相关试卷

1、(物理与传统文化)《墨经》中记录了一种斜面引重车，如图甲所示，该车前轮矮小，后轮高大，前后轮之间装上木板，在后轮轴上系紧绳索，通过斜板高的一端的滑轮将绳索的另一端系在斜面重物上，只要轻推车子前进，就可以将重物推到一定高度。

(1)、在图甲中画出物体所受力的示意图。

(2)、图乙是斜面引重车后轮示意图，当人手沿后轮边缘推车将重物推高时，可以(选填“省力”或“省距离”)。

(3)、为了研究斜面相关问题，探究小组用图丙所示装置，用力 F 沿斜面M匀速拉动同一物体，改变斜面 M 的倾斜程度，多次实验，记录数据如下表：

实验次序	倾斜程度	物重 $G / N$	斜面高度 $h / m$	拉力 $F / N$	斜面长度 $s / m$	有用功 $W_{有用} / J$	总功 $W_{总} / J$	机械效率η
1	较缓	5	0.2	2.4	1.0	1.0	2.4	41.7%
2	较陡	5	0.5	3.2	1.0	2.5	3.2	78.1%
3	最陡	5	0.8	4.3	1.0

由表格数据可知，第1次实验中做的额外功为J；物体所受的摩擦力 f 为N。

(4)、倾斜程度“最陡”时，有用功为，机械效率为(保留一位小数)。

(5)、通过对上述实验数据的分析，对斜面机械效率的问题可获得初步结论：在其他条件不变的情况下，斜面越陡，机械效率。

(6)、通过对上述实验数据的分析可知，斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系：斜面越陡，越。

(7)、假如要你来设计该车，为了拉动质量更大的重物时比较省力，图甲中的斜面引重车的前轮应该向(选填“左”或“右”)移动。

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2、提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要的意义。某科技创新小组根据生活经验和客观事实，对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想：
猜想Ⅰ：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关
猜想Ⅱ：滑轮组的机械效率与动滑轮所受重力有关
猜想Ⅲ：滑轮组的机械效率与所提物体所受重力有关
根据猜想，运用如图甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究，测得的实验数据如下表所示。
实验次数
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
2
0.1
0.90
0.3
74.1%
2
4
0.1
1.50
0.3
88.9%
3
4
0.1
1.25
0.4
4
4
0.2
1.50
0.6
88.9%

(1)、实验时应沿竖直方向缓慢向上拉动弹簧测力计。

(2)、分析表中数据可知：第3次实验是利用了图的装置完成的，它的机械效率η=。

(3)、比较2、4两次实验数据，可验证猜想Ⅰ是(选填“正确”或“错误”)的。

(4)、通过比较(填实验序号)两次实验数据可得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。

(5)、通过比较2、3两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率。

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3、某起重机的滑轮组结构如图所示，其最大载重为5t。起重机将3 600 kg的钢板匀速提升到 10 m高的桥墩上，滑轮组的机械效率为80%。不计钢丝绳所受重力和摩擦，g取10 N/ kg。求：

(1)、克服钢板重力做的功 W_有用；

(2)、钢丝绳的拉力 F；

(3)、滑轮组满载时的机械效率(保留一位小数)。

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4、如图所示，工人用动滑轮匀速提升重为 400 N 的窗玻璃，所用的竖直拉力为250 N，窗玻璃上升的高度为10 m，用时50 s。求：

(1)、所做的有用功W有用；

(2)、工人所用拉力的功率 P；

(3)、动滑轮的机械效率η。

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5、生活中，很多搬运和建设工程都蕴含了简单机械的知识。请完成下面小题。

(1)、如图所示，快递小哥为了把较重的货物装入运输车，用同样的器材设计了甲、乙两种方式提升货物。若把同一货物匀速提升到同一高度，忽略绳重和摩擦，下列分析正确的是(   )

A、甲方式比乙方式更省力 B、乙方式不能改变力的方向 C、乙方式比甲方式更省功 D、甲方式的机械效率更高

(2)、修建房屋时，质量为60kg的建筑工人使用滑轮组提升建材。他用竖直向下的拉力在15s内将重为480N的建材匀速提升了3m，每个滑轮重20 N，不计滑轮摩擦和绳重，g取 10 N/kg。下列结论正确的是(   )

A、工人拉动绳子的速度为0.2m /s B、工人对绳子拉力的功率50 W C、此装置的机械效率为96% D、若工人脚与地面的接触面积共为400 $c m^{2}$ ，则他对地的压强为1. $5 \times 1 0^{4}$ Pa

(3)、搬运工小龙用平行于斜面向上的恒定拉力F，将重6 N的物体以1m /s的速度匀速拉到斜面顶端，假如斜面的机械效率为75%。则下列说法正确的是(    )

A、拉力做功为3 J B、物体受到摩擦力为1.5 N C、在匀速拉动过程中，物体的机械能不变 D、若以2m /s的速度匀速拉动物体，斜面机械效率仍为75%

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6、用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动，如图所示，水瓶匀速直线下降10m，使人匀速升高0.5m，水瓶对绳的拉力 $F_{1} = 30 N,$ 绳b对人的拉力 $F_{2} = 480 N,$ 此过程( )

A、有用功为300 J B、F₁做的功等于 F₂做的功 C、F₁做的功小于 F₂做的功 D、滑轮组的机械效率为 80%

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7、如图所示的滑轮组忽略绳重及绳与滑轮间的摩擦，将物体放在水平粗糙桌面上。物体受到水平向左的恒力 F=100 N，滑轮组绳子自由端受到的拉力为F绳。当绳子自由端的拉力F绳为60 N时，物体处于静止状态，物体与桌面间的摩擦力恰好为0 N，则动滑轮的重力为N；当绳子自由端拉力 F绳为 90 N时，物体水平向右匀速运动，物体与桌面之间的滑动摩擦力为N；撤去水平向左的恒力F，改变绳子自由端拉力 F组的大小，仍使物体水平向右匀速运动时，滑轮组的机械效率为。

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8、用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，将重450N的货物匀速提高2m。每只滑轮重为50N，绳自由端的拉力的大小分别为F₁和F₂ ，若不计绳重和摩擦，F₁F₂(选填“大于”“等于”或“小于”)；甲、乙滑轮组的机械效率分别为η₁和η₂ ， η₁ $η_{2}$ (选填“大于”“等于”或“小于”)；甲滑轮组的机械效率为。

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9、用甲、乙两个滑轮组分别将物体M、N匀速提升1m，拉力分别为 $F_{甲}$ 、 $F_{乙}$ 。此过程的相关数据如图所示，则：

(1)、甲滑轮组的机械效率： $η_{甲}$ 为。(保留一位小数)

(2)、 $F_{甲}$ (选填“>”“<”或“=”) $F_{乙}$ 。

(3)、 $G_{M}$ (选填“>”“<”或“=”)( $G_{N}$ 。

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10、如图，用甲、乙两个滑轮质量不同的滑轮组将相同质量的两个物体匀速提升相同高度，甲、乙滑轮组绳子自由端的拉力分别为 $F_{1}$ 和 $F_{2}$ ，移动的距离分别为 s₁ 和s₂ ，若甲滑轮组的机械效率比乙高，则( )

A、 $F_{1}$ 做功比 $F_{2}$ 多 B、 $F_{1}$ 一定比 $F_{2}$ 大 C、 $s_{1}$ 一定比 $S_{2}$ 小 D、甲滑轮做的有用功一定比乙多

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11、如图，用2N的拉力匀速竖直向上拉绳子自由端，将重为3.5N物体提升0.1m，不计绳重与摩擦，动滑轮的机械效率为；若物体所受重力变大，则动滑轮机械效率将。

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12、房屋装修时，工人利用滑轮组提升物体，如图所示。已知物体所受重力为800 N，在绳子自由端用 500 N 的力拉着物体在竖直方向上做匀速直线运动，用时10 s将物体提升3m，该滑轮组对物体做功的功率为W。如果要提高滑轮组的机械效率，可采用的措施有：。(填写序号)
①增加物体的重力；
②增加提升物体的高度；
③减小动滑轮的重力；
④加快拉绳子的速度。

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13、如图所示，甲、乙两人用不同的装置在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台，不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是( )

A、甲做的有用功多 B、乙做的总功多 C、甲做功的功率大 D、乙所用装置的机械效率小

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14、正确理解物理概念和含义是学好物理的基础，下列关于机械效率和功率的说法正确的是( )

A、机械做功越多，功率一定越大 B、机械做功越多，机械效率一定越大 C、机械做功越快，功率一定越大 D、功率越大的机械，机械效率一定越大

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15、(跨学科实践)(2024无锡)如图是《天工开物》中记载的我国古代的提水工具“辘轳”，在两个支架上摆放一根直的硬棒，支点为 $O_{1}$ $O_{2}$ 、，A端系一石块，B端装有轮轴，轮轴能绕着硬棒转动，悬吊空桶的绳索另一端绕过轮轴后系紧在轮轴上，若空桶的质量为10 kg，轮轴的质量为10 kg，空桶和轮轴对硬棒的作用力视作施加在 B 位置。 $O_{1} A$ 长为0.6m ， $O_{1} O_{2}$ 长为1m ， $O_{2} B$ 长为0.8m，硬棒及绳索质量忽略不计。(g 取10 N/ kg)

(1)、人对辘轳不施加力，桶中未装水，为保证硬棒不会翻转，石块质量最多为kg；若A点系上质量为40 kg的石块，提水时为保证硬棒不翻转，桶中最多可装kg的水。

(2)、若桶内水的质量为40kg，人用时20s将桶匀速提升3m，此时辘轳提水的机械效率为50%，则桶对水做的功为J，人做功的功率为W。

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16、如图为两个滑轮组，提升一个重为17 N的物体A(每个滑轮重相同)，使物体A在2 s内拉升了20cm，拉力如图所示，下列说法正确的是( )

A、甲中，绳端移动的距离为60 cm B、乙中，拉力的功率为1.7 W C、甲中，动滑轮由两根绳子吊着 D、乙中，动滑轮所受重力为2 N

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17、图1是古时劳动人民用工具撬起木料的情景，图2中已知BO：OC=1：5，木料的体积为 4 m³ ，木料的密度为 $0.5 \times 1 0^{3} k g / m^{3},$ g取10 N/ kg。

(1)、求木料所受重力。

(2)、如图2，在B 端有一木料对绳子的力F₁为 $1 \times 1 0^{4} N,$ ，当F₂为多大时，木料刚好被抬起?

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18、下列属于费力杠杆的是( )

A、 B、 C、 D、

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19、图甲是飞鸟经过无背索斜拉桥的情景。图乙是其简化模型，用S 表示飞鸟，用F表示桥塔上端受到钢索的拉力。请你在图乙画出拉力F 对应的力臂l(O是支点)。

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20、实验小组用如图所示的装置来探究杠杆的平衡条件。(注：实验中所用钩码的规格相同)

(1)、实验前，小林同学将组装好的杠杆放在水平桌面上，她发现杠杆静止时情况如图甲所示，此时小林同学判断杠杆处于(选填”平衡”或”非平衡”)状态。

(2)、欣月同学指出：在探究实验的过程中，必须把杠杆调到水平位置平衡，这样做的目的是便于测量。

(3)、龙龙同学在杠杆两侧挂上钩码，设右侧钩码对杠杆施加的力为动力 $F_{1}$ ，左侧钩码对杠杆施加的力为阻力 $F_{2}$ ，测出杠杆平衡时的动力臂 $l_{1}$ 和阻力臂 $l_{2}$ ；多次换用不同数量的钩码，并改变钩码在杠杆上的位置，得到实验数据如下表：
实验次数
动力 $F_{1} / N$
动力臂 $l_{1} / c m$
阻力 $F_{2} / N$
阻力臂 $l_{2} / c m$
1
0.5
20.0
1.0
10.0
2
1.0
20.0
1.0
20.0
3
1.5
10.0
1.0
15.0
4
2.0
15.0
1.5
20.0
龙龙同学通过分析表格中的数据，可以得到杠杆的平衡条件。
龙龙同学说：生活中用钢丝钳剪钢丝，与实验中原理相同。

(4)、一鸣同学认为，仅用人眼来确定杠杆是否水平，这样做不够科学。请任选实验器材，运用物理知识，写出判断杠杆水平的实验过程和方法。

(5)、《墨经》中记载了杠杆的平衡条件，如图丙，已知OA：OB=2：9，秤砣的质量为100g，则重物所受的重力为N。(g 取10 N/ kg)

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实验次数	钩码重G/N	钩码上升高度h/m	绳端拉力F/N	绳端移动的距离s/m	机械效率η
1	2	0.1	0.90	0.3	74.1%
2	4	0.1	1.50	0.3	88.9%
3	4	0.1	1.25	0.4
4	4	0.2	1.50	0.6	88.9%

实验次数	动力 $F_{1} / N$	动力臂 $l_{1} / c m$	阻力 $F_{2} / N$	阻力臂 $l_{2} / c m$
1	0.5	20.0	1.0	10.0
2	1.0	20.0	1.0	20.0
3	1.5	10.0	1.0	15.0
4	2.0	15.0	1.5	20.0