近年来，汽车逐步走进了普通百姓的家庭。汽车出现故障后，需要进行维修。小明家的汽车发动机在维修时，工人师傅要用一个滑轮组（如图）把车里的发动机提起来。已知发动机质

题型：0110 模拟题难度：来源：

近年来，汽车逐步走进了普通百姓的家庭。汽车出现故障后，需要进行维修。小明家的汽车发动机在维修时，工人师傅要用一个滑轮组（如图）把车里的发动机提起来。已知发动机质量为120kg，工人拉力为400N，在10s内发动机被提起了1m。求：（g=10N/kg）
（1）滑轮组的机械效率是多少？
（2）工人师傅做功的功率是多少？

答案

解：
（1）G＝mg＝120kg×10N/kg＝1200N，η＝Gh/Fs＝G/nF＝1200N/（4×400N）＝75％；
（2）W_总＝Fs＝Fnh＝400N×4×1m＝1600J，P＝W_总/t＝1600J/10s＝160W。

举一反三

小明和同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时提出了下列猜想：
a) 滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重力有关；
b) 滑轮组机械效率高低可能与被提物体重力有关；
c) 滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关；
d) 滑轮组机械效率高低可能与承重绳子段数有关。
（1）小明思考了一下，就说了在理想情况下，猜想d是正确的，而在实际情况下猜想a是正确的，请你用所学的公式与知识证明小明的两个说法是正确的还是错误的。将推导证明过程写在下面（物体重用G_物表示，滑轮重用G_轮表示，物体提升高度用h表示，承重绳子段数用n表示，绳子自由端的拉力用F表示）
_________________________________________________________________________
你认为小明的说法_____________（填正确或者错误）
（2）一位同学设计了如图所示的四个滑轮装置，依次进行了4次实验，对上述猜想进行探究，用弹簧测力计测出绳子自由端的拉力和物体重力，记录的实验数据如下表所示：
（a）第4次实验（图中的④）承重绳子的段数为_______，机械效率为_______；
（b）分析上面表格，由第1次和第2次实验可知，猜想________是正确的；
（c）分析上面表格，由第2次和第3次实验可知，不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越 ________；

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如图所示，工人用滑轮组将重400N的货物匀速提升2m，拉力F为250N，则绳子自由端移动的距离是__________m，此过程有用功为__________，滑轮组的机械效率为_________，如果这个过程用时5秒，则工人拉绳的速度是__________m/s。

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如图，两个滑轮组由每个质量相同的滑轮组成。用它们分别将行李物G₁、G₂提高相同的高度

[ ]
A．若G₁＝G₂，拉力做的额外功相同
B．若G₁＝G₂，拉力做的总功相同
C．若G₁＝G₂，甲的机械效率大于乙的机械效率
D．用同一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变

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在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时，一位同学设计了如图所示的四个滑轮组，并将所测实验数据填入下表：

（1）在表中填上四次实验的绳子的段数n和机械效率。
（2）根据实验次序①和_______可知，滑轮组的机械效率高低与______有关。
（3）通过实验次序②和________可知，不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越_______。

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火车道口处设置人工控制的栏杆，图是栏杆的示意图。密度和粗细均匀的栏杆全长6m，质量为40kg。栏杆的重心位于P点，栏杆可绕O点在竖直平面内无摩擦转动。栏杆的H端通过滑轮组来提升栏杆，其中A、B、D、E、都是定滑轮，C是动滑轮，T为固定在水平地面上的挂钩。当火车通过岔道口后，管理人员用力F₁竖直向下拉绳子，栏杆恰好在水平位置平衡。管理人员为了减轻自己的工作强度，他在H端下方的绳子上加挂了一个质量为10kg的重物，用力F₂以0.2m/s的速度匀速拉动绳子使栏杆逆时针转动45°角时车辆放行。此时管理人员将绳端固定在挂钩T上。已知：F₁∶F₂＝17∶15；OH=1m，忽略细绳与滑轮的摩擦。g取10N/kg。求：
（1）动滑轮C的重力；
（2）F₁的大小；
（3）F₂的功率；
（4）管理人员用力F₂工作时滑轮组的效率（结果保留一位小数）

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