2022年整理专题102机械效率讲练中考物理一轮复习讲练测课课通原卷版.docx

2022年整理专题102机械效率讲练中考物理一轮复习讲练测课课通原卷版 向 考向 1 机械效率的定义 1、有用功：定义：对人们有用的功= 干脆用手对重物所做的功（Gh） 公式：W 有用 Gh（提升重物）=W 总 W 额 =ηW 总 斜面：W 有用 = Gh 2、额外功：定义：并非我们须要但又不得不做的功 才 公式：W 额 = W 总 W 有用 =G 动 h（忽视轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组） 斜面：W 额 =f L 3、总功： 定义：有用功加额外功或动力所做的功 公式：W 总 =W 有用 W 额 =FS= W 有用 η 斜面：W 总 = fL+Gh=FL 解读：有用功总小于总功，所以机械效率总小于 1 。通常用 一百零一分数 表示。某滑轮机械效率为 60%表示有用功占总功的 60% 。 提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。 提示：机械效率 η 没有单位，用一百零一分率表示，且总小于 1 W 有 =G h 对于全部简洁机械 W 总 =F s 对于杠杆和滑轮 W 总 =P t 对于起重机和抽水机 典型例题【 •xxxxxx 卷】某学习小组利用如图所示的装置测定滑轮的机械效率。将两个相同的钩码提升相同的高度，则_的机械效率较高，主要缘由是：_。 【答案】甲；做的有用功相同时，其次次运用动滑轮做的额外功多；或做的有用功相同时，其次次做的总功多。或从比值上说，都正确； 【解析】 试题分析：将两个相同的钩码提升相同的高度，由 W 有 =Gh 可知两次所做的有用功相同，有定滑轮相比动滑轮还要克服动滑轮的重力做功，所以其次次运用动滑轮做的额外功多，所以运用定滑轮时机械效率较高。 习 针对练习 1 甲吊车比乙吊车机械效率高，当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时，则：（ ） A甲吊车的电动机做的有用功较多 B乙吊车的电动机做的额外功较多 C甲吊车的电动机做的总功较多 D甲乙两吊车的电动机做的总功相同 习 针对练习 2【xxx 市相城区 九年级上学期期末考试】如图所示，用力 F 沿竖直方向匀速拉一个动滑轮，使挂在下面重为 G 的物体缓缓上升，动滑轮的重力不行忽视.现变更物体的重力 G，则动滑轮的机械效率 η 与物体重力 G 的关系可能符合下列图中的（ ） A B C D 习 针对练习 3【xxx 省 xxx 市姜堰区 九年级上学期期中考试物理试卷】如图 4 所示的甲、乙两滑轮组，所用滑轮的规格相同，用它们将相同的重物 G 匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，以下说法正确的是 A甲滑轮组所用拉力较大 B. 甲滑轮组拉力做的功较多 C两滑轮组拉力做功的功率肯定相等 D. 两个滑轮组的机械效率肯定相等 向 考向 2 常考机械的有用功、总功、机 械效率计算 简洁机械 械 有用功 总功 额外功 机械效率 杠杆 W 有用 = h W 总 =Fs W 额 = W 总 W 有用 FsGhWW= =总有h 滑轮组 W 有用 = Gh W 总 =Fs W 总 = Gh+ G 动 h （不计绳重和摩擦） W 额 = W 总 W有用 W 额 = G 动 h （不计绳重和摩擦） FnGFnhGhFsGhWW= = = =总有h 动 动 总有G GGh G GhGhWW+=+= = h 斜面 W 有用 = Gh W 总 =Fl W 总 = Gh+ fl （f 为摩擦力） W 额 = W 总 W 有用 W 额 = fl （f 为摩擦力） FlGhWW= =总有h fl GhGh+= h 典型例题 【 xxx 卷】搬运工人用如图所示的滑轮组将一个重 120N 的物体匀速提升 3m，所用的拉力为50N，不计绳重及摩擦。求： （1）滑轮组的机械效率； （2）动滑轮的重； （3）若用该滑轮组同时拉 4 个这样的物体，拉力为多大。 【答案】（1）80%；（2）30N；（3）130N 【解析】 （1）由图可知，n=3，滑轮组的机械效率为： % 80 % 10150 3120% 101 = ´´= ´ =NNnFGh； （2） 动滑轮的重N N N G nF G 30 120 50 3 = - ´ = - =物 动； （3） 4 个这样的物体总重为：N N nG G 480 120 4 = ´ = =物 总， 故所用拉力的大小为：N N N G GnF 130 30 48031-1= - ´ = =轮 总。 习 针对练习 1、 、【xxx 省东港市黑沟中学 九年级一模】小勇体重 600N，利用如图所示的滑轮组在 10s 内使物体A 匀速上升 5m。已知物体 A 重为 800N，小勇作用在绳端的拉力大小为 500N，在此过程中，下列说法正确的是 A水平地面对小勇的支持力做功为 6000J B小勇做的有用功为 3000J C小勇拉力的功率为 250W D此滑轮组的机械效率为 80% 习 针对练习 2【xxx 省 xxx 市梅岭中学 九年级上学期期末考试物理试题】用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳自由端用大小分别为 F 1 和 F 2 的拉力，将相同的物体匀速提升相同的高度。若不计绳重和摩擦，下列说法不正确的是（ ） A.F 1 大于 F 2 B.F 1 和 F 2 做的功肯定相等 C.甲、乙的机械效率不相等 D.绳子自由端移动的距离不相等，物体运动时间可能相等 习 针对练习 3【xxx 省 xxx 市麓山国际试验学校 九年级第六次限时训练】如图所示，物体重 101N，当它沿水平面运动时受到的摩擦力大小为 48N，用滑轮组使物体沿水平面以 0.2m/s 的速度匀速运动 20s.若绳重、滑轮重及滑轮轴的摩擦均可忽视，则水平拉力 F 的大小为 N.假如滑轮组的机械效率为 80%，则拉力做功的功率为 W. 向 考向 3 机械效率的测量： 原 理：FsGhWW= =总有h 应测物理量：钩码重力 G、钩码提升的高度 h、拉力 F、绳的自由端移动的距离 S 器 材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需 刻度尺、弹簧测力计。 步骤：必需 匀速 拉动弹簧测力计使钩码上升，目的：保证测力计示数大小不变。 解读：影响滑轮组机械效率凹凸的主要因素有： A 动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。 B 提升重物越重，做的有用功相对就多。 C 摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。 绕线方法和重物提上升度不影响滑轮机械效率。 ： 典型例题：【 xxx 卷】在探究影响滑轮组机械效率的因素的试验中，小明用同一滑轮组进行了三次试验，试验数据如表： （1）依据表格中的数据，在图甲种画出滑轮组的绕绳方法 （2）试验中，沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使物体缓缓上升，在测量绳端所受的拉力时，弹簧测力计应 （选填保持静止或匀速上升） （3）第三次试验时，测力计实数如图乙所示，此时绳端受到的拉力为 N，滑轮组的机械效率为 % （4）依据表格中的数据分析可知： 随着物重的增大，额外功 （选填变小、不变或变大），缘由是 要提高同一滑轮组机械效率，可以实行 的措施 【答案】（1）见下图；（2）匀速上升；（3）1.8；74.1；（4）变大；克服摩擦做功更多；增加提起的物重或减轻动滑轮重 【解析】 （1）分析表中数据可知，动力作用点移动的距离 s 是钩码上上升度 h 的 3 倍，说明由三段绳子担当物重，故滑轮组的绕线状况如下图所示： （2）在缓慢提升物体时，还需克服机械摩擦做功，所以为了测量滑轮组提升物体时的机械效率，所以需在缓慢匀速提升时读数； （3）图中弹簧测力计的分度值为 0.2N，所以拉力 F=1.8N， 第三次试验时，滑轮组的机械 效率为：η= = = ×101%≈74.1%； （4）依据表格中的数据分析可知： 滑轮组做的额外功为克服动滑轮重力和绳子间的摩擦力做的功；随着物重的增大，动滑轮的重力不变，物重越大，摩擦力越大，所以额外功变大； 提高滑轮组机械效率可以增大提升的物重、换用轻质的动滑轮、减小摩擦等。 习 针对练习 1【xxx 省 xxx 市 xxx 九年级上学期期末物理试题】小明在测滑轮组机械效率的试验中，用如图甲所示的滑轮组进行了三次试验，试验数据如下表： （1）分析表中数据，回答以下问题： 表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是 ，应改为 ； 第 3 次试验中滑轮组的机械效率是 ； 由表格中的数据可知：滑轮组的机械效率与 无关 （2）小红在小明试验的基础上多运用一个滑轮也做了试验，如图乙所示 小红多运用一个滑轮，目的是为了变更 ； 当这两位同学运用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽视绳重及摩擦，它们的机械效率 （选填相同或不相同） 习 针对练习 2【xxx 省 xxx 市沭河学校 九年级下学期开学检测】用图甲、乙两种方式匀速提升 101N 的物体，已知滑轮重 20N，绳重、摩擦不计，则: A. 手的拉力：F 甲 =F 乙 ；机械效率：η 甲 =η 乙 B. 手的拉力：F 甲 F 乙 ；机械效率：η 甲 η 乙 C. 手的拉力：F 甲 F 乙 ；机械效率：η 甲 η 乙 D. 手的拉力：F 甲 F 乙 ；机械效率：η 甲 η 乙 习 针对练习 3 某试验小组在测滑轮组机械效率的试验中得到的数据如下表所示，第 1、2、3 次试验装置分别如下图甲、乙、丙所示。 次数 钩码重 G/N 钩码上上升度h/m 有用功 W 有 /J 测 力 计拉力 F/N 测力计移动距离 s/m 总功 W 总 /J 机械效率 η 1 2 0.1 0.2 0.9 0.3 0.27 74.1% 2 4 0.1 0.4 1.6 0.3 0.48 83.3% 3 4 0.1 1.1 0.5 0.55 (1)比较第 1 次试验和第 2 次试验，可得结论：运用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越_； (2)第 3 次试验中所做的有用功是_J，机械效率是_； (3)第 3次试验中动滑轮个数比第 2 次试验多，动滑轮自重增大，对动滑轮所做的额外功_（选填增大或减小），因而，由第 2、3 次试验可知：滑轮组的机械效率与动滑轮自重大小有关； (4)综合上述结论，提高机械效率的方法有_，_。 向 考向 4 机械效率和功率的区分： 功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功功率越大，做功越快；机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功，机械效率越大，有用功跟总功的比值越大。 ： 典型例题：【 xxx 卷】如图所示甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度。若 G 1 G 2 ，所用竖直向上的拉力分别为 F 1 和 F 2 ，拉力做功的功率分别为 P 1 和 P 2 ，两装置的机械效率分别为 η 1 和 η 2 （忽视绳重和摩擦），则下列选项正确的是 AF 1 F 2 η 1 η 2 P 1 P 2 BF 1 F 2 η 1 η 2 P 1 P 2 CF 1 F 2 η 1 η 2 P 1 P 2 DF 1 F 2 η 1 η 2 P 1 P 2 【答案】B 【解析】由题， ） （动G G F + =1 121， ） （动G G F + =2 231，因为 G 1 =G 2 ，每个滑轮质量相等，所以 F 2 <F 1 ，选项 C、D 错误被解除。依据 W=Fs 得，W 1 =F 1 s 1 =（G 1 +G 动 ）h，W 2 =F 2 s 2 = 31（G 2 +G 动 ）×3h=（G 2 +G 动 ）h，所以 W 1 =W 2 ，又因为提升重物所用时间相同，故 P 1 =P 2 。选项 A 错误，B 正确，答案为 B。 针对练习1【xxx省xxx市荔湾区 九年级上学期期末考试】用如图所示装置匀速提升货物，绳子自由端拉力为F，机械效率为80%，不考虑绳重和机械摩擦损耗。则（ ） A这套装置的额外功占总功的20% B用该装置提升货物的重量肯定会比效率为60%的机械要重 C增加滑轮重量能够提升该装置的机械效率 D拉力F的功率越大，则该机械有用功占总功的比例越大 习 针对练习 2 下列关于功、功率、机械效率的说法中，正确的是 A机械效率越高，做功越多，功率越大 B机械效率越高，做功越少，功率越大 C机械功率越大，做功越快 D机械效率越高，做功越少，但功率不肯定大 针习 对练习 3 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 第12页 共12页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页