湖南省2020年中考物理一轮复习专题十简单机械第3节机械效率练习20200427339.doc

专题十简单机械第3节机械效率(建议时间：25分钟)基础练习一、选择题1. 如图所示，用下列装置提升同一重物，若每个滑轮重相同，不计绳重及摩擦，则机械效率最高的装置是()2. (2019福建)工人用如图所示的机械将物体匀速提升到某一高度，若物体的重力与滑轮的重力之比G物G滑轮91，忽略绳重与摩擦的影响，则机械效率为()第2题图A. 10% B. 45% C. 80% D. 90%3. (2019常州)如图所示，斜面高2 m、长4 m，小明用平行于斜面的拉力F，将重400 N的物体从斜面底端拉到顶端，已知拉力F250 N对此过程，下列结果中正确的是()第3题图A. 有用功为1 000 J B. 总功为1 600 JC. 额外功为200 J D. 机械效率为60%4. (2019济宁)两个滑轮按如图所示的方式组合，用5 N的拉力F拉动绳端，使物体在5 s内水平向左匀速滑动1 m，物体与地面间的摩擦力为9 N下列选项正确的是()第4题图A. A是定滑轮，B是动滑轮B. 拉力F做的功为5 JC. 拉力F的功率为1.8 WD. 滑轮组的机械效率为90%5. (2019广安)如图所示，甲、乙两个滑轮组，其中每个滑轮的质量都相同，分别用拉力F1、F2将重物G1、G2提升相同高度，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是()第5题图A. 若G1G2，则拉力F1、F2做的总功相同B. 若G1G2，则拉力F2做的有用功多C. 若G1G2，则甲的机械效率大于乙的机械效率D. 若G1G2，则甲、乙两个滑轮组的机械效率相等二、填空题6. (2019龙东)如图所示，小聪用滑轮组拉动水平地面上重为500 N的物体A，使它匀速前进2 m，地面对它的摩擦力为150 N，小聪施加的拉力F100 N(忽略绳重和滑轮重)，则滑轮组做的有用功为_J，滑轮组的机械效率为_第6题图7. (2019哈尔滨)如图，用2 N的拉力匀速竖直向上拉绳子自由端，将重为3.5 N物体提升0.1 m，不计绳重与摩擦，动滑轮机械效率为_；若物体重力变大，则动滑轮机械效率将_第7题图8. (2019莱芜)如图所示，汽车通过滑轮组将矿井内重为9 500 N的物体M匀速提升了6 m，所用的时间为10 s，汽车的拉力F为5 000 N在此过程中，滑轮组的机械效率为_，汽车拉力F的功率为_W.第8题图三、实验探究题9. (2019自贡)小明和小强在测“滑轮组机械效率”的实验中组装好如图所示实验装置，他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置第9题图(1)实验时，小明_竖直向上拉动弹簧测力计，使钩码升高，弹簧测力计读数为0.5 N；同时小强也用刻度尺测出钩码被提升的高度为10 cm，以上测量结果准确无误，其他被测物理量和计算数据记录如表中所示：钩码重G/N弹簧测力计提升的高度s/m有用功W有/J总功W总/J机械效率10.20.10.1100%(2)小明和小强通过计算得出该滑轮组机械效率为100%，他们意识到出现了错误，请你帮他俩找出错误的原因：_(3)该滑轮组的机械效率实际为_(精确到0.1%)(4)在实验中，若将钩码的重增加到6 N，则该滑轮组的机械效率将_(选填“变大”“变小”或“不变”)四、计算题10. (2019宿迁)如图所示，工人利用滑轮组提升重物，在30 s内将静止在水平地面上质量为90 kg，底面积为200 cm2的长方体物块匀速提升5 m，此时工人的拉力为400 N (g10 N/kg)求：(1)提升前物块对水平地面的压强；(2)工人拉力做功的功率；(3)滑轮组提升该物块的机械效率第10题图 能力提升1. (2019河南改编)工人用如图所示的滑轮组，在时间t内，将重为G的货物匀速提升了h，人对绳子竖直向下的拉力恒为F.以下说法正确的是() 第1题图A. 拉力F的功率为B. 额外功为(2FG)hC. 滑轮组的机械效率为D. 滑轮组的机械效率随h的增大而增大2. (2019北京改编)某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示已知物体的质量为450 g，所用动滑轮的质量为50 g，绳子自由端的拉力F为1.3 Ng取10 N/kg.在02 s的过程中，下列说法中正确的是()第2题图A. 绳子自由端移动的速度为5.0 cm/sB. 拉力F的功率为0.26 WC. 有用功为0.5 JD. 滑轮组的机械效率为90%3. (2019达州)救援车工作原理如图所示，当车载电机对钢绳施加的拉力F大小为2.5×103 N时，小车A恰能匀速缓慢地沿斜面上升已知小车A的质量为1 t，斜面高为2 m，斜面长为5 m(不计车长、钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，g10 N/kg)在小车A由水平路面被拖上救援车的过程中，钢绳所做的有用功为_J，整个装置的机械效率为_，小车A与斜面间的摩擦力大小为_N.第3题图4. (2019十堰)质量为m的工人用如图甲所示的滑轮组将建筑材料运送到楼顶，滑轮组的机械效率随建筑材料重力变化的图像(如图乙)，机械中摩擦及绳重忽略不计影响滑轮组机械效率的原因有_(写出一点即可)，动滑轮的重力为_；该工人竖直向下拉绳子自由端运送建筑材料时，此滑轮组机械效率的最大值为_(后两空均用已知量符号表示)第4题图参考答案及解析 基础练习1. A【解析】若不计绳重及摩擦，使用A装置时，所做的额外功为0，机械效率最高，故选A.2. D【解析】滑轮组的机械效率为×100%×100%×100%×100%×100%90%，故选D.3. C【解析】小明对物体做有用功是：W有Gh400 N×2 m800 J，A错误；对物体做的总功是：W总Fs250 N×4 m1 000 J，B错误；此过程中的额外功是：W额W总W有用1 000 J800 J200 J，C正确；此斜面的机械效率为：×100%×100%80%，D错误故选C.4. D【解析】由题图可知B为定滑轮，A为动滑轮，A错误；当物体向左滑动1 m时，拉力F自由端移动2 m，所以拉力F做的功为WFs5 N×2 m10 J，拉力F的功率P2 W，B、C错误；克服摩擦力做功为有用功，W有用fs9 N×1 m9 J，滑轮组的机械效率为×100%×100%90%，D正确故选D.5. C【解析】甲滑轮组中有一个动滑轮，乙滑轮组中有两个动滑轮，所以若把物体提升相同的高度，乙滑轮组做的额外功多，若G1G2，把物体提升相同的高度，则根据WGh可知两个滑轮组所做的有用功相同，由于总功等于有用功加额外功，所以拉力F1做的总功小于拉力F2做的总功，故A、B错误；若G1G2，物体提升相同的高度，则根据WGh可知，甲所做的有用功大于乙所做的有用功，且甲滑轮组做的额外功小于乙滑轮组做的额外功，根据可知，甲滑轮组的机械效率大于乙滑轮组的机械效率，故C正确，D错误故选C.6. 300 75% 【解析】物体匀速前进，所以有平衡力Tf，则W有Tsfs150 N×2 m300 J；由图知动滑轮上绳子的股数n2，拉力F100 N，则W总Fns，×100%×100%×100%75%.7. 87.5%增大【解析】有用功为W有用Gh3.5 N×0.1 m0.35 J，绳子自由端移动的距离为snh2×0.1 m0.2 m，总功为W总Fs2 N×0.2 m0.4 J，机械效率为×100%×100%87.5%；根据×100%×100%×100%可知，在动滑轮重力不变的情况下，增加物体的重力，滑轮组的机械效率将增大8. 95%5.7×103【解析】有用功为W有Gh9 500 N×6 m5.7×104 J，拉力做的总功为W总Fs5 000 N×2×6 m6×104 J，滑轮组的机械效率为×100%×100%95%；汽车拉力F的功率为P5.7×103 W.9. (1)匀速(2)由图示知滑轮组承重绳子的股数n3，所以弹簧测力计提升的高度应该为snh 3×0.1 m0.3 m，表中数据错误(3)66.7%(4)变大【解析】(1)小明在进行实验时，应竖直向上匀速缓慢拉动弹簧测力计，此时绳子的拉力等于测力计示数(2)由图所示滑轮组可知，滑轮组承重绳子的有效股数n3；已知钩码上升高度h0.1 m，则弹簧测力计移动距离应为snh3×0.1 m0.3 m，对比表中实验数据弹簧测力计移动距离为0.2 m，可知弹簧测力计移动距离计算错误，从而导致了滑轮组机械效率计算错误(3)滑轮组的机械效率：×100%×100%×100%66.7%.(4)提升的钩码重增加到6 N，有用功增加，有用功在总功中的比重增大，则该滑轮组的机械效率将变大10. 解：(1)F压Gmg90 kg×10 N/kg900 Np4.5×104 Pa(2)由图可看出，此滑轮组由3段绳子承担物块的重力，即n3W总FsF×3h400 N×3×5 m6 000 JP200 W(3)W有用Gh900 N×5 m4 500 J×100%×100%75%. 能力提升1. B【解析】由图可知，连接动滑轮的绳子股数n2，绳端移动的距离snh2h，拉力F做的功W总Fs2Fh，则拉力F的功率P，A错误；拉力做的有用功W有Gh，额外功W额W总W有2FhGh(2FG)h，B正确；滑轮组的机械效率，C错误；根据可知，滑轮组的机械效率与提升的高度h无关，D错误故选B.2. B【解析】由图可知，当t2 s时，sa40 cm，sb10 cm，所以n4，绳子自由端移动的速度：v20 cm/s0.2 m/s，A错误；人拉绳做功的功率PFv1.3 N×0.2 m/s0.26 W，B正确；人对物体做的有用功为W有Ghmgh0.45 kg×10 N/kg×0.1 m0.45 J，C错误；滑轮组的机械效率×100%×100%×100%×100%86.5%，D错误故选B.3. 2×10480% 1 000【解析】钢绳所做的有用功为W有用Ghmgh1 000 kg×10 N/kg×2 m2×104 J，钢绳移动的距离s2×5 m10 m，拉力做的总功W总Fs2.5×103N×10 m2.5×104 J，整个装置的机械效率为×100%×100%80%；克服小车A与斜面间摩擦做的额外功为W额外 W总 W有用2.5×104 J2×104 J5×103 J，由WFsfs可得，小车A与斜面间摩擦力为f1 000 N.4. 物重(或动滑轮的重力)G0(1)×100%【解析】影响滑轮组的机械效率有：物体重力做的有用功、动滑轮重力做的额外功(不考虑摩擦力和绳重)；×100%×100%×100%，拉力最大时提升的重物最重，此时机械效率最大，×100%×100%×100%×100%×100%(1)×100%.- 9 -