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周练2 机械效率 动能和势能
一、填空题
1.用如图所示的滑轮组匀速提升重为120 N的物体，拉力F=80 N，滑轮组的机械效率为　　　　　。在物体匀速上升的过程中，物体的动能　　　　　，物体的重力势能　　　　　。（后两空均选填“增大”“减小”或“不变”）
2.如图所示，用F=50 N的力通过滑轮组水平拉重为100 N的物体，使其向左匀速运动，已知物体受到水平地面的摩擦力为80 N，该滑轮组的机械效率为　　　　　（忽略绳子和动滑轮受到的重力）。
3.如图所示，弹簧测力计始终保持竖直向上缓慢拉动，使挂在杠杆OB下面的物块缓慢上升至虚线位置。已知弹簧测力计的示数F始终为2.5 N，测力计上升的高度s为0.2 m。物块重G为1.5 N，物块上升高度h为0.3 m，则拉力做的总功为　　　　　J，机械效率为　　　　　。
4.如图甲，A、B是两个完全相同的物体，琴琴同学分别将A、B两物体拉到斜面顶端，对物体做功情况如图乙所示，请问对物体A做的有用功是　　　　　J，对物体B做的额外功是　　　　　J，斜面效率高的是拉物体　　　　　（选填“A”或“B”）的斜面。
5.小南帮妈妈晾衣服时发现晾衣架由4个定滑轮和两个动滑轮组成（如图所示），若晾衣架上所挂衣物重力为40 N，晾衣架横梁（含衣架、动滑轮）的总重是10 N，小南通过摇柄使衣服以0.1 m/s的速度向上匀速运动5 s，则小南通过摇柄作用在钢丝绳自由端的拉力做功　　　　　J，升降晾衣架的效率为　　　　　。（不计绳重和摩擦）
二、选择题
6.如图所示，拉力F为20 N，物体A以0.1 m/s的速度在表面足够长的物体B表面做匀速直线运动;物体B静止在地面上，受到地面水平向右为8 N的摩擦力，弹簧测力计示数为22 N，下列说法正确的是 （　　）
A.物体A受到的摩擦力为20 N
B.拉力F的功率为1.0 W
C.滑轮组的机械效率为75%
D.拉力F增大至40 N时，弹簧测力计示数为44 N
7.在跨学科实践课上，一小组用3本大字典和滑轮组将一个人提了起来，如图所示，字典匀速直线下降12 m，使人匀速升高0.6 m，字典对绳B的拉力为FB=40 N，绳A对人的拉力为FA=560 N。此过程（　　）
A.有用功为240 J
B.滑轮组的机械效率为70%
C.FA做的功大于FB做的功
D.动滑轮上承担力的绳子的股数n=14
8.如图所示，张伟同学通过斜面用平行于斜面F=200 N的拉力，将质量为30 kg的物体在5 s时间内匀速推到1 m高的平台上，斜面长s=2 m。则（g取10 N/kg） （　　）
A.拉力的功率为40 W
B.斜面的机械效率为75%
C.拉力做的总功为300 J
D.斜面对物体的摩擦力为100 N
9.一个小石块从空中的某一高度，由静止开始竖直下落，若不计空气阻力，从小石块开始下落，到刚落到地面的过程中，小石块的重力势能Ep随着时间的变化图像可能是 （　　）
A.A B.B C.C D.D
三、实验题
10.如图甲所示的是某居民楼的无障碍通道，一位中年人正用轮椅推着他年迈的母亲缓缓上行。如图乙所示的是该通道斜面示意图。为了解中年人推轮椅时所用力的大小，小红和小华进行了探究。如图乙所示，她们从斜面底端A点沿斜面确定了相距1 m处的B点。（g取10 N/kg）
（1）选用车轮与轮椅相同材质、花纹的小车为研究对象，进行了如下操作：
①正确使用弹簧测力计，测出小车重为2.0 N;
②使用弹簧测力计前先　　　　　，然后沿斜面方向　　　　　拉动小车，弹簧测力计如图乙所示。可见使用斜面可以省　　　　　（选填“力”“距离”或“功”）;
③计算出将小车从A点拉到B点的过程中，拉力所做的功为　　　　　J，利用斜面将小车从水平地面提升到B点时的机械效率为　　　　　。
（2）在小车上逐渐添加重物，测出小车的总重G，测出沿斜面匀速拉动小车需要的力，计算出拉小车从A点到B点所做的功W1，计算出竖直向上将小车从水平地面提升到B点所做的功W2。以功为纵坐标，以小车总重为横坐标，作出W1和W2与小车总重的关系图像，分别如图丙中线段a和b。由图像可知：该通道斜面提升物体时的机械效率与物重　　　　　（选填“有关”或“无关”）。
四、计算题
11.一名重为560 N、双脚与地面接触面积为0.04 m2的学生站在水平地面上，用如图所示的滑轮组，在20 s内将600 N的重物匀速提升1 m（绳重及绳与滑轮之间的摩擦不计）。
（1）请画出滑轮组的绕线。当这名学生未提重物时，他站在地面上对地面的压强多大
（2）若匀速提升重物的过程中，滑轮组的机械效率是75%，拉力的功率多大
（3）若用该滑轮组将800 N的重物匀速提起1 m，机械效率又是多大
参考答案
1.75%　不变　增大
2.80%
3.0.5　90%
4.2　0.5　B
5.25　80%
6.C　7.B　8.B　9.C
10.（1）②校零　匀速　力
③0.3　60%
（2）无关
11.解：（1）如图所示：
学生站立时对地面的压力：
F=G=560 N
站立时对地面的压强：
p===1.4×104 Pa
（2）因为η=×100%,所以拉力：
F拉===400 N
拉力的功率：
P====40 W
（3）动滑轮重：G动=400 N×2-600 N=200 N
滑轮组的机械效率：
η'=×100%=×100%=80%

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