初中物理滑轮（组）的机械效率试题

图甲是一辆起重车的图片，起重车的质量为9.6t。有四个支撑脚，每个支撑脚的面积为0.3m ²，起重时汽车轮胎离开地面，图乙是起重机吊臂上的滑轮组在某次作业中将质量为1200kg的货物匀速提升，滑轮组上钢丝绳的拉力F为5000N，货物上升过程中的图象如图丙所示。（不考虑绳重，g取10N/kg）求：

（1）提升货物过程中起重车对水平地面的压强；

（2）拉力F的功率；

（3）提升货物过程中滑轮组的机械效率。

如图所示，用滑轮组提升重物时，5s将重90N的物体匀速提升了2m。已知动滑轮重为10N（不计绳重和摩擦），则提升重物的过程中正确的是（　　）

A．	绳子自由端拉力F的大小为90N
B．	提升物体的过程中，拉力F做的有用功为200J
C．	绳子自由端拉力F的功率为36W
D．	此滑轮组的机械效率为90%

如图所示，在F＝200N的拉力作用下，物体A以2m/s的速度沿水平面做匀速直线运动，若滑轮组所做有用功的功率为960W，则地面对物体的摩擦力为 　    　N，滑轮组的机械效率为 　    　。（忽略绳子和滑轮的重力）

如图所示，用滑轮组提升所受重力为900N的物体A，滑轮组绳子自由端在拉力F作用下竖直匀速移动了12m，同时物体A被竖直匀速提升了4m，用时40s，滑轮组的额外功是400J，下列说法中正确的是（　　）

A．	动滑轮所受的重力为100N
B．	物体A上升的速度是0.3m/s
C．	拉力F的功率是100W
D．	滑轮组的机械效率是90%

如图所示，用动滑轮提起一重为 $80N$ 的物体，在 $10s$ 内将物体匀速提高 $5m$ ，已知动滑轮重 $20N$ （不计绳重和摩擦），则 $($ 　　 $)$

A．	手对绳子的拉力为 $40N$
B．	拉力做功的功率为 $50W$
C．	手拉绳子移动的速度为 $0.5m/s$
D．	该装置的机械效率为 $60\%$

党的十九大报告提出，要建设生态宜居、生活富裕的新农村。某兴趣小组在社会实践中来到某乡村建筑工地，建筑工地工人们用如图甲所示的滑轮组来提升重物，不计绳重和摩擦。

（1）一个工人质量为 $60\mathit{kg}$ ，竖直向上匀速拉动 $700N$ 的重物时，绳上拉力为 $400N$ ，将重物提升 $2m$ 用时 $20s$ ，滑轮组的机械效率为多少？

（2）在这 $20s$ 的时间内拉力的功率为多少 $W$ ？

（3）该工人能够提升的最重的物体约为多少 $\mathit{kg}$ ？

（4）请你设计另一种最省力的绕线方式，并画于图乙中。

（5）利用最省力的方式，提升 $800N$ 的重物，求绳上拉力的大小？

（6）利用最省力的方式，竖直向上以 $0.15m/s$ 的速度匀速拉动绳子，求 $20s$ 物体上升的距离？

根据题目所给信息，判断以下说法正确的是 $($　　 $)$

A．图甲，工人用 $200N$的力将重 $300N$的物体匀速提升 $3m$（忽略绳重和摩擦），则滑轮组的机械效率为 $75\%$             

B．图乙，将质量为 $1\mathit{kg}$的物体从距离地面 $1.6m$的高度沿水平方向以 $2m/s$的速度抛出。不计空气阻力，物体从被抛出到落地，整个过程中机械能保持不变。则落地时的速度为 $5m/s$（重力势能表达式 $\mathit{mgh}$，动能表达式 $\frac{1}{2}m{v}^2$）

C．图丙为汽车四冲程汽油发动机。发动机每个工作循环吸入或排出气体的体积为 $2L$，吸气冲程中，吸入汽油和空气的混合物，混合物密度 $\rho =1.44\mathit{kg}/m^3$，汽油和空气的质量之比为 $1:15$，汽油的热值 $4.6\times {10}^{7}J/\mathit{kg}$。发动机 $1\mathit{min}$转动1200转，发动机效率为 $40\%$，则汽车在 $1\mathit{min}$内做的有用功是 $1.99\times {10}^{6}J$             

D．图丁是大亚湾核电站。以原子核 ${}_{92}^{235}U$为燃料，当 ${}_{92}^{235}U$俘获一个慢中子后发生的裂变反应方程下方的数字是中子及有关原子核的静止质量，单位为 $u$。伟大的爱因斯坦认为，质量与能量相互转化，裂变过程中总质量减少，转化为核能。已知减少1个 $u$的质量对应产生的能量为 $9.3\times {10}^2\mathit{MeV}$．根据以上信息，此裂变反应释放出的能量约为 $180\mathit{MeV}$

如图所示，在粗糙水平地面上，用 $10N$的力 $F$沿水平方向拉滑轮（不计滑轮重力）。木板 $B$静止，木块 $A$在粗糙木板 $B$上水平向左做匀速直线运动， $5s$内木块 $A$移动了 $0.5m$。滑轮组的机械效率为 $80\%$．下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．木块 $A$受到的摩擦力为 $5N$

B．地面对木板 $B$的摩擦力为 $4N$

C． $5s$内绳子拉力对木板 $B$做的功为 $2J$

D．拉力 $F$的功率为 $0.5W$

如图所示，利用滑轮组在 $2s$内将重 $400N$的物体匀速提升了 $1m$，所用拉力 $F$为 $150N$．不计绳重和摩擦，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．绳子自由端移动的速度为 $2m/s$

B．动滑轮的总重为 $100N$

C．滑轮组的机械效率为 $83.3\%$

D．提升更重的物体，滑轮组的机械效率会变小

如图所示，拉力 $F$为 $5N$，物体 $A$以 $0.1m/s$的速度在物体 $B$表面向左做匀速直线运动 $(B$表面足够长）；物体 $B$静止在地面上，受到地面水平向左 $4N$的摩擦力，弹簧测力计示数为 $12N$．下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．物体 $A$受到的摩擦力为 $10N$

B．拉力 $F$的功率为 $1.5W$

C．滑轮组的机械效率为 $80\%$

D．拉力 $F$增大到 $15N$时，物体 $B$开始向左运动

如图所示，拉力 $F$为 $5N$，物体 $A$以 $0.1m/s$的速度在物体 $B$表面向左做匀速直线运动 $(B$表面足够长）；物体 $B$静止在地面上，受到地面水平向左 $4N$的摩擦力，弹簧测力计示数为 $12N$．下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．物体 $A$受到的摩擦力为 $10N$

B．拉力 $F$的功率为 $1.5W$

C．滑轮组的机械效率为 $80\%$

D．拉力 $F$增大到 $15N$时，物体 $B$开始向左运动

如图，用大小为 $500N$的拉力 $F$通过滑轮组将重为 $800N$的物体匀速提升 $10\mathit{cm}$，不计绳重与摩擦，拉力 $F$移动的距离为　　 $\mathit{cm}$，滑轮组的机械效率是　　 $\%$。

用如图的滑轮组将一个重为 $180N$的物体沿竖直方向在 $10s$内匀速提升 $2m$，所用的拉力为 $100N$， $10s$内拉力 $F$的功率为　　 $W$，该滑轮组的机械效率为　　 $\%$。

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 $0.3m/s$

工人用如图所示的动滑轮，将重 $1000N$ 的物体在 $5s$ 内匀速竖直提升了 $1m$ ，人对绳自由端

的拉力 $F$ 为 $600N$ ，不计绳重和摩擦。以下结论正确的是 $($ 　　 $)$

A．	动滑轮的有用功为 $600J$	B．	动滑轮的重力为 $400N$
C．	滑轮的机械效率为 $83.3\%$	D．	拉力 $F$ 的功率为 $120W$