2021中考物理考点提升训练——12.pdf

聚焦2021中考物理考点提升训练12.3机械效率一.选择题1.在生产和生活中经常使用各种机械，在使用机械时，下列说法中正确的是A.可以省力或省距离，但不能省功B.可以省力，同时也可以省功C.可以省距离，同时也可以省功D.只有在费力情况时才能省功2.关于功、功率、机械效率说法正确的是A.功率越小，则做功一定越慢B.做功越多，则功率一定越大C.功率越大，机械效率一定越高D.机械效率越高，有用功在总功所占的比例就越大3.下列关于简单机械的理解，正确的是（）A.吃饭用的筷子是个省力杠杆B.滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关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4.工人用滑轮组把一箱箱货物从一楼提升到五楼，在滑轮组上加润滑油后，机械效率提高了，则加润滑油后工人提升同样的货物时，做 功 的（）A.有用功减少，总功不变 B.有用功增加，总功增加C.有用功减少，总功减少 D.有用功不变，总功减少5.不计一切摩擦时，下列措施可以提高滑轮组机械效率的是（）A.增加物体移动的距离C.增加物体的质量B.改变绳子的绕法D.增加动滑轮的个数6.甲、乙两个滑轮组如图所示，其中每一个滑轮重力都相同，用它们分别将重物。、5提高相同的高度，不计滑轮组的摩擦，下列说法中正确的是（）甲 乙A.若G、=G ,拉力做的额外功相同B.若G,=&,拉力做的总功相同C.若G,=G ,甲的机械效率大于乙的机械效率D.用甲、乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变7.如图所示，不计摩擦，把重G=1 6 N的物体匀速提起所用的拉力尸=1 0 N,则关于该动滑轮的说法中错误的是（）A.动滑轮重4 NB.使用该动滑轮要费距离C.该动滑轮的机械效率为80%D.提升物体的速度越快，机械效率越高8.工人用图示装置在10s内将重为450N的货物匀速提升2m,拉力的功率为120W.关于此过程，下列说法正确的是A.做的有用功是2700JB.绳子自由端移动的距离是81nC.滑轮组的机械效率是75%D.工人用的拉力大小为150N9.小文同学采用如图所示的两种不同的方式将同一货物搬运到同一辆汽车上，下列说法正确的 是（）A.甲方法克服重力做功多B.乙方法更省力C.两种方法机械效率相等D.两种情况下，货物机械能都增加10.如图甲，邻居大叔正吃力地把一重物搬上高台，放学回家的小勇看见后急忙前去帮忙。他找来一块木板，搭成图乙所示的斜面，结果非常轻松的把同样的重物推到了高台上。关于这两种方法，下列说法正确的是A.乙种情况下更省力B.乙种情况的机械效率高C.两人做同样多的有用功D.小勇做功的功率要大些11.如图所示,小均同学用动滑轮将质量为40 kg的货物匀速提高了 5 m,他用2 5 0 N 的拉力拉了 1 0 s,下列有关物理量计算正确的是（g 取 10N/kg）（）A.有用功为200 JC.动滑轮的机械效率为75%B.额外功为500 JD.小均的功率为200 W1 2.用如图所示甲、乙两种方式匀速提升重为100N 的物体，已知滑轮2 0 N,绳重和摩擦力不计，则（）甲 乙A.手的拉力：R 产F乙;机械效率：仙,=乙B.手的拉力：鸟,七；机械效率：乙C.手的拉力：G 生;机 械 效 率：7 7 甲 乙D.手的拉力：七；机械效率：7?甲 乙二、填空题1.使用动力臂是阻力臂2 倍的杠杆将重400 N 的货物抬高20 c m,手向下压杠杆的力是220N,手下降的高度是_ _ _ _ _ _ _ _ c m,人做的总功是_ _ _ _ _ _ _ _J,有用功是_ _ _ _ _ _ _ _J,额外功是_ _ _ _ _ _ _ _ Jo2.某同学家新房装修时，在地面与窗台间放置一斜木板，将瓷砖沿木板从地面匀速拉上窗台。如图所示，已知窗台高3 m,木板长5 m,瓷砖重5 0 0 N,沿斜面所用拉力为400 N,则斜面的机械效率是_3.如图所示，斜面长6 m、高1 m,工人用500 N的力沿斜面把重2400 N的箱子匀速推到车上，推力对箱子做的功是J,斜面的机械效率是4.如图所示，小华同学在测滑轮组机械效率的实验中，应竖直向上_ 拉动绳子的自由端。若钩码G重为3 N,小华所用拉力/为1.2 N,则 滑 轮 组 的 机 械 效 率 为；若换成重为5 N的钩码G 再进行实验，此 滑 轮 组 的 机 械 效 率 将（选 填“变大”“变小”或“不变”）。G三、实验题1.在测定动滑轮机械效率的实验中，小明用如图所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量,正确操作，实验数据如下:实教乐弓钩玛重G/N钩玛上升商反h/cm拉力P小1域/移动的距离s/cm1.020.00.740.02.020.01.240.03.020.01.740.0(1)实验时，用手_ 拉动弹簧测力计，使动滑轮下的钩码缓缓上升。(2)第次实验时测得动滑轮的机械效率为 o(3)第次实验时，钩码上升的速度为0.05 m/s,则拉力的功率为 W,静止时拉力厂的大小(选填 大于”“小于”或“等 于 )1.7 No(4)由表中实验数据分析可知，同一动滑轮，所提升物重增大，机械效率将(选填“增大”“减小”或“不变2.小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2 N,测得的数据如下表:甲乙丙实教次裁理量钩玛总重GIN钩玛上升的商皮月/m测力计示教测力计移动跄离s/m机械救军140.11.80.3260.12.40.383%340.11.40.557%440.21.41J057%(1)在实验中，测绳端拉力尸时，应尽量竖直向上_拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数。(2)第 1 次 实 验 测 得 的 机 械 效 率 为。(结果保留两位有效数字)(3)分析表中数据可知：第 2 次实验是用 图做的；第 4 次实验是用图 做的。(均 选 填“甲”“乙”或 丙”)(4)分析第1、2 次实验数据可知：使用同一滑轮组，可以提高滑轮组的机械效率；分析第1、3 次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重)，滑 轮 组 的 机 械 效 率。(5)分 析 第 3、4 次 实 验 数 据 可 知，滑 轮 组 的 机 械 效 率 与 物 体 被 提 升 的 高 度3.某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时，提出了一些猜想，小组将对猗想进行验证。(1)如果影响机械效率的因素有多个，要研究机械效率与某个因素的关系，需要先控制其他几个因素不变，这种方法在科学探究中被称作 O(2)下列A、B 是同学提出的两个猜想：猜想A:两个由相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组细线的绕法有关；猜想B:两个由相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组提升的物重有关。(3)为了验证上述猜想是否正确，同学们准备分别按图甲、乙、丙和丁的滑轮组进行实验。-00000丁-FJ-E按图 滑轮组准备做的两个实验是用来验证猜想A的，若实验测得两滑轮组的机械效率大小(选填“相等”或不相等”)，则可初步判断猜想A是错误的；按图 滑轮组准备做的两个实验是用来验证猜想B的，若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等，则可初步判断猜想B是_(选填“正确”或“错误”)的。(4)接着，小组进行了实验验证。四、解答题1.工人用如图所示装置从6m深的井中匀速吊起一个重量是800N的物体，若每个滑轮重为200N,2min后物体由井底升至井口.求：(不计绳重及摩擦)(1)物体上升过程中工人所做的有用功功率;(2)滑轮组的机械效率.2.如图所示，工人用滑轮组吊起重为400N的货物，工人施加的拉力为250N,货物在10s内被匀速竖直提升了 2 m.求:(1)拉力的功率.(2)滑轮组的机械效率.3.现有重800N的木箱A,小李同学想把它搬到高为6 m、长为10m的斜面上，如图所示，他站在斜面上，沿斜面向上用600 N的拉力使木箱A以0.2 m/s的速度匀速从斜面底端到达斜面顶端。贝1：(1)小李同学拉木箱的功率是多大?(2)该斜面的机械效率是多少？(3)木箱A在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大?4.建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为230N的建材从地面匀速送到2 m高处，所用拉力为125 N,时间为20 so求：(1)工人做的有用功。(2)工人做的总功。(3)此过程中该装置的机械效率。(4)工人做功的功率。5.学习了简单机械的有关知识后，小强同学自制了一种简易升降晾衣架，它由四个定滑轮和两个动滑轮组成，绳子的一端固定在天花板上，人用力拉绳子的自由端可以使晾衣架匀速上升，晾衣架在匀速上升过程中横梁保持水平，如图所示。将40N的衣物挂在晾衣架上，人拉绳的力为12.5N时，衣物匀速上升，忽略绳重及摩擦。求:(1)此时该装置的机械效率;(2)将60N的衣物挂在晾衣架上，使其匀速升高1 m,人所做的总功。聚焦2021中考物理考点提升训练12.3机械效率参考答案一.选择题1.在生产和生活中经常使用各种机械，在使用机械时，下列说法中正确的是A.可以省力或省距离，但不能省功B.可以省力，同时也可以省功C.可以省距离，同时也可以省功D.只有在费力情况时才能省功【答案】A2.关于功、功率、机械效率说法正确的是A.功率越小，则做功一定越慢B.做功越多，则功率一定越大C.功率越大，机械效率一定越高D.机械效率越高，有用功在总功所占的比例就越大【答案】AD3.下列关于简单机械的理解，正确的是（）A.吃饭用的筷子是个省力杠杆B.滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关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【答案】B4.工人用滑轮组把一箱箱货物从一楼提升到五楼，在滑轮组上加润滑油后，机械效率提高了，则加润滑油后工人提升同样的货物时，做 功 的（）A.有用功减少，总功不变B.有用功增加，总功增加C.有用功减少，总功减少 D.有用功不变，总功减少【答案】D5.不计一切摩擦时，下列措施可以提高滑轮组机械效率的是（）A.增加物体移动的距离 B.改变绳子的绕法C.增加物体的质量 D.增加动滑轮的个数【答案】C6.甲、乙两个滑轮组如图所示，其中每一个滑轮重力都相同，用 它 们 分 别 将 重 物 史 提高相同的高度，不计滑轮组的摩擦，下列说法中正确的是（）A.若拉力做的额外功相同B.若G、=G,拉力做的总功相同C.若G,=G,甲的机械效率大于乙的机械效率G=G,D.用甲、乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变【答案】C7.如图所示，不计摩擦，把重G=1 6 N的物体匀速提起所用的拉力尸=1 0 N,则关于该动滑轮的说法中错误的是（）A.动滑轮重4 NB.使用该动滑轮要费距离C.该动滑轮的机械效率为80%D.提升物体的速度越快，机械效率越高【答案】D8.工人用图示装置在10s内将重为450N的货物匀速提升2m,拉力的功率为120W.关于此过程，下列说法正确的是A.做的有用功是2700JB.绳子自由端移动的距离是8mC.滑轮组的机械效率是75%D.工人用的拉力大小为150N【答案】C9.小文同学采用如图所示的两种不同的方式将同一货物搬运到同一辆汽车上，下列说法正确的 是（）A.甲方法克服重力做功多 B.乙方法更省力C.两种方法机械效率相等D.两种情况下，货物机械能都增加【答案】D10.如图甲，邻居大叔正吃力地把一重物搬上高台，放学回家的小勇看见后急忙前去帮忙。他找来一块木板，搭成图乙所示的斜面，结果非常轻松的把同样的重物推到了高台上。关于这两种方法，下列说法正确的是A.乙种情况下更省力 B.乙种情况的机械效率高C.两人做同样多的有用功 D.小勇做功的功率要大些【答案】AC11.如图所示,小均同学用动滑轮将质量为40 kg的货物匀速提高了 5 m,他用2 5 0 N 的拉力拉T 1 0 s,下列有关物理量计算正确的是（g 取 10N/kg）（）A.有用功为200 J B.额外功为500 JC.动滑轮的机械效率为75%D.小均的功率为200 W【答案】B12.用如图所示甲、乙两种方式匀速提升重为100N 的物体，已知滑轮2 0 N,绳重和摩擦力不计，则（）A.手的拉力：%=%机械效率：为=乙B.手的拉力：品产乙;机械效率：甲 C.手的拉力：%无；机械效率：价(乙D.手的拉力：/七；机械效率：为在【答案】D二、填空题1.使用动力臂是阻力臂2 倍的杠杆将重4(X)N的货物抬高20 c m,手向下压杠杆的力是220N,手下降的高度是_ _ _ _ _ _ _ _ c m,人做的总功是_ _ _ _ _ _ _ _J,有用功是_ _ _ _ _ _ _ _ _ J,额外功是_ _ _ _ _ _ _ _ J【答案】40 88 80 82.某同学家新房装修时，在地面与窗台间放置一斜木板，将瓷砖沿木板从地面匀速拉上窗台。如图所示，已知窗台高3 m,木板长5 m,鎏砖重5 0 0 N,沿斜面所用拉力为400 N,则斜面的机械效率是_ _ _ _ _ _ _ _ o【答案】75%3.如图所示，斜面长6 m、高 1 m,工人用500 N 的力沿斜面把重2400 N 的箱子匀速推到车上，推力对箱子做的功是 J,斜面的机械效率是_ _ _ _ _ _ _ _ o【答案】3 000 80%4.如图所示，小华同学在测滑轮组机械效率的实验中，应竖直向上_ _ _ _ _ _ _ _ 拉动绳子的自由端。若钩码G重为3 N,小华所用拉力/为1.2 N,则 滑 轮 组 的 机 械 效 率 为；若换成重为5 N的钩码G 再进行实验，此 滑 轮 组 的 机 械 效 率 将（选填“变大”“变小”或“不变”）。G【答案】匀速 83.3%变大三、实验题1.在测定动滑轮机械效率的实验中，小明用如图所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量,正确操作，实验数据如下:实教炉弓钩玛重G/N钩均上升商反h/cm拉力F/N焦署移动的能离s/cm1.020.00.740.02.020.01.240.03.020.01.740.0(1)实验时，用手_ _ _ _ _ _ _ _ 拉动弹簧测力计，使动滑轮下的钩码缓缓上升。(2)第次实验时测得动滑轮的机械效率为 o(3)第次实验时，钩码上升的速度为0.05 m/s,则拉力的功率为 W,静止时拉力/的大小(选 填“大 于 “小于”或“等于)L 7N。(4)由表中实验数据分析可知，同一动滑轮，所提升物重增大，机械效率将(选填“增大”“减小”或“不变【答案】(1)匀速(2)71.4%(3)0.17 小于(4)增大2.小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2 N,测得的数据如下表:实教次敬 理量钩理总重GIN钩玛上升的商皮月/m测力计示教测力计移动跄离s/m机械救军140.11.80.3260.12.40.383%340.11.40.557%440.21.41J057%(1)在实验中，测绳端拉力尸时，应尽量竖直向上_ _ _ _ _ _ _ _ 拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数。(2)第 1 次 实 验 测 得 的 机 械 效 率 为。(结果保留两位有效数字)(3)分析表中数据可知：第 2 次实验是用 图做的；第 4 次实验是用图 做的。(均 选 填“甲”“乙”或 丙”)(4)分析第1、2 次实验数据可知：使用同一滑轮组，可以提高滑轮组的机械效率；分析第1、3 次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重)，滑 轮 组 的 机 械 效 率。(5)分 析 第 3、4 次 实 验 数 据 可 知，滑 轮 组 的 机 械 效 率 与 物 体 被 提 升 的 高 度【答案】(1)匀速(2)74%(3)乙 丙(4)增加物重 越低(5)无关3.某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时，提出了一些猜想，小组将对猜想进行验证。(1)如果影响机械效率的因素有多个，要研究机械效率与某个因素的关系，需要先控制其他几个因素不变，这种方法在科学探究中被称作 o（2）下列A、B是同学提出的两个猜想：猜想A:两个由相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组细线的绕法有关；猜想B:两个由相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组提升的物重有关。（3）为了验证上述猜想是否正确，同学们准备分别按图甲、乙、丙和丁的滑轮组进行实验。尸 4甲 乙 丙 丁按图 滑轮组准备做的两个实验是用来验证猜想A 的，若实验测得两滑轮组的机械效率大小（选 填“相等”或“不相等”），则可初步判断猜想A是错误的；按图 滑轮组准备做的两个实验是用来验证猜想B 的，若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等，则可初步判断猜想B是_ _ _ _ _ _ _ _ （选 填“正确”或“错误”）的。（4）接着，小组进行了实验验证。【答案】（1）控制变量法（3）甲、丙（或乙、丁）相等 甲、乙（或丙、丁）正确四、解答题1.工人用如图所示装置从6m 深的井中匀速吊起一个重量是8 00N 的物体，若每个滑轮重为2 00N,2 min 后物体由井底升至井口.求：（不计绳重及摩擦）（1）物体上升过程中工人所做的有用功功率;(2)滑轮组的机械效率.【答案】(1)4 0W;(2)8 0%.【解析】物体上升过程中工人所做的有用功：W*=G h=8 00N X 6 m=4 8 00J,工人所做的有用功功率：尸=生，=4 0 W拉力所做的总功：W总=(G+G动)h=(8 00N+2 00N)X 6 m=t 2 x 6 0s卬 有 用 4 8 00J6 000J,滑轮组的机械效率：7 =7 =8 0%w总 6 000J2.如图所示，工人用滑轮组吊起重为4 00N的货物，工人施加的拉力为2 5 0N,货物在1 0s内被匀速竖直提升了 2 m.求：(2)滑轮组的机械效率.【答案】(1)1 00W;(2)8 0%.【解析】由图可知，n=2,则绳端移动的距离：s=n h=2 X 2 m=4 m,拉力做的总功：W总.=F s =2 5 0N X 4 m=1 000J,拉力的功率：尸=陛=2 =IOO W;拉力所做的有用功：W有t 1 0s垛用 8 00J=G h=4 00N X 2 m=8 00J,滑轮组的机械效率：=-=8 0%1 000J答：拉力的功率为1 0 0 W;滑轮组的机械效率为8 0%.3.现有重8 O O N的木箱A,小李同学想把它搬到高为6m、长为1 0 m的斜面上，如图所示,他站在斜面上，沿斜面向上用6 00 N的拉力使木箱A以0.2 m/s的速度匀速从斜面底端到达斜面顶端。则:(1)小李同学拉木箱的功率是多大？(2)该斜面的机械效率是多少？(3)木箱A 在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大？【答案】120W(2)80%(3)I20N【解析】(D从斜面底端到达斜面顶端所需时间，=2 =八 等 一=5 0 s,拉力所做的总功v 0.2 m/sW&=FL=600 N x 10 m=6 000 J,拉力功率 p=m =2 2 2 =120 W。(2)有用功t 50 sWH=G/?=800NX6 m=480()J,机械效率=吆=竺&=80%。(3)额外功W&6 000J皿额=卬总 一W有=6(X)()J 4 800J=l 200J,则所受摩擦力Fi=3=坦 m=120?4。L 10m4.建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为230N 的建材从地面匀速送到2 m 高处，所用拉力为125 N,时间为20 so求：(1)工人做的有用功。(2)工人做的总功。(3)此过程中该装置的机械效率。(5)工人做功的功率。【答案】(1)1 380J(2)1 500J(3)92%(4)75 W【解析】工人在运送物体的过程中，目的是将重物升高，克服物体重力所做的功为有用功卬 疗=G/7；拉力所做的功包含提升重物的有用功以及提升动滑轮以及克服摩擦等做的额外功，这部分功为总 功 =公，其中s表示拉力移动的距离，由于有2段绳子连着动滑轮，所以拉力移动距离为重物升高距离的2倍；根 据 可 以 算 出 机 械 效 率；工人所做的功w即为总功，功率计算可以用功率计算公式尸二一算得。t(1)Wf.=G/z=230Nx6m=l 380 J(2)W=Fs=125 Nx 12 m=1 500 J(4)P上=3=75W。t 20 s5.学习了简单机械的有关知识后，小强同学自制了一种简易升降晾衣架，它由四个定滑轮和两个动滑轮组成，绳子的一端固定在天花板上，人用力拉绳子的自由端可以使晾衣架匀速上升，晾衣架在匀速上升过程中横梁保持水平，如图所示。将40N的衣物挂在晾衣架上，人拉绳的力为12.5N时，衣物匀速上升，忽略绳重及摩擦。求:(1)此时该装置的机械效率；(2)将60N的衣物挂在晾衣架上，使其匀速升高1 m,人所做的总功。【答案】(1)装 置 的 机 械 效 率=W总 Fs 4Fh 4F 4x12.5 N(2)因为晾衣架(含横梁、动滑轮)和衣物的重力是由4段绳子承担，所以绳子自由端拉力 F=；(G衣 物+G衣 架),所以横梁和动滑轮的总重力G衣 架=4F-G衣 物=4xl2.5N 4N=lN，当将60 N的衣物提升1 m时，人做的总功%；=吗:+=G衣物 +G衣 架/;=60 N x 1 m+10 N x 1 m=70 J。