2024年中考 物理专题提升 机械效率（含答案）

机械效率
1. 【机械效率的影响因素】如图所示，用滑轮组匀速竖直向上提升重物，不计绳重和摩擦，下列措施能提高滑轮组机械效率的是(　　)
A. 减小定滑轮的重力 B. 减小动滑轮的重力
C. 增大重物上升的速度 D. 增大重物上升的高度
第1题图
2. 【机械效率的简单计算】用起重机把质量为0.5 t的货物匀速提升了2 m，它的电动机做的总功为2.5×104 J，则该起重机做的有用功为______J，其机械效率为______．(g取10 N/kg)
3. 【滑轮组机械效率的简单计算】八下P88素材改编 如图所示，用滑轮组把质量为80 kg的物体匀速提升3 m，若拉力F＝ 500 N，则滑轮组的机械效率为________；若不计绳重和摩擦，则动滑轮重为________N．(g取10 N/kg)
第3题图
4. 【斜面机械效率的简单计算】如图所示，在粗糙斜面上将重为16 N的物体匀速拉到高h处，沿斜面向上的拉力为10 N，斜面长s＝2 m，高h＝1 m．则此过程中有用功为________J，拉力做的功为________J，斜面的机械效率为________．
第4题图
知识逐点过
考点1　功的分类
有用功 无论是否使用机械，必须要做的功，用W有表示[2021.14，2020.14]
额外功 使用机械时，并非我们需要又不得不做的功，用W额表示
总功 有用功与额外功之和，用W总表示，W总＝①________
考点2　机械效率
定义 物理学中，将②________跟③________的比值叫做机械效率，用符号η表示
计算公式 η＝④________
特点 使用任何机械都不可避免地要做额外功，有用功总是⑤________总功，所以机械效率总是⑥________1
提高方法 减小额外功：减小机械间的摩擦、减小机械自重等增大有用功：增大物重等
易错点拨 使用任何机械都不省功．凡是省力的机械一定⑦______，凡是费力的机械一定省距离．既省力又省距离的机械是⑧______的；正确区分机械效率与功率．功率表示机械做功的快慢，功率大表示机械做功快；机械效率表示机械对总功的利用率的高低，机械效率高表示机械对总功的利用率高
,考点3　不同模型机械效率的计算方法
模型
描述 利用滑轮(组)将重力为G的重物在拉力F的作用下提升到高度为h的过程(绳端移动的距离为s) 利用斜面将重力为G的重物在拉力F的作用下拉到高度为h的过程(物体在斜面上运动的距离为s) 利用滑轮(组)将重物在拉力F的作用下水平移动距离s的过程(物体所受滑动摩擦力为f，绳端移动距离为s′)
有用功 W有＝⑨________ W有＝⑩________
总功 W总＝ ________ W总＝ ________
机械效率 η＝×100%＝ ________ η＝×100%＝ ________
真题演练
命题点　机械效率的相关计算
考向1　杠杆类
1. 如图所示是建筑工地上的起重机示意图．起重机的电动机功率为3×103 W，当它把质量为1 t的重物匀速提起24 m时，用时100 s．则在这段时间内起重机提起重物做功的功率是多少？机械效率是多少？(g取10 N/kg)
　第1题图
考向2　滑轮类
基础小练
2. 如图所示，工人通过滑轮组提升货物，已知每个滑轮重力为50 N，质量为40 kg的货物在2 s内被匀速提升1 m，该过程中不计绳重和摩擦．请完成下列问题(g取10 N/kg)：
　第2题图
(1)货物上升的速度为________m/s，绳子自由端移动的距离为________m.
(2)拉力F的大小为________N，拉力做的功为________J，拉力F的功率为________W.
(3)该过程中有用功为________J，额外功为________J，滑轮组的机械效率为________(百分号前保留一位小数).
(4)若绳子所能承受的最大拉力为250 N，则此滑轮组能提升货物的质量最大为________kg．
3. 用图甲的滑轮组提升重200 N的物体，已知拉力F为80 N，不计绳重和摩擦，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图线是________(选填 “A”或“B”)，动滑轮重为________N，3 s内对物体做的有用功为________J.
第3题图
【典型试题拓展】 第3题1. (结合η－f图象)用如图甲所示的滑轮组匀速拉动放在水平面上的不同物体，图乙是该滑轮组机械效率与物体受到摩擦力大小变化的关系图象(忽略绳重和绳与滑轮间的摩擦).当滑轮组的机械效率为m时，物体的摩擦力大小的表达式为___________．
4. 如图所示，人向下拉绳提升重物，已知物体重400 N，动滑轮重60 N，不计绳重及摩擦，将重物匀速提升0.5 m．人需用的拉力为______N. 绳子自由端移动的距离为______m．人所做的有用功为________J.
第4题图
拓展训练
5. 用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动，如图，水瓶匀速直线下降10 m，使人匀速升高0.5 m，水瓶对绳a的拉力为F1＝30 N，绳b对人的拉力为F2＝480 N．此过程(　　)
A. 有用功为300 J B. F1做的功等于F2做的功
C. F1做的功小于F2做的功 D. 滑轮组的机械效率为80%
第5题图
6. 如图，小明同学用滑轮组拉动水平地面上重为500 N的物体A，使物体A在20 s时间内匀速前进2 m，地面对物体A的摩擦力为150 N，小明施加的拉力F＝100 N(忽略绳重和滑轮重)，则物体A运动的速度为________m/s，拉力F的功率为________W，滑轮组的机械效率为________．
第6题图
考向3　斜面类
拓展训练
7. 如图甲，A、B是两个完全相同的物体，琴琴同学分别将A、B两物体拉到斜面顶端，对物体做功情况如图乙所示，请问对物体A做的有用功是________J，对物体B做的额外功是________J．拉B物体过程中斜面的机械效率为________．
第7题图
机械效率
真题演练
1. 解：根据二力平衡，起重机匀速提起重物的力
F＝G＝mg＝1×103 kg×10 N/kg＝1×104 N
起重机对重物所做的功
W＝Fh＝1×104 N×24 m＝2.4×105 J
起重机对重物做功的功率
P＝＝＝2.4×103 W
机械效率η＝×100%＝×100%＝×100%＝80%
2. (1)0.5　3　(2)150　450　225　(3)400　50
88．9%　(4)70
3. A　40　300　
【典型试题拓展】 第3题
4. 230　1　200　5. D
6. 0.1　30　50%　7. 2　0.5　80%