在L2>L1之后,杠杆变为费力杠杆.11.甲乙两个滑轮组如图所示,其中的每一个滑轮都相同,用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度,不计滑轮组的摩擦,下列说法中正确的是()A .若G 1= G 2,拉力做的额外功相同B .若G 1= G 2,拉力做的总功相同C .若G 1= G 2,甲的机 械效率大于乙的机械效率D .用甲乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变 【答案】C 【解析】 【详解】有用功为GH ,若12G G =则有用功相等.对动滑轮做的功为额外功W G H =⨯额动,乙的动滑轮质量大额外功多,因此乙的总功多,机械效率低.答案AB 错,C 对.同一个滑轮组提起不同的重物,有用功不同,额外功相同,机械效率不同,提升重物越重机械效率越高.D 错.12.用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与物重G 物的关系,改变G 物,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,计算并绘出η与G 物关系如图乙所示,若不计绳重和摩擦,则下列说法正确的是( )A .同一滑轮组机械效率η随G 物的增大而增大,最终将超过100%B .G 物不变,改变图甲中的绕绳方式,滑轮组机械效率将改变C .此滑轮组动滑轮的重力为2ND .当G 物=6N 时,机械效率η=66.7% 【答案】D 【解析】 【详解】A 、使用滑轮组时,克服物重的同时,不可避免地要克服动滑轮重、摩擦和绳子重做额外功,所以总功一定大于有用功;由公式η=知:机械效率一定小于1,即同一滑轮组机械效率η随G 物的增大而增大,但最终不能超过100%,故A 错误; B 、G 物不变,改变图甲中的绕绳方式,如图所示,因为此图与题干中甲图将同一物体匀速提高相同的高度,所以所做的有用功相同,忽略绳重及摩擦时,额外功:W额=G轮h,即额外功W额相同,又因为W总=W有+W额,所以总功相同,由η=可知,两装置的机械效率相同,即η1=η2.故B错误;C、由图可知,G=12N,此时η=80%,则η=====,即80%=,解得G动=3N,故C错误;D、G物=6N时,机械效率η=×100%=×100%=×100%=×100%≈66.7%.故D正确.故选D.13.为探究动滑轮和定滑轮的特点,设计如下两种方式拉升重物,下面关于探究的做法和认识正确的是()A.用动滑轮提升重物上升h高度,测力计也上升h高度B.若拉升同一物体上升相同高度,用动滑轮拉力更小,且做功更少C.减小动滑轮质量可以提高动滑轮的机械效率D.若用定滑轮拉重物,当拉力竖直向下最省力【答案】C【解析】【详解】A.用动滑轮提升重物上升h高度,因为有两段绳子承重,所以测力计上升2h高度,故A 错误;B.拉升同一物体上升相同高度,用动滑轮时是否省力还取决于动滑轮的重和摩擦力的大小,而因为要提起动滑轮做功,故做功较多,故B错误;C .减小动滑轮质量,可以减小额外功,根据+W W W W W η==有用有用总有用额外可知,可以提高动滑轮的机械效率,故C 正确.D .用定滑轮拉重物,拉力的力臂为滑轮的半径,所以向各个方向的拉力都相等,故D 错误. 【点睛】重点理解机械效率为有用功与总功的比,有用功不变,当额外功减小时,总功减小,所以机械效率会提高.14.用如图所示的滑轮组在10s 内将300N 的重物匀速提升3m ,已知动滑轮重30N ,不计绳重与摩擦,则A .利用滑轮组所做的有用功是450JB .绳子自由端移动的速度是0.9m/sC .拉力的功率是99WD .滑轮组的机械效率是80% 【答案】C 【解析】利用滑轮组所做的有用功:W 有=Gh =300N×3m=900J ,故A 错误;拉力做的功:W 总=(G+G动)h =(300N+30N )×3m=990J ,拉力的功率:P =W/t =990W10s=99W ,故C 正确;滑轮组的机械效率:η=W 有/W 总×100%=900J/990J×100%≈90.9%,故D 错误;由图可知,n =2,则绳端移动的距离:s=nh =2×3m=6m ,绳子自由端移动的速度:v=s/t =6m/10s=0.6m/s ,故B 错误,故选C 。