专题训练九 功、功率和机械效率综合运用 动滑轮重力及最大机械效率问题 1.(2024烟台中考)如图所示,小明用20 N的拉力F将重为20 N的物体匀速提高了10 m,用时5 s,忽略绳重和摩擦,在这个过程中,下列说法正确的是 ( ) A.绳子自由端移动的速度为6 m/s B.动滑轮所受的重力为20 N C.小明所做的额外功为100 J D.滑轮组的机械效率为75% 2.(2024菏泽中考)用如图所示的滑轮组将重540 N的建筑材料从地面拉到四楼,建筑材料上升 10 m,绳端拉力为200 N(不计绳重和滑轮与绳之间的摩擦)。则动滑轮重 N,此过程该滑轮组的机械效率为 。 3.小明利用如图所示的滑轮提升重物(不计绳重和摩擦)。 (1)小明按图甲所示的方式,用F=5 N的拉力将重8 N的物体提升了2 m,则滑轮重 N,若用同样的滑轮拉10 N的物体,机械效率将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。 (2)小明又按图乙所示的方式斜拉绳子,则F' (选填“大于”“等于”或“小于”)F。 4.(2025连云港阶段练习)如图所示,小龙通过滑轮组在10 s内将重900 N的箱子匀速提升了2 m,不计绳重及摩擦,此时滑轮组的机械效率为75%,小龙对绳子的拉力为 N;若小龙的体重为500 N,绳子能够承受的最大拉力为600 N,该滑轮组的最大机械效率为 。 5.如图所示,用滑轮组将重310 N的物体在10 s内匀速提升了2 m,每个滑轮重均为50 N,拉力F为200 N。 (1)求拉力的有用功。 (2)求拉力的功率。 (3)若绳子能够承受的最大拉力为400 N,提升重物过程中绳子重和摩擦对应的额外功始终为总功的10%,求滑轮组的最大机械效率。(结果保留到1%) 水平滑轮组问题 6.如图所示,在拉力F作用下,一个重600 N的物体以0.1 m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动了10 s,已知滑轮组的机械效率为80%,在此过程中拉力F做了150 J的功,则下列说法中正确的是 ( ) A.拉力F的大小为150 N B.拉力F的大小为40 N C.物体与地面间的滑动摩擦力为120 N D.物体与地面间的滑动摩擦力为480 N 7.如图所示,用滑轮组拉动重70 N的物体A,在10 s内使A在水平方向上移动5 m,所用拉力F为20 N,地面对A的摩擦力为30 N,则A运动速度是 m/s,滑轮组所做的有用功是 J,滑轮组的机械效率是 。 8.小华用如图所示的滑轮组拉动货箱,已知货箱的质量为60 kg,在F=50 N的拉力作用下,货箱以0.1 m/s的速度做匀速直线运动,地面对货箱的滑动摩擦力f为货箱重的(g取10 N/kg)。求: (1)货箱的重力是多少 (2)拉力F的功率是多少 (3)货箱运动了1 min,克服摩擦所做的功是多少 (4)此滑轮组的机械效率是多少 有关机械效率探究实验 9.某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如下表所示,实验装置如图所示。 实验 次数 钩码 重G/N 钩码上升 高度h/m 绳端拉 力F/N 绳端移 动距离s/m 机械 效率η 1 4 0.1 2.7 0.2 74% 2 4 0.1 1.8 0.3 74% 3 8 0.1 3.1 0.3 86% 4 8 0.1 2.5 0.4 ▲ (1)实验中应沿竖直方向缓慢 拉动弹簧测力计,某同学在该实验中加速向上提升重物,所测滑轮组的机械效率会 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 (2)通过比较 (填实验次数的序号)两次实验数据得出结论:使用同一滑轮组提升同一重物时,滑轮组的机械效率与绳子段数 (选填“有关”或“无关”);比较2、3两次实验得出结论:同一滑轮组, ,滑轮组的机械效率越高。第4次实验空格中数值为 。 (3)实验中使用了不同的滑轮组,还多次改变提升的物重来测量滑轮组的机械效率,目的是 。(填字母) A.减小摩擦 B.多次测量取平均值减小误差 C.获得多组数据归纳出物理规律 (4)用同一滑轮组匀速提升重力不同的物体,该滑轮组的机械效率η与所提升物体的重力G的关系图像正确的是 (不计绳重和摩擦)。 A. B. C. D. (5)若每个滑 ... ...
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