百强校中考物理总复习串讲45机械效率Word格式文档下载.docx
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3．如图，若瓶起子起瓶盖的机械效率为90%，这表示
A．若作用在起子的动力是10N，则阻力是9N
B．若作用在起子的阻力是10N，则动力是9N
C．若作用在起子的动力做功1J，则有0．9J的功用于起瓶盖
D．若作用在起子的动力做功1J，则有0．1J的功用于起瓶盖
4．【2017•重庆A卷】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，不计绳重和滑轮转轴处的摩擦，则（）
A．绳子自由端移动的距离为9mB．动滑轮的重力为200N
C．人通过滑轮组做的有用功为1500JD．滑轮组的机械效率为53.3%
5．【2017•岳阳卷】如图，用300N的力将重为500N的物体在10s内匀速提升2m，不计绳重和摩擦，在此过程中
A．绳子自由端移动的距离为6m
B．动滑轮重100N
C．拉力做功的功率为100W
D．滑轮组的机械效率为60%
6．（2017•东营卷）如图所示，物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，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，机械效率一样大
C．乙更省力，乙机械效率大
D．甲更省力，机械效率一样大
二、填空题
7．建筑工人用如图所示的装置把重400N的物体匀速提升3m，所用的拉力为300N．则该工人所做的有用功为_____________J，该滑轮组的机械效率是__________。
若用该装置提升500N的重物，此时滑轮组的机械效率将________________。
8．【2016·
玉林、防城港、崇左卷】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，在这过程中拉力F做功为40J，已知物体受到水平地面的摩擦力为60N，则物体运动的距离为______m，该滑轮组的机械效率为______。
（忽略绳子和动滑轮的重力）
9．（2016·
德阳卷）如图斜面长6m、高1.5m，工人用沿斜面向上500N的力，以1.5m/s的速度把重1600N的箱子匀速推到车上，则推力的功率是____W；
该斜面机械效率是_______％。
10．如图是某建筑工地上提升建筑材料的滑轮组示意图，其动滑轮质量15kg，某次提升材料质量240kg，材料在空中静止时，摩擦影响很小，绳很轻，可以不考虑，则竖着向上的拉力F=_____N；
竖着向上匀速提升材料，摩擦影响较大，实际所用的拉力大小是1000N，并将材料提升了10m高。
则滑轮组的机械效率是_____。
（取g=10N/kg）
11．（2017•苏州卷）如图所示，用滑轮组将1.5kg的物体匀速提高0.5m，拉力F为10N，则有用功为______J，滑轮组机械效率为______．若增加所提物体的重力，滑轮组机械效率______（变大／变小／不变）．（不计绳重和摩擦，g取10N/kg）
12．【2017•德阳卷】某建筑工地用如图所示的滑轮组提升重物，工人对绳的拉力F为400N，并能用10s的时间将96kg的重物匀速提升2m，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，取g=10N/kg）
13．（2017•扬州卷）如图，是塔式起重机上的滑轮组。
在将210N的重物匀速提高2m的过程中，作用在绳端的拉力为100N，则有用功是____J，该滑轮组的机械效率是____。
三、实验题
14．某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：
①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平；
②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升（保持O点位置不变），在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2．
回答下列问题：
（1）杠杆机械效率的表达式为
__________．（用已知或测量的物理量符号表示）
（2）本次实验中，若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是：
__________．
（3）若只将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将__________（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
15．【2017•烟台卷】下面是小明和小红的“测量滑轮组的机械效率”实验报告．
实验名称：
测量滑轮组的机械效率
实验步骤：
（1）用弹簧测力计测量钩码所受的重力G并填入表格．
（2）按如安装滑轮组，分别记下钩码和弹簧测力计的位置．
（3）拉动弹簧测力计并读出拉力F的值，用刻度尺测出的钩码上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s，将这三个量填入表格．
（4）算出有用功W有、总功W总、机械效率η并填入表格．
（5）改变钩码上升的高度，重复上面的实验，记录并计算实验数据．
实验记录：
实验结论：
在忽略绳子的重力和摩擦的情况下，滑轮组的机械效率与所提升物体的重力和高度无关．
请你评价小明和小红的实验报告．
（1）指出实验步骤中存在的错误和不足；
（2）从理论上分析说明他们实验结论的局限性．
四、计算题
16．如图所示装置，绳重及摩擦不计．工人将重为800N的货物匀速拉至4m高处，工人对绳的拉力F1为500N．
（1）求工人所做的有用功；
（2）求滑轮组此时的机械效率；
（3）求动滑轮的重力；
参考答案
1．D
【解析】
【详解】
A.C滑轮组的机械效率η=W有用/W总=Gh/Fs=Gh/Fnh=G/nF，所以机械效率的高低与物体被提升的高度和提升速度无关，故A、C不正确；
B.D使用滑轮组时，克服动滑轮重所做功为额外功，由滑轮组的机械效率η=W有用/W总=W有用/W有用+W额=Gh/Gh+G动h=G/G+G动可知，减小动滑轮重力可减小额外功，定滑轮的重力不影响额外功的多少，故B不正确、D正确。
故选D
2．D
【解析】由题，甲是定滑轮，绳重和摩擦力不计，则F甲=G=100N，
乙是动滑轮，已知滑轮重为G动=20N，所以
，
因此手的拉力F甲＞F乙；
如图，用定滑轮和动滑轮匀速提升重为100N的物体，提升相同的高度，有用功相同，使用动滑轮需要克服动滑轮的重力做额外功，采用乙的方式做的总功多，根据
可知，动滑轮的机械效率低，即η甲＞η乙；
故D正确为答案。
3．C
试题分析：
起子做是一个杠杆，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2知，要比较动力或阻力大小，必须知道动力臂和阻力臂，故A、B错误；
起子的机械效率为90%表示：
在起瓶盖过程中，在总功中有90%是用来起瓶盖的有用功，10%是额外功，在使用起子过程中用于起瓶盖的有用功占总功的90%，即：
若动力做功1J，则有0．9J功用于起瓶盖，故C正确、D错误。
选C。
考点：
机械效率概念
4．B
【解析】试题分析：
由图可知，滑轮组中由2段绳子承担物体和动滑轮的总重，即n=2，物体匀速竖直提升3m，则绳子自由端移动的距离为：
s=nh=2×
3m=6m，故A错误。
此过程中，所做有用功为：
W有=Gh=800N×
3m=2400J，故C错误。
所做总功为：
W总=Fs=500N×
6m=3000J；
额外功为：
W额=W总-W有=3000J-2400J=600J，不计绳重和滑轮转轴处的摩擦，则额外功为克服动滑轮重力做的功，即W额=G动h，动滑轮的重力G动=W额/h=600J/3m=200N，故B正确为答案。
滑轮组的机械效率
故D错误。
滑轮组的机械效率有用功额外功
5．B
A．绳子自由端移动的距离为6m，错误，绳子段数为2，移动距离为4m；
B．动滑轮重100N，正确，2F=G物+G动，代入，解之得；
C．拉力做功的功率为100W，错误，正确答案为120W；
D．滑轮组的机械效率为60%，错误，正确答案为83%；
故应选B。
考点定位：
6．B
由图可知，作用在乙上绳子的股数是3，更省力些；
用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦，只克服动滑轮重做额外功，若每个滑轮质量相同，则提升相同高度时，甲乙所做的有用功和额外功均相同，故机械效率一样大。
故本题正确选项是B。
滑轮组的机械效率。
7．120066.7%增大
由图知，有2段绳子承担物重，若重物提升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，该机械的效率：
η=W有用/W总=1200J/1800J≈66.7%，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，故机械效率变大。
有用功和额外功；
滑轮（组）的机械效率
8．0.460%
【解析】由W总=F拉s绳可得绳子自由端移动的距离：
s绳=W总/F拉=40J/50N=0.8m，由图可知，n=2，因为s绳=2s物，所以物体运动的距离：
s物=s绳/2=0.8m/2=0.4m；
滑轮组所做的有用功：
W有用=fs物=60N×
0.4m=24J，滑轮组的机械效率：
η=W有用/W总=24J/40J×
100%=60%。
9．75080
【解析】推力为F=500N，推力的速度为v=1.5m/s，则推力的功率为：
P=Fv=500N×
1.5m/s=750W；
该斜面机械效率是：
。
点睛：
本题考查的是使用斜面有用功、总功、功率、机械效率的计算，解题的关键是确定有用功和总功。
10．85080%
解：
（1）由图可知，n＝3，物体和动滑轮的总重力：
G＝（m轮
m材料）g＝（15kg
240kg）
10N/kg＝2550N，不考虑绳重和摩擦，则竖着向上的拉力：
F
G＝
2550N＝850N；
（2）拉力做的有用功：
W有用＝m材料gh＝240kg
10N/kg
10m＝24000J，拉力移动的距离：
s＝3h＝3
10m＝30m；
实际拉力为1000N，则拉力做的总功：
W总＝F′s＝1000N
30m＝30000J，滑轮组的机械效率：
η
100%
100%＝80%．
（1）从图上可以看出，图中有定滑和一个动滑轮，已知质量，根据G＝mg计算出重力再利用动滑轮的特点分析；
（3）使用动滑轮剩一半的力，要费一倍的距离，即F移动的距离是20m，根据W＝Fs计算；
上一步计算出来的是总功，物体升高10m做的功是有用功，根据W有＝Gh求出有用功，再利用η
100%可求。
11．7.575%变大
物体的重力G=1.5kg×
10N/kg=15N，W有用=Gh=15N×
0.5m=7.5J；
由图可知，s=2h=2×
0.5m=1m，W总=Fs=10N×
1m=10J，
滑轮组的机械效率：
η=W有/W总×
100%=7.5J/10J×
100%=75%；
在使用同一滑轮组时，增加钩码的重力相当于增大了有用功，而额外功不变，所以根据机械效率的公式可知，其机械效率会增大。
12．24080
由图知，n=3，则绳端移动的距离：
s=3h=3×
2m=6m，拉力F做的功：
W总=Fs=400N×
6m=2400J；
拉力F做功的功率：
P=
=
=240W；
重物的重力：
G=mg=96kg×
10N/kg=960N，有用功：
W有用=Gh=960N×
2m=1920J；
η=
×
100%=
100%=80%。
滑轮（组）的机械效率；
功率的计算
13．42070%
（1）有用功W有用=Gh=210N×
2m=420J。
（2）由图可知，滑轮组承担重物的绳子股数为n="
3"
，滑轮组的机械效率
有用功机械效率
14．
（1）
100%；
（2）杠杆的自重；
（3）变大．
（1）使用杠杆克服钩码的重力做功，有用功等于克服钩码重力做的功，总功等于弹簧测力计的拉力做的功，机械效率等于有用功和总功的比值；
（2）机械效率是有用功和总功的比值，它反映了有用功在总功中所占比例的大小，也反映了额外功所占比例的大小，影响机械效率的因素从有用功和额外功两方面考虑；
（3）将钩码的悬挂点从A点移至C点，改变了钩码重力的力臂，根据杠杆平衡条件分析，改变了弹簧测力计的拉力，改变了弹簧测力计的拉力做功的多少，改变了机械效率的高低．
（1）有用功为W有=Gh1，总功W总=Fh2，则机械效率的表达式η=
100%．
（2）有用功是提升钩码所做的功，额外功主要是克服杠杆重力做的功，影响机械效率的因素主要是有用功和总功所占的比例；
提升的钩码重一定说明有用功一定，所以影响杠杆机械效率的主要因素是杠杆自身的重力．
（3）钩码的悬挂点在A点时，由杠杠的平衡条件得G•OA=F•OB；
悬挂点移至C点时，由杠杠的平衡条件得G•OC=F•OB，经对比发现，由OA到OC力臂变大，所以拉力F也变大，如果仍使钩码提升相同的高度，那么杠杆提升的高度就会减小，额外功减小，因此杠杆的机械效率变大．
故答案为：
（1）
点评：
本题考查杠杆机械效率的测量，把握有用功、总功的计算方式，明确机械效率的表达式，知道提高机械效率的方法．
15．
（1）有用功和总功计算错误；
在研究滑轮组机械效率与物体的重力关系时，小明和小红没有改变提升物体的重力大小；
（2）研究滑轮组机械效率与所提升物体高度的关系时，原实验只使用了一个滑轮组做了实验；
研究滑轮组机械效率与所提升物体重力的关系时，原实验没有改变物体的重力且只使用了同一滑轮组做实验
（1）根据
计算有用功和做功,其中s和h的单位都是m,题目中按cm计算的,故小红的实验步骤中的错误之处是:
有用功和做功计算错误;
（2）在研究滑轮组机械效率与物重关系时,需要控制其他物理量相同,改变物体的重力,由表格数据知小红的不足之处为:
没有改变提升物体的重力;
（3）在忽略绳子的重力和摩擦的情况下,根据
知,在动滑轮重力一定时,物体越重,机械效率越高,小红的实验结论的错误之处是:
滑轮组的机械效率与物体的重力无关.
因此，本题正确答案是:
（1）有用功和做功计算错误;
（2）小红没有改变提升物体的重力;
（3）滑轮组的机械效率与物体的重力无关.
16．
（1）3200J；
（2）80%；
（3）200N
（1）
（2）
（3）
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