河北專版2020中考物理復習方案第四單元力學課時訓練16滑輪斜面及其機械效率試題

PAGEPAGE1課時訓練(十六)滑輪、斜面及其機械效率(限時:40分鐘)|基礎鞏固|一、選擇題1.[2018·宜昌]下列有關(guān)起重機提升貨物時機械效率的說法,正確的是 ()A.有用功越多,機械效率越高 B.同一起重機提起的貨物越重,機械效率越高C.額外功越少,機械效率越高 D.同一起重機提起同一貨物越快,機械效率越高2.[2019·瀘州]用如圖K16-1所示的滑輪組勻速豎直提升物體,不計一切摩擦和繩重。下列判斷正確的是()圖K16-1A.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1B.用該滑輪組提升不同的物體,物體越重,其機械效率越大C.用該滑輪組分別提升水面下和水面上的同一物體,其機械效率相等D.其他條件不變,僅將滑輪組中的動滑輪重力變大,其機械效率變大3.[2019·荊門]如圖K16-2所示,用同一滑輪組分別將兩個不同的物體A和B勻速提升相同的高度,不計繩重和摩擦的影響,提升A的過程中滑輪組的機械效率較大,則下列判斷正確的是 ()①A物體比B物體輕 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做的有用功較多圖K16-2A.只有①③ B.只有②④C.只有②③ D.只有①④4.(多選)[2018·唐山豐南區(qū)三模]用如圖K16-3所示的滑輪組勻速提升重為200N的物體,小明的體重為550N,對繩的拉力為125N,不計繩重和摩擦。以下說法正確的是 ()圖K16-3A.動滑輪重為25NB.滑輪組的機械效率為80%C.小明對地面的壓力為425ND.若繩子不拉斷,小明用此滑輪組一定能提起重1100N的物體5.[2018·十堰]如圖K16-4所示,滑輪組將重50N的物體A以0.2m/s的速度沿水平地面勻速向前拉動了1m,拉力F大小為10N,滑輪組的機械效率為80%,下列說法中正確的是 ()圖K16-4A.拉力F做功的功率為2WB.2s內(nèi)繩子自由端移動的距離為0.4mC.滑輪組做的有用功為50JD.物體A受到水平地面的摩擦力為16N6.[2019·宜昌]如圖K16-5所示的吊車有大、小兩個吊鉤,在確保安全的前提下,下列關(guān)于吊車機械效率的說法正確的是 ()圖K16-5A.吊起相同貨物,使用小吊鉤機械效率高B.吊起相同貨物,上升速度快的機械效率高C.每次吊起的貨物越少,機械效率越高D.貨物升高的高度越高,機械效率越高7.(多選)[2018·聊城]如圖K16-6所示,工人師傅搬運貨物時,在地面和卡車的車廂間傾斜放置一長木板搭成斜面,將地面上的貨物沿斜面勻速拉上車廂用時15s。已知車廂高1.5m,木板長3m,貨物質(zhì)量為60kg,沿斜面所用的拉力為400N,g取10N/kg,則下列說法正確的是()圖K16-6A.工人做的總功為900J B.工人做的額外功為300JC.工人做功的功率為60W D.此斜面的機械效率為75%二、填空及簡答題8.[2019·秦皇島海港區(qū)一模]如圖K16-7所示,工人用動滑輪勻速提升重物。使用動滑輪的好處是;若物體重450N,工人所用拉力為250N,則動滑輪的機械效率為%;用該滑輪以0.2m/s的速度勻速提升重600N的物體,若不計繩重和摩擦,則工人做功的功率為W。

圖K16-79.[2019·唐山古冶二模]如圖K16-8所示,斜面長6m、高1m,30s內(nèi)工人用500N的力沿斜面把重2400N的箱子勻速推到車上,推力對箱子做功的功率是W,斜面的機械效率是,箱子受到斜面的摩擦力是N。

圖K16-8三、實驗探究題10.[2019·保定競秀區(qū)質(zhì)檢]在“測量滑輪組的機械效率”實驗中,小明和小紅采用如圖K16-9甲所示的實驗裝置完成了實驗。(1)這個實驗依據(jù)的公式是η=。

(2)實驗中應注意保持豎直向上拉動彈簧測力計。

(3)在理想狀態(tài)下,繩端移動的距離s和鉤碼上升的高度h的關(guān)系是s=h。為了提高機械效率,請你提出一種改進意見。

圖K16-9(4)小明提出:只要將彈簧測力計在水平位置,將指針調(diào)到“0”就可以采用圖乙所示的實驗方案測滑輪組的機械效率,他測量的機械效率值會。(選填選項符號)

A.不受影響 B.偏大 C.偏小[拓展](5)柱形容器底面積為200cm2,高度為15cm,底部固定兩個滑輪,放在水平桌面上。先向容器中注入10cm深的水,再將物體A放在水中,物體A處于漂浮狀態(tài),此時水的深度是13cm。用細線系住物體A并繞過兩個定滑輪拉物體A,如圖丙所示。物體A浸沒于水中,且保障水不溢出,那么,物體A的最小密度是kg/m3。(物體A不接觸容器底或容器壁)

四、計算應用題11.[2019·石家莊裕華區(qū)二模]如圖K16-10甲所示是小型建筑工地上使用的“罐籠式”提升機,用它能將放在罐籠A中的建筑材料提升到高處。已知罐籠的底面積是1.6m2,被提升的建筑材料重為2800N,拉力F將它以0.5m/s的速度勻速提升了20s,拉力做的功W隨時間t的變化圖像如圖乙所示。不計動滑輪和鋼絲繩的重及摩擦。求:(1)拉力F的大小。(2)提升機在提升建筑材料時的機械效率。(3)當裝有建筑材料的罐籠靜止在水平地面上時,對地面的壓強。圖K16-10|能力培優(yōu)|12.(多選)[2019·唐山古冶一模]如圖K16-11所示,甲、乙兩個滑輪組中,所有滑輪的質(zhì)量都相同,在FA和FB的作用下,重物A、B分別以相同的速度勻速上升。已知FA∶FB=3∶2,不計繩重和摩擦。則下列說法正確的是()圖K16-11A.兩重物A、B所受的重力之比為2∶3 B.拉力FA和FB做功的功率之比為3∶2C.在相同的時間內(nèi),拉力所做的額外功相同 D.甲、乙兩滑輪組的機械效率之比為1∶113.(多選)[2019·石家莊長安區(qū)模擬]用如圖K16-12所示的滑輪組勻速提升重為G的物體,拉力大小為F,t時間內(nèi)物體上升的高度為h,滑輪組的機械效率為η。則 ()圖K16-12A.若物重變?yōu)?G,則拉力也會變?yōu)?F B.若勻速提升的高度h增大,機械效率仍為ηC.t時間內(nèi)的額外功W額=Gh(1-ηD.動滑輪的重力為G動=3F-G14.[2018·遂寧]小麗同學用水平力F拉動如圖K16-13所示裝置,使重100N的物體A4s內(nèi)在水平地面上勻速運動了80cm,物體B重50N(物體B與A始終接觸),此過程中地面受到的摩擦力為10N,彈簧測力計的示數(shù)為8N。若不計滑輪重、彈簧測力計重、繩重和繩與滑輪間摩擦,則滑輪移動的速度為m/s,物體A受到B施加的摩擦力(選填“水平向左”“水平向右”或“為零”),水平拉力F為N,水平拉力F的功率為W。

圖K16-1315.[2019·達州]救援車工作原理如圖K16-14所示,當車載電機對鋼繩施加的拉力F大小為2.5×103N時,小車A恰能勻速緩慢地沿斜面上升。已知小車A的質(zhì)量為1t,斜面高為2m,斜面長為5m。在小車A由水平路面被拉上救援車的過程中,鋼繩所做的有用功為J,整個裝置的機械效率為,小車A與斜面間的摩擦力大小為N。(不計車長、鋼繩重、動滑輪重、鋼繩與滑輪間的摩擦和滑輪與軸間的摩擦,g取10N/kg)

圖K16-1416.如圖K16-15所示,滑輪組、繩的重力及滑輪與繩之間的摩擦不計,兩小物體M、m的重力分別為GM=100N,Gm=40N,斜面高度h=6m,斜面長度s=10m,連接M的繩子與斜面平行。物體M從A以速度v=2m/s勻速運動到C的過程中,求:(1)物體m上升的高度H。(2)動滑輪對物體m的拉力所做的功W1。(3)物體M的重力所做的功W2。(4)物體M的重力所做功的功率P。圖K16-15

【參考答案】1.B2.B3.B4.BC[解析]由圖可知,該滑輪組n=2,不計繩重和摩擦,F=1n(G+G動),則G動=nF-G=2×125N-200N=50N,A錯誤?；喗M的機械效率η=W有W總=GhFs=GhFnh=GFn=200N125N×2=80%,B正確。小明靜止站于地面上,受平衡力作用,地面對他的支持力F支=G人-F=550N-125N=425N,他對地面的壓力與支持力大小相等,也等于425N,C正確。若繩子不拉斷,提起1100N的物體,需要的拉力為F'=1n(G'+G動)=15.D6.A7.BD8.省力901309.10080%10010.(1)W有W(2)勻速(3)3增加物體(或鉤碼)的重力(4)B(5)0.6×10311.解:(1)建筑材料20s上升高度h=vt=0.5m/s×20s=10m,由圖甲可知,n=2,拉力端移動的距離s=2h=2×10m=20m,由圖乙可知,20s拉力F做的總功W總=40000J,拉力F=W總s=40000J(2)拉力做的有用功W有=Gh=2800N×10m=28000J,提升機在提升建筑材料時的機械效率η=W有W總=(3)由于不計動滑輪、鋼絲繩的重及摩擦,則F=12(G+G籠故G籠=2F-G=2×2000N-2800N=1200N,裝有建筑材料的罐籠靜止在水平地面上時,對地面的壓力F壓=G+G籠=2800N+1200N=4000N,罐籠與地面的接觸面積S=1.6m2,則對地面的壓強p=F壓S=4000N12.CD13.BC14.0.1水平向右363.6[解析]物體A運動的速度v物=s物t=0.8m4s=0.2m/s,滑輪移動的速度v滑=1nv物=12v物=12×0.2m/s=0.1m/s。物體B與A始終接觸,且彈簧測力計的示數(shù)為8N,則物體B受到A施加的摩擦力為8N,方向水平向左,故物體B對A施加的摩擦力f=8N,水平向右;物體A受到地面和B施加的摩擦力f總=f+f'=8N+10N=18N,F=nf總=2f總=2×18N=36N,拉力F的功率為P=Fv滑=36N15.2×10480%103[解析]鋼繩克服小車的重力做的有用功W有=Gh=mgh=103kg×10N/kg×2m=2×104J。鋼繩自由端移動的距離s=nL=2×5m=10m,鋼繩拉力做的總功W總=Fs=2.5×103N×10m=2.5×104J,則該裝置機械效率η=W有W總=2×