中考物理 第1篇 第十五讲 机械效率试题1

一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重均为50g ）在2s 内把重物G 1和G 2提高10cm ，已知F l 和F 2的大小均为2N ，不计绳重及摩擦（g 取10N/kg ）。

下列说法中不正确的是（ ）A ．重物G 1的重力大小为5.5NB ．乙滑轮组所做的有用功是0.7JC ．F 1和F 2做功的功率之比为3:4D ．两个滑轮组的机械效率之比为4:3 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A ．从图甲可以看到，三条绳子托着动滑轮，动滑轮只是一个，重力大小是0.05kg 10N/kg 0.5N G m g ==⨯=动动把动滑轮和重物看作一个整体，这个整体处于平衡状态，可知113F G G =+动解得1 5.5N G =，重物G 1的重力大小为5.5N ，A 正确，不合题意；B ．在图乙中，把两个动滑轮和重物看作一个整体，这个整体处于平衡状态，可知2242F G G =+动解得27N G =，重物升高的高度是20.1m h =，乙滑轮组所做的有用功是227N 0.1m 0.7J W G h ==⨯=乙有用乙滑轮组所做的有用功是0.7J ，B 正确，不合题意； C ．重物G 1移动的速度是1110.1m 0.05m/s 2sh v t === 甲图中绳端移动的速度是11330.05m/s 0.15m/s v v ==⨯=绳重物G 2移动的速度是2 220.1m0.05m/s 2shvt===乙图中绳端移动的速度是22440.05m/s0.2m/sv v==⨯=绳那么可知F1和F2做功的功率之比是12121234P P F v F v==绳绳：：：F1和F2做功的功率之比为3:4，C正确，不合题意；D．甲滑轮组所做的有用功是115.5N0.1m0.55JW G h==⨯=甲有用所做的总功是112N30.1m0.6JW F s==⨯⨯=甲总乙滑轮组所做的总功是222N40.1m0.8JW F s==⨯⨯=乙总由上述可知，乙滑轮组所做的有用功是0.7JW=乙有用，那么两个滑轮组的机械效率之比是0.55J0.7J::22:210.6J0.8JW WW Wηη===甲有用乙有用甲乙甲总乙总:两个滑轮组的机械效率之比是22:21；D错误，符合题意。

物理机械效率试题1.图的剪刀剪纸机械效率为80% ，这表示A．若作用在剪刀的动力是1N，则阻力是0.8NB．若作用在剪刀的阻力是1N，则动力是0.8NC．若作用在剪刀的动力做功1J，则有0.2J 的功用于剪纸D．若作用在剪刀的动力做功1J，则有0.8J 的功用于剪纸【答案】D【解析】（1）剪刀可以看作为杠杆，但要计算动力或阻力大小时，需要知道相应的力臂的大小，不知道力臂是不能算动力或阻力大小的．（2）使用剪刀时，作用在剪刀的动力做功是总功，用于剪纸的力做的功是有用功．故选D2.某同学利用两个滑轮组装了一个滑轮组，将重为300N的物体从一楼匀速提升到三楼，所用的拉力为120N，则该滑轮组的机械效率为．【答案】83.3%【解析】一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，如果从定滑轮开始绕，有两段绳子承担物体的重力，如图甲所示：如果从动滑轮开始绕，有三段绳子承担物体的重力，如图乙所示：如果此滑轮组不做额外功，∵G=300N，如果有两段绳子承担物体的重力，=×300N=150N，而实际所用的拉力为120N，120N＜150N，则拉力的大小为：F拉力∴应有三段绳子承担物体的重力，如图乙所示：∵F=120N，∴滑轮组的机械效率为：η===≈83.3%．3.利用如图所示的斜面提升物体可以（选填“省力”或“费力”）．用平行于斜面的拉力，将重为5N的物体从斜面底端匀速拉上斜面，物体移动的距离为1m，上升的高度为0.2m．已知斜面的机械效率为50%，则拉力大小为N．若该斜面越陡，其机械效率越（选填“高”或“低”）．【答案】省力；2；高【解析】解：（1）根据功的原理：使用任何机械都不省功，利用斜面可以省力，但费了距离．（2）因为斜面的机械效率η==；所以拉力F===2N；（3）使用同一个斜面，其光滑程度不变，斜面越陡时，其机械效率越高4. 如图所示是太阳能路灯，灯杆顶端是太阳能电池板，它能将太阳能转化为电能，并向灯杆下方的蓄电池充电，供夜晚路灯照明．若在一定时间内，太阳光辐射到该太阳能电池板的能量为2.1×107J ，这些能量经转化后，可供功率为35W 的路灯工作50h ，则该路灯消耗的电能为 ，该太阳能路灯的转化效率为 %． 【答案】6.3×106J ；30【解析】解：（1）该路灯消耗的电能：W=Pt=35W×50×3600s=6.3×106J ；（2）该太阳能路灯的转化效率：η===30%5. 如图所示，在测定杠杆机械效率的实验中，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆OB 下面的物块缓慢上升至虚线位置，测力计的示数F 为 N ，测力计上升的高度s 为0.2m ．物块重G 为1.5N ，物块上升的高度h 为0.3m ，则杠杆的机械效率为 %，使用该杠杆做额外功的一个原因是 ．【答案】2.5；90；由于使用杠杆时需要克服杠杆自重（克服摩擦力）等做功【解析】（1）弹簧测力计的分度值是0.1N ，读数是：2.5N ；（2）W 有用=Gh=1.5N×0.3m=0.45J ；W 总=FS=2.5N×0.2m=0.5J ；η=×100%=×100%=90%（3）因为杠杆自身有重力，提升物体的同时也要提升杠杆，即克服杠杆自重做功，就有了额外功；6. 如图所示，某工人用动滑轮往3m 高的平台上运沙土，已知沙土的质量是40kg ，袋子和动滑轮的总质量是10kg ，不计绳重和摩擦．工人匀速拉动绳子时，所用拉力是 N ，此动滑轮的机械效率是 ．【答案】 245；80%【解析】解：（1）∵m 沙土=40kg ，m 轮袋=10kg ，g=9.8N/kg ，∴沙土的重力为：G 沙土=m 沙土g=40kg×9.8N/kg=392N ，袋子和动滑轮的总重力为：G 轮袋=m 轮袋g=10kg×9.8N/kg=98N ，而从动滑轮上引出的绳子股数n=2，∴拉力的大小为：F=（G 轮袋+G 物）=×（98N+392N ）=245N ．（2）∵G 沙土=392N ，∴滑轮组的机械效率为：η====80%7. 小雪用三个相同的滑轮组成如图所示的滑轮组，将重为120N 的物体匀速提高了4m ，若机械效率为80%，不计绳重及摩擦，则每个滑轮重为N．【答案】30【解析】（1）由图知，n=3，∵η===，∴F===50N；（2）∵不计绳重和摩擦，∴F拉=，即：50N=，则G动=30N．故答案为：30．本题考查了机械效率的计算，利用好不计绳重及摩擦时拉力F=和推导公式η===是本题的关键．8.用如图所示的滑轮组，将重为10N的物体以0.1m/s的速度匀速提升，拉力F=6N，拉力的功率为W，滑轮组的机械效率，若不计绳重及摩擦，动滑轮的重力为N．【答案】1.2；83.3%；2【解析】由图知，n=2，s=2h，（1）绳子自由端移动的速度：v=2×0.1m/s=0.2m/s，拉力的功率：P=Fv=6N×0.2m/s=1.2W；（2）使用滑轮组做的有用功：W有用=Gh，使用滑轮组做的总功：W总=Fs，滑轮组的机械效率：η=====≈83.3%；（3）∵不计绳重和摩擦，∴拉力F=（G物+G轮），即：6N=（10N+G轮），∴G动=2N．9.用如图所示滑轮组匀速提升重为200N的物体，人对绳的拉力为125N，不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为．如果人的体重为600N，拉动过程中绳始终未断裂，他用此滑轮组能提升的最大物重为 ． 【答案】80%；1150． 【解析】1）由图可知，s=2h ，则滑轮组的机械效率：η======80%；（2）在不计摩擦与绳重时，F=（G 物+G 动），即125N=（200N+G 动），所以G 动=50N ，因为人站在地面施加的最大拉力不可能大于自身重力，所以最大拉力为F′=600N ，∵F′=（G 物′+G 动），即：600N=（G 物′+50N ），∴最大物重：G 物′=1150N ．10. 伴随着“环保低碳、节能减排”的生活新理念，太阳能汽车营运而生．这款汽车利用太阳能电池板将太阳能转化为电能，再利用电动机为汽车提供动力．若电池板提供给电动机的功率为1600W ，电动机工作时的电流为10A ．求：（1）电池板提供给电动机的电压为多少？（2）如果电能转化为机械能的效率为75%，汽车的功率为多少？（3）如果该车在30min 内沿直线匀速行驶的距离为18km ，则车受到的阻力为多少？【答案】（1）电池板提供给电动机的电压为160V ；（2）汽车的功率为1200W ；（3）车受到的阻力为120N ．【解析】解：（1）电池板提供给电动机的电压：U===160V ；（2）汽车的功率：P 机=Pη=1600W×75%=1200W ；（3）汽车行驶的速度：v===10m/s ， 汽车受到的牵引力：F===120N ， ∵汽车匀速行驶时，处于平衡状态， ∴水平方向受到的阻力和牵引力是一对平衡力，即汽车受到的阻力为120N ．。

机械效率（拓展）一、填空题1、在建筑工地上，工人师傅用如图8所示的装置，用250 N的拉力将重400 N的货物匀速提高了2m，这时该装置的机械效率是。

2、（2010肇庆）．如右上图所示，动滑轮的重量是G0，物体的重量是G（G<G0），拉力大小是F，将物体匀速提升h，此过程中做的有用功是，机械效率η= ；若提起物体的重量变为G1（ G1 >G0），提升距离仍是h，此时动滑轮的机械效率为η1,则η1η (选填“＞”、“=”或“＜”)。

3、（10·攀枝花）如下图所示，斜面长5m，高1m，工人用沿斜面方向400N的力把重1600N的木箱匀速推到车上，推力对木箱做的功是__________J，斜面的机械效率是__________。

4、小勇用右上图所示滑轮组拉着物体匀速前进了0.2m，则绳子自由端移动的距离为 m。

若物体与地面的摩擦力为9N，则他所做的功是 J。

如果小勇对绳的拉力F=4N，该滑轮组的机械效率为 %。

二、选择题5、如图所示，小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2。

若不计绳重与摩擦，则（）A.W1 = W2，η1 =η 2B. W1 = W2，η1 <η2C. W1 < W2，η1 >η 2D. W1 > W2，η1 <η26、（10·乐山）如图所示，工人用滑轮组吊起质量为40kg的箱子，工人施加的拉力为250N，箱子被匀速竖直提升了2m，不计绳重和摩擦，去g=10N/kg，则滑轮组的机械效率为：( )A．62．5﹪ B．1 C．80﹪ D．50﹪7、如图所示，规格完全相同的滑轮组用相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组，分别提起重为G1、G2两个物体，比较它们的省力情况和机械效率（不计摩擦），下列说法中正确的是( )A. 若G1＝G2，则F1＜F2，甲昀机械效率较高B. 若G1＝G2，则F1＞F2，乙的机械效率较高C. 若G1＜G2，则F1＞F2，甲的机械效率较高D. 若G1＜G2，则F1＜F2，乙的机械效率较高8、如图所示，用滑轮组把重力G为400N的石块匀速提高6m，所用拉力F为250N，则滑轮组的机械效率为( )A．60% B．70% C．80% D．90%三、简答题9、在探究动滑轮的活动中，某同学所做实验如图，实验操作完全正确，然而他发现F明显大于G/2.你如何改进实验，使F更接近于G/2？请提出两条合理措施：(1)_____________________________.(2)_____________________________.四、实验,探究题10、小明对“斜面的机械效率与什么因素有关？”这一课题，提出了如下一些值得探究的猜想：①斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关；②斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关；③斜面的机械效率与斜面的长度有关；④斜面的机械效率与物体的重力有关。

初三机械效率练习题机械效率是指机械在运行过程中能够将输入的能量转化为有效的输出能量的比例，是衡量机械运行效果好坏的重要指标之一。

初三学生学习物理时，需要掌握机械效率的计算方法和应用。

本文将为大家提供一些机械效率练习题，帮助学生进行复习和巩固知识。

练习题一：简单机械系统的机械效率计算某机械系统由一个电动机驱动一个滑轮组，滑轮组上有一个千斤顶来提起重物。

已知电动机输入功率为500W，千斤顶提升100kg的重物时高度增加了2m。

求整个机械系统的机械效率。

解析：根据机械效率的定义，机械效率=输出功率/输入功率。

在本题中，输出功率为千斤顶所做的功，即权重乘以高度，即输出功率=100kg * 9.8m/s^2 * 2m = 1960W。

代入公式可得机械效率=1960W / 500W = 3.92。

练习题二：杠杆系统的机械效率计算某杠杆系统由一个长臂和一个短臂组成，长臂的长度为2m，短臂的长度为0.5m。

已知杠杆平衡时长臂上的力为20N，短臂上的力为50N。

求整个杠杆系统的机械效率。

解析：在杠杆平衡状态下，两个力的乘积等于另外两个力的乘积，即20N * 2m = 50N * 0.5m，可求得杠杆平衡时长臂和短臂的力之比为1:5。

机械效率=输出力/输入力，输出力即长臂上的力，输入力即短臂上的力。

代入公式可得机械效率=20N / 50N = 0.4。

练习题三：简化滑轮组的机械效率计算某滑轮组由两个滑轮组成，第一个滑轮的直径为10cm，第二个滑轮的直径为20cm。

已知第一个滑轮上施加的力为40N，求第二个滑轮上的力，并计算整个滑轮组的机械效率。

解析：在滑轮组中，滑轮上力的乘积等于施加力的乘积，即40N = 第二个滑轮上的力 * (20cm/10cm)。

解方程可得第二个滑轮上的力为80N。

机械效率=输出功/输入功，输出功即第二个滑轮上的力乘以滑轮的速度，其中滑轮的速度与直径成反比。

根据滑轮的速度比，可知第二个滑轮的速度为第一个滑轮速度的1/2，代入公式可得机械效率=80N * 1/2 / 40N = 1。