2023年中考物理专题复习机械效率
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2023年中考物理“机械效率和功”高频考点总结2023年中考物理中,机械效率和功是一个有可能被重点考察的知识点。
下面是我对这个知识点的高频考点进行总结,希望对你备考有所帮助。
一、机械效率的定义和计算1. 机械效率定义:机械效率是指机械能输出与机械能输入的比值,用η表示,机械效率可以小于1,也可以大于1。
2. 计算机械效率:机械效率等于输出功与输入功的比值,即η = 输出功 / 输入功。
二、机械效率的影响因素1. 摩擦:摩擦是导致机械效率降低的主要因素。
摩擦会产生热能损失,并使能量转化效率降低。
2. 轮轴:轮轴的材质和结构也会影响机械效率。
如果轮轴材质不均匀或者轮轴的结构设计不合理,会导致机械效率下降。
3. 传动装置:传动装置包括传动比、齿轮等。
传动比过大或者过小都会导致机械效率下降。
4. 配重:对于某些机械装置,适当的配置配重可以提高机械效率。
三、机械效率与动力的关系1. 机械效率与动力的传递:机械效率是机械能的传递过程中能量损失的比例,虽然机械效率小于1,但是机械效率并不影响动力的传递。
2. 机械效率和动力的关系:机械效率高,并不意味着动力大。
机械效率高意味着单位能量转化的损失较小,不一定意味着转化的功较大。
四、功的计算和功率的定义1. 功的计算:功是物体在力的作用下发生位移时所做的功。
功等于作用力与位移的乘积,即W = F * s。
2. 功率的定义:功率是指单位时间内所做的功。
功率等于功除以时间,即P = W / t。
五、功率和机械效率的关系机械效率η = 输出功率 / 输入功率。
由功率公式可得,机械效率等于输出功与输入功的比值。
六、机械效率应用举例1. 轮轴的机械效率:轮轴的机械效率可以通过实验测量来计算,用一个重物绳子与轮轴相连,使得轮轴沿着水平面滚动,可以得到轮轴的机械效率。
2. 杠杆的机械效率:杠杆的机械效率可以通过实验测量来计算,测量所需的力与输出的力,可以得到杠杆的机械效率。
以上是2023年中考物理中关于机械效率和功的高频考点的总结。
专题12机械效率的计算一、选择题1.小枫和小红同学利用甲、乙所示的滑轮组,在相同的时间内,用大小相同的力F1、F2分别把质量相同的重物G1、G2提升到相同的高度,则()A.F1做功的功率大B.F1、F2做功的功率一样大C.甲滑轮组的机械效率高D.甲、乙滑轮组的机械效率一样高2.物理学中把机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械效益,根据机械效益可以比较不同机械的省力程度,现用图示滑轮组匀速提升重物,不计绳重和摩擦,下列描述中不正确的是()A.提升物体越重,机械效益越小B.机械效益越大,机械省力程度越大C.机械效益是一个没有单位的物理量D.机械效益与机械效率比值一定3.如图所示,物体重200N,动滑轮重20N。
工人用125N的拉力将物体匀速提升3m,用了10s,在此过程中下列说法正确的是()A.有用功是750JB.拉力的功率是37.5WC.滑轮的机械效率是80%D.克服动滑轮重所做的额外功占总功的20%4.小明分别用甲、乙两个滑轮组将质量相同的物体匀速提升相同高度(不计绳重及摩擦)。
若每个滑轮质量相同,对比两个滑轮组,下列说法正确的是()A.甲更省力,甲机械效率大B.乙更省力,乙机械效率大C.甲更省力,甲的额外功少D.乙更省力,机械效率一样大5.如图所示,小吉用200N4s内将重500N的物体匀速提高2m。
不计绳重及摩擦,下列说法正确的是()A.动滑轮重为100N B.滑轮组的机械效率为62.5%C.拉力做功为1000J D.拉力的功率为250W6.如图所示,甲、乙杠杆的质量和长度均相同,机械摩擦不计,分别使用甲、乙杠杆将物体A提升相同的高度,则在工作过程中,甲、乙杠杆的机械效率相比()A .甲的大B .乙的大C .一样大D .无法确定7.如图所示,滑轮组悬挂在水平支架上,某工人站在水平地面上,竖直向下拉动绳子自由端,使物体A 以0.2m/s 的速度匀速上升,提升过程中滑轮组的机械效率为90%,已知物体A 重540N ,该工人重500N ,两个滑轮质量相等,不计滑轮组的绳重和摩擦,关于该过程,下列说法错误的是( )A .绳子自由端受到竖直向下的拉力为300NB .绳子自由端拉力的功率为120WC .该工人对地面的压力为200ND .支架受到滑轮组的拉力为1020N8.如图所示,为了把两件相同货物搬运到汽车上,工人用相同材质的木板搭建了AB 、CD 两个斜面,用沿斜面向上的力将其中一件货物从斜面AB 的底端匀速推到顶端,另一件货物用同样的方法沿斜面CD 搬运。
2023年中考物理高频考点突破——机械效率的计算1.小明用图示滑轮组将重为300N的一捆书匀速提升上楼,作用在绳端的拉力为125N,绳端移动的速度为0.3m/s。
求:(1)拉力的功率;(2)滑轮组的机械效率。
2.工人用如图所示的滑轮组提升物体,卷扬机拉动绳子的功率保持不变,当将重G A=900N的物体A以v A=0.2m/s匀速提升时,卷扬机对绳子的拉力大小为F1=500N,不计绳重及摩擦。
(1)求动滑轮受到的重力G;(2)当用该装置提升另一物体B,使绳端以v=0.8m/s匀速上升时,求滑轮组的机械效率η。
3.将重为24N的重物用图示滑轮组匀速提升3m,所用拉力F=10N。
不计轮与轴间的摩擦及绳重。
求:(1)该过程中的有用功;(2)滑轮组的机械效率;(3)动滑轮的重力。
4.图是用动滑轮运送建筑材料A的示意图。
在卷扬机对绳子的拉力作用下,使重800N的建筑材料A在50s的时间里,匀速竖直上升了10m。
在这个过程中,动滑轮提升建筑材料A所做的有用功为W有,卷扬机对绳子的拉力F做功的功率P为200W,不计绳重和摩擦。
求:(1)有用功W有;(2)动滑轮的重力G动;(3)动滑轮匀速提升建筑材料A的机械效率 。
5.如图所示,工人师傅正在使用一种自制的简易起重装置向楼上吊装笨重的装修材料,电动机的输出功率始终保持800W,质量为100kg的水泥匀速提升10m高的位置用时15s。
求:(g取10N/kg)(1)吊装过程中电动机拉绳的速度是多大?(2)电动机对绳子的拉力多大?(3)该滑轮组的机械效率多大?6.如图是我国企业自主研发的新型电动汽车,表格中是该车的一些技术参数。
在某次行驶测试中,该车以108km/h的速度沿平直公路行驶时,电动机恰好以最大电功率运转。
汽车轮胎与地面接触的总面积为0.07m2,汽车受到的阻力恒为它对地面压力的0.1倍。
(g取10N/kg)求:(1)该车静止在水平地面上时对地面的压强;(2)该车以最大功率行驶,最多能行驶多少千米;(3)电动机将电能转化为机械能的效率是多少。
2023年中考物理专题复习:《简单机械及机械效率》实验题姓名:___________班级:___________考号:___________1.如图所示是某中学初三2班黄艺同学测量牛奶密度的实验:(1)黄艺先将牛奶倒入量筒,如图甲所示,则牛奶的体积为 _____cm3;接着将天平放在水平台面上,他先将游码归零后,再调节 _____,使天平平衡;用调节好的天平测出空烧杯的质量为29.4g,然后将量筒中的牛奶倒入烧杯中,用天平测量烧杯和牛奶的总质量,天平平衡时如图乙所示,则杯中牛奶的质量为 _____g;(2)根据以上实验数据计算出牛奶的密度为 _____kg/m3。
用该方法测得的密度比真实值偏 _____(选填“大”或“小”),原因是 ___ __;(3)黄艺学习杠杆知识后,突发奇想回家制作了一个可以直接测量液体密度的“密度天平”,如图丙所示,其制作过程和原理如下:选择一根长1m粗细均匀的轻质杠杆,将杠杆的中点固定在支点O处,调节两边螺母使杠杆在水平位置平衡。
①在左侧离O点l1的A点位置用细线固定一个质量为m、容积为V的空容器;②将体积为V0(V>V0)的牛奶倒入容器中;③在右侧离O点l2的B点用细线悬挂一质量为m x的钩码(细线的质量忽略不计),使杠杆在水平位置平衡;④则牛奶的密度表达式ρ=_____(用已知物理量表示);⑤若适当增加钩码质量,该“密度天平”的量程将 _____(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
2.斜面是一直简单机械,在生活和生本中有很多应用,小明利用左图所示的装置探究斜面的机械效率,测得的数荐记录在右侧的表格中。
(1)根据表格中记录的数据,可以推测小明在探究斜面的机械效率跟斜面________的关系;(2)根据表格中记录的数据,斜面的倾斜程度越大,使用斜面越________(选填“省力”或“不省力”);(3)第一次实验中物体在斜面上受到的摩擦力为________N;(4)该小组又进行了第4次实验,他们在斜面上铺上棉布,使斜面变粗糙,斜面的倾斜程度与第3次相同,保持斜面高和长分别是0.5m和1m,物体重为10N,用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动,读出此时弹簧测力计的示数为10N,他们测得这种情况下斜面的机械效率为________,证明了,在其他条件一定时,斜面越粗糙,斜面的机械效率越低。
2024年中考物理一轮复习专题:机械效率知识点梳理1.(1)总功________________所做的功,用_____表示.如用滑轮组提升重物时___________做的功。
(2)额外功:对我们___(选填“有”或“无”)用,但又___的功,用____表示,如克服机械自身重力和克服机械转动时的摩擦阻力做的功。
(3)有用功:总功减去_________,即对我们_____的功,用____表示,如用滑轮组提升重物时,对做的功。
(4)三者的关系:。
2。
机械效率:(1)定义:有用功和总功的________________。
(2)公式____________________。
(3)特点:任何机械的机械效率总_________1。
专题训练计算题1.图甲为某风景区中的一段盘山公路。
以汽油为燃料的观光汽车,重为6×104N,沿该盘山公路(盘山公路近似处理为如图乙所示的斜面)以36km/h的速度匀速行驶,经过10min从山脚到达山顶;汽车上山时沿路面获得的牵引力恒为9×103N。
已知汽油完全燃烧释放的热量转化为汽车牵引力做功的效率为30%,汽油热值q=4.5×107J/kg,求:(1)汽车上山时牵引力的功率为多大?(2)汽车从山脚到山顶消耗了多少千克的汽油?(3)若山高为0.45km,该斜面的机械效率是多少?2.工人师傅用如图所示滑轮组向楼上运送箱子,在30s内将45kg的箱子匀速向上竖直拉升了6m。
绳子自由端的拉力是300N。
这个过程中拉力做功的功率是W,此次运送箱子,滑轮组的机械效率是。
(g取10N/kg)3.如图所示是山东某金矿一个从隧道中运矿石装置的原理图,用滑轮组拉着重800N的货车A在50s内沿水平方向匀速运动10m,货车受到的摩擦力是车重的0.2倍,滑轮组的机械效率为80%,(不计绳重和摩擦)求:(1)货车克服摩擦力所做的有用功为多少?(2)滑轮组绳子自由端拉力F为多大?(3)在此过程中滑轮组绳子自由端拉力F所做总功的功率为多少?(4)动滑轮多重?4.如图是升降晾衣架的结构示意图,它由4个定滑轮和两个动滑轮组成,绳子的尾端绕在一个固定于墙壁的旋轮上,旋转摇柄可以使晾衣架升降,若晾衣架上所挂衣物重量为40N,晾衣架横梁(含动滑轮)的总重是20N,在将晾衣架上的衣服匀速向上摇的过程中:(不计绳重和摩擦)(1)求摇柄端绳子上的拉力F;(2)升降衣架的机械效率η(结果保留至0.1%);(3)小明用此晾衣架晾晒衣物时,跟爸爸妈妈讨论“如何提高这个升降衣架的机械效率”。
2023年中考物理高频考点突破—机械效率的计算(答案详解版)1.(1)400J ;(2)50W ;(3)80%【详解】解:(1)由W=Gh 知道,所做有用功为W 有=Gh =100N×4m=400J(2)所做总功为W 总=Fs =50N×10m=500J拉力做功的功率为500J =50W 10sW P t ==总 (3)机械效率为400J 100%100%80%500JW W η=⨯=⨯=有总 答:(1)对物体做的有用功为400J ;(2)拉力做功的功率为50W ;(3)该斜面的机械效率为80%。
2.(1)6.4J ;(2)1.28W ;(3)93.8%【详解】解:(1)由图可知,滑轮组绳子的有效股数2n =,则绳子自由端移动的距离s =nh =2×1m=2m拉力做的功W 总=Fs =3.2N×2m=6.4J(2)拉力做功的功率6.4J =1.28W 5sW P t ==总 (3)不计绳重和摩擦,拉力做的额外功W 额=G 动h =0.4N×1m=0.4J拉力做的有用功W 有=W 总-W 额=6.4J -0.4J=6J滑轮组的机械效率6J 100%100%93.8%6.4JW W η=⨯=⨯≈有总 答:(1)拉力做的功为6.4J ;(2)拉力做功的功率为1.28W ;(3)滑轮组的机械效率为93.8%。
3.(1)9600J ;(2)200W ;(3)500N【详解】解:(1)由s v t=可得,20块砖提升的高度0.2m/s?60s=12m h vt == 20块砖的总重力为20?40N=800N G =滑轮组对重物做的有用功为800N?12m=9600J W Gh ==有(2)由=100%W W η⨯有总可得,工人做的总功为9600J =12000J 80%W W η==有总 工人做功的功率为12000J =200W 60sW P t ==总 (3)由图可知,滑轮组绳子的有效股数n =2,则绳子自由端移动的距离为2?12m=24m s nh ==由W Fs 总可得,工人此时所用的拉力为12000J =500N 24mW F s ==总 答:(1)滑轮组对重物做的有用功是9600J ;(2)工人做功的功率是200W ;(3)工人此时所用的拉力是500N 。
2023届中考物理解答题专练:机械效率(共15题)1.如图是测动滑轮的机械效率的示意图。
用弹簧测力计拉动绳子自由端,将重力为G=2N的钩码竖直匀速提升高度ℎ。
同时弹簧测力计竖直匀速提升高度s、在这个过程中,弹簧测力计的示数为F=1.2N。
请完成下列问题:(g取10N/kg)(1) 测动滑轮机械效率的公式为。
(2) 此动滑轮机械效率为%。
(小数点后保留一位)(3) 请提出一种提高此动滑轮机械效率的方法:。
2.机械效率表示。
(1) 有用功:我们需要的,必须要做的功叫作有用功,用W有额外功:我们在做有用功的同时,我们不需要,但不得不做的功叫作额外功,用W表示。
额表示。
用公式表示为。
总功:有用功与额外功之和是总共做的功,叫作总功,用W总(2) 请回答下列问题:i 机械效率:物理学中,将跟的比值叫作机械效率,用表示。
ii 表达式:;iii 机械效率是一个比值,通常用百分数表示,由于有用功总总功,故机械效率总;iv 机械效率的高低与使用机械是省力还是费力。
(3) 测量滑轮组的机械效率i 原理:;ii 过程:沿方向拉动弹簧测力计使钩码升高,测出钩码重力G、钩码提升的高度ℎ、拉力F、绳的自由端移动的距离s;iii 结论:同一滑轮组,提升重物越重,机械效率越;提升相同重物,滑轮越多,机械效率越,但越力。
(4) 提高机械效率的方法:动滑轮的重;加润滑油,减小;物重。
3.按要求作答。
(1) 图甲说明可以改变物体的内能。
(2) 如图乙,验证斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系,实验操作过程中,应沿斜面向上拉动木块。
(3) 如图丙为某次实验中电流表偏转情况,出现该情况的可能原因是。
(4) 如图丙,探究导体电阻影响因素实验中,A和C都是镍铬合金丝,长度均为L,A的横截面积是C的一半,将A和C分别接入相同电路,则实验探究的是导体的电阻和的关系。
4.测量滑轮组的机械效率原理:η=W有W总(1) 过程:沿方向拉动弹簧测力计,使重力为G的钩码升高,测出拉力F、钩码提升的高度ℎ、绳的自由端移动的距离s,计算W有、W总、η。
2023年中考物理专题复习:机械效率计算1.如图,用一个重为2N的动滑轮,把G物=12N的物体在2s内匀速提升0.2m(不考虑绳子的重力和摩擦),则()A. 绳子的拉力F=6NB. 绳子自由端移动速度v=0.1m/sC. 有用功W有=2.8JD. 动滑轮的机械效率η=85.7%2.如图所示,斜面长10m,高4m。
用平行于斜面F=50N的拉力,将重100N的物体,从斜面的底端匀速拉到顶端。
在此过程中,下列说法正确的是()A. 利用此装置既可以省力,也可以省功B. 物体受到的摩擦力为50NC. 对物体所做的有用功为500JD. 该斜面的机械效率为80%3.在老旧小区改造中,工人利用滑轮组将重380N的建筑材料提升到楼顶,如图所示。
已知工人对绳子的拉力为200N,建筑材料在5s内匀速上升5m,不计绳重及摩擦。
此过程中,下列说法正确的是()A. 动滑轮所受重力为10NB. 滑轮组所做的有用功为2000JC. 工人所用拉力的功率为380WD. 滑轮组的机械效率为95%4.如图,每个滑轮均重12N,用滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速移动,在40s内物体移动了8m,拉力下做的功为1280J(不计绳重及机械内部摩擦)。
下列说法中正确的是()A. 滑轮组的机械效率为92.5%B. 拉力的功率为16WC. 拉力下大小为306ND. 若物体表面变粗糙,则滑轮组的机械效率会变小5.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,则提升重物的过程中(不考虑绳重及摩擦)()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%6.图中:利用定滑轮,水平方向的力F1拉重为G的物体做匀速直线运动,物体升高h改用滑轮组时,所用水平方向的力为F2,也使同一物体匀速升高h,此过程滑轮组的()A.有用功为F1h B.总功为F2hC.额外功为:2F2h﹣F1h D.机械效率为7.小明利用如图所示的轮组将浸没在水中的实心物体A打捞上来,已知容器底面积为1000cm2,物体A的密度为4.0×103kg/m3,体积为0.002m3物体在未露出水面前和离开水面后滑轮组的机械效率之比为15:16,不计绳及滑轮组的摩擦,不计水的阻力,g=10N/kg,水的密度为1.0×103kg/m3,下列判断正确的是()A. 物体的重力为8NB. 物体浸没时所受的浮力为20NC. 物体离开水面后,水对容器底压强变化量为200PaD. 动滑轮的重力为10N8.如图所示,工人站在水平台面上用滑轮组提货物。
2023年中考物理一轮复习专项梳理与练习11.5 机械效率知识梳理1.(1)总功:动力对机械做的所有的功。
(2)有用功:对完成工作目标有用的功。
(3)额外功:对完成工作目标不需要但又不得不做的功。
2、W 有和W 额的命名是要依据工作目标而确定。
W 总 =W 有用+W 额3、机械效率:有用功跟总功的比值叫机械效率。
计算公式:100⨯=总有W W η%推导公式:%100⨯+=额有有W W W η %100W ⨯-=总额总W W η4、说明:(1)机械效率是一个百分数,没有单位。
(2)由于W 额必然存在,机械效率总小于1。
(3)理想机械的机械效率等于1。
同步训练一、选择题1.下列说法正确的是( )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,做功一定越多D .做功越快的机械,功率一定越大 2.关于从井中提水或提水桶的说法中,正确的是( )A.用水桶从井中提水的时候,对水做的功是总功B.用水桶从井中提水的时候,提一桶水与提半桶水所做的有用功是相等的C.用水桶从井中提水的时候,提一桶水比提半桶水做功时的机械效率大D.水桶掉到井里,把水桶捞上来时,对桶做的功是额外功3.分别用定滑轮、动滑轮、滑轮组匀速提升同一重物,若只考虑滑轮的重力,它们的机械效率最高的是( )A.定滑轮B.动滑轮C.滑轮组D.都一样 4.采取下列措施,可以提高机械效率的是( )A.有用功一定,增大总功B.总功一定,增大额外功C.有用功一定,减小额外功D.额外功一定,减少总功5.两台机械,甲机械效率为80%,乙机械效率为60%,下列说法正确的是 ( )A.甲机械一定比乙机械省力B.乙机械一定比甲机械省力C.甲机械做的有用功一定比乙机械的多D.有用功相同时,乙机械所做的总功多6.用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,每个钩码的质量相同,不计绳子与滑轮的摩擦( )A.甲较省力且机械效率较高B.乙较省力且机械效率较高C.两个滑轮组省力程度不同,机械效率相同D.两个滑轮组省力程度相同,机械效率不同第6题 第7题 第8题 第9题7.用如图所示的滑轮组提升重物,人用500N的拉力F,在20s内使重为800N的物体匀速上升了3m。
2024年中考物理复习重难点突破及题型归类—机械效率综合题型1.机械效率易错概念基础公式:100%W W η=⨯有总易错概念:1.任何机械都不省功;2.机械效率与省力情况无关;3.机械效率与W 有、W 总都有关,判断关系时注意控制变量。
经典例题:下列说法中,正确的有(DEF )A.做的总功越多,机械效率越高B.做的有用功越多,机械效率越高没有控制变量C.做的额外功越少,机械效率越高D.总功一定时,有用功多的机械效率高√E.额外功在总功中所点的比例越少,机械效率越高√F.有用功在总功中所占的比例越多机械效率越高√G.越省力的机械,机械效率越高H.机械效率高的机械省功题型2.机械效率必会三大模型1.竖直滑轮组在空中:力的关系:()1+F G G n =物动=s nh 绳=n υυ绳物功的关系:W 有=Gh W 额=G 动h(+绳重及摩擦)W 总=FsW 总=G 物h +G 动h机械效率:100%=100%=110000%%=W G h G h W FsF nhG nFη=⨯⨯⨯⨯ 物有物物总(通用)100%=100%=+100%+W G h W G h G hG G G η=⨯⨯⨯有物物物动物物动(不计绳重及摩擦)难点:求G 动(不计绳重及摩擦)G 动=nF -G 物W G h=额动在水中:力的关系:()1+F G n G F -=物浮动=s nh 绳=n υυ绳物功的关系:W 有=(G 物-F 浮)hW 额=G 动h (+绳重及摩擦)W 总=Fs W 总=(G 物-F 浮)h +G 动h不计绳重及摩擦机械效率:()100%=Gh W W nFF η=⨯-物浮有总(通用)100%+G F G F G η=⨯--动物浮物浮(不计绳重及摩擦)难点:求G 动(不计绳重及摩擦)G 动=nF -(G 物-G 浮)W G h=额动注意:G 物指的是物体对动滑轮的拉力。
G G F G F ⎧⎪-⎨⎪-⎩物物浮物支在空中:在水中:在地上:2.水平滑轮组注意:克服地面对物体的摩擦力所做功是有用功。
2023年中考物理“机械效率和功”高频考点总结机械效率和功是中考物理中的重要考点之一,下面是____年中考物理“机械效率和功”高频考点的详细总结:1. 机械效率的定义和计算:机械效率是指机械设备的输出功率与输入功率之比。
其计算公式为效率=输出功率/输入功率。
2. 单杠杠臂长度的改变对机械效率的影响:单杠杠臂长度越长,杠杆越容易运动,力臂增大,输入功率增大,所以机械效率会降低。
3. 两个机械装置级联时的总机械效率:两个机械装置级联时,总机械效率等于各级机械效率的乘积。
4. 功的定义和计算:功是力在运动过程中的作用效果。
功的计算公式为功=力×位移×cosθ。
5. 功率的定义和计算:功率是单位时间内所做功的大小。
功率的计算公式为功率=功/时间。
6. 功率与机械效率的关系:机械效率越高,输出功率越大,功率损失越小。
7. 人体做功的计算:人体做功的计算可以通过力的大小和人体移动的距离计算。
如举起物体、爬楼梯、跑步等。
8. 摩擦对功和机械效率的影响:摩擦力对功和机械效率有消极的影响。
摩擦力会使机械装置的输出功率减小,在传递过程中会有能量损失。
9. 工作能力的体现:机械效率越高,单位时间内做功越多,工作能力越强。
10. 机械效率与热效率的关系:机械效率是输入的有用效果和总输入的比值,而热效率是有用能量的输出量与总输入能量的比值。
机械效率和热效率相加等于1,即机械效率+热效率=1。
11. 做功的物体和作用力的关系:做功的物体必须有受力作用,只有力的方向与物体的位移方向相同,才能对物体做功。
12. 机械效率的单位:机械效率是一个无单位的比值,因为机械效率是两个功的比值。
13. 不同物体的机械效率比较:不同物体的机械效率不同,常见的机械装置如滑轮、杠杆等的机械效率一般较高。
14. 机械效率的提高方法:提高机械装置的机械效率可以通过减小摩擦力、改变机械装置结构、减小力的损失等方式实现。
15. 机械效率的应用:机械效率的概念在生活中有广泛应用,如乘坐电梯、风力发电机、节水器等。
2023年中考物理“机械效率和功”高频考点总结2023年中考物理中,机械效率和功是一个重要的考点,是力学的基础概念之一。
下面是对于这两个概念的详细总结:1. 机械效率机械效率是指机械能输出与机械能输入之间的比值,通常用η表示。
机械效率是衡量机械的运行效果的重要指标。
机械效率可以通过以下公式计算:η = (机械能输出 / 机械能输入) × 100%2. 功力学中的功指的是力对物体所做的功,是物体因受到力的作用而发生的位置变化所做的功。
功可以通过以下公式计算:功 = 力× 位移× cosθ其中,力的大小为F,位移的大小为s,力与位移的夹角为θ。
3. 机械效率和功的关系机械效率和功之间存在着一定的关系。
机械效率可以通过功的比值计算得到。
根据机械效率的定义,机械效率可以表示为:η = (输出功 / 输入功) × 100%4. 摩擦力与功摩擦力是一种常见的阻力,会使得机械效率降低。
当物体在受到摩擦力作用下运动时,摩擦力会对物体进行负功。
具体计算方法为:摩擦力做负功 = 摩擦力× 位移× cos180° = -摩擦力× 位移5. 重力与功重力也会对物体进行功。
当物体在重力作用下进行上升运动时,重力会对物体进行负功,具体计算方法为:重力做负功 = 重力× 位移× cosθ6. 机械效率的提高要提高机械效率,可以采取以下策略:- 减小摩擦力:通过润滑或改良机械结构,减少摩擦力的大小。
- 增加输入功:增大输入功的大小,可以提高机械效率。
- 减小输出功:通过减小输出功的大小,提高机械效率。
总结:机械效率和功是力学中的重要概念。
机械效率衡量了机械的能量转化效率,而功则是力对物体所做的力乘以位移的乘积。
机械效率可以通过功的比值计算得到。
在考试中,要能够灵活运用公式计算机械效率和功。
为了提高机械效率,需要采取相应的措施来减小摩擦力、增加输入功或减小输出功。
专题13 机械和机械效率1.考查形式:主要以填空题、实验题和计算题的形式进行考查,是每年中考的必考考点。
2.考查内容:杠杆平衡的相关计算考查力的计算,核心考点是杠杆的五要素,滑轮组机械效率的计算。
3.命题情景:近10年中关于杠杆的考查中,直接给出杠杆模型考查2次;从生活情境中抽象、提取、转化的理想化模型考查3次;机械效率的计算考查4次,机械效率的理解考查1次,已知机械效率求有用功考查1次。
4.命题预测:预计2023年中考中将继续以填空题的形式考查杠杆模型和相关计算,近3年关于机械效率全部以滑轮组为模型进行考查,主要考查学生对有用功、总功、机械效率的相关计算,预计2023年机械效率将继续以填空题和选择题的形式考查滑轮组机械效率的计算。
考向1 杠杆【真题来源1】2022年安徽省中考物理真题【真题题文】用图中所示的装置探究杠杆的平衡条件,通过正确的实验操作,得到下表中的数据。
实验次数动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m1 3.0 0.20 2.0 0.302 2.0 0.15 1.53 1.5 0.20 1.0 0.30…………………………(1)第 2 次实验数据中的阻力臂2l应为___________m;(2)第3 次实验后,用带杆的滑轮水平向左缓慢推动右边挂钩码的悬线(保持上端悬点不动),如图乙所示,不计摩擦,杠杆___________(选填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡,原因是:___________。
【答案】0.20 不能见解析【真题来源2】2021年安徽省中考物理试题【真题题文】研究物理问题时,常需要突出研究对象的主要因素,忽略次要因素,将其简化为物理模型。
(1)如图甲,一质量分布均匀的杠杆,忽略厚度和宽度,长度不可忽略,用细线将它从中点悬起,能在水平位置平衡。
将它绕悬点在竖直面内缓慢转过一定角度后(如图乙)释放,为研究其能否平衡,可将它看成等长的两部分,请在图乙中画出这两部分各自所受重力的示意图和力臂,并用杠杆平衡条件证明杠杆在该位置仍能平衡;(2)如图丙,一质量分布均匀的长方形木板,忽略厚度,长度和宽度不可忽略,用细线将它AB边的中点悬起,能在水平位置平衡。
2023年中考物理一轮复习专项提升:机械效率的计算一、单选题1.如图所示,用滑轮组将重50N的物体匀速提升0.2m,所用时间为2s,作用在绳子末端的拉力F为30N(不计绳重和绳与滑轮间的摩擦),下列计算结果正确的是()A.动滑轮自重20NB.所做的有用功为12JC.拉力F做功的功率为0.3WD.该滑轮组的机械效率约为83.3%2.如图所示,有一斜面长为L,高为h,现用力F沿斜面把物重为G的物体从底端匀速拉到顶端.已知物体受到斜面的摩擦力为f,则下列关于斜面机械效率η的表达式正确的是()A.η= GℎfL×100%B.η=Gℎ(F−f)L×100%C.η=Gℎ(F+f)L×100%D.η=GℎGℎ+fL×100%3.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的物体从斜面底端拉至斜面顶端。
在此过程中()A.所做的有用功为800J B.斜面的机械效率是75%C.该同学对物体做功的是1200J D.该同学对物体做功的功率是30W4.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5.如图所示,用滑轮组把重为200N的货物提到9m高的楼上,所用拉力为80N,则总功和滑轮组的机械效率分别是()A.1400J 80%B.1800J 80%C.1800J 83.3%D.2160J 83.3%6.图甲中用力F1拉着重为G的物在水平路面上匀速移动s的距离。
图乙中用力F2通过滑轮拉着该物体在同一水平路面上匀速移动s的距离,使用滑轮的过程中,下列说法正确的是()A.有用功为W有=Gs B.总功为W总=F2sC.机械效率为η=G2F2D.额外功为W =2F2s-F1s7.如图为“测滑轮组机械效率”的实验。
第十讲机械效率知识点一:三种功1.有用功:人们需要做的功。
用________表示。
2.额外功(又叫_________):在工作时,额外负担又不得不做的功。
用________表示。
3.总功:_____________与_____________之和。
注意:滑轮或滑轮组中三种功的确认技巧:a.有用功是动滑轮对物体做的功。
提起物体时,W有=________;水平匀速拉动物体时W有=________。
b.额外功是克服动滑轮的重力及克服摩擦做的功。
不计摩擦时,W额=_____________。
c.总功就是作用在绳子末端的拉力所做的功,W总=_________。
竖直方向,若不计绳重和摩擦,则W总=________=________。
知识点二:机械效率1.定义:_____________与_____________之比。
2.符号:______。
3.计算公式:____________________;注意:①机械效率是相同物理量之比,因此没有单位。
②由于机械本身都受到重力作用,机件间又存在摩擦,所以不可避免地要做额外功,因此有用功总小于总功,机械效率总小于1。
③机械效率是反映机械性能的物理量,机械效率的高低由有用功和总功共同决定,既跟被拉动的物体有关,也和机械本身结构有关,与功率的大小和做功的多少无关。
4.怎样提高机械效率?有用功一定时,可减小___________。
如减轻___________、减小___________等。
无用功一定时,可增大___________。
如增大__________________的重力。
知识点三:滑轮组中的机械效率1.竖直方向的机械效率(1)沿竖直方向提升空气中物体的滑轮组有用功:_____________总用功:_____________额外功:_____________(不计摩擦)机械效率:_____________在不考虑摩擦和绳重时:(2)沿竖直方向提升水中的物体(不计水的阻力)的滑轮组2.水平方向的机械效率有用功:_____________总用功:_____________机械效率:_____________=_____________3.斜面的机械效率有用功:_____________总用功:_____________额外功:_____________机械效率:_____________=_____________理想斜面中,若不计摩擦力,W额=0J,η=________;则W有=W总,即_____________考点一:三种功和机械效率例1.小红用铁桶从井中打水;小军把不小心掉进井中的铁桶打捞上来。
在这两个情形中水桶中都有水。
那么下列分析中正确的是()A.两个情形中,两人对水做的功都是有用功B.两个情形中,两人对水做的功都是总功C.两个情形中,两人对水做的功都是额外功D.小红对水做的是有用功,小军对水做的是额外功例2.小明同学的体重为500N,他用重为10N的水桶提着重100N的水登上5m高的教室使用,在这一过程中,他做的有用功和额外功分别是()A.500J 50JB.500J 2550JC.550J 2500JD.3000J 50J例3.两台机械的总功之比为2:1,它们的机械效率之比为3:4,则它们所做的有用功之比为()A.2:1B.3:2C.4:1D.3:4例4.施工工地上一个滑轮组经过改进后提高了机械效率,用它把同一物体提升到相同的高度,改进后和改进前相比较()A.总功不变,有用功增加了B.总功不变,额外功减少了C.有用功减少了D.有用功不变,总功减少了【变式题】使用滑轮组提升重物时(不计绳重和摩擦),能提高机械效率的是()A.减小提升重物的高度B.减小被提升物的质量C.减小定滑轮的重力D.减小动滑轮的重力考点二:竖直方向的机械效率例5.如图甲是工人师傅在对大楼的外墙进行施工的场景,其物理原理如图乙所示。
已知吊篮的质量是35kg,绳子自由端受到的拉力F的大小是800N,工人和工具的总重是2000N,吊篮在10s内上升了2m,不计绳重和摩擦,g取10N/kg。
下列说法正确的是()A.绳子自由端运动的速度是B.拉力F做的功是4800JC.滑轮组的机械效率是83%D.额外功的功率是70W【变式一】工人师傅用如图所示的滑轮组,将重为800N的重物缓慢匀速竖直提升3m,人对绳的拉力F为500N,不计绳重和摩擦,则()A.绳子自由端移动的距离为9mB.动滑轮的重力为100NC.人通过滑轮组做的有用功为1500JD.滑轮组的机械效率为80%【变式二】如图所示,用200N的力F将一重为90N的物体A提升到离地面5m的高处。
下列说法正确的是()A.拉力F做的功是1000JB.拉力F做的功是900JC.这个滑轮的机械效率是22.5%D.这个滑轮的机械效率是90%例6.用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,在相同的时间内把相同的重物匀速提升相同的高度。
不计绳重及摩擦,下列说法正确的是()A.绳子受的拉力F1和F2大小相等,滑轮组的机械效率相同B.绳子受的拉力F1和F2大小不相等,滑轮组的机械效率不同C.绳子自由端移动的距离不相等,拉力对滑轮组所做的功相等D.绳子自由端移动的距离不相等,拉力对滑轮组做功的功率不相等【变式题】如图所示,甲、乙两个滑轮组中的每个滑轮质量均相同,用它们分别将重G1、G2的物体提高相同的高度,若不考虑绳重及摩擦,则()A.若G1=G2,则拉力做的额外功相同B.若G1=G2,则拉力做的总功相同C.若G1=G2,则甲的机械效率大于乙的机械效率D.用甲、乙中的任何一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变例7.在探究影响滑轮组机械效率的因素时,小明提出了如下猜想:猜想一:滑轮组机械效率与被提升物体所受的重力有关猜想二:滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关为了验证猜想,准备的器材如下:两个相同的滑轮、一根细绳、钩码若干、刻度尺和弹簧测力计。
小明把两个滑轮分别作为定滑轮和动滑轮组装成滑轮组,用该滑轮组提升不同数量的钩码进行了三次实验,数据如表所示:实验次数钩码所受的重力G/Ν提升高度h/m拉力F/Ν绳端移动的距离s/m机械效率η166.7%274.1%3请你解答如下问题:(1)表中第3次实验时滑轮组的机械效率为;根据表中数据在图中画出该滑轮组的绕线方式;(2)分析表中数据可知:用同一滑轮组提升不同的物体,物体越重,滑轮组的机械效率(选填“越高”“越低”或“不变”);(3)为了验证猜想二,还需增加的实验器材是。
(4)如果将重为3N的钩码挂在同一滑轮组下,根据题中已有的信息可以判断出这时滑轮组的机械效率应在_____________范围内。
例8.建筑工地上,某施工人员利用如图所示的滑轮组匀速提升重物。
若不计摩擦和绳重,利用这个滑轮匀速提升重为1200N的物体时,所用的拉力是500N,求:(1)此时滑轮组的机械效率是多少?(2)若此时拉力做功的功率是75W,重物在1min内匀速上升的高度是多少?(3)当用这个滑轮组匀速提升重为1800N的物体时,拉力是多少?例9.如图所示,小型牵引车通过滑轮组匀速打捞起深井中的物体,已知物体重1.2×103N,密度为1.6×103kg/m3。
测得物体在出水面后牵引车作用在绳子上的拉力为500牛,若不计摩擦、绳重及水的阻力,g取10N/kg,问:(1)物体浸没水中时所受的浮力多大?(2)动滑轮所受的重力多大?(3)物体露出水面前滑轮组机械效率多大?(4)物体出水面后上升的速度是,牵引车拉力的功率多大?考点三:水平方向的机械效率例10.用如图所示的滑轮组拉动地面上重1000N的物体,使物体在4s内匀速前进了4m,物体受到地面的摩擦力f=300N,所用拉力F=120N,忽略绳重、滑轮重。
下列说法中正确的是()A.绳子自由端在4s内移动了8mB.物体重力做功的功率为1000WC.物体克服摩擦力做的功为480JD.滑轮组的机械效率约为83.3%【变式一】如图所示,用20N的水平拉力F拉绳子的一端,使重400N的物体A以的速度向左匀速运动了10s,已知滑轮组的机械效率为80%(不计滑轮自重),则此过程中()A.绳子自由端移动的距离为2m B.物体A受到的摩擦力为60NC.拉力F的功率为2W D.拉力F所做的有用功为48J【变式二】如图所示,物体A在水平力F作用下以的速度在水平面上做直线运动时,弹簧测力计示数为3N,不计绳子与滑轮间的摩擦,物体A受地面的摩擦力是4N,则下列说法正确的是()A.拉力F的大小是2NB.5s内拉力F做的功是3JC.拉力F的功率是D.滑轮的机械效率为50%例11.一辆重为4⨯的的汽车不慎陷入泥坑,司机用图所示的滑轮组将汽车拖出,已知整个过程610N中,水平拉力是4110N⨯,汽车10s内沿水平方向匀速移动了4m,滑轮组的机械效率为80%,求:(1)拉力F做的总功;(2)拉力F做功的功率;(3)滑轮组做的有用功。
考点四:斜面的机械效率例12.如图所示,小华同学用绳子沿斜面将重为400N的木箱由斜面底墙匀速拉到顶端,拉力大小为250N,已知斜面倾角为o30,斜面高为2m,绳重不计。
以下说法中正确的是()A.木箱在斜面上受重力、拉力、摩擦力三个力的作用B.小华对木箱做的有用功是1000JC.物体受到的摩擦力大小为50ND.此斜面的机械效率为60%【变式一】如图所示,将重G=600N的货物匀速地从斜面底端推到顶端的车厢,已知斜面η=。
下列叙述中正确的是()长L=6m,斜面高h,斜面的机械效率60%A.小孙推动货物所用推力大小为150NB.货物受到斜面的摩擦力大小为100NC.若增大推行速度,则货物受到的摩擦力将变大D.若h不变、减小L,则斜面的机械效率将减小【变式二】如图所示,重400N的物体在50N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,不计滑轮重、绳重,物体受到的摩擦力是物重的倍,下列说法不正确的是()A.绳子自由端移动的距离为3m B.拉力F做功50JC.克服地面间摩擦力做功的功率为10W D.该滑轮组的机械效率为66.7%例13.如图,一卡车车厢底板据地面高,小明把一块3m长的钢板AB搭在车厢底板上,构成一个斜面,他通过这个斜面,用F=600N的力,在20s内把一个大木箱由B处推到A处,已知木箱重1000N。
求:(1)小明推木箱做了多少有用功?(2)这个过程中,小明推木箱的功率。
(3)该斜面的机械效率。
(4)木箱受到的摩擦力。
例14.在穗港码头,小华看到工人利用斜面把货物推到车上,联想到上物理课时老师讲过的知识,小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关?小华提出了以下的猜想:A.斜面的机械效率可能与放在斜面上的物体的重力有关。