專題06 機械能和簡單機械【考題猜想】-九年級（浙教版）科學(xué)上學(xué)期期末考點大串講（解析版）

第第頁專題06機械能和簡單機械題組猜想內(nèi)容題組一機械能題組二杠桿的使用題組三滑輪的使用題組四機械效率題組一題組一機械能1．2013年6月26日上午8時，神舟十號返回艙在位于內(nèi)蒙古四子王旗的搜救場著陸!假設(shè)飛船返回穿越大氣層時，有一段為勻速降落過程，則在此過程中飛船的（）A．動能減小，勢能增大 B．動能不變，勢能減小C．動能減小，勢能減小 D．動能減小，勢能不變【答案】B【解答】由題可知，飛船在降落過程中勻速降落，速度不變，高度減小，所以動能不變，勢能減小。ACD不符合題意，B符合題意。2．如圖所示，在表面粗糙的斜面上，物塊從A點靜止釋放下滑到B的過程中，下列說法正確的是（）A．物塊的動能不一定增加B．物塊的重力勢能可能減小C．物塊的重力勢能減少量等于動能的增加量D．物塊的重力勢能減少量大于動能的增加量【答案】D【解答】斜面的表面粗糙，肯定會受到摩擦力。如果物體重力在斜面上的分力大于摩擦力，物體就加速下滑，那么動能就會增加，故A錯誤；

物體下滑過程中，高度不斷減小，那么重力勢能肯定減小，故B錯誤；

因為斜面粗糙，所以物體下滑時要克服摩擦，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，即重力勢能的減小量=動能的增加量+內(nèi)能，故C錯誤，D正確。

3．甲、乙兩個相同的乒乓球在離地面相同的高度處，分別以速度v1、v2豎直向下拋出，且v1<v2，那么，下列說法正確的是（不計空氣阻力）（）A．過程中的某些時刻，甲球總機械能可能大于乙球B．過程中的任意時刻，甲球總機械能小于乙球C．反彈到最高處的動能相比，甲球小于乙球D．反彈到最高處的重力勢能相比，甲球等于乙球【答案】B【解答】甲、乙兩個相同的乒乓球在離地面相同的高度處，那么它們具有相同的重力勢能；

因為v1<v2，所以開始運動時甲的動能小于乙的動能；

根據(jù)機械能=動能+重力勢能可知，開始運動時，甲的機械能小于乙的機械能；

不計空氣阻力，沒有機械能的損失，因此過程中的任意時刻，甲和乙的機械能總和保持不變；即甲的總機械能小于乙，故A錯誤，B正確；

反彈到最高處，它們的動能都為0，那么此時它們的動能相同，故C錯誤；

反彈到最高處時，它們的機械能會全部轉(zhuǎn)化為重力勢能；

因為甲的機械能<乙的機械能，所以此時甲的重力勢能小于乙球，故D錯誤。4．如表是探究斜面機械效率與物重的關(guān)系時記錄的有關(guān)數(shù)據(jù)，下列說法不正確的是（）實驗次數(shù)斜面粗糙程度重物的重力大小G/N彈簧測力計的示數(shù)F/N重物沿斜面移動的距離s/m重物上升的高度h/m機械效率η/%1較粗糙2.01.510.800.40662較粗糙2.51.890.800.4066A．實驗時勻速拉動物體，拉力方向與斜面方向平行B．第1次實驗中，物體受到斜面的摩擦力是1.51NC．由實驗表格數(shù)據(jù)可知，斜面的機械效率與物重?zé)o關(guān)D．實驗過程中，重物的機械能增大【答案】B【解答】A.實驗時勻速拉動物體，拉力方向與斜面方向平行，此時彈簧測力計的示數(shù)等于物體受到的拉力，故A正確不合題意；

B.第1次實驗中，總功為：W總=Fs=1.51N×0.8m=1.208J，有用功為：W有=Gh=2N×0.4m=0.8J，額外功：W額=W總-W有=1.208J-0.8J=0.408J，則物體受到的摩擦力：，故B錯誤符合題意；

C.根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，當物體的重力增大時，機械效率保持不變，則斜面的機械效率與物重?zé)o關(guān)，故C正確不合題意；

D.在實驗過程中，物體的速度不變，質(zhì)量不變，則動能不變；質(zhì)量不變，高度增大，則重力勢能增大。根據(jù)“機械能=動能+重力勢能”可知，它的機械能增大，故D正確不合題意。故選B。5．小明同學(xué)以一定速度將彈性球扔向地面，彈性球經(jīng)地面和墻壁兩次反彈，重新在同一高度用手接住，碰撞時小球能量損失不計，1處和2處是同一高度。如果1處小球的動能大于2處，則下列說法錯誤的是（）A．1處的機械能一定大于2處B．1處的動能一定大于4處C．3處的動能一定大于4處D．接到小球時的速度一定小于扔出時的速度【答案】C【解答】1處和2處的高度相同，則小球的重力勢能相同；1處的動能大于2處，根據(jù)“機械能=動能+重力勢能”可知，1處的機械能大于2處，即小球在運動過程中有能量損失，且運動時間越長，能量損失越大，故A、B正確不合題意，而C錯誤符合題意；

接到小球時的機械能肯定小于出手時的機械能，即接到小球時的動能肯定小于出手時的動能，故D正確不合題意。6．在很長的下坡路程，如果使自行車勻速下坡，則騎行者的機械能將（選填“增大”、“減小”或“不變”）；有經(jīng)驗的騎行者在下坡一段距離后會停車休息，因為長時間剎車使剎車片的能明顯增大，容易損壞剎車片．【答案】減??；內(nèi)【解答】自行車勻速下坡，速度不變，高度減小，所自行車的動能不變，重力勢能減少；所以機械能減小；長時間剎車，剎車片與車輪之間相互摩擦做功，剎車片的內(nèi)能明顯增大，溫度升高，因此容易損壞剎車片．故答案為：減小；內(nèi)．7．某興趣小組制作了一枚火箭，重為8牛(不包含燃料)，發(fā)射后獲取火箭的飛行高度與時間的關(guān)系如圖所示。（1）在圖中標注的A，B，C三個位置中，火箭的重力勢能最小的是。（2）火箭從最高點B下落到地面過程中，重力做功的功率是瓦?！敬鸢浮浚?）C（2）70【解答】（1）在圖中標注的A，B，C三個位置中，C點的高度最小，則火箭的重力勢能最小的是C。

（2）火箭重力做的功：W=Gh=8N×140m=1120N；

重力做功的功率：。8．小科在觀看臺球比賽時發(fā)現(xiàn)：有時運動的白球去撞擊一個靜止的球后，白球會立即靜止在碰撞時的位置，而被撞的球似乎接替了白球，沿白球原來的運動方向，以幾乎相同的速度向前運動。小科想：白球碰撞后立即靜止，被撞的球是以白球撞前相同大小的速度運動出去的嗎？通過了解和初步實驗，小科發(fā)現(xiàn)只有當體積和質(zhì)量均相同的兩球，而且球心在同一直線上相碰時，才可能出現(xiàn)上述現(xiàn)象。為進一步探究，小科設(shè)計了下述實驗方案：將一個兩端翹起、中間水平的軌道固定在水平桌面上，取兩個相同的臺球A、B，將B球靜置于軌道的水平部分，A球置于軌道左端斜面上某處，測出該點到水平桌面的高度h1，如圖所示，釋放A球，撞擊后，A球靜止，B球向前運動并沖上軌道右端斜面能到達的高點，測出該點的高度h2。通過比較h2與h1的大小關(guān)系即可作出判斷。請你作答以下問題：A球從斜面滑下的過程中，能轉(zhuǎn)化為動能。若軌道光滑，且h2=h1，則B球被撞后速度A球被撞前速度（填“＞”、“=”或“＜”）。在實際實驗中，測出的h2總小于h1，導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因是軌道不光滑，那么你認為小科的設(shè)計是價值（填“有”或“無”）?！敬鸢浮恐亓菽埽▌菽埽?；=；有【解答】從高處下落的物體能量由勢能轉(zhuǎn)化為動能；

若軌道光滑，小球運動時機械能守恒，由已知條件h2=h1，可知被撞后B球的動能等于原來A球的動能，所以B球被撞后速度=A球被撞前速度；

沒有摩擦是一種理想的情況，實驗時可通過不斷的減小摩擦來觀察球的運動，從球運動的變化推測沒有摩擦?xí)r的運動情況，這是實驗+推理的方法，是研究科學(xué)問題的重要方法。所以小科的設(shè)計是有價值。9．光滑斜面甲與水平面AB平滑連接。從斜面甲高H處靜止釋放小球，小球運動到B點靜止，如圖甲。在AB上的C點平滑拼接另一光滑斜面乙，已知AB＝3AC，如圖乙。回答下列問題（1）如果小球從斜面甲高H處靜止釋放，說明小球在乙斜面到達的最大高度h與H的數(shù)量關(guān)系及理由。（2）要使小球在乙斜面上到達的最大高度變?yōu)?h，小球應(yīng)在甲斜面上多高處靜止釋放并說明理由。【答案】（1）從釋放點到B點靜止，減少的機械能等于在AB水平面上由于摩擦而損失的機械能，因為AB=3AC，所以在AC上損耗的機械能是AB上的三分之一，所以乙斜面上時機械能比甲斜面上時的機械能少三分之一，故上升的高度h=；（2）小球在乙斜面上升高度為2h，即，因為AC段上消耗的機械能與第一次相同，即消耗高度的機械能，所以原來小球在甲斜面上的釋放高度是：2h+=?！窘獯稹颗}意，并能明確小球在AC段損失的機械能相當與斜面的多大高度是解決該題的關(guān)鍵；（1）據(jù)AB=3AC可知，在AC上損耗的機械能是AB上的三分之一，進而判斷乙斜面上時機械能比甲斜面上時的機械能少的關(guān)系，進而判斷出上升高度；（2）據(jù)（1）可判斷出小球在AC上損失的機械，而后可以計算出（2）中小球在甲斜面上的高度。題組題組二杠桿的使用1．如圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài)，如果在物體A和B下端同時掛一個相同質(zhì)量的鉤碼，下列判斷正確的是（）A．杠桿不能平衡，左端下沉 B．杠桿不能平衡，右端下沉C．杠桿仍能平衡 D．無法判斷【答案】B【解答】解：原來杠桿平衡，則GA×L=GB×2L若在物體A和B下端同時掛一個相同質(zhì)量的鉤碼，則左邊=（GA+G）×L=GA×L+G×L；右邊=（GB+G）×2L=GB×2L+2G×L，又GA×L=GB×2L，GL＜2GL，所以：（GA+G）×L＜（GB+G）×2L，杠桿將向右傾斜，ACD錯誤，B正確．故選B．2．下列用具中屬于費力杠桿的是（）A．食品夾B．瓶蓋起子C．螺絲刀 D．鉗子【答案】A【解答】A.食品夾的支點在兩個夾片的相接處，阻力作用在夾片的尖端，動力在夾片的中間，此時動力臂小于阻力臂，為費力杠桿，故A正確；

B.瓶蓋起子在瓶蓋上面的牙是支點，阻力作用在另一個牙上，動力作用在手柄末端，此時動力臂大于阻力臂，為省力杠桿，故B錯誤；

C.螺絲刀是輪軸，也就是一個變形的杠桿，支點在手柄截面所在圓的中間，阻力臂是小輪的半徑，動力臂是大輪的半徑，此時動力臂大于阻力臂，為省力杠桿，故C錯誤；

D.鉗子的軸是支點，阻力作用在刀口上，動力作用在手柄末端，此時動力臂大于阻力臂，為省力杠桿，故D錯誤。3．用一根長為L重為G0的均勻鐵棒，插入一個邊長為a、重為G的正方體物塊的底部，在另一端施加一個向上的力，將物塊撬起一個很小的角度（如圖所示，圖中的角度已被放大）。如果鐵棒插入物塊底部的長度為物塊邊長的三分之一，則要撬動物塊，作用在鐵捧最右端的力至少為（）A．G0+（aG/3L） B．G0+（aG/L）C．（G0/2）+（aG/6L） D．（G0/2）+（aG/12L）【答案】C【解答】根據(jù)問題作用在鐵棒最右端的力至少為多少？可將此時的杠桿看成處于平衡狀態(tài)。鐵棒的左端為支點，F(xiàn)動力與鐵棒垂直，動力臂為鐵棒長L，鐵棒的自重G0和物體的1/2重力為阻力，阻力臂分別是L/2和a/3，由杠桿平衡可列式：FL=G0×+×得F=（G0/2）+（aG/6L），C選項正確。故答案為：C4．衣服夾是一種常用物品，如圖所示，給出了用手捏開和夾住物品時的兩種情況。下列說法中，正確的是（）A．當用手將其捏開時，它是費力杠桿B．當用其夾住物品時，它是費力杠桿C．無論用手將其捏開還是夾住物品時，它都是費力杠桿D．無論用手將其捏開還是夾住物品時，它都是省力杠桿【答案】B【解答】夾子的軸是杠桿的支點O；

（1）當用手將其捏開時，彈簧的壓力為阻力，手的壓力為動力，此時動力臂大于阻力臂，為省力杠桿；

（2）當用其夾住物品時，彈簧的壓力為動力，而夾口上的物體施加阻力，此時動力臂小于阻力臂，為費力杠桿。

故B正確，而A、C、D錯誤。

故選B。5．安全閥常作為超壓保護裝置。如圖是利用杠桿原理設(shè)計的鍋爐安全閥示意圖，閥的橫截面積S為6cm2，OA∶AB=1∶2，若鍋爐能承受的最大壓強為5.81×105Pa，大氣壓強為1.01×105Pa，則在B處應(yīng)掛N的重物。若鍋爐承受的最大壓強減小，為保證鍋爐安全，應(yīng)將重物向（選填“左”或“右”）移動?！敬鸢浮?6；右【解答】（1）A點受到向上的壓力為：

F=△pS=（5.81×105Pa-1.01×105Pa）×6×10-4m2=288N；

由杠桿的平衡條件F1L1=F2L2可知：F?OA=G?OB；

因OA：AB=1：2，故OA：OB=1：3，得到：288N×1=G×3；解得：G=96N。

（2）若鍋爐承受的最大壓強減小，則A點受到的蒸汽壓力FA減小。此時A點的力臂OA不變、重物的重力G不變，根據(jù)杠桿平衡條件G?LG=FA?OA可知，此時應(yīng)減小重物的力臂，所以應(yīng)將應(yīng)將重物向右移動。6．如圖所示是小利設(shè)計的一種限流器原理圖，當電流超過限制電流時，會自動切斷電路．（1）當電流超過限制電流時，銜鐵N被電磁鐵M吸引過去，勻質(zhì)的金屬桿OA在彈簧拉力作用下繞O點轉(zhuǎn)動，電路斷開剛轉(zhuǎn)動時，杠桿OA屬于杠桿．（2）若要把限流器接入家庭電路中，從安全用電角度考慮，應(yīng)該把它接在進戶線的線上．【答案】（1）省力（2）火【解答】解：（1）如圖所示，金屬桿OA在彈簧拉力作用下繞O點轉(zhuǎn)動，O為支點，動力在左端，所以動力臂大于阻力臂，是一個省力杠桿；（2）要把限流器接人家庭電路中，從安全用電角度考慮，應(yīng)該把它接在進戶線的火線上．7．某興趣小組利用厚紙板來探究杠桿的平衡條件，厚紙板上每間隔相同距離有個小扎?，F(xiàn)用細繩將紙板懸掛起來，如圖甲所示。（1）先將厚紙板調(diào)節(jié)至水平位置平衡，其目的是。實驗中，在A點掛了1個鉤碼（如圖乙），則需在B點掛個鉤碼才能使桿平衡。（2）利用圖乙可以證明在力臂大小不變時，改變力的作用點到支點的距離，不會影響平衡。請寫出具體操作。（3）進行如圖丙實驗，松手后發(fā)現(xiàn)杠桿不能保持水平平衡。請分析其原因是?！敬鸢浮浚?）便于測量力臂；3（2）將其中一端物體懸掛的位置上移（或下移動）1格（或2格）（3）厚紙板自身重力影響【解答】（1）先將厚紙板調(diào)節(jié)至水平位置平衡，其目的便于測量力臂；設(shè)鉤碼的重力為G，一個格的長度為L，根據(jù)杠桿的平衡條件得到：G×3L=F2×L；解得：F2=3G，因此則需在B點掛3個鉤碼才能使桿平衡；

（2）利用圖乙可以證明在力臂大小不變時，改變力的作用點到支點的距離，不會影響平衡。請寫出具體操作將其中一端物體懸掛的位置上移（或下移動）1格（或2格）。

（3）進行如圖丙實驗，松手后發(fā)現(xiàn)杠桿不能保持水平平衡，原因是厚紙板自身重力影響。8．如圖所示，輕質(zhì)杠桿OP長1m，能繞O點轉(zhuǎn)動，P端用細繩懸于N點?，F(xiàn)有一質(zhì)量為1kg的物體A通過滑環(huán)掛在M點（滑環(huán)和繩子的質(zhì)量可忽略），OM的長度為0.1m，由于桿OP與水平方向成30°角傾斜，滑環(huán)剛好能由M向P端勻速滑動，滑動速度為0.02m/s，細繩能承受的最大拉力為9N。（g取10N/kg）求：（1）滑環(huán)從M點開始滑動，經(jīng)過多長時間后細繩會斷裂；（2）從滑環(huán)自M點滑動到細繩PN斷裂時，A所受重力做的功；（3）上述過程中，A所受重力做功的功率?！敬鸢浮柯寓茝幕h(huán)自M點滑動到細繩PN斷裂時，A所受重力做的功；略⑶上述過程中，A所受重力做功的功率。略（1）設(shè)經(jīng)t時間后繩子會斷裂，

由杠桿平衡條件F1L1=F2L2得到：FP?OPcos30°=FA（OM+vt）cos30°；

FP?OP=mg（OM+vt）

9N×1m=1kg×10N/kg×（0.1m+0.02m/s×t）

解得：t=40s；（2）物體M下降的高度：h=vtsin30°=0.02m/s×40s×0.5=0.4m；

重力做的功：W=Gh=mgh=1kg×10N/kg×0.4m=4J。（3）重力做功的功率。【解答】（1）根據(jù)杠桿的平衡條件和速度公式，結(jié)合三角函數(shù)的知識列出方程計算即可；

（2）根據(jù)W=Gh=mgh即求出重力做的功；（3）根據(jù)求出重力做功的功率。題組三題組三滑輪的使用1．如圖是上肢力量健身器示意圖。杠桿AB可繞O點在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，AB=3BO，配重的重力為120牛。重力為500牛的健身者通過細繩在B點施加豎直向下的拉力為F1時，杠桿在水平位置平衡，配重對地面的壓力為85牛。在B點施加豎直向下的拉力為F2時，杠桿仍在水平位置平衡，配重對地面的壓力為60牛。已知F1：F2=2：3，杠桿AB和細繩的質(zhì)量及所有摩擦均忽略不計。下列說法正確的是（）A．配重對地面的壓力為50牛時，健身者在B點施加豎直向下的拉力為160牛B．配重對地面的壓力為90牛時，健身者在B點施加豎直向下的拉力為120牛C．健身者在B點施加400牛豎直向下的拉力時，配重對地面的壓力為35牛D．配重剛好被勻速拉起時，健身者在B點施加豎直向下的拉力為540?！敬鸢浮緾【解答】當配重在地面上保持靜止狀態(tài)時，它受到的繩子的拉力F為：F=G-FN；

因為動滑輪上有2段繩子承擔(dān)物重，

因此杠桿A點受到的拉力：；

根據(jù)杠桿的平衡條件得到：；

因為：AB=3BO；

所以：AO=2BO；

那么：；

即：；

當壓力為85N時，；

當壓力為60N時，；

因為：F1：F2=2：3；

所以：；

解得：G動=30N；

A.當配重對地面的壓力為50N時，B點向下的拉力為：

，故A錯誤；

B.當配重對地面的壓力為90N時，B點向下的拉力為：

，故B錯誤；

C.健身者在B點施加400N豎直向下的拉力時，

根據(jù)得到：

；

解得：FN=35N，故C正確；

D.配重剛好被拉起，即它對地面的壓力為0，

根據(jù)得到：

；

因為人的最大拉力等于體重500N，因此配重不可能勻速拉起，故D錯誤。

2．小華分別用如圖所示的甲、乙兩個滑輪組，分別在相同時間內(nèi)將同一重物勻速提升相同高度，每個滑輪的重均相等，不計繩重及摩擦.針對這一現(xiàn)象，小明得出了以下4個結(jié)論：①F1做的功等于F2做的功；②甲滑輪組的機械效率等于乙滑輪組的機械效率；③使用乙滑輪組比甲滑輪組更加省力；④F1做功的功率等于F2做功的功率其中正確的結(jié)論共有幾個？（）A．1個 B．2個 C．3個 D．4個【答案】D【解答】①F1做的功等于F2做的功，在不計繩重及摩擦?xí)r，繩子自由端拉力F做的功轉(zhuǎn)化為重物和動滑輪的重力勢能，由于是同一重物一個動滑輪，且提升高度相同，所以W=G總h，所以F1做的功等于F2做的功說法正確；②甲滑輪組的機械效率等于乙滑輪組的機械效率，由①可知兩者總功相同，有用功是對重物做的功大小均為Gh也相同，所以機械效率相同，結(jié)論正確；③使用乙滑輪組比甲滑輪組更加省力，甲滑輪組有兩股繩子拉著動滑輪，，由乙滑輪組有三股繩子拉著動滑輪，，所以乙更加省力，結(jié)論正確；④F1做功的功率等于F2做功的功率，功率由于兩者做的功相等，時間也相同所以功率是相同的，結(jié)論正確。綜上可知正確的結(jié)論共有4個，D選項正確。3．物體A在大小為2N的水平拉力F的作用下，以0.2米／秒的速度在水平面上作勻速直線運動，如圖所示。若不計滑輪、彈簧測力計和繩的自重及滑輪與繩之間的摩擦，則下列說法中正確的是（）A．此滑輪是定滑輪 B．拉力F做功的功率為0.4瓦C．使用此滑輪可以改變力的方向 D．物體A受到地面的摩擦力是4N【答案】D【解答】A.根據(jù)圖片可知，滑輪固定在物體A上，跟隨物體一起移動，為動滑輪，故A錯誤；

B.拉力移動的速度：v=nv物=2×0.2m/s=0.4m/s；

則拉力的功率：P=Fv=2N×0.4m/s=0.8W，故B錯誤；

C.此滑輪為動滑輪，不能改變用力方向，但可以省力，故C錯誤；

D.根據(jù)可知，物體A受到地面的摩擦力f=nF=2×2N=4N，故D正確。

故選D。4．有一位舉重運動員，他的體重為600N，他最多能舉起800N的杠鈴，這位運動員運用一個定滑輪提升一個重物時（）A．最多能提起600N的重物B．最多能提起800N的重物C．最多能提起大于600N，小于800N的重物D．最多能提起1400N的重物【答案】A【解答】繩子上的拉力由人產(chǎn)生，而人能產(chǎn)生的最大拉力等于人的體重，即F=G人；由于定滑輪不省力不費力，因此定滑輪能提升的重物最大等于人的體重，即600N。5．如圖所示，用滑輪組把重為200N的貨物提到9m高的樓上，所用拉力為80N，則總功和滑輪組的機械效率分別是A．1400J80% B．1800J80%C．1800J83.3% D．2160J83.3%【答案】D【解答】解：有用功W有用=Gh=200N×9m=1800J，動滑輪上有三段繩子，所以拉力移動的距離是物體升高高度的3倍，s=3h=3×9m=27m總功W總=Fs=80N×27m=2160J．6．如圖所示，物體G在水平拉力作用下向左勻速運動了0.3米，物體G受到的摩擦力為2牛，不計滑輪和繩子之間的摩擦，則拉力F的大小為拉力F做的功為?！敬鸢浮?牛；0.6焦【解答】（1）根據(jù)圖片可知，承擔(dān)拉力的繩子段數(shù)n=2，則拉力；

（2）拉力移動的距離s=ns物=2×0.3m=0.6m；

拉力做的功W總=Fs=1N×0.6m=0.6J。7．用如圖的滑輪勻速提升重物：如果G=200N，滑輪重不計，則掛鉤承受的拉力是N，拉繩的力F為N；如果G=200N，滑輪重為10N，則掛鉤承受的拉力是N，拉繩的力F為N。【答案】200；100；210；105【解答】根據(jù)動滑輪的工作特點可知：不計滑輪重的時候，鉤承受的力即為物體的重力200N，繩子的拉力是物重的二分之一，即為100N；當滑輪重10N的時候，鉤承受的力為物體的重力，即為200N，繩子的拉力是物體和滑輪總重的二分之一，即為105N。8．物理興趣小組在測量滑輪組機械效率實驗中，利用如圖所示的滑輪組進行了4次測量，測得數(shù)據(jù)如下表所示．

次數(shù)鉤碼所受的重力G/N鉤碼提升高度h/m拉力F/N繩端移動距離s/m機械效率η110.10.70.347.6%210.20.70.647.6%320.11.10.360.6%440.12.00.3

（1）實驗中應(yīng)豎直向上拉動彈簧測力計（2）第4次實驗測得的機械效率為%（3）比較1、2兩次實驗，小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)：同一滑輪組的機械效率與重物被提升高度無關(guān)：比較第3、4次實驗數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組，越大，機械效率越高，第4次拉力做的額外功與第3次相比（選填“增大”、“減小”或“不變”），由此可見機械效率提高的原因是．【答案】（1）勻速（2）66.7（3）提起的物體重力；增大；有用功增加比額外功增加多得多，從而使有用功占總功的比值變大【解答】（1）實驗中應(yīng)該豎直向上勻速拉動彈簧測力計，以保證拉力大小恒定，便于讀數(shù)．（2）由表格第4次實驗數(shù)據(jù)，機械效率大小為：η=×100%=×100%=×100%≈66.7%；（3）探究滑輪組的機械效率與重物被提升高度關(guān)系時，應(yīng)控制其他因素不變，只改變物體被提高高度，由表格數(shù)據(jù)可知，應(yīng)比較1、2兩次實驗；比較第3、4次實驗數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組提起的物體越重，滑輪組的機械效率越高；根據(jù)W額=W總﹣W有=Fs﹣Gh，W額3=F3s﹣G3h=1.1N×0.3m﹣2N×0.1m=0.13J，W額4=F4s﹣G4h=2.0N×0.3m﹣4N×0.1m=0.2J，所以第4次拉力做的額外功與第3次相比增大了0.07J；W有3=G3h=2N×0.1m=0.2J，W有4=G4h=4N×0.1m=0.4J，有用功增大了0.2J．由此可知，有用功增加比額外功增加多得多，從而使有用功占總功的比值變大，即機械效率增大．故答案為：（1）勻速；（2）66.7；（3）1、2；提起的物體重力；增大；有用功增加比額外功增加多得多，從而使有用功占總功的比值變大．9．一名工人用如圖所示的滑輪組提起580N的重物，繩自由端的拉力F為200N，重物在60s內(nèi)勻速上升了10m，不計繩重與摩擦。求：（1）拉力所做有用功的大小。（2）拉力的功率大?。?）動滑輪的重量?！敬鸢浮浚?）解：w有=Gh=580?！?0米=5800焦（2）解：W總=Fs=200?！?0米=6000焦P=W總/t=6000焦/60秒=100瓦（3）解：G動=3F-G=200?！?-580牛=20牛【解答】（1）滑輪組克服物體重力做有用功，即W有=Gh；（2）首先根據(jù)W總=Fs計算出拉力做的總功，再根據(jù)計算出拉力的功率。

（3）根據(jù)計算出動滑輪的重力。題組四題組四機械效率1．如圖是使用簡單機械勻速提升同一物體的四種方式（不計機械重和摩擦），其中所需動力最小的是（）A．B．C． D．【答案】D【解答】解：A、不計機械重和摩擦，由圖可知：F1×4m=G×2m，所以F1=；B、滑輪組由三段繩子承擔(dān)，所以F2=；C、由圖3知，使用的是定滑輪，所以F3=G；D、根據(jù)杠桿的平衡條件：F4×（L+3L）=G×L，所以F4=．由以上分析得F3＞F1＞F2＞F4．2．如圖所示，拉力F為10N，物體A以0.2m/s的速度在物體B表面向左做勻速直線運動（B表面足夠長）；物體B靜止在地面上，受到地面水平向左6N的摩擦力，彈簧測力計示數(shù)為20N。下列說法正確的是（）A．物體A受到物體B的摩擦力為20NB．此時拉力F的功率為2WC．此時滑輪組的機械效率為70%D．當拉力F增大到20N時，物體B將向左運動【答案】C【解答】A.物體B靜止在地面上，處于平衡狀態(tài)，則水平方向上物體B受到向右的彈簧拉力等于地面對它向左的摩擦力與物體A對它向左的摩擦力之和，即fAB+6N=20N，則fAB=14N。由于力的作用是相互的，物體A受到的摩擦力為f=fAB=14N，故A錯誤；

B.由圖知，水平使用滑輪組，n=2，

拉力端移動速度：v=2v物=2×0.2m/s=0.4m/s，

則拉力做功的功率：P=Fv=10N×0.4m/s=4W，故B錯誤；

C.由圖知，水平使用滑輪組，拉力做的有用功：W有用=fs物，

拉力端移動距離：s=ns物，

拉力做的總功：W總=Fs=F×ns物=nFs物，

滑輪組的機械效率：，

故C正確；

D.若拉力F增大到20N時，A在運動過程中，A對B的壓力不變、接觸面的粗糙程度不變，則A和B之間的摩擦力不變，所以物體B的運動狀態(tài)不會改變，即物體B仍然靜止，不會向左運動，故D錯誤。故選C。3．小張搭了一塊木板在平臺上，用F=300N的推力，將質(zhì)量為40kg的貨物在6s內(nèi)勻速推上1m高的平臺，木板長S=2m。（）A．推力的功率為50W B．斜面的機械效率為75%C．推力做的總功300J D．斜面對貨物的摩擦力100N【答案】D【解答】推力做的總功W總=Fs=300N×2m=600J，推力的功率：，故A、C錯誤；

推力做的有用功：W有=Gh=40kg×10N/kg×1m=400J，斜面的機械效率：，故B錯誤；

推力做的額外功W額=W總-W有=600J-400J=200J；

斜面對貨物的摩擦力：，故D正確。4．用滑輪組提升物體（不考慮輪與軸的摩擦、繩重）時，為了提高滑輪組的機械效率，可采用的方法是（）A．改變繞繩方法 B．增加物體的重力C．增加物體提升的高度 D．增大作用在自由端的拉力F【答案】B【解答】解：A、改變繞繩方式，對重物被拉升沒有影響，即對有用功沒影響；對動滑輪的拉升、動滑輪轉(zhuǎn)動時的摩擦也沒有影響，即不影響額外功．所以改變繞繩方式不影響機械效率．故A錯；B、增加重物的重力，在動滑輪、摩擦不變的情況下，即額外功不變的情況下，有用功增加了，所以機械效率就提高了．故B正確．C、增加提升高度的時候，繩端被拉升的距離也變長了，根據(jù)η====可知機械效率并不受影響．故C錯；D、提升同樣的重物升高相同的蓋度，有用功相同，增大作用在自由端的拉力，增大總功，會使機械效率減小，故D錯．5．如圖甲，質(zhì)量m的貨物在拉力作用下，沿粗糙斜面向上運動（不考慮空氣的阻力），斜面長L、高H．貨物上升高度h與時間t關(guān)系圖像如圖乙所示，0至t1時間內(nèi)的拉力為F1，t1至t2時間內(nèi)拉力為F2．已知H＞4h0，t2=2t1，不計速度變化時的時間，斜面粗糙程度不變。（1）0至t1和t1至t2兩個過程中受到的拉力F1F2的大小關(guān)系。（選填：“>”、“<”或“=”）（2）F1時斜面效率η1（選填：“>”、“<”或“=”）F2時斜面效率η2。【答案】（1）=（2）=【解答】（1）根據(jù)乙圖可知，0至t1和t1至t2兩個過程中，貨物都在做勻速直線運動，即它受到平衡力，即F=G分力+f。重力在斜面上的分力