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1.「2024江苏南通期中」小明用两种方法搬相同的书上楼:一是把所有书一起搬上楼;二是分多次先后将所有书搬上楼。若两种方法搬书的时间相同,则两种搬书过程中,他完成的物理量相同的是(
A.总功
B.有用功
C.机械效率
D.功率
B
)A.总功
B.有用功
C.机械效率
D.功率
答案:
B 小明用两种方法搬相同的书上楼:一是把所有书一起搬上楼;二是分多次先后将所有书搬上楼。若两种方法搬书的时间相同,则两种搬书过程中,他完成的物理量相同的是有用功,而总功、机械效率、功率不同,故B符合题意,A、C、D不符合题意;故选B。
2.「2025杭州绿城育华学校月考」下列关于机械的一些说法,正确的是(
A.机械的功率越大,做的功越多
B.机械效率越大,所做的有用功就越多
C.使用省力的机械,可以提高机械做功的效率
D.任何机械都有摩擦,故都要做额外功
D
)A.机械的功率越大,做的功越多
B.机械效率越大,所做的有用功就越多
C.使用省力的机械,可以提高机械做功的效率
D.任何机械都有摩擦,故都要做额外功
答案:
D 机械的功率越大,表示做功越快,但做功不一定多,故A错误;机械效率越大,所做的有用功占总功的比值越大,故B错误;效率与是否省力无关,故C错误;任何机械都有摩擦,故都要做额外功,故D正确。故选D。
3.「2025江苏镇江高资中学四校联考」总功是300J,额外功是30J,则有用功和机械效率分别是(
A.270J,10%
B.330J,90%
C.270J,90%
D.330J,10%
C
)A.270J,10%
B.330J,90%
C.270J,90%
D.330J,10%
答案:
C $W_{有用}=W_{总}-W_{额外}=300J - 30J = 270J$;$\eta = W_{有用}/W_{总}=270J/300J = 90\%$。故选C。
4.「2025杭州杭师大附中一模」如图所示,分别使用滑轮或滑轮组匀速提升同一物体,滑轮质量均相等且$G_{动}小于G_{物}$,在相同的时间内物体被提升的高度也相等,不计绳重和摩擦,下列说法不正确的是(

A.三个装置所做的有用功为$W_{甲}= W_{乙}= W_{丙}$
B.绳子自由端移动的速度关系为$v_{甲}<v_{乙}<v_{丙}$
C.绳子自由端的拉力大小为$F_{甲}>F_{乙}= F_{丙}$
D.三个装置的机械效率为$η_{甲}>η_{乙}= η_{丙}$
C
)A.三个装置所做的有用功为$W_{甲}= W_{乙}= W_{丙}$
B.绳子自由端移动的速度关系为$v_{甲}<v_{乙}<v_{丙}$
C.绳子自由端的拉力大小为$F_{甲}>F_{乙}= F_{丙}$
D.三个装置的机械效率为$η_{甲}>η_{乙}= η_{丙}$
答案:
C 克服物体重力做的功为有用功,甲、乙、丙三种装置做的有用功都为 $W_{有用}=G_{物}h$,故A正确;从图中可知,甲为定滑轮,乙为动滑轮(绳子的有效段数 $n_{乙}=2$),丙为滑轮组(绳子的有效段数 $n_{丙}=3$),在相同的时间内物体被提升的高度均为 $h$,则绳子自由端移动的距离 $s_{甲}=h$,$s_{乙}=2h$,$s_{丙}=3h$,因此 $s_{甲}<s_{乙}<s_{丙}$,运动时间相同,根据 $v = s/t$ 可知绳子自由端移动的速度关系为 $v_{甲}<v_{乙}<v_{丙}$,故B正确;不计绳重和摩擦,$F_{甲}=G_{物}$,$F_{乙}=\frac{1}{2}\times(G_{物}+G_{动})$,$F_{丙}=1/3\times(G_{物}+G_{动})$,滑轮质量均相等且 $G_{动}<G_{物}$,故 $F_{甲}>F_{乙}>F_{丙}$,故C错误;不计绳重和摩擦,甲的有用功与总功相等,机械效率为 $100\%$,乙和丙克服动滑轮的重力做的功为额外功,均为 $W_{额}=G_{动}h$,由于乙、丙两机械的有用功、额外功均相同,故乙、丙两种装置的机械效率相等,故D正确。故选C。
5.「2025杭州启正中学月考」两个滑轮以如图所示的方式组合,用5N的拉力F拉动绳端,使物体在5s内水平向左匀速滑动1m,物体与地面间的摩擦力为9N。下列选项中正确的是(

A.滑轮A是定滑轮,B是动滑轮
B.额外功为10J
C.拉力F的功率为1.8W
D.滑轮组的机械效率为90%
D
)A.滑轮A是定滑轮,B是动滑轮
B.额外功为10J
C.拉力F的功率为1.8W
D.滑轮组的机械效率为90%
答案:
D 由图知,利用滑轮组拉着物体向左运动时,A滑轮随物体一起移动,为动滑轮,B滑轮的轴固定不动,为定滑轮,故A错误;由图知,绳子的有效段数 $n = 2$,拉力端移动距离 $s = 2s_{物}=2\times1m = 2m$,拉力做的总功 $W_{总}=Fs = 5N\times2m = 10J$,克服物体与地面间摩擦做的有用功 $W_{有}=fs_{物}=9N\times1m = 9J$,额外功 $W_{额}=W_{总}-W_{有}=10J - 9J = 1J$,故B错误;拉力的功率 $P = W_{总}/t = 10J/5s = 2W$,故C错误;滑轮组的机械效率 $\eta = W_{有}/W_{总}=9J/10J = 90\%$,故D正确。故选D。
6.「2024杭州郁达夫中学段考」如图所示,____

A
__(填“A”或“B”)是动滑轮。若小宛用10N的力提升重为16N的物体,使物体在6s内提升3m。若不计绳重和摩擦,则动滑轮的重力为__4
__N,机械效率为__80%
__。若他想用该滑轮组提高机械效率,可以采取什么措施?__增加物体重力(或减小A的重力)
__。
答案:
答案 A 4 80% 增加物体重力(或减小A的重力)
解析 由图可知,A滑轮的轴随物体一起移动属于动滑轮,B属于定滑轮;由图可知,$n = 2$,若不计绳重和摩擦,动滑轮的重力为 $G_{动}=nF - G_{物}=2\times10N - 16N = 4N$;该滑轮组的机械效率为 $\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}\times100\%=\frac{G_{物}h}{Fs}\times100\%=\frac{G_{物}h}{Fnh}\times100\%=\frac{G_{物}}{Fn}\times100\%=\frac{16N}{10N\times2}\times100\% = 80\%$;提高该滑轮组机械效率的方法:减轻动滑轮重或增加被提升的物体重力。
解析 由图可知,A滑轮的轴随物体一起移动属于动滑轮,B属于定滑轮;由图可知,$n = 2$,若不计绳重和摩擦,动滑轮的重力为 $G_{动}=nF - G_{物}=2\times10N - 16N = 4N$;该滑轮组的机械效率为 $\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}\times100\%=\frac{G_{物}h}{Fs}\times100\%=\frac{G_{物}h}{Fnh}\times100\%=\frac{G_{物}}{Fn}\times100\%=\frac{16N}{10N\times2}\times100\% = 80\%$;提高该滑轮组机械效率的方法:减轻动滑轮重或增加被提升的物体重力。
7.「2025杭州十四中期中」卡车的车厢高1.5m,工人师傅将一块5m长的木板搭在地面与车厢之间构成斜面(如图所示),在车上用400N的拉力将重为1000N的木箱匀速拉上车厢,则这个斜面的机械效率是

75%
,物体受到的摩擦力是100
N,若增大该斜面的倾角,斜面的机械效率将变大
。(填“变大”“变小”或“不变”)
答案:
答案 75% 100 变大
解析 工人所做的总功为:$W_{总}=Fs = 400N\times5m = 2000J$,工人所做的有用功为:$W_{有}=Gh = 1000N\times1.5m = 1500J$,斜面的机械效率为:$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{1500J}{2000J}=75\%$。工人所做额外功为:$W_{额}=W_{总}-W_{有}=2000J - 1500J = 500J$,由 $W_{额}=fs$ 可得物体受到的摩擦力为 $f = W_{额}/5m = 500J/5m = 100N$。当斜面的倾角变大时,物体对斜面的压力逐渐变小,在接触面粗糙程度不变时,压力变小,物体受到的滑动摩擦力变小,额外功变小,有用功不变,总功变小,由机械效率公式可知,斜面的机械效率变大。
解析 工人所做的总功为:$W_{总}=Fs = 400N\times5m = 2000J$,工人所做的有用功为:$W_{有}=Gh = 1000N\times1.5m = 1500J$,斜面的机械效率为:$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{1500J}{2000J}=75\%$。工人所做额外功为:$W_{额}=W_{总}-W_{有}=2000J - 1500J = 500J$,由 $W_{额}=fs$ 可得物体受到的摩擦力为 $f = W_{额}/5m = 500J/5m = 100N$。当斜面的倾角变大时,物体对斜面的压力逐渐变小,在接触面粗糙程度不变时,压力变小,物体受到的滑动摩擦力变小,额外功变小,有用功不变,总功变小,由机械效率公式可知,斜面的机械效率变大。
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