初中物理杠杆机械效率的测量实验试题

如图甲所示是某船厂设计的打捞平台装置示意图．A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，卷扬机拉动钢丝绳通过滑轮组AB竖直提升水中的物体，可以将实际打捞过程简化为如图乙所示的示意图．在一次打捞重物的作业中，在重物浸没水中匀速上升的过程中，打捞平台浸入水中的体积相对于动滑轮A未挂重物时变化了0.4m³；在重物全部露出水面并匀速上升的过程中，打捞平台浸入水中的体积相对于动滑轮A未挂重物时变化了1m³．钢丝绳的重、轴的摩擦及水对重物的阻力均忽略不计．（水的密度取1.0×10³kg/m³  g取10N/kg）求：

（1）重物的重力；
（2）重物浸没水中受到的浮力；
（3）当重物浸在水下时，卷扬机匀速拉动钢丝绳的拉力大小为1.５×10^３N，该滑轮组的机械效率是多少？

汽车是我们熟悉的交通工具，它给我们的生活提供了便利，促进了社会经济的发展。如图所汞，某型号四轮汽车质量为l.6×l0³kg，每个轮子与地面的接触面积为0.02m²，当它以72km/h的速度在平直路面上匀速行驶时，受到的阻力为600N，每行驶100km消耗汽油量为8L。完全燃烧1L汽油释放的能量为3.7×l0⁷J，g=10N/kg。求：

（1）汽车静止时对路面的压强。
（2）汽车以72km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率。
（3）汽车以72km/h的速度匀速行驶时，汽车发动机的效率。
（4）汽车有很多用途，但也带来很多不利影响，请列举一例，并就如何减小该不利影响提出一条合理化建议。

如图用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s内匀速上升了1m。 已知拉绳子的力F为500N，则提升重物的过程中（ ）

A．绳子自由端被拉下3m	B．做的有用功是800J
C．拉力F的功率是80W	D．滑轮组的机械效率是60%

简阳芦葭已被国务院正式批准为天府新区成都新机场场址，预计2015年底开建，建设中挖掘机将发挥重要作用。某型号挖掘机的实物和作业范围以及部分相关数据如下图表所示。挖掘机以最大输出功率工作时，可在t=4s内将一满铲斗的密度为ρ=1.6×l0³kg/m³的泥土从最大挖掘深度处匀速移送到位于最大卸料高度的运渣车上。取g=10N／kg，求：

指  标	数值
整机质量m	5000 kg
标准斗容V	0.5 m^3
最大输出功率P	40 kW
最大挖掘深度d	3 m
最大卸料高度h	5 m
两履带与地面接触的总面积S	4 m^2

（1）挖掘机静止在水平地面上不工作时对地面的压强p；
（2）移送一满铲斗泥土的过程中，挖掘机对泥土所做的功W；
（3）移送一满铲斗泥土的过程中挖掘机的机械效率η。

在荆州火车站附近的荆州中学新校区的建设工地上，工人把重1200 N的物体沿着长L=5m、高h="1" m的斜面从底部匀速拉上斜面的顶端，沿斜面所用的拉力为300 N（不计空气阻力）。求

（1）将物体从斜面底部匀速拉到斜面顶端的过程中，拉力做了多少功?
（2）工人使用斜面做功的机械效率是多少？
（3）物体和斜面之间的摩擦力是多大?

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，在绳自由端用大小分别为F₁和F₂的拉力，将相同的物体匀速提升相同的高度。若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（   ）

A．F1大于F2

B．F1和F2做的功一定相等

C．甲、乙的机械效率不相等

D．绳子自由端移动的距离不相等，物体运动时间可能相等

用如图所示的滑轮组提升物体A。在匀速竖直提升A的过程中，卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力F为400N，物体A上升的速度v_A为0.1m/s，滑轮组的机械效率为90%，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。

求：
（1）拉力F做功的功率P；
（2）物体A所受的重力G_A；
（3）动滑轮所受的重力G_动。

实验桌上有带横杆的铁架台、刻度尺、弹簧测力计、细绳，另外还有钩码一盒，质量不等的滑轮2个，滑轮的轮与轴之间的摩擦很小，可忽略不计。请选用上述实验器材证明：动滑轮的机械效率与动滑轮所受重力有关。
（1）写出实验步骤；
（2）画出实验数据记录表格。

工人利用如右图所示的滑轮组将一个重为300N的物体在10s内匀速提升2m，所用的拉力
为150N．以下关于滑轮组的有关说法正确的是（不计绳重和摩擦）（     ）

A．该滑轮组的机械效率约为83.3%

B．在匀速提升重物的过程中，滑轮组的机械能不变

C．物体匀速上升的速度为0.2m/s，拉力的功率为30W

D．若再用该滑轮组以相同速度匀速提升750N的重物，此时其拉力功率为180W

工人用如图所示的甲、乙两种滑轮把同样一袋沙提升相同的高度，所用的拉力分别是F_甲、F_乙，滑轮机械效率分别是η_甲、η_乙，若不计绳重和摩擦，且沙子的重力大于动滑轮重力，则F_甲＿F_乙，η_甲＿η_乙．（大于/等于/小于）．

电动自行车已成为大众化的一种交通工具，小明对家里的电动自行车进行了测试．他骑车在平直的路面上由静止开始运动，获得如图所示的速度v和牵引力F随时间t变化的关系图像．已知匀速行驶时，电动机输入电压48V，输入电流5A．由图可知7至12s内电动自行车受到的摩擦力为      N；电动自行车匀速行驶时，机械效率为    %．

无锡地铁的开通有效的缓解了城市公交运输压力，崇安中学的综合实践活动小组同学们收集到地铁机车和公交汽车在某段运行区间内的相关数据如下：

（1）地铁在启动加速的过程中其动能        （选填“增大”、“减小”或“不变”）；坐在地铁上的乘客相对于地铁是        （选填“运动的”或“静止的”）。
（2）甲、乙两地铁站相距1.8 km，地铁运行需要多长时间？消耗多少电能？
（3）公交汽车正常行驶每千米消耗燃油0.3 kg，问公交汽车的效率是多少？

边长为0.5m的正方体，质量为60kg，当它静止在水平地面上时，对水平地面产生的压强为    Pa；现用如图所示的滑轮组来提升该物体，当拉力F为400N时物体刚好能使物体以0.2m/s的速度匀速上升，则此时滑轮组的机械效率为    %，拉力F的功率    W。（不计绳重及摩擦）

如图，s=60cm，与之对应的h=30cm．现用弹簧测力计进行如下操作：①沿竖直方向匀速提升小车；②沿斜面方向匀速拉动小车．记录数据如上表：
（1）小明根据表格中的数据得到利用斜面提升物体时，可以省力的结论，你认为此结论是否可靠？答           。
（2）此斜面的机械效率是              。

如图所示是人们在生活、生产中经常使用的滑轮（假设滑轮的质量相同），下列几种说法正确的是（  ）

A．图a中使用的是动滑轮，图b中使用的是定滑轮

B．使用定滑轮可以省力，使用动滑轮可以改变拉力的方向

C．使用动滑轮时，既可以省力又可以省功

D．提升同一重物时，用动滑轮比定滑轮省力，动滑轮的机械效率比定滑轮的机械效率低。