當(dāng)堂達(dá)標(biāo)
1.=如圖用同一滑輪組分別將兩個(gè)不同的物體A和B勻速提升相同的高度，不計(jì)繩重和摩擦的影響，提升A的過程滑輪組的機(jī)械效率較大，則下列判斷正確的是（ ）
①物體A比物體B輕
②提升A的拉力較大
③提升A所做的額外功較少
④提升A做的有用功較多
A.只有①③B.只有②④
C.只有②③D.只有①④
2. 用如圖所示的滑輪組勻速豎直提升物體，不計(jì)一切摩擦和繩重。下列判斷正確的是（ ）
A.該滑輪組繩自由端拉力F的大小一定等于所提物體重力的三分之一
B.用該滑輪組提升不同的物體，物體越重，其機(jī)械效率越大
C.用該滑輪組分別提升水面下和水面上的同一物體，其機(jī)械效率相等
D.其他條件不變，僅將滑輪組中的動(dòng)滑輪重力變大，其機(jī)械效率變大
3.用一個(gè)動(dòng)滑輪和一個(gè)定滑輪組成的滑輪組甲和乙，分別勻速提升同一重物時(shí)，滑輪組甲和乙的機(jī)械效率分別為80%和75%，不計(jì)繩重和摩擦，滑輪組甲和乙中的動(dòng)滑輪重力之比為（ ）
A.4∶3B.3∶4C.5∶4 D.4∶5
4.（多選）如圖所示，在拉力F作用下，一個(gè)重600 N的物體以0.1 m/s的速度沿水平地面向右勻速直線運(yùn)動(dòng)了10 s，已知滑輪組的機(jī)械效率為80%，在此過程中拉力F做了150 J的功，則下列說法中正確的是（ ）
A.拉力F的大小為150 N
B.拉力F的大小為50 N
C.物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力為120 N
D.物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力為480 N
5. 建筑工地上，起重機(jī)吊臂上的滑輪組如圖所示，在勻速起吊重4.2×103 N的物體時(shí)，物體5 s內(nèi)上升了6 m，此過程中有用功為________J，鋼絲繩移動(dòng)的速度為________m/s；若滑輪組的機(jī)械效率為70%，則額外功為________J，拉力F為________N，其功率為________W。
6. 既可以省力，又可以改變用力方向的滑輪是________（選填“定滑輪”“動(dòng)滑輪”或“滑輪組”）；利用一個(gè)效率為90%的杠桿做100 J的總功，其中額外功是________J。
7. 用一個(gè)動(dòng)滑輪在5 s內(nèi)將一重為300 N的物體勻速向上提升3 m，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率是75%，則拉力大小為________N，若忽略繩重與摩擦，動(dòng)滑輪的重力為________N。
8.如圖所示，工人沿斜面用一定大小的力F把一重為600 N的物體從斜面底部勻速推到頂部（不考慮物體的大?。Ｒ阎泵骈LL=3 m，高h(yuǎn)=1.5 m。若該過程中斜面的效率為60%，力F所做的功為________J。
9. 如圖所示，工人用滑輪組將重為600 N的建筑材料以0.3 m/s的速度勻速豎直提升，人對(duì)繩子自由端的拉力F=375 N，滑輪組的機(jī)械效率為________，拉力F的功率為________W。
10. 如圖所示，用滑輪組把300 N的重物勻速提升3 m，人所做的有用功是________J；如果用該滑輪組提升400 N的重物，它的機(jī)械效率將________。
11.在探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素時(shí)，小明提出了如下猜想：
猜想一：滑輪組機(jī)械效率與被提升物體所受的重力有關(guān)
猜想二：滑輪組機(jī)械效率與動(dòng)滑輪所受的重力有關(guān)
為了驗(yàn)證猜想，準(zhǔn)備的器材如下：兩個(gè)相同的滑輪、一根細(xì)繩、鉤碼若干、刻度尺和彈簧測力計(jì)。
小明把兩個(gè)滑輪分別作為定滑輪和動(dòng)滑輪組裝成滑輪組，用該滑輪組提升不同數(shù)量的鉤碼進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)如下表所示：
請(qǐng)你解答如下問題：
（1）表中第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為________，根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖中畫出該滑輪組的繞線方式；
（2）分析表中數(shù)據(jù)可知：用同一滑輪組提升不同的物體，物體越重，滑輪組的機(jī)械效率______（選填“越高”“越低”或“不變”）；
（3）為了驗(yàn)證猜想二，還需增加的實(shí)驗(yàn)器材是________。
12. 小軍同學(xué)為了探究“使用動(dòng)滑輪的省力情況及滑輪組的機(jī)械效率”，使用了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)前，小軍用輕質(zhì)彈簧測力計(jì)測得動(dòng)滑輪的重力為1.0 N，每個(gè)鉤碼的重力為0.5 N，實(shí)驗(yàn)過程中，小軍多次改變動(dòng)滑輪所掛鉤碼的數(shù)量，分別記下了每次所掛鉤碼的重力及對(duì)應(yīng)的輕質(zhì)彈簧測力計(jì)示數(shù)（見表格）。

（1）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得到：在動(dòng)滑輪的重力大于或等于物體的重力的條件下，使用該滑輪組________（選填“省力”或“不省力”）。
（2）在忽略摩擦、繩重及實(shí)驗(yàn)誤差的條件下，彈簧測力計(jì)的示數(shù)F與被提升鉤碼重力G以及動(dòng)滑輪重力G0的關(guān)系為________。
（3）小軍同學(xué)又研究了滑輪組水平拉動(dòng)物體的情況，用另一組滑輪組將重為50 N的物塊從位置A勻速直線拉到位置B，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出最省力的繞線方法：物塊移動(dòng)的距離為________cm；若此時(shí)繩自由端所用拉力為10 N，物塊受到的摩擦力為18 N，該滑輪組的機(jī)械效率為________。
參考答案
當(dāng)堂達(dá)標(biāo)
1.B 解析：用同一滑輪組提升兩個(gè)不同的物體A和B，勻速提升相同的高度，不計(jì)繩重和摩擦，提升A的過程機(jī)械效率大，由η===可知，物體A比物體B重，故①錯(cuò)誤；由題圖知n=2，不計(jì)繩重和摩擦，GA>GB，G輪相同，據(jù)F=可知，提升A的拉力較大，故②正確；由題知同一滑輪組，將兩物體提升相同高度，不計(jì)繩重和摩擦，克服動(dòng)滑輪做的功是額外功，所以提升物體A和B所做的額外功相同，故③錯(cuò)誤；由題知提升物體做的有用功W有=Gh，GA>GB，h相同，所以提升A做的有用功較多，故④正確。故選B。
2. B 解析：由題圖知，n=3，不計(jì)一切摩擦和繩重，拉力F=（G+G輪）>G，所以拉力F的大小大于所提物體重力的三分之一，故A錯(cuò)誤；不計(jì)一切摩擦和繩重，用該滑輪組提升不同的物體，則η====，可見提升的物體越重，其機(jī)械效率越大，故B正確；用該滑輪組分別提升水面下和水面上的同一物體，由于物體在水中受到浮力，就好比用滑輪組提升的物體重力發(fā)生變化，所以其機(jī)械效率不相等，故C錯(cuò)誤；僅將滑輪組中的動(dòng)滑輪重力變大（其他條件相同），將同一物體提升相同的高度，有用功相同，由W額=G動(dòng)h可知額外功增大，則總功增大，有用功與總功的比值減小，機(jī)械效率減小，故D錯(cuò)誤。
3. B 解析：在不計(jì)繩重和摩擦的情況下，滑輪組機(jī)械效率只與G物和G輪有關(guān)，η====，即η甲=80%=，η乙=75%=，解得=。
4.BC 解析：由題圖知，n=3，繩子自由端移動(dòng)的距離s=3s物=3v物t=3×0.1 m/s×10 s=3 m，
由W總=Fs可得拉力：
F===50 N，故A錯(cuò)誤，B正確；
由η====得物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力：
F摩=3ηF=3×80%×50 N=120 N，故C正確，D錯(cuò)誤。
5. 2.52×104 3.6 1.08×104 2×103 7.2×103
解析：由題圖可知，該滑輪組有3段繩子與動(dòng)滑輪相連，起吊過程中有用功為W有=Gh=4.2×103 N×6 m=2.52×104 J；鋼絲繩移動(dòng)的距離為s=3h=3×6 m=18 m，則鋼絲繩移動(dòng)的速度為v===3.6 m/s；若滑輪組的機(jī)械效率η=70%，則總功W總===3.6×104 J，額外功W額=W總?W有=3.6×104 J-2.52×104 J=1.08×104 J；拉力F===2×103 N，拉力的功率P===7.2×103 W。
6.滑輪組 10 解析：使用定滑輪不能省力，但可以改變力的方向；使用動(dòng)滑輪可以省力，但不可以改變力的方向；用定滑輪和動(dòng)滑輪組成滑輪組，既可以省力，又可以改變力的方向；由題知，使用杠桿做的總功W總=100 J，η=90%，由η==90%可得做的有用功：
W有=W總×90%=100 J×90%=90 J，
則利用該杠桿做的額外功：
W額=W總-W有=100 J-90 J=10 J。
7. 200 100 解析：使用一個(gè)動(dòng)滑輪時(shí)，承擔(dān)物重的繩子段數(shù)n=2。繩子端自由端移動(dòng)的距離s=2h，
動(dòng)滑輪的機(jī)械效率η=====75%，
則拉力大?。篎===200 N；
若忽略繩重與摩擦，拉力F=（G+G動(dòng)），則動(dòng)滑輪的重力：G動(dòng)=2F-G=2×200 N?300 N=100 N。
8.1 500 解析：該過程克服物體重力做的功為有用功，即W有=Gh=600 N×1.5 m=900 J，推力F所做的功為總功，根據(jù)η=可得，推力F所做的功W總===1 500 J。
9. 80% 225 解析：由題圖可知，有2段繩子拉著建筑材料，即s=2h，則滑輪組的機(jī)械效率η======80%，拉力F的功率P====2Fv物=2×375 N×0.3 m/s=225 W。
10.900 增大 解析：人做的有用功為W=Gh=300 N×3 m=900 J；根據(jù)公式η==可知，物重越大，滑輪組的機(jī)械效率越高；因?yàn)?00 N>300 N，所以它的機(jī)械效率將增大。
11.（1）80% 如圖所示 （2）越高 （3）自重不同的滑輪
解析：（1）第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)，有用功W有=Gh=6.0 N×0.1 m=0.6 J，總功W總=Fs=2.5 N×
0.3 m=0.75 J，滑輪組的機(jī)械效率η==×100%=80%；由表中數(shù)據(jù)可知，繩端移動(dòng)的距離是鉤碼提升高度的3倍，因此應(yīng)該有3段繩子承擔(dān)鉤碼，該滑輪組繞線方式如圖所示。（2）通過比較三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知，鉤碼提升高度和繩端移動(dòng)的距離相同，鉤碼的重力不同，且鉤碼的重力越大，機(jī)械效率越高，可以得出：用同一滑輪組提升不同的物體，物體越重，滑輪組的機(jī)械效率越高。（3）為了驗(yàn)證滑輪組的機(jī)械效率與動(dòng)滑輪所受重力有關(guān)，必須保證其他因素相同的情況下，改變動(dòng)滑輪自身的重力，因此還需要的器材是自重不同的滑輪。
12. （1）不省力 （2）F= （3）如圖所示 3.10 60%
解析：（1）分析表中序號(hào)為1、2的兩組數(shù)據(jù)可以得到：在動(dòng)滑輪的重力大于或等于物體的重力的條件下，彈簧測力計(jì)示數(shù)F大于所掛鉤碼的重力G，故此時(shí)使用該滑輪組不省力。
（2）由題圖可知n=2，在忽略摩擦、繩重及實(shí)驗(yàn)誤差的條件下，彈簧測力計(jì)的示數(shù)F與被提升鉤碼重力G以及動(dòng)滑輪重力G0的關(guān)系為F=。
（3）用另一組滑輪組將重為50 N的物塊從位置A勻速直線拉到位置B，當(dāng)繩子的有效段數(shù)最多時(shí)即n=3時(shí)，最省力；
由題圖知，物塊移動(dòng)的距離為
44.10 cm?41.00 cm=3.10 cm
若此時(shí)繩自由端所用拉力為10 N，物塊受到的摩擦力為18 N，該滑輪組的機(jī)械效率為：
η====60%。
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
鉤碼所受的重力
G/ N
提升高度h/ m
拉力F/ N
繩端移動(dòng)的距離
s/ m
機(jī)械效率η
1
2.0
0.1
1.0
0.3
66.7%
2
4.0
0.1
1.8
0.3
74.1%
3
6.0
0.1
2.5
0.3
序號(hào)
1
2
3
4
5
6
7
8
動(dòng)滑輪重G0/ N
1.0
1.0
1.3
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
所掛鉤碼的重力G/ N
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
彈簧測力計(jì)示數(shù)F/ N
0.8
1.2
1.3
1.6
1.8
2.2
2.3
2.7

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