物理中考复习机械效率试题
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2024年中考物理专题训练——机械效率的综合计算1.如图有一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,某同学站在地面用300N的力拉绳,使重为500N的物体在10s内匀速升高1.2m,若不计摩擦和绳重。
求:(1)动滑轮总重是多少?(2)拉力F做功的功率是多少?(3)该过程滑轮组的机械效率是多少?2.工人用如图所示的滑轮组提升重物.物体在15s内被匀速提升了2m,所用拉力F为300N,在提升重物的过程中,有用功是900J。
求:(1)该物体的重力;(2)工人做功的功率;(3)该滑轮组的机械效率。
3.工人利用如图所示的两个滑轮组成滑轮组,向下拉动绳子来提升货物。
已知货物重800N。
不计绳重及摩擦。
(1)在图中画出绳子的绕法;(2)若忽略动滑轮重,工人所用拉力多大?(3)若不可忽略动滑轮重,工人实际所用拉力为500N,动滑轮有多重?4.质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼,滑轮组的机械效率随货物重力变化的图象如图乙,机械中摩擦力及绳重忽略不计,(g=10N/kg)。
问:(1)若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m,作用在钢绳上的拉力为400N,拉力的功率是多大;(2)动滑轮受到的重力;(3)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时,若要工人不被拉离地面,此滑轮组机械效率最大值是多少?5.如图所示,用一个滑轮组匀速提升重0.9N的物体,在物体匀速上升5cm的过程中,弹簧测力计的示数为0.4N。
(不计摩擦及绳重)求:(1)在此过程中拉力做的功;(2)该滑轮组的机械效率;(3)动滑轮受到的重力。
6.如图所示是由一只定滑轮和一只动滑轮组成的滑轮组,其中动滑轮重G动=15N,现使用该滑轮组用最省力的方法将某一重G物=180N的物体,竖直向上匀速提升h=4m的高度。
(1)在图中用笔画线代替绳子画出绳子绕法。
(2)提升物体时,克服物体重力做功W物为多大?(3)若该过程中克服“绳重和摩擦因素”所做的功为120J,则绳子自由端所用拉力F为多大?7.如图甲所示是小型建筑工地上使用的“罐笼式”提升机,用它能将放在罐笼A中的建筑材料提升到高处。
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1.如图所示,一工人利用如图所示的滑轮组在10s 内将质量为40kg 的物体匀速提升3m ,此过程中工人对地面的压强为6000Pa 。
已知工人与地面的接触面积为500cm 2,工人的质量和动滑轮质量之和为80kg ,不计绳重和摩擦。
则下列说法错误的是( )A .工人用提升400N 重物的过程中,动滑轮做的有用功为1200JB .工人用提升400N 重物的过程中,绳子自由端移动的速度为0.6m/sC .用该滑轮组提升重为600N 的物体,机械效率为80%D .工人的质量为60kg 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A .动滑轮做的有用功40kg 10N/kg 3m=1200J ===W G h m gh ⨯⨯物物动有故A 正确,不符合题意;B .由图知,绳子段数n =2,物体匀速提升3m ,绳子自由端移动距离s =6m ,绳子自由端移动的速度为6m 0.6m/s 10ss v t === 故B 正确,不符合题意;CD .工人对地面的压强为6000Pa ,工人与地面的接触面积为500cm 2=0.05m 2,所以工人对地面的压力26000P N a 0=.30005m F pS ==⨯设动滑轮质量为m 动,则人的质量m 人=80kg -m 动因为n =2,所以()()11-=-+=-g+22F G F G G G m g m m g =人拉人物动人物动 代入数据,得出m 动=20kg ,m 人=60kg ,故D 正确,不符合题意。
用该滑轮组提升重为600N 的物体,机械效率为()=100%=1200%=100%=75%6+6+0000+00W G hG W G hNG GN NG η=⨯⨯⨯有物物总物动物动故C 错误,符合题意。
故选C 。
2.如图所示,用一动滑轮拉一物体A 以0.5m/s 的速度在水平面上作匀速直线运动,物体A 重为20N ,受到的摩擦阻力是物重的0.2倍,水平拉力为2.5N ,则在2s 内拉力做的功是________J ,滑轮的机械效率是________(不计滑轮重力).【答案】5 80% 【解析】 【分析】 【详解】物体2s 移动的距离:s=vt=0.5m/s×2s=1m , ∵使用的是动滑轮,∴拉力移动的距离:s′=2s=2×1m=2m , 拉力做功:W=Fs′=2.5N×2m=5J ; ∵物体受到的摩擦阻力是物重的0.2倍, ∴f=0.2G=0.2×20N=4N , 滑轮的机械效率: η====80%.故答案为5,80%.3.如图所示,用F =50N 的力通过滑轮组水平拉重为80N 的物体使其向左匀速运动0.4m ,在这个过程中拉力F 做功为_____J ,已知物体受到水平地面的摩擦力为60N ,该滑轮组的机械效率为_____(忽略绳子和动滑轮的重力)【答案】40 60% 【解析】 【分析】首先判断滑轮组有几段绳子受力,计算出拉力移动的距离,利用拉力做的总功;滑轮组所做的有用功为克服物体A 受到摩擦力所做的功,根据求出其大小,再根据效率公式求出滑轮组的机械效率。
专题21 机械效率一.选择题(共8小题)1.(•福建)如图,用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度.与提升B相比,提升A的过程滑轮组的机械效率较大.若不计绳重与摩擦的影响,则提升A的过程()A.额外功较小B.额外功较大C.总功较小 D.总功较大【分析】不计绳重及摩擦,利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度,做额外功相同;而总功等于有用功与额外功之和;机械效率是有用功与总功的比值.由此分析解答.【解答】解:AB、由题知,提起两物体所用的滑轮组相同,将物体提升相同的高度,不计绳重和摩擦,克服动滑轮重力所做的功是额外功,由W额=G动h知,提升A和B所做额外功相同,故A、B错误;CD、不计绳重与摩擦的影响,滑轮组的机械效率:η==,额外功相同,提升A物体时滑轮组的机械效率较大,所以提升A物体所做的有用功较大,其总功较大,故C错误、D正确.故选:D.2.(•自贡)如图所示,用滑轮组提升重物时,重400N的物体在10s内匀速上升了1m.已知拉绳子的力F为250N,则提升重物的过粒中()A.做的总功是400J B.拉力F的功率是25WC.绳子自由端被拉下1m D.滑轮组的机械效率是80%【分析】(1)(3)已知拉力大小,由图可知使用滑轮组承担物重的绳子股数n=2,则s=2h,求出拉力端移动距离,利用W=Fs可求总功;(2)知道做功时间,利用P=求出拉力F的功率;(4)已知物重和物体被提升高度,根据公式W=Gh可计算出有用功;利用效率公式η=求滑轮组的机械效率.【解答】解:AC、由图知,n=2,则绳子自由端移动的距离:s=2h=2×1m=2m,故C错误;拉力做的总功:W总=Fs=250N×2m=500J,故A错误;B、拉力F的功率:P===50W,故B错误;D、有用功:W有用=Gh=400N×1m=400J,滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=80%,故D正确.故选:D.3.(•东营)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【分析】(1)机械效率反映了机械的性能优劣,是有用功与总功的比值,与做功快慢没有关系;使用任何机械不可避免地做额外功,所以机械效率一定小于100%;(2)功率是描述物体做功快慢的物理量,它等于单位时间内所做的功,功率大则做功快.【解答】解: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.4.(•攀枝花)某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮等重),在相同时间内把重物G 提升相同高度,F1和F2大小相等,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是()A.力F1和F2做功的功率相同B.力F1和F2做的总功相同C.乙滑轮组更省力,两个滑轮组机械效率一样大D.甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高【分析】①使用滑轮组时,手拉绳子自由端做的功是总功;总功与所用时间之比是拉力做功的功率;②根据已知条件判断省力情况;利用公式η====比较滑轮组机械效率.【解答】解:由图知,甲滑轮组中承担物重的绳子段数n=3,乙滑轮组中承担物重的绳子段数n=4.AB、若重物上升高度为h,则两滑轮组中绳端移动的距离分别为:s甲=3h,s乙=4h;甲滑轮组中拉力做的总功为W甲总=F1•3h,乙滑轮组中拉力做的总功为W乙总=F2•4h,已知F1=F2,所以W甲总<W乙总,故B错误;已知时间相同,由公式P=知,P甲总<P乙总.故A错误;CD、已知F1=F2,所以省力情况相同,故C错误;甲、乙两滑轮组提升的物重G相同,设一个动滑轮的重为G动,不计绳重及摩擦,则甲滑轮组的机械效率为:η甲====,乙滑轮组中有2个动滑轮,同理可得,乙滑轮组的机械效率为:η乙=,所以η甲>η乙,故C错误,D正确.故选:D.5.(•宜昌)下列有关起重机提升货物时机械效率的说法,正确的是()A.有用功越多,机械效率越高B.同一起重机提起的货物越重,机械效率越高C.额外功越少,机械效率越高D.同一起重机提起同一货物越快,机械效率越高【分析】(1)机械效率是有用功与总功的比值.(2)增加物重,其他条件不变,有用功增多,有用功在总功中所占的比例增大,机械效率升高;(3)机械效率高的机械,说明所做有用功占总功的比值大,额外功所占总功的比值小,不是做的额外功越少, (4)机械做功的快慢指功率,机械效率大小与功率大小没有关系.【解答】解:A、机械效率是有用功与总功的比值,由于总功的多少不确定,所以无法判断有用功与总功比值的大小,即机械做的有用功越多,其机械效率不一定高,故A错误;B、起重机提起的货物越重,所做的额外功基本不变,有用功在总功中所占的比重越大,所以它的机械效率越大,故B正确;C、机械效率越高,说明所做有用功占总功的比值大,额外功所占总功的比值小,不是做的额外功越少,故C错误;D、使用滑轮组做功越快,说明功率越大,但机械效率与功率没有关系,故D错误.故选:B.6.(•广安)如图所示,斜面长3m,高0.6m,建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端,拉力是150N(忽略绳子的重力).则下列说法正确的是()A.斜面上的摩擦力是50N B.拉力的功率是50WC.拉力所做的功是300J D.斜面的机械效率是80%【分析】(1)利用W=Fs计算该过程拉力F做的功;利用W有=Gh求出有用功,利用W额=W总﹣W有求出额外功,然后利用W额=fs计算货物箱在斜面上受的摩擦力大小;(2)利用P=求拉力做功功率;(3)斜面的机械效率等于有用功与总功之比.【解答】解:(1)拉力F做的功:W总=Fs=150N×3m=450J;有用功:W有用=Gh=500N×0.6m=300J,额外功:W额=W总﹣W有用=450J﹣300J=150J,由W额=fs可得,物体在斜面上受到的摩擦力:f===50N,故A正确、C错;(2)拉力的功率:P===75W,故B错;(3)斜面的机械效率:η==×100%≈66.7%,故D错.故选:A.7.(•深圳)如图为“测滑轮组机械效率”的实验.在弹簧测力计拉力作用下,重6N的物体2s内匀速上升0.1m,弹簧测力计示数如图示(不计绳重与摩擦).下列说法错误的是()A.弹簧测力计的拉力是2.4NB.物体上升的速度为0.05m/sC.弹簧测力计拉力的功率为0.12WD.滑轮组的机械效率约83.3%【分析】(1)先确定弹簧测力计的分度值,再根据指针位置读数;(2)利用速度公式求物体上升速度;(3)由图知,n=3,重物上升h,则拉力端移动的距离s=3h,利用W总=Fs求出拉力做的功;利用P=求拉力做功功率;(4)知道物体重,利用W=Gh求出有用功,滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比.【解答】解:A、由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,弹簧测力计的示数为2.4N,故A正确;B、物体上升速度v===0.05m/s,故B正确;C、由图知,n=3,拉力端移动距离s=3h=3×0.1m=0.3m,拉力做功W总=Fs=2.4N×0.3m=0.72J,拉力做功的功率:P===0.36W,故C错误;D、有用功W有=Gh=6N×0.1m=0.6J;滑轮组的机械效率:η==×100%≈83.3%,故D正确.故选:C.8.(2017•黑龙江)分别使用定滑轮、动滑轮、两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组,匀速提升同一物体到同一高度处,其机械效率分别为η定、η动、η组(不计绳重和摩擦,设每个滑轮质量相等),则下列选项中正确的是()A.η组<η动<η定B.η动<η定<η组C.η定<η动<η组D.η定<η组<η动【分析】克服物体的重力所做的功是有用功,由题知匀速提升同一物体到同一高度处,可知做的有用功相同;不计绳子质量和摩擦,额外功W额=G轮h,知道使用定滑轮、动滑轮、滑轮组的动滑轮的个数为0、1、2,可以得出做的额外功的大小关系,由于W总=W有用+W额,可以得出所做的总功的大小关系,再利用效率公式比较三种情况下机械效率的高低.【解答】解:匀速提升同一物体到同一高度处,由W有用=Gh可知,三种情况下做的有用功相同,大小都为W有用;不计绳子质量和摩擦,所做的额外功:W额=G动h,使用定滑轮、动滑轮、滑轮组时,动滑轮的个数分别为0、1、2,使用定滑轮、动滑轮、滑轮组时,做的额外功:W额定<W额动<W额组,由W总=W有用+W额可知三种情况下做的总功:W定<W动<W组,由η=可知,使用定滑轮、动滑轮、滑轮组的机械效率:η组<η动<η定.故选:A.二.多选题(共3小题)9.(•聊城)工人师傅搬运货物时,在地面和卡车的车厢间倾斜放置一长木板搭成斜面,将地面上的货物沿斜面匀速拉上车厢用时15s.已知车厢高 1.5m,木板长3m,货物质量为60kg,沿斜面所用的拉力为400N,g=10N/kg,则下列说法正确的是()A.工人做的总功为900J B.工人做的额外功为300JC.工人做功的功率为60W D.此斜面的机械效率为75%【分析】根据功的计算公式W=Fs可求出拉力做的功,即总功;再根据P=可求功率;再根据W=Gh求出有用功;然后根据机械效率的计算公式可求出斜面的效率.【解答】解:A、工人做的总功为:W总=Fs=400N×3m=1200J;故A错误;B、做的有用功为:W有=Gh=mgh=60kg×10N/kg×1.5m=900J;所做额外功为:W额=W总﹣W有=1200J﹣900J=300J;故B正确;C、工人做功的功率为:P===80W;故C错误;D、斜面的机械效率为:η==×100%=75%;故D正确;故选:BD.10.(•滨州)如图所示,重400N的物体在30N的水平拉力F的作用下,以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s,滑轮组的机械效率为80%,则在此过程中,下列说法正确的是()A.绳子自由端移动的距离为3mB.有用功为400JC.拉力F的功率为9WD.物体与地面间的滑动摩擦力为72N【分析】(1)知道物体移动速度和时间,利用s=vt求物体移动距离,由题知,n=3,拉力端移动的距离等于物体移动距离的3倍;(2)利用W=Fs求拉力做的总功,利用机械效率公式计算有用功;(3)利用功率公式求拉力做功功率;(4)知道机械效率和拉力大小,利用η=求摩擦力f.【解答】解:A、由图知,n=3,则绳子自由端移动的距离:s绳=3s物=3v物t=3×0.1m/s×10s=3m,故A正确;B、拉力做功为:W总=Fs绳=30N×3m=90J,有用功:W有=ηW总=80%×90J=72J,故B错误;C、拉力做功的功率:P===9W,故C正确;D、有用功W有=fs物,拉力做的总功W总=Fs绳,由η====得,物体与地面间的滑动摩擦力:f=η×3F=80%×3×30N=72N,故D正确.故选:ACD.11.(•通辽)如图,用滑轮组提升重物时,重400N的重物在10s内匀速上升了1m.已知拉绳子的力F为250N,不计绳重和摩擦,则提升重物的过程中()A.绳子自由端下降速度为0.3m/sB.动滑轮的重力为100NC.拉力F的功率是40WD.滑轮组的机械效率是80%【分析】(1)由图知,n=2,绳子自由端移动的距离s=2h,利用速度公式求其速度;(2)不计绳重和摩擦,利用F=(G+G轮)求出动滑轮的重力;(3)利用W=Fs求总功,再利用P=求拉力做功功率;(4)利用W=Gh求有用功,滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比.【解答】解:A、由图可知,n=2,绳子自由端移动的距离s=2h=2×1m=2m,绳子自由端移动的速度v===0.2m/s,故A错;B、不计绳重和摩擦,拉力F=(G+G轮),则动滑轮重力:G轮=2F﹣G=2×250N﹣400N=100N;故B正确;C、拉力做的总功:W总=Fs=250N×2m=500J,拉力的功率:P===50W,故C错误;D、有用功:W有用=Gh=400N×1m=400J,滑轮组的机械效率:η==×100%=80%,故D正确.故选:BD.三.填空题(共10小题)12.(•临沂)小明用如图所示的动滑轮提起140N的水桶,动滑轮重20N(不计绳重和摩擦),小明拉绳子的动力为80 N;如果向水桶内再加入40N的水,提起时动滑轮的机械效率变大(选填“变大”、“变小”或“不变”).【分析】不计绳重和摩擦,人拉绳子自由端的拉力F=(G+G动);用同一个滑轮组提升物体时,物重越大,效率越高.【解答】解:由图可知,该滑轮为动滑轮,有两段绳子拉着动滑轮,不计绳重和摩擦,则拉绳子的动力:F=(G+G动)=(140N+20N)=80N;使用同一滑轮组,在提升高度相同时,所做的额外功不变,增加水的重力,增大了有用功,所以有用功在总功中所占的比例变大,机械效率会变大.故答案为:80;变大.13.(•菏泽)使用同一个滑轮组提升物体,提升的物体质量越大,滑轮组的机械效率越高(填“越高”、“越低”或“不变”)【分析】提升的物体质量越大(即提升物体的重力越大),在提升高度相同时,所做有用功越大;用同一个滑轮组提升物体,克服绳重、摩擦和动滑轮重力所做的额外功变化不大;根据有用功在总功中所占的比例可判断机械效率的变化情况.【解答】解:使用同一个滑轮组提升物体,提升的物体质量越大(即提升物体的重力越大),在提升高度相同时,所做有用功越大,而所做的额外功变化不大,则有用功在总功中所占的比例越大,即滑轮组的机械效率越高.故答案为:越高.14.(•岳阳)用不计绳重和摩擦的滑轮组把重为720N的货物匀速提高10m,所做的总功为12000J,此时滑轮组的机械效率为60% ;用该滑轮组提升更重的物体,机械效率会变大(选填“变小”、“不变”或“变大”).【分析】知道物体重和提升的高度,利用W=Gh求有用功,又知道总功,利用效率公式求滑轮组的机械效率;用同一个滑轮组提升物体时,物重越大,效率越高.【解答】解:有用功:W有用=Gh=720N×10m=7200J;已知所做的总功:W总=12000J;则滑轮组的机械效率为:η==×100%=60%;用该滑轮组提升更重的物体,在提升高度相同时,由于物重增大,则有用功增大,而额外功几乎不变,所以有用功在总功中所占的比例变大,机械效率会变大.故答案为:60%;变大.15.(•云南)如图所示,用滑轮组把质量为80kg的物体匀速提升3m,若拉力F=500N,则滑轮组的机械效率为80% ,若不计绳重和摩擦,则动滑轮受到的重力为200 N.【分析】(1)知道物体质量,利用G=mg求其重力,再利用W=Gh求拉力做的有用功;由图知,n=2,拉力端移动距离s=2h,利用W=Fs求总功,滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比.(2)不计绳重和摩擦,拉力F=(G+G动),据此求动滑轮重力.【解答】解:(1)物体的重力:G=mg=80kg×10N/kg=800N,做的有用功:W有用=Gh=800N×3m=2400J,由图知,n=2,拉力端移动距离s=2h=2×3m=6m,拉力做的总功:W总=Fs=500N×6m=3000J,滑轮组的机械效率:η==×100%=80%;(2)不计绳重和摩擦,拉力F=(G+G动),则动滑轮重力:G动=2F﹣G=2×500N﹣800N=200N.故答案为:80%;200.16.(•枣庄)如图所示,用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,分别用F A、F B匀速提升重力为G A、G B的A、B(选填“>”、“<”或“=”)两物体,不计绳重和摩擦.若G A>G B,则η甲>η乙;若F A=F B,则G A<G B.【分析】(1)不计绳重和摩擦,克服物体重力做的功为有用功,克服物体重力和动滑轮重力做的功为总功,根据η=×100%=×100%=×100%结合G A>G B比较两滑轮组的机械效率关系;(2)由图可知滑轮组绳子的有效股数,根据F=(G+G动)结合F A=F B得出提升物体的重力关系.【解答】解:(1)不计绳重和摩擦,克服物体重力做的功为有用功,克服物体重力和动滑轮重力做的功为总功,则滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=×100%=×100%,因物体的重力G越大,1+越小,越大,且动滑轮的重力相等,所以,G A>G B时,η甲>η乙;(2)由图可知,n甲=2,n乙=3,由F=(G+G动)可得,提升物体的重力:G=nF﹣G动,则F A=F B时,提升物体的重力关系为G A<G B.故答案为:>;<.17.(•广州)小明用图中的动滑轮匀速拉动水平地面上的物体A,测出A移动的距离s、水平拉力F和A的重力G.(1)以上条件能否求出此时滑轮的机械效率η?不能,如果能,写出η的表达式;如果条件不足,写出还需补充的物理量的测量步骤和符号,并写出η的表达式η=×100% (η用题目已知及补充的物理量符号表示)(2)若A在10s内运动了4m,A的速度为0.4m/s .【分析】(1)根据η==可求出滑轮的机械效率,据此分析需要补充的物理量;(2)根据速度公式v=求出A的速度.【解答】解:(1)根据η==可知,要求出滑轮的机械效率,补充的物理量为:摩擦力f;测量摩擦力时应水平匀速拉动木块,使木块做匀速直线运动,木块处于平衡状态,由二力平衡条件可知,滑动摩擦力等于拉力;作用在动滑轮上有两段绳子,所以拉力F通过的距离为物体A移动距离的2倍,滑轮的机械效率为:η====×100%;(2)物体A的速度为:v===0.4m/s.故答案为:(1)不能;η=×100%;(2)0.4m/s.18.(•眉山)如图所示,一同学在用滑轮组匀速提升不同重物时,记录下了绳子自由端拉力F与对应所提升的物体的重力G,如下表:G/N 1 2 3 4 5 6F/N 0.8 1.3 1.8 2.3 2.8 3.3根据上表数据分析可知,绳子自由端拉力F与物体重力G的关系式为F= 0.5G+0.3N ;当物体重力G=10N 时,此滑轮组的机械效率η=94.3% .【分析】由表格数据,重力G每增大1N,绳子自由端的拉力F增大0.5N,所以F与G成一次函数关系,由此解答;根据物体的重力求出拉力的大小,然后根据机械效率公式求出机械效率.【解答】解:由表格数据可知,重力G每增大1N,绳子自由端的拉力F增大0.5N,所以F与G成一次函数关系,设F与G关系的表达式为F=kG+b,由表格第一组数据,当G=1N,F=0.8N,则:0.8N=k×1N+b﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①由表格第二组数据,当G=2N,F=1.3N,则:1.3N=k×2N+b﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②②﹣①可得k=0.5,将k=0.5代入①解得b=0.3N,所以拉力F与物体所受重力G的关系式:F=0.5G+0.3N;当物体重力G=10N时,此时的拉力:F=0.5×10N+0.3N=5.3N;由图可知,有两段绳子拉着动滑轮;滑轮组的机械效率为:η=====≈94.3%.故答案为:0.5G+0.3N;94.3%.19.(•安徽)如图所示,当工人师傅用400N的拉力向下拉绳时,可使重680N的重物匀速上升,此过程中滑轮组的机械效率为85% .【分析】已知拉力、物重,利用η=可计算滑轮组机械效率.【解答】解:由图可知,滑轮组承担物重的绳子段数:n=2,由η====得,滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=85%.故答案为:85%.20.(•安顺)工人借助如图所示的装置,在20s时间内将700N重的货物匀速提升了4m,已知他对绳子的拉力为500N.该过程中,工人所用装置的机械效率为70% ,工人对绳子拉力的功率为200 W.【分析】(1)根据图中滑轮组中线的绕法,有两段绳子承担总重,绳子自由端移动距离s=2h,利用滑轮组机械效率的公式η==计算出滑轮组的机械效率;(2)已知绳子自由端被拉下的距离,根据公式W=Fs可求出拉力所做的功;根据P=计算出拉力的功率. 【解答】解:(1)由图可知n=2,则绳子自由端移动的距离s=2h=2×4m=8m,工人所用装置的机械效率:η=×100%=×100%=×100%=70%.(2)拉力做的功:W=Fs=500N×8m=4000J,拉力的功率:P===200W.故答案为:70%,200.21.(•德阳)如图所示,沿斜面把质量为12kg的一个物体匀速拉到最高处,沿斜面向上的拉力是F=100N,斜面长2m、高1m,则其机械效率是60 %,物体所受摩擦力是40 N.(取g=10N/kg)【分析】①知道拉力大小,利用W=Fs求出总功,利用W=Gh求出有用功,利用效率公式求出斜面的机械效率.②克服摩擦力做的功即为额外功,根据W=fs求出摩擦力的大小.【解答】解:(1)有用功:W有=Gh=mgh=12kg×10N/kg×1m=120J;拉力做的总功:W总=Fs=100N×2m=200J;斜面的机械效率:η==×100%=60%;(2)额外功:W额=W总﹣W有=200J﹣120J=80J,由W额=fs可得,物体所受的摩擦力:f===40N.故答案为:60;40.四.实验探究题(共7小题)22.(•兰州)如图所示为测定动滑轮机械效率的示意图.用弹簧测力计拉动绳子自由端,将质量为200g的钩码从A位置匀速提升至B位置,同时弹簧测力计从图中的A′位置匀速竖直上升至B′位置,在此过程中,弹簧测力计对绳的拉力为F,弹簧测力计的示数如图乙所示,请根据所做实验进行分析(g=10N/kg);(1)弹簧测力计的示数为 1.2 N:拉力F所做的功为0.048 J.(2)动滑轮的机械效率约为83.3% .(结果保留一位小数)【分析】(1)由乙图根据测力计分度值读数;由甲图知,绳子自由端移动的距离,根据W总=Fs求拉力F所做的功;(2)由图甲知,物体A上升的高度,根据G=mg求物体的重力;根据W有=Gh求做的有用功;根据η=×100%求动滑轮的机械效率.【解答】解:(1)由乙图知,测力计分度值为0.2N,示数为1.2N,由甲图知,绳子自由端移动的距离为:s=8.50cm﹣4.50cm=4.00cm,拉力F所做的功为:W总=Fs=1.2N×0.04m=0.048J;(2)由图甲知,物体A上升的高度h=2.00cm,物体的重力:G=mg=0.2kg×10N/kg=2N,做的有用功:W有=Gh=2N×0.02m=0.04J,动滑轮的机械效率约为:η==×100%≈83.3%.故答案为:(1)1.2;0.048;(2)83.3%.23.(•绵阳)某小组同学测量滑轮组的机械效率.实验步骤有:(i)按照如图所示安装滑轮组,测钩码重力G并记钩码和绳端的位置(ii)用弹簧测力计缓慢拉动绳端,使钩码上升,读出拉力F的值,并测出钩码上升的高度h和绳端移动的距离s;(iii)记录实验数据填入表格中(表格略);(iv)多次改变钩码的数量,重复上述实验;(v)用动滑轮质量不同的两个滑轮组吊相同的钩码,分别测机械效率;(vi)分析测量结果,讨论影响机械效率的因素回答以下问题:(1)除了如图所示器材和弹簧测力计外,还需要的器材是刻度尺.(2)滑轮组机械效率的计算公式是η=(用直接测得的物理量符号表示).(3)关于影响滑轮组机械效率的因素,该小组同学讨论后得到以下认识,你认为正确的有ADE (填序号,可能不止一项正确).A.在相同情况下,摩擦越大,机械效率越小B.在相同情况下,摩擦越大,机械效率越大C.忽略摩擦,定滑轮质量相同,则机械效率相同D.忽略摩擦,动滑轮质量相同,则机械效率相同E.忽略摩擦,动滑轮质量相同,所吊重物质量越大,则机械效率越大F.忽略摩擦,动滑轮质量相同,所吊重物质量越大,则机械效率越小【分析】(1)(2)滑轮组是用绳子把定滑轮和动滑轮组装而成的机械装置,根据滑轮组的机械效率公式η====分析探究所需要测量的工具以及测量的量、表达式;(3)滑轮组机械效率与物体重力、动滑轮的重力,以及摩擦力的大小有关,在有用功不变的情况下,所做的额外功越多,滑轮组的机械效率越低.【解答】解:(1)由图可知,除了滑轮,弹簧测力计外,还需要测量高度的刻度尺;(2)由滑轮组的图上可知,n=3滑轮组做的有用功为W有=Gh,总功为W总=Fs,机械效率的表达式为η==;(3)AB、在相同情况下,摩擦越大,所做的额外公功越多,机械效率越小,故A正确,B错误;CD、忽略摩擦,滑轮组的机械效率,与定滑轮的质量无关,动滑轮质量相同,重力相同,额外功相同,则机械效率相同,故C错误、D正确;EF、忽略摩擦,动滑轮质量相同,所吊重物质量越大,所做的有用功越多,则机械效率越大.故E正确、F错误. 故选ADE.故答案为:(1)刻度尺;(2);(3)ADE.24.(•德州)测量滑轮组的机械效率:步骤如图所示为测量某滑轮组机械效率的实验装置.①实验时沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计.②分析表中数据可知:实验2是用图乙做的实验.③实验序号3中的机械效率η=80% .装置图表格实验序号钩码重量G/N钩码上升高度h/m绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η1 4 0.1 1.8 0.3 74%2 8 0.1 3.1 0.3 86%3 8 0.1 2.5 0.4结论通过比较1、2 (填实验序号)两次实验数据得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高.通过比较2、3两次实验数据可得出结论:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低问题讨论实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,有同学认为应静止时读数.你认为他的想法不正确(选填“正确”或“不正确”),因为他没有考虑到摩擦力对滑轮组机械效率的影响.【分析】(1)②根据绳子自由端移动的距离s与提升物体的高度h的关系,s=nh,求出实验1中绳子的有效段数分析;求出实验2中绳子的有效段数分析;③根据η==×100%求第3次实验的机械效率:(2)根据控制变量法,要探究滑轮组的机械效率与物重的关系,需要控制绳子的段数相同,改变物体的重力,找出合适的次数;比较实验2和3的相同条件和不同条件得出结论;(3)在测力计静止时,不会克服轮与轴、绳与轮之间的摩擦考虑.【解答】解:(1)②根据绳子自由端移动的距离s与提升物体的高度h的关系,s=nh,故实验1中绳子的有效段数:n===3;实验2中绳子的有效段数:n===3;由表格数据知:第1次实验物体的重力为4N,第2次物体的重力为8N,故第1次是用甲图做的实验,第2次是用乙图做的:③第3次实验的机械效率:η3===×100%=80%;(2)根据控制变量法,要探究滑轮组的机械效率与物重的关系,需要控制绳子的段数相同,改变物体的重力,表格中1、2两次实验符合要求,可以得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高. 比较实验2和3可得出结论:使用不同的滑轮组,提升相同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率越低;(3)在弹簧测力计静止时读出了数据,由于不会克服绳与轮之间的摩擦,所以测得的拉力偏小,她的想法是。
2020年中考物理复习专题测试《机械效率》一、单选题1.下列关于机械效率的说法正确的是()A. 越省力的机械,机械效率越高B. 做功越少的机械,机械效率越低C. 做功越慢的机械,机械效率越低D. 总功相同,有用功越大的机械,机械效率越高2.利用相应规格型号的胶质滑轮,如图所示的甲、乙两种方式,把质量相等的重物G提升了相同的高度,所用的拉力分别为F甲、F乙,机械效率分别是η甲、η乙(忽略绳重与摩擦,且动滑轮G动小于物重G),下列关系式正确的是()A. F甲<F乙η甲<η乙B. F甲>F乙η甲=η乙C. F甲>F乙η甲>η乙D. F甲=F乙η甲=η乙3.如图所示,把同一物体沿粗糙程度相同的斜面BA和CA分别拉到顶端A,关于斜面的机械效率为ηB、ηC的大小关系是( )A. ηB>ηCB. ηB=ηCC. ηB<ηCD. 无法确定4.现要利用斜面将木箱拉上汽车,下列做法中可以提高斜面机械效率的是()A. 以较快的速度拉木箱B. 以较慢的速度拉木箱C. 减小斜面的倾斜程度D. 增大斜面的倾斜程度5.关于功、功率、机械效率的说法正确的是()A. 物体受到的力越大,力所做的功越多B. 做功多的机械,功率一定大C. 效率高的机械,做的有用功一定多D. 功率大的机械,做功越快6.如图所示。
利用动滑轮提升一个重为G的物块。
不计绳重和摩擦,其机械效率为60%,要使此滑轮的机械效率达到75%,则需要提升重力为G的个数为()A. 2个B. 3个C. 4个D. 5个7.如图所示,斜面长20m、高10m,固定在水平地面上。
一位同学用平行于斜面向上40N的拉力,在20s内把重60N的物体沿斜面向上匀速拉动了10m。
在此过程中()A. 斜面的机械效率是66.7%B. 斜面的机械效率是75%C. 该同学对物体做功的功率是10WD. 该同学对物体做功的功率是30W8.下列关于简单机械和能的说法中正确的是()A. 镊子和定滑轮都是等臂杠杆B. 使用滑轮组的优点是既可以省力又可以省距离C. 洒水车在水平路面上匀速洒水的过程中,水和车的整体动能和机械能都在减小D. 同一滑轮组匀速提升不同的重物,机械效率是相同的9.如图所示的滑轮组中,动滑轮重1N,小强用6N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重10N的物体,物体沿竖直方向上升0.4m。
中考物理高频考点《机械效率的综合计算》专项测试卷-带答案1.重量为200N、底面积100cm2的物体静止在水平地面上。
用如图所示的滑轮组将物体匀速竖直提升5m,已知动滑轮重50N,不计绳重和摩擦。
求:(1)物体挂上动滑轮的挂钩前,静止在水平地面上时对地面的压强;(2)拉力F所做的功;(3)滑轮组的机械效率。
2.节能减排,绿色出行,新能源汽车已成为汽车发展的方向。
小明家新购置了一台某型号电动汽车,该电动汽车正常状态下100km的能耗仅相当于耗油4kg。
周末,小明一家三口乘坐该电动汽车以100km/h的速度行驶200km到达某景区(此过程可视为匀速直线运动),汽车所受的阻力为汽车总重的0.1倍,人和车总质量为1500kg。
(q汽油=4.6×107J/kg,g取10N/kg)求:(1)此过程中,汽车运行的时间。
(2)此过程中,电动汽车牵引力所做的功。
(3)电动汽车电能转化为机械能的效率为多少?(结果精确到0.1%)3.生活中,利用斜面将重物推上车厢比直接将重物搬上车厢要轻松许多。
如图所示,小聪为了节省体力,他用大小为400N的推力F将质量m=50kg的物体沿着高h=1.2m,长s=3m的斜面匀速推上车厢。
这一过程用时10s,推力方向与斜面方向平行。
求:(1)斜面的机械效率;(2)在匀速推动物体至车厢的过程中,小聪克服物体与斜面之间的摩擦力做功的功率。
4.小明用如图甲所示的滑轮组提升物体,物体的重力为500N,所用动滑轮的重力为40N,不计绳重和摩擦,绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图乙中a所示,物体上升的高度随时间变化的关系如图乙中b所示。
(1)求0-30s内物体上升的速度;(2)求0-20s内拉力做功的功率;(3)求滑轮组提升物体的机械效率。
5.如图所示,用平行于斜面F=80N的拉力,将重力为100N的物体沿斜面向上移动了5m,升高了3m。
求:(1)拉力所做的功;(2)该斜面的机械效率;(3)物体受到的摩擦力。
2024年中考物理压轴题训练——机械效率的综合计算1.如图所示,重为600N的工人利用滑轮组将建筑材料运送到平台上,工人用400N的力竖直向上匀速拉绳子,使建筑材料以0.1m/s的速度匀速向上运动了40s,已知滑轮组的机械效率为75%,g取10N/kg,绳重、滑轮与轴的摩擦均忽略不计。
问:(1)若工人双脚与平台的总接触面积为0.04m2,则在提升建筑材料的过程中,工人对平台的压强是多少?(2)工人对绳做的功为多少?(3)建筑材料的质量为多少?2.如图所示,斜面长s=10m,高h=4m。
用沿斜面方向的推力F将重100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B。
运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功,求:(1)运动过程中克服物体的重力做的功;(2)斜面的机械效率;(3)推力F的大小。
3.如图所示,用滑轮组提升重为120N的物体时,物体在10s内匀速竖直上升2m,所用拉力F为50N。
求:(1)滑轮组提升物体做的有用功;(2)拉力做功的功率;(3)该滑轮组的机械效率。
4.如图甲所示,车库出入口处常安装自动升降的横杆来控制车辆的出入,可以把图甲中的横杆简化为图乙所示。
横杆AB质量分布均匀且可绕O点转动,并通过与A端相连的电动机来自动控制横杆的升降。
当汽车靠近时,电动机可在10s内将原先处于水平位置的横杆匀速转动到竖直位置。
已知横杆重量150N,OA=0.2m,AB=3.2m,加在电动机线圈两端电压为220V,通过电动机线圈的电流为0.1A,不计空气阻力。
求:(1)在匀速转动提升横杆工的过程中,电动机对横杆的A端始终施加垂直横杆的拉力F 的大小;(2)该车库的自动升降杆装置,在上述过程中的工作效率大小(保留一位小数)。
5.如图所示,重物是体积为10dm3,密度为7.9×103kg/m3的实心金属块,将它完全浸没在水中,始终未提出水面。
若不计摩擦,绳重和动滑轮重,要保持平衡。
求:(1)重物A受到的浮力;(2)作用于绳端的拉力F:(3)若实际所用拉力为300N,此时该滑轮的效率。
机械效率1. 下列有关功率与机械效率的说法中正确的是( )A.机械效率越高,机械做功一定越快B.做功越多的机械,机械效率一定越高C.功率越大的机械,机械效率一定越高D.做功越快的机械,功率一定越大2. 简单机械的机械效率高是指( )A.有用功多B.额外功少C.总功多D.有用功占总功的比例高3. 使用机械时,若有用功与额外功相等,则该机械的机械效率 ( )A.大于50%B.小于50%C.等于50%D.无法确定4. 如图所示,用甲、乙两种装置匀速提升同一重物,若每个滑轮重相同,不计摩擦及绳重.则下列说法正确的是( )A.甲较省力,机械效率较低B.乙较省力,机械效率较低C.甲较省力,机械效率较高D.乙较省力,机械效率较高5. 用如图所示的滑轮组在10 s内将300 N的重物匀速提升3 m,已知动滑轮重30 N,不计摩擦,则( )A.利用滑轮组所做的有用功是450 JB.绳子自由端移动的速度是0.9 m/sC.拉力的功率是99 WD.滑轮组的机械效率是80%6. 组合机械的斜面长4 m,高2 m,将重为100 N的物体从斜面的底端匀速拉到顶端,如图所示,需用的拉力为40 N,需要的时间是5 s.那么,将物体从底部拉到顶部所做的有用功是________J,拉力做的总功的功率是________W.7. 如图所示,用滑轮组提升重物时,重800 N的物体在10 s内匀速上升1 m.已知拉绳子的力F为500 N,则提升重物的过程中,所做的有用功是________J.8. 杠杆的摩擦非常小,是一种机械效率非常高的简单机械.如图所示,若用一根机械效率为90%的杠杆将一个720 N的物体提升5 cm,此过程所做的有用功是________J,总功是________J,额外功是________J.9. 如图所示,沿斜面向上拉一个重为4.5 N的物体到斜面顶端,斜面长1.2 m,高0.3 m,拉力做功为2.16 J,则这个斜面的机械效率是________%,物体受到的摩擦力是________N.10. 某建筑工地用图所示的滑轮组提升重物,人对绳的拉力F为400 N,能将75 kg的物体以0.1 m/s的速度匀速提升,则拉力F的功率为________W,此时滑轮组的机械效率为_______%.(不计绳重和摩擦)11. 某学习小组利用如图所示的装置测定滑轮的机械效率.将两个相同的钩码提升相同的高度,则________的机械效率较高,主要原因是:___________________________________________________________________.12. 如图甲所示,工人沿斜面把一箱货物从底端拉进车厢.货物移动的距离s与时间t的关系如图乙所示.在此期间,工人拉这箱货物沿斜面匀速运动时的拉力为594 N,此斜面的长为5 m,高为1 m,这箱货物重为1 500 N.(1)0-5 s内,这箱货物处于________状态,工人所做的功为________J.(2)5-30 s内,这箱货物运动的速度是多少?拉力做功的功率是多大?13. 小李用如图所示的滑轮组把90 kg的物体提升3 m,作用在绳子自由端的拉力是400 N,不考虑绳重及摩擦(g取10 N/kg).求: (1)滑轮组的机械效率.(2)动滑轮的重力.参考答案:1---5 DDCBC6. 200 647. 8008. 36 40 49. 62.5 0.67510. 120 62.511. 甲做的有用功相同,乙装置使用动滑轮做的额外功多、总功多,有用功和总功的比值小12. (1) 静止 0(2) 解:0.2m /s;118.8 W13. (1)75%(2) 300 N。
初三物理机械效率试题答案及解析1. 起重机在20s 内把重物匀速提到楼顶,起重机所做的总功是4×104J ,额外功是1.6×104J ,则起重机的总功率是 W ,机械效率是 . 【答案】2000 60% 【解析】起重机总功率;机械效率是.【考点】功率的计算;功的计算;机械效率的计算.2. 如图甲所示,用弹簧秤将重为3.9N 的物块从斜面的底端匀速拉至顶端,则物块所受拉力为 N ,已知斜面的高为2m ,长为4m ,则拉力做功为 J ,斜面的机械效率为 .若用图乙所示装置匀速提升该重物上升0.5m ,当其机械效率与斜面相同时,竖直向上的拉力为 N ,该过程所做的额外功为 J .【答案】2.6 10.4 75℅ 1.73(或1.7) 0.65【解析】在斜面中,拉力做功是总功,克服物重做功是有用功,克服物体与斜面的摩擦做功是额外功。
拉力做的总功为W 总=FS=2.6N×4m=10.4J 。
克服物重做的有用功为W 有用=Gh=3.9N×2m=7.8N 。
斜面的机械效率为。
若使用滑轮组提升物体时,拉力利用滑轮组做的总功为W 总’=F’s’=1.73N×0.5m×3=2.6J 额外功为W 额外= W 总’×(1-η)=2.6J×(1-75%)=0.65J 【考点】斜面的功与机械效率的计算。
3. (6分)中国移动重庆公司的抢险队作为第一支到达灾区的移动通信抢险队,队员们用鲜血和生命架起了一条条抗震救灾无形的生命线,为抗震救灾提供了强有力的通信保障。
如图15所示,在通讯线路的抢修现场,起重机正将一箱箱设备吊装到3m 高的施工台上。
其中起重臂下的钢绳是绕在一个动滑轮上的。
若每箱设备均重4000N ,施工台距离地面的高度为3m 。
如果起重机沿竖直方向匀速提升一箱设备时,动滑轮上每段钢绳的拉力为2500N ,在忽略钢绳重和摩擦的情况下。
(1)起重机提升一箱设备时,对箱子做的有用功是多少? (2)动滑轮在提升这箱设备时的机械效率是多大?(3)在安全操作的前提下,为了节省时间,加快施工进度,起重机同时将两箱设备以0.1m/s 的速度匀速提升到施工台。
中考物理专题复习:机械效率一、单项选择题(共8小题)1.如图所示是一辆汽车,其发动机功率为160kW ,运送5t 的沙石,以5m/s 的速度从坡底匀速到达坡顶,已知坡长300m ,坡高150m 。
下列说法正确的是()A .汽车从斜坡底端到达坡顶的时间是6minB .汽车做的有用功为9.6×106JC .汽车上坡做的功为4.8×106JD .汽车运送沙石的机械效率大约是78%2.如图所示,有一斜面长为s 、高为h ,现用力F 沿斜面将重力为G 的物体从底端匀速拉到顶端,斜面的机械效率为η。
则下列关于斜面对物体的摩擦力f 的表达式中不正确的是()A .ηs Ghf =B .s Gh Fs f -=C .()η-=1F f D .()ηηs Gh f -=13.某人把一个质量为240kg 的重物搬到2m 高的车上,为了省力,他采用5m 的长木板搭了一个斜面(如图)。
搬运过程中,他用沿斜面向上1200N 的力,历时1min 将重物匀速地推到车上(g=10N/kg )。
关于此简易斜面装置,下列说法中正确的是()A.小澄对重物做的有用功为480JB.小澄做的总功为4800JC.小澄做功的功率为100WD.此简易斜面装置的机械效率为83.3%4.某人将一箱书搬上楼,可以有两种方法:一是把所有的书一起搬上楼;二是先搬一部分书上楼,再搬剩下的部分。
假设他上楼的速度相同,则用这两种方法搬书过程中()A.他做的总功相同B.他做的有用功相同C.他做功的机械效率相同D.他做有用功的功率相同5.下列说法中正确的是()A.有用功越多,机械的效率越高B.机械的效率越高,做功越快C.机械的功率越大,做功就越多D.机械的功率越大,做功越快6.如图所示,斜面长5m,高1m,木块重100N,小明用F=32N的力将物体从底端沿斜面匀速拉到顶端,则()A.小明做的有用功为32J B.小明做的总功为160JC.斜面的机械效率为20%D.木块受到的摩擦力为32N7.用一个动滑轮在8s内将一重为300N的物体匀速向上提起2m,拉力为200N。
初三物理机械效率试题答案及解析1.某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮重相同)匀速提起相同的重物.不计绳重及摩擦,下列说法正确的是()A.甲图省力,机械效率甲图大B.甲图省力,机械效率一样大C.乙图省力,机械效率一样大D.乙图省力,机械效率乙图大【答案】C【解析】滑轮组可以用来省力,但要费距离。
滑轮组使用拉力的大小与动滑轮上绳子的段数有关,动滑轮上的绳子段数越多,越省力。
甲中动滑轮上有2段绳子,而乙滑轮组的动滑轮上有3段绳子,所以乙图更省力。
滑轮组的机械效率有关与物重、动滑轮重、绳重和摩擦有关,本题中不计绳重和摩擦,提起的物重也相同,动滑轮重也相同,所以它们的机械效率一样大。
【考点】滑轮组的使用特点及机械效率2.用如图所示的滑轮组匀速提升重为480N的物体G,所用拉力F为300N,将重物提升3m所用的时间为10s.求:(1)拉力所做的有用功 J;(2)拉力的功率 W;(3)滑轮组的机械效率.【答案】1440J 180W 80%=Gh=480N×3m=1440J(2)观察图片,与动滑轮相连的绳子段数为2根,读【解析】(1)W有用题知重物被提升3m,所以绳子自由端移动的距离为s=nh=2×3m=6m,所以=Fs=300N×6m=1800J,,(3)W总【考点】有用功、总功、功率、机械效率概念与计算。
3.建筑工人用如图所示的装置把重400N的物体匀速提升3m.所用的手拉力为300N.则该工人所做的有用功为 J,总功为 J,该滑轮组的机械效率是(保留三位有效数字).若用该装置提升500N的重物,此时滑轮组的机械教率将(填“变大”、“变小”或“不变”).【答案】1200 1800 66.7% 变大【解析】观察图片可知,有2段绳子承担物重,重物提升h=3m ,绳子末端移动距离s=2h=2×3m=6m ,拉力做的有用功: W 有用=Gh=400N×3m=1200J ;拉力做的总功: W 总=Fs=300N×6m=1800J .滑轮组的机械效率:当提升重物的重力增加,做的有用功就变大,而额外功几乎不变,所以机械效率变大. 【考点】滑轮组的机械效率4. 某实验小组利用如图所示的装置测滑轮组机械效率,记录数据如下表:试验序号钩码g/N钩码上升的高绳端的拉力/N 绳端移动的距机械功率(1)实验时,应沿竖直方向 拉动弹簧测力计.(2)第②次实验中,拉力做的总功是 J ,滑轮组做的有用功是 J ,滑轮组的机械效率= %(结果保留一位小数).【答案】(1)匀速;(2)0.72;0.6;83.3【解析】(1)匀速拉动弹簧测力计时,整个系统处于平衡状态,且弹簧秤示数稳定,便于读数;(2)【考点】机械效率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W 1,机械效率为η1;用乙滑轮所做的总功为W 2,机械效率为η2.若不计绳重与摩擦,则A .W 1 = W 2,η1 =η2B .W 1 <W 2,η1>η2C .W 1 < W 2,η1 <η2D .W 1 > W 2,η1 <η2【答案】B【解析】本题中提升同一袋沙子到二楼,克服沙子重力做的有用功相同。
物理中考复习机械效率试题
1、观察图人们利用简单机械的情景。
其中,甲的目的是___,乙的目的是__________________。
2、如图所示,工人用动滑轮将重400N 的木箱匀速向上提升,不计摩擦和滑轮重,在此过程中,工人用的拉力为N,木箱的重力势能(选填“增大”、“减小”或“不变”).
3、物体重1000N,如果用一个定滑轮提起它,要用___ N的力。
如果用一个动滑轮提起它,要用____N的力。
(不计摩擦及滑轮自重)
4、用如图所示的两种方法把相同的重物提高相同的高度,甲、乙两
图乙图的动滑轮重力相同,不计绳重及机械摩擦,图甲中人的拉力F
1 (填“大于”、“等于”或“小于”)。
中人的拉力F
2
5、不考虑滑轮与轻绳之间的摩擦,米袋总重为800N,而绳上吊着的静止的“绅士”重500N,则米袋对地面的压力为()
A.500N B.250N C.300N D.800N
6、在水平地面上,用50N的水平拉力拉重为100N的小车,使小车沿水平方向前进3m,所用的时间是5s,则拉力所做的功为_____J,重力所做的功为________J,拉力做功的功率为________W。
7、(多选题)建筑工地上,工人用如图所示的装置(由滑轮组和吊篮组成)将600N的的砖在6s内匀速提升2m,动滑轮重50N,吊篮重70N(不计绳重及摩擦),下列判断正确的是()
A.此装置由四段绳子承担物重 B.工人对绳的拉力为240N
C.工人提升砖做的有用功1200J
D.此装置对砖块做功的功率为360W
8、青少年在安静思考问题时,心脏推动血液流动的功率约为 1.5W,则你在考试的2小时内,心脏做功约为 J,用这些功可以让一个质量为50kg的物体匀速升高 m。
(g取10N/kg)
9、小强利用如图所示的滑轮组去拉物体,使重为2000N的物体A在3s内沿水平方向匀速移动了6m,若A所受地面的摩擦力F f = 600N,小强所用拉力F = 250 N,则拉力F的功率为 W,该装置的机械效率
是.
10、爸爸想移动一个重箱子,小鹏帮助爸爸采用了如图所示的装置,如果箱子重为1200N,所用水平拉力F为1000N,箱子以0.1m/s的速度做匀速直线运动,若滑轮组的机械效率为90%,则在5s内拉力F所做的功是 J,箱子与水平地面之间的摩擦力为 N.
11、在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某同学用如图所示的同一滑轮组分别做了三次实验,实验数据记录如下:
(1)在表中的空格处填上适当的数据;(机械效率用百分数表示,保留一位小数)
(2)在实验操作
中应竖直向上
拉动弹簧测力计;
(3)从实验数据分析得出:使用同一滑轮组,可以提高滑轮组的机械效率;
(4)滑轮组的机械效率可能还与其它因素有关,请你作出恰当的猜想:滑轮组的机械效率与有关(写出一种影响因素即可)。
(5)关于用同一滑轮组提升重物时的机械效率,以下说法正确的是( )。
A.提升越重的物体,机械效率越大 B.有用功越大,机械效率一定越大
C.额外功越大,机擞效率一定越小 D.同一机械的机械效率是恒定不变的
10、如图所示,用滑轮组匀速提起一个重为400N的物体,物体在5s内竖直上升了2m,人拉绳的力为250N),(不汁绳重及摩擦)
(l)对重物做的有用功是多少?(2)人拉绳子做功的功率是多少?
(3)如果用此滑轮组匀速提升一个重为300N的物体,则拉力是多少?滑轮组的机械效率是多少?
11、用如图所示的滑轮组将重为4.2N的物体匀速提升0.1m,所用时间为5s,拉力F大小为2N,求:(1)拉力的功率。
(2)滑轮组的机械效率。
12、装卸工人用如图所示的滑轮组匀速提升重为1000N的货物,所用的拉力F为600N,绳子自由端在50s内被拉下2m ,在此过程中求:
(1)拉力F所做的功;(2)拉力F功率;(3)滑轮组的机械效率。
13、在工地上,赵师傅用如图所示的滑轮组,将600N的木箱从地面匀速提升到6m高的地方,所用时间为60s,整个过程中滑轮组的机械效率是80%,不计滑轮组所受到的摩擦力和绳子重量。
求:(1)木箱匀速土升的
速度是多少?
(2)整个过程中赵师傅使用滑轮组提升木箱的功率是多少?
(3)动滑轮的重量是多大?
14、如图所示(滑轮组的绕绳未画出),人以600N的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10秒,使绳端向下移动了 1.5m,重物匀速上升了0.5m,已知滑轮组的机械效率为70%(g=10N/kg)。
求:(1)按题意画出滑轮组的绕绳.(2)重物上升的速度?
(3)人所做功的功率多大?(4)被吊起的重物质量多大?
15、某建筑工地用升降机提升大理石的示意图如图所示。
升降机货箱的重力是400N,g取10N/kg。
不计滑轮和钢丝绳的重力,不计摩擦。
试求:(1)已知大理石的密度是2.8×103kg/m3,每块大理石的体积是1.0×10-2m3,则每块大理石的重力是多少?
(2)如果每根钢丝绳上能承受的最大拉力是2000N,则该升降机一次最多能匀速提升多少块大理石?
(3)某次提升中,升降机在1min内将货物匀速提升了15m,钢丝绳的拉力是2000N。
则钢丝绳的拉力的功率是多少?
16、有一质量为20kg 的正方体物体放在水平地面上, 它的体积为8×10-3m3 , 某人想通过如图所示的滑轮来竖直提起这个物体。
( g =10N/ kg)求:(1) 该物体的密度是多大?
(2) 当人用250N 的力向下拉绳子时, 物体恰好能匀速上升, 物体上升3m后恰好到达目标位置, 求此过程中人所做的功?
(3) 该定滑轮的机械效率是多大?
17、某物体在竖直方向受到90N的拉力,以0.2m/s的速度匀速向上运动.(空气阻力不计)求:(1)物体在10s内上升的距离.
(2)物体受到的重力.
(3)如图所示,若改用机械效率为80%的滑轮组,用10N的拉力使物体仍以0.2m/s的速度匀速向右移动,求10s内人对物体所做的有用功率。
18、如图所示,重为1140 N的物体,它与水平地面的接触面积为1.5×103 cm2。
工人师傅用600 N的力匀速提升物体,物体的速度为0.2 m/s。
(不计摩擦及绳重)
求:(1)工人师傅拉绳的功率;(2)滑轮组的机械效率;
(3)体重为450 N的小明用此滑轮组提升物体,但物体没有被拉动,物体对地面的最小压强为多大。