初中物理滑轮（组）的机械效率试题

张强同学利用如图所示的滑轮组将货物运送到楼上，图中每个滑轮等重，不计绳子重和摩擦。如果所送货物重G从200N开始逐渐增加，直到绳子被拉断。每次均匀速拉动绳子，且提升高度都为10m。图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物的重力的增加而变化的图像。请根据有关信息完成以下问题：

（1）每个滑轮的重是多少？
（2）当货物重为1000N时，张强同学所做的总功为多少？
（3）绳子能承受的最大拉力是多少？
（4）当绳子的拉力最大时，滑轮组的机械效率是多少?

用如图所示滑轮组，将质量为 $50\mathit{kg}$的物体，在 $10s$内匀速向上提升 $2m$，已知拉力 $F=300N$．在此过程中，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．绳子自由端移动的距离为 $6m$

B．拉力 $F$的功率为 $60W$

C．人所做的额外功为 $300J$

D．该滑轮组的机械效率约为 $83.3\%$

（2014·威海）如图甲所示是某船厂设计的打捞平台装置示意图．A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，卷扬机拉动钢丝绳通过滑轮组AB竖直提升水中的物体，可以将实际打捞过程简化为如图乙所示的示意图．在一次打捞沉船的作业中，在沉船浸没水中匀速上升的过程中，打捞平台浸入水中的体积相对于动滑轮A未挂沉船时变化了0.4m³；在沉船全部露出水面并匀速上升的过程中，打捞平台浸入水中的体积相对于动滑轮A未挂沉船时变化了1m³．沉船浸没在水中和完全露出水面后卷扬机对钢丝绳的拉力分别为F₁、F₂，且F₁与F₂之比为3：7．钢丝绳的重、轴的摩擦及水对沉船的阻力均忽略不计，动滑轮的重力不能忽略．（水的密度取1.0×10³kg/m³  g取10N/kg）求：

（1）沉船的重力；
（2）沉船浸没水中受到的浮力；
（3）沉船完全露出水面匀速上升1m的过程中，滑轮组AB的机械效率．

（2014·眉山）如图所示，重为50N的物体A在拉力F作用下沿水平面做匀速直线运动．已知滑轮组机械效率为80%，物体运动的速度为1m/s，下列分析计算正确的是（ ）

A．物体所受合力为5N

B．物体受到的摩擦力为12N

C．拉力F做功的功率为5W

D．在10s内机械所做的有用功为500J

某建筑工地用如图所示的滑轮组提升重物，工人对绳的拉力 $F$为 $400N$，并能用 $10s$的时间将 $96\mathit{kg}$的重物匀速提升 $2m$，则拉力 $F$的功率为　 　 $W$，此时滑轮组的机械效率为　　 $\%$．（不计绳重和摩擦，取 $g=10N/\mathit{kg})$

如图所示，用滑轮组提升重物时，重为 $800N$的物体在 $10s$内匀速上升了 $1m$，已知拉绳子的力为 $500N$，则提升重物的过程中 $($　　 $)$

A．绳子自由端被拉下 $3m$B．拉力的功率是 $80W$

C．做的有用功是 $1000J$D．滑轮组的机械效率是 $80\%$

（2014·抚顺）如图，用此滑轮组在大小为15N的拉力作用下将重力为50N的物体匀速提升0.1m，所用时间为2s，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）

A．绳子自由端移动的速度为0.25m/s

B．拉力F所做的功为7.5J

C．滑轮组的机械效率为83.3%

D．上升过程中物体的动能转化为重力势能

如图所示，重为1140 N的物体，它与水平地面的接触面积为1.5×10³ cm²。工人师傅用600N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450N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。

如图所示，扎西同学用 $250N$的力 $F$将重为 $400N$的物体匀速提升 $2m$，在此过程中，扎西同学做的有用功为　　 $J$，滑轮组的机械效率为　　。

（2013·北京）图是利用滑轮组匀速提升水中圆柱体M的示意图，滑轮组固定在钢架上，滑轮组中的两个滑轮质量相等，绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为900N，连接圆柱体M与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为3000N。圆柱体M高为3m，底面积为0.02m，密度为 kg/ m。在绳端拉力F作用下，圆柱体M从其下表面距水面15m处匀速上升到其上表面与水面相平的过程中用了3min，在这个过程中，拉力F的功率为160W，滑轮组的机械效率为，钢架对定滑轮的拉力为T。在圆柱体M被缓慢拉出水的过程中，圆柱体M的下表面受到水的压强为p。不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力，g取10N / kg。下列选项中正确的是

A．压强p的最小值为15000Pa

B．拉力T的大小为2700N

C．拉力F的大小为640N

D．滑轮组的机械效率为90%

（2014·眉山）如图所示，重为50N的物体A在拉力F作用下沿水平面做匀速直线运动．已知滑轮组机械效率为80%，物体运动的速度为1m/s，下列分析计算正确的是（ ）

A．物体所受合力为5N

B．物体受到的摩擦力为12N

C．拉力F做功的功率为5W

D．在10s内机械所做的有用功为500J

如图所示是一位同学组装的提升重物的装置，他用80N的力在10s内把重120N的物体匀速提升5m。则此过程中，下列说法正确的是（　　）

A．	他做的总功是1200J
B．	他做的有用功是800J
C．	他对滑轮组做功的功率是80W
D．	该滑轮组的机械效率是75%

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 $400N$ 的拉力，将重 $600N$ 的建材在 $10s$ 内匀速提高 $3m$ （不计绳重及摩擦）。则下列判断正确的是 $($ 　　 $)$

A．	滑轮所做的有用功为 $1200J$
B．	滑轮受到的重力为 $100N$
C．	该滑轮的机械效率 $\eta =75\%$
D．	绳子自由端移动的速度大小为 $0.3m/s$

用如图所示滑轮组拉着重为 $30N$的物体 $A$匀速前进 $0.2m$，则绳子自由端移动的距离为　　 $m$；若物体 $A$与地面的摩擦力为 $9N$，则拉力所做的有用功是　　 $J$；若实际拉力 $F=4N$，则该滑轮组的机械效率为　　。

用如图所示的滑轮组，将一重为 $450N$的物体以 $0.1m/s$的速度匀速向上提起 $2m$，拉力 $F$为 $200N$．求：

（1）滑轮组的机械效率；

（2）拉力 $F$的功率。