一、單選題
1．如圖，利用輕質(zhì)滑輪組以的速度勻速拉動水平地面上重為的物體，拉力的大小為。若物體和地面之間的摩擦力大小為，則拉力的功率和滑輪組的機械效率分別為（ ）
A．、B．、
C．、D．、
2．如圖所示，用40N的水平拉力F拉著重為100N的物體在水平路面上勻速移動3m。若物體所受摩擦力為60N，則（ ）
A．總功為300JB．有用功為240J
C．額外功為60JD．機械效率為80%
3．質(zhì)量為50kg的小王同學，用一個距離手3m高的定滑輪拉住重200N的物體，從滑輪正下方沿水平向右移動4m后停止，如圖所示，若不計繩重和摩擦，下列說法正確的是（ ）
A．移動前后小王對繩子的拉力都為200N
B．移動過程中，物體上升距離為1m
C．小王利用該滑輪起到了省力的作用
D．若小王能舉起800N的杠鈴，利用該滑輪也一定能吊起800N的重物
4．如圖所示，在快遞倉庫內(nèi)工人把重為600N貨物用滑輪組以0.2m/s的速度勻速提升，忽略摩擦及繩重，每個滑輪的重力為30N，則（ ）

A．工人所用的拉力為315NB．滑輪組機械效率為90%
C．拉力的功率為126WD．提升重力不同的貨物時，此滑輪組機械效率不變
5．李克強總理作的《政府工作報告》指出要高質(zhì)量共建“一帶一路”。約旦是“一帶一路”沿線的重要國家，在我國援助約旦供水網(wǎng)改造工程中，使用了如圖甲所示的裝置在20 s內(nèi)把鋼材A提升到指定位置，繩子自由端豎直移動的距離s隨時間t變化的關系如圖乙所示。已知鋼材A重300N，動滑輪重100N。不計繩重和摩擦，在0～20s的過程中，下列說法中正確的是（ ）
A．繩子自由端移動的速度為 1m/sB．卷揚機對繩子的拉力F為 150N
C．整個裝置做的有用功為 8000JD．動滑輪提升物體A的機械效率為75%
6．用如圖所示的滑輪組拉動水平地面上重1000N的物體A，使物體A在4s內(nèi)勻速前進了4m，物體A受到地面的摩擦力f=300N，所用拉力F=120N，忽略繩重、滑輪重及繩與滑輪間的摩擦。下列說法中正確的是（ ）。
A．通過改進滑輪組的機械效率可以達到100%
B．繩子自由端在4s內(nèi)移動了8m
C．以動滑輪的軸為參照物物體A是靜止的
D．物體A克服摩擦力做的功為480J
7．如圖，用此裝置提升重物，不計繩重和摩擦，當拉力F=20N時，重50N的物體被勻速提起，10s內(nèi)物體升高5m，則（ ）
A．有用功是100J
B．動滑輪重15N
C．該裝置的機械效率為80%
D．拉力的功率等于30W
8．科技館里小明和爸爸正在體驗升降座椅裝置，其簡圖如圖所示。圖中爸爸對繩子施加拉力F，小明被勻速拉升，已知爸爸的質(zhì)量大于小明的質(zhì)量，不計繩重及摩擦，則（ ）

A．滑輪a的作用是改變力的方向
B．繩子自由端移動的距離是小明升高距離的4倍
C．拉力F做的功是有用功
D．若換小明拉動爸爸勻速上升，該裝置的機械效率會提高
9．用如圖所示的滑輪組來提升貨物，在拉力F作用下，10s內(nèi)將重300N的貨物從地面向上勻速提升了2m。已知動滑輪重60N，不計繩重和摩擦。下列說法正確的是（ ）

A．拉力的大小為120NB．拉力做功為600J
C．拉力的功率為72WD．滑輪組的機械效率約為83.3%
10．如圖所示的滑輪組，以下方法中能提高其機械效率的是（ ）

A．減小定滑輪的重力B．增大被提升物體的高度
C．增大動滑輪的重力D．增大被提升物體的重力
二、填空題
11．如圖所示，將同一滑輪分別繞制成定滑輪和動滑輪，（不計繩重及摩擦）在相同時間內(nèi)把同一物體勻速提升相同高度時，所需的拉力F1 F2，所做的有用功W1 W2，它們做功的功率P1 P2，它們的機械效率η1 η2．（均選填“＞”、“＜”或“＝”）
12．工人用一根杠桿提升一桶油，他用250N向下的拉力拉過1.2m，油桶上升30cm，若杠桿的機械效率為90%，則油桶重為 N．
13．用如圖所示的滑輪組勻速提起重為100N的物體，動滑輪重20N。
（1）物體在10s內(nèi)上升了5m。若不計繩重和摩擦，求繩端拉力F的功率和滑輪組的機械效率 。
（2）若摩擦和繩重所產(chǎn)生的額外功始終占有用功的八分之一，當滑輪組的機械效率為80%時，所吊物體的重為 N。
14．建筑工地上常用升降機來輸運建筑材料．如圖，一架電動升降機將360kg的建筑材料輸送至20m的樓上，共消耗0.1kW?h的電能，則該升降機的機械效率為 ．
15．用一個動滑輪提起重96N的物體所用的拉力為60N，則該動滑輪的機械效率為 ，若用此動滑輪提起重200N的物體，拉力的功率為22.4W，則拉繩的速度為 m/s，這時的機械效率為 。（繩重與摩擦不計）
16．用如圖所示滑輪組在10s內(nèi)將重為300N的物體勻速提升1m，拉力大小為120N，拉力做功的功率為 W，滑輪組的機械效率為 。
17．用如圖所示的滑輪將一重物勻速提升了0.1m，彈簧測力計的示數(shù)為2.5N，滑輪的機械效率為80％，則彈簧測力計的拉力做的功是 J，被提升的重物為 N（不計繩重和摩擦）。
18．如圖所示，工人師傅用動滑輪勻速提升重物。若物體重450N，工人所用拉力為250N，則動滑輪的機械效率為 ；用該滑輪勻速提升重600N的物體，若不計繩重和摩擦，則工人所用的拉力為 N。
19．既可以省力，又可以改變用力方向的滑輪是 （選填“定滑輪”“動滑輪”或“滑輪組”）；利用一個效率為90%的杠桿做100J的總功，其中額外功是 J．
20．有一同學用如圖所示的動滑輪，把500N的重物提升了2m，此時動滑輪的機械效率是80%，那么這位同學做的有用功是 J，總功是 J．
三、綜合題
21．小亮家有一輛轎車，爸爸在給他講車的性能時，總是說“2.0的排量”，卻很少說“功率”，為此小亮特地從網(wǎng)上查到了排量的定義：活塞從上止點移動到下止點所通過的“工作容積”稱為汽缸排量．如果發(fā)動機有若干個汽缸，所有汽缸“工作容積”之和稱為發(fā)動機排量．小亮從說明書上查到家中的轎車采用的是LFX直列四缸發(fā)動機，排量為2.0L；從網(wǎng)上查找到了了這種轎車的輸出功率與轉(zhuǎn)速的關系如圖所示．
1．根據(jù)圖21分析，在發(fā)動機轉(zhuǎn)速為1000～5000 r/min范圍內(nèi)，它的輸出功率與轉(zhuǎn)速大致有怎樣的定性關系？
2．試通過公式推導出在其他參數(shù)相同時，轎車發(fā)動機的輸出功率與其排量的關系．
3．小亮又向爸爸詢問了一些實測數(shù)據(jù)：轎車行駛的路況好，平均車速為100km/h時，發(fā)動機轉(zhuǎn)速為2000r/min，平均油耗為9L/100km．參考圖21中的數(shù)據(jù)，分析這輛汽車在這種狀態(tài)下行駛時，發(fā)動機的效率約為多少？每個做功沖程汽缸內(nèi)氣體的平均壓強是約為多少？（已知汽油的熱值為4.6×107J/kg，密度為0.7l×103kg/m3）
22．如圖所示，某人用滑輪組將重600N的金屬塊從水中勻速提起，金屬塊在水面下20秒上升了5m，金屬塊的體積為0.02m3，此時作用在繩自由端的拉力F是120N，不計繩重和滑輪組機械內(nèi)部的摩擦及金屬塊在水中受到的阻力。求：
(1)金屬塊在水中所受浮力的大小；( )
(2)金屬塊未露出水面的過程中，拉力F做的功；( )
(3)求金屬塊出水前滑輪組的機械效率；( )
(4)金屬塊出水前滑輪組的機械效率η前 出水后滑輪組的機械效率η后（選填“大于”“小于”或“等于”）。
23．2022年冬季奧林匹克運動會主辦城市是北京，北京成為第一個舉辦過夏季奧林匹克運動會和冬季奧林匹克運動會以及亞洲運動會三項國際賽事的城市。在某場館建設中，有甲、乙、丙三種場景，回答下列問題：
（1）在甲、乙兩場景中，甲、乙兩物體在F1、F2作用下勻速上升，若，不計摩擦及繩與滑輪的重，則G甲∶G乙= ；
（2）在丙場景中，工人站在水平地面上，豎直向下拉動繩子自由端，使物體A在5s內(nèi)勻速上升了lm。已知物體A重400N，動滑輪重為100N，不計摩擦及繩重，則拉力的功率為 瓦，滑輪組的機械效率為 。
參考答案：
1．C
2．C
3．A
4．C
5．D
6．C
7．D
8．D
9．C
10．D
11． > = < >
12．900
13． 60W；83.3% 160
14．20%
15． 80% 0.2 89.3%
16． 36 83.3%
17． 0.5 4
18． 90% 325
19． 滑輪組 10
20． 1000 1250
21．(1)正比；(2)P′= ；(3)9×105Pa
22． 200N 2400J 83.3% 小于
23． 1∶2 100 80%

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12.3 機械效率

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