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1.「2025杭州采荷中学月考」在实践活动基地,同学们体验使用劳动器具。如图所示,分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为600N的物体匀速向上提起相同的高度。已知每个滑轮重为20N,忽略绳子的重力及滑轮与绳子的摩擦。下列判断正确的是(

A.甲方式中车对绳子的拉力为620N
B.乙方式中人对绳子的拉力为300N
C.使用甲、乙两种方式都不能省功
D.甲、乙两种方式的机械效率相等
C
)A.甲方式中车对绳子的拉力为620N
B.乙方式中人对绳子的拉力为300N
C.使用甲、乙两种方式都不能省功
D.甲、乙两种方式的机械效率相等
答案:
C 甲方式中,两个滑轮都是定滑轮,忽略绳子的重力及滑轮与绳子的摩擦,绳子的拉力应该为600N,故A错误。乙方式中,人对绳子的拉力$F=\frac{1}{2}(G+G_{动})=\frac{1}{2}×(600N+20N)=310N$,故B错误。根据功的原理可知使用任何机械都不省功,故C正确。甲方式中的两个滑轮都是定滑轮,不计绳重和摩擦,则不需要做额外功,机械效率为100%;乙方式中有一个动滑轮,需要做额外功,机械效率小于100%,故D错误。故选C。
2.「2025江苏溧阳期中」如图所示,工人在斜面上将一个重为400N的物体匀速从斜面底端拉到顶端,沿斜面向上的拉力F= 200N,斜面长s= 5m、高h= 2m。关于该过程,下列说法正确的是(

A.有用功为1000J
B.额外功为400J
C.物体受到的摩擦力为200N
D.斜面的机械效率为80%
D
)A.有用功为1000J
B.额外功为400J
C.物体受到的摩擦力为200N
D.斜面的机械效率为80%
答案:
D 克服物体重力做的有用功$W_{有用}=Gh=400N\times2m=800J$,故A错误。工人拉力做的总功$W_{总}=Fs=200N\times5m=1000J$;克服摩擦力做的额外功$W_{额外}=W_{总}-W_{有用}=1000J-800J=200J$,物体受到斜面的摩擦力$f=W_{额外}/s=200J/5m=40N$;斜面的机械效率$\eta=W_{有用}/W_{总}=800J/1000J=80\%$,故B、C错误,D正确。故选D。
3.「2025江苏兴化昭阳湖中学质检」用如图所示的装置提升物体,先将重为G的钩码挂在均匀铁质杠杆上的A点,弹簧测力计作用于C点,竖直向上匀速拉动测力计,使钩码上升h,杠杆的机械效率为$\eta_{1}$;若仅将弹簧测力计改挂到B点,仍竖直向上匀速拉动测力计,使钩码上升仍为h,杠杆的机械效率为$\eta_{2}$。摩擦不计,则(
A.$\eta_{1}<\eta_{2}$
B.$\eta_{1}= \eta_{2}$
C.$\eta_{1}>\eta_{2}$
D.无法判断
B
)A.$\eta_{1}<\eta_{2}$
B.$\eta_{1}= \eta_{2}$
C.$\eta_{1}>\eta_{2}$
D.无法判断
答案:
B 原来弹簧测力计作用于C点,竖直向上匀速拉动弹簧测力计时,测得杠杆的机械效率为$\eta_{1}$;将弹簧测力计移动到B点时,仍将钩码竖直向上匀速提升相同的高度,根据$W_{有用}=Gh$可知有用功不变;因杠杆的偏转角度不变,则杠杆重心上升的高度不变,根据$W_{额外}=G_{杠杆}h_{杠杆}$可知,克服杠杆重和摩擦所做额外功不变;由于有用功和额外功都不变,所以总功也不变,故杠杆的机械效率不变,即$\eta_{2}=\eta_{1}$。故选B。
4.「2025杭州滨江模拟」如图所示为某学生用所做的升降电梯模型模拟电梯的工作情况,电动机的拉力为F,动滑轮重为5N,在10s内将重20N的轿厢连同内部5N的物品一起匀速升高了1m,忽略绳重和摩擦,下列说法正确的是(

A.与电动机相连的绳端移动的速度为0.2m/s
B.与电动机相连的绳端拉力大小为12.5N
C.拉力F做功的功率为1.5W
D.滑轮组的机械效率为83.3%
A
)A.与电动机相连的绳端移动的速度为0.2m/s
B.与电动机相连的绳端拉力大小为12.5N
C.拉力F做功的功率为1.5W
D.滑轮组的机械效率为83.3%
答案:
A 由图可知,$n=2$,绳子自由端移动的速度$v_{绳}=2v_{物}=2\times1m/10s=0.2m/s$,故A正确。忽略绳重和摩擦,与电动机相连的绳端拉力大小$F=\frac{1}{2}(G+G_{厢}+G_{动})=\frac{1}{2}\times(5N+20N+5N)=15N$,故B错误。拉力F做功的功率$P=Fv_{绳}=15N\times0.2m/s=3W$,故C错误。该滑轮组的机械效率$\eta=W_{有用}/W_{总}=5N\times1m/(15N\times2m)\approx16.7\%$,故D错误。故选A。
5.「2024温州鹿城期末」如图所示,用40N的力F沿水平方向拉滑轮,可使重20N的物体A以0.3m/s的速度在水平面上匀速运动。物体B重10N,弹簧测力计的示数恒为10N(不计滑轮、测力计、绳子的重力,滑轮的转轴光滑)。下列说法不正确的是(

A.物体A受到水平面的摩擦力是10N
B.滑轮移动的速度是0.15m/s
C.在2s内绳子对物体A做的功为6J
D.水平拉力F的功率是6W
C
)A.物体A受到水平面的摩擦力是10N
B.滑轮移动的速度是0.15m/s
C.在2s内绳子对物体A做的功为6J
D.水平拉力F的功率是6W
答案:
C 因为$F=40N$,由动滑轮特点可知,绳子对A的拉力$F_{绳}=\frac{1}{2}\times40N=20N$,将A与B看成整体,该整体在水平方向上受测力计向右的10N拉力,绳子向左20N的拉力,以及水平面对A的向右的摩擦力,整体处于平衡状态,故水平面对A的摩擦力大小为10N,A正确;物体A的速度为0.3m/s,使用该动滑轮时费力省距离,所以动滑轮移动的速度是物体A移动速度的$\frac{1}{2}$,即0.15m/s,B正确;2s内绳子对物体A做的功$W=F_{绳}s=20N\times0.3m/s\times2s=12J$,C错误;水平拉力F的功率$P=Fv=40N\times0.15m/s=6W$,D正确。故选C。
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