初中物理滑輪組經(jīng)典習(xí)題25道(含詳細(xì)答案)

滑輪組經(jīng)典習(xí)題30道答案與評分標(biāo)準(zhǔn)一、選擇題（共18小題）1、（2009?包頭）如圖所示的滑輪組將重10N的物體勻速提升0.1m，所用時(shí)間為2s，作用在繩子末端的拉力F為6N（不計(jì)繩重和繩與滑輪間的磨擦），下列計(jì)算結(jié)果正確的是（） A、所做的有用功為1J B、動滑輪自重0.2N C、拉力F做功的功率為0.3W D、該滑輪組的機(jī)械效率為83.3%考點(diǎn)：滑輪組及其工作特點(diǎn)；功的計(jì)算；有用功和額外功；滑輪（組）的機(jī)械效率；功率的計(jì)算。專題：計(jì)算題；比較思想。分析：（1）由一個定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪組，工作特點(diǎn)是：可以達(dá)到既省力又改變力的作用方向．動滑輪由幾段繩子承擔(dān)，繩端移動的距離就是物體升高高度的幾倍．（2）結(jié)合功、功率和機(jī)械效率的公式分別計(jì)算出所做的有用功、動滑輪自重、拉力F做功的功率、該滑輪組的機(jī)械效率，然后和所提供的計(jì)算結(jié)果比較，得出正確的判斷．解答：解：A、∵用滑輪組提升物體，對物體做的功是有用功．∴所做的有用功W用=Gh=10N×0.1m=1J．∴該選項(xiàng)中，所做的有用功為1J，計(jì)算結(jié)果正確．B、∵不計(jì)繩重和繩與滑輪間的摩擦?xí)r，該滑輪組中的動滑輪由兩段繩子承擔(dān)，繩子上的拉力是物體和動滑輪總重的二分之一，則：動滑輪的重力G動=2F﹣G物=2×6N﹣10N=2N．∴動滑輪自重0.2N，計(jì)算結(jié)果不正確．C、∵用滑輪組提升物體，拉力F做的功是總功，則拉力F做功的功率P總∴拉力F做功的功率為0.3W，計(jì)算結(jié)果不正確．D、∵該滑輪組的機(jī)械效率η=G物∴該滑輪組的機(jī)械效率為83.3%，計(jì)算結(jié)果正確．本題計(jì)算結(jié)果正確的有兩個：A和D．故選A、D．點(diǎn)評：本題考查滑輪組的工作特點(diǎn)，利用公式逐個計(jì)算，然后和選項(xiàng)比較，計(jì)算過程注意格式，過程和結(jié)果都有單位．2、如圖所示，斜面長為3cm，高為lm，工人用400N沿斜面方向的力將重為840N的箱子推到車上．在這過程中（） A、有用功是400J，總功是840J B、有用功是840J，額外功是400J C、總功是12O0J，機(jī)械效率是7O% D、有用功是400J，機(jī)械效率是7O%考點(diǎn)：功的計(jì)算；有用功和額外功；斜面的機(jī)械效率。專題：計(jì)算題；應(yīng)用題。分析：知道木箱重，將木箱提升1m做的功為有用功，利用W=Gh求解；知道沿斜面方向用的推力大小和移動的距離，利用W=Fs求總功，再利用機(jī)械效率的公式求斜面的機(jī)械效率．額外功等于總功和有用功的差．解答：解：對木箱做的有用功：W有=Gh=840N×1m=840J，利用斜面做的總功：W總=Fs=400m×3m=1200J；額外功W額=W總﹣W有用=1200J﹣840J=360J，斜面效率：η=W有用W總=故選C．點(diǎn)評：本題考查了功的計(jì)算、機(jī)械效率的計(jì)算，能區(qū)分并計(jì)算有用功和總功是本題的關(guān)鍵．3、如圖所示，小明用兩個滑輪組成甲、乙兩種不同的省力滑輪組．他分別用這兩種滑輪組把質(zhì)量相同的重物吊到等高的平臺上，兩次吊重物時(shí)他拉繩的速度相同．不計(jì)摩擦和繩重，下列說法正確的是（） A、兩次吊物，小明所做的功和功率的多少相同，甲裝置的效率高 B、兩次吊物，小明所做的功、功率的多少和效率的高低都相同 C、兩次吊物，小明所做的功率的大小和效率的高低相同，用甲裝置做的功多 D、兩次吊物，小明所做的功的多少和效率的高低相同，用乙裝置時(shí)功率大考點(diǎn)：功的計(jì)算；滑輪（組）的機(jī)械效率；功率的計(jì)算。專題：應(yīng)用題。分析：從題中知：重物的質(zhì)量相同，兩次拉繩的速度相等，重物上升的高度相同，滑輪相同．先根據(jù)W=Fs求出小明的拉力所做的功W甲與W乙；再由η=W有W總求出機(jī)械效率；最后根據(jù)解答：解：（1）小明的拉力是用來克服物體與動滑輪的重力做功，因?yàn)槲矬w重力相等，滑輪相同，上升的高度相同，所以兩次做功相等；（2）由W=Gh知，兩次所做的有用功相等，所以機(jī)械效率相等；（3）因?yàn)榧讏D中有3段繩子拉著動滑輪所以F甲=13（G物+G輪）；乙圖中有2段繩子拉著動滑輪，所以F乙=12（G物+GF甲＞F乙，V甲=V乙，根據(jù)P=Fv得P甲＞P乙．故選D．點(diǎn)評：考查了功、功率、機(jī)械效率的計(jì)算，特別注意滑輪組的使用方法，滑輪組省力但不省功，機(jī)械效率等于有用功與總功的比值．4、（2010?泉州）建筑工人用如圖所示的滑輪組，將重800N的重物勻速提高5m，拉力所做的功為4800J，則該滑輪組的機(jī)械效率是（） A、67% B、73% C、83% D、100%考點(diǎn)：滑輪（組）的機(jī)械效率；功的計(jì)算；有用功和額外功。專題：計(jì)算題。分析：由裝置可知承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2，重物上升h，則拉力端移動的距離s=2h，知道物重G和拉力大小F可以求出有用功、總功，根據(jù)機(jī)械效率的公式求滑輪組的機(jī)械效率．解答：解：由圖可知，n=2，s=2h=2×5m=10m，當(dāng)提升G=800N的重物時(shí)，W有用=Gh=800N×5m=4000J，W總=4800J，滑輪組的機(jī)械效率：η=W有用W總×100%=故選C．點(diǎn)評：本題考查了使用滑輪組時(shí)有用功、總功、機(jī)械效率的計(jì)算方法，因條件已給出，難度不大．5、利用如圖所示的甲、乙兩個滑輪組，在相同的時(shí)間內(nèi)用大小相同的力F1和F2分別把質(zhì)量相等的重物G1和G2提升到相同的高度，則（） A、甲滑輪組的機(jī)械效率高 B、乙滑輪組的機(jī)械效率高 C、F2做功的功率大 D、F1、F2做功的功率一樣大考點(diǎn)：滑輪（組）的機(jī)械效率；功率的計(jì)算。分析：滑輪組的機(jī)械效率是有用功與總功的比值，要正確地解決此題，關(guān)鍵是搞清有用功與總功的計(jì)算，還要分清每個滑輪組由幾段繩子承擔(dān)物重．功率是表示物體做功快慢的物理量，一定要注意題目中比較哪個功的功率．解答：解：甲滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重，所以S1=3h1則η1=G乙滑輪組由2段繩子承擔(dān)物重，所以S2=2h2則η2=G又因?yàn)镚1=G2，F(xiàn)1=F2，所以乙滑輪組的效率高．兩物體上升速度相同，所以甲繩端移動速度大于乙繩端移動速度．根據(jù)P=Fv，拉力F相同，所以F1的功率大．故選B．點(diǎn)評：此題主要考查了滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算，以及功率的計(jì)算．同時(shí)還用到了繩端移動距離與物體上升高度的關(guān)系．6、用完全相同的A、B兩個滑輪組（繩重及摩擦忽略不計(jì)），分別提升重為G1和G2的兩物體，若G1＞G2，它們的機(jī)械效率分別為ηA和ηB，則（） A、ηA＞ηB B、ηA＜ηB C、ηA=ηB D、無法判斷考點(diǎn)：滑輪（組）的機(jī)械效率；機(jī)械效率的大小比較。專題：推理法。分析：知道繩重及摩擦忽略不計(jì)，利用滑輪組做的額外功就是提升動滑輪做的功，因?yàn)橛玫氖峭耆嗤幕喗M，所以將重物提升高度相同時(shí)做的額外功相同；提升的物重不同，當(dāng)提升高度相同時(shí)，有用功不同，利用機(jī)械效率的公式η=W有W總解答：解：設(shè)將兩個物體提升高度均為h，∵使用滑輪組時(shí)，繩重及摩擦忽略不計(jì)，∴W額=G輪h，當(dāng)提升的物重變化時(shí)，額外功大小不變；﹣﹣﹣﹣﹣﹣①∵η=W有用W總∴1η=W有用+W∵G1＞G2，W有用=Gh，∴做的有用功：W1＞W(wǎng)2，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③由①②③綜合分析：ηA＞ηB．故選A．點(diǎn)評：本題考查了使用滑輪組時(shí)有用功、額外功、總功、機(jī)械效率的計(jì)算方法，利用好“當(dāng)繩重及摩擦忽略不計(jì)時(shí)，W額=G輪h”是本題的關(guān)鍵．7、兩滑輪組裝置如圖所示，已知每個滑輪重力都為G0，摩擦和繩重均不計(jì)，用它們分別勻速提起重為G=5G0的物體時(shí)，甲、乙兩滑輪組的機(jī)械效率之比是（） A、6：7 B、7：6 C、5：6 D、5：7考點(diǎn)：滑輪（組）的機(jī)械效率；功的計(jì)算；有用功和額外功；機(jī)械效率的大小比較。專題：計(jì)算題；推理法。分析：若將物體提升h，知道提升的物重利用功的公式求有用功；因?yàn)槟Σ梁屠K重均不計(jì)，知道每個滑輪重，可以計(jì)算使用滑輪組時(shí)的額外功（甲圖有1個動滑輪，乙圖有兩個動滑輪）；利用W總=W有用+W額分別求出總功，再利用機(jī)械效率的公式求出滑輪組的機(jī)械效率，最后求兩個滑輪組的機(jī)械效率的比值．解答：解：設(shè)物體被提升的高度為h，W有用=Gh=5G0h；∵摩擦和繩重均不計(jì)，∴使用滑輪組時(shí)做的額外功就是將動滑輪提升h做的功，∵甲圖有1個動滑輪，∴使用甲滑輪組時(shí)的額外功：W額=G輪h=G0h，使用甲滑輪組時(shí)的總功：W總=W有用+W額=5G0h+G0h=6G0h，使用甲滑輪組時(shí)的機(jī)械效率：η=W有W總=5G∵乙圖有2個動滑輪，∴使用乙滑輪組時(shí)的額外功：W額′=2G輪h=2G0h，使用乙滑輪組時(shí)的總功：W總′=W有用+W額′=5G0h+2G0h=7G0h，使用乙滑輪組時(shí)的機(jī)械效率：η′=W'有W'總=∴ηη'=56：57故選B．點(diǎn)評：本題考查了使用滑輪組時(shí)有用功、額外功、總功、機(jī)械效率的計(jì)算方法，能根據(jù)W額=G輪h求額外功是本題的關(guān)鍵．8、同學(xué)們在探究“影響滑輪組機(jī)械效率高低的因素”時(shí)提出了下列假設(shè)：（1）滑輪組機(jī)械效率高低可能與動滑輪重有關(guān)；（2）滑輪組機(jī)械效率高低可能與被物重有關(guān)；（3）滑輪組機(jī)械效率高低可能與物體提升高度有關(guān)；（4）滑輪組機(jī)械效率高低可能與與承重繩子段數(shù)有關(guān)．然后一位同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的兩個滑輪組，進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證提出的假設(shè)，則該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的假設(shè)是（） A、（1） B、（2） C、（3） D、（4）考點(diǎn)：滑輪（組）機(jī)械效率的測量實(shí)驗(yàn)。專題：實(shí)驗(yàn)探究題；控制變量法。分析：（1）影響滑輪組機(jī)械效率的因素有被提升物體的重力、動滑輪重力、繩子重力和摩擦等；（2）比較兩個圖中的相同因素和不同因素，研究的是機(jī)械效率與不同因素的關(guān)系．解答：解：（1）比較兩圖發(fā)現(xiàn)：繩子段數(shù)相同，動滑輪重相同，提升高度也相同，只有被提升物體的重力不同；（2）結(jié)合控制變量法的思想，所以該實(shí)驗(yàn)裝置探究的是滑輪組的機(jī)械效率與被提升物體的重力的關(guān)系．故選B．點(diǎn)評：（1）運(yùn)用控制變量法探究實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定抓住相同因素和不同因素；（2）結(jié)論的一般形式是：在（相同因素）相同時(shí)，（不同因素）越（），（研究的物理量）越（）9、（2007?恩施州）下列關(guān)于簡單機(jī)械的理解，正確的是（） A、滑輪組的機(jī)械效率與動滑輪的重力有關(guān) B、吃飯時(shí)，筷子是個省力杠桿 C、使用杠桿，就是為了省力 D、使用定滑輪不省力，但可以省距離考點(diǎn)：杠桿的分類；定滑輪及其工作特點(diǎn)；滑輪（組）的機(jī)械效率。專題：定性思想。分析：機(jī)械效率是有用功跟總功的比值．總功是有用功和額外功之和，使用滑輪組時(shí)，克服動滑輪重力做的功是額外功．杠桿的種類有三種：①省力杠桿，動力臂大于阻力臂，省力但費(fèi)距離；②費(fèi)力杠桿，動力臂小于阻力臂，費(fèi)力但省距離；③等臂杠桿，動力臂等于阻力臂，既不省距離也不省力．解答：解：A、克服動滑輪重力做的功是額外功．如果動滑輪重力小，則有用功在總功中所占的百分比就高，即機(jī)械效率高；反之，如果動滑輪重力大，則有用功在總功中所占的百分比就低，即機(jī)械效率低，故A正確；B、吃飯時(shí)，食指和拇指對筷子的力是動力，食物對筷子的力是阻力．此種情況下，動力臂比阻力臂短，所以筷子是個費(fèi)力杠桿，故B錯誤；C、我們使用杠桿有時(shí)是為了省力，有時(shí)是為了省距離，故C錯誤；D、定滑輪實(shí)質(zhì)是個等臂杠桿，既不省力也不省距離，故D錯誤．故選A．點(diǎn)評：本題考查了學(xué)生對簡單機(jī)械的了解．要知道機(jī)械效率是有用功跟總功的比值，知道滑輪組的機(jī)械效率與物重和滑輪重有關(guān)；掌握判斷杠桿是哪一種杠桿的方法：可根據(jù)動力臂和阻力臂的關(guān)系去判斷或根據(jù)該杠桿在生活中的實(shí)際用途去判斷．10、（2006?大連）如圖所示，工人用動滑輪把重物勻速提升到一定高度，重物的重力為G物，動滑輪的重力為G動，此裝置的機(jī)械效率為η，不計(jì)繩重和摩擦．則工人所用的拉力為（） A、G物+G動 C、G物+ηG考點(diǎn)：動滑輪拉力的計(jì)算；功的計(jì)算；有用功和額外功。專題：推理法。分析：由圖知使用動滑輪時(shí)承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2，設(shè)物體升高的高度h，可求繩子自由端通過的距離s，拉力F的大小有多種解法：①不計(jì)繩重和摩擦，拉力的大小F=12（G物+G動②提升重物做的功為有用功W=Gh，拉力做的功為總功W=Fs，機(jī)械效率等于有用功與總功的比值，根據(jù)機(jī)械效率可求拉力的大??；③求出了有用功，知道動滑輪的重和提升的高度，可以求出額外功，進(jìn)而求出總功（總功等于有用功加上額外功），再根據(jù)W=Fs求拉力大?。獯穑航猓孩俨挥?jì)摩擦和繩重，由兩股繩子承擔(dān)物體和動滑輪的總重，F(xiàn)=12（G物+G動），故A②設(shè)物體升高的高度h，可求繩子自由端通過的距離s=2h，提升重物做的功為有用功：W有=G物h，∵η=W有拉力做的功為總功：W總=W有η=又∵W總=Fs，∴拉力的大?。篎=W總s=G物hη③使用動滑輪做的額外功：W額=G動h，W有=W總﹣W額=Fs﹣G動h，∵η=W有W總∴拉力的大小：F=G動2（根據(jù)C中結(jié)果反推導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)η=G物hFh故選A、B、D．點(diǎn)評：本題提供了使用滑輪組時(shí)三種計(jì)算拉力大小的方法，注意條件：不計(jì)繩重和摩擦．11、（2011?包頭）如圖所示，斜面長6m，高3m，用沿斜面向上、大小為100N的拉力F使物體在5s內(nèi)沿斜面移動了2m，下列說法正確的是（） A、滑輪組的機(jī)械效率是40% B、物體重300N C、拉力F做的功是600J D、拉力F的功率是40W考點(diǎn)：功的計(jì)算；杠桿的機(jī)械效率；功率的計(jì)算。專題：計(jì)算題；推理法。分析：由滑輪組的結(jié)構(gòu)可以看出，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3，則拉力F移動的距離s=3h．知道物體沿斜面移動的距離s′，利用s=3s′求拉力移動的距離，知道拉力的大小，利用W=Fs求拉力做的功，又知道做功時(shí)間，利用P=Wt因條件不足，例如斜面的傾角、是否有摩擦（額外功的大?。?，無法計(jì)算物體重和機(jī)械效率．解答：解：因條件不足，無法計(jì)算物體重和機(jī)械效率，故A、B錯．拉力F移動的距離：s=3s′=3×2m=6m；拉力F所做的總功：W總=Fs=100N×6m=600J，故C正確；拉力F做功的功率：P=Wt=600J5s=120W，故故選C．點(diǎn)評：本題考查了功和功率的計(jì)算，求出了總功．本題關(guān)鍵是了解：若知道機(jī)械效率可以求有用功、若知道有用功可以求機(jī)械效率，二者都不知道，無法求有用功或機(jī)械效率．12、有一人用同一滑輪組分別將重1000N和2000N的物體勻速提升5m，動滑輪重200N，不計(jì)繩重和摩擦，，則上述兩種情況中不正確的是（） A、滑輪組的機(jī)械效率不相等 B、人做的額外功相等 C、人做的總功相等 D、繩子自由端移動的距離相等考點(diǎn)：功的計(jì)算；滑輪（組）的機(jī)械效率。分析：不計(jì)繩重和摩擦也就是說只考慮動滑輪的重，克服動滑輪的重力做的功就是額外功，用同一滑輪組說明兩次所用的是一個動滑輪，所以兩次做的額外功是相等的，拉2000N的物體時(shí)做的有用功當(dāng)然多，有用功在總功所占的比例就越大，機(jī)械效率就高．解答：解：A、不考慮繩重和摩擦，克服動滑輪的重力做的功就是額外功，提起1000N和2000N的重物，有用功是不同的，所以滑輪組的機(jī)械效率是不相同；B、用同一滑輪組，動滑輪的重是一樣的，克服動滑輪的重做的額外功就是一樣的；C、額外功相等，有用功是不同，所以總功也是不同的；D、用的是同一個滑輪組，繩子股數(shù)是相同的，物體上升的高度都是5m，所以繩子末端移動的距離都等于物體上升高度的n倍．故選C．點(diǎn)評：此題主要考察機(jī)械效率的計(jì)算．需要注意的是額外功等于克服動滑輪重做的功．13、從井中提水時(shí)，常常會發(fā)生吊水桶落入井里的事情．用物理知識分析下列說法，其中錯誤的是（） A、用吊水桶向上提水，人對桶和水做的功都是有用功 B、用吊水桶向上提水，人對桶做的功是額外功 C、吊水桶掉在井里，打撈水桶時(shí)桶里會帶些水，這時(shí)人對水做的功是額外功 D、吊水桶掉在井里，打撈水桶時(shí)，人對桶做的功是有用功考點(diǎn)：有用功和額外功。專題：推理法。分析：使用機(jī)械時(shí)，從做功的目的出發(fā)，對我們有用的功為有用功，對我們無用但又不得不做的功為額外功，據(jù)此分析功的類型．解答：解：用吊水桶向上提水，目的是提水，所以對水做的功是有用功．但是對桶又不得不做功，則對桶做的是額外功，故A錯、B正確；吊水桶掉在井里，打撈水桶時(shí)，目的是提桶，所以對桶做的功是有用功．但是對水又不得不做功，則對水做的功是額外功，故C、D正確．故選A．點(diǎn)評：本題考查了學(xué)生對有用功和額外功的分析和認(rèn)識，弄清做功的目的是本題的關(guān)鍵．14、下列關(guān)于機(jī)械效率的說法中，正確的是（） A、做功多的機(jī)械，機(jī)械效率一定高 B、越省力的機(jī)械，機(jī)械效率越高 C、使用機(jī)械的目的是為了提高機(jī)械效率 D、使用任何機(jī)械，它的機(jī)械效率都小于1考點(diǎn)：機(jī)械效率。專題：定性思想。分析：解答本題關(guān)鍵是要理解機(jī)械效率的概念，根據(jù)機(jī)械效率的概念去分析．解答：解：機(jī)械效率是有用功跟總功的比值，這個比值越大，表明機(jī)械效率越高．所以機(jī)械效率的高低是由有用功和總功這兩個因素共同決定的，而與機(jī)械做功多少或是否省力無關(guān)，故選項(xiàng)A和B都是錯誤的．我們使用機(jī)械的目的是為了省力或?yàn)榱耸【嚯x，而不是為了提高機(jī)械效率，故選項(xiàng)C是錯誤的．因?yàn)槭褂萌魏螜C(jī)械都不可避免的要做額外功，所以有用功總是小于總功，機(jī)械效率總是小于1，故選項(xiàng)D是正確的．故選D．點(diǎn)評：本題考查了學(xué)生對機(jī)械效率的理解，要注意機(jī)械效率的高低并不單單是由做功多少決定的，它是由有用功和總功共同決定的．15、（2007?無錫）如圖所示，小明分別用甲、乙兩個滑輪把同一袋沙子從地面提到二樓，用甲滑輪所做的總功為W1，機(jī)械效率為η1；用乙滑輪所做的總功為W2，機(jī)械效率為η2．若不計(jì)繩重與摩擦，則（） A、W1=W2，η1=η2 B、W1=W2，η1＜η2 C、W1＜W2，η1＞η2 D、W1＞W(wǎng)2，η1＜η2考點(diǎn)：機(jī)械效率的大小比較；功的計(jì)算。分析：根據(jù)總功等于有用功加上額外功，因乙滑輪是動滑輪，所以利用乙滑輪做的額外功多，可以比較出兩種情況的總功大小；再根據(jù)兩種情況的有用功相同，利用η=W有用W解答：解：因?yàn)樾∶鞣謩e用甲、乙兩個滑輪把同一袋沙子從地面提到二樓，所以兩種情況的有用功相同；當(dāng)有用功一定時(shí)，利用機(jī)械時(shí)做的額外功越少，則總功越少，機(jī)械效率越高．又因乙滑輪是動滑輪，所以利用乙滑輪做的額外功多，則總功越多，機(jī)械效率越低．即W1＜W2，η1＞η2，所以C選項(xiàng)正確．故選C．點(diǎn)評：此題主要考查功的計(jì)算和機(jī)械效率的大小比較這一知識點(diǎn)，比較簡單，主要是學(xué)生明確哪些是有用功，額外功，總功，然后才能正確比較出兩種情況下機(jī)械效率的大小．16、（2011?煙臺）在不計(jì)摩擦和繩子質(zhì)量的情況下，分別使用定滑輪、動滑輪、滑輪組（兩個定滑輪和兩個動滑輪）勻速提升同一物體到同一高度處，其機(jī)械效率分別為η定、η動、η組，則下列選項(xiàng)正確的是（） A、η組＜η動＜η定 B、η定＜η動＜η組 C、η動＜η定＜η組 D、η定＜η組＜η動考點(diǎn)：滑輪（組）的機(jī)械效率；功的計(jì)算；有用功和額外功。專題：推理法。分析：克服物體的重力所做的功是有用功，由題知勻速提升同一物體到同一高度處，可知做的有用功相同；不計(jì)繩子質(zhì)量和摩擦，額外功W額=G輪h，知道使用定滑輪、動滑輪、滑輪組的動滑輪的個數(shù)為0、1、2，可以得出做的額外功的大小關(guān)系，由于W總=W有用+W額，可以得出所做的總功的大小關(guān)系，再利用效率公式比較三種情況下機(jī)械效率的高低．解答：解：∵勻速提升同一物體到同一高度處，∴三種情況下做的有用功相同，大小都為W有用；∵不計(jì)繩子質(zhì)量和摩擦，∴使用滑輪做的額外功：W額=G輪h，又∵使用定滑輪、動滑輪、滑輪組的動滑輪的個數(shù)為0、1、2，∴使用定滑輪、動滑輪、滑輪組做的額外功：W額1＜W額2＜W額3，∵W總=W有用+W額，∴三種情況下做的總功：W定＜W動＜W組，∵η=W有用∴使用定滑輪、動滑輪、滑輪組的機(jī)械效率：η定＞動＞η組．故選A．點(diǎn)評：本題考查了有用功、額外功、總功、機(jī)械效率的計(jì)算，難點(diǎn)是額外功的求法，因此利用好不計(jì)摩擦和繩的質(zhì)量時(shí)W額=G輪h是本題的關(guān)鍵．17、（2010?廣西）用如圖所示的滑輪組提起重1000N的貨物，所用拉力是400N，繩的自由端被拉下2m．關(guān)于這個滑輪組工作的下列說法中，正確的是（） A、總功是800J B、額外功是100J C、有用功是400J D、機(jī)械效率是62.5%考點(diǎn)：滑輪（組）的機(jī)械效率；功的計(jì)算；有用功和額外功。專題：計(jì)算題；推理法。分析：首先根據(jù)滑輪組裝形式，確定承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=4，求出物體上升高度h，然后利用公式W總=Fs計(jì)算總功、W有用=Gh計(jì)算有用功，最后用有用功除以總功得出滑輪組的機(jī)械效率．解答：解：由圖知，n=4，則繩的自由端移動的距離s=nh，物體上升高度：h=sn=2m4提起貨物所做的有用功：W有用=Gh=1000N×0.5m=500J，故C錯；提起貨物所做的總功：W總=Fs=400N×2m=800J，故A正確；提起貨物所做的額外功：W額=W總﹣W有用=800J﹣500J=300J，故B錯；滑輪組的機(jī)械效率：η=W有用W總=500J800J故選AD．點(diǎn)評：本題是一個選擇題，實(shí)質(zhì)上是一個小綜合題，最好的做法就是將每一個量計(jì)算出來進(jìn)行判斷．本題的關(guān)鍵有二：一是n的確定（直接從動滑輪上引出的繩子股數(shù)），二是W總=W額+W有用．18、通過測量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)，可得出下列各措施中能提高機(jī)械效率的是（） A、增加動滑輪，減小拉力 B、改用質(zhì)量小的動滑輪 C、減少提升高度，減少做功 D、增加提升重物重力，增大有用功考點(diǎn)：滑輪（組）機(jī)械效率的測量實(shí)驗(yàn)；功的計(jì)算；增大或減小機(jī)械效率的方法。分析：滑輪組的機(jī)械效率是有用功與總功之比，比值越大，機(jī)械效率越高．所以要提高滑輪組的機(jī)械效率可以盡量減少額外功．知道額外功是克服摩擦以及動滑輪重力做的功．解答：解：A、動滑輪越重，需要做的額外功越多，所以A說法錯誤．B、改用質(zhì)量小的動滑輪，可以減少額外功，所以可以提高滑輪組的機(jī)械效率．所以B說法正確．C、由公式：η=GhFs=GhD、提高物體的質(zhì)量，可以提高有用功，這樣有用功在總功中所占的比值增大．所以增加提升重物重力可以提高滑輪組的機(jī)械效率．所以D說法正確．故選B、D．點(diǎn)評：此題主要考查了提高滑輪組的方法．首先要知道滑輪組機(jī)械效率是有用功與總功之比，比值越大，效率越高．所以有用功越大、額外功越少，機(jī)械效率越高．因此可以通過減少額外功，提高有用功來提高滑輪組的效率．二、填空題（共12小題）19、一座高達(dá)40米的大橋，總長為8350米，其中正橋只有850米，而兩側(cè)引橋卻長達(dá)7500米．一座大橋?yàn)槭裁匆羞@么長的引橋呢？小明很奇怪，請教老師后．他明白了引橋相當(dāng)于一個斜面．（1）小明用如圖乙所示的斜面進(jìn)行模擬實(shí)臉．在保持斜面高度不變的情況下，改變斜面的長度．發(fā)現(xiàn)斜面越長，拉動小車勻速上升的力F越?。纱怂靼琢撕荛L的引橋在汽車上橋是能起到省力（“省力“或“省功“）的作用．（2）一輛總質(zhì)量為2000千克的汽車以10米/秒的速度勻速通過一側(cè)引橋（長3750米），需要的時(shí)間為375秒，所做的有用功為8×105焦．考點(diǎn)：速度公式及其應(yīng)用；杠桿的分類；功的計(jì)算；功的原理；有用功和額外功。專題：計(jì)算題；信息給予題。分析：（1）斜面也是種簡單機(jī)械，根據(jù)功的原理可知，使用機(jī)械時(shí)不可能省功，省力的機(jī)械必然要費(fèi)距離，省距離機(jī)械必然要費(fèi)力．（2）汽車通過引橋的時(shí)間可用公式t=sv來計(jì)算；有用功可用公式W=解答：解：（1）汽車?yán)眯泵嫔仙龝r(shí)，增大了運(yùn)動的距離，故可以省力，但卻不能省功．（2）汽車通過引橋的時(shí)間為t=汽車通過引橋到達(dá)大橋時(shí)，上升的高度為大橋的高，即40m．故所做的有用功為W=Gh=mgh=2000kg×10N/kg×40m=8×105J答：（1）省力；（2）375；8×105點(diǎn)評：本題是個信息給予題，需要通過題目給出的看似繁雜的信息中，找出與機(jī)械、有用功、速度公式相關(guān)的物理量．此類信息給予題關(guān)鍵之處在于要把題目中的問題與物理場景相對應(yīng)，然后一一找出已知的物理量和要求的物理量，并運(yùn)用相關(guān)的物理知識求解．20、（2008?黃岡）建筑工地上，施工人員用起重機(jī)吊臂上的滑輪組吊起建筑材料（如圖）．繞在滑輪組上的鋼絲繩最大拉力為6×103N，不計(jì)滑輪、吊鉤、繩的自重及摩擦，一次最多能起吊1.8×104N的建筑材料，實(shí)際使用該滑輪組最多只能吊起5.4×103N的建筑材料，且將建筑材料1s內(nèi)勻速吊起了1m，起重機(jī)的功率是1.8×104W，機(jī)械效率為30%．若吊起的建筑材料重力減小，機(jī)械效率將減?。ā霸龃蟆?、“減小”或“不變”）考點(diǎn)：滑輪組繩子拉力的計(jì)算；功的計(jì)算；滑輪（組）的機(jī)械效率；功率的計(jì)算。專題：計(jì)算題。分析：在不計(jì)滑輪、吊鉤、繩的自重及摩擦的情況下，繞在滑輪組上的鋼絲繩拉力與滑輪組吊起建筑材料的重力和動滑輪上的繩子股數(shù)有關(guān)；再結(jié)合功、功率公式即可求得，滑輪組的機(jī)械效率變化，就要判斷出有用功和是總功的變化．解答：解：不計(jì)滑輪、吊鉤、繩的自重及摩擦，數(shù)出承重繩子的股數(shù)n=3，則物重G=nF=3×6×103N=1.8×104N；實(shí)際使用該滑輪組，滑輪、吊鉤、繩的自重及摩擦的存在，實(shí)際吊起的建筑材料G′=5.4×103N，那么起重機(jī)吊臂上的鋼絲繩移動的距離s=nh=3×1m=3m．起重機(jī)的功率P=Fst=6×103N×3m機(jī)械效率η=W有W總=GhFs實(shí)際使用由于滑輪組裝置不變，滑輪、吊鉤、繩的自重及摩擦產(chǎn)生的額外功基本不變，則吊起的建筑材料重力減小，有用功減小，使滑輪組的機(jī)械效率將減?。蚀鸢笧椋?.8×104；1.8×104；30%；減?。c(diǎn)評：此題涉及的知識點(diǎn)較多，特別注意：在判斷滑輪組有幾根繩子承重時(shí)，只需數(shù)出有幾根繩子和動滑輪相接觸；滑輪組裝置不變，表示滑輪、吊鉤、繩的自重及摩擦產(chǎn)生的額外功基本不變．21、（2010?攀枝花）如圖所示，斜面長5m，高1m，工人用沿斜面方向400N的力把重1600N的木箱勻速推到車上，推力對木箱做的功是2000J，斜面的機(jī)械效率是80%．考點(diǎn)：功的計(jì)算；斜面的機(jī)械效率。專題：計(jì)算題。分析：（1）功等于力與力的方向上移動距離的乘積，利用W=Fs計(jì)算推力所做的功；（2）克服木箱重力所做的功是有用功，推力所做的功是總功，機(jī)械效率等于有用功與總功的比值．解答：解：（1）W=Fs=400N×5m=2000J；（2）W有=Gh=1600N×1m=1600J；η=W有故答案為：2000；80%．點(diǎn)評：考查了功的計(jì)算與斜面的機(jī)械效率，同時(shí)也明確了斜面也是一種省力的機(jī)械，任何機(jī)械省力但不省功．22、（2010?黃岡）如圖是某商場的自動扶梯．扶梯的部分幾何尺寸如圖所示，質(zhì)量為50kg的小華站在該扶梯上從商場一樓到二樓．已知扶梯以1m/s的速皮勻速上行．則扶梯對他做的功是1500J，對他做功的功率是300W．如果站在扶梯上的人數(shù)增多，扶梯的效率將變大（填“變大”、“變小”或“不變”）．若小華為較快上樓，在扶梯以上述速度上行的同時(shí)，他又相對扶梯以1m/s的速度在扶梯上向上步行，則他從一樓到達(dá)二樓所需的時(shí)間為2.5s．考點(diǎn)：功的計(jì)算；速度公式及其應(yīng)用；機(jī)械效率的計(jì)算；功率的計(jì)算。專題：計(jì)算題。分析：（1）扶梯對他做的功實(shí)際上是克服他的重力所做的功，由W=Gh計(jì)算；（2）先求出從一樓到二樓的時(shí)間t，再根據(jù)功率的定義式計(jì)算功率的大小；（3）扶梯上人數(shù)增多，重力增大，克服重力所做的功增大，即有用功增大，效率將會變大；（4）先求出小華相對于地面的速度，再求出扶梯的長度，最后由速度公式的變形式求出時(shí)間．解答：解：由題知：G=mg=50kg×10N/kg=500N；扶梯運(yùn)動的速度v=1m/s；由圖知：扶梯的長度s=5m，高度h=3m；（1）扶梯對他做的功W=Gh=500N×3m=1500J；（2）從一樓到二樓的時(shí)間t=svP=Wt（3）扶梯的功率是一定的，它克服人的重力所做的功為有用功，當(dāng)人數(shù)增多時(shí)，有用功增大，機(jī)械效率會變大；（4）當(dāng)人在扶梯上行走時(shí)，相對于地面的速度v'=2m/s；根據(jù)v=st得：故答案為：1500J；300W；變大；2.5s．點(diǎn)評：本題考查的知識點(diǎn)多，解答本題的關(guān)鍵是從圖中獲取扶梯的高度、長度，難點(diǎn)是人在扶梯上行走時(shí)他相對于地面的速度是多少．23、用如圖所示的滑輪組提升重1500N的物體，拉力F的大小為400N，若將物體提升0.3m，則拉力做的功為600J，該裝置的機(jī)械效率為75%．考點(diǎn)：功的計(jì)算；滑輪（組）的機(jī)械效率。專題：計(jì)算題。分析：由圖知，s=5h，知道物重和所用拉力大小，利用功的公式求有用功和總功，再計(jì)算滑輪組的機(jī)械效率．解答：解：由圖知，h=0.3m，s=5h=5×0.3m=1.5m，W有=Gh=1500N×0.3m=450J，W總=Fs=400N×1.5m=600J，η=W有故答案為：600，75%．點(diǎn)評：本題考查了使用機(jī)械時(shí)有用功、總功、機(jī)械效率的計(jì)算，通過滑輪組的結(jié)構(gòu)確定s和h的關(guān)系是本題的突破口．24、（2004?河北）如圖所示，某同學(xué)用一個動滑輪勻速提起一袋質(zhì)量為18kg的面粉，所用的拉力為100N，則動滑輪的機(jī)械效率為90%．若用此動滑輪勻速提起一袋質(zhì)量為25Kg的大米，當(dāng)拉繩子的速度為0.4m/s時(shí)，拉力的功率為54W．（取g=10N/kg，繩重與摩擦不計(jì)）考點(diǎn)：滑輪（