八年级物理下册专题20滑轮组机械效率的计算类问题（解析版）.docxVIP

专题20滑轮组机械效率的计算类问题

1．（湖南衡阳）近期我国长江中下游许多省份因连续大雨发生洪涝灾害。抗洪抢险小分队成员李军在一次行动中需要帮老百姓把一个质量为240kg的重物搬到2m高的车上。为了省力采用5m的长木板搭了一个斜面（如图所示）。用1200N的力用了5min将重物匀速推到车上。关于此简易斜面装置，下列说法中正确的是（）

A．他对重物做了4800J的功

B．他做功的功率为16W

C．此次简易斜面装置的机械效率为50%

D．斜面是一种省力杠杆

【答案】D

【解析】A.做的总功：W总＝Fs＝1200N×5m＝6000J，故A错误；

B.做功的功率为：P＝＝＝20W，故B错误；

C.重物的重力：G＝mg＝240kg×10N/kg＝2400N，

李军对重物做的有用功：

W有用＝Gh＝2400N×2m＝4800J，

简易斜面装置的机械效率：

η＝＝×100%＝80%，故C错误；

D.据课本知识可知，斜面本质上是一种省力杠杆，故D正确。

2.（湖北咸宁）用如图甲所示的滑轮组缓慢提升不同物体，每次物体被提升的高度均为0.5m，滑轮组的机械效率与物体受到重力的关系如图乙所示?不计摩擦，下列分析正确的是（）

A.动滑轮的重力为5N

B.该滑轮组的机械效率可以达到100%

C.滑轮组的机械效率越高，拉力做功越少

D.每次提升重物时，滑轮组做的额外功为5J

【答案】D

【解析】A．由图象可知，当物重为10N时，滑轮组的机械效率为50%，不计摩擦，滑轮组的机械效率

η=

动滑轮重力为

G动=

故A错误；

B．使用滑轮组时，不计摩擦，由η可知机械效率不可能达到100%，故B错误；

C．由图可知，物体重力越大，滑轮组的机械效率越高，与拉力做功的多少无关，故C错误；

D．每次提升重物时，不计摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功，滑轮组做的额外功为

W额=G动h=10N×0.5m=5J

故D正确。

3.（2022黑龙江龙东）如图所示，用滑轮组提升重540N的物体，使它在10s内匀速上升1m，所用的拉力为200N，则在提升重物的过程中（不计绳重和摩擦），下列说法正确的是（）

A.有用功为600J B.动滑轮重60N

C.滑轮组的机械效率为67.5% D.拉力做功的功率为60W

【答案】BD

【解析】A．有用功是克服物体重力所做的功，根据题意可得有用功为

W有用=Gh=540N×1m=540J

故A错误；

B．由图可知，该滑轮组的绳子承重段数n=3，又因为不计绳重和摩擦，根据公式可得，动滑轮的重为

故B正确；

C．由题意可得，根据公式可得，该滑轮组的机械效率为

故C错误；

D．由题意可得，在10s内绳子自由端的移动速度为

根据公式可得，拉力做功的功率为

故D正确。故选BD。

4.（2022北京）如图所示，工人站在水平台面上用滑轮组提货物。工人第一次竖直向上用200N的力拉绳子时，货物未离开水平地面；第二次竖直向上拉动绳子，使货物以0.09m/s的速度匀速上升。已知工人体重为600N，货物重为900N，货物与地面的接触面积为，动滑轮重为100N。不计滑轮组的绳重和摩擦，下列说法正确的是（）

A.第一次拉绳子时，工人对水平台面的压力为800N

B.第一次拉绳子时，货物对地面的压强为4000Pa

C.第二次拉绳子的过程中，该滑轮组的机械效率为90%

D.第二次拉绳子的过程中，工人拉力的功率为81W

【答案】ABC

【解析】A．工人第一次竖直向上用200N的力拉绳子时，绳子也在用200N的力竖直向下拉工人，所以工人对水平台面的压力为

故A正确；

B．由于滑轮组上承担重量的绳子股数n=3，每股绳子受到的拉力为200N，所以货物和动滑轮受到绳子的拉力为

由于动滑轮重为100N，所以货物受到的拉力为

由于货物重为900N，所以货物对地面的压力为

货物与地面的接触面积为，所以货物对地面的压强为

故B正确；

C．第二次拉绳子时，绳子自由端的拉力为

滑轮组的机械效率为

故C正确；

D．货物以0.09m/s的速度匀速上升，绳子移动的速度为

工人拉力的功率为

故D错误。

故选ABC。

5.（2022甘肃兰州）如图所示，斜面长10m，高4m。用平行于斜面F=50N的拉力，将重100N的物体，从斜面的底端匀速拉到顶端。在此过程中，下列说法正确的是（）

A.利用此装置既可以省力，也可以省功 B.物体受到的摩擦力为50N

C.对物体所做的有用功为500J D.该斜面的机械效率为

【答案】D

【解析】A．使用任何机械都不省功，所以利用此装置不能省功，故A错误；

BC．由题意知，将物体从斜面底端匀速拉到顶端所做的有用功

W有=Gh=100N×4m=400J

所做的总功

W总=Fs=50N×10m=500J

额外功

W额=W