初中物理杠杆机械效率的测量实验试题

小明将一箱器材搬到三楼的实验室，准备采用两种方法：一是将这箱器材一次性搬上楼，他做的有用功是W₁，此方法做功的机械效率为η₁；二是将这箱器材先搬一部分上楼，再搬剩下部分。他做的有用功是W₂，此种方法做功的机械效率为η₂。假设他上楼的速度相同，则两种方法中的有用功和机械效率的关系分别是(   )

A．W1＜W2η1＜η2

B．W1＝W2 η1＜η2

C．W1＜W2η1＞η2

D．W1＝W2η1＞η2

下列说法正确的是(   )

A．效率高的机械，功率一定大

B．做功时间长的机械，功率一定小

C．实际生活中所有机械的效率都小于1

D．功率大的机械，做功一定多

如图所示，小明分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，用甲滑轮所做的总功为W₁，机械效率为；用乙滑轮所做的总功为W₂，机械效率为，（若不计绳重与摩擦)，则W₁        W₂，         （填“大于”、“小于”或“等于”)．

如图所示，用手沿竖直方向匀速拉一个动滑轮，使挂在下面重为G的物体缓缓上升，动滑轮的重力不可忽略，不计绳重和摩擦，现改变物体的重力G则动滑轮的机械效率η与物体重力G的关系可能符合下列图中的（     )

如图所示，搬运工人用滑轮组在20s内将重为270N的重物匀速提升6m，所用拉力为 100N，则他所做的有用功是多少J？额外功是多少J？拉力的功率是多少W？滑轮组的机械效率是多少？如果增加物体的重力，则滑轮组的机械效率将    （填“增大”或“减小”或“不变”）

物理活动课上，同学们骑自行车经过一个斜坡，小明沿直线奔向坡顶，小红则沿着“S”形路线骑向坡顶，到达坡顶时两人颇有思考地一番对话，如图所示．

（1）为了验证小明的说法，他们设计实验测量斜面的机械效率：
①如图2所示，选用的器材有长木板、木块1、木块2各一个，还需要的测量工具是    和    ．
②在实验过程中应沿斜面拉动木块1做    运动．
③他们进行了甲、乙、丙三次操作：以上三次操作过程，能验证小明说法的两次操作是    （选填“甲、乙”或“甲、丙”或“乙、丙”）．
④如果小明的说法正确，你选择的两次操作中机械效率的大小关系是   （甲、乙、丙的机械效率分别用η_甲、η_乙、η_丙表示）．

（2）小红的做法所依据的物理知识在实际中还有什么应用，请举出一例：    ．

用动力臂是阻力臂3倍的杠杆将货物抬高30㎝，手下降的高度是    cm，小明根据杠杠的平衡条件算出手向下的力为200N, 但是经过测量手向下压杠杆的力实际为250N，人做的总功是    J，有用功是    J，这根杠杆的机械效率是    ．

用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的重物匀速提升相同的高度，若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（   ）

A．绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功相等

B．绳子自由端移动的距离相等，拉力对滑轮组所做的功不相等

C．绳子受的拉力F1和F2大小相等，滑轮组的机械效率相同

D．绳子受的拉力F1和F2大小不相等，滑轮组的机械效率不同

某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示，实验装置如图所示。

实验次数 物理量	1	2	3
钩码重G/N	4	4	6
钩码上升高度h/m	0.1	0.1	0.1
绳端拉力F/N	1.8	1.6	2.4
绳端移动距离s/m	0.3	0.4
机械效率η	74.1%	62.5%

（1）实验中应沿竖直方向         拉动弹簧测力计，使钩码上升。
（2）通过表中数据可分析出第2次实验是用        （选填“甲”或 “乙”）图所示装置做的实验。
（3）通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率        （选填“越高”、“不变”或“越低”）。
（4）小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次实验，表中第3次实验中空缺的数据应为：绳端移动距离s=        m，机械效率η=        。
（5）比较第1次实验和第3次实验可得出结论：使用相同的滑轮组提升不同的重物时，物重越大，滑轮组的机械效率    （选填“越高”、“不变”或“越低”）。

如图所示，工人用滑轮组提升重2400N的物体，所用的拉力为1500N，物体在5s内匀速上升lm．求：

（1）滑轮组对重物所做的有用功；
（2）拉力所做的功；
（3）滑轮组的机械效率；
(4) 拉力做功的功率．

如图所示，用竖直向上的力F匀速拉动较长的杠杆，使重为10N的物体缓慢升高0.1m，拉力大小为8N，拉力移动的距离为0.25m。人做的有用功为_        J,该杠杆的机械效率为        ，此杠杆属于        （选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。

如图所示，粗糙斜面高度为h，长为S，用沿斜面向上的力把重为G的物体由斜面底端匀速拉到斜面顶端的过程中，拉力的大小为F，则拉力做功为       ，机械效率大小为        ，物体在运动的过程中受到的摩擦力大小为         。（用题目中已知量的符号表示）

一个质量为40kg的同学，由于找不到机械，只能自己亲自在20秒内将100N的物体从一楼搬上三楼，若每层楼的高度为3m，则他对物体做的功为     J，他对物体做功的功率为     W，他做功的效率是     。（g=10N/kg）

关于功、功率、机械效率说法正确的是(     )

A．功率越大，反映做功越快，与机械效率无关

B．做功越少，功率越小，机械效率越小

C．功率越大，做功越快，机械效率越大

D．机械效率越大，表明它做的功越多

如图所示的两个滑轮组，分别用拉力F_甲和F_乙将重为400N的物体G提升，若不计绳重及摩擦，每个滑轮的重均相同，在F_甲和F_乙作用下，绳子末端匀速移动相同距离，则此过程中(     )

A．F甲和F乙做的有用功相等

B．F甲和F乙的大小相等

C．F甲和F乙做的总功相等

D．甲、乙滑轮组的机械效率相等