初中物理杠杆机械效率的测量实验试题

小金用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时竖直向上拉动杠杆，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升。（支点和杠杆的摩擦不计）问：

（1）重为 $5N$的钩码挂在 $A$点时，人的拉力 $F$为 $4N$，钩码上升 $0.3m$时，动力作用点 $C$上升 $0.5m$，此时机械效率 ${\eta }_1$为多大？

（2）小金为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，仍用该实验装置，将钩码移到 $B$点，再次缓慢提升杠杆使动力作用点 $C$仍然上升 $0.5m$。问：人的拉力 $F$与第一次相比　变小　（选填“变大”“变小”或“不变” $)$。比较此时的机械效率 ${\eta }_2$与 ${\eta }_1$的大小并用学过的知识给以推导。

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？

从井中提水时，常常会发生吊水桶落入井里的事情．用物理知识分析下列说法，其中错误的是（ ）

A．用吊水桶向上提水，人对桶和水做的功都是有用功

B．用吊水桶向上提水，人对桶做的功是额外功

C．吊水桶掉在井里，打捞水桶时桶里会带些水，这时人对水做的功是额外功

D．吊水桶掉在井里，打捞水桶时，人对桶做的功是有用功

建筑工地上，起重机几分钟内就能把所需的砖送到楼顶，如果人直接用滑轮组来提升则需要几个小时，其原因是（ ）

A．起重机的功率大，做功多

B．起重机的机械效率高，做功慢

C．起重机的功率大，做功快

D．起重机的机械效率高，做功多

在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用如图所示的同一滑轮组分别做了三次实验，实验数据记录如下：

实验次数	钩码重/N	钩码上升的距离/cm	弹簧测力计的读数/N	弹簧测力计上升的距离/cm	机械效率
1	2	8	0.8	24	83.3%
2	4	5	1.5	15	①
3	6	10	②	③	90.9%

（1）请将表中标有①、②和③的空格处补充完整？
（2）在实验操作中应竖直向上      拉动弹簧测力计．
（3）分析实验数据，同一滑轮组的机械效率主要与      有关．
（4）不同滑轮组的机械效率还与      有关．

小明用同一滑轮组分别将甲、乙两组钩码提升相同的高度，如图所示．他两次提升钩码所用的拉力分别为F_甲和F_乙，则F_甲      F_乙；所做的有用功分别为W_甲和W_乙，机械效率分别为η_甲和η_乙，则W_甲      W_乙，η_甲      η_乙．（均选填“＞”、“=”或“＜”）

把一桶水从5m深的井里提到地面上，桶重4N，水重16N，提水过程中，做的有用功为      J；若刚才是把不慎落入井里的水桶打捞上来，则所做的有用功为      J．

如图是小明同学斜面机械效率跟什么因素有关的实验装置．
实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动．实验的部分数据如下：

实验次数	斜面的倾斜程度	物块重量G/N	斜面高度h/m	沿斜面拉力F/N	斜面长S/m	机械效率
1	较缓	10	0.1	5.0	1
2	较陡	10	0.3	6.7	1	45%
3	最陡	10	0.5	8.4	1	60%

（1）小明探究的是斜面的机械效率跟      的关系．在第1次实验中，斜面的机械效率为      ，物块和斜面的内能增加了约      J．
（2）分析表格中数据可以得出结论：在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率越      ．若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系，应保持      不变．

如图不计摩擦和绳重，用100N的力拉着重250N的物体匀速上升，物体上升速度是0.3m/s，该滑轮组的机械效率为      ，动滑轮重为      N，拉力做功功率为      W．

分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在100s内将重为400N 的物体G匀速提升10m，每个滑轮的重均为20N．不计绳重及摩擦，此过程中（ ）

A．拉力F甲小于拉力F乙

B．F甲做的功小于F乙做的功

C．滑轮组甲的机械效率小于滑轮组乙的机械效率

D．F甲做功的功率等于F乙做功的功率

在建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为720N的建材从地面匀速提到6m高处，所用拉力为300N，时间为0.5min；不计摩擦和绳重．求：

（1）工人做功的功率    W；（2）此过程中该装置的机械效率    ．

小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表：

（1）分析表中数据，回答以下问题：
①表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是    ，应改为    ；
②第3次实验中滑轮组的机械效率是    ；
③由表格中的数据可知：滑轮组的机械效率与    无关．
（2）小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图乙所示．
①小红多使用一个滑轮，目的是为了改变    ；
②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率    （选填“相同”或“不相同”）．

斜面长5m，高1m，把重为5000N的物体匀速地推向斜面顶端，若斜面是光滑的，则推力为      N；如果斜面不光滑，所用推力为1250N，则斜面的机械效率为    ．

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？

用如图所示滑轮组提升重物．人用500N的拉力F，15s内使重为900N的物体匀速上升了3m．不计绳重和摩擦，求：

（1）动滑轮的重．
（2）人拉绳子做功的功率．
（3）滑轮组的机械效率．