专题04 与机械效率有关的难点选择题(15道)(含答案)2025年中考物理三轮复习临门一脚挑战13个压轴专题练

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名称 专题04 与机械效率有关的难点选择题(15道)(含答案)2025年中考物理三轮复习临门一脚挑战13个压轴专题练
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2025-05-15 21:59:09

文档简介

2025年中考物理三轮复习临门一脚挑战13个压轴专题练(高分法宝)
专题04 与机械效率有关的难点选择题(15道)
1. 在美丽乡村建设的工地上,如图所示,工人借助动滑轮用250N的拉力,将450N的重物匀速提升2m,用时10s。则(  )
A. 重物上升的速度为0.4m/s
B. 动滑轮做的有用功为1000J
C. 工人的拉力的功率为90W
D. 动滑轮的机械效率为90%
2. 小成在实验室组装如图所示的滑轮组进行实验探究,实验过程如下:先测得定滑轮的重力为0.2N,动滑轮的重力为0.25N,再使用组装好的滑轮组在10s内将质量为100g的钩码竖直匀速提升20cm,此过程中弹簧测力计的示数为0.5N。g取10N/kg,下列说法正确的
是(  )
A. 弹簧测力计对细绳拉力的功率为0.03W
B. 滑轮组的机械效率为80%
C. 克服绳重和摩擦做的额外功为0.05J
D. 若增大提升钩码的质量,滑轮组的机械效率不变
3. 如图所示装置,工人用250N的拉力,在30s内将重为400N的物体匀速提高了6m,在此过程中,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是0.2m/s
B. 拉力做的有用功为2400J
C. 拉力做功的功率为100W
D. 若用此滑轮提升重500N的物体,滑轮的机械效率为80%
4. 如图所示,A、B两物体叠放在水平桌面上,,,A、B均为正方体,边长分别为20cm、10cm。在拉力的作用下,5s内,物体A、B一起向右匀速直线移动了3m。若不计滑轮和绳自重及绳与滑轮间的摩擦,下列说法错误的是(  )
A. A与B之间的摩擦力为0 B. A对地面的压强为2500Pa
C. 绳子自由端移动的速度为1.2m/s D. 拉力F做功的功率为30W
5. 如图所示,用滑轮组匀速提升重为200N的物体,拉力F为125N,物体升高的高度为4m,不计绳重和摩擦,则在此过程中,下列说法中正确的是(  )
A. 总功为800J B. 动滑轮重为5N
C. 绳端移动的距离为4m D. 滑轮组的机械效率为80%
6. 如图所示,小明用20N的拉力F将重为20N的物体匀速提高了10m,用时5s,忽略绳重和摩擦,在这个过程中,下列说法正确的是(  )
A. 绳子自由端移动的速度为6m/s B. 动滑轮所受的重力为20N
C. 小明所做的额外功为200J D. 滑轮组的机械效率为75%
7. 小聪想搬起地面上重350N的石块,但未搬起;小明用重50N的动滑轮在6s内将此石块匀速竖直提升3m,如图所示(不计绳重和滑轮摩擦),下列说法不正确的是(  )
A. 搬石块时,小聪没有对石块做功 B. 绳子自由端的拉力为200N
C. 动滑轮的机械效率为87.5% D. 拉力的功率为100W
8. 如图所示,在的拉力F作用下,用滑轮组将重为的货物匀速提升,在10s内货物竖直上升了。下列说法正确的是( )
A. 滑轮组做的有用功为
B. 拉力F的功率为
C. 滑轮组的机械效率为75%
D. 此滑轮组提升的货物越轻,机械效率越大
9. 用某滑轮组提升重物时,绳子自由端拉力做功随时间变化的关系如图所示,在20s内绳子自由端竖直匀速移动16m,重物竖直匀速上升4m。已知动滑轮总重100N,提升的物体重800N。关于该过程,下列说法正确的是(  )
A. 绳子自由端拉力的功率为200W
B. 额外功为400J
C. 绳子自由端拉力的大小为250N
D. 滑轮组的机械效率约为88.9%
10. 如图甲所示,工作人员正在组装神舟飞船。用图乙所示的电动滑轮将质量为2吨的飞船部件在10s内匀速提升2m,电动滑轮的机械效率为80%(g取10N/kg),以下分析正确的是(  )
A. 电动滑轮的总功为5×104J B. 飞船部件的重力为2×103N
C. 绳子自由端移动的距离为2m D. 电动滑轮的功率为5×104W
11. 修建房屋时,质量为60kg的建筑工人使用滑轮组提升建材。他用竖直向下的拉力在15s内将重为480N的建材匀速提升了3m,每个滑轮重20N,不计滑轮摩擦和绳重,g取。下列结论正确的是(  )
A. 工人拉动绳子速度为0.2m/s
B. 工人对绳子拉力的功率50W
C. 此装置的机械效率为96%
D. 若工人脚与地接触面积共,则他对地的压强为
12. 工人用如图所示的滑轮组将重为800N的物体在5秒内匀速提升2m,其中动滑轮重100N(不计绳重和摩擦),下列判断正确的是(  )
A. 绳端移动的距离为8m
B. 此滑轮组的机械效率为80%
C. 拉力做功的功率为360W
D. 若工人对绳子最大拉力为500N,则他最多可提起重为1400N的物体
13. 如图甲所示装置,小欢用力F向下拉绳子,使物体M在水平地面匀速移动,地面ab、bc粗糙程度不同。物体M重为400N,动滑轮重为5N,ab=2m,bc=3m。物体M从a点到c点过程中,拉力F与M移动距离的关系如图乙,不考虑物体大小对运动的影响,忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦,对此过程的分析,下列结论正确的是( )
A. 绳子自由端移动的距离为15m
B. 拉力F做的功为840J
C. 拉力F在ab段做的额外功等于在bc段做的额外功
D. 物体从ab段到bc段,滑轮组的机械效率变大
14.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
15. 如图所示,小吉用的拉力,在内将重的物体匀速提高。不计绳重及摩擦,下列说法正确的是(  )
A. 动滑轮重为 B. 滑轮组的机械效率为62.5%
C. 拉力做功为 D. 拉力的功率为
12025年中考物理三轮复习临门一脚挑战13个压轴专题练(高分法宝)
专题04 与机械效率有关的难点选择题(15道)
1. 在美丽乡村建设的工地上,如图所示,工人借助动滑轮用250N的拉力,将450N的重物匀速提升2m,用时10s。则(  )
A. 重物上升的速度为0.4m/s
B. 动滑轮做的有用功为1000J
C. 工人的拉力的功率为90W
D. 动滑轮的机械效率为90%
【答案】D
【解析】A.重物上升的速度为
故A不符合题意;
B.动滑轮做的有用功为
W有=Gh=450N×2m=900J
故B不符合题意;
C.动滑轮有两根绳承担,所以绳子自由端移动的速度为
v绳=v=0.2m/s×2=0.4m/s
工人的拉力的功率为
P=Fv绳=250N×0.4m/s=100W
故C不符合题意;
D.动滑轮的机械效率为
故D符合题意。
故选D。
2. 小成在实验室组装如图所示的滑轮组进行实验探究,实验过程如下:先测得定滑轮的重力为0.2N,动滑轮的重力为0.25N,再使用组装好的滑轮组在10s内将质量为100g的钩码竖直匀速提升20cm,此过程中弹簧测力计的示数为0.5N。g取10N/kg,下列说法正确的
是(  )
A. 弹簧测力计对细绳拉力的功率为0.03W
B. 滑轮组的机械效率为80%
C. 克服绳重和摩擦做的额外功为0.05J
D. 若增大提升钩码的质量,滑轮组的机械效率不变
【答案】AC
【解析】A.由图可知,n=3,绳子自由端移动的距离
s=nh=3×20cm=60cm=0.6m
拉力所做的功为
W总=Fs=0.5N×0.6m=0.3J
拉力的功率为
故A正确;
B.钩码的重力为
G=mg=100×10-3kg×10N/kg=1N
滑轮组的机械效率为
故B错误;
C.所做有用功为
W有=Gh=1N×0.2m=0.2J
克服动滑轮所做额外功为
W额1=G动h=0.25N×0.2m=0.05J
因此克服绳重和摩擦做的额外功为
W额2=W总-W有-W额1=0.3J-0.2J-0.05J=0.05J
故C正确;
D.若增大提升钩码的质量,则有用功增大,额外功不变,因此滑轮组的机械效率将变大,故D错误。
故选AC。
3. 如图所示装置,工人用250N的拉力,在30s内将重为400N的物体匀速提高了6m,在此过程中,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是0.2m/s
B. 拉力做的有用功为2400J
C. 拉力做功的功率为100W
D. 若用此滑轮提升重500N的物体,滑轮的机械效率为80%
【答案】BC
【解析】A.由图可知,承担物重绳子的股数是n=2,则绳子自由端移动的距离
s=nh=2×6m=12m
则绳子自由端移动的速度
故A错误;
B.拉力做的有用功为
W有=Gh=400N×6m=2400J
故B正确;
C.拉力所做的功
W总=Fs=250N×12m=3000J
功率为
故C正确;
D.根据可知,动滑轮的重为
G动=nF-G=2×250N-400N=100N
当物体重500N时,拉力为
滑轮的机械效率为
故D错误。
故选BC。
4. 如图所示,A、B两物体叠放在水平桌面上,,,A、B均为正方体,边长分别为20cm、10cm。在拉力的作用下,5s内,物体A、B一起向右匀速直线移动了3m。若不计滑轮和绳自重及绳与滑轮间的摩擦,下列说法错误的是(  )
A. A与B之间的摩擦力为0 B. A对地面的压强为2500Pa
C. 绳子自由端移动的速度为1.2m/s D. 拉力F做功的功率为30W
【答案】D
【解析】A.物体A、B一起向右匀速直线运动,A、B之间没有相对运动和相对运动趋势,故A与B之间的摩擦力为0,故A正确,不符合题意;
B.A对地面的压力等于A和B组成的整体的重力,为
则A对地面的压强为
故B正确,不符合题意;
C.与动滑轮连接的绳子段数n=2,根据滑轮组绳子自由端与物体移动距离的规律可知,绳子自由端移动的距离为
则绳子自由端移动的速度为
故C正确,不符合题意;
D.拉力F做功为
则拉力F做功的功率为
故D错误,符合题意。
故选D。
5. 如图所示,用滑轮组匀速提升重为200N的物体,拉力F为125N,物体升高的高度为4m,不计绳重和摩擦,则在此过程中,下列说法中正确的是(  )
A. 总功为800J B. 动滑轮重为5N
C. 绳端移动的距离为4m D. 滑轮组的机械效率为80%
【答案】D
【解析】AC.由图可知,滑轮组的动滑轮绕2段绳,绳子自由端移动的距离
s=2h=2×4m=8m
总功
W总=Fs=125N×8m=1000J
故A正确,C错误;
B.不计绳重和摩擦,动滑轮重为
G动=2F-G=2×125N-200N=50N
故B错误;
D.有用功
W有=Gh=200N×4m=800J
滑轮组的机械效率为
故D正确。
故选D。
6. 如图所示,小明用20N的拉力F将重为20N的物体匀速提高了10m,用时5s,忽略绳重和摩擦,在这个过程中,下列说法正确的是(  )
A. 绳子自由端移动的速度为6m/s B. 动滑轮所受的重力为20N
C. 小明所做的额外功为200J D. 滑轮组的机械效率为75%
【答案】BC
【解析】A.绳子自由端移动的距离为
所以速度为
故A错误;
B.由滑轮公式可得
故B正确;
C.在该过程中额外功为动滑轮做功,所以额外功为
故C正确;
D.滑轮组的机械效率为
故D错误。
故选BC 。
7. 小聪想搬起地面上重350N的石块,但未搬起;小明用重50N的动滑轮在6s内将此石块匀速竖直提升3m,如图所示(不计绳重和滑轮摩擦),下列说法不正确的是(  )
A. 搬石块时,小聪没有对石块做功 B. 绳子自由端的拉力为200N
C. 动滑轮的机械效率为87.5% D. 拉力的功率为100W
【答案】D
【解析】A.搬石块时,但未搬起,有力无距离,所以小聪没有对石块做功,故A正确,不符合题意;
B.由图可知,n=2,绳子自由端的拉力为
故B正确,不符合题意;
C动滑轮的机械效率为
故C正确,不符合题意;
D.拉力的功率为
故D错误,符合题意。
故选D。
8. 如图所示,在的拉力F作用下,用滑轮组将重为的货物匀速提升,在10s内货物竖直上升了。下列说法正确的是( )
A. 滑轮组做的有用功为
B. 拉力F的功率为
C. 滑轮组的机械效率为75%
D. 此滑轮组提升的货物越轻,机械效率越大
【答案】B
【解析】A.滑轮做的有用功为克服货物的重力做功,故
故A错误;
B.拉力移动的距离
拉力做功
则拉力做功功率
故B正确;
C.滑轮组的机械效率
故C错误;
D.滑轮组提升的货物越轻,额外功不变,有用功越少,机械效率越小,故D错误。
故选B。
9. 用某滑轮组提升重物时,绳子自由端拉力做功随时间变化的关系如图所示,在20s内绳子自由端竖直匀速移动16m,重物竖直匀速上升4m。已知动滑轮总重100N,提升的物体重800N。关于该过程,下列说法正确的是(  )
A. 绳子自由端拉力的功率为200W
B. 额外功为400J
C. 绳子自由端拉力的大小为250N
D. 滑轮组的机械效率约为88.9%
【答案】AC
【解析】A.由图像可知,当时间为20s时,拉力做功为,则绳子自由端拉力的功率为
故A正确;
B.有用功
额外功
故B错误;
C.由可得,绳子自由端拉力的大小为
故C正确;
D.滑轮组的机械效率约为
故D错误。
故选AC。
10. 如图甲所示,工作人员正在组装神舟飞船。用图乙所示的电动滑轮将质量为2吨的飞船部件在10s内匀速提升2m,电动滑轮的机械效率为80%(g取10N/kg),以下分析正确的是(  )
A. 电动滑轮的总功为5×104J B. 飞船部件的重力为2×103N
C. 绳子自由端移动的距离为2m D. 电动滑轮的功率为5×104W
【答案】A
【解析】B.飞船部件的重力为
故B错误;
A.电动滑轮有用功为
电动滑轮的总功为
故A正确;
C.由图可知,有效绳子段数,则绳子自由端移动的距离为
故C错误;
D.电动滑轮的功率为
故D错误。
故选A。
11. 修建房屋时,质量为60kg的建筑工人使用滑轮组提升建材。他用竖直向下的拉力在15s内将重为480N的建材匀速提升了3m,每个滑轮重20N,不计滑轮摩擦和绳重,g取。下列结论正确的是(  )
A. 工人拉动绳子速度为0.2m/s
B. 工人对绳子拉力的功率50W
C. 此装置的机械效率为96%
D. 若工人脚与地接触面积共,则他对地的压强为
【答案】C
【解析】A.物体上升的速度
由图可知,承担物重的绳子股数n=2,工人拉动绳子的速度为
故A错误;
B.绳子的拉力
工人对绳子拉力的功率
故B错误;
C.此装置的机械效率为
故C正确;
D.工人受到重力、支持力和绳子的拉力,在三个力的作用下,处于平衡状态,则
地面对工人的支持力和工人对地面的压力是一对相互作用力,二者大小相等,则
若工人脚与地接触面积共,则他对地的压强为
故D错误。
故选C。
12. 工人用如图所示的滑轮组将重为800N的物体在5秒内匀速提升2m,其中动滑轮重100N(不计绳重和摩擦),下列判断正确的是(  )
A. 绳端移动的距离为8m
B. 此滑轮组的机械效率为80%
C. 拉力做功的功率为360W
D. 若工人对绳子最大拉力为500N,则他最多可提起重为1400N的物体
【答案】CD
【解析】A.由图通过动滑轮绳子的段数n=3,绳子自由端的距离
s=nh=3×2m=6m
故A错误;
BC.不计绳重和摩擦,绳子自由端的拉力
由得,拉力做作的功为
又根据可得,拉力做功的功率为
由可得,滑轮组的机械效率为
故B错误,C正确;
D.由题意知,工人对绳子最大拉力为500N,由
可得,他最多可提起重为
故D正确。故选CD。
13. 如图甲所示装置,小欢用力F向下拉绳子,使物体M在水平地面匀速移动,地面ab、bc粗糙程度不同。物体M重为400N,动滑轮重为5N,ab=2m,bc=3m。物体M从a点到c点过程中,拉力F与M移动距离的关系如图乙,不考虑物体大小对运动的影响,忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦,对此过程的分析,下列结论正确的是( )
A. 绳子自由端移动的距离为15m
B. 拉力F做的功为840J
C. 拉力F在ab段做的额外功等于在bc段做的额外功
D. 物体从ab段到bc段,滑轮组的机械效率变大
【答案】BD
【解析】A.由图可知,绳子段数有2段,物体移动的距离
s物=2m+3m=5m
则绳子自由端移动的距离为
s=5m×2=10m
故A错误;
B.由图乙可知,物体M从a点到b点过程中,拉力F'=60N,绳子自由端移动距离
s'=2m×2=4m
拉力F做的功为
W'=F's'=60N×4m=240J
物体M从b点到c点过程中,拉力F"=100N,绳子自由端移动距离
s"=3m×2=6m
拉力F做的功为
W"=F"s"=100N×6m=600J
则拉力F做的总功为
W=240J+600J=840J
故B正确;
C.忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦,拉力F在ab段做的额外功
W额'=G动sab=5N×2m=10J
拉力F在bc段做的额外功
W额"=G动sbc=5N×3m=15J
所以拉力F在ab段做的额外功小于在bc段做的额外功,故C错误;
D.在ab段,滑轮组的机械效率
在bc段,滑轮组的机械效率
故D正确。故选BD。
14.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
【解析】A.由图象可知,当物重为10N时,滑轮组的机械效率为50%,不计摩擦,滑轮组的机械效率
η=
动滑轮重力为
G动=
故A错误;
B.使用滑轮组时,不计摩擦,由η可知机械效率不可能达到100%,故B错误;
C.由图可知,物体重力越大,滑轮组的机械效率越高,与拉力做功的多少无关,故C错误;
D.每次提升重物时,不计摩擦,克服动滑轮重力做的功为额外功,滑轮组做的额外功为
W额=G动h=10N×0.5m=5J
故D正确。
15. 如图所示,小吉用的拉力,在内将重的物体匀速提高。不计绳重及摩擦,下列说法正确的是(  )
A. 动滑轮重为 B. 滑轮组的机械效率为62.5%
C. 拉力做功为 D. 拉力的功率为
【答案】AD
【解析】A.不计绳重及摩擦,据滑轮组的特点有
,故A正确;
BC.小吉所做的有用功
W有=G物h=500N×2m=1000J
拉力做的总功
W总=Fs=200N×3×2m=1200J
那么滑轮组的机械效率
,故BC错误;
D.拉力的功率
,故D正确。
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