2016年中考物理(第03期)考點(diǎn)總動(dòng)員系列-專題15-機(jī)械效率

1、專題15機(jī)械效率1. 有用功：利用機(jī)械工作時(shí)對(duì)工作目的物做的功叫有用功;2無(wú)用而又不得不做的功叫額外功；總功是有用功與額外功之和。例如：用桶從井中打水。由于工作目的是打水，所以對(duì)水做的功是有用功，對(duì)桶做的功是額外功，人 在整個(gè)提水過(guò)程中做的功是總功。3.機(jī)械效率等于有用功與總功之比,用公式來(lái)表示，其中 表示機(jī)械效率，W有用表示有用功，W總表示總功。注意：由于'' 1 1總小于八'，機(jī)械效率總小于1。4理解機(jī)械效率等于有用功與總功之比。對(duì)于這一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：1會(huì)判斷有用功、額外功和總功。知道我們需要的功叫有用功；在工作時(shí)，額外負(fù)擔(dān)而不得不做的功叫額外功；總功

2、是有用功與額外功之和。一般情況下，我們根據(jù)做功的目的來(lái)區(qū)分這三種功。2知道增大機(jī)械效率的方法。抨?duì)tW W +W根據(jù)公式L 二 2 可知：如果有用功不變，我們可以通過(guò)減小額外功來(lái)增大機(jī)械效率，例如我們用輕便的塑料桶打水，而不用很重的鐵桶打水，就是運(yùn)用這個(gè)道理；如果額外功不變，我們可以通過(guò)增大有用功來(lái)提高機(jī)械效率；例如，在研究滑輪組的機(jī)械效率時(shí)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)同一個(gè)滑輪組，提起的重物越重，機(jī)械效率越高，就是這個(gè)道理；當(dāng)然了，如果能在增大有用功的同時(shí)，減小額外功更好。5. 機(jī)械效率的測(cè)量:原理: 應(yīng)測(cè)物理量：鉤碼重力 G鉤碼提升的高度 h、拉力F、繩的自由端移動(dòng)的距離 S 器材：除鉤碼、鐵架臺(tái)、滑輪、細(xì)

3、線外還需刻度尺、彈簧測(cè)力計(jì)。 步驟：必須勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)使鉤碼升高，目的：保證測(cè)力計(jì)示數(shù)大小不變。6. 滑輪組的機(jī)械效率一提升重物問(wèn)題根據(jù)拉力 F作用位置不同分為兩種情況X 100% 二衛(wèi)一X 100% 叫F* nh見(jiàn)圖2里整 X 100% = - X 100%-' W總Fn見(jiàn)圖?二水平拉動(dòng)問(wèn)題，也根據(jù)拉力F作用位置不同分為兩種情況n.W-xwo%=Ax100%-見(jiàn)圈4X too% 二上二 x io。叫“ 1n見(jiàn)圖5典型例題【省江陰市長(zhǎng)涇片 2021屆九年級(jí)中考二模物理試題】將一定滑輪改為動(dòng)滑輪使用，那么它的機(jī)械效率在不計(jì)繩重和摩擦?xí)rA. 定提高B.一定降低 C .一定不變D.無(wú)法判

4、斷解析：使用滑輪或滑輪組提升 重物時(shí)，克制物重所做的功為有用功，克制機(jī)械自重所做的功為額外功，拉力所做的功為總功，當(dāng)將定滑輪改為動(dòng)滑輪使用時(shí)，在一樣條件下，所做的額外功增大，由機(jī)械效率公式可知，機(jī)械效率一定降低，因此此題答案選B.答案:B針對(duì)練習(xí)1【省江陰市長(zhǎng)涇片 2021屆九年級(jí)中考二模物理試題】某同學(xué)家新房裝修時(shí)，在地面與窗 臺(tái)間放置一斜木板，將瓷磚沿木板從地面勻速拉上窗臺(tái)。如以下列圖所示，窗臺(tái)高3m木板長(zhǎng)5m,瓷磚重100N,沿斜面所用拉力 50N，那么斜面的機(jī)械效率是 。針對(duì)練習(xí)2【省棗陽(yáng)市2021年中考適應(yīng)性考試?yán)砜凭C合試題物理局部】工人師傅用如下列圖的滑輪組，提升重360N的物體A

5、使物體A以0.1m/s的速度勻速上升.此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為75%不計(jì)繩重和軸摩擦求：1繩子自由端拉力 Fa的功率.2用此滑輪組提升重 480N的物體B勻速上升時(shí)，此滑輪組的機(jī)械效率.2、 148V；280% 解析：1因?yàn)閃有用 所以 F 360N160NW總nFn 3 75%手拉繩子的速度為 v=3X 0.1m/s=0.3m/s，拉力的功率為P=Fv=160NX 0.3m/s=48W, 2在使用滑輪組時(shí)，如果不考慮繩重和摩擦第一次施加的拉力F=1/3G+G即卩160N=1/3 360N+G解得 G=120N當(dāng)提起G=480N的物體時(shí)，動(dòng)滑輪重保持 不變所以第二次的機(jī)械效率為G2480NzzG

6、2 G。100% 80%480N120N針對(duì)練習(xí)3【省日照市2021年初中學(xué)業(yè)水平模擬測(cè)試一物理試題】小明用如下列圖的滑輪組將一個(gè)重為120N的物體勻速提升2m所用的拉力為50N,此時(shí)拉力所做的功為 W滑輪組的機(jī)械效率為n 1；假n 2，那么W n 1、. n 2分別是多少?設(shè)仍用該滑輪組提升一個(gè)重為170N的物體此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為不計(jì)繩重和摩擦另外，比較n 1和n 2的數(shù)值你得出了什么結(jié)論?3、當(dāng)提物體的重力 G=120N時(shí)，那么拉力做的功 W=Fs=50NX 6m=300J有用功 Wr用=G hi=120NX 2m=240J動(dòng)滑輪重 G動(dòng)=3F G=3X 50N- 120N=30N機(jī)械

7、效率 1W有用W100%100%80% ；當(dāng)提物體300J的重力Ga=170N時(shí)，有用功 W有用2= G> h2 ,額外功W額外2G動(dòng)h2 ,那么機(jī)械效率W有用2W有用2W額外2100%G2 h2G2 h2 G 動(dòng) h2100%170N170N30N100%85%，由計(jì)算可知n 1<n 2,我的結(jié)論是：當(dāng)使用同一個(gè)滑輪組裝置時(shí)，如果被提升重物的重力越在，那么相應(yīng)的機(jī)械效率就越高。W9r=當(dāng)提物體的重力6"如帖時(shí)拿亠沁,那么拉力做的功 尉=用產(chǎn)丸鄧股叫 有用額外功Gi不計(jì)繩重和摩怫屯動(dòng)滑輪重G尸3F YT巧ON-IMNTON機(jī)械效率殆=x 100% = xlOO% = 80

8、% 當(dāng)提羽咻的重力G-.=170N時(shí)有用功廠產(chǎn)比 W300J切=空壬 x 100%二一空 x 100%二一匹i x 100% = 85°0 ,由計(jì)篡可知 兀社+ b<!G*：+G訂加17Q-V+30.V憐 我的結(jié)論罡；當(dāng)使用同一個(gè)滑輪組裝置時(shí)，如果披提升重物的重力越在，那么相應(yīng)的機(jī)械敷率就越高"1、【省眉山市華興聯(lián)誼學(xué)校 2021年初三二診物理試題】如圖甲所示OA= 30cm, OG=60cm利用彈簧測(cè)力計(jì)把一質(zhì)量為 0.5kg的物體以2cm/s的速度勻速提高10cm,彈簧測(cè)力計(jì)上升了20cm。彈簧測(cè)力計(jì)的拉力如圖乙。g=10N/kg 彈簧測(cè)力計(jì)做了多少有用功? 杠桿

9、的機(jī)械效率是多少？ 拉力做功的功率是多少?1、.0.5 J 83.3% 0.12W解析二 fl- 0 5kg xlO.V kgKO.g W- =Fs =3ArxO.2m = 0.6J二型皿班f JJ； 0.6Jh I,®r = - = 5jv 2cm j' t100N的物2、【省市南沙區(qū)2021屆九年級(jí)第一學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)】用圖甲、乙兩種方式勻速提升體，滑輪重20N,繩重、摩擦不計(jì)，那么甲乙A.手的拉力：F甲=F乙；機(jī)械效率：n甲=n乙B.手的拉力：F甲v F乙；機(jī)械效率：n甲n乙C.手的拉力：F甲 F乙；機(jī)械效率：n甲n乙D.手的拉力：F甲 F乙；機(jī)械效率：n甲耳乙 D

10、 解析：由圖可知，甲滙輪是定渭輪，使用該渭輪的優(yōu)點(diǎn)是可以改變力的方問(wèn)但不省力'所 以拉力等干韌體的重力，朋；F甲=10CNj乙渭輪是動(dòng)滑輪，使用該滑輪可以省一半的力，即拉力等于物體 和滑輪總重力的一電 即：F N (20N-100N) 口叭 所認(rèn)手的拉tl： F4F邛兩幅團(tuán)中的*僥克服物體重力做的M,是相同的，在不考慮U重和摩換的情況兀 甲團(tuán)中拉力不做額外 功，但乙團(tuán)中拉力做功要克服動(dòng)滑輪的重力做額外功所嘆乙團(tuán)中的拉力比甲團(tuán)中扌立力做的總功要多所 以結(jié)合機(jī)樋效車公式r甲和、可虹 有再功相同吋，總班越大的，機(jī)械效車越小，故迭D.3、【省高郵市2021-2021學(xué)年度九年級(jí)第一學(xué)期期末考試

11、】如圖甲所示，用彈簧秤將重為3.9N的物塊從斜面的底端勻速拉至頂端，那么物塊所受拉力為N,斜面的高為2m長(zhǎng)為4m,那么拉力做功為 J，斜面的機(jī)械效率為假設(shè)用圖乙所示裝置勻速提升該重物上升0.5m，當(dāng)其機(jī)械效率與斜面一樣時(shí)，豎直向上的拉力為N,該過(guò)程所做的額外功為 J.r爭(zhēng)$耳3、2.6 10.4 75% 1.73 或1.70.65解析：在斜面中，拉力做功是總功，克制物重做功是有用功，克制物體與斜面的摩擦做功是額外功。拉力做的總功為W=FS=2.6NX 4m=10.4J?？酥莆镏刈龅挠杏霉閃有用=GhF3.9NX 2m=7.8N斜面的機(jī)械效率為nW有用W總、100%7.8J10.4100%75

12、%。假設(shè)使用滑輪組提升物體時(shí)，n W有用 100%Gh100%G100%75%W總總、Fs3F'拉力F' G100% 3.9N 173r利用滑輪組做的總功為W=F's'=1.73NX 0.5mX 3=2.6J3 75%3 75%額外功為 W額外=W總'X 1- n=2.6J X 1-75%=0.65J4、【省當(dāng)涂縣四校2021屆九年級(jí)上學(xué)期期末聯(lián)考】建筑工人用如下列圖的裝置把重400N的物體勻速提升3m，所用的拉力為300N.那么該工人所做的有用功為J，該滑輪組的機(jī)械效率是。假設(shè)用該裝置提升500N的重物，此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率將。4, 1200, 66.

13、7% f 增大 解析：審知 在其它條件不變時(shí)，増加物重，有用功増加，機(jī)械效率增大*5、【省市南沙區(qū)2021屆九年級(jí)第一學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)】某實(shí)驗(yàn)小組利用圖示裝置研究杠桿的機(jī)械效率，實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下:用輕繩懸掛杠桿一端的O點(diǎn)作為支點(diǎn)，在A點(diǎn)用輕繩懸掛總重為G的鉤碼，在B點(diǎn)用輕繩豎直懸掛一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，使杠桿保持水平;豎直向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)緩慢勻速上升保持0點(diǎn)位置不變，在此過(guò)程中彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為F,利用刻度尺分別測(cè)出 A、B兩點(diǎn)上升的高度為 hi、h2答復(fù)以下問(wèn)題:1杠桿機(jī)械效率的表達(dá)式為n =。用或測(cè)量的物理量符號(hào)表示2本次實(shí)驗(yàn)中，假設(shè)提升的鉤碼重3那么影響杠桿機(jī)械效率的主要因素是疋，假設(shè)

14、只將鉤碼的懸掛點(diǎn)由“變小或“不變。效率將選填“變大、W有 Gh|、5、 1- ； 2杠桿的自重；3變大. 解析：1使用杠桿提升鉤碼時(shí)，有W總Fh2用功等于克制鉤碼重力做的功，為Wt=Gh,總功等于彈簧測(cè)力計(jì)的拉力做的功，為Wm=Fh2,機(jī)械效率等于W Gh有用功和總功的比值； 匕2機(jī)械效率是有用功和總功的比值，它反映了有 用功在總功中所W 總Fh2占比例的大小，也反映了額外功所占比例的大小，影響機(jī)械效率的因素從有用功和額外功兩方面考慮；本 實(shí)驗(yàn)中有用功是克制鉤碼重力做的功，額外功主要是克制杠桿重力做的功，提升的鉤碼重一定說(shuō)明有用功一定，所以影響杠桿機(jī)械效率的主要因素是杠桿自身的重力3將鉤碼的懸

15、掛點(diǎn)從 A點(diǎn)移至C點(diǎn)，改變了鉤碼重力的力臂。鉤碼的懸掛點(diǎn)在A點(diǎn)時(shí)，由杠杠的平衡條件得 G?OA=F?OB懸掛點(diǎn)移至 C點(diǎn)時(shí)，由杠杠的平衡條件得 G?OC=F?OB經(jīng)比照發(fā)現(xiàn)，由 OA到OC力臂變大，所以拉力 F也變大。將鉤碼提升 一樣的高 度，有用功不變；因?yàn)橹亓Φ牧Ρ圩兇?，拉力的力臂是不變的，所以?dāng)把鉤碼提升到一樣高度時(shí)，杠桿提 升的高度減小，而克制杠桿自重做的額外功減小，因此杠桿的機(jī)械效率變大.6、【省中學(xué)附屬初級(jí)中學(xué) 2021屆九年級(jí)3月月考物理試題】如下列圖裝置，繩重與摩擦不計(jì)工人將重為800N的貨物勻速拉至 4m高處，工人對(duì)繩的拉力 Fi為500N.1求工人所做的有用功；2求滑輪組此

16、時(shí)的機(jī)械效率；3求動(dòng)滑輪的重力；6. < 1) 3200Jj (2)(i) 2CON解祈: IT： = 3200J32007(2) j = = T- =5008? = 4000/亠二= 80%s叫 4000JR7 QQA J(J)用圮二-W = 4000J -3 200 J = 800J= G/ 二 G= = 200.V_ h 4w2年申考1年樣扌以1. 【省市2021年中考物理試題】如下列圖，利用輕質(zhì)滑輪組勻速拉動(dòng)水平地面上重為G的物體，假設(shè)拉力的大小為F,物體和地面之間的摩擦力大小為f , A點(diǎn)的拉力為Fa,那么以下滑輪組的機(jī)械效率表達(dá)式正確的選項(xiàng)是A. f/2FAB. f/3FC.

17、 Fa/2FD. G/2FHe 解祈：如下圖，A點(diǎn)的竝±1為 e 而物體在1功 尸的作用下勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以物篩在水 平方向上壹到平衡力的作用即摩揀力的大小等于Fa由于有兩股予拉動(dòng)物體，所以拉力F的犬引哮于 *的一半'而F移動(dòng)距離是物體移動(dòng)距離的2倍，根據(jù)機(jī)械效率公式H=W< W (FaxS> /(2S)譏空、 換答秦選Co2. 【省濱州市2021中考物理試題】如下列圖，如下列圖，用滑輪組提升重物時(shí)，重800N的物體在10s勻速上升1m拉繩子的力F為500N,那么提升重物的過(guò)程中A. 繩子自由端被拉下 3mB. 做的有用功是 800JC. 拉力F的功率是80WD.

18、 滑輪組的機(jī)械效率是 60%2. B解析：由圖示可知，滑輪組由兩段繩子吊著物體，繩端通過(guò)的距離為物體上升的兩倍為2m所以A錯(cuò)；有用功為對(duì)物體所做的功等于物重乘以物體上升的高度為800J，所以B正確；拉力的功率等于拉力的大小乘以繩端的速度，繩端的速度為0.2m/s，所以拉力的功率為100W故C錯(cuò)；總功等于拉力乘以繩端通過(guò)的距離為1000J，有用功為800J,所以滑輪組的機(jī)械效率為 80%故D錯(cuò)；應(yīng)選Bo3. 【省2021年中考物理試題】用四只完全一樣的滑輪和兩根一樣的繩子組成如下列圖的甲、乙兩個(gè)滑輪組，在繩自由端用大小分別為F1和F2的拉力，將一樣的物體勻速提升一樣的高度。假設(shè)不計(jì)繩重和摩擦，以

19、下說(shuō)確的是A. F i大于F2B. Fi和F2做的功一定相等C. 甲、乙的機(jī)械效率不相等D. 繩子自由端移動(dòng)的距離不相等，物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間可能相等3 ABD 解折； = 笙魚只=竺電#二刁 兀戸舟對(duì),拉力所做的功為總共，23FK G:町N務(wù)十碣方所以巧和坯做的功一定才瞎，B對(duì)；= ,所以甲、乙的機(jī)械叭Gjq效率相等，C錯(cuò)*曲h相同但11不同，所以織子自由端移動(dòng)的距富濟(jì)相等但物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等,D對(duì)，4. 【省市2021年中考物理試題】工人師傅利用如下列圖的裝置勻速提升重物，不計(jì)繩重和摩擦，以下說(shuō)確的是 A、增大提升重物的速度，可以增大有用功B減小定滑輪的重力，可以減小額外功C增大提升重物的高度，可以

20、提高機(jī)械效率D減小動(dòng)滑輪的重力，可以提高機(jī)械效率4.D 解析：對(duì)物體做的有用功為 W有用 =Gh=G vt,由此可知，增大提升重物的速度，不一定增大有用功；不計(jì)繩重和摩擦的情況下，W額外=G動(dòng)h，與定滑輪的重力無(wú)關(guān)；滑輪組的機(jī)械效率n =Wo/W、x 100%=G物/G物+G動(dòng)x 100%與提升重物的高度也無(wú)關(guān)；有用功不變的情況下，減小動(dòng)滑輪的重力,可以減小額外功，可以提高機(jī)械效率。應(yīng)選D5. 【省市2021年初中升學(xué)考試綜合試卷】小聰測(cè)量了如下列圖的滑輪組的機(jī)械效率，他先后進(jìn)展了兩次實(shí)驗(yàn)，將鉤碼分別勻速豎直 提升hi和h2的高度hi>h2.對(duì)兩次實(shí)驗(yàn)中一些物理量進(jìn)展比較，正確的選項(xiàng)是其

21、中s為繩子自由端通過(guò)的距離,H為動(dòng)滑輪上升的高度W有用i = W有用2A . si = S2 B . Hi = Ha Cn i =n 2 DI解析：由題圏可以看出繩子的股數(shù)口=珀SF=nh#因?yàn)?1】蟲所臥勻A/故A毛眾B、動(dòng)滑輪上升高度分別等于鉤碼上升的喜鋰hph打故B錯(cuò)誤。U滑輪組的機(jī)械效率獷仁胡乙 YlTFAGnF,兩次實(shí)驗(yàn)提升相同的夠碼，所以皿二圧,CiEfifl. D、F:-Gii2j因?yàn)橹芬? |故庫(kù)e胡D錯(cuò)誤©6. 【省龍東地區(qū)20i5年初中畢業(yè)學(xué)業(yè)統(tǒng)一考試】如下列圖，工人用250N的力將重400N的物體勻速提升2m共用了 io秒，假設(shè)在此過(guò)程中忽略繩重和摩擦，以下說(shuō)確

22、的是 A. 繩子自由端移動(dòng)的距離是 6mB. 動(dòng)滑輪的重是i0NC. 工人做功的功率是 80WD. 滑輪組的機(jī)械效率是 80 %6.D 解析：滑輪組由二段繩子吊著物體，所以繩子自由端移動(dòng)的距離是4m故A錯(cuò)；動(dòng)滑輪重為G=250NX2 -400N=100N，故 B錯(cuò)誤；工人做的功為W總=Fs=250NX 4m=1000J所以工人做功的功率為P=W/t=1000J/10s=100W，故 C錯(cuò)；工人做的有用功為W有=GhF400Nk 2m=800J所以滑輪組的機(jī)械效率為800J/1000J=80%，故 D 正確；應(yīng)選 D。7. 【省市2021年初中學(xué)業(yè)考試】用兩個(gè)一樣的滑輪組成的滑輪組固定在天花板上

23、，如下列圖，當(dāng)勻速提升物體時(shí)，繩子自由端的拉力F=20N,物體移動(dòng)的速度為 0.1m/s，每個(gè)滑輪重10N,忽略繩重和摩擦，以下說(shuō)確的是A. 繩子自由端移動(dòng)的速度為0.3m/sB. 物體的重力為 40NC. 該滑輪組的機(jī)械效率為 66.67 %D. 拉力F的功率為2W7-A 解析：如團(tuán)可知滑輪組的繩子段數(shù)"3,物體移動(dòng)的謔度繩子自由端移動(dòng)的速度i選項(xiàng)A正確，符合題憊；忽曜雖重和摩擲尢F+ Gn "巴石汀3也NH職選項(xiàng)B不正確，不符合西竜;該滑輪組的機(jī)械玻率：?7 =xl00% =xlOOo =x 100% = 833% ,選項(xiàng)C不正陽(yáng) 不符合題意；拉力的功率：礦丘托比3x2

24、0N花=巴上_=空=冬一期=2QNhO3»is=6W選珥D不正確，不符合題意。應(yīng)選仏8. 【省襄陽(yáng)市2021中考物理試題】6分如下列圖，用滑輪組勻速提起1200N的重物，拉力做功的功率為1500W繩子的自由端向下拉的速度為Ni,不計(jì)繩重和摩擦。3m/s,地面對(duì)人的支持力為1滑輪組中有幾股繩子承擔(dān)重物？作用在繩自由端的拉力是多少？2滑輪組的機(jī)械效率是多少？3假設(shè)用此滑輪組勻速提起 2400N的重物時(shí)，地面對(duì)人的支持力為N2,作用在繩自由端的拉力是多 少？假設(shè)Ni：N2=5:1時(shí)，人的重力是多少?8 (I)育3股繩子珮擔(dān)重物50CN <2) 80% j C3) 90CNj 1000

25、N解折；1圖中的湄輪組由兩個(gè)兩個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)謂輪組成，而緡子的固定端奈在動(dòng)滑輪上，所以承擔(dān)重物擺禺子股數(shù)為3股， 13立力做功的功率詞150OW,繩子的目由端可F擅的連度為3血®由 "V可得嚴(yán)丹VH500W/如IOOM tn滑輪組的機(jī)械皴卑丁rr iW ,=Gh=GF=y：3x50ON=S0%； (3)由于不計(jì)繩重長(zhǎng)障搦，所以 F=GG 卻3$ GG=3500N-1200N=3OON)3提升物重 G =24O0N 時(shí)，嚴(yán)=(GJG3=(24Q(ENTOO?0,3T00g由力的佢用是相互的可得人拉繩子的力與繩子拉人的力罡相李的，對(duì)人進(jìn)行受力分析可得人受 3個(gè)力的忙用重力、拉力v支持力且 WF壯；所以N=G "N? .-5O0N; N尸G府9O0N兄聽(tīng):乂=5:"解得 G a=100CNo9. 【省濰坊市2021年中考物理試題】8分建筑工人要向樓上運(yùn)送貨物，為了省力，他在一個(gè)斜面上 安裝了一個(gè)滑輪組， 做成如下列圖的裝置， 斜面的傾角為30°且固定 在在水平面上.運(yùn)送貨物時(shí)，工人用400N 的