初中物理杠杆机械效率的测量实验试题

在“再探动滑轮”的活动中，小明用如图所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量，在正确操作的情况下，测得的实验数据如下

实验序号	钩码重G/N	拉力F/N	钩码上升高度h/cm	绳端移动距离S/cm
①	1.0	0.7	10	20
②	2.0	1.2	10	20
③	3.0	1.7	10	20

（1）实验时，用手竖直向上      拉动弹簧测力计，读出测力计的示数．
（2）分析表中数据发现，使用动滑轮提升物体时，拉力不等于物体重力的一半，而是大于物体重力的一半，其主要原因是      ．
（3）第①次实验中，拉力所做的有用功是      J，总功是      J，动滑轮的机械效率为      ．
（4）由表中实验数据计算推知，同一动滑轮，所提升物重增大，机械效率将      （选填“增大”、“减小”或“不变”）．

如图所示，斜面长S=10m，高h=4m．用沿斜面方向的推力F，将一个重为150N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B．运动过程中物体克服摩擦力做了200J的功．求：

（1）运动过程中克服物体的重力做的功W=      J；
（2）斜面的机械效率η=      ；
（3）推力F的大小F=      N．

如图所示，是测量滑轮组机械效率的实验装置．

（1）用弹簧测力计竖直向上缓慢拉动重为5N的钩码，由图示可知拉力大小为  N，将弹簧测力计向上移动12cm，则钩码上升的高度为  cm，该滑轮组的机械效率是  （结果保留到0.1%）．
（2）提高机械效率的主要办法是改进结构，使它更轻巧．若如图装置中动滑轮的重为G₁，用它提升一重物，滑轮组的机械效率为75%；改用一个轻质材料制作的重为G₂的动滑轮后，再提升同一重物，滑轮组的机械效率提高到了90%，则G₂与G₁之比为  （不计绳重及各处的摩擦）．

如图所示，物体重1500N，地面对物体的摩擦阻力为物体重的0.4倍，一个人用240N的拉力F，在8秒内使物体沿水平地面匀速移动了5m，则力F所做的功为       J，人做功的功率为        W，滑轮组的机械效率为           。

如上图所示，用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度不计绳重与摩擦，且动滑轮重G_动小于乙物体的物重G，则所用的拉力F甲_______F乙．（选填“>”、“<”或“＝”，下同），其机械效率η甲_______η乙．旗杆顶部的是           （选填“定滑轮”或“动滑轮”）

用如图甲所示的滑轮组提升物体M，已知被提升的物体M重为760N，卷扬机加在绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升到10m的高度．拉力做的功W随时间t的变化图像如图乙所示，不计钢丝绳的重、摩擦力大小．求：

（1）滑轮组提升重物所做的有用功是多少？
（2）滑轮组提升重物的机械效率是多少？
（3）动滑轮的重力是多少？

如图，工人用滑轮组在15s内将重为480N的重物匀速提升3m，所用拉力为200N。

（1）工人所做的有用功是多少？
（2）拉力的功率是多少？
（3）滑轮组的机械效率是多少？

某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，收集了下表中的实验数据．

实验次数	斜面的倾斜程度	物块重力G/N	斜面高度h/m	拉力F/N	斜面长度S/m	机械效率η
1	较缓	5	0.2	2.4	1	41.7%
2	较陡	5	0.5	3.2	1	78.1%
3	最陡	5	0.7	4.3	1	81.4%

（1）分析表中的数据可得出：斜面越缓越      力（选填“省”或“费”）．
（2）该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5m和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.0N，他们测得这种情况下斜面的机械效率为      ．
（3）把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出：斜面的机械效率与      和      有关．
（4）当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力      物块所受的摩擦力（选填“大于”、“小于”或“等于”）．

工人利用图示的滑轮组将重400N的物体向上匀速提起2m．所用拉力为250N

（1）滑轮组的机械效率是多少？
（2）不计绳重和摩擦，则动滑轮重为多少？
（3）若用此滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升2m，拉力在这一过程中所做的功是多少？（不计绳重和摩擦力）

小明测量如图所示中甲、乙两不同滑轮组的机械效率，他匀速拉动弹簧测力计，正确操作并将实验数据记录如表：（绳重、摩擦和弹簧测力计自重均不计）：

滑轮组	物体重G/N	物体上升的高度h/N	拉力F/N	绳自由端移动的距离s/m	机械效率η
甲	3	0.1	2	0.2	75%
乙	3	0.1	2	0.3

（1）甲图中定滑轮的作用是      ．
（2）乙滑轮组的机械效率为      ．
（3）甲、乙滑轮组机械效率不同的原因是      ．
（4）甲滑轮组中动滑轮的重力是      N．
（5）若甲滑轮组提升的物体重从3N增加到5N，其机械效率将      （变大/不变/变小）．

为了帮助滑雪者登上长200m、高40m的山坡，滑雪场沿山坡铺设了一条直雪道．把一位重600N的滑雪者沿此雪道由坡底匀速拉至坡顶需用拉力150N．
求：（1）拉力对滑雪者做的功；
（2）雪道斜面的机械效率．

如图所示，物体A所受重力为200N，绳重和摩擦力不计，当分别沿力F₁和F₂的方向匀速提起物体A时，则F₁      F₂（选填“大于”、“小于”或“等于”）．如果把这个滑轮改成动滑轮匀速竖直提升同样的重物，则机械效率将      （选填“增大”、“减小”或“不变”）

某工地用如图所示的滑轮组匀速提升400N的重物，在重物上升0.6m的过程中，拉力的功率为250W，滑轮组的机械效率为80%（不计滑轮的重与轴之间摩擦，）．则：

（1）滑轮组的有用功为多少？
（2）拉力做的总功为多少？
（3）绳子的自由端下降的速度为多少？
（4）若提升500N的重物，则实际拉力F为多少N？

用如图所示甲、乙两种方式分别匀速提升重为200N的物体，已知滑轮重20N、绳重和摩擦力不计，则（ ）

A．手的拉力：F甲=F乙；机械效率：η甲=η乙

B．手的拉力：F甲＜F乙；机械效率：η甲＜η乙

C．手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＜η乙

D．手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＞η乙

如图所示，某工人用滑轮组将一个重600N的物体匀速提升1m，所用拉力为250N，不计摩擦和绳重，求：

（1）他做的有用功；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）动滑轮的重力．