2018届中考物理考点精析精练13

专题15 机械效率1有用功：利用机械工作时对工作目的物做的功叫有用功；2无用而又不得不做的功叫额外功；总功是有用功与额外功之和。例如：用桶从井中打水。由于工作目的是打水，所以对水做的功是有用功，对桶做的功是额外功，人在整个提水过程中做的功是总功。3机械效率等于有用功与总功之比，用公式来表示，其中表示机械效率，W有用表示有用功，W总表示总功。注意：由于总小于，机械效率总小于1。4理解机械效率等于有用功与总功之比。对于这一个知识点，应该注意以下几点：（1）会判断有用功、额外功和总功。知道我们需要的功叫有用功；在工作时，额外负担而不得不做的功叫额外功；总功是有用功与额外功之和。一般情况下，我们根据做功的目的来区分这三种功。（2）知道增大机械效率的方法。根据公式可知：如果有用功不变，我们可以通过减小额外功来增大机械效率，（例如我们用轻便的塑料桶打水，而不用很重的铁桶打水，就是运用这个道理）；如果额外功不变，我们可以通过增大有用功来提高机械效率；（例如，在研究滑轮组的机械效率时，我们会发现同一个滑轮组，提起的重物越重，机械效率越高，就是这个道理）；当然了，如果能在增大有用功的同时，减小额外功更好。5机械效率的测量： 原 理：应测物理量：钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S器 材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需 刻度尺、弹簧测力计。步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变。6滑轮（组）的机械效率（一）提升重物问题根据拉力F作用位置不同分为两种情况（二）水平拉动问题，也根据拉力F作用位置不同分为两种情况典型例题 【江苏省江阴市长泾片2014届九年级中考二模物理试题】将一定滑轮改为动滑轮使用，则它的机械效率在不计绳重和摩擦时（ ）A一定提高 B一定降低 C一定不变 D无法判断解析：使用滑轮或滑轮组提升重物时，克服物重所做的功为有用功，克服机械自重所做的功为额外功，拉力所做的功为总功，当将定滑轮改为动滑轮使用时，在相同条件下，所做的额外功增大，由机械效率公式可知，机械效率一定降低，因此本题答案选B.答案:B针对练习1 【江苏省江阴市长泾片2014届九年级中考二模物理试题】某同学家新房装修时，在地面与窗台间放置一斜木板，将瓷砖沿木板从地面匀速拉上窗台。如下图所示，已知窗台高3m，木板长5m，瓷砖重100N，沿斜面所用拉力50N ，则斜面的机械效率是_。针对练习2 【湖北省枣阳市2014年中考适应性考试理科综合试题（物理部分）】工人师傅用如图所示的滑轮组，提升重360N的物体A，使物体A以0.1m/s的速度匀速上升此时滑轮组的机械效率为75%（不计绳重和轴摩擦）求：（1）绳子自由端拉力FA的功率（2）用此滑轮组提升重480N的物体B匀速上升时，此滑轮组的机械效率2、（1）48W；（2）80% 解析：（1）因为 所以手拉绳子的速度为v=30.1m/s=0.3m/s，拉力的功率为P=Fv=160N0.3m/s=48W，（2）在使用滑轮组时，如果不考虑绳重和摩擦第一次施加的拉力F1=1/3（G1+G0）即160N=1/3（360N+G0）解得G0=120N当提起G2=480N的物体时，动滑轮重保持不变所以第二次的机械效率为针对练习3 【山东省日照市2014年初中学业水平模拟测试（一）物理试题】小明用如图所示的滑轮组将一个重为120N的物体匀速提升2m，所用的拉力为50N，此时拉力所做的功为W，滑轮组的机械效率为1；若仍用该滑轮组提升一个重为170N的物体此时滑轮组的机械效率为2，则W、1、.2分别是多少？（不计绳重和摩擦）另外，比较1和2的数值你得出了什么结论？3、当提物体的重力G1=120N时，则拉力做的功W=Fs1=50N6m=300J；有用功W有用= G1 h1=120N2m=240J，动滑轮重G动=3FG1=350N120N=30N，机械效率；当提物体的重力G2=170N时，有用功W有用2= G2 h2，额外功W额外2= G动 h2，则机械效率，由计算可知12，我的结论是：当使用同一个滑轮组装置时，如果被提升重物的重力越在，则相应的机械效率就越高。1、【四川省眉山市华兴联谊学校2014年初三二诊物理试题】如图甲所示OA30cm，OC=60cm，利用弹簧测力计把一质量为0.5kg的物体以2cm/s的速度匀速提高10cm，弹簧测力计上升了20cm。弹簧测力计的拉力如图乙。（g=10N/kg）弹簧测力计做了多少有用功？杠杆的机械效率是多少？拉力做功的功率是多少？1、.0.5J83.3%0.12W2、【广东省广州市南沙区2014届九年级第一学期期末教学质量检测】 用图甲、乙两种方式匀速提升100N的物体，已知滑轮重20N，绳重、摩擦不计，则（ ）A. 手的拉力：F甲=F乙；机械效率：甲=乙 B. 手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙C. 手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙D. 手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙3、【江苏省高邮市2013-2014学年度九年级第一学期期末考试】如图甲所示，用弹簧秤将重为3.9N的物块从斜面的底端匀速拉至顶端，则物块所受拉力为 N，已知斜面的高为2m，长为4m，则拉力做功为 J，斜面的机械效率为 若用图乙所示装置匀速提升该重物上升0.5m，当其机械效率与斜面相同时，竖直向上的拉力为 N，该过程所做的额外功为 J3、2.6 10.4 75 1.73（或1.7） 0.65 解析：在斜面中，拉力做功是总功，克服物重做功是有用功，克服物体与斜面的摩擦做功是额外功。拉力做的总功为W总=FS=2.6N4m=10.4J。克服物重做的有用功为W有用=Gh=3.9N2m=7.8N。斜面的机械效率为。若使用滑轮组提升物体时，拉力利用滑轮组做的总功为W总=Fs=1.73N0.5m3=2.6J额外功为W额外= W总（1-）=2.6J（1-75%）=0.65J4、【安徽省当涂县四校2014届九年级上学期期末联考】建筑工人用如图所示的装置把重400N的物体匀速提升3m ，所用的拉力为300N则该工人所做的有用功为 J，该滑轮组的机械效率是 。若用该装置提升500N的重物，此时滑轮组的机械效率将 。5、【广东省广州市南沙区2014届九年级第一学期期末教学质量检测】某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平； 竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升（保持0点位置不变），在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2回答下列问题：（1）杠杆机械效率的表达式为=_。（用已知或测量的物理量符号表示）（2）本次实验中，若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是:_（3）若只将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将_（选填“变大”、“变小”或“不变”）。5、（1）；（2）杠杆的自重；（3）变大 解析：（1）使用杠杆提升钩码时，有用功等于克服钩码重力做的功，为W有=Gh1，总功等于弹簧测力计的拉力做的功，为W总=Fh2，机械效率等于有用功和总功的比值；（2）机械效率是有用功和总功的比值，它反映了有用功在总功中所占比例的大小，也反映了额外功所占比例的大小，影响机械效率的因素从有用功和额外功两方面考虑；本实验中有用功是克服钩码重力做的功，额外功主要是克服杠杆重力做的功，提升的钩码重一定说明有用功一定，所以影响杠杆机械效率的主要因素是杠杆自身的重力（3）将钩码的悬挂点从A点移至C点，改变了钩码重力的力臂。钩码的悬挂点在A点时，由杠杠的平衡条件得GOA=FOB；悬挂点移至C点时，由杠杠的平衡条件得GOC=FOB，经对比发现，由OA到OC力臂变大，所以拉力F也变大。将钩码提升相同的高度，有用功不变；因为重力的力臂变大，拉力的力臂是不变的，所以当把钩码提升到相同高度时，杠杆提升的高度减小，而克服杠杆自重做的额外功减小，因此杠杆的机械效率变大6、【江苏省泰州中学附属初级中学2014届九年级3月月考物理试题】如图所示装置，绳重及摩擦不计工人将重为800N的货物匀速拉至4m高处，工人对绳的拉力F1为500N（1）求工人所做的有用功；（2）求滑轮组此时的机械效率；（3）求动滑轮的重力； 1.【湖北省武汉市2015年中考物理试题】如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为G的物体，若拉力的大小为F，物体和地面之间的摩擦力大小为f，A点的拉力为FA，则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是（ ）Af/2FA Bf/3FCFA/2FDG/2F2.【山东省滨州市2015中考物理试题】如图所示，如图所示，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s内匀速上升1m已知拉绳子的力F为500N，则提升重物的过程中（）A绳子自由端被拉下3mB做的有用功是800J C拉力F的功率是80WD 滑轮组的机械效率是60% 2.B解析：由图示可知，滑轮组由两段绳子吊着物体，绳端通过的距离为物体上升的两倍为2m，所以A错；有用功为对物体所做的功等于物重乘以物体上升的高度为800J，所以B正确；拉力的功率等于拉力的大小乘以绳端的速度，绳端的速度为0.2m/s，所以拉力的功率为100W，故C错；总功等于拉力乘以绳端通过的距离为1000J，有用功为800J，所以滑轮组的机械效率为80%，故D错；应选B。3.【河北省2015年中考物理试题】用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳自由端用大小分别为F1和F2的拉力，将相同的物体匀速提升相同的高度。若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）A.F1大于F2B.F1和F2做的功一定相等C.甲、乙的机械效率不相等D.绳子自由端移动的距离不相等，物体运动时间可能相等4.【吉林省长春市2015年中考物理试题】工人师傅利用如图所示的装置匀速提升重物，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是 （ ） A、增大提升重物的速度，可以增大有用功B、减小定滑轮的重力，可以减小额外功C、增大提升重物的高度，可以提高机械效率D、减小动滑轮的重力，可以提高机械效率4.D解析：对物体做的有用功为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；不计绳重和摩擦的情况下，W额外= G动h ，与定滑轮的重力无关；滑轮组的机械效率=（W有用/W总） 100%= G物/（G物+G动） 100%，与提升重物的高度也无关；有用功不变的情况下，减小动滑轮的重力，可以减小额外功，可以提高机械效率。故选D5.【黑龙江省哈尔滨市2015年初中升学考试综合试卷】小聪测量了如图所示的滑轮组的机械效率，他先后进行了两次实验，将钩码分别匀速竖直提升h1和h2的高度（h1h2）对两次实验中一些物理量进行比较，正确的是（其中s为绳子自由端通过的距离，H为动滑轮上升的高度）（ ） As1s2 BH1H2 C12 DW有用1W有用26.【黑龙江省龙东地区2015年初中毕业学业统一考试】如图所示，工人用250N的力将重400N的物体匀速提升2m，共用了10秒，若在此过程中（忽略绳重和摩擦），下列说法正确的是 （ ）A.绳子自由端移动的距离是6m B.动滑轮的重是10NC.工人做功的功率是80W D.滑轮组的机械效率是806.D解析：滑轮组由二段绳子吊着物体，所以绳子自由端移动的距离是4m，故A错；动滑轮重为G=250N2-400N=100N，故B错误；工人做的功为W总=Fs=250N4m=1000J，所以工人做功的功率为P=W/t=1000J/10s=100W，故C错；工人做的有用功为W有=Gh=400N2m=800J，所以滑轮组的机械效率为800J/1000J=80%，故D正确；应选D。7.【黑龙江省齐齐哈尔市2015年初中学业考试】用两个相同的滑轮组成的滑轮组固定在天花板上，如图所示，当匀速提升物体时，绳子自由端的拉力F=20N，物体移动的速度为0.1m/s，每个滑轮重10N，忽略绳重和摩擦，下列说法正确的是 （ ）A绳子自由端移动的速度为0.3m/s B物体的重力为40NC该滑轮组的机械效率为66.67D拉力F的功率为2W 8.【湖北省襄阳市2015中考物理试题】（6分）如图所示，用滑轮组匀速提起1200N的重物，拉力做功的功率为1500W，绳子的自由端向下拉的速度为3m/s，地面对人的支持力为N1，不计绳重和摩擦。（1）滑轮组中有几股绳子承担重物？作用在绳自由端的拉力是多少？（2）滑轮组的机械效率是多少？（3）若用此滑轮组匀速提起2400N的重物时，地面对人的支持力为N2，作用在绳自由端的拉力是多少？若N1:N2=5:1时，人的重力是多少？9.【山东省潍坊市2015年中考物理试题】（8分）建筑工人要向楼上运送货物，为了省力，他在一个斜面上安装了一个滑轮组，做成如图所示的装置，斜面的倾角为300且固定在在水平面上运送货物时，工人用400N的力拉绳子，重为500N的货物在20s内沿斜面匀速运动6m，求此过程中（1） 重物的速度大小；（2） 工人提升重物做的有用功；（3） 该装置的机械效率9.（1）0.3m/s；（2）1500J；（3）31.25%解析：（1）重物的速度大小 ； （2）重物上升的高度 ， 所做的有用功； （3）绳子自由端移动的距离 ，人做的总功， 该装置的机械效率。10.【北京市2015年中考物理物理试题】实验桌上有带横杆的铁架台、刻度尺、弹簧测力计、细绳，另外还有钩码一盒，质量不等的滑轮2个，滑轮的轮与轴之间的摩擦很小，可忽略不计。请选用上述实验器材证明：动滑轮的机械效率与动滑轮所受重力有关。 （1） 写出实验步骤； （2） 画出实验数据记录表格。10.（1）用已调零的弹簧测力计测出动滑轮的重力分别为G1、G2，如图先用重力为G1的动滑轮组装实验器材，用弹簧测力计拉住细绳端，竖直向上匀速缓慢拉动，使质量为m的钩码匀速上移一段距离，读出弹簧测力计的示数为F1，用刻度尺测出绳端移动距离s和钩码移动距离h，记录G1、F1、m、s、h在实验记录表格中。换用另一个重力为G2的动滑轮组装实验器材，钩码质量m不变，仿照步骤再做一次，记录G1、F1、m、s、h在实验记录表格中。利用公式= W有/ W总分别计算两次滑轮组的机械效率（2）表格如下：G动/Nm/kgF/Ns/mh/mW总/JW有/J26 能量的守恒与转化考试说明有标准1通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可相互转化。（a）2能用实例说明物体的动能和势能以及它们的转化。（a）3能用实例说明机械能和其他形式的能的转化。（a）4知道能量守恒定律，能举生活中的实例。（a）5知道做功过程就是能量的转化和转移过程。（a）6了解能量转化和转移有一定的方向性。（a）7说出不可再生能源和可再生能源的特点。(a)8了解核能的优点和可能带来的问题；了解我国能源状况。（a）考点细化可检测1熟记能量的守恒定律，能用实例说明不同形式的能量可以相互转化。2会用能量的转化和守恒观点分析物理现象，说明做功过程就是能量转化和转移过程。3了解能源与可持续发展。会按要求对能源进行分类；识别保护环境合理利用能源的做法。4复述核裂变和和核聚变；说出核电站的工作原理及能量转化。自主复习忆基础一、看书后完成下列问题1摩擦生热： 能转化成 能。2水电站里水轮机带动发电机发电： 能转化成 能。3电动机转动： 能转化成 能。4植物吸收太阳光进行光合作用： 能转化成 能。5燃料燃烧时发热： 能转化成 能。6能量守恒定律为 7目前人类所应用的最重要的三种化石能源是 、 、 。8可以从自然界中直接获取的能源，称为 能源；无法从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源称为 能源；由生命物质中所存储的化学能所提供的能量称为 能；不可能在短时间内从自然界得到补充的能源称为 能源；可以在自然界中源源不断地得到的能源称为 能源。9原子核一旦分裂或聚合，就可以释放出惊人的能量，这种能量叫做 能；核能的释放方式有 和 ，其中 采用链式反应释放核能；核弹中的原子弹利用 释放核能，氢弹利用 释放核能。10核电站利用 方式释放核能来发电，他的核心设备是 ；它内部的链式反应是可以 （填“控制”或“不加控制”）的，而原子弹中的链式反应是 （填“控制”或“不加控制”）的。11能源的划分：按是否能循环再生分为 能源和 能源；按是否直接从自然界获取分为 能源和 能源，化石能源属于 能源，生物质能属于 能源。二、交流答案、说出疑惑知识框架巧搭建（教师精讲）重点难点有引导例1如图是小球在地面弹跳的频闪照片，小球弹跳的过程中主要发生的能量转化过程是 能和 能之间的转化，弹跳过程中小球的机械能 （填守恒或不守恒），你判断的依据是 ，最终小球的 能会增加。解答：（学生先讲、老师精讲）归纳：例1图 例2图例2如图所示，火柴头在火柴盒上轻轻划过就能擦燃，从能量转化的角度讲，是将_能转化为_能，这是通过_的方式实现的。解答：（学生先讲、老师精讲）归纳：例3下图为核电站的原理示意图：（1）其核心设备是 ，他是利用 所产生的核能来发电的，其发电过程中有多次能量转化与转移：在核反应堆中， 能转化为 能；蒸汽轮机中，将 能转化为 能；发电机，将 能转化为 能。（2）核反应都会产生大量致命的放射性射线；为了防止放射线泄露，所以 都封闭在很厚的钢筋混凝土中；核电站使用过的核燃料称为 ，因其也具有放射性，所以必须深埋在人烟稀少的地方。解答：（学生先讲、老师精讲）归纳：对照练习细检测11 在进行下图所示的实验或有关装置工作时，能量转化由机械能转化为内能的是（ ） A B C D21 下列实例中，属于内能转化为机械能的是 （ ）A煤炭的燃烧 B锯铁管时锯条发热 C植物进行的光合作用 D