2020八年级物理下册 12机械效率 6页

‎《机械效率》专题三 水平滑轮的机械效率 滑轮水平放置（省力，S绳=nS物，v绳=nv物）‎ ‎1．用如图所示的装置沿水平方向将一个重2000N的物体A向左匀速拉动‎2m，物体A受到的摩擦力为420N，作用在绳子端的拉力为250N。求 ‎（1）有用功；（2）拉力做的功；（3）该装置的机械效率 ‎【答案】（1）840J；（2）1000J；（3）84%‎ ‎【难易】容易 ‎【考点】本题主要考查的是简单机械效率的计算。‎ ‎【解析】（1）W有=fs物=420N×‎2m=840J；（2）W总=Fs=Fns物=250N×2×‎2m=1000J；‎ ‎（3）η==84%‎ ‎2．如图所示，在50N的水平拉力F作用下，重800N的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间滑动摩擦力为120N。求：‎ ‎（1）滑轮组的机械效率为多少？‎ ‎（2）若物体的速度为0.‎2m/s，则1min内拉力做的功为多少？‎ ‎【答案】（1）80%；（2）1800J；‎ ‎【难易】容易 ‎【考点】本题主要考查的是简单机械效率的计算。‎ ‎【解析】（1）η==80%；‎ ‎（2）s绳=ns物=nv物t=3×‎0.2m/s×60s=‎36m，W总=FS =50N×‎36m=1800J；‎ ‎3．如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为‎600kg，所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为75%。若人以‎0.5m/s的速度匀速前行，经100s将货物拉出仓库，g取10N/kg。‎ 6‎ 求在此过程中：‎ ‎（1）人做的有用功为多大？‎ ‎（2）人的拉力为多大？‎ ‎（3）人拉力的功率为多大？‎ ‎【答案】（1）840J；（2）1000J；（3）84%‎ ‎【难易】容易 ‎【考点】本题主要考查的是简单机械效率的计算。‎ ‎【解析】（1）f=‎0.1G=0.1mg=0.1×‎600kg×10N/kg=600N，s物=v物t=‎0.25m/s×100s=‎25m，‎ W有=fs物=600N×‎25m=15000J；‎ ‎（2）η==75%，F=400N；‎ ‎（3）P=Fv绳=400N×‎0.5m/s=200W ‎4．用如图所示滑轮组拉着一重为100N的物体A沿水平面做匀速运动，所用拉力F 的大小为40N。若滑轮组的机械效率为80%，则物体A所受的摩擦力为_______N。‎ ‎【答案】（1）96N ‎【难易】容易 ‎【考点】本题主要考查的是简单机械效率的计算。‎ ‎【解析】（1）η==80%，f=96N；‎ ‎5．用如图所示滑轮组去拉物体A，一直A重力为600N。物体A在拉力F=100N的拉力作用下，沿水平方向匀速前进了‎2m，该装置的机械效率为80%。则有用功为_____J，拉力F做的功为_______J，物体A 在水平方向上受到的阻力是_______N。‎ ‎【答案】（1）320J；（2）400J；（3）160N ‎【难易】容易 ‎【考点】本题主要考查的是简单机械效率的计算。‎ ‎【解析】W总=Fs=Fns物=100N×2×‎2m=400J，η==80%，W有=320J；‎ W有=fs物=f×‎2m=320J，f=160N ‎6．如图所示，一个质量为‎60kg，底面积为10dm2物块，通过滑轮组在25N拉力作用下做匀速直线运动，在10s前进‎5m 6‎ ‎，已知物块受到的滑动摩擦力为物重的0.1倍。（g取10N/kg）则拉力做功的功率为_____W，该滑轮组的机械效率是_______。‎ ‎【答案】（1）37.5W；（2）80%；‎ ‎【难易】容易 ‎【考点】本题主要考查的是简单机械效率的计算。‎ ‎【解析】（1）v绳=nv物==‎1.5m/s，P=Fv绳=25N×‎1.5m/s=37.5W ‎（2）f=‎0.1G=0.1mg=0.1×‎60kg×10N/kg=60N，‎ η==80%‎ ‎7．如图所示，质量为‎10kg的物体A沿水平面以‎0.4m/s的速度做匀速直线运动，水平拉力F为5N，在此过程中滑轮组机械效率为80%，物体A受到的摩擦力与重力之比为_____。（g取10N/kg）‎ ‎【答案】‎ ‎【难易】容易 ‎【考点】本题主要考查的是简单机械效率的计算。‎ ‎【解析】η==80%，f=12N ‎8．如图所示，质量为‎50kg的物体A置于粗糙的水平地面上，用两个滑轮按图连接，当水平拉力F为120N时，物体A恰能匀速前进，若物体A前进‎0.5m所用的时间为10s（绳和滑轮的质量及他们之间的摩擦都不计）。则物体A受到的摩擦力为_______N，拉力F做功的功率为______W。（g取10N/kg）‎ ‎【答案】（1）37.5W；（2）80%；‎ ‎【难易】容易 ‎【考点】本题主要考查的是简单机械效率的计算。‎ ‎【解析】（1）F=nf，f=60N ‎（2）v绳=nv物==‎1m/s，P=Fv绳=120N×‎1m/s=120W ‎9．如图所示，重500N的物体，在100N的水平拉力作用下，沿水平地面以‎0.5m/s的速度匀速运动 6‎ ‎10s。滑轮组机械效率为80%，则（多选）‎ A．物体与地面间摩擦力是240N B．2s内拉力F对物体做功是300J C．拉力F移动的速度是‎1m/s D．拉力F做功的功率是150W ‎【答案】ABD ‎【难易】容易 ‎【考点】本题主要考查的是简单机械效率的计算。‎ ‎【解析】A．s绳=ns物=nv物t=3×0‎.5m/s×10s=‎15m，‎ η==80%，f=240N；‎ B．W总=Fs=Fns物=Fnv物t=100N×3×‎0.5m/s×2s=300J C．v绳=nv物=3×‎0.5m/s=‎1.5m/s D．P=Fv绳=100N×‎1.5m/s=150W ‎10．如图所示，重20N的木块通过滑轮组在F=5N的水平拉力作用下，以‎0.5m/s的速度在水平桌面上匀速运动‎0.4m，木块受到的摩擦力为6N，下列判断正确的是（多选）‎ A．绳自由端移动的距离为‎0.2m B．滑轮组机械效率为60%‎ C．拉力F所做的功为4J D．拉力F做功的功率是2.5W ‎【答案】BC ‎【难易】容易 ‎【考点】本题主要考查的是简单机械效率的计算。‎ ‎【解析】A．s绳=ns物=2×‎0.4m=‎0.8m；‎ B．η==60%；‎ C．W总=Fs=Fns物=5N×2×‎0.4m=4J D．v绳=nv物=2×‎0.5m/s=‎1m/s，P=Fv绳=5N×‎1m/s=5W ‎11．如图所示，拉力F的功率是4W，物体A以‎0.1m/s的速度沿水平地面向右匀速运动，A与地面间的摩擦力是A重力的0.3倍，滑轮组机械效率为75%，则（多选）‎ 6‎ A．A重力为30N B．1s内重力做功为3J ‎ C．拉力F=20N D．A与地面间的摩擦力为30N ‎【答案】CD ‎【难易】容易 ‎【考点】本题主要考查的是简单机械效率的计算。‎ ‎【解析】A．v绳=nv物=2×‎0.1m/s=‎0.2m/s，P=Fv绳=F×‎0.2m/s=4W，F=20N η==75%，f=30N；‎ f=‎0.3G，G=100N B．重力不做功，所以重力做功为0‎ C．F=20N D．f=30N ‎12．如图甲所示，重为80N的物体在大小为10N方向向左的拉力F1的作用下，在水平面上以‎0.3m/s的速度做匀速直线运动，滑轮与绳子质量及摩擦均不计。当撤去拉力F1物体静止后，改用拉力为水平向右大小为30N的拉力F2使物体在相同的水平面上向右运动‎10m，如图乙所示，则下列说法正确的是 （多选）‎ A．拉力F2做的功是300J B．物体与地面之间的摩擦力为30N ‎ C．在拉力F2作用下物体运动时，其受到的合力大小为10N ‎ D．拉力F1的功率为6W ‎【答案】ACD ‎【难易】容易 ‎【考点】本题主要考查的是简单机械效率的计算。‎ ‎【解析】A．拉力F2做的功：W=F2S=30N×‎10m=300J。故A正确。‎ B．如图甲中物体做匀速直线运动，物体受的拉力和地面对它的摩擦力是一对平衡力。动滑轮省一半的力。所以摩擦力是F1的两倍。f=‎2F1=20N。故B错误。‎ 6‎ C．如图乙中物体在水平方向上受到摩擦力和拉力F2的作用。因为两个力方向相反，所以合力大小是两力之差。F合=F2-f=30N-20N=10N。故C正确。‎ D．拉力F1的功率：P=F1v绳=10N×2×‎0.3m/s=6W。故D正确。故选ACD 6‎