中考物理试题分类汇编 机械效率专题.docx

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中考物理试题分类汇编机械效率专题

2019年中考物理试题分类汇编

机械效率专题

1.（2019怀化，23）如图所示，用滑轮组将重为100N的物体匀速提升3m，拉力F所做的总功为400J，则在这个过程中拉力F做了J的有用功，该滑轮组的机械效率是。

【答案】300；75％

2..（2019云南，18）如图所示,工人用滑轮组将重为600N的建筑材料以0.3m/s的速度匀速竖直提升。

人对绳子自由端的拉力F=375N,滑轮组的机械效率为,拉力F的功率为。

【答案】80％；225

3.（2019枣庄，23）用一个动滑轮在5s内将一重为300N的物体匀速向上提升3m，动滑轮的机械效率是75%，则拉力大小为　　N，若忽略绳重与摩擦，动滑轮的重力为　　N。

【答案】200；100

4.（2019鸡西，27）如图所示，小聪用滑轮组拉动水平地面上重为500N的物体A，使它匀速前进2m，地面对它的摩擦力为150N，小聪施加的拉力F＝100N（忽略绳重和滑轮重），则滑轮组做的有用功为　　J，滑轮组的机械效率为　　。

【答案】300；75%。

5.（2019福建，12）工人用如图的机械将物体匀速提升到某一高度，若物体的重力与滑轮的重力之比G物：

G滑轮＝9：

1，忽略绳重与摩擦的影响，则机械效率为（　　）

A．10%B．45%C．80%D．90%

【答案】D。

6.（2019广州，9）如图所示，把重为G的物体甲从A点竖直向上匀速拉至B点，过程绳的拉力对甲做的功为WAB；用平行于斜面的拉力把重也为G的物体乙沿面从C点匀速拉至B等高的D点，在此过程中的拉力对乙做的功为WCD，斜面的机械效率为

A.

B.

B.C.

D.

【答案】A

7.（2019聊城，）如图所示，用滑轮组提升重100N的物体时，在10s内绳子自由端被匀速拉下6m。

已知拉绳子的力F为60N，不计绳重和摩擦，则在此过程中（　　）

A．物体被提升了2m

B．所做的有用功是300J

C．拉力F的功率是30W

D．滑轮组的机械效率是55.6%

【答案】B

8.（2019烟台，12）在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时，同学们提出了下列猜想

（1）滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关；

（2）滑轮组机械效率高低可能与被提升的物重有关；

（3）滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关；

（4）滑轮组机械效率高低可能与承重绳子股数有关。

小明同学设计了如图所示的两个滑轮组，进行对比实验来验证提出的猜想，则该实验验证的猜想是

A.

（1）B.

（2）C.（3）D.（4）

【答案】B

9.（2019河南，13）

【答案】AB

10.（2019巴彦淖尔，6）如图所示，拉力F为5N，物体A以0.1m/s的速度在物体B表面向左做匀速直线运动（B表面足够长）；物体B静止在地面上，受到地面水平向左4N的摩擦力，弹簧测力计示数为12N．下列说法正确的是（　　）

A．物体A受到的摩擦力为10N

B．拉力F的功率为1.5W

C．滑轮组的机械效率为80%

D．拉力F增大到15N时，物体B开始向左运动

【答案】C

11.（2019通辽，11）如图所示，利用滑轮组在2s内将重400N的物体匀速提升了1m，所用拉力F为150N．不计绳重和摩擦下列说法正确的是（　　）

A．绳子自由端移动的速度为2m/s

B．动滑轮的总重为100N

C．滑轮组的机械效率为83.3%

D．提升更重的物体，滑轮组的机械效率会变小

【答案】A

12.（2019辽阳，10）如图所示，井下管道工人完成作业后，地面上的人用一个滑轮组将其从10m深的井下匀速提升到地面，用时50s绳子自由端的下力为200N，动滑轮的重力为60N，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是

A.绳子，自由端拉力的功率为40W

B.管道工人的重力为540N

C.这个过程中滑轮组的机械效率为90%

D.若用该滑轮组匀速拉起一个质量更大的工人，会降低滑轮组的机械效率

【答案】BC

13.（2019宜宾，8）如图所示，在拉力F作用下，一个重600N的物体以0.1m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动了10s，已知滑轮组的机械效率为80%，在此过程中拉力F做了150J的功，则下列说法中正确的是

A．拉力F的大小为150N

B．拉力F的大小为50N

C．物体与地面间的滑动摩擦力为120N

D．物体与地面间的滑动摩擦力为480N

【答案】BC

14.（2019济宁，）两个滑轮按下图所示的方式组合,用5N的拉力F拉动绳端,使物体在5s内水平向左匀速滑动1m,物体与地面间的摩擦力为9N。

下列选项正确的是

A.A是定滑轮,B是动滑轮B.拉力F做的功为5J

C拉力F的功率为1.8WD.滑轮组的机械效率为90%

【答案】D

15.（2019鸡西，13）关于下列说法正确的是（　　）

A．“酒香不怕巷子深”，说明物质的分子在不停地做无规则运动

B．晶体熔化过程，内能增加，温度升高

C．物体做的功越多，物体的功率就越大

D．用同一滑轮组提升不同的重物，提升物体越重，滑轮组的机械效率越高

【答案】AD。

16.（2019北京，20）某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示。

已知物体的质量为450g，所用动滑轮的质量为50g，绳子自由端的拉力F为1.3N，g取10N/kg。

在0～2s的过程中，下列说法中正确的是（　　）

A．绳子自由端移动的速度为5.0cm/s

B．拉力F的功率为0.26W

C．有用功为0.45J

D．滑轮组的机械效率为90%

【答案】BC。

17.（2019安顺，15）小军同学为了探究“使用动滑轮的省力情况及滑轮组的机械效率”，使用了如图所示的实验装置。

实验前，小军用轻质弹簧测力计测得动滑轮的重力为1.0N，每个钩码的重力为0.5N，实验过程中，小军多次改变动滑轮所挂钩码的数量，分别记下了每次所挂钩码的重力及对应的轻质弹簧测力计示数（见下表）

（1）分析实验数据可以得到：

在动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条件下，使用该滑轮组　　（选填“省力”或“不省力”）

（2）在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下，弹簧测力计的示数F与被提升钩码重力G以及动滑轮重力G0的关系为　　

（3）小军同学又研究了滑轮组水平拉动物体的情况，用另一组滑轮组将重为50N的物块从位置A匀速直线拉到位置B，请在图中画出最省力的绕线方法：

物块移动的距离为　　cm；若此时绳自由端所用拉力为10N，物块受到的摩擦力为18N，该滑轮组的机械效率为　　。

【答案】

（1）不省力；

（2）F＝

；（3）如上图所示；3.10；60%。

18.（2019青岛，16）测量滑轮组的机械效率

实验装置和数据记录如下：

①第4次实验测得的机械效率为。

②分析表中数据可得：

利用相同的滑轮组提升同一物体，物体上升的高度不同，滑轮组的机械效率；提升不同的物体，物体的重力越大，滑轮组的机械效率越。

【答案】83.3％；相同；大

19.（2019淄博，22）在日常生活和工农业生产中，提高机械效率有着重要的意义。

提高机械效率，要从研究影响机械效率的因素出发，寻求办法。

（1）为了探究影响机械效率的因素，小明选取了大小相同的滑轮，利用图甲和图乙装置进行实验，并把数据整理记录在下表中。

①比较1和2两次实验发现：

在所有滑轮组一定时，提升的钩码________，机械效率越高。

②比较3和4两次实验发现：

滑轮组的机械效率还与________有关。

③比较________两次实验发现：

在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度无关。

④第5次实验是利用了图________的装置完成的，判断依据是________。

⑤利用图甲的装置，把重6N的物体用2.5N的拉力迅速拉起，滑轮组的机械效率为________。

可见如果没有刻度尺，只有测力计，也可以测量出滑轮组的机械效率。

（2）小明利用图丙装置实验发现：

斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关。

保持斜面倾斜程度不变，可以采用________的方法减小摩擦，从而提筒斜面的机械效率。

（3）实验表明：

额外功越小，总功越接近有用功；进一步推理得出：

假设没有额外功，总功等于有用功；可见使用任何机械都________。

下列物理规律的得出运用了这种研究方法的是________。

A、焦耳定律B、牛顿第一定律C、阿基米德原理D、欧姆定律

【答案】

（1）.重力越大

（2）.动滑轮的重力（3）.2和3（4）.图乙（5）.第5次实验中提升钩码的高度和绳端移动的距离相等（6）.80%（7）.减小接触面的粗糙程度（8）.不能省功（9）.B

20.（2019德州，25）小强用如图所示装置在10s内将重为450N的货物匀速提升2m，此过程中拉力F的功率为120W。

求：

（1）提升装置所做的有用功；

（2）拉力F做的功；

（3）该滑轮组的机械效率。

解：

（1）提升装置所做的有用功：

W有用＝Gh＝450N×2m＝900J；

（2）根据P

可得拉力F做的功：

W总＝Pt＝120W×10s＝1200J；

（3）滑轮组的机械效率：

η

100%＝75%。

答：

（1）提升装置所做的有用功是900J；

（2）拉力F做的功是1200J；

（3）该滑轮组的机械效率是75%。

21.（2019威海，28）如图所示，某考古队用滑轮组将重4.8×103N，体积为100dm3的文物打捞出水，定滑轮重100N．滑轮组上共有三根绳子a，b和c，其中a是悬挂定滑轮，b绕在定滑轮和动滑轮上，c悬挂文物，整个打捞过程始终缓慢匀速提升文物，文物完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率为95%（ρ水＝1×103kg/m3，g＝10N/kg，绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计）。

请解答下列问题：

（1）文物浸没在水中时受到的浮力是多大？

（2）动滑轮的重力是多大？

（3）在整个打捞过程中，a、b、c三根绳中哪根绳承受的拉力最大？

该绳至少要承受多大的拉力？

解：

（1）文物浸没在水中时排开水的体积：

V排＝V＝100dm3＝0.1m3，

则文物受到的浮力：

F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m3＝1×103N；

（2）因绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计，

则文物完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率：

η＝

＝

＝

＝95%，

即：

＝95%，

解得动滑轮重力：

G动＝200N；

（3）由图知，n＝2，文物完全浸没在水中时，绳子自由端的拉力：

F＝

（G﹣F浮+G动）＝

（4.8×103N﹣1×103N+200N）＝2×103N，

即b绳承受的拉力：

Fb＝F＝2×103N；

a绳承受的拉力：

Fa＝2F+G定＝2×2×103N+100N＝4.1×103N；

c绳承受的拉力：

Fc＝G﹣F浮＝4.8×103N﹣1×103N＝3.8×103N；

可见，a、b、c三根绳中a绳承受的拉力最大，该绳至少要承受4.1×103N的拉力。

答：

（1）文物浸没在水中时受到的浮力是1×103N；

（2）动滑轮的重力是200N；

（3）在整个打捞过程中，a、b、c三根绳中a绳承受的拉力最大，该绳至少要承受4.1×103N的拉力。

22.（2019潍坊，25）一辆质量为1.5×103kg的汽车陷入一泥泞路段，司机师傅利用滑轮组和周围条件，组装成了如图所示的拖车装置。

已知汽车通过泥泞路段需移动8m距离，汽车在泥泞路段受到的阻力为车重的0.1倍，滑轮组的机械效率为80%，g取10N/kg。

在将车匀速拖离泥泞路段过程中，求：

（1）做的有用功；

（2）作用在绳子自由端的拉力。

解：

（1）汽车在泥泞路段受到的阻力：

f=0.1mg=0.1×1.5×103kg×10N/kg=1.5×103N；

将车匀速拖离，由二力平衡条件可得，滑轮组对车的拉力：

F拉=f=1.5×103N；

所做有用功：

W有=F拉s车=1.5×103N×8m=1.2×104J，

（2）由图可知n=3，则绳子移动的距离：

s绳=3s车=3×8m=24m，

由

；

由W总=Fs绳可得，作用在绳子自由端的拉力：

。

答：

（1）做的有用功为1.2×104J；

（2）作用在绳子自由端的拉力为625N。

23.（2019东营，24）3月12日，我国自主研发建造的“天鲲号”绞吸挖泥船正式投产首航，其智能化水平以及挖掘系统、输送系统的高功率配置均为世界之最。

（g取10N/kg，ρ水取1.0×103kg/m3）主要参数如下表。

（1）满载时，求“天鲲号”受到水的浮力是多少？

（2）满载时，求“天鲲号”底部受到水的压强是多少？

若船底需要安装探测仪器，其面积为40cm2，求探测仪器受到水的压力是多少？

（3）“天鲲号”去某水域执行任务，其工作量相当于将1.36×104t的淤泥输送至15m高的台田上。

假设“天鲲号”绞吸挖泥船泥泵的机械效率为30%，求完成此任务需要的时间是多少？

解：

（1）“天鲲号”受到的浮力为：

F浮＝G排＝m排g＝1.7×104×103kg×10N/kg＝1.7×108N；

（2）“天鲲号”底部受到水的压强为：

p＝ρ水gh水＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6.5m＝6.5×104Pa，

由p＝

得，探测仪器受到水的压力为：

F＝pS＝6.5×104Pa×40×10﹣4m2＝260N；

（3）淤泥的质量为：

m＝1.36×104t＝1.36×104×103kg＝1.36×107kg，

淤泥所受的重力为：

G＝mg＝1.36×107kg×10N/kg＝1.36×108N，

“天鲲号”绞吸挖泥船泥泵做的有用功为：

W有用＝Gh＝1.36×108N×15m＝2.04×109J，

“天鲲号”绞吸挖泥船泥泵做的总功为：

W＝

＝

＝6.8×109J，

“天鲲号”绞吸挖泥船泥泵需用时间为：

t＝

＝

＝400s；

答：

（1）“天鲲号”受到水的浮力是1.7×108N；

（2）“天鲲号”底部受到水的压强是6.5×104Pa，面积为40cm2探测仪器受到水的压力是260N；

（3）完成此任务需要的时间是400s。

24.（2019年郴州，29）一辆重为2×104N的电动汽车，以恒定功率50kW在平直的公路上匀速行驶3km，用时3min。

已知汽车在行驶中所受阻力为车重的0.1倍，汽车轮胎与地面接触的总面积为0.5m2．求：

（1）汽车对地面的压强；

（2）汽车的牵引力所做的功；

（3）汽车发动机的机械效率（计算结果保留一位小数）。

解：

（1）因水平面上物体的压力和自身的重力相等，

所以，汽车对地面的压强：

p＝

＝

＝

＝4×104Pa；

（2）因电动汽车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，

所以，汽车的牵引力：

F′＝F阻＝0.1G＝0.1×2×104N＝2×103N，

则汽车的牵引力所做的功：

W机械＝F′s＝2×103N×3×103m＝6×106J；

（3）由P＝

可得，电动汽车消耗的电能：

W电＝Pt＝50×103W×3×60s＝9×106J，

汽车发动机的机械效率：

η＝

×100%＝

×100%≈66.7%。

答：

（1）汽车对地面的压强为4×104Pa；

（2）汽车的牵引力所做的功为6×106J；

（3）汽车发动机的机械效率为66.7%。

25.（2019攀枝花，32）如图所示，在水平路面上行驶的汽车通过滑轮组拉着重G=9×104N的货物A沿斜面向上匀速运动。

货物A的速度为v=2m/s，经过t=10s，货物A竖直升高h=10m。

已知汽车对绳的拉力F的功率P=120kW，不计绳、滑轮的质量和摩擦，求：

（1）t时间内汽车对绳的拉力所做的功；

（2）汽车对绳的拉力大小；

（3）斜面的机械效率。

【答案】

（1）t时间内汽车对绳的拉力所做的功为1.2×106J；

（2）汽车对绳的拉力大小为20000N；

（3）斜面的机械效率为75%。

26.（2019无锡，26）在更换家用轿车的轮胎时，剪式千斤顶是一种常用工具。

图甲是某型号剪式千斤顶的结构示意图。

使用时，将底部支撑台置于水平地面，保持千斤顶竖直，将顶升置于汽车车身下，用手摇动扳手使扳手绕O点不断旋转，带动丝杆转动，通过丝杆水平拉动左端铰链，使支架向内收缩，顶升升高，从而将汽车车身顶起。

丝杆上刻有梯形扣，图乙是梯形的实物图。

（1）该型号的剪式千斤顶是由一些简单机械组合而成的。

在顶起车身的过程中，丝杆上的梯形扣属于下列哪一种简单机械？

　　。

A．滑轮B．滑轮组C．杠杆D．斜面

（2）现使用该剪式千斤顶更换轮胎，顶起汽车车身后，若顶升受到车身竖直向下的压力大小始终为10000N，且等于顶升对车身的支持力，千斤顶自身重量忽略不计。

①若底部支撑台与地面接触面积为0.04m2，顶起汽车车身后手不再用力，则千斤顶对地面产生的压强是多大？

②顶起汽车车身后，为了方便更换轮胎，需要继续摇动扳手，使顶升继续升高一段距离。

若人摇动扳手使顶升在1min内升高12cm，用千斤顶顶起车身时的机械效率为80%，则人做功的功率是多大？

解：

（1）丝杆上的梯形扣是变形的斜面，可以达到省力的目的，故选D；

（2）①千斤顶自身重量忽略不计，千斤顶对地面的压力F＝10000N，

则千斤顶对地面产生的压强：

p＝

＝

＝2.5×105Pa；

②人摇动扳手使顶升在1min内升高12cm，则千斤顶对车做的功：

W有＝F支h＝10000N×0.12m＝1200J，

由η＝

×100%可得，人做的总功：

W总＝

＝

＝1500J，

人做功的功率：

P＝

＝

＝25W。

答：

（1）D；

（2）①千斤顶对地面产生的压强是2.5×105Pa；②人做功的功率是25W。

27.（2019泰安，25）如图所示，人的重力为850N，双脚与地面接触面积为250cm2，用滑轮组拉重210N的物体沿竖直方向以0.1m/s的速度匀速向上运动了5s。

人对绳子竖直向下的拉力为100N。

求：

（1）物体A上升的高度；

（2）滑轮组的机械效率；

（3）人对地面的压强。

解：

（1）物体上升的高度：

h=vt=0.1m/s×5s=0.5m

（2）滑轮组做的有用功：

W有用=Gh

人对绳子做的总功：

W总=F拉s=F拉·3h

滑轮组的机械效率：

η=

=70%

（3）人对地面的压强：

p=

=

=3×104Pa

机械效率专题

1.（2019怀化，23）如图所示，用滑轮组将重为100N的物体匀速提升3m，拉力F所做的总功为400J，则在这个过程中拉力F做了J的有用功，该滑轮组的机械效率是。

2.（2019云南，18）如图所示,工人用滑轮组将重为600N的建筑材料以0.3m/s的速度匀速竖直提升。

人对绳子自由端的拉力F=375N,滑轮组的机械效率为,拉力F的功率为。

3.（2019枣庄，23）用一个动滑轮在5s内将一重为300N的物体匀速向上提升3m，动滑轮的机械效率是75%，则拉力大小为　　N，若忽略绳重与摩擦，动滑轮的重力为　　N。

4.（2019鸡西，27）如图所示，小聪用滑轮组拉动水平地面上重为500N的物体A，使它匀速前进2m，地面对它的摩擦力为150N，小聪施加的拉力F＝100N（忽略绳重和滑轮重），则滑轮组做的有用功为　　J，滑轮组的机械效率为　　。

5.（2019福建，12）工人用如图的机械将物体匀速提升到某一高度，若物体的重力与滑轮的重力之比G物：

G滑轮＝9：

1，忽略绳重与摩擦的影响，则机械效率为（　　）

A．10%B．45%C．80%D．90%

6.（2019广州，9）如图所示，把重为G的物体甲从A点竖直向上匀速拉至B点，过程绳的拉力对甲做的功为WAB；用平行于斜面的拉力把重也为G的物体乙沿面从C点匀速拉至B等高的D点，在此过程中的拉力对乙做的功为WCD，斜面的机械效率为

C.

B.

D.C.

D.

7.（2019聊城，）如图所示，用滑轮组提升重100N的物体时，在10s内绳子自由端被匀速拉下6m。

已知拉绳子的力F为60N，不计绳重和摩擦，则在此过程中（　　）

A．物体被提升了2m

B．所做的有用功是300J

C．拉力F的功率是30W

D．滑轮组的机械效率是55.6%

8.（2019烟台，12）在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时，同学们提出了下列猜想

（1）滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关；

（2）滑轮组机械效率高低可能与被提升的物重有关；

（3）滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关；

（4）滑轮组机械效率高低可能与承重绳子股数有关。

小明同学设计了如图所示的两个滑轮组，进行对比实验来验证提出的猜想，则该实验验证的猜想是

A.

（1）B.

（2）C.（3）D.（4）

9.（2019河南，13）

10.（2019巴彦淖尔，6）如图所示，拉力F为5N，物体A以0.1m/s的速度在物体B表面向左做匀速直线运动（B表面足够长）；物体B静止在地面上，受到地面水平向左4N的摩擦力，弹簧测力计示数为12N．下列说法正确的是（　　）

A．物体A受到的摩擦力为10N

B．拉力F的功率为1.5W

C．滑轮组的机械效率为80%

D．拉力F增大到15N时，物体B开始向左运动

11.（2019通辽，11）如图所示，利用滑轮组在2s内将重400N的物体匀速提升了1m，所用拉力F为150N．不计绳重和摩擦下列说法正确的是（　　）

A．绳子自由端移动的速度为2m/s

B．动滑轮的总重为100N

C．滑轮组的机械效率为83.3%

D．提升更重的物体，滑轮组的机械效率会变小

12.（2019辽阳，10）如图所示，井下管道工人完成作业后，地面上的人用一个滑轮组将其从10m深的井下匀速提升到地面，用时50s绳子自由端的下力为200N，动滑轮的重力为60N，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是

E.绳子，自由端拉力的功率为40W

F.管道工人的重力为540N

G.这个过程中滑轮组的机械效率为90%

H.若用该滑轮组匀速拉起一个质量更大的工人，会降低滑轮组的机械效率

13.（2019宜宾，8）如图所示，在拉力F作用下，一个重600N的物体以0.1m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动了10s，已知滑轮组的机械效率为80%，在此过程中拉力F做了150J的功，则下列说法中正确的是

A．拉力F的大小为150N

B．拉力F的大小为50N

C．物体与地面间的滑动摩擦力为120N

D．物体与地面间的滑动摩擦力为480N

14.（2019济宁，）两个滑轮按下图所示的方式组合,用5N的拉力F拉动绳端,使物体在5s内水平向左匀速滑动1m,物体与地面间的摩擦力为9N。

下列选项正确的是

A.A是定滑轮,B是动滑轮B.拉力F做的功为5J

C拉力F的功率为1.8WD.滑轮组的机械效率为90%

15.（2019鸡西，13）关于下列说法正确的是（　　）

A．“酒香不怕巷子深”，说明物质的分子在不停地做无规则运动

B．晶体熔化过程，内能增加，温度升高

C．物体做的功越多，物体的功率就越大

D．用同一