初中物理滑轮（组）的机械效率试题

如图，是塔式起重机上的滑轮组。在将 $210N$的重物匀速提高 $2m$的过程中，作用在绳端的拉力为 $100N$，则有用功是　　 $J$，该滑轮组的机械效率是　　。

如图所示是一种塔式起重机，它将 $600\mathit{kg}$的建筑材料匀速吊起时，对绳子的拉力为 $2500N$，在建筑材料上升 $5m$高度过程中，绳端移动的距离为 $15m$， $g$取 $10N/\mathit{kg}$，求：

（1）建筑材料所受的重力；

（2）起重机对绳拉力做的功；

（3）塔式起重机的机械效率。

如图所示，用滑轮组将 $15N$的物体匀速提高 $0.5m$，拉力 $F$为 $10N$，则有用功为　　 $J$，滑轮组机械效率为　　。若增加所提物体的重力，滑轮组机械效率　　（变大 $/$变小 $/$不变）。（不计绳重和摩擦， $g$取 $10N/\mathit{kg})$

工人用图示装置在 $10s$内将质量为 $45\mathit{kg}$的货物匀速提升 $2m$，此过程中拉力的功率为 $120W$． $(g$取 $10N/\mathit{kg})$求：

（1）有用功；

（2）滑轮组的机械效率；

（3）若工人用此装置匀速提升其他货物，测得拉力大小为 $300N$，额外功占总功的 $20\%$，工人提升货物的重。

如图所示，物体重 $180N$，动滑轮重 $10N$，小明用 $100N$的拉力（方向不变）将物体匀速提升 $2m$，用了 $10s$，则此过程中有用功是　　 $J$，额外功是　　 $J$，拉力的功率是　　 $W$，滑轮组的机械效率是　　。

用如图所示的滑轮组将重 $90N$的货物匀速提升 $1m$的过程中，所用拉力 $F=50N$，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦。

（1）求上述过程中的有用功 $W_{\mathit{有用}}$；

（2）求上述过程中的总功 $W_{总}$；

（3）求滑轮组的机械效率 $\eta$。

如图所示，工人用动滑轮匀速提升物体，下列判断正确的是 $($　　 $)$

A．人的拉力与物体重力是平衡力

B．动滑轮的机械效率一定等于 $50\%$

C．人拉力做的功等于滑轮增加的重力势能

D．物体升高的距离等于滑轮左侧绳子减小的长度

如图，小明在用动滑轮（不计绳重和摩擦）匀速提升不同重物时，记录下了在绳子自由端使用的拉力 $F$与对应所提升的物体重力 $G$，如表：

$G/N$	1	2	3	4	5	6
$F/N$	0.7	1.2	1.7	2.2	2.7	3.2

分析表中数据可知，拉力 $F$与重力 $G$的关系式是： $F=$　 $\frac{1}{2}(G+0.4N)$　；动滑轮重为　　 $N$；随着物重的增加，动滑轮的机械效率变　　。

如图所示，用同一滑轮按甲、乙两种方式匀速提升同一物体，物体重 $100N$，滑轮重 $25N$，绳重和摩擦不计，图甲中 $F_{甲}=$　　 $N$，图乙装置的机械效率 ${\eta }_{乙}=$　　，若图乙中再加挂一物体，机械效率将　　。

如图所示，工人用 $500N$拉力 $F$，将重为 $900N$的木箱匀速提升 $3m$，所用时间为 $20s$，求：

（1）拉力 $F$做的有用功；

（2）拉力 $F$做功的功率；

（3）动滑轮的机械效率。

如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图，已知井深 $10m$，物体重 $G=4\times {10}^{3}N$，汽车重 $G_{车}=3\times {10}^{4}N$，汽车匀速拉绳子时的拉力 $F=2\times {10}^{3}N$，汽车受到的阻力为车重的0.05倍。请计算：

（1）若汽车运动的速度为 $1.2m/s$，则将物体由井底拉至井口，需要多长时间？

（2）滑轮组的机械效率是多少？（保留一位小数）

（3）汽车的牵引力是多大？

（4）将物体由井底拉至井口，汽车的牵引力做的功是多少？

图甲是某小区高层住宅电梯结构的示意图，它主要是由轿厢、滑轮、配重、缆绳及电动机等部件组成，小明家住该小区某栋楼的16楼，他乘电梯从1楼匀速升到16楼用时 $50s$，已知每层楼的高度为 $3m$。小明重 $600N$．轿厢重 $5400N$，动滑轮和细绳的重力以及摩擦力均忽略不计，针对此时程，解答下列问题。

（1）拉力 $F$的功率为多大？

（2）动滑轮 $A$提升小明的机械效率为多少？

（3）图乙是该电梯超载自动报警系统工作原理的示意图，在工作电路中，当电梯没有超载时，触点 $K$与触点 $A$接触，闭合开关 $S$，电动机正常工作，当电梯超载时，触点 $K$与触点 $B$接触，电铃发出报警铃声，即使闭合开关 $S$，电动机也不工作，在控制电路中，已知电源电压为 $6V$，保护电阻 $R_2=100\Omega$，电阻式压力传感器 $R_1$的阻值随乘客压力 $\left(F_{压}\right)$大小变化如图丙所示，电磁铁线圈的阻值忽略不计，当电磁铁线圈电流超过 $0.02A$时，电铃就会发出警报声，若乘客人均重为 $700N$，该电梯最多可以乘载多少人？

如图是工人利用滑轮组提升重为 $810N$物体的示意图，某段过程中物体匀速上升的速度为 $0.1m/s$，工人拉力 $F$的功率为 $90W$，物体上升 $10s$拉力 $F$克服滑轮组的摩擦做的功是 $60J$，不计绳重。求：

（1）工人拉绳子的速度；

（2）滑轮组的机械效率；

（3）滑轮组中的动滑轮的重力。

如图所示，工人用 $150N$的拉力通过滑轮组吊起质量为 $20\mathit{kg}$的箱子。若箱子被匀速竖直提升了 $2m$，不计绳重和摩擦， $g$取 $10N/\mathit{kg}$，则 $($　　 $)$

A．箱子的重力势能增大

B．动滑轮的重力为100 $N$

C．工人施加的拉力做的功为300 $J$

D．滑轮组的机械效率为 $66.7\%$

如图所示的滑轮组中，动滑轮重 $1N$，小强用 $6N$的拉力 $F$通过该滑轮组匀速拉起重 $10N$的物体，物体沿竖直方向上升 $0.4m$。此过程中，额外功和机械效率分别是 $($　　 $)$

A． $0.4J$　 $83.3\%$B． $0.8J$　 $91.7\%$C． $0.8J$　 $83.3\%$D． $0.4J$　 $91.7\%$