2024中考物理总复习第九章　第二节　机械效率

第二节机械效率第一编中考总复习ZHONGKAOZONGFUXI内容索引0203考点必备梳理考法必研突破01安徽真题体验安徽真题体验命题点1·机械效率的计算1.(2020·安徽,6,2分)如图所示,工人沿斜面用一定大小的力F把一重为600N的物体从斜面底部匀速推到顶部(不考虑物体的大小)。已知斜面长L=3m,高h=1.5m。若该过程中斜面的效率为60%,力F所做的功为

J。

答案

1500解析

所做的有用功W有用=Gh=600

N×1.5

m=900

J,拉力F做的功2.(安徽,5,2分)用沿斜面向上大小为3.5N的力将一个重为4.9N的物体从斜面底端匀速拉到顶端。已知斜面长为2m,高为1m,则该过程中斜面的机械效率为

。

答案

70%解析

使用斜面时做的有用功W有=Gh=4.9

N×1

m=4.9

J,拉力所做的功W总=Fs=3.5

N×2

m=7

J,斜面的机械效率3.(安徽,4,2分)如图所示,当工人师傅用400N的拉力向下拉绳时,可使重680N的重物匀速上升,此过程中滑轮组的机械效率为

。

答案

85%解析

对物体做的有用功W有=Gh,拉力做的总功W总=Fs=F·2h。滑轮组的机械效率命题点2·机械效率的测量4.(安徽,19,8分)某实验小组进行测量滑轮组机械效率的实验,先用弹簧测力计测量钩码所受的重力G(如图甲),再按图乙所示的连接方式组装好滑轮组,并分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置。(1)图甲中弹簧测力计的示数为

N。

(2)图乙中,为了测量绳子自由端的拉力F,A同学认为应该在弹簧测力计静止时读数,B同学认为应该在缓慢匀速提升时读数,正确的是

(选填“A”或“B”)同学的方法。

(3)按照正确的测量方法,测出的拉力F与钩码所受重力G的大小关系为F

(选填“>”“<”或“=”)。

(4)实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置,是为了

。

答案

(1)2.0

(2)B

(3)>

(4)测量钩码和弹簧测力计移动的距离,从而计算有用功和总功解析

(1)注意分度值。(2)静止的时候测绳自由度拉力,就把绳和滑轮之间的摩擦排除在外了,应该匀速运动时有摩擦力的时候测才是真实值。(3)动滑轮三根绳承担,省三分之一的力,可是还包括动滑轮自身重力、绳和轮之间的摩擦力。(4),需要分别测出重物上升高度和绳子移动的距离从而计算有用功和总功。考点必备梳理K考点清单考点1

机械效率的计算

(10年8考)

1.机械效及其计算公式知识点具体内容说

明三种功有用功使用机械时,完成工作目的必须做的功,用W有表示①有用功总小于

总功,所以机械效率总小于1,通常用百分数表示。

额外功并非需要,又不得不做的功,用W额表示总功有用功与额外功的和,也是作用在机械上的动力做的功,W总=Fs=W有+W额知识点具体内容说

明机械效率有用功跟总功的比值,用公式表示为

,实际中η<1②提高机械效率的方法:减小机械自重

、减小机件间的摩擦

、增大物重

影响机械效率的因素滑轮组①被提升的物重:物重增加,机械效率提高;②动滑轮重:动滑轮重增加,机械效率减小;③绳重和摩擦斜面①斜面的倾斜程度:斜面越陡,机械效率越高;②斜面的粗糙程度:斜面越粗糙,机械效率越低2.常见简单机械的机械效率的计算

考点2

机械效率的测量

(10年2考)

见实验突破部分T图解物理命题点图片练一练斜面的机械效率

(人教八下P88图12.3-3)1.(2020·安徽二模)如图所示,斜面长s=8m,高h=3m。用平行于斜面向上的拉力F,将重为G=100N的物体,由斜面的底端匀速拉到顶端。已知物体与斜面间的摩擦力大小为重力的0.25倍,则该过程中斜面的机械效率为

60%命题点图片练一练滑轮的机械效率

(人教八下P82图12.2-3类似)2.如图所示,用甲、乙两种装置将物体匀速提升相同高度,物体重均为10N,滑轮重均为1N,不计绳重,所用的拉力分别是F1和F2,机械效率分别是η1和η2,则F1

F2,η1

η2(选填“>”“<”或“=”)

>>命题点图片练一练滑轮的机械效率

(人教八下P87图12.3-2类似)3.(安徽合肥包河区模拟)沿竖直向上的方向匀速缓慢拉动弹簧测力计来提升重物,此时弹簧测力计的示数为2.4N,已知物体重为6N,物体上升的高度为10cm,则在此过程中,该滑轮组的机械效率为

83.3%命题点图片练一练滑轮的机械效率

(沪科八P205图10-36)4.如图所示,某建筑工人用大小为600N的拉力F,通过定滑轮将重为500N的重物匀速提升2m,则这名建筑工人做的有用功是

J,此定滑轮的机械效率是

100083.3%考法必研突破K考法突破考法

机械效率的理解和计算例1(2020·湖南益阳)小芳利用如图装置测量滑轮组提升某重物时的机械效率,测得这个重物重为1N,物体被缓慢提升的高度为0.2m,竖直向上的拉力为0.4N。则绳端移动的距离为

,此时该滑轮组的机械效率为

(保留一位小数)。

答案

0.6m

83.3%解析

由图知,n=3,则绳端移动的距离s=3h=3×0.2

m=0.6

m;拉力做的有用功W有用=Gh=1

N×0.2

m=0.2

J,拉力做的总功W总=Fs=0.4

N×0.6

m=0.24

J,滑轮组的机械效率:对应练1(2020·吉林)如图所示,用200N的拉力F把300N的重物匀速提升2m,此对拉力F所做的功为

J,该动滑轮的机械效率为

。

答案

800

75%解析

由题图知,使用的是动滑轮,n=2,拉力端移动距离s=2h=2×2

m=4

m,拉力F做的总功W总=Fs=200

N×4

m=800

J,所做的有用功W有用=Gh=300

N×2

m=600

J,动滑轮的机械效率例2(2020·湖南郴州)如图所示,用细绳将一重为6N的物体沿光滑斜面匀速拉到高处,斜面长s=1m,高h=0.25m,在此过程中,细绳的拉力F为

N;若斜面粗糙,匀速拉动同一物体时,斜面的机械效率为75%,则细绳的拉力F'为

N。

答案

1.5

2对应练2(四川达州)救援车工作原理如图所示,当车载电机对钢绳施加的拉力F大小为2.5×103N时,小车A恰能匀速缓慢地沿斜面上升。已知小车A的质量为1t,斜面高为2m,斜面长为5m(不计车长、钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦,g取10N/kg)在小车A由水平路面被拖上救援车的过程中,钢绳所做的有用功为

J,整个装置的机械效率为

,小车A与斜面间的摩擦力大小为

N。

答案

2×104

80%

1×103解析

小车质量m=1

t=1

000

kg,其重力G=mg=1

000

kg×10

N/kg=1×104

N,钢绳做的有用功W有用=Gh=1×104

N×2

m=2×104

J,不计车长、拉力端移动距离s=2L=2×5

m=10

m,拉力做的总功W总=Fs=2.5×103

N×10

m=2.5×104

J,整个装置的机械效率:;不计钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦,克服小车A与斜面间的摩擦做的功为额外功,W额=W总-W有用=2.5×104

J-2×104

J=5×103

J,S实验突破实验点

测量滑轮组的机械效率

考查方向

实验原理;弹簧测力计的读数;实验数据的处理;控制变量法的应用;影响滑轮组机械效率的因素。命题点知识内容实验目的测量滑轮组的机械效率实验原理实验器材滑轮组、相同的钩码若干、铁架台、细绳、弹簧测力计、刻度尺命题点知识内容实验装置

实验方法控制变量法命题点知识内容实验步骤1.用弹簧测力计测量出钩码的重力G2.按装置图把滑轮组安装好,并记下钩码和绳子末端的位置3.竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使钩码上升,读出其示数F,并用刻度尺测出钩码上升的距离h和绳子末端移动的距离s4.分别算出有用功W有用、总功W总和机械效率,将各项填入表格5.增加被提升钩码的个数,重复以上步骤命题点知识内容记录数据

注意事项1.匀速拉动弹簧测力计,目的是保证弹簧测力计的示数F大小不变2.多次测量的目的是进行一些必要的比较,从而得出影响机械效率大小的因素实验结论使用同一个滑轮组提升不同的重物时,重物越重,滑轮组的效率越大次数钩码重/N钩码上升的高度/m有用功W有/J绳端的拉力F/N绳端移动的距离s/m总功/J机械效率η1

2

3

例题(2020·天津)在探究影响滑轮组机械效率的因素时,小明提出了如下猜想:猜想一:滑轮组机械效率与被提升物体所受的重力有关。猜想二:滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关。为了验证猜想,准备的器材如下:两个相同的滑轮、一根细绳、钩码若干、刻度尺和弹簧测力计。小明把两个滑轮分别作为定滑轮和动滑轮组装成滑轮组,用该滑轮组提升不同数量的钩码进行了三次实验,数据如表所示:实验次数钩码所受的重力G/N提升高度h/m拉力F/N绳端移动的距离s/m机械效率η12.00.11.00.366.7%24.00.11.80.374.1%36.00.12.50.3

请你解答如下问题:(1)表中第3次实验时滑轮组的机械效率为

;根据表中数据在图中画出该滑轮组的绕线方式;

(2)分析表中数据可知:用