廣東省2020中考物理一輪復(fù)習(xí) 第十二講 簡單機(jī)械 命題點(diǎn)3 機(jī)械效率

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1、 命題點(diǎn)3　機(jī)械效率 類型1　機(jī)械效率的理解 1. 下列說法中正確的是(　　) A. 功率越大的機(jī)械，機(jī)械效率一定越高 B. 一臺(tái)機(jī)器所做的功中，做的有用功越多，它的機(jī)械效率就越高 C. 做功越多的機(jī)械，機(jī)械效率越高 D. 機(jī)械效率越高的機(jī)械在總功相同時(shí)，其有用功越多 2. (2018宜昌)下列有關(guān)起重機(jī)提升貨物時(shí)機(jī)械效率的說法，正確的是(　　) A. 有用功越多，機(jī)械效率越高 B. 同一起重機(jī)提起的貨物越重，機(jī)械效率越高 C. 額外功越少，機(jī)械效率越高 D. 同一起重機(jī)提起同一貨物越快，機(jī)械效率越高 類型2　機(jī)械效率的相關(guān)計(jì)算 考向一　滑輪組的機(jī)械效率 3.

2、 (2020原創(chuàng))用如圖所示的滑輪組提升物體．已知物重為1 200 N，10 s內(nèi)物體被勻速提升了2 m，已知工人在繩子末端施加的拉力是500 N，不計(jì)繩重和摩擦．下列說法中正確的是(　　) 第3題圖 A. 滑輪組做的有用功是1 000 J B. 動(dòng)滑輪重為200 N C. 滑輪組的機(jī)械效率為80% D. 拉力F的功率是240 W 4. (2019惠州一中二模)如圖所示滑輪組，每個(gè)滑輪重50 N，用這個(gè)滑輪組把質(zhì)量為45 kg的重物在2 s內(nèi)勻速提升2 m，不計(jì)繩重和摩擦，在2 s內(nèi)做的有用功為________ J，該滑輪組的機(jī)械效率為________，若增加所掛物體的重力，該

3、滑輪組機(jī)械效率將________(選填“變大”“變小”或“不變”)(g取10 N/kg)． 第4題圖 5. (2019龍東)如圖所示，小聰用滑輪組拉動(dòng)水平地面上重為500 N的物體A，使它勻速前進(jìn)2 m，地面對(duì)它的摩擦力為150 N，小聰施加的拉力F＝100 N(忽略繩重和滑輪重)，則滑輪組做的有用功為________J，滑輪組的機(jī)械效率為________． 第5題圖 6. (2019三水區(qū)一模)如圖甲所示，重為16 N、底面積是40 cm2的物體A在拉力F的作用下，5 s內(nèi)勻速運(yùn)動(dòng)了0.5 m．拉力做的功隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示．物體A在水平桌面上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦阻力為物重

4、G的0.25倍．求： 第6題圖 (1)物體A靜止在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)； (2)5 s內(nèi)拉力F對(duì)物體A做的有用功； (3)滑輪組的機(jī)械效率． 考向二　斜面的機(jī)械效率 7. (2019常州)如圖所示，斜面高2 m、長4 m，小明用平行于斜面的拉力F，將重400 N的物體從斜面底端拉到頂端，已知拉力F＝250 N．對(duì)此過程，下列結(jié)果中正確的是(　　) 第7題圖 A. 有用功為1 000 JB. 總功為1 600 J C. 額外功為200 J D. 機(jī)械效率為60% 8. (2019安徽改編)用沿斜面向上大小為3.5 N的力將一個(gè)重為

5、4.9 N的物體從斜面底端勻速拉到頂端．已知斜面長為2 m，高為1 m，則該過程中拉力做功為________J，斜面的機(jī)械效率為________． 考向三　杠桿的機(jī)械效率 9. 如圖所示，一根均勻的細(xì)木棒 OC，OA＝OC，B為OC的中點(diǎn)，在C點(diǎn)施力將掛在A點(diǎn)的重為180 N的物體勻速提升0.2 m，木棒的機(jī)械效率為90%，提升該物體做的有用功是______J，木棒重為____N(不計(jì)摩擦)． 第9題圖 10. 如圖所示是一種小型千斤頂?shù)氖疽鈭D，當(dāng)手往下壓動(dòng)搖臂時(shí)，能把重物抬高一段較小的距離，工人在4 s時(shí)間內(nèi)用100 N的力豎直向下壓動(dòng)搖臂1 m，把1 000 N的重物勻速抬高8

6、 cm.則重物上升的速度為________m/s，人做的功為________J，千斤頂?shù)男适莀_______． 第10題圖 11. (2019泰州)如圖，使用杠桿提升重物，拉力F豎直向下，重物勻速緩慢上升，相關(guān)數(shù)據(jù)如下表： 物重G/N 拉力F/N 時(shí)間t/s A端上升的豎直距離h/m B端下降的豎直距離s/m 200 500 0.5 0.4 0.2 第11題圖 求： (1)拉力所做的功；(2)拉力做功的功率；(3)此過程中，該杠桿的機(jī)械效率． 類型3　測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率 12. (2019自貢)小明和小強(qiáng)在測(cè)“滑輪組

7、機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中組裝好如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置，他們分別記下了鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)的位置． 第12題圖 (1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明____豎直向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使鉤碼升高，彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為0.5 N；同時(shí)小強(qiáng)也用刻度尺測(cè)出鉤碼被提升的高度為10 cm，以上測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確無誤，其他被測(cè)物理量和計(jì)算數(shù)據(jù)記錄如表： 鉤碼重G/N 彈簧測(cè)力計(jì)提升的高度s/m 有用功W有/J 總功W總/J 機(jī)械效率η 1 0.2 0.1 0.1 100% (2)小明和小強(qiáng)通過計(jì)算得出該滑輪組機(jī)械效率為100%，它們意識(shí)到出現(xiàn)了錯(cuò)誤，請(qǐng)你幫他倆找出錯(cuò)誤的原因：_______________________

8、_________． (3)該滑輪組的機(jī)械效率實(shí)際為________(精確到0.1%)． (4)在實(shí)驗(yàn)中，若將鉤碼的重增加到6 N，則該滑輪組的機(jī)械效率將________(選填“變大”“變小”或“不變”)． 參考答案及解析 命題點(diǎn)3　機(jī)械效率 1. D 2. B　【解析】機(jī)械效率是有用功與總功的比值，由于總功的多少不確定，所以無法判斷有用功與總功比值的大小，即機(jī)械做的有用功越多，其機(jī)械效率不一定高，A錯(cuò)誤；起重機(jī)提起的貨物越重，所做的額外功基本不變，有用功在總功中所占的比重越大，它的機(jī)械效率越多，B正確；機(jī)械效率越高，說明所做有用功占總功的比值大，額外功所占總功的比值小，不

9、是做的額外功越少，C錯(cuò)誤；使用起重機(jī)做功越快，說明功率越大，但機(jī)械效率與功率沒有關(guān)系，D錯(cuò)誤．故選B. 3. C　【解析】根據(jù)圖示可知，n＝3，W有＝Gh＝1 200 N×2 m＝2 400 J；A錯(cuò)誤；根據(jù)F＝(G＋G輪)可得動(dòng)滑輪重：G輪＝nF－G＝3×500 N－1 200N＝300 N，B錯(cuò)誤；拉力做的總功：W總＝Fs＝500 N×3×2 m＝3 000 J；滑輪組的機(jī)械效率：η＝×100%＝×100%＝80%，C正確；拉力的功率：P＝＝＝300 W，D錯(cuò)誤．故選C. 4. 900　90%　變大　【解析】根據(jù)圖示可知，n＝3，自由端移動(dòng)的距離：s＝3h＝3×2 m＝6 m；物體受到

10、的重力：G＝mg＝45 kg×10 N/kg＝450 N；拉力做的有用功：W有用＝Gh＝450 N×2 m＝900 J；作用在繩子自由端的拉力F＝(G＋G動(dòng))＝×(450 N＋50 N)＝；滑輪組的機(jī)械效率η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝90%；不計(jì)繩重和摩擦，動(dòng)滑輪重力一定，滑輪組提起的物重越大，有用功越多，但額外功不變，所以機(jī)械效率越高． 5. 300　 75% 　【解析】物體勻速前進(jìn)，所以有平衡力T＝f，則W有＝ Ts＝fs ＝150 N×2 m＝300 J；由圖知?jiǎng)踊喩侠K子的有效股數(shù)n＝2，拉力F＝100 N，則W總＝Fns，η＝×100%＝×100%＝×100

11、%＝75%. 6. 解：(1)物體A靜止在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓力：F＝G＝16 N，物體對(duì)地面的壓強(qiáng)：p＝＝＝4 000 Pa； (2)物體受到的摩擦力：F＝0.25G＝0.25×16 N＝4 N，物體勻速運(yùn)動(dòng)，5 s內(nèi)做的有用功：W有＝Fs＝4 N×0.5 m＝2 J； (3)由圖乙所示圖像可知，在5 s內(nèi)拉力做的功W總＝2.5 J，滑輪組的機(jī)械效率：η＝×100%＝×100%＝80%. 7. C　【解析】小明對(duì)物體做的有用功是：W有＝Gh＝400 N×2 m＝800 J，A錯(cuò)誤；對(duì)物體做的總功是：W總＝Fs＝250 N×4 m＝1 000 J，B錯(cuò)誤；此過程中的額外功是：W額＝W總

12、－W有用＝1 000 J－800 J＝200 J，C正確；此斜面的機(jī)械效率為：η＝×100%＝×100%＝80%，D錯(cuò)誤．故選C. 8. 7　70%　【解析】拉力做功為W＝Fs＝3.5 N×2 m＝7 J；拉力做的有用功W有＝Gh＝4.9 N×1 m＝4.9 J，斜面機(jī)械效率η＝×100%＝×100%＝70%. 9. 36　10　【解析】提升物體做的有用功W有用＝Gh＝180 N×0.2 m＝36 J；將物體勻速提升0.2 m時(shí)，木棒的重心B上升的高度為0.4 m；克服木棒重力做的功為額外功，W總＝＝＝40 J，則W額外＝G0h0＝W總－W有用＝40 J－36 J＝4 J，故G0＝＝＝10

13、 N. 10. 0.02　100　80%　【解析】由題知，4 s時(shí)間內(nèi)重物被勻速抬高h(yuǎn)＝8 cm，所以重物上升的速度：v＝＝＝0.02 m/s；所做的有用功：W有＝Gh＝1 000 N×0.08 m＝80 J，人做的功是總功：W總＝Fs＝100 N×1 m＝100 J，所以千斤頂?shù)臋C(jī)械效率：η＝×100%＝×100%＝80%. 11. 解：(1)拉力所做的功：W＝Fs＝500 N×0.2 m＝100 J (2)拉力做功的功率：P＝＝＝200 W (3)杠桿的機(jī)械效率：η＝×100%＝×100%＝×100%＝80% 12. (1)勻速　(2)由圖示知滑輪組承重繩子的股數(shù)n＝3，所以彈簧

14、測(cè)力計(jì)提升的高度應(yīng)該為s＝nh＝3×0.1 m＝0.3 m，表中數(shù)據(jù)錯(cuò)誤．　(3)66.7%　(4)變大 【解析】(1)小明在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，此時(shí)繩子的拉力等于測(cè)力計(jì)示數(shù)． (2)由圖所示滑輪組可知，滑輪組承重繩子的有效股數(shù)n＝3；已知鉤碼上升高度h＝0.1 m，則彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離應(yīng)為s＝nh＝3×0.1 m＝0.3 m，對(duì)比表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離為0.2 m，可知彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離計(jì)算錯(cuò)誤，從而導(dǎo)致了滑輪組機(jī)械效率計(jì)算錯(cuò)誤． (3)滑輪組的機(jī)械效率：η＝×100%＝×100%＝×100%≈66.7%. (4)提升的鉤碼重增加到6 N，有用功增加，有用功在總功中的比重增大，則該滑輪組的機(jī)械效率將變大． - 8 -