学年度人教版初中物理随堂达标真题训练123机械效率.docx

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学年度人教版初中物理随堂达标真题训练123机械效率

2020-2021学年度人教版初中物理随堂达标真题训练

——12.3机械效率

【知识点提炼】

1.机械效率

①有用功：

定义：

对人们的功。

公式：

斜面：

②额外功：

定义：

的功。

公式：

（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）

斜面：

③总功：

定义：

公式：

④机械效率：

定义：

有用功跟总功的比值。

公式：

定滑轮：

动滑轮：

滑轮组：

⑤有用功总小于总功，所以机械效率总1。

通常用百分数表示。

某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。

3.机械效率的测量

①原理：

②应测物理量：

。

③器材：

除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需。

④步骤：

必须拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：

。

⑤结论：

影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：

Ⅰ.。

Ⅱ.。

Ⅲ.。

【真题演练】

1.（2020凉山，6）关于功率、机械效率，下列说法正确的是（　　）

A．做功越多的机械，其功率就越大

B．越省力的机械，其功率就越小

C．做功越慢的机械，其机械效率就越低

D．有用功与总功的比值越大的机械，其机械效率就越高

2.（2020黄石，6）如图，是一位同学组装的提升重物装置，他用100N的拉力F，在10s内把重150N的重物G提升4m，则此过程中（　　）

A.该滑轮组的效率为75%B.他做的总功为1200J

C.他做的有用功为800JD.他对滑轮组做功的功率为60W

3.（2020阜新，5）用如图所示的滑轮组，将5块相同的大理石，分二次从地面匀速提升相同的高度；若每块大理石重为G，第一次运2块，第二次运3块，两次拉力分别为F1、F2，效率为η1、η2（绳重及摩擦均忽略不计），下列选项正确的是（　　）

A.F1=GB.F2＜1.5G

C.η1＝η2D.η1＜η2

4．（2020衡阳，11）近期我国长江中下游许多省份因连续大雨发生洪涝灾害。

抗洪抢险小分队成员李军在一次行动中需要帮老百姓把一个质量为240kg的重物搬到2m高的车上。

为了省力采用5m的长木板搭了一个斜面（如图所示）。

用1200N的力用了5min将重物匀速推到车上。

关于此简易斜面装置，下列说法中正确的是（　　）

A．他对重物做了4800J的功

B．他做功的功率为16W

C．此次简易斜面装置的机械效率为50%

D．斜面是一种省力杠杆

5.（2020广安，10）如图所示，水平地面上

建筑人利用滑轮组，将重为900N的物体在10s内匀速提升2m｡工人对绳子直向下的拉力为500N，自身重力为700N，不计绳重和摩擦阻力｡以下说法正确的是（　　）

A.工人对地面的压力为700NB.拉力的功率为150W

C.滑轮组的机械效率为60%D.动滑轮的自重为100N

6.（2020广州，8）如图所示，小明分别使用甲、乙、丙、丁四种机械匀速提升物体（绳长不变），测得拉力和物体M、N所受的重力如表所示，则（　　）

A.甲的机械效率比丙的大

B.乙、丁的机械效率相同

C.使用丙提升物体M时省力

D.实验测得的数据无法算出机械效率

7.（2020滨州，14）如图所示,重800N的物体在100N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20s,滑轮组的机械效率为60%。

在此过程中，下列说法正确的是

A.拉力F做的功为400J

B.物体与地面间的滑动摩擦力为180N

C.额外功的功率为12W

D.若物体的重力和运动速度不变,只增大水平地面的粗糙程度，则滑轮组的机械效率会降低

8.（2020咸宁，9）用如图甲所示的滑轮组缓慢提升不同物体，每次物体被提升的高度均为0.5m，滑轮组的机械效率与物体受到重力的关系如图乙所示｡不计摩擦，下列分析正确的是（　　）

A.动滑轮的重力为5N

B.该滑轮组的机械效率可以达到100%

C.滑轮组的机械效率越高，拉力做功越少

D.每次提升重物时，滑轮组做的额外功为5J

9.（2020绵阳，13）将一个定滑轮和挂有一个重6N钩码的动滑轮分别组装成如图甲和乙所示的两种滑轮组。

在图甲滑轮组，用大小为36N的竖直向下的拉力F1把钩码匀速提升了0.3m；在图乙滑轮组，用竖直向上的拉力F2把钩码匀速提升了0.6m。

不计摩擦和绳重。

设图甲滑轮组的机械效率为η甲，图乙滑轮组的机械效率为η乙，则

A.η甲＞η乙B.η甲＜η乙

C.η甲≈55.5%D.η乙≈83.3%

10.（2020南充，20）如图所示，用沿斜面向上大小为4N的拉力，将一个重5N的物优从斜面底端匀速拉至顶端。

已知物体沿斜面上滑的距离为5m,上升的高度为3m,则物休受到的摩擦力为N,斜面的机械效率为。

11.（2020南京，16）如图所示，物体重210N，动滑轮重25N。

工人用125N的拉力将物体匀速提升3m，用了10s，此过程中有用功是______J，拉力的功率是______W，滑轮的机械效率是______，克服动滑轮重所做的额外功占总功的______%。

12.（2020百色，19）如图所示，分别用甲、乙两个滑轮将同一个物体G匀速提升相同的高度h，已知两次拉力之比F甲∶F乙＝5∶3，则这两个过程中有用功之比W甲∶W乙＝______，两个滑轮的机械效率之比η甲∶η乙＝______。

13.（2020湘潭，28）测量如图所示滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表。

（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做　　运动。

第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为　　N。

（2）第2次实验时所做的有用功为　　J，滑轮组的机械效率是　　。

（3）分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越　　（选填“大”或“小”），滑轮组的机械效率越高；分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度　　（选填“有关“或“无关”）。

（4）结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是　　。

A．增大绳重

B．减轻动滑轮重

C．加快物体提升的速度

14.（2020铜仁，24）建筑工地上，起重机吊臂上的滑轮组如图所示。

在匀速吊起重为4.8×103N的物体时，物体4s内上升了6m，在此过程中，拉力F为2×103N。

求：

（1）起重机吊起重物过程中所做的有用功；

（2）滑轮组的机械效率；

（3）拉力F的功率。

15．（2020天水，22）在九年级物理拓展课上，李博同学模拟某建筑工地上塔吊的工作情景，设置了如图所示的滑轮组来提升装修材料，若他用250N的拉力在20s内将450N的材料提升了10m，（不计绳重和摩擦，g＝10N/kg）。

求：

（1）拉力的功率是多少？

（2）提升450N材料时，此滑轮组的机械效率是多少？

（3）若绳子能承受的最大拉力为400N时，此滑轮组的机械效率最大可提高到多少？

2020-2021学年度人教版初中物理随堂达标真题训练

——12.3机械效率参考答案

【知识点提炼】

1.机械效率

①有用功：

定义：

对人们的功。

公式：

斜面：

②额外功：

定义：

的功。

公式：

（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）

斜面：

③总功：

定义：

公式：

④机械效率：

定义：

有用功跟总功的比值。

公式：

定滑轮：

动滑轮：

滑轮组：

⑤有用功总小于总功，所以机械效率总1。

通常用百分数表示。

某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。

【答案】有用；W有用＝Gh（提升重物）＝W总－W额=ηW总；W有用＝Gh；并非我们需要但又不得不做；W额＝W总－W有用＝G动h；W额＝fL；有用功加额外功或动力所做的功；W总＝W有用＋W额＝FS＝

；

×100%；

；

；

；小于

3.机械效率的测量

①原理：

②应测物理量：

。

③器材：

除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需。

④步骤：

必须拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：

。

⑤结论：

影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：

Ⅰ.。

Ⅱ.。

Ⅲ.。

【答案】

；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；刻度尺、弹簧测力计；匀速；保证测力计示数大小不变；动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多；提升重物越重，做的有用功相对就多；摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多

【真题演练】

1.（2020凉山，6）关于功率、机械效率，下列说法正确的是（　　）

A．做功越多的机械，其功率就越大

B．越省力的机械，其功率就越小

C．做功越慢的机械，其机械效率就越低

D．有用功与总功的比值越大的机械，其机械效率就越高

【答案】D。

2.（2020黄石，6）如图，是一位同学组装的提升重物装置，他用100N的拉力F，在10s内把重150N的重物G提升4m，则此过程中（　　）

A.该滑轮组的效率为75%B.他做的总功为1200J

C.他做的有用功为800JD.他对滑轮组做功的功率为60W

【答案】A

3.（2020阜新，5）用如图所示的滑轮组，将5块相同的大理石，分二次从地面匀速提升相同的高度；若每块大理石重为G，第一次运2块，第二次运3块，两次拉力分别为F1、F2，效率为η1、η2（绳重及摩擦均忽略不计），下列选项正确的是（　　）

A.F1=GB.F2＜1.5G

C.η1＝η2D.η1＜η2

【答案】D

4．（2020衡阳，11）近期我国长江中下游许多省份因连续大雨发生洪涝灾害。

抗洪抢险小分队成员李军在一次行动中需要帮老百姓把一个质量为240kg的重物搬到2m高的车上。

为了省力采用5m的长木板搭了一个斜面（如图所示）。

用1200N的力用了5min将重物匀速推到车上。

关于此简易斜面装置，下列说法中正确的是（　　）

A．他对重物做了4800J的功

B．他做功的功率为16W

C．此次简易斜面装置的机械效率为50%

D．斜面是一种省力杠杆

【答案】D。

5.（2020广安，10）如图所示，水平地面上

建筑人利用滑轮组，将重为900N的物体在10s内匀速提升2m｡工人对绳子直向下的拉力为500N，自身重力为700N，不计绳重和摩擦阻力｡以下说法正确的是（　　）

A.工人对地面的压力为700NB.拉力的功率为150W

C.滑轮组的机械效率为60%D.动滑轮的自重为100N

【答案】D

6.（2020广州，8）如图所示，小明分别使用甲、乙、丙、丁四种机械匀速提升物体（绳长不变），测得拉力和物体M、N所受的重力如表所示，则（　　）

A.甲的机械效率比丙的大

B.乙、丁的机械效率相同

C.使用丙提升物体M时省力

D.实验测得的数据无法算出机械效率

【答案】A

7.（2020滨州，14）如图所示,重800N的物体在100N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20s,滑轮组的机械效率为60%。

在此过程中，下列说法正确的是

A.拉力F做的功为400J

B.物体与地面间的滑动摩擦力为180N

C.额外功的功率为12W

D.若物体的重力和运动速度不变,只增大水平地面的粗糙程度，则滑轮组的机械效率会降低

【答案】BC

8.（2020咸宁，9）用如图甲所示的滑轮组缓慢提升不同物体，每次物体被提升的高度均为0.5m，滑轮组的机械效率与物体受到重力的关系如图乙所示｡不计摩擦，下列分析正确的是（　　）

A.动滑轮的重力为5N

B.该滑轮组的机械效率可以达到100%

C.滑轮组的机械效率越高，拉力做功越少

D.每次提升重物时，滑轮组做的额外功为5J

【答案】D

9.（2020绵阳，13）将一个定滑轮和挂有一个重6N钩码的动滑轮分别组装成如图甲和乙所示的两种滑轮组。

在图甲滑轮组，用大小为36N的竖直向下的拉力F1把钩码匀速提升了0.3m；在图乙滑轮组，用竖直向上的拉力F2把钩码匀速提升了0.6m。

不计摩擦和绳重。

设图甲滑轮组的机械效率为η甲，图乙滑轮组的机械效率为η乙，则

A.η甲＞η乙B.η甲＜η乙

C.η甲≈55.5%D.η乙≈83.3%

【答案】D

10.（2020南充，20）如图所示，用沿斜面向上大小为4N的拉力，将一个重5N的物优从斜面底端匀速拉至顶端。

已知物体沿斜面上滑的距离为5m,上升的高度为3m,则物休受到的摩擦力为N,斜面的机械效率为。

【答案】175%

11.（2020南京，16）如图所示，物体重210N，动滑轮重25N。

工人用125N的拉力将物体匀速提升3m，用了10s，此过程中有用功是______J，拉力的功率是______W，滑轮的机械效率是______，克服动滑轮重所做的额外功占总功的______%。

【答案】

（1）630

（2）75（3）84%（4）10

12.（2020百色，19）如图所示，分别用甲、乙两个滑轮将同一个物体G匀速提升相同的高度h，已知两次拉力之比F甲∶F乙＝5∶3，则这两个过程中有用功之比W甲∶W乙＝______，两个滑轮的机械效率之比η甲∶η乙＝______。

【答案】

（1）.1∶1

（2）.6∶5

13.（2020湘潭，28）测量如图所示滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表。

（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做　　运动。

第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为　　N。

（2）第2次实验时所做的有用功为　　J，滑轮组的机械效率是　　。

（3）分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越　　（选填“大”或“小”），滑轮组的机械效率越高；分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度　　（选填“有关“或“无关”）。

（4）结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是　　。

A．增大绳重

B．减轻动滑轮重

C．加快物体提升的速度

【答案】

（1）匀速；0.6；

（2）0.075；62.5%；（3）大；无关；（4）B。

14.（2020铜仁，24）建筑工地上，起重机吊臂上的滑轮组如图所示。

在匀速吊起重为4.8×103N的物体时，物体4s内上升了6m，在此过程中，拉力F为2×103N。

求：

（1）起重机吊起重物过程中所做的有用功；

（2）滑轮组的机械效率；

（3）拉力F的功率。

【答案】

（1）2.88×104J；

（2）80%；（3）9000W

15．（2020天水，22）在九年级物理拓展课上，李博同学模拟某建筑工地上塔吊的工作情景，设置了如图所示的滑轮组来提升装修材料，若他用250N的拉力在20s内将450N的材料提升了10m，（不计绳重和摩擦，g＝10N/kg）。

求：

（1）拉力的功率是多少？

（2）提升450N材料时，此滑轮组的机械效率是多少？

（3）若绳子能承受的最大拉力为400N时，此滑轮组的机械效率最大可提高到多少？

【解答】解：

（1）由图知，n＝3，

则绳子自由端移动的距离：

s＝nh＝3×10m＝30m，

拉力做的功：

W总＝Fs＝250N×30m＝7500J，

则施加拉力的功率：

P＝

＝

＝375W；

（2）有用功W有用＝Gh＝450N×10m＝4500J，

机械效率η＝

×100%＝

×100%＝60%；

（3）由F＝

（G+G动）可得，

动滑轮的重力G动＝nF﹣G＝3×250N﹣450N＝300N；

由F＝

（G+G动）可得，

最大物重G′＝nF′﹣G动＝3×400N﹣300N＝900N；

此滑轮组的最大机械效率η′＝

＝

＝

＝

＝75%。

答：

（1）拉力的功率是375W；

（2）提升450N材料时，此滑轮组的机械效率是60%；

（3）若绳子能承受的最大拉力为400N时，此滑轮组的机械效率最大可提高到75%。