（安徽專用）2022中考物理高分一輪 第11單元 機(jī)械效率課時(shí)訓(xùn)練

（安徽專用）2022中考物理高分一輪 第11單元 機(jī)械效率課時(shí)訓(xùn)練|對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練|【考點(diǎn)】理解機(jī)械效率的普遍意義,并能根據(jù)公式=×100%進(jìn)行一般的計(jì)算。(B)1.如圖K11-1所示,物體A所受重力為200 N,繩重和摩擦力不計(jì),當(dāng)分別沿力F1和F2的方向勻速提起物體A時(shí),則F1(選填“>”“<”或“=”)F2。若10 s內(nèi)物體A被勻速提升4 m,則拉力F1所做的功為J,功率為W。如果把這個(gè)滑輪改成動(dòng)滑輪,勻速豎直提升同樣的重物,則機(jī)械效率將(選填“增大”“減小”或“不變”)。 圖K11-12.如圖K11-2所示,搬運(yùn)工人用滑輪將重為425 N的重物勻速提升4 m,所用拉力為250 N、時(shí)間為20 s。在此過程中有用功是J,額外功是J,拉力的功率是W,滑輪的機(jī)械效率是。 圖K11-23.如圖K11-3所示,物體和動(dòng)滑輪的總重力為200 N,當(dāng)物體勻速上升的高度為2 m時(shí),繩子移動(dòng)的距離為m,若滑輪組的機(jī)械效率為80%,則動(dòng)滑輪重N。(繩子的重力、繩子與滑輪各處的摩擦均忽略不計(jì)) 圖K11-34.如圖K11-4所示,用F=50 N的力通過滑輪組水平拉重為80 N的物體,使其向左勻速運(yùn)動(dòng),在這個(gè)過程中拉力F做功為40 J,已知物體受到水平地面的摩擦力為60 N,則物體運(yùn)動(dòng)的距離為m,該滑輪組的機(jī)械效率為。(忽略繩子和動(dòng)滑輪的重力) 圖K11-45.如圖K11-5所示,斜面長(zhǎng)6 m、高1.5 m,工人用沿斜面向上的500 N的力,以1.5 m/s的速度把重1600 N的箱子勻速推到車上,則推力的功率是W;該斜面的機(jī)械效率是%。 圖K11-56.如圖K11-6所示是人抬起獨(dú)輪車車把時(shí)的簡(jiǎn)化示意圖,此時(shí)獨(dú)輪車相當(dāng)于一個(gè)(選填“省力”“費(fèi)力”或“等臂”)杠桿;若動(dòng)力臂是阻力臂的3倍,物體和車總重G為1200 N,抬起車把的力F=500 N,則此杠桿的機(jī)械效率為。 圖K11-67.用四只完全相同的滑輪組成如圖K11-7所示的甲、乙兩個(gè)滑輪組,把相同的物體勻速提升相同的高度。若用甲、乙表示甲、乙兩滑輪組的機(jī)械效率,W甲、W乙表示拉力所做的功(不計(jì)繩重與摩擦),則()圖K11-7A.甲=乙,W甲=W乙B.甲>乙,W甲>W乙C.甲<乙,W甲<W乙D.甲>乙,W甲<W乙8.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖K11-8所示的裝置探究杠桿的機(jī)械效率。保持O點(diǎn)位置不變,BC=OC,豎直向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),使重為G的鉤碼緩慢勻速上升,在此過程中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F,利用刻度尺分別測(cè)出C、B兩點(diǎn)上升的高度為h1、h2。則下列說法正確的是()圖K11-8A.杠桿機(jī)械效率的表達(dá)式為×100%B.杠桿機(jī)械效率的表達(dá)式為×100%C.在水平位置拉升時(shí)F×OB=G×OAD.若彈簧測(cè)力計(jì)始終豎直向上拉,則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不斷變化|綜合訓(xùn)練|一、填空題1.xx·河北一臺(tái)起重機(jī)在10 s內(nèi)將重為3600 N的貨物勻速提高了4 m,起重機(jī)做的有用功是J。若起重機(jī)做的額外功是9600 J,則機(jī)械效率是,起重機(jī)的總功率是W。 2.xx·安順工人借助如圖K11-9所示的裝置,在20 s時(shí)間內(nèi)將重700 N的貨物勻速提升了4 m,已知他對(duì)繩子的拉力為500 N,該過程中,工人所用裝置的機(jī)械效率為,工人對(duì)繩子拉力的功率為W。 圖K11-93.xx·云南如圖K11-10所示,用滑輪組把質(zhì)量為80 kg的物體勻速提升3 m,若拉力F=500 N,則滑輪組的機(jī)械效率是;若不計(jì)繩重和摩擦,則動(dòng)滑輪的重力為N。(g取10 N/kg) 圖K11-104.xx·棗莊如圖K11-11所示,用相同的滑輪安裝成甲、乙兩種裝置,分別用FA、FB勻速提升重力為GA、GB的A、B兩物體,不計(jì)繩重和摩擦。若GA>GB,則甲乙;若FA=FB,則GAGB。(均選填“>”“<”或“=”) 圖K11-115.xx·德陽如圖K11-12所示,沿斜面把質(zhì)量為12 kg的一個(gè)物體勻速拉到最高處,沿斜面向上的拉力F=100 N,斜面長(zhǎng)2 m、高1 m,則其機(jī)械效率是%,物體所受摩擦力是N。(g取10 N/kg) 圖K11-126.xx·荊門如圖K11-13所示,工人利用斜面和滑輪將物體從斜面底端勻速拉到頂端,斜面高1 m、長(zhǎng)2 m,物體重500 N,平行于斜面的拉力為200 N,所用時(shí)間10 s。在此過程中,物體動(dòng)能(選填“增大”“不變”或“減小”);重力勢(shì)能(選填“增大”“不變”或“減小”);拉力的功率為W;把物體直接提高到斜面頂端做的功為有用功,則這個(gè)裝置的機(jī)械效率為。 圖K11-13二、選擇題7.xx·宜昌下列有關(guān)起重機(jī)提升貨物時(shí)機(jī)械效率的說法,正確的是()A.有用功越多,機(jī)械效率越高B.同一起重機(jī)提起的貨物越重,機(jī)械效率越高C.額外功越少,機(jī)械效率越高D.同一起重機(jī)提起同一貨物越快,機(jī)械效率越高8.xx·邵陽如圖K11-14所示,某同學(xué)使用動(dòng)滑輪把600 N的重物勻速提升了3 m,所用的拉力是400 N。下列說法正確的是()圖K11-14A.機(jī)械效率是80%B.有用功是1800 JC.額外功是300 JD.總功是2100 J9.xx·咸寧如圖K11-15所示,用滑輪組在4 s內(nèi)將重為160 N的物體勻速提升2 m,若動(dòng)滑輪重20 N,不計(jì)滑輪與軸之間的摩擦及繩重。則在此過程中,下列說法正確的是()圖K11-15A.繩子自由端向上移動(dòng)了4 mB.拉力F的功率為90 WC.拉力F為90 ND.滑輪組的機(jī)械效率為80%10.xx·樂山圖K11-16甲中力F1水平拉著重為G的物體在水平路面勻速移動(dòng)s的距離。圖乙中用動(dòng)滑輪拉著它也在同一路面勻速移動(dòng)s的距離,拉力為F2。使用動(dòng)滑輪的過程中()圖K11-16A.總功為W總=F2sB.有用功為W有用=GsC.機(jī)械效率為=D.額外功為W額外=2F2s-F1s11.xx·十堰如圖K11-17所示,滑輪組將重50 N的物體A以0.2 m/s的速度沿水平地面勻速向前拉動(dòng)了1 m,拉力F大小為10 N,滑輪組的機(jī)械效率為80%,下列說法中正確的是()圖K11-17A.拉力F做功的功率為2 WB.2 s內(nèi)繩子自由端移動(dòng)的距離為0.4 mC.滑輪組做的有用功為50 JD.物體A受到水平地面的摩擦力為16 N12.xx·廣安如圖K11-18所示,斜面長(zhǎng)3 m、高0.6 m,建筑工人用繩子在6 s內(nèi)將重500 N的物體從其底端沿斜面向上勻速拉到頂端,拉力是150 N(忽略繩子的重力),則下列說法正確的是()圖K11-18A.斜面上的摩擦力是50 NB.拉力的功率是50 WC.拉力所做的功是300 JD.斜面的機(jī)械效率是80%三、實(shí)驗(yàn)探究題13.下面是小明和小紅的“測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)名稱測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)步驟(1)觀察彈簧測(cè)力計(jì)的量程、零刻度線和。 (2)如圖K11-19(a)所示,測(cè)量物體G所受的重力為。 圖K11-19(3)如圖(b)所示,實(shí)驗(yàn)過程中,拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)并讀出拉力F的數(shù)值,用測(cè)出物體G上升的高度h和彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離s,將數(shù)據(jù)填入下表格中。根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),可以知道他們選用的滑輪組是(選填“甲”或“乙”)。 (4)僅改變重物G上升的高度,重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn),記錄并計(jì)算實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)記錄表格:實(shí)驗(yàn)次數(shù)物體重量G/N物體上升高度h/cm拉力F/N彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離s/cm機(jī)械效率15.001.8015.0085.2%28.001.7724.0086.6%310.001.7530.0087.6%實(shí)驗(yàn)結(jié)論:滑輪組的機(jī)械效率與所提升物體的高度有關(guān)。實(shí)驗(yàn)討論與交流(1)小明和小紅的實(shí)驗(yàn)結(jié)論(選填“科學(xué)”或“不科學(xué)”),請(qǐng)說明你的理由: 。 (2)小明認(rèn)為提升的物重會(huì)影響該滑輪組的機(jī)械效率,建議進(jìn)一步探究:改變,重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟(3),計(jì)算出機(jī)械效率進(jìn)行比較分析。 四、計(jì)算題14.xx·青島工人利用如圖K11-20所示的滑輪組勻速提升重600 N的貨物,繩子自由端被豎直向上移動(dòng)6 m,該過程所做額外功為300 J。求滑輪組的機(jī)械效率。圖K11-2015.xx·蘇州水平地面上放著重為200 N,邊長(zhǎng)為0.2 m的正方體物塊,現(xiàn)用斜面將其由底端勻速拉到頂端,如圖K11-21所示,已知平行于斜面的拉力為120 N,物體移動(dòng)的距離為2 m,升高1 m,求:(1)物塊放在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)。(2)斜面的機(jī)械效率。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(3)物塊沿斜面向上滑動(dòng)時(shí)所受的摩擦力大小。圖K11-2116.xx·桂林小熊在課外實(shí)踐活動(dòng)中,用如圖K11-22甲所示的滑輪組勻速拉動(dòng)放在水平地面上的不同物體,物體受到的摩擦力從100 N開始逐漸增加,每次物體被拉動(dòng)的距離均為1 m。根據(jù)測(cè)量結(jié)果畫出了該滑輪組機(jī)械效率與物體受到摩擦力大小變化的關(guān)系圖像,如圖乙所示,不計(jì)繩重和繩與滑輪間的摩擦。(1)由圖乙可知,當(dāng)物體受到的摩擦力為100 N時(shí),滑輪組機(jī)械效率是多大?(2)當(dāng)滑輪組的機(jī)械效率為75%,物體以0.1 m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),該滑輪組的有用功率是多大?(3)當(dāng)物體與地面的摩擦力為1500 N時(shí),體重為500 N的小熊豎直向下拉繩還能用此滑輪組拉動(dòng)物體嗎?用計(jì)算結(jié)果說明。圖K11-22參考答案【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練】考點(diǎn)1.=80080減小解析 提升物體A時(shí),滑輪的軸固定不動(dòng),是定滑輪;因?yàn)槎ɑ喯喈?dāng)于等臂杠桿,只能改變力的方向而不省力,故定滑輪拉同一物體A時(shí),沿不同方向用的力大小相等,所以F1=F2。物體被勻速提升,定滑輪不省力,且繩重和摩擦力不計(jì),則拉力做功W=Gh=200 N×4 m=800 J,拉力F的功率P=80 W。把這個(gè)滑輪改成動(dòng)滑輪使用時(shí),在提升相同的重物時(shí),也要把動(dòng)滑輪提起,故額外功增大;由=×100%=×100%可知,機(jī)械效率將減小。2.170030010085%解析 工人做的有用功W有用=Gh=425 N×4 m=1700 J,因?yàn)槭褂玫氖莿?dòng)滑輪,所以拉力移動(dòng)的距離s=2h=2×4 m=8 m,工人做的總功W總=Fs=250 N×8 m=2000 J;所以,W額外=W總-W有用=2000 J-1700 J=300 J;拉力的功率P=100 W;滑輪的機(jī)械效率=×100%=×100%=85%。3.440解析 由題圖可知,n=2,則拉力端移動(dòng)的距離s=2h=2×2 m=4 m。=×100%=×100%=×100%,則G+G動(dòng)=200 N,解得G=160 N,G動(dòng)=200 N-160 N=40 N。4.0.460%解析 由W總=F拉s繩可得繩子自由端移動(dòng)的距離為s繩=0.8 m。由題圖可知,n=2,物體運(yùn)動(dòng)的距離s物=s繩=×0.8 m=0.4 m?；喗M所做的有用功W有用=fs物=60 N×0.4 m=24 J,滑輪組的機(jī)械效率=×100%=×100%=60%。5.750806.省力80%解析 由題中獨(dú)輪車的簡(jiǎn)化示意圖可知,獨(dú)輪車在使用時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂,所以它屬于省力杠桿。由題可知,L1L2=31,則杠桿的機(jī)械效率=×100%=×100%=×100%=80%。7.A解析 鉤碼的重力相同,鉤碼上升的高度相同,據(jù)W有用=Gh可知,所做的有用功相同;此時(shí)對(duì)動(dòng)滑輪做的功是額外功,不計(jì)繩重和摩擦,滑輪相同,即W額外相同,根據(jù)W總=W有用+W額外可知,W總是相同的,故拉力做的功相同,即W甲=W乙,根據(jù)機(jī)械效率=×100%可知,甲=乙。8.B解析 用杠桿提升重物時(shí),有用功為W有用=Gh1,總功為W總=Fh2,則機(jī)械效率的表達(dá)式為=×100%=×100%,故A錯(cuò)誤、B正確。根據(jù)杠桿的平衡條件可知,在水平位置拉升時(shí)有F×OB=G×OC,故C錯(cuò)誤。若彈簧測(cè)力計(jì)始終豎直向上拉,動(dòng)力臂與阻力臂的比值不變,阻力不變,由杠桿平衡條件可知,動(dòng)力不變,即彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變,故D錯(cuò)誤。【綜合訓(xùn)練】1.1440060%2400解析 起重機(jī)做的有用功W有用=Gh=3600 N×4 m=14400 J。由題知起重機(jī)做的額外功W額外=9600 J,則機(jī)械效率=×100%=×100%=×100%=60%。起重機(jī)的總功率P總=2400 W。2.70%2003.80%200解析 滑輪組的機(jī)械效率=×100%=×100%=×100%=×100%=80%;由F=(G+G動(dòng))可知,動(dòng)滑輪的重力G動(dòng)=nF-G=2×500 N-800 N=200 N。4.><解析 不計(jì)繩重和摩擦,克服物體重力做的功為有用功,克服物體重力和動(dòng)滑輪重力做的功為總功,滑輪組的機(jī)械效率=×100%=×100%=×100%=×100%,物體的重力G越大,1+越小,越大,且動(dòng)滑輪的重力相等,所以,GA>GB時(shí),甲>乙;由圖可知,n甲=2,n乙=3,由F=(G+G動(dòng))可得,提升物體的重力G=nF-G動(dòng),則FA=FB時(shí),提升物體的重力關(guān)系為GA<GB。5.60406.不變?cè)龃?062.5%解析 將物體從斜面底端勻速拉到頂端,質(zhì)量不變,速度不變,則物體的動(dòng)能不變;物體沿斜面升高,質(zhì)量不變,高度增大,所以其重力勢(shì)能增大。題圖中是動(dòng)滑輪,斜面長(zhǎng)L=2 m,則繩端移動(dòng)的距離為s=2L=2×2 m=4 m,拉力做的總功為W總=Fs=200 N×4 m=800 J,拉力的功率為P=80 W。此過程做的有用功為W有用=Gh=500 N×1 m=500 J。這個(gè)裝置的機(jī)械效率為=×100%=×100%=62.5%。7.B8.B9.B解析 由圖可知,承擔(dān)物重繩子股數(shù)n=3,則繩端移動(dòng)的距離s=nh=3h=3×2 m=6 m,故A錯(cuò)誤。不計(jì)摩擦及繩重,拉力F=(G+G動(dòng))=×(160 N+20 N)=60 N,故C錯(cuò)誤。拉力做功W總=Fs=60 N×6 m=360 J,拉力做功的功率P=90 W,故B正確。拉力所做有用功W有用=Gh=160 N×2 m=320 J,滑輪組的機(jī)械效率=×100%=×100%88.9%,故D錯(cuò)誤。10.D11.D解析 滑輪組承重繩子的股數(shù)n=2,拉力做的功W總=F×2ns=10 N×2×1 m=20 J,由v=可得物體移動(dòng)所用時(shí)間t=5 s;拉力的功率P=4 W,故A錯(cuò)誤。2 s內(nèi)物體移動(dòng)距離sA=vtA=0.2 m/s×2 s=0.4 m,自由端移動(dòng)的距離sF=2sA=2×0.4 m=0.8 m,故B錯(cuò)誤。由公式=×100%得,W有用=W總×=20 J×80%=16 J,故C錯(cuò)誤。根據(jù)=×100%=×100%=×100%得,80%=×100%,可得摩擦力f=16 N,故D正確。12.A解析 拉力所做的有用功為W有用=Gh=500 N×0.6 m=300 J,拉力所做的總功為W總=Fs=150 N×3 m=450 J,故C錯(cuò)誤。斜面的機(jī)械效率為=×100%=×100%66.7%,故D錯(cuò)誤。所做額外功為W額外=W總-W有用=450 J-300 J=150 J,物體所受的摩擦力為f=50 N,故A正確。拉力的功率為P=75 W,故B錯(cuò)誤。13.實(shí)驗(yàn)步驟(1)分度值(2)4.6 N(3)刻度尺乙實(shí)驗(yàn)討論與交流(1)不科學(xué)拉力大小不需要估讀,根據(jù)=×100%可得,滑輪組的機(jī)械效率與所提升物體的高度無關(guān)(2)所提升物體的重力14.解:由圖知,承擔(dān)物重的繩子段數(shù)n=3,由s=nh可得,貨物被提升的高度h=2 m,則該過程所做的有用功W有用=Gh=600 N×2 m=1200 J,拉力所做的總功W總=W有用+W額外=1200 J+300 J=1500 J,則滑輪組的機(jī)械效率=×100%=×100%=80%。15.解:(1)對(duì)地面的壓強(qiáng)p=5000 Pa。(2)有用功W有用=Gh=200 N×1 m=200 J,總功W總=Fs=120 N×2 m=240 J,則機(jī)械效率=×100%=×100%83.3%。(3)f=×100%=×100%=×100%=20 N。16.解:(1)由圖乙可知,當(dāng)物體受到的摩擦力為100 N時(shí),滑輪組機(jī)械效率1=50%。(2)當(dāng)1=50%時(shí),因?yàn)槲矬w被勻速拉動(dòng),做勻速直線運(yùn)動(dòng),故繩對(duì)物體的拉力Fa=f=100 N,根據(jù)=×100%=×100%=×100%得,動(dòng)滑輪重G動(dòng)=100 N,當(dāng)'=75%時(shí),繩對(duì)物體的拉力Fa1=G動(dòng)=×100 N=300 N,該滑輪組的有用功率P有用=Fa1v物=300 N×0.1 m/s=30 W。(3)由圖甲可知,與動(dòng)滑輪相連的繩子段數(shù)n=3,當(dāng)物體與地面的摩擦力為1500 N時(shí),繩對(duì)物體的拉力Fa2=f2=1500 N,作用在繩子自由端的拉力F=(Fa2+G動(dòng))=×(1500 N+100 N)533 N>G小熊=500 N,所以體重為500 N的小熊豎直向下拉繩不能用此滑輪組拉動(dòng)物體。