2023届中考物理热点专题机械效率综合计算专项练习

2023届中考物理热点专题机械效率综合计算专项练
习
机械效率综合计算
一、斜面类：
1．在斜面上将一个质量为5 kg的物体匀速拉到高处，如图所示，沿斜面向上的拉力为40 N，斜面长2 m、高1 m（g取10 N/kg）。

下列说法正确的是
A．物体沿斜面匀速上升时，拉力大小等于摩擦力
B．做的有用功是5 J
C．此斜面的机械效率为62.5%
D．物体受到的摩擦力大小为10 N
2. 如图所示，斜面长3m，高0.6m，建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N（忽略绳子的重力），则下列说法正确的是（）
A.斜面上的摩擦力是50N
B.拉力的功率是50W
C.拉力所做的功是300J
D.斜面的机械效率是80%
3.工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上，如图所示，汽车车厢底板高度h=1.5 m，斜面长度s=3 m。

现用力F沿斜面把重力为G=1 800 N重物匀速推到车上，若不计摩擦，推力F为______N。

若实际存在的摩擦力f=300 N，则工人师傅实际用的推力F′=______N
4.如图所示，现将重为5N 的物体A 沿长s =1.2m ，高h =0.6m 的斜面匀速从底端拉到顶端，在此过程中，F 的大小恒为3N ，所有时间是12s ，求：
（1）物体A 从底端到顶端的平均速度； （2）物体A 从底端到顶端过程中拉力F 的功率； （3）求此斜面的机械效率．（保留一位小数）
5.如图所示，工人沿斜面把一箱货物从底端拉进车厢。

货物移动的距离s 与时间t 的关系如图-2所示。

在此期间，工人拉这箱货物沿斜面匀速运动时的拉力为594N ，此斜面的长为5m ，高为1m ，这箱货物重为1500N.
（1）0~5s 内，这箱货物处于__________状态，工人所做的功为___________J 。

（2）5~30s 内，这箱货物运动的速度是多少？拉力做功的功率是多大？ （3）该斜面的机械效率是多少？
s
h
F
二、滑轮类：
1．利用如图所示的滑轮组，在5s内将重为360N的物体匀速向上提起2m，作用在绳端竖直向上的拉力F为150N，该滑轮组的机械效率是，拉力F的功率是W．
2．为探究动滑轮和定滑轮的特点，设计如下两种方式拉升重物，下面关于探究的做法和认识正确的是( )
A．用动滑轮提升重物上升h高度，测力计也上升h高度
B．若拉升同一物体上升相同高度，用动滑轮拉力更小，且做功更少
C．减小动滑轮质量可以提高动滑轮的机械效率
D．若用定滑轮拉重物，当拉力竖直向下最省力
3. 如图所示，某同学使用动滑轮把600 N的重物匀速提升了3 m，所用的拉力是400 N。

不计绳重及摩擦，下列说法正确的是( )
A．机械效率是80%
B．有用功是1 800 J
C．额外功是300 J
D．动滑轮重400 N
4.如图是一台两栖履带起重机，它可以在陆地和水深不超过2.5米的滩涂路面行驶工作．
（1）起重机安装宽大履带的目的是减小起重机对地面的；
（2）当起重机吊起4.8×105N的货物时，货物匀速升高15m用时40s，若滑轮组的机械效率为75%，滑轮组上绳子自由端的拉力及拉力的功率各是多少？
5.如图是现代家庭使用的升降衣架的结构示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能的．已知晾衣架上所挂衣服质量为4kg，动滑轮、杆和晾衣架总质量为1kg．小燕同学用力F拉动绳子自由端，在5s时间内使衣服匀速上移0.5m（g=10N/kg，不计绳重和摩擦）求：
（1）绳子自由端拉力F的大小；
（2）拉力所做的功W；
（3）拉力的功率P；
（4）整个过程中机械效率η．
6.用如图所示的滑轮组提升货物，已知动滑轮重30N，货物重360N、将物体匀速提升3m用时10s，拉力F的功率是180W（不计绳重）．求：
（1）绳子自由端的拉力
（2）克服摩擦力所做的功
（3）该滑轮组的机械效率．
7.如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶，动滑轮重为20N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重．若工人在5s内将绳子匀速向上拉6m，求：
（1）手拉绳子的力为多大？
（2）拉力的功率为多大？
（3）滑轮组的机械效率．
8.如图所示是一种塔式起重机上的滑轮组．匀速起吊600kg的物体上升2m，用时5秒，滑轮组的机械率是80%，g取10N/kg．
（1）所做的有用功是多少？
（2）绳端的拉力F是多大及拉力F做功的功率是多少？
（3）不计绳重及摩擦，求动滑轮重多少？
9.在拓展课上，小泉同学模拟某建筑工地上拉动工件的情景，设置了如图所示的滑轮组。

他用该滑轮组在4秒内将一个重为100牛，底面积为200平方厘米的物体，沿着水平地面匀速拉动了2米。

人的拉力为18牛，物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.35倍，不计绳重及机械的摩擦。

求：
（1）物体对地面的压强。

（2）人的拉力做功的功率。

（3）滑轮组的机械效率。

（3）动滑轮受到的重力。

三、含杠杆类：
1.如图甲为塔式起重机简易示意图，塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送及建筑构件的安装。

（动滑轮重、绳重及摩擦不计，g取10N/kg）
（1）为保持平衡，起重臂的长度越长，
配备的平衡重的质量应越 。

（2）图乙为起重机钢丝绳穿绳简化示意图，定滑轮a 的作用是 。

若钢丝绳能承受的最大拉力为3×104N ，则能吊起货物的质量不能超过多少? （3）若将1．2×104 N 的货物由地面沿竖直方向匀速提升30m ，再沿水平方向移动20m ，则此过程克服货物重力做功多少焦？
（4）若该起升电动机的效率为90%，将重为1．2×104 N 的货物提升到30 m 的高度，用时50 s ，则该起升电动机的实际功率是多少?
2.太阳能汽车是一种靠太阳能来驱动的汽车。

因为其环保的特点，太阳能汽车被诸多国家所提倡。

图甲是一款新型太阳能家用电动车，它的相关数据如下表所示，请解答：
太阳能电池总表面积S
5.84m 2
最高时速v 126km /h 太阳能电池额定最大输出功率P 1.4kW 座位
4个
所搭载的蓄电池总质量m 60kg 刹车液压活塞面积S 20cm 2 所搭载的蓄电池容量W
15kW •h
刹车杆的比例
OA ：OB =1：4
在蓄电池满电并且太阳能电池达到最大输出功率的情况下，最大续航里程1000km
（1）太阳能电池板一般是由晶体态硅制成的，它能直接把太阳能转化成电能，其主要材料是______（选填“导体”、“半导体”或“超导体”），太阳能电池进行的能量转换是______（选填“光热”、“光电”或“光化”）转换。

（2）图乙是刹车装置示意图，其中液压油连通刹车闸，可以使汽车减速或停止。

①请在图乙中，画出活塞作用在杠杆OAB上的阻力F2和动力F1的力臂l1．②当司机在B处的踏板上施加200N的水平压力F1时，活塞对液压油的压强为多少？（不计活塞与外壁之间的摩擦）
（3）太阳能汽车搭载蓄电池的目的是“闲时充电忙时用”。

某一天阳光明媚，一司机开着这辆蓄电池已经充满电的太阳能汽车，从上午10：00到下午3：00点匀速的在水平路面上行驶360km，若太阳能电池达到了最大输出功率，此速度时汽车的电动机可将所消耗电能的90%推动汽车前进，停止时蓄电池容量表显示剩余23，求该太阳能汽车平直匀速行驶时，受到的阻力为多少？（不计蓄电池对外供电时的能量损失）。