初中物理滑轮（组）的机械效率试题

用滑轮组与电动机结合使用可节省人力，提高工作效率。如图所示，是一业余打捞队打捞某密封箱子的示意图，已知电动机工作时拉绳子的功率为1100W保持不变，箱子质量300kg、体积0.1m³，每个滑轮重200N，水深6m，水面离地面4m，将箱子从水底提到地面时，用时间24s（不计绳重、摩擦和水的阻力，取g＝10N/kg）。求：

（1）箱子在水底时下表面受到水的压强。

（2）电动机把箱子提升到地面做的总功。

（3）整个打捞过程中，滑轮组机械效率的最大值。

（4）整个打捞过程中，箱子上升的最大速度。

如图所示，小车在水平面上通过滑轮组提升重物。动滑轮重400N．与小车连接的绳子能承受的最大拉力为6000N，小车的最大输出功率为15KW，水平地面上一物体A重1600N，与地面的接触面积为4m²．（不计小车所受摩擦阻力、绳重及滑轮组的摩擦）。请求

（1）提升前，物体A对水平地面的压强。

（2）滑轮组提升重物A时的机械效率。

（3）若要使被提升重物以1m/s的速度匀速上升，整个装置工作过程中能提升重物的最大重力。

陆羽公园矗立着由汉白玉制成的“茶圣”陆羽的雕像，其质量为5.4t，吊装时用如图所示的滑轮组将雕像匀速吊上3m的高台。已知提升雕像时，拉力F的功率为6×10³W，绳子自由端移动速度为0.3m/s。（g＝10N/kg）求：

（1）滑轮组将雕像吊上3m高台需要的时间t为多少秒？

（2）滑轮组对雕像做的有用功是多少？

（3）提升雕像的过程中滑轮组的机械效率是多少？

如图甲是坐落在荆州城外关公文化园的关公圣像，该像是全球最重的关公青铜雕像。他手中的青龙偃月刀，质量为136吨，需三台吊车分段吊起，精确操控才能完成吊装。图乙为其中一台吊车的滑轮组示意图。若刀的一部分质量为27吨，现将它以0.2m/s的速度匀速吊起5m高，其中克服钢绳重力和摩擦力做功为1.4×10⁵J，此时滑轮组的机械效率为90%（g＝10N/kg）。求此过程中：

（1）钢绳拉力的大小；

（2）拉力功率的大小；

（3）吊车上动滑轮的重力。

用如图所示的滑轮组匀速提升重为400N的物体，人对绳的拉力为250N，不计绳重及摩擦，滑轮组的机械效率为　　。如果人的体重为550N，竖直向下匀速拉动绳子过程中（绳始终未断裂），使用此滑轮组能提升的最大物重为　　N。

如图所示，重为 $G$的物体在拉力 $F$的作用下，以 $v$的速度匀速运动了 $s$，已知物体在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力为物重的 $n$分之一，不计绳重、轮与轴间的摩擦，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．使用该滑轮组一定省力B．拉力的功率为 $2\mathit{Fv}$

C．额外功为 $\frac{1}{n}(2\mathit{nF}-G)s$D．滑轮组的机械效率为 $\frac{G}{2F}$

如图是工人利用滑轮组提升重为 $960N$物体的示意图，某段过程中物体匀速上升的速度为 $0.1m/s$，工人拉力 $F$的功率为 $120W$，物体上升 $10s$拉力 $F$克服滑轮组的摩擦做的功是 $140J$，不计绳重。求：

（1）工人拉绳子的速度；

（2）滑轮组的机械效率；

（3）滑轮组中的动滑轮的重力。

如图所示为测定动滑轮机械效率的示意图。用弹簧测力计拉动绳子自由端，将质量为 $200g$的钩码从 $A$位置匀速提升至 $B$位置，同时弹簧测力计从图中的 $A\text{'}$位置匀速竖直上升至 $B\text{'}$位置，在此过程中，弹簧测力计对绳的拉力为 $F$，弹簧测力计的示数如图乙所示，请根据所做实验进行分析 $(g=10N/\mathit{kg})$；

（1）弹簧测力计的示数为　   $N$：拉力 $F$所做的功为　　 $J$。

（2）动滑轮的机械效率约为　　。（结果保留一位小数）

如图所示，用力 $F$拉着重为 $G$的物体竖直匀速上升，在时间 $t$内物体上升的高度为 $h$（物体未拉出水面），若物体的体积为 $V$，水的密度为 $\rho$，则下列算式正确的是 $($　　 $)$

A． $\eta =\frac{G}{3F}$B． $\eta =\frac{G+\mathit{\rho Vg}}{3F}$

C． $W_{有}=\mathit{Gh}$D． $P_{有}=\frac{\left(G-\mathit{\rho Vg}\right)h}{t}$

一名体重为 $560N$ 、双脚与地面接触面积为 $0.04m^2$ 的学生站在水平地面上，用如图所示的滑轮组，在 $20s$ 内将 $600N$ 的重物匀速提升 $1m$ （绳重及绳与滑轮之间的摩擦不计）。

（1）请画出滑轮组的绕线。当这名学生未提重物时，他站在地面上对地面的压强多大？

（2）若匀速提升重物的过程中，滑轮组的机械效率是 $75\%$ ，拉力的功率多大？

（3）若用该滑轮组将 $800N$ 的重物匀速提起 $1m$ ，机械效率又是多大？

如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用 $F_A$、 $F_B$匀速提升重力为 $G_A$、 $G_B$的 $A$、 $B$两物体，不计绳重和摩擦。若 $G_A>G_B$，则 ${\eta }_{甲}$　 $>$　 ${\eta }_{乙}$；若 $F_A=F_B$，则 $G_A$　　 $G_B$．（选填“ $>$”、“ $<$”或“ $=$” $)$

如图所示的滑轮组把物体的高度提升 $h$，物重为 $G$，所用拉力为 $F$，绳子自由端移动的距离为 $s$，则滑轮组所做的有用功 $W_{\mathit{有用}}=$　　，滑轮组的机械效率 $\eta =$　　。（用所给的字母表示）

小熊在课外实践活动中，用如图甲所示的滑轮组匀速拉动放在树下一水平面上的不同物体，物体受到的摩擦力从 $100N$开始逐渐增加，每次物体被拉动的距离均为 $1m$。根据测量结果画出了该滑轮组机械效率与物体受到摩擦力大小变化的关系图象，如图乙所示。若不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，求：

（1）由图乙可知，当物体受到的摩擦力为 $100N$时，滑轮组机械效率是多大？

（2）当滑轮组的机械效率为 $75\%$，物体以 $0.1m/s$的速度匀速运动时，该滑轮组的有用功率是多大？

（3）当物体与地面的摩擦力为 $1500N$时，体重为 $500N$的小熊竖直向下拉绳，还能用此滑轮组拉动物体吗？用计算结果说明。

如图所示，建筑工人用滑轮组在 $20s$的时间内将重为 $480N$的物体匀速提升 $5m$，所用的拉力为 $300N$．求这个过程中：

（1）工人做的有用功；

（2）拉力的功率；

（3）滑轮组的机械效率。

如图所示，用 $20N$ 的力 $F$ 拉着重为 $100N$ 的物体，使其沿水平面以 $2m/s$ 的速度匀速运动了 $5s$ ，若每个滑轮重 $10N$ ，忽略绳重和滑轮轴的摩擦，则下列说法正确的是 $($ 　　 $)$

A．	拉力 $F$ 做的功为 $200J$	B．	拉力 $F$ 的功率为 $120W$
C．	滑轮组对物体做的有用功为 $400J$	D．	滑轮组对物体所做有用功的功率为 $60W$