2020年中考物理一轮复习考点练习卷：滑轮组的机械效率.doc

滑轮组的机械效率考点一：机械效率的计算1.某施工现场用小型载重汽车向高处工地运送砂石，将质量为5000kg的砂石从坡底运送到10m高的坡顶，用时20s。汽车的输出功率是100kW（g取10N/kg）求：（1）汽车运送砂石所做的有用功是多少？（2）汽车运送砂石的效率是多少？2.如图（1）所示，用弹簧测力计拉着绳子利用滑轮组将重3N的物体匀速提升2m。（1）求图（1）中弹簧测力计对绳的拉力所做的功；（2）求图（1）中滑轮组的机械效率；（3）请在答题卷的图（2）中画出比图（1）更省力的绕线。如不计绳重和摩擦图2方法的机械效率_图1的机械效率。（选填“大于”、“小于”或“等于”）3.如图所示，工人利用滑轮组提升重为810N的物体，某段过程中物体匀速上升的速度为0.1m/s，工人拉力F的功率为90W，不计绳重和摩擦，求这段过程中：（1）工人拉绳子的速度；（2）作用在绳子自由端的拉力F；（3）滑轮组的机械效率。考点二：机械效率的变化和比较1.关于功、功率和机械效率说法正确的是（）A. 功率越大,机械效率就越大B. 做功越多,机械效率就越大C. 机械效率越大,有用功就越多D. 机械效率大小与做功快慢无关2.下列说法中正确的是（）A. 做功越快的机械,它的机械效率越高B. 滑轮组的机械效率高低与动滑轮重力大小无关C. 功率大的机械一定比功率小的机械做功快D. 使用同一滑轮组提升重物,所提重物越重机械效率越高3.下列分析和判断中，正确的是（）功率越大的机械，做功越快，机械效率越高机械效率越高，有用功在总功中占的比值越大做功时间越长的机械所做的功越多，机械效率不一定高功率相等的两个机械，所做的有用功相同，机械效率就相同两个机械效率相同的机械，功率大的机械所做的总功多A. 只有是正确的B. 是错误的,其他正确C. 和是正确的D. 是正确的,不能确定4.如图，用滑轮或滑轮组将重为G的物体匀速拉起，不计摩擦和绳重，机械效率最高的是（）A. A、B. B、C. C、D. D、5.小明分别组装了如图所示的甲、乙两种滑轮，并用它们分别将相同的重物匀速拉至相同的高度，已知滑轮的质量相同且不计绳重与摩擦，滑轮重小于物重，则（）A. 乙装置更省力,但甲装置效率更高B. 甲装置比乙装置省力且效率更高C. 甲装置更省力,但乙装置的效率更高D. 使用两种装置,拉力相同,机械效率也相同6.两位同学用二只同样的滑轮和同一根绳子，分别组成图所示的甲、乙两个滑轮组来匀速提升同一重物，不计绳重和阻力，则（）A. 甲较省力且机械效率较高B. 乙较省力且机械效率较高C. 两个滑轮组省力程度相同,机械效率不同D. 两个滑轮组省力程度不同,机械效率相同7.两个完全相同的滑轮，其重力均为20N分别用如图甲、乙两种方式，将重400N的物体以相同的速度匀速提升了10m，不计摩擦和绳重，则下列判断正确的是（）A. 做的功大于做的功B. 和做的功相等C. 做功的功率小于做功的功率D. 甲的机械效率小于乙的机械效率8.一个滑轮组经改进后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比较（）A. 额外功减少,总功增多B. 有用功不变,总功减少C. 功率变大,机械做功更多D. 机械效率提高,机械做功加快9.要提高某机械的机械效率，应该（）A. 减小外力所移动的距离B. 减小额外功占总功的百分比C. 减小总功D. 减小外力10.甲、乙两个机械，甲的机械效率是70%，乙的机械效率是50%，则( )A. 甲机械做功省力B. 甲机械做功快C. 甲机械做功多D. 以上说法都不对11.如图所示，用甲、乙两种装置分别将重1N的物体匀速提升相同的高度，滑轮重0.2N，不计摩擦和绳重，所用的拉力分别是F1和F2，机械效率分别是甲和乙，则（）A. B. C. D. 12.对物理概念的理解是学好物理的关键关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（）A通过改进机械的性能可以使机械效率达到100% B做功多的机械，功率一定大C功率大的机械，做功一定快 D做功快的机械，机械效率一定高13.如图所示，分别用定滑轮、动滑轮把重力相同的甲、乙两物体在相同时间内匀速提升相同的高度（滑轮重小于物重），则所用拉力F甲_（/=，下同）F乙，拉力做功的功率P甲_P乙机械效率甲_乙。参考答案考点一：机械效率的计算1.某施工现场用小型载重汽车向高处工地运送砂石，将质量为5000kg的砂石从坡底运送到10m高的坡顶，用时20s。汽车的输出功率是100kW（g取10N/kg）求：（1）汽车运送砂石所做的有用功是多少？（2）汽车运送砂石的效率是多少？解：（1）砂石的重力：G=mg=5000kg10N/kg=5104N，汽车运送砂石所做的有用功：W有用=Gh=5104N10m=5105J；（2）汽车做的总功：W总=Pt=100103W20s=2106J，汽车运送砂石的效率：=100%=25%。答：（1）汽车运送砂石所做的有用功是5105J；（2）汽车运送砂石的效率是25%。2.如图（1）所示，用弹簧测力计拉着绳子利用滑轮组将重3N的物体匀速提升2m。（1）求图（1）中弹簧测力计对绳的拉力所做的功；（2）求图（1）中滑轮组的机械效率；（3）请在答题卷的图（2）中画出比图（1）更省力的绕线。如不计绳重和摩擦图2方法的机械效率_图1的机械效率。（选填“大于”、“小于”或“等于”）解：（1）由图1知道，n=2，则拉力端移动的距离s=2h=22m=4m，由图读出拉力F=2.4N，拉力做功：W总=Fs=2.4N4m=9.6J；（2）做的有用功：W有用=Gh=3N2m=6J，=100%=100%=62.5%；（3）要使滑轮组最省力，需要承担物重的绳子段数最多，所以要从动滑轮绕起，如图所示：不计绳重和摩擦，使用滑轮组时做的额外等于提升动滑轮做的功，使用两图的滑轮组，动滑轮相同，做的额外功相同，提升相同的重物做的有用功相同、总功相同，所以两图的机械效率相同。故答案为：（1）图1中弹簧测力计对绳的拉力所做的功为2.4J；（2）图1中滑轮组的机械效率为62.5%；（3）比图1更省力的绕线如图所示；等于。3.如图所示，工人利用滑轮组提升重为810N的物体，某段过程中物体匀速上升的速度为0.1m/s，工人拉力F的功率为90W，不计绳重和摩擦，求这段过程中：（1）工人拉绳子的速度；（2）作用在绳子自由端的拉力F；（3）滑轮组的机械效率。解：（1）由图知，n=3，则工人拉绳子的速度：v=3v物=30.1m/s=0.3m/s；（2）由P=Fv可得作用在绳子自由端的拉力：F=300N；（3）滑轮组的机械效率：=100%=90%。答：（1）工人拉绳子的速度为0.3m/s；（2）作用在绳子自由端的拉力为300N；（3）滑轮组的机械效率为90%。考点二：机械效率的变化和比较1.关于功、功率和机械效率说法正确的是（）A. 功率越大,机械效率就越大B. 做功越多,机械效率就越大C. 机械效率越大,有用功就越多D. 机械效率大小与做功快慢无关【答案】D【解析】解：A、功率越大，做功越快，与机械效率大小无关，故A错误；B、只有所做的总功相同时，做的有用功越多，机械效率就越大，故B错误；C、机械效率越大，说明有用功与总功的比值越大，不能说明有用功越多，故C错误；D、机械效率是有用功与总功的比值，与做功快慢无关，故D正确；故选D。2.下列说法中正确的是（）A. 做功越快的机械,它的机械效率越高B. 滑轮组的机械效率高低与动滑轮重力大小无关C. 功率大的机械一定比功率小的机械做功快D. 使用同一滑轮组提升重物,所提重物越重机械效率越高【答案】CD【解析】解：（1）功率是单位时间内所做的功，它反映的是物体做功快慢的物理量，功率越大的机械做功越快；机械效率是反映机械性能优劣的重要标志之一。机械效率高，表明使用该机械做功时，有用功在总功中所占的比例高，机械性能好，它并不能反映机械做功的快慢。故选项A是错误的，选项C正确。（2）动滑轮越重，克服滑轮重力做的额外功增多，有用功在总功中的比值减小，机械效率降低，故B错误；（3）增加物重，其他条件不变，有用功增多，有用功在总功中的比值增大，机械效率升高，故D正确。故选：CD。3.下列分析和判断中，正确的是（）功率越大的机械，做功越快，机械效率越高机械效率越高，有用功在总功中占的比值越大做功时间越长的机械所做的功越多，机械效率不一定高功率相等的两个机械，所做的有用功相同，机械效率就相同两个机械效率相同的机械，功率大的机械所做的总功多A. 只有是正确的B. 是错误的,其他正确C. 和是正确的D. 是正确的,不能确定【答案】A【解析】机械做功越快，说明机械功率大，机械效率是指有用功与总功的比值，两者没有必然的联系，该选项说法不正确；机械效率越高，有用功在总功中占的比值越大，该选项说法正确；在功率一定时，做功时间越长的机械所做的功越多，机械效率不一定高，该选项说法不正确；机械效率是有用功与总功的比值，有用功相等时，总功不一定相等，机械效率无法确定，该选项说法不正确；两个机械效率相同的机械，功率大的机械在相同时间内做的总功多，该选项说法不正确。综上所述只有正确，不正确。故选A。4.如图，用滑轮或滑轮组将重为G的物体匀速拉起，不计摩擦和绳重，机械效率最高的是（）A. A、B. B、C. C、D. D、【答案】C【解析】解：使用滑轮或滑轮组提升重物时，克服物重做的功是有用功，已知提起物重都是G，所以上升相同高度时做的有用功都相同；不计摩擦和绳重，克服动滑轮重做的功是额外功；比较知，ABD中都要克服动滑轮重力做额外功，而C中不需要克服滑轮重力，也就是不做额外功。所以，由公式=知，C中利用定滑轮提升重物不需要做额外功，所以机械效率最高。故选：C。5.小明分别组装了如图所示的甲、乙两种滑轮，并用它们分别将相同的重物匀速拉至相同的高度，已知滑轮的质量相同且不计绳重与摩擦，滑轮重小于物重，则（）A. 乙装置更省力,但甲装置效率更高B. 甲装置比乙装置省力且效率更高C. 甲装置更省力,但乙装置的效率更高D. 使用两种装置,拉力相同,机械效率也相同【答案】A【解析】解：（1）甲是定滑轮，乙是动滑轮，不计绳重及摩擦，使用定滑轮的拉力F甲=G物；使用动滑轮的拉力F乙=（G物+G动）；比较可知F乙F甲，即使用乙装置省力；故C错误；（2）提升的物体重和高度均相同，由W有用=G物h可知做的有用功相同；使用定滑轮时做的额外功为零，使用动滑轮时需要克服动滑轮重力做功，即额外功为W额=G动h，由机械效率公式=可知，使用定滑轮的机械效率大于使用动滑轮的机械效率，即甲装置效率更高，故BD错误，A正确。故选：A。6.两位同学用二只同样的滑轮和同一根绳子，分别组成图所示的甲、乙两个滑轮组来匀速提升同一重物，不计绳重和阻力，则（）A. 甲较省力且机械效率较高B. 乙较省力且机械效率较高C. 两个滑轮组省力程度相同,机械效率不同D. 两个滑轮组省力程度不同,机械效率相同【答案】D【解析】解：（1）从图中可以看出，甲图是有两段绳子在拉重物，故F甲=（G动+G）；乙图有三段绳子在拉重物，故F乙=（G动+G）所以F甲F乙。（2）根据=可知，两个滑轮组动滑轮重相同，物重相同，所以其机械效率相同。故选：D。7.两个完全相同的滑轮，其重力均为20N分别用如图甲、乙两种方式，将重400N的物体以相同的速度匀速提升了10m，不计摩擦和绳重，则下列判断正确的是（）A. 做的功大于做的功B. 和做的功相等C. 做功的功率小于做功的功率D. 甲的机械效率小于乙的机械效率【答案】C【解析】解：由图可知，甲图中拉力F1=G1=400N，而乙图中拉力为F2=210N；设物体上升了h，则甲图中拉力作用的距离为h；乙图中拉力移动的距离为2h；则F1做功W1=F1h=400N10m=4000J；F2做功W2=F22h=210N210m=4200J；故F1的功小于F2的功；故A、B错误；由于速度相同，可知提升物体所用时间相同，由因为W1=W2；故F1做功的功率小于F2做功的功率；故C正确；因甲中拉力的功等于克服重力的功，故甲中没有额外功，故机械效率为100%，而乙中由于要拉动动滑轮，故克服动滑轮重力所做的功为额外功；故甲的机械效率大于乙的机械效率；故D错误；故选：C。8.一个滑轮组经改进后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比较（）A. 额外功减少,总功增多B. 有用功不变,总功减少C. 功率变大,机械做功更多D. 机械效率提高,机械做功加快【答案】B【解析】解：（1）机械效率提高，说明有用功在总功中占的比值大滑轮组把同一物体匀速提升同样的高度，物重不变，物体升高的高度不变，有用功不变因为有用功在总功中占的比值大，有用功不变，所以总功减少，额外功减少所以选项A错，选项B正确（2）功率大指机械做功快，跟机械做功多少没有直接的关系，所以选项C错误（3）机械效率高指有用功在总功中占的比值大，机械做功快指机械功率大，机械效率和机械功率没有直接的关系所以选项D错误故选B9.要提高某机械的机械效率，应该（）A. 减小外力所移动的距离B. 减小额外功占总功的百分比C. 减小总功D. 减小外力【答案】B【解析】A.机械效率是有用功与总功的比值，与外力移动的距离无关，故A选项错误；B.减小额外功在总功中所占的百分比，也就是增大了有用功在总功中所占的百分比，可以提高机械效率，故B选项正确；C.机械效率是有用功与总功的比值，有用功不确定，减小总功，机械效率不一定提高，故C选项错误；D.机械效率是有用功与总功的比值，与外力大小无关，故D选项错误。故选B。10.甲、乙两个机械，甲的机械效率是70%，乙的机械效率是50%，则( )A. 甲机械做功省力B. 甲机械做功快C. 甲机械做功多D. 以上说法都不对【答案】D【解析】机械效率的高低是指机械在做功时有用功占总功的比例的高低，机械效率与是否省力、做功多少和做功快慢无关；故ABC错误；则D正确。故选D。11.如图所示，用甲、乙两种装置分别将重1N的物体匀速提升相同的高度，滑轮重0.2N，不计摩擦和绳重，所用的拉力分别是F1和F2，机械效率分别是甲和乙，则（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】解：定滑轮不省力，而动滑轮省一半力，即在图中，使用定滑轮时F1=G=1N，使用动滑轮时，所以F2=（G物+G动）=（1N+0.2N）=0.6N，故F1F2，故AD错误；不计绳重与摩擦，所以使用定滑轮时没有额外功，而使用动滑轮时，要对动滑轮本身做额外功，故甲乙，故B错误，C正确。故选：C。12.对物理概念的理解是学好物理的关键关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（）A通过改进机械的性能可以使机械效率达到100% B做功多的机械，功率一定大C功率大的机械，做功一定快 D做功快的机械，机械效率一定高【答案】C【解析】A.使用任何机械都要做额外功，所以总功一定大于有用功，即有用功与总功的比值一定小于1，也就是机械效率小于100%，故A错误；B.功率是做功多少与所用时间的比值；做功多，时间不确定，功率大小不能确定，故B错误；C.功率反映做功的快慢，功率大则做功快，功率小，则做功慢，故C正确；D.机械效率与做功快慢没有关系，故D错误。故选C。13.如图所示，分别用定滑轮、动滑轮把重力相同的甲、乙两物体在相同时间内匀速提升相同的高度（滑轮重小于物重），则所用拉力F甲_（/=，下同）F乙，拉力做功的功率P甲_P乙机械效率甲_乙。【答案】 【解析】解：由定滑轮的使用特点可知：F甲=G；F乙=G，所以F甲F乙。如图所示，用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，则所做的有用功一样大，由于要克服动滑轮重力的作用，所以使用动滑轮做的总功多，即W甲W乙。因为两物体在相同时间内提升相同的高度，由P=可知：P甲P乙。由=可知：定滑轮的机械效率高，即甲乙。故答案为：；。