中考物理总复习《机械效率实验题、计算题》专项检测卷及答案

第第页答案第=page11页，共=sectionpages22页中考物理总复习《机械效率实验题、计算题》专项检测卷及答案学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________一、实验题1．如图所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，利用甲、乙、丙三个实验装置进行实验，测得的实验数据如下表。（钩码规格相同、动滑轮个数越多重力越大）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η140.10.3280.13.20.383.3%380.12.00.580.0%（1）在实验中，应沿竖直方向拉动弹簧测力计；（2）第1次实验中，弹簧测力计的示数如图丁，则拉力F是N，机械效率是%（精确到0.1%）；（3）由1、2两次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组，提升的物体越重，机械效率越（选填“高”或“低”）；由两次实验数据可得出结论：使用不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率越低。2．小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表：实验次数物重G/N物体上升的高度h/cm测力计的示数F/N测力计移动的距离s/cm1632.592652.5173682.524（1）数据表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是；（2）改正了错误的数据后，小明通过计算后发现：滑轮组的机械效率与无关。（3）小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图乙所示。这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率（选填“相同”或“不相同”）。3．在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行两次实验，实验数据如下表：次数钩码重/N钩码上升高度/cm弹簧测力计示数/N弹簧测力计移动距离/cm12100.8402551.520（1）此实验所用滑轮的个数至少是个，其中动滑轮有个．（2）第一次实验测得滑轮组的机械效率为%，第二次实验时滑轮组的机械效率第一次的机械效率（选填“大于”、“小于”或“等于”）4．小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表：实验次数物重G/N物体上升的高度h/cm测力计的示数F/N测力计移动的距离s/cm1632.592652.5153682.524(1)三次实验中应沿方向缓慢匀速拉动弹簧测力计，如果不沿此方向拉动弹簧测力计，测出的滑轮组机械效率将（选填“偏大”或“偏小”）。(2)小组同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止时读数，你认为他的想法（选填“正确”或“不正确”），因为她没有考虑到对滑轮组机械效率的影响。(3)第3次实验中滑轮组的机械效率是。(4)滑轮组的机械效率与无关。(5)小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图乙所示，小红多使用一个滑轮，目的是为了改变。5．在日常生活和工农业生产中，提高机械效率有着重要的意义。提高机械效率，要从探究影响机械效率的因素出发，寻求办法。（1）为了探究影响机械效率的因素，小明选取了大小相同的滑轮，利用如图甲、乙所示装置进行实验，并把数据记录在下表中；实验次数滑轮材质钩码重钩码被提升的高度有用功拉力绳端移动的距离总功机械效率1铝10.10.10.60.30.1856%2铝20.10.21.00.30.367%3铝20.20.41.00.60.667%4塑料20.20.40.80.60.4883%5塑料20.20.42.10.20.4295%①比较1和2两次实验发现：在所用滑轮组一定时，提升的钩码，机械效率越高；②比较3和4两次实验发现：滑轮组的机械效率还与有关；③比较两次实验发现：在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度无关；④第5次实验是利用图的装置完成的，判断依据是；（2）小明利用图甲装置进行下一步研究，测出动滑轮的重为，根据表格中的数据得出：总功大于有用功与克服动滑轮重力所做的功之和，即：，你猜测还有什么因素影响机械效率？答：（答一种因素即可）；（3）为提高滑轮组机械效率，根据以上结论和生活经验，你建议可采取的措施有（多选）。A．减轻动滑轮重

B．适当增加所提物体重C．给机械加润滑油

D．增加重物上升高度6．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，实验小组用如图所示的装置进行了实验，实验数据记录如表所示。序号_________钩码上升高度h/cm拉力F/N绳端移动距离s/cm机械效率η12100.83083.3%24101.53088.9%36102.23090.9%46152.24590.9%（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做运动；（2）表格中横线处应填的内容为；（3）分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物所受重力越大，滑轮组的机械效率越（选填“高”或“低”），当使用这个滑轮组提升8N重物时，滑轮组的机械效率可能是（填序号）；A．90.9%B．89.5%C．95.5%（4）分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度（选填“有关”或“无关”）；（5）结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是（填序号）。A．增大绳重B．减轻动滑轮重C．加快物体提升的速度

7．小红在“测滑轮组效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。实验次序钩码重力G/N钩码上升高度h/m绳端拉力F/N绳端移动距离s/m效率η140.12.70.274%240.11.80.374%380.13.10.386%480.12.5①②（1）实验中要竖直向上拉动弹簧测力计，使物体升高。小华同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法（填“正确”或“不正确”）。（2）表格中，①、②两处的数据应该是和。（3）通过比较（填实验次序）两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的效率与绳子段数无关。（4）有的同学认为，要测量绕法确定的滑轮组的效率，钩码上升的高度和绳端移动距离（填“可以不测量”或“一定要测量”）；（5）结合生产生活实际，用提升重物时，下列选项中可以提高效率的是。A．增加物体提升的高度B．加快提升物体的速度C．减小动滑轮的重力D．减小物体的重力

8．在生产中，人们往往用的是由杠杆、滑轮等简单机械组合而成的复杂机械。在一次综合实践活动中，王刚同学分别用一轻质杠杆（O为支点，OA=3OB）、一只滑轮和一些细绳构成的组合机械来提升重90N的物体。王刚在实践活动中是这样做的：他先单独使用一个动滑轮来提升重物，如图甲所示，然后又用动滑轮和杠杆组成的组合机械来提升重物，如图乙所示。（1）在不计机械重、绳重、部件间摩擦时，F1=N，F2=N。比较F1、F2可以看出，使用乙图组合机械的好处是；（2）请你帮他设计另一种能省力的组合机械，请把设计方案图画在下面的方框内；（3）王刚在实验中突然提出这样一个问题，使用乙图的组合机械与使用甲图的动滑轮相比，它的机械效率是否发生改变呢？（a）为了比较甲、乙两机械效率的大小，需要测量的物理量有：物体的重力G，F1和F2的大小，以及拉力F1移动的距离s1和拉力F2移动的距离s2。（b）机械效率η甲=，η乙=。（用测量的物理量来表示）二、计算题9．用如图所示滑轮组在15s内将重1000N的物体匀速提升了3m，滑轮组的机械效率80%，不计绳重和摩擦力。求：（1）在匀速提升物体的过程中，人对绳子的拉力为多大；（2）动滑轮的重力有多大；（3）在提升重物的过程中，人做功的功率有多大？10．某型号专用车在测试中，在一段平直的公路上匀速行驶6km用时5分钟，车受到的阻力是2.0×103N，消耗燃油1.5×10-3m3（假设燃油完全燃烧），若燃油的密度ρ＝0.8×103kg/m3，热值q＝4×107J/kg，求：（1）专用车牵引力所做的有用功功率？（2）则该专用车的热机效率是多少？11．如图所示，用起重机上的滑轮组将重为9×104N的重物匀速吊起10m，绳端拉力F为5×104N。求：（1）提升重物做的有用功；（2）滑轮组的机械效率；（3）若克服摩擦和钢丝绳重所做的功为有用功的0.25倍，动滑轮重多少N。12．用如图所示的滑轮组提升重物，已知物体重为200N，人用125N的拉力向下拉动绳子，5s内可使物体匀速上升2m求：（1）拉力所做的功和拉力的功率；（2）滑轮组的机械效率。13．如图甲所示，用滑轮组把重3×104N，密度为3×103kg/m3的矿石，从水底匀速竖直打捞起来，g取10N/kg，水的密度为1×103kg/m3。求：（1）矿石浸没在水中受到的浮力；（2）若矿石露出水面前，矿石上升过程中的s-t图像如图乙所示，若此时滑轮组的机械效率为80％，求拉力F的功率；（3）如果不计绳重及绳子与滑轮间的摩擦，矿石露出水面后与露出水面前相比，滑轮组机械效率会如何改变？为什么？14．如图所示，某人用滑轮组将重为600N的金属块从水中匀速提起，金属块在水下上升了5m，金属块的体积为0.02m3，此时作用在绳自由端的拉力F是120N，不计绳重和滑轮组机械内部的摩擦及金属块在水中受到的阻力。求：（1）金属块没露出水面前受到的浮力；（2）求金属块出水前滑轮组的机械效率；（3）动滑轮的重力。15．一台起重机将重3600N的货物提高4m,起重机做的有用功是多少?如果额外功是9600J，总功是多少？机械效率是多少？起重机所做的额外功由那些因素引起？16．高架桥路让郑州市区的交通变得便捷的同时也成为了一道亮丽的风景。小蒋乘小汽车返回市区，需要从平直的道路驶上某一高架桥。已知小汽车（含乘客）总质量为2.5×103kg，以18m/s的速度在高架桥路的引桥上匀速行驶，如图所示，此过程中小汽车的功率为36kW，可以将引桥近似看成一个倾角较小的斜面，此斜面的长度为400m，高度为12m，g取10N/kg，则(1)如果小汽车每个轮胎与地面的接触面积为125cm2，它静止在水平路面上对地面的压强为多大？(2)大桥引桥的机械效率为多大？(3)小汽车在引桥上行驶时所受路面的摩擦力（空气阻力忽略不计）为多大？参考答案1．匀速1.874.1高2、3【详解】（1）[1]在实验中，测量绳端拉力F时，应在竖直向上方向上匀速拉动使物体匀速上升，物体处于平衡状态，此时弹簧测力示数等于拉力大小。（2）[2]图示弹簧测力计的1N之间平均分成5等份，所以其分度值为0.2N；指针所指示的刻度值为1.8N。[3]第1次实验机械效率为（3）[4]由1、2两次实验钩码重力不同，其他因素相同，结果钩码重时，机械效率高；故可得出结论：使用同一滑轮组，物重越大，机械效率越高。[5]由表中数据s与h的关系可知，第2次实验是利用乙做的，第3次实验是用丙做的，其他因素相同，第2次实验动滑轮更重，结果机械效率更低。故可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。2．17物体上升的高度相同【详解】（1）[1]图甲中的滑轮组由3段绳子承担物重，即n=3；根据s=nh可知第2次实验中的测力计移动的距离测量错误，应该为s2=3h2=3×5cm=15cm故17cm错误。（2）[2]第1次实验测得滑轮组的机械效率同理可得，第2、3次实验测得滑轮组的机械效率分别为分析表中3次实验数据可以看出，虽然3次实验中提升钩码的高度不同，但是其机械效率是相同的，由此得出：同一滑轮组在提升相同的重物时，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关。（3）[3]小红多了一个定滑轮，是为了改变用力方向。当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，他们做的有用功相同，额外功也相同，因此总功相同，则它们的机械效率相同。3．（1）3；2；（2）62.5；大于．【详解】试题分析：（1）根据物体上升高度h与绳端移动距离s的关系（s=nh）结合表格中数据得出承担物重的绳子段数，确定滑轮的个数；（2）根据公式η=×100%=×100%进行计算；掌握影响滑轮组机械效率的因素：被提升物体的重力和动滑轮重，同一滑轮组，被提升的物体越重，其机械效率越高．解：（1）由表格中数据知，弹簧测力计移动距离是钩码上升高度的4倍，所以滑轮组由4段绳子承担物重，至少需3个滑轮，2个动滑轮；（2）η=×100%=×100%=×100%≈62.5%由表格中数据知，第二次钩码重大于第一次钩码重，滑轮组不变，在额外功不变的情况下增大了有用功，因此机械效率提高，大于第一次的机械效率．故答案为（1）3；2；（2）62.5；大于．【点评】此题是测量滑轮组的机械效率，考查了有关滑轮组的组装及机械效率的计算，同时还考查了被提升的物重对机械效率的影响，掌握机械效率公式及h与s的关系是解决此题的关键．4．(1)竖直偏小(2)不正确摩擦(3)80%(4)物体上升的高度(5)拉力的方向【详解】（1）[1]该实验中应竖直向上匀速缓慢拉动弹簧测力计，此时系统处于平衡状态，这样测力计示数才等于拉力大小。[2]如果不沿此方向拉动弹簧测力计，此时拉力变大，总功变大，根据效率公式可知，测出的滑轮组机械效率将偏小。（2）[1][2]在弹簧测力计静止时读出了数据，由于不会克服绳与轮之间的摩擦，所以测得的拉力偏小，她的想法是不正确的，因为她没有考虑到摩擦对滑轮组机械效率的影响。（3）第3次实验中，滑轮组的机械效率（4）根据可知，第1次、第2次的机械效率都为80%，故机械效率的大小与物体上升的高度无关。（5）由图可知，多了一个定滑轮，改变了力的方向。5．越重动滑轮的重力2和3乙图乙是定滑轮，不省力也不省距离轮与绳子之间的摩擦ABC【详解】（1）①[1]比较1和2两次实验可知，当提升钩码的高度相同，提升钩码重力不同时，钩码的重力越大，滑轮组的机械效率就越高。②[2]比较3和4两次实验可知，其它条件相同，滑轮材质不同，滑轮的重力不同，导致滑轮组的机械效率不同，故滑轮组的机械效率还与动滑轮的重力有关。③[3]比较2和3两次实验可知，当提升钩码的重力相同，提升高度不同时，滑轮组的机械效率相同，故滑轮组的机械效率与提升钩码的高度无关。④[4][5]第5次实验中提升钩码的高度和绳端移动的距离相等，所以第5次实验是利用了定滑轮完成的，定滑轮不省力也不省距离，故是利用了图乙完成的。（2）[6]实验中，除了克服动滑轮重做功，还要克服绳重和摩擦做功，因此得出了总功大于有用功与克服动滑轮重力所做的功之和的结论。（3）[7]由以上实验可知，滑轮组的机械效率与提升重物的重力、动滑轮的重力、绳重和摩擦有关，与提升物体的高度无关。A．减轻动滑轮重力，在提升相同重物、提升相同高度时，减小额外功，而有用功不变，总功减小，有用功与总功的比值增大，提高了滑轮组的机械效率；故A符合题意；B．由实验得出的结论可知，增大提升的物体重力，可以提高滑轮组的机械效率，故B符合题意；C．机械加润滑油，在提升相同重物、提升相同高度时，减小额外功，而有用功不变，总功减小，有用功与总功的比值增大，提高了滑轮组的机械效率；故C符合题意；D．由实验可知，滑轮组的机械效率与提升物体的高度无关，因此增加重物上升高度不能提高机械效率，故D不符合题意。故选ABC。6．匀速直线钩码所受的重力G/N高C无关B【详解】（1）[1]实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做匀速直线运动，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小。（2）[2]在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，需要测量有用功W有=Gh及总功W总=Fs，据求出机械效率。表格中，钩码上升的高度h、拉力F及绳端移动的距离s这些物理量，还需要测量的是G，用钩码代替重物，所以格中横线处应填的内容为钩码所受的重力G/N。（3）[3]分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越大，滑轮组的机械效率越高。[4]由以上结论可知，当使用这个滑轮组提升8N重物时，机械效率应该高于提升6N重物时的机械效率90.9%，故AB不符合题意，C符合题意。故选C。（4）[5]分析3、4次实验的数据可知，将相同钩码提升不同高度时，滑轮组的机械效率相同，所以滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关。（5）[6]A．增大绳重，增大了额外功，有用功与总功的比值变小，机械效率变小，故A不符合题意；B．减轻动滑轮重，减小了额外功，有用功与总功的比值变大，机械效率大，故B符合题意；C．由（3）知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关，根据分析，机械效率与物体提升的速度无关，故C不符合题意。故选B。7．匀速不正确0.480%1、2可以不测量C【详解】（1）[1]实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使物体匀速升高，此时系统处于平衡状态，测力计示数才等于拉力大小。[2]小组同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，他的想法不正确，因为他没有考虑到绳子与轮之间的摩擦对测力计示数的影响，从而影响滑轮组的机械效率。（2）[3][4]由图丁知，绳子的有效段数n=4，在第4次实验中，绳端移动的距离为s=4h=4×0.1m=0.4m第4次实验测得的机械效率为（3）[5]根据绳子自由端移动的距离与物体升高的高度的关系：s=nh，在实验1、2、3、4中，绳子的有效段数分别为2、3、3、4，即分别是用甲、乙、丙、丁装置做的实验；通过比较1、2两次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关。（4）[6]根据钩码上升的高度和绳端移动距离不一定要测量。（5）[7]AB．根据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关，与物体提升的速度无关，故AB不符合题意；C．减小动滑轮重，减小了额外功，有用功与总功的比值变大，机械效率变大，故C符合题意；D．减小物重，减小了有用功，有用功与总功的比值变小，机械效率变小，故D不符合题意；故选C；8．4515更省力物体上升的高度h【详解】（1）[1]甲图动滑轮上有两端绳子，拉力是重力的一半[2]乙图中，已知动滑轮上拉力的大小，根据杠杆平衡条件可得变形可得[3]比较两拉力的大小，乙图的拉力小于甲的拉力，使用乙图组合机械更省力。（2）[4]使杠杆的阻力臂大于动力臂，即可改为能省距离的组合机械。如图（3）[5][6][7]测出物体的重力G，F1的大小及移动的距离s1，图乙中物体上升的距离h，F2的大小移动的距离s2。甲图中，机械效率图乙中，机械效率9．（1）625N；（2）250N；（3）250W【详解】解：（1）滑轮组的动滑轮绕2段绳，绳子自由端移动的距离s=2h=2×3m=6m所做的有用功W有=Gh=1000N×3m=3000J人所做的总功人的拉力（2）动滑轮的重G动=nF﹣G=2×625N﹣1000N=250N（3）人做功的功率答：（1）在匀速提升物体的过程中，人对绳子的拉力为625N；（2）动滑轮的重力有250N；（3）在提升重物的过程中，人做功的功率是250W。10．（1）4×104W；（2）25%【详解】解：（1）因为汽车匀速行驶，所以牵引力所做的功牵引力所做的有用功功率为（2）由可得，消耗燃油的质量为燃油完全燃烧放出的热量为该专用车的热机效率为答：（1）专用车牵引力所做的有用功功率为4×104W；（2）则该专用车的热机效率是25%。11．（1）9×105J；（2）60%；（3）3.75×104N【详解】解：（1）提升重物做的有用功（2）由图可知，n＝3，则绳端移动的距离总功滑轮组的机械效率（3）由可得，额外功克服摩擦和钢丝绳重所做的功克服动滑轮重力所做的额外功则动滑轮的重力答：（1）提升重物做的有用功为9×105J；（2）滑轮组的机械效率为60%；（3）动滑轮的重为3.75×104N。12．(1)500J；100W；(2)80%【详解】(1)由图可知n=2拉力移动距离s=nh=2×2m=4m拉力所做的功W总=Fs=125N×4m=500J拉力的功率P==100W(2)有用功W有=Gh=200N×2m=400J滑轮组的机械效率η==80%答：(1)拉力所做的功为500J，拉力的功率为100W；(2)滑轮组的机械效率为80%．13．（1）104N；（2）2500W；（3）增大，见解析【详解】（1）根据题意得，矿石的质量矿石的体积因为浸没，所以V排=V=1m3矿石浸没在水中受