2019-2020年中考复习二轮专项练习-机械效率

2019-2020年中考复习二轮专项练习-机械效率一、选择题1．（3分）工人利用如图所示的滑轮组将一个重为300N的物体在10s内匀速提升2m，所用的拉力为150N．以下关于滑轮组的有关说法正确的是（不计绳重和摩擦）（）A.该滑轮组的机械效率约为66.7%B.该滑轮组的机械效率随着提升物重的增大而增大C.物体匀速上升的速度为0.2m/s，拉力的功率为30WD.若再用该滑轮组以相同速度匀速提升750N的重物，此时其拉力功率为180W2．甲、乙两人用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的（a）、（b）两个滑轮组，把相同物体提升了相同的高度，则两滑轮组的效率ηa和ηb及甲、乙两人所用的力F甲和F乙的比分别是（不计摩擦及绳重）（）A.2：3 2：3B.3：2 3：2C.1：1 2：3D.1：1 3：23．某学习小组想通过实验来探究“影响滑轮组的机械效率的因素”．他们作出如下猜想：甲：滑轮组的机械效率与绳子的绕法有关乙：滑轮组的机械效率与提起物重有关丙：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关接着他们设计了如图所示的实验，（其中①②③中使用的动滑轮重力为G1，④中使用的动滑轮重力为G2，G1≠G2，且不考虑绳重和摩擦），关于他们的实验过程，下列说法中不正确的是（）A.根据①、②两次实验可探究猜想甲B.根据②、③两次实验可探究猜想乙C.根据①、④两次实验可探究猜想丙D.为使实验结论更可靠，还应注意每探究一种情况，都需进行多次实验4．下列关于简单机械的理解，正确的是（）A．滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关B．吃饭时，筷子是个省力杠杆C．使用杠杆，就是为了省力D．使用定滑轮不省力，但可以省距离5．分别用如图所示的两个滑轮组，将同一物体提升到相同高度。

若物体受到的重力为100N，动滑轮的重力为10N。

把物体匀速提升1m的过程中，（不计绳重和摩擦）下列说法正确的是 ( )A.甲、乙两滑轮组所做的有用功都是100JB.甲滑轮组所做的有用功为200J ，乙滑轮组所做的有用功为300JC.甲、乙滑轮组中绳子的自由端的拉力相等D.甲、乙两滑轮组的机械效率均为90.9%6．小明为帮助爸爸搬运装修材料设计了如图7所示的甲、乙两种方案，小明采用这两种搬运方案分别将地面上质量相同的材料运送到相同高度的二楼，实际所用拉力和时间均相等．已知每个滑轮受到的重力相同，绳重与滑轮的摩擦均可忽略不计．则下列关于甲、乙两种方案的说法正确的是（）A．小明所做的有用功之比为3：4B．小明所做的总功之比为3：4C．滑轮组的机械效率之比为1：1D．小明施加拉力的功率之比为4：37．用如图所示滑轮组提起重300N的货物，人所用的拉力为200N，绳子的自由端被拉下1m，在此过程中，下面说法正确的是A.人用的拉力所做的总功为200JB.滑轮组提升货物所做的有用功为100JC.额外功为50JD.滑轮组的机械效率为75﹪8．关于功、功率、机械效率说法正确的是（）A．功率越大，做功越快，机械效率越大B．做功越少，功率越小，机械效率越小C．功率越大，反映做功越快，与机械效率无关D．机械效率越大，表明它做的功越多9．如图所示，用动滑轮把一个物体匀速拉起，不计摩擦，则下列说法中正确的是（）A．使用这个滑轮可以省功B．使用这个滑轮可以省距离C．拉起的物体质量越大，滑轮的机械效率越高D．把物体拉起的越高，滑轮的机械效率越高10．（2分）小刚和小明分别用沿斜面向上的力F甲、F乙把同一重物匀速拉到两个斜面的顶端，若两个斜面光滑、等高，甲斜面长4m，乙斜面长5m，所做的功跟别是W甲、W乙，则下列说法正确的是（）A．使用甲斜面比使用乙斜面要省功B．甲斜面的机械效率比乙斜面的机械效率高C．拉力F甲与F乙之比为5：4D．两个拉力做功W甲与W乙之比为4：511．以下是小兰对一些物理知识的想象，其中你认为合理的是A．假如水的比热容变为原来的0.1，可能内陆地区会比沿海地区冬暖夏凉B．假如导体都变成超导体了，通过的电流会很大，电灯会更亮C．假如没有摩擦阻力，使用任何机械既省力又省功D．假如没有大气压了，水在常温下也不会沸腾12．如图所示，用下列装置提升同一重物，若每个滑轮重相同，不计摩擦，则机械效率最高的装置是二、填空题13．工人借助如图所示的装置，在20S时间内将700N重的货物匀速提升了4m，已知他对绳子的拉力为500N。

该工程中，工人所用装置的机械效率为，工人对绳子拉力的功率为 W。

14．（1）小红身高1.64ｍ，位于平面镜前3ｍ，像与小明的距离是ｍ，如果小明向镜面前进1ｍ，小红觉得像变大了，原因是：。

（2）如图，斜面长3ｍ，高1ｍ，工人用400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子匀速推到车上，在此过程中箱子受到的摩擦力为 N。

15．如图所示，搬运工人用滑轮组在20s内将重为540N的重物匀速提升3m，所用拉力为200N．则他所做的有用功是 J，额外功是 J，拉力的功率是 W，滑轮组的机械效是。

16．如右图所示，小刚站在高台上通过滑轮组先后竖直向上匀速提升物体A和物体B，不计绳重和摩擦。

物体 A的质量为54kg，物体B的质量为84kg，动滑轮的质量为6kg。

当提升物体A时，滑轮组的机械效率为；当提升物体B时，小刚拉力做功的功率为180W，则物体B上升的速度为m/s。

（ g取10N/kg）17．如图所示，用滑轮组把重为80N 的物体匀速提起。

(1)在不计绳重、动滑轮重和摩擦的情况下，拉力F 的大小是______N ；(2)若实际的拉力为50N ，匀速将物体提高4m ，则拉力所做的功是______J ，滑轮组的机械效率是__ ___%。

三、实验题18．在“探究滑轮组的机械效率”时，小明利用两组滑轮组进行了5次测量，用较轻的滑轮组成的滑轮组测定前4组数据，换用一个更重的动滑轮组成滑轮组测得第5组数据，测得数据如表： 实验次数 动滑轮重G 动/N 物重G/N 钩码上升高度h/m 动力F/N 绳端移动距离s/m 滑轮组的机械效率η/% 1 0.5 1 0.1 0.7 0.3 47.6 2 0.5 1 0.2 0.7 0.6 47.6 3 0.5 2 0.1 1.1 0.3 60.6 4 0.5 4 0.1 2 0.3 ① 5140.1②0.355.6（1）实验中应沿 方向 拉动弹簧测力计，使钩码缓缓上升．（2）表格中变化①处数据应为 ；根据图中弹簧测力计可知编号②数据应为 N ．（3）由表中第1、2组数据可知，同一滑轮组的机械效率与 无关．（4）比较第1、3次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组，重物越重，机械效率（选填“越高”、“不变”或“越低”）．（5）比较第次实验数据可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低．（6）分析表格中第2组数据可知，此时滑轮组克服绳重及摩擦做的那部分额外功为 J．19．（8分）用如图所示装置测量动滑轮的机械效率．实验时，竖直向上的匀速拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下面的钩码缓缓上升．实验数据如下表．（1）第②次实验时，测得动滑轮的机械效率约为．（2）分析表中数据可知，对于同一动滑轮，所提升钩码的重力增大，机械效率将；提升相同重力的钩码时，动滑轮的重力增大，其机械效率将．（选填“增大”、“减小”或“不变”）（3）分析表中数据可知，F≠，可能的原因是：．四、计算题20．小明用如图所示滑轮组将重为900N的物体在100s内提升了10m，所用的拉力为360N．（1）求机械效率；（2）求拉力的功率；（3）若不计绳重及摩擦，用该滑轮组把1020N的重物提升了10m，求拉力做的功．21．为了将放置在水平地面上、重G=100 N的重物提升到高处。

小明同学设计了图（甲）所示的滑轮组装置。

当小明用图（乙）所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时，重物的速度υ和上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图（丙）和（丁）所示。

若重物与地面的接触面积S=5×10-2 m2，不计摩擦，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。

求：（1）在2~3s内，拉力F的功率P及滑轮组的机械效率η。

（2）在1~2s内，拉力F做的功W。

（3）在0~1s内，重物对地面的压强p。

五、简答题22．在一次课外活动中，老师带领同学们到海运码头去参观。

看到大型起重机一台挨一台，个个高昂着头。

老师指着它们问身边的同学：知道这些“大力士”是根据什么道理制造的吗？“滑轮组呀！”同学们脱口而出。

“用它们来钓（吊）鱼怎么样？”大家捧腹大笑。

“笑什么啊！”老师越是一本正经，同学们越是笑得前仰后合。

“你们多少也要体谅点儿，它们整天忙碌着，闲暇时钓钓鱼轻松一下难道不应该？”“应该还是应该，就是太不合算了，也就是说用它们来钓鱼，其机械效率太低了。

”小明应答着。

小明同学的说法对吗？请你结合上述情景，对其说法作出评价。

参考答案1．ABD【解析】试题分析：（1）由图可知，绳子的有效股数为3，根据s=nh求出绳端移动的距离，根据W=Fs 求出总功，根据W=Gh求出有用功，利用η=×100%求出该滑轮组的机械效率；（2）同一滑轮组，被提升的物重越大，其机械效率越高；（3）根据速度公式求出物体上升的速度，知道拉力做的总功和做功时间，根据P=求出拉力的功率；（4）根据F=（G+G动）求出动滑轮的重力，再根据F=（G+G动）求出匀速提升750N的重物时拉力的大小，根据v绳=nv物求出绳端移动的速度，根据P===Fv求出此时其拉力功率．解：A、由图可知，n=3，绳端移动的距离：s=nh=3×2m=6m，总功：W总=Fs=150N×6m=900J，有用功：W有用=Gh=300N×2m=600J，该滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%≈66.7%，故A正确；B、在其它条件不变的情况下，随着提升物重的增大，有用功增大，则有用功在总功中所占的比值增大，机械效率提高，故B正确；C、物体匀速上升的速度：v===0.2m/s，拉力的功率：P===90W，故C不正确；D、由F=（G+G动）可得，动滑轮的重力：G动=nF﹣G=3×150N﹣300N=150N，匀速提升750N的重物时拉力的大小：F′=（G′+G动）=×（750N+150N）=300N，绳端移动的速度：v绳=nv物=3×0.2m/s=0.6m/s，出此时其拉力功率：P′=F′v=300N×0.6m/s=180W，故D正确．故选ABD．点评：本题虽是选择题，实质小综合计算题，考查了使用滑轮组有用功、总功、功率、滑轮组的机械效率以及动滑轮重的计算，要求学生熟练掌握和应用公式及其变形式．2．D【解析】试题分析：（1）甲、乙两人用相同的滑轮和绳子组成的滑轮组，把相同物体提升了相同的高度，在不计绳重和机械摩擦情况下，做的有用功相同，额外功相同，根据η=即可解答；（2）在不计摩擦和绳重的情况下，甲图有二段绳子在拉动滑轮和重物，故甲拉力为F甲=（G 动+G物）；乙图有三段绳子在拉重物，故乙拉力F乙=（G动+G物）．解：（1）机械效率η=，因为甲、乙两人用滑轮组把相同的物体提升了相同的高度，所以所做的有用功相等．由于不计摩擦及绳重，所做的额外功就是克服动滑轮的重力所做的功，因此额外功相等，所以两滑轮组机械效率相同，即ηa：ηb=1：1；（2）甲、乙两人所用的拉力的大小与承担物重的绳子的段数有关，a滑轮组由2段绳承担，即F a=G；b滑轮由3段绳子承担，即F b=G，其中（G=G物+G动），所以F a：F b=3：2．故选D．点评：掌握好“在不计绳重和机械摩擦情况下，有用功就是提升重物所做的功，额外功就是提升动滑轮所做的功”这一关系，在有些题目里能较快地得到答案．3．C【解析】试题分析：应用控制变量法，根据实验要探究的问题确定要控制的变量，分析图示实验装置，然后答题．解：A、要探究：滑轮组的机械效率与绳子的绕法有关，需要控制动滑轮的重力相等、提起的重物相同而滑轮组的绕法不同，由图示可知，①、②两次实验符合实验要求，可以探究猜想甲，故A正确，不符合题意；B、要探究：滑轮组的机械效率与提起物重有关，应控制滑轮组的绕法相同、动滑轮的重力相同，由图示可知，②、③两次实验符合要求，可以探究猜想乙，故B正确，不符合题意；C、要探究：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关，应控制滑轮组的绕法相同、提起的重物相同，由图示可知，①、④两次实验滑轮组的绕法不同，不符合要求，故C错误，符合题意；D、为使实验结论更可靠，还应注意每探究一种情况，都需进行多次实验，故D正确，不符合题意；故选C．点评：熟练应用控制变量法，分析清楚图示实验现象是正确解题的关键．4．A【解析】A、克服动滑轮重力做的功是额外功．如果动滑轮重力小，则有用功在总功中所占的百分比就高，即机械效率高；反之，如果动滑轮重力大，则有用功在总功中所占的百分比就低，即机械效率低，故A正确；B、吃饭时，食指和拇指对筷子的力是动力，食物对筷子的力是阻力．此种情况下，动力臂比阻力臂短，所以筷子是个费力杠杆，故B错误；C、我们使用杠杆有时是为了省力，有时是为了省距离，故C错误；D、定滑轮实质是个等臂杠杆，既不省力也不省距离，故D错误．故选 A．5．A D【解析】试题分析：甲、乙两滑轮组所做的有用功W有用＝Gh=100N×1m=100J ；甲滑轮组中绳子的自由端的拉力F＝(G＋G动)/ n=（100N+10N）/2=55N，乙滑轮组中绳子的自由端的拉力F＝(G ＋G动)/ n=（100N+10N）/3=110N/3，不计绳重和摩擦的情况下，甲、乙两滑轮组的机械效率η＝W有/W总=G/(G＋动)G=100N/110N=90.9% ，故选A D考点：滑轮组的特点；滑轮组的机械效率6．B【解析】试题分析：提升的物体相同，提高的高也相同，所以有用功相同，A选项错误。