北京中考物理解决方案 11、机械效率

11.0机械效率Page2of14考试内容知识点分项细目考试目标了解理解功和能机械效率1．有用功、额外功、总功√2．机械效率√3．运用机械效率公式解决有关问题√知识点1．机械效率（1）有用功、额外功和总功：利用机械做功时，对人们有用的功叫有用功（W有）；对人们没有用，但又不得不做的功叫额外功（W额）；有用功加额外功是总共做的功，叫总功（W总），总有额．（2）机械效率的定义：有用功跟总功的比值，公式为：100%WηW有总，有用功总小于总功，所以机械效率η总小于1．（3）功率和机械效率的区别：功率和机械效率是两个不同的概念．功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功．机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的功是有用的．功率和机械效率是两个物理意义不同也没有直接联系的物理量．功率大的机械，机械效率不一定高；机械效率高的机械，功率也不一定大．知识点2．关于机械效率的实验滑轮组的机械效率和物体重、动滑轮重有关，如果动滑轮重不变，物体越重，机械效率越高；如果物体重不变，动滑轮越重，机械效率越低．要是考虑绳重和摩擦力的话，绳重和动滑轮重都属于机械本身重力，摩擦力越大也会使吊起同样重的物体时使用的拉力越大，使机械效率降低，总的说，滑轮组的机械效率与物体重力、摩擦力、机械本身重力有关．要提高机械效率，应尽量减小摩擦和机械本身重力的同时，最大限度的增加被吊物体重力对机械效率问题的考察，有时也会牵涉到斜面．知识讲解考纲要求Page3of14专题一：机械效率基础【题1】关于功率和机械效率的说法中，正确的是（）A．功率大的机械，做功一定多B．做功多的机械，机械效率一定高C．效率高的机械，功率一定大D．做功快的机械，功率一定大【题2】关于机械效率，下列说法正确的是（）A．有用功越大，机械的机械效率就越高B．额外功越大，机械的机械效率就越低C．总功越大，机械的机械效率就越低D．有用功与总功的比值越大，机械的机械效率就越高【题3】图的剪刀剪纸机械效率为80%，这表示（）A．若作用在剪刀的动力是1N，则阻力是0.8NB．若作用在剪刀的阻力是1N，则动力是0.8NC．若作用在剪刀的动力做功1J，则有0.2J的功用于剪纸D．若作用在剪刀的动力做功1J，则有0.8J的功用于剪纸【题4】甲乙两机械，甲的机械效率是70%、乙的机械效率是50%，下列说法中正确的是（）A．使用甲机械做功省力B．甲机械做功快C．相同时间内，甲机械完成的功多D．乙机械的额外功在总功中占的比例大【题5】（多选）机械效率大表示的意思是（）A．机械做的总功多B．机械做的有用功多C．总功一定时，机械做的额外功少D．额外功在总功中占的比例小【题6】动力做功的功率是P，做功的时间是t，额外阻力做功为W，则机械效率为（）A．WPtB．PtWC．PtWWD．PtWPt学案提升Page4of14【题7】（多选）如图所示，小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面匀速竖直提到二楼，用甲滑轮所用的拉力为F1，机械效率为η1；用乙滑轮所用的拉力为F2，机械效率为η2．已知轮重小于沙子的重力，若不计绳重、轮与轴摩擦，则（）A．F1＜F2B．F1＞F2C．η1＞η2D．η1＜η2【题8】如图所示，把同一物体沿斜面BA和CA分别拉到顶端A，若沿斜面的拉力F1=F2，则斜面两边的机械效率ηB、ηC和的大小关系是（）A．ηB＜ηCB．ηB=ηCC．ηB＞ηCD．不能确定【题9】用图所示的滑轮组，分别拉升重物G1、G2时，测得的机械效率分别为η1、η2，已知G1＜G2，假设拉重物的过程中，两次克服摩擦力作功相同，那么比较两次机械效率的大小应为（）A．η1=η2B．η1＞η2C．η1＜η2D．无法比较【题10】如图所示，质量相同的滑轮，各挂有重力相同的物体G，相同时间内匀速提高相同的高度，且每个滑轮的重均为G0（G＞G0），滑轮组的机械效率分别为η甲和η乙，拉力功率分别为P甲和P乙，则下列关系式中正确的是（不计摩擦和绳重）（）A．P甲=P乙，η甲=η乙B．P甲＜P乙，η甲＜η乙C．P甲＞P乙，η甲＜η乙D．P甲＞P乙，η甲＞η乙【题11】如图所示，将同一物体分别沿s1、s2、s3三个等高斜面匀速拉到顶部，且F1F2F3，则拉力所做的有用功（）A．W1=W2=W3B．W1W2W3C．W1W2W3D．无法确定【题12】（多选）利用如图所示的甲、乙两滑轮组，在相同的时间内用大小相同的力F１和F2分别把质量相等的重物提升到相同的高度，则A．力F１做功的功率大B．甲滑轮组的额外功较大C．乙滑轮组的机械效率高D．甲、乙两个滑轮组的总功相同【题13】用一个动滑轮将重500N的重物匀速提高0.5m，在绳子自由端所用的拉力是300N，则W总＝＿＿＿＿＿＿J，W有用＝＿＿＿＿＿＿J，机械效率η＝＿＿＿＿＿＿．【题14】如图所示，某人用F=40N沿平行于斜面向上的推力匀速将一个G=180N的物体推上高度h=1m、长L=6m的斜面，则该斜面的机械效率为____．在上推过程中所做的额外功为____J；物体所受到的摩擦力乙F2G甲F1GPage5of14为_______N．专题二：滑轮、滑轮组（竖直放置）【题1】（多选）如图所示，某工人利用滑轮组提升矿井中重800N的物体A，当他所用的拉力F=500N时，物体A在10s内匀速提升2m．若不计摩擦和绳重，下列说法中正确的是（）A．滑轮组的机械效率为85%B．动滑轮的重力为200NC．拉力所做的额外功是1000JD．拉力的功率为200W【题2】（多选）如图所示，每个滑轮均重12N，用滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速移动，在40s内物体移动了8m，拉力F做的功为1280J．（不计绳重及机械内部摩擦）A．拉力F的大小60NB．滑轮组对物体A所做的有用功为1184JC．拉力F的功率32WD．滑轮组的机械效率为72.5%【题3】如图，用滑轮组拉着重为600牛的物体沿水平方向向右匀速移动了8米，拉力F做的功为1280焦，则拉力的大小为_____N，若动滑轮重为12牛，机械效率为________．【题4】（多选）如图所示，定滑轮重2N，动滑轮重1N．物体A在拉力F＝4N的作用下，1s内沿竖直方向匀速升高了0.2m．不计绳重和轴摩擦，则以下计算结果正确的是A．绳子自由端移动速度为0.4m/sB．滑轮组的机械效率为87.5%C．天花板对滑轮组的拉力为10ND．滑轮组对物体A做功的功率为1.6W【题5】如图，定滑轮重0.5N，物体A重6N．在2s的时间内，拉力F的作用点沿竖直方向匀速升高了1.2m，这个过程中，拉力F所做的额外功是0.36J．不计滑轮轴摩擦和绳重，以下计算结果正确的是A．动滑轮和托板总重为0.3NB．滑轮组的机械效率约为78%C．拉力F做功的功率为1.08WD．天花板对定滑轮的拉力为1.1N【题6】用滑轮分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同物体匀速提升相同的高度，如果每个滑轮FPage6of14的质量与物体的质量都相等．则两滑轮组的机械效率η1：η2及在绳端所用的拉力F1：F2分别是（不计摩擦及绳重）A．2：39：8B．3：28：9C．1：13：2D．3：21：1【题7】一个质量为65kg的工人，用图所示的装置提升一堆水泥砖．若动滑轮重50N，装水泥砖的托板重200N，每块水泥砖重100N．不计摩擦和绳重，当工人匀速提升水泥砖时，此装置的机械效率最高可达到%．（g取10N/kg）【题8】工人用如图所示滑轮组将矿井中的物体A和物体B先后匀速提升上来．动滑轮的重力为50N，物体A和物体B所受重力之比为2：1，提升物体A时，滑轮组的机械效率为75%．若用此滑轮组提升物体B时，在10s内物体B上升5m，则提升物体B时，拉力的功率为___________W．（不计绳重和摩擦）专题三：滑轮、滑轮组（横向放置）【题1】（多选）如图所示，滑轮组在拉力F1的作用下，拉着重500N的物体A以0.2m/s的速度在水平面上匀速直线移动，滑轮组的机械效率为80%，物体A运动时受的阻力为56N，拉力F1的功率为P1，在10s内拉力做功为W1．若滑轮组在拉力为F2的作用下，拉着物体A以0.5m/s的速度在此水平面上匀速直线移动，拉力F2的功率为P2，在20s内拉力做功为W2．滑轮自重和绳重忽略不计，则A．F1＝168N，W1＝112JB．F1＝210NW1＝140JC．F2＝210NW2＝700JD．P1＝14WP2＝35W【题2】如图所示，物体重100N，当它沿水平面运动时受到的摩擦力大小为50N，用滑轮组使物体沿水平面以0.2m/s的速度匀速运动20s．若绳重、滑轮重及滑轮轴的摩擦均可忽略，则水平拉力F的大小为_____，拉力做的功为___J，功率为_______W．如果滑轮组的机械效率为80%，则拉力做功的功率为______W．【题3】如图所示，在50N的水平拉力F作用下，重800N的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间滑动摩擦力为120N，若物体的速度为0.2m/s，则在此过程中（）A．则拉力的功率为90W，1min内拉力做的功为1800JPage7of14FB．1min内拉力做的功为1800J，绳子自由端移动的速度为0.4m/sC．则拉力的功率为30W，机械效率是80%D．绳子自由端移动的速度为0.6/s，机械效率是75%【题4】如图所示，在拉力F作用下，物体A在水平桌面上以速度v向右匀速运动了距离S，已知A的重力为G，桌面对A的摩擦力为f（滑轮及绳重不计）．则下列说法正确的有（）A．有用功为GSB．拉力做功为FSC．拉力做功的功率为FvD．装置的效率为3fF专题四：机械效率（提高）【题1】如图所示，用同种滑轮组成的滑轮组匀速提升沉在水底的重物．重物质量m=180kg，体积V=60dm3，滑轮组的机械效率η1=80%．如果不计摩擦和水的阻力，重物露出水面前，拉力F=____N，每个滑轮重______N；重物露出水面后，拉力F2＝_______，机械效率η2=_____．（g=10N/kg）【题2】如图所示，A、B重GA：GB=1：3，用甲、乙两滑轮组分别匀速提升A、B两物体，在相同时间内两物体被提升高度分别为hA和hB，2hA=5hB．已知两滑轮组动滑轮重分别为G甲和G乙，且G甲：G乙=1：3．两滑轮组的机械效率分别为η1和η2，功率分别为P1和P2．若不计绳重和滑轮轴处摩擦，则下列判断正确的是（）A．η1：η2=1：1B．F1：F2=3：8C．P1：P2=5：3D．vA：vB=2：5【题3】如图所示，滑轮组下端用细线吊着边长为0.2m的正方体物块，物块放在水平地面上．若用F1=120N的力竖直向下拉绳子的自由端时，物块对地面的压强为6500Pa；若用力F2竖直向下拉绳子的自由端时，物块以0.1m/s的速度匀速上升，滑轮组的机械效率为80%．不计绳重和轮与轴的摩擦，取g=10N/kg．则A．动滑轮重150NB．物块的质量为40kgC．若以0.2m/s的速度匀速提升物块，滑轮组的机械效率大于80%D．若以0.2m/s的速度匀速提升物块，竖直向下的拉力大于F2【题4】如图所示，小民利用滑轮组先后竖直向上匀速提升物体A和物体B．当提升物体A时，滑轮组的机械效率为75%，小民对地面的压力为F1；当提升物体B时，小民对地面的压力为．已知小民的质量为65kg，物体A的质量为90kg，物体B的质量为50kg．假设在拉绳子的过程中，Page8of14小民对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，不计绳重和摩擦．则F1：F2__________．【题5】两个实心正方体A、B由密度均为ρ的同种材料制成，它们的重力分别是GA、GB，且B物体边长是A物体边长的两倍．将A、B均放置水平桌面上时，两物体对桌面的压强分别是pA、pB．用甲、乙两滑轮组分别匀速提升A、B两物体，如图所示，此时两滑轮组的机械效率之比为41：48；若将A物体浸没在水中，用甲滑轮组匀速提升时，此时甲滑轮组的机械效率为80%，已知两动滑轮重均为G动，不计绳重和摩擦