2025版中考物理复习课件 08 专题五 类型2 效率类综合应用题(10年7考)

专题五综合应用专题第2部分河南特色题型专练方法指导机械效率的理解与计算（1）竖直滑轮组（不计绳重、摩擦）

类型效率类综合应用题（10年7考）一、机械效率（2）斜面1．工人师傅要将质量为80kg的木箱搬到1.5m高的车厢里，他将一块5m长的木板搭在地面与车厢之间构成斜面，然后站在车上用300N的拉力在20s内将木箱沿着斜面从底端匀速拉到车厢里，如图1所示，（g取10N/kg）试问：图1（1）工人做功的功率是多少？图1（2）斜面的机械效率是多少？图1（3）木箱和斜面之间的摩擦力是多少？图1（4）使用斜面拉木箱时有哪些更省力的方法？解：（4）换用更长、表面更光滑的木板。2．（2023眉山）如图2所示，工人用滑轮组提升重1000N的重物，动滑轮的重力为200N。在工人的拉力F的作用下，重物匀速上升，用时30s达到规定的高度6m处。不计绳重和机械之间的摩擦。（1）求拉力做功的功率。图2（2）求滑轮组的机械效率（计算结果精确到0.1%）。图2（3）用该装置提升另一重物时，机械效率达到90%，则该重物的重力是多少？图2二、电、热转化效率方法指导电热器效率的理解与计算

3．（2024兰州改编）小亮用电热水壶将质量为1.5kg、初温为20℃的水加热到80℃，在只有电热水壶工作的情况下，他观察到家中标有“1200imp/（kW·h）”的电能表的指示灯在240s内闪烁了144次。已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg·℃），试问：（1）壶中水的内能是通过_________的方式改变的；如图3所示，电热水壶的三脚插头中，插脚____（选填字母）与电热水壶的金属外壳相连。图3热传递A（2）水吸收的热量是多少？解：（2）水吸收的热量Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg·℃）×1.5kg×（80℃－20℃）＝3.78×105J（3）电热水壶的实际功率是多少？（4）电热水壶的工作效率是多少？4．（2024信阳二模改编）图4甲是一款熨烫衣服的便携式挂烫机，它有低温挡和高温挡两个加热挡位，正常工作的电压为220V，高温挡功率为1200W。其内部电路如图乙所示，电路中有一个扇形开关，可同时接触静触点“0和1”“1和2”或“2和3”，从而实现断路和两个加热挡位的相互转换，电热丝R1＝60.5Ω。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg·℃），忽略温度对电阻的影响，假设当时的大气压强为标准大气压，求：图4（1）将水箱中0.2L的水从10℃加热至100℃，水吸收的热量；解：（1）水的质量m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×0.2×10-3m3＝0.2kg水吸收的热量Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg·℃）×0.2kg×（100℃－10℃）＝7.56×104J（2）高温挡工作时R2的电功率；图4（3）挂烫机的加热效率为90%，用高温挡加热这些水所需的时间。三、热、力转化效率（即热机效率）方法指导热机效率的理解与计算

5.（2024新乡三模）图5为某型号压路机正在对沥青路面碾压作业，该压路机的部分技术参数如下表所示。g取10N/kg，求：图5压路机与地面的接触面积1.5m2压路机质量3×104kg发动机功率120kW发动机效率40%（1）压路机在水平路面上静止时对地面的压强；（2）压路机在沥青路面上以7.2km/h的速度匀速碾压作业200m的过程中，压路机所受的阻力；（3）对上述200m沥青路面碾压作业，需消耗柴油的质量。（q柴油＝4.0×107J/kg）四、电、力转化效率方法指导电动机效率的理解与计算

6．（2024凉山州改编）电动自行车是常见的交通工具，如图6所示，某型号的电动自行车质量为48kg，电池的输出电压为48V，电动机的额定功率为240W，电池最大储电能量E＝3×106J。（1）动力原理电动机的工作原理是_____________________________。图6通电导线在磁场中受力而运动（2）额定工况①该车轮胎能承受的最大压强为2×105Pa，压强最大时轮胎与地面接触的总面积为100cm2，则轮胎能承受的最大压力是多少？②该车以额定功率行驶时，通过电动机的电流是多少？（3）续驶里程若该电动自行车匀速行驶时受到的阻力为80N，电池能量的80%用于牵引力做功，求该车充满电后能行驶的最远路程。五、发电类能量转化效率方法指导

（1）光、电转化效率

（2）热、电转化效率（3）力、电转化效率【中考新考法】7．随着新能源政策的引导及风力发电、并网等技术的发展，我国风力发电开发走在了世界前列，装机容量居全球第一。（1）发电原理风力发电机是利用___________的原理发电的；风能是_________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。电磁感应可再生（2）发电效率如图7，某风力发电机正在发电。若某段时间内，风车每秒获得的风能（W风）为8×105J，发电功率为8×104W，请计算这段时间内利用此风车发电时风能的利用率（η）。图7（3）节约能源某风力发电站1年内提供的电能约为4.8×1013J，若这些电能改由发电效率为40%的火力发电机来提供，则需要完全燃烧多少千克煤炭？（煤炭的热值q＝3.0×107J/kg）8．（2024大庆）图8甲是某新型太阳能汽车，该汽车的动力完全由安装在车顶的电池板收集的太阳能提供，接收太阳能的电池板面积为6m2。某次试车过程中，该车在水平路面上以恒定功率P做直线运动，运动过程中的v－t图像如图乙所示。已知汽车（包括司乘人员）的总质量为480kg，汽车行驶过程中所受阻力的大小为车重的0.02倍，g取10N/kg，求：图8（1）汽车的功率P；解：（1）汽车的总重力G＝mg＝480kg×10N/kg＝4800N汽车行驶过程中所受的阻力f＝0.02G＝0.02×4800N＝96N汽车匀速行驶时，牵引力与阻力是一对平衡力，根据二力平衡条件可知，汽车的牵引力F＝f＝96N由题图乙可知，汽车匀速行驶时的速度v＝10m/s图8（2）0～15s内汽车牵引力做的功；解：（2）0～15s内汽车牵引力做的功W＝Pt＝960W×15s＝14400J（3）若电池板接收的太阳能转化为汽车的机械能的效率为20%，则电池板单位面积上接收太阳光的功率为多少瓦？（假设汽车运动过程中太阳光照情况不变）1．解：(1)工人做的总功W总＝Fs＝300N×5m＝1500J参考答案(2)工人做的有用功W有＝Gh＝mgh＝80kg×10N/kg×1.5m＝1200J斜面的机械效率(3)克服摩擦力所做的额外功W额＝W总－W有＝1500J－1200J＝300J由W额＝fs可得，木箱和斜面之间的摩擦力(4)换用更长、表面更光滑的木板。2．解：(1)有用功W有＝G物h＝1000N×6m＝6000J额外功W额＝G动h＝200N×6m＝1200J总功W总＝W有＋W额＝6000J＋1200J＝7200J3．解：(1)热传递A(2)水吸收的热量Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×(80℃－20℃)＝3.78×105J4．解：(1)水的质量m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×0.2×10-3m3＝0.2kg水吸收的热量Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×(100℃－

10℃)＝7.56×104JR2的电功率P2＝P高温－P1＝1200W－800W＝400W(3)用高温挡加热这些水消耗的电能(3)牵引力做的功W＝Fs＝6×104N×200m＝1.2×107J6．解：(1)通电导线在磁场中受力而运动(2)①轮胎能承受的最大压力F最大＝p最大S＝2×105Pa×100×10-4m2＝2000N②该车以额定功率行驶时，通过电动机的电流(3)电池电量耗尽时，牵引力做的功W＝ηE＝80%×3×106J＝2.4×106J电动自行车匀速行驶时，受到的牵引力与阻力大小相等，即F牵＝

f＝80N该车充满电后能行驶的最远路程7．解：(1)电磁感应可再生(3)火力发电机工作时，煤炭完全燃烧产生的热量8．解：(1)汽车的总重力G＝mg＝480kg×10N/kg＝4800N汽车