专题15 力学之机械效率的计算（压轴题）-决胜2015中考物理压轴题全揭秘精品（原卷版）

1、专题15 力学之机械效率的计算一、选择题1.（2014赤峰）如图所示的甲、乙两滑轮组，它们吊起的重物都是G，所用滑轮的规格相同，不计绳重与摩擦，当重物匀速上升时，以下说法正确的是（ ）A 以其中的定滑轮为参照物，重物是静止的B 甲滑轮组比乙滑轮组更省力C 重物的动能减小，重力势能增大D 两个滑轮组的机械效率不一样2.（2014来宾）如图，用甲、乙两种方式在相同时间内将同一物体匀速提升相同高度时，拉力做功的功率为P甲、P乙，机械效率分别为甲、乙（ 不计绳重与摩擦）下列判断正确的是（ ）A P甲=P乙，甲=乙 B P甲P乙，甲乙C P甲P乙，甲乙 D P甲P乙，甲乙3.（2014辽阳）如图所示，重

2、8N的物体，在拉力F的作用下2s内匀速上升了0.4m，动滑轮重2N，不计绳重及摩擦，则下列计算结果正确的是（ ）A拉力的大小为5NB绳子自由端移动距离为1.2mC拉力F的功率为2WD滑轮组的机械效率为80%4.（2014衡阳）下列做法不能够改变滑轮组机械效率的是（ ）A 改变提升重物的高度B 用体积相等的塑料动滑轮代替铸铁动滑轮C 提升更重的物体D 给定滑轮加润滑油5.（2014泰州）在图中，s=60cm，与之对应的h=30cm现用弹簧测力计进行两次操作：（1）沿竖直方向匀速提升小车；（2）沿斜面方向匀速拉动小车，记录数据如下表测力计示数（N）移动距离（cm）竖直提升1030沿斜面拉动5.26

3、0分析数据有如下一些发现其中，具有较高水平的发现是（ ）A 沿斜面拉动时，拉力比小车的重力小B 测力计示数与移动距离近似成反比C 利用斜面可以省力，但不能少做功D 可以计算力所做的功，且两次做功近似相等6.（2014常州）如图所示，小明探究滑轮组的机械效率，动滑轮重1N，用3N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重4N的物体，物体沿竖直方向上升0.2m此过程中，不计摩擦和绳重，额外功和机械效率分别是（ ）A 0.2J 83.3% B 0.2J 80% C 0.4J 80% D 0.4J 66.7%7.（2014眉山）如图所示，重为50N的物体A在拉力F作用下沿水平面做匀速直线运动已知滑轮组机械效率为8

4、0%，物体运动的速度为1m/s，下列分析计算正确的是（）A物体所受合力为5NB物体受到的摩擦力为12NC拉力F做功的功率为5WD在10s内机械所做的有用功为500J8.（2014常德）如图所示，用动滑轮把一个物体匀速拉起，不计摩擦，则下列说法中正确的是（）A使用这个滑轮可以省功B使用这个滑轮可以省距离C拉起的物体质量越大，滑轮的机械效率越高D把物体拉起的越高，滑轮的机械效率越高9.（2014威海）小刚和小明分别用沿斜面向上的力F甲、F乙把同一重物匀速拉到两个斜面的顶端，若两个斜面光滑、等高，甲斜面长4m，乙斜面长5m，所做的功跟别是W甲、W乙，则下列说法正确的是（）A使用甲斜面比使用乙斜面要省

5、功B甲斜面的机械效率比乙斜面的机械效率高C拉力F甲与F乙之比为5：4D两个拉力做功W甲与W乙之比为4：510.（2014泉州）如图所示，用下列装置提升同一重物，若每个滑轮重相同，不计摩擦，则机械效率最高的装置是 11.（2013齐齐哈尔）如图所示，小丽用滑轮组匀速提升一个重为600N的物体，物体上升的速度为0.1m/s，人拉绳的力F为250N，不计绳重和摩擦，下列说法不正确的是（）A人拉绳做功的功率为75W B滑轮组的机械效率为80%C绳子自由端移动的速度为0.3 m/sD动滑轮重为100N12.（2013聊城）如图，在水平拉力F的作用下，使物体A沿水平面以速度v向右匀速运动了距离s，若物重为

6、G，平面对物体的摩擦力为f。下列说法正确的是A有用功的功率为fv B拉力做功的功率为3FvC装置的机械效率为D额外功为(3Ff)s 13.（2013北京）图是利用滑轮组匀速提升水中圆柱体M的示意图，滑轮组固定在钢架上，滑轮组中的两个滑轮质量相等，绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为900N，连接圆柱体M与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为3000N。圆柱体M高为3m，底面积为0.02m，密度为 kg/ m。在绳端拉力F作用下，圆柱体M从其下表面距水面15m处匀速上升到其上表面与水面相平的过程中用了3min，在这个过程中，拉力F的功率为160W，滑轮组的机械效率为，钢架对定滑轮的拉力为T。在圆柱

7、体M被缓慢拉出水的过程中，圆柱体M的下表面受到水的压强为p。不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力，g取10N / kg。下列选项中正确的是 A压强p的最小值为15000PaB拉力T的大小为2700N C拉力F的大小为640N D滑轮组的机械效率为90% 14.（2012阜新）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D做功快的机械，功率一定大15.（2012安徽）如图所示，有一斜面长为L，高为h，现用力F沿斜面把物重为G的物体从底端匀速拉到顶端已知物体受到斜面的摩擦力为f，则下列关于斜面机械效率的表达式正确的是（）A=1

8、00%B=100%C=100%D=100%二、填空题1.（2014铜仁）利用如图所示的滑轮组提升重物，不计摩擦和绳子的重力，现用500N的拉力F将重为1800N的物体在5s内匀速提升了3m，则绳子自由端移动的速度是 m/s，动滑轮的质量为 kg，该滑轮组的机械效率为 （g取10N/kg）2.（2014贵港）如图所示，木箱重1000N，当它沿水平面运动时受到的摩擦力大小为600N，用滑轮组使木箱沿水平面以0.1m/s的速度匀速直线运动20s。若绳重、滑轮重及滑轮与绳之间的摩擦均可忽略不计，则水平拉力F的大小为 N。假设滑轮组的机械效率为80%，则拉力做功的功率为 W。3.（2014吉林）如图所示

9、，用滑轮组将物体提升2m，绳子末端所用的拉力是250N，那么拉力所做的功是 J；如果适当增加物体的重力，该滑轮组的机械效率将 。4.（2014锦州）如图所示，工人利用滑轮组以250N的拉力将400N的水泥匀速提高2m则此过程中，工人拉力做的功是 J；该滑轮组的机械效率是 ；工人对地面的压力与其重力相比要 （填“大”或“小”）5.（2014眉山）起重机将0.9t的货物匀速提升10m的过程中所做的额外功是6104J该过程中起重机对货物做的功是 J，起重机机械效率是 （g取10N/kg）6.（2014达州）如图所示，用F为40N的拉力，通过滑轮组拉着重为300N的物体A在水平面上以0.4m/s的速度

10、向左做匀速直线运动。物体受到的摩擦力是物重的0.3倍，滑轮组的机械效率是 ，拉力的功率是 W。7.（2014内江）如图，用滑轮组提升一重物，物体质量为500g，钩码在4s内被匀速提升了2cm，已知弹簧测力计的拉力为2.5N，则提升重物的过程中，拉力F的平均功率为 W，滑轮组的机械效率为 %。（g=9.8N/kg）8.（2014绵阳）某同学在“测滑轮组的机械效率”的实验中，用如图所示的滑轮组竖直匀速提升2个相同的钩码，每个钩码重0.5N，测力计的示数为0.5N，此时滑轮组的机械效率是 ；用该装置匀速提升钩码时，增大机械效率的办法是 （忽略绳重和摩擦）9.（2013西宁）一辆车开进了泥潭中，司机取

11、来一个动滑轮欲将汽车从泥潭中拉出，如图所示，若司机勇750N的拉力在5s内将汽车水平匀速拉动1m，那么司机所做的功是 J，司机做功的功率是 W，若滑轮的机械效率为60%，汽车所受地面的摩擦力是 N10.（2013聊城）小明同学用如图所示的装置测定斜面的机械效率，实验记录结果如下表：则第3次实验时斜面的机械效率为 ，分析比较下表中的实验数据，可得到的结论是：斜面越陡机械效率越 (选填“高”、“低”或“不变”)。实验次数斜面倾斜程度木块重G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N木块沿斜面移动的距离S/m斜面的机械效率1较缓50.23.30.560.62较陡50.253.80.565.83最陡50.34

12、.20.511.（2012襄阳）某同学利用两个滑轮组装了一个滑轮组，将重为300N的物体从一楼匀速提升到三楼，所用的拉力为120N，则该滑轮组的机械效率为 三、实验题1.（2014安顺）某实验小组探究影响滑轮组机械效率的因素的实验装置如图所示，实验数据如下表若不计摩擦，比较1和2两次的实验数据，可以看出滑轮组的机械效率与 有关；比较1和3两次的实验数据，可以看出滑轮组的机械效率与 有关次数物理量123钩码重G/N446钩码上升高度h/m0.10.10.1绳端拉力F/N1.81.42.4绳端移动距离s/m0.30.50.3机械效率74%57%83% 2.（2014沈阳）在“测量滑轮组的机械效率”

13、的实验中，某组同学用同样的滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如表1所示。表1：（1）表格内的第4次实验中应补充的数据是 （结果精确到0.1%）。这次数据是用图中 （填“甲”或“乙”）所示的滑轮组测得的。 （2）分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，若要增大滑轮组的机械效率，应该 。在第1次实验中，拉力F所做的额外功为 J。（3）某同学认为，使用相同的滑轮所组成的滑轮组提升同一个重物时，越省力的滑轮组其机械效率越大，他的想法正确吗？请你利用补充完整后的表格中的数据说明你的判断： 。3.（2014宿迁）学习了“机械效率”后，小明知道了同一动滑轮提升不同重物机械效率不同他想知道自重不

14、同的动滑轮提升相同重物机械效率是否相同小明用如图所示装置，选用三个自重不同的动滑轮进行了实验，测得数据如表所示实验序号动滑轮自重G0/N被提升钩码重力G/N钩码上升的高度h/cm弹簧测力计的示数F/N弹簧测力计移动的距离s/cm动滑轮的机械效率0.2653.21093.8%0.5653.41088.2%1.5654.010（1）在实验中，弹簧测力计应竖直向上 拉动；（2）第次实验中，动滑轮的机械效率为 ；（3）分析表中数据，可得出的结论是： 4.（2014淄博）小亮看到工人利用斜面把货物推到小车上，联想到物理课上学到的知识，提出了以下两个问题：斜面越缓越省力，是不是机械效率高呢？对于同一个滑轮

15、组，提升的物体越重，机械效率越高；对于同一个斜面，是不是所推的物体越重，机械效率越高呢？为了解决以上问题，小亮与几个同学一起用如图所示的装置进行了多次实验探究，记录的部分实验数据如下表：实验次数斜面倾角物重G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长s/m有用功W有/J总功W总/J机械效率（%）4510.70.910.977.83010.50.710.50.771.43020.51.4111.4（1）表格中缺少2个数据，请补充完整（保留一位小数）（2）在实验操作过程中，应沿斜面向上 拉动木块；实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向 移动（选填“左”或“右”）（3）通过对比实验的数据，

16、得出的结论是斜面越缓越省力，机械效率越 。 （4）通过对比实验 的数据（选填实验次数），得出的结论是对于同一斜面，机械效率与所拉物体的重力 。5.（2014长春）用如图甲所示的装置探究滑轮组的机械效率与动滑轮重G动的关系：（1）实验时，应 竖直向下拉动弹簧测力计。（2）改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图乙所示的图象。分析可知：被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越 。（3）分析图象中的A点可知，被提升物体所受的重力为 N。（忽略绳重和摩擦）6.（2013乌鲁木齐）小明在探究“斜面的机械效率”的实验中，用长度S=0.50m的木板搭成一个斜面，用弹簧测

17、力计将重力G=5.0N的物块从斜面底端匀速拉至斜面顶端（1）小明在实验中，调整斜面的高度为h=0.22m，将物块从斜面底端匀速拉至顶端的过程中，弹簧测力计的示数F=4.0N，则有用功为 J，机械效率为 （2）小明利用上述器材进一步研究发现，木板搭成倾角不同的斜面时，将物块从斜面底端匀速拉至斜面顶端的过程中，额外功W额外与斜面的水平长度L（木板在水平面上的正投影长度）有如下关系：L（m）0.450.400.350.30W额外（J）0.900.800.700.60通过数据分析，小明得出初步结论：W额外与L成 比，小明查阅资料后证实此结论是正确的根据此结论，当斜面的水平长度L=0.40m时，斜面的机

18、械效率为 ；当木板平放在水平桌面上，水平匀速拉动木板上的物块时，弹簧测力计的示数为 N四、计算题1.（2014鞍山）小李师傅用如图所示的滑轮组将沙子从地面提升到距离地面6m高的三楼，沙子的质量为50 kg，装沙子的桶的质量为8kg，动滑轮的质量为2 kg。若物体上升的速度为0. 1m/s(忽略摩擦和绳重，g=10N/kg)求：(1)提升物体时绳子自由端的拉力。(2)拉力的功率。(3)滑轮组的机械效率。2.（2014遵义）湖北省第十四届运动会将于2014年10月8日在荆州市举行，目前各比赛场馆正在紧张的建设中。某场馆建设工地上，工人用如图所示的滑轮组将重2000N的物体A以0.4m/s的速度沿水平方向匀速向前拉动2m，拉力F大小为250N，物体A与地面间的滑动摩擦力大小是物体A重力的0.2倍，求：（1）物体A与地面间的滑动摩擦力大小是多少？（2）该滑轮组的机械效率是多少？（3）拉力F做功的功率是多少？ 3.（2014威海）如图甲所示是某船厂设计的打捞平台装置示意图A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，卷扬机拉动钢丝绳通过滑轮组AB竖直提升水中的物体，可以将实际打捞过程简化为如图乙所示的示意图在一次打捞沉船的作业