初中物理杠杆机械效率的测量实验试题

如图（不计绳重摩擦，且动滑轮重小于物重），用它们分别将重相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，所用的拉力分别为F_甲、F_乙，它们的机械效率分别为η_甲、η_乙。则F_甲_____F_乙 η_甲_____η_乙（选填“＞”、“＜”或“＝”）

某同学用两个完全相同的滑轮绕制了两个滑轮组（如下图），并选用其中一个完成机械效率测量实验，下面是实验记录：

次数	物重/N	物体升高/m	拉力/N	绳子拉下/m	有用功/J	总功/J	机械效率
1	4	0.1	3.00	0.2	0.4	0.6
2		0.1	6	0.2	1	1.2	83.3%
3	10	0.2	6	0.4	2	2.4	83.3%

（1）把表格中所缺少的数据填写完整．
（2）读弹簧测力计示数时，应        拉动绳自由端，如果静止读数，会导致机械效率的测量值偏        ．
（3）由表格中的数据可以知道，实验选择的是        （选填 “左”或“右”）边一套装置．
（4）分析第1次和第2次的数据可以知道，对于同一个滑轮组，可以通过增加        来提高机械效率．
（5）分析第2次和第3次的数据我们可以得到的结论是：                               ．
（6）若不计摩擦与绳重，可以计算出第1次实验中所用动滑轮的重为         N。

.2008年5月我国四川省汶川地区发生了8.0级大地震，给汶川人民造成了极大的生命财产损失，同时也产生了再次威胁人民生命财产安全的堰塞湖，唐家山堰塞湖就是其中最大、最危险的一个。
⑴截止5月31日20时，唐家山堰塞湖水位已涨至海拔733m，当水位继续上涨至海拔741m时，水就可以从工程人员挖的引流渠流走，从而减轻高水位对堰体的威胁。求水位从海拔733m涨至海拔741m时，水对湖底产生的压强增大了多少？
⑵为确保引流渠的水流畅通，需清理湖中的大型漂浮物。湖中现有一漂浮物，它浸入水中的体积是0.1m³，工作人员使用如图所示的吊车将它打捞上岸。已知漂浮物出水后，吊车将漂浮物以20cm/s的速度提高2m的过程中，绕在滑轮组上绳子的拉力F为400N。求拉力F的功率和滑轮组的机械效率？（g 取10N/kg）

用如图所示的滑轮组提升物体A。在匀速竖直提升A的过程中，卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力F为400N，物体A上升的速度v_A为0.1m/s，滑轮组的机械效率为90%，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。

求：
（1）拉力F做功的功率P；
（2）物体A所受的重力G_A；
（3）动滑轮所受的重力G_动。

用图甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N，绳重和摩擦力不计。则

A．手的拉力：F甲=F乙；机械效率：η甲=η乙

B．手的拉力：F甲＜F乙；机械效率：η甲＜η乙

C．手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＜η乙

D．手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＞η乙

 

如图，用甲、乙两种方式在相同时间内将同一物体匀速提升相同高度时，拉力做功的功率为P_甲、P_乙，机械效率分别为η_甲、η_乙（ 不计绳重与摩擦）．下列判断正确的是（ ）

A．P甲=P乙，η甲=η乙	B．P甲＜P乙，η甲＞η乙
C．P甲＜P乙，η甲＜η乙	D．P甲＞P乙，η甲＞η乙

某工人利用滑轮组在20s内将3000N的物体匀速提高4m，已知这个滑轮组的机械效率是80%，求：
（1）这名工人所做的总功是多少J？
（2）他所做的额外功是多少J？
（3）他的输出功率是多少W？

小明利用如图所示的滑轮组将重为900N的物体匀速提升，所用的拉力为360N，物体被提升的高度为1m。求：(1) 所做有用功是多少； (2) 小明做的总功是多少；(3) 滑轮组的机械效率是多少；
 

小聪利用斜面进行如下的实验。

（1）图中的数据是在测量斜面机械效率时得到的，由此可知此时斜面的机械效率η＝______。
（2）为了进一步探究斜面的特点，小聪接着做了三次实验，实验数据如下表。

①分析表中数据可知，沿斜面向上匀速拉动同一物体时，斜面倾斜角度越大，机械效率越_________，拉力越_________。
②由表中第2次数据可知，此过程中铁块与斜面之间的摩擦力为______N。

小强同学利用如图甲所示的滑轮组将货物运送到楼上，不计绳子重和摩擦，如果所送货物重G从20N开始逐渐增加，每次均匀拉动绳子，且提升同样的高度，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象，当货物重G为20N时，滑轮组的机械效率是      ，动滑轮的重是      N；当货物重G为180N时，滑轮组的机械效率是      ．

用如图所示的滑轮组提升水中的物体M，物体M高为3m，底面积为0.02m²，密度为4.5×10³kg/m³。物体M完全在水面下以0.2m/s速度匀速竖直上升的过程中，电动机加在绳子自由端的拉力为F，拉力F做功的功率为ρ，滑轮组的机械效率为η。已知电动机的输出功率为480W恒定不变，g取10N/kg，绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力均可忽略不计。求：

（1）物体M完全在水面下时的浮力；
（2）物体M完全在水面下时滑轮组的机械效率η。
（要求：画出受力分析图）

在通讯线路的抢修现场，起重机正将一箱箱设备吊装到3m高的施工台上．其中起重臂下的钢绳是绕在一个动滑轮上的．若每箱设备均重4000N，施工台距离地面的高度为3m．如果起重机沿竖直方向匀速提升一箱设备时，动滑轮上每段钢绳的拉力为2500N，在忽略钢绳重和摩擦的情况下．

（1）动滑轮在提升这箱设备时的机械效率是多大？
（2）在安全操作的前提下，为了节省时间，加快施工进度，起重机同时将两箱设备以0.1m/s的速度匀速提升到施工台．求这种情况下，动滑轮上钢绳自由端拉力的功率为多大？

电动自行车已成为大众化的一种交通工具，小明对家里的电动自行车进行了测试．他骑车在平直的路面上由静止开始运动，获得如图所示的速度v和牵引力F随时间t变化的关系图像．已知匀速行驶时，电动机输入电压48V，输入电流5A．由图可知7至12s内电动自行车受到的摩擦力为      N；电动自行车匀速行驶时，机械效率为    %．

某学习小组用几个相同的滑轮来探究定滑轮、动滑轮和滑轮组的机械效率，实验装置如图所示．他们将测得的钩码重G、拉力F、钩码上升的高度h、测力计移动的距离s，并将计算出的有用功W有用、总功W总和机械效率η数据一并记入表：

次序	G/N	F/N	h/m	s/m	W有用/J	W总/J	η
1	2	2.1	0.1	0.1	0.2	0.21	95.2%
2	2	1.2	0.1	0.2	0.2	0.24	83.3%
3	2	0.9	0.1	0.3	0.2	0.27	★

（1）表格中数据★=         ；
（2）第1次实验中，拉力F与提升物体的重力不等，主要原因是             ；
（3）比较实验1、2，第2次的机械效率较低，主要原因是               ；
（4）比较实验2、3，这两次实验机械效率不同的主要因素是                ；
（5）在实验3的装置下再加挂一只相同的钩码，装置的机械效率将                。（选填“变大”、“变小”或“不变”）

用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，若不计绳重及摩擦，两装置都匀速提升最大的重物，则下列说法正确的是                         【  】

A．提起最大重物的重力大小相等，滑轮组的机械效率相同

B．提起最大重物的重力大小不相等，滑轮组的机械效率相同

C．提起最大重物的重力大小不相等，甲滑轮组的机械效率高

D．提起最大重物的重力大小不相等，乙滑轮组的机械效率高