中考物理总复习第13讲简单机械第2课时机械效率习题

第2课时机械效率
❹©❷有关滑轮机械效率的计算
1用甲、乙两种方式匀速将重为100 N的物体提升相同的高度，已知滑轮重20 N，绳重和摩擦力不计•则手
的拉力F甲________ F乙；拉力F对重物做的功W甲_________ W乙，机械效率n甲__________ n乙.（填“大于”“小于”或“等于”）
2. （2018 •南京）用如图所示的滑轮组将重85 N的物体匀速提升2 m，拉力F为50 N .此过程中有用功为
_______J，总功为________ J，滑轮组机械效率为__________ .
3. （2018 •岳阳）用不计绳重和摩擦的滑轮组把重为720 N的货物匀速提高10 m,所做的总功为12 000 J，此
时滑轮组的机械效率为 _________ ;用该滑轮组提升更重的物体，机械效率会_____________ （填“变小”“不变”或“变大”）.
OGG有关斜面机械效率的计算
4. （2017 •南充）将一个重为4.5 N的物体沿斜面从底
端匀速拉到顶端（如图所示），斜面长1.2 m,高0.4 m斜面对物体的摩擦力为0.3 N（物体大小可忽略）.则下
列说法正确的是（）
A. 沿斜面向上的拉力为0.3 N
B. 有用功为0.36 J，机械效率为20%
C. 有用功为1.8 J，机械效率为20%
D. 总功为2.16 J，机械效率为83.3%
5. 为了将重为600 N的物体运送到6 m高的楼顶上，建筑工人搭建了如图所示的长12 m、高6 m的斜面.工
人沿斜面方向用了400 N的拉力，在30 s内将重物匀速运送到楼顶，该过程中工人所做的有用功为_________________ J，总
功率为_________ W 斜面的机械效率为_________ %.
❹©❸有关杠杆机械效率的计算
6. 如图所示，用竖直向上的力拉动较长的杠杆，使重为18 N的
物体缓慢升高0.1 m，拉力大小为8 N，拉力
重难点有关简单机械的机械效率的计算
4 s 内将重为160 N 的物体匀速提升 2 m ,若动滑轮重20 N ，不
计滑轮与轴之间的摩擦及绳重•则在此过程中，下列说法正确的是
（）
A.
绳子自由端向上移动了 4 m
B. 拉力F 的功率为90 W
C. 拉力F 为90 N
D. 滑轮组的机械效率为 80%
【变式训练1】（多选）（2018 •滨州）如图所示，重400 N 的物体在30 N 的水平拉力F 的作用下，以0.1 m/s 的速度沿水平地面向左匀速直线运动了
10 s ，滑轮组的机械效率为
80%则在此过程中，下列说法正确的是
（）
D.物体与地面间的滑动摩擦力为 72 N
【变式训练2】（2018 •德阳）如图所示，沿斜面把质量为
拉力是F = 100 N ，斜面长2 m ,高1 m,则其机械效率是 _____________ %物体所受摩擦力是 ___________ N .（g 取10 N/kg ）
【变式训练3】 如图所示，在测定杠杆机械效率的实验中，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆 OB
下面的物块缓慢上升至虚线位置，测力计的示数
F 为 ________ N,测力计上升的高度 s 为0.2 m 物块重
G 为1.5 N,
物块上升的高度 h 为0.3 m ，则杠杆的机「械效率为 ___________ %.
cC
实验突破1测量滑轮组的机械效率
移动的距离为0.25 m 该杠杆的机械效率为
“费力”或“等臂” ）杠杆.
（2018 •咸宁）如图所示，用滑轮组在
12 kg 的一个物体匀速拉到最高处，沿斜面向上的
“省力”
A.
绳子自由端移动的距离为 3 m
B. 有用功为400 J
C. 拉力F 的功率为9 W
(2017 •齐齐哈尔)某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示.
实验
钩码重
钩码上升 纟绳端拉 绳端移动 机械效 次序 力G/N 高度h/m 力F/N 距离s/m 率n 1 4 0.1 2.7 0.2 74% 2 4 0.1 1.8 0.3 74% 3 8 0.1 3.1
0.3
86%
4
8
0.1
2.5
(1) 实验中应沿竖直方向 ________ 缓慢拉动弹簧测力计.
(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，你认为他的想法 ______ (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) 用丁图装置进行实验，得出表中第
4次实验数据，请将表中的两个数据填写完整.
(4) 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，滑轮组的机械 效率与绳子段数无关.
(5) 通过比较 ________ (填实验次序)两次实验数据得出结论：用同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的 机械效率越高.
(6) 通过比较3、4两次实验数据可得出结论： ___________ .
补充设问
(7) 有的同学认为，测量绕法确定的滑轮组的机械效率，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”).
(8) 有的同学认为：“机械越省力，它的机械效率越高”.分析表中数据，你认为这句话是 ______________ (填“正确” 或“错误”)的.
实验突破2测量斜面的机械效率
(2017 •淮安)小明利用斜面搬运物体的过程中，提出了一个问题:
度有没有关系？ ”针对这个问题， 他通过在斜面上拉动物体进行了探究
(如图所示)，测得的实验数据如表中所示:
实验 次序
斜面的 倾斜程 度 物体重 G/N 物体上 升
高度 h/m 沿斜面 拉 力F/N 物体移 动 距离 s/m 有用功
W
W /J
总功 W 总/J
机械效 率
n
1 较缓 5.0 1.10
1.6 0.50 0.50 0.80 63% 2
较缓 5.0 1.15 2.2 0.50
0.75
1.10 68%
3 最陡
5.0
0.25
3.1
0.50
1.55
(1) __________________________________ 沿斜面拉动物体时，应使其做 运动.
“斜面的机械效率与斜面的倾斜程
(2) __________________________________________________________ 根据表中的数据可求出第③次实验中拉力所做的有用功为___________________________________________________________ J，机械效率是__________
(3) 通过对上述实验数据的分析可知，斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越缓，越
（4）通过对上述实验数据的分析，对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：在其他条件不变的情况下,
补充设问
（
与物重的关系，实验时应控制不变的量是：_______ （6）_____________________________ 若斜面是光滑的，则有用功（填“大于” “等于”或“小于”）总功.
（7）斜面在生产、生活中随处可见•在镊子、船桨、螺丝钉、汽车的刹车踏板中，应用了斜面的是
裸后程Mill练
厂…■帧I训妳
■
1 • （2017 •黄石）下列关于简单机械在实际应用中的说法，正确的是（）
A. 指甲剪是省力省功的机械
B. 定滑轮不省力，但能改变力的方向
C. 滑轮组既省力，又省距离，还省功
D. 斜面的机械效率可以达到100%
2. 小王用滑轮组提升重物，下列提高机械效率的做法中正确的是（）
A. 把物体提得更高B .提升重物的速度更大
C.提升更重的物体D .增加滑轮个数
3. 利用如图所示的滑轮，在粗糙水平面上匀速拉动物体，下列叙述正确的是（）
A. 重力做的功是有用功
B. 拉力F1做的功是额外功
C. 绳子自由端的拉力F做的功是总功
D. 该滑轮的机械效率可能等于100%
4. （2017 •孝感）用四个完全相同的滑轮，组装成甲、乙两套滑轮组，用它们匀速提升同一物体时，其拉力分别为
F1、F2，滑轮组的机械效率分别为n 1、n 2,如图所示，不计绳重和摩擦，下列选项中正确的是（）
A. F1>F2,n l>n 2
B. F1= F2, n 1=n 2
C. F1<F2, n 1> n 2
D. F1VF2, n 1=n 2
5. （2018 •重庆B卷）部分农户在新建住房时，常利用如图所示的简易滑轮提升建材.在一次提升建材的过程中，建筑工人用400 N的拉力，将重600 N的建材在10 s内匀速提高3 m.则下列判断正确的是（）
A. 滑轮所做的有用功为1 200 J
B. 滑轮受到的重力为100 N
C. 该滑轮的机械效率n = 75%
D. 绳子自由端移动的速度大小为0.3 m/s
6. （2018 •乐山）图甲中用力F1水平拉着重为G的物体在水平路面上匀速移动，距离为s.图乙中用动滑轮拉着
它也在同一路面上匀速移动 s 的距离，水平拉力为 F 2.使用动滑轮的过程中（）
B. 有用功为W t = Gs
C. 机械效率为 n= GS/2F 2S
D. 额外功为 W = 2F 2S — F i s
7. （多选）（2018 •聊城）工人师傅搬运货物时，在地面和卡车的车厢间倾斜放置一长木板搭成斜面，将地面上 的货物沿斜面匀速拉上车厢用时
15 s .已知车厢高1.5 m ，木板长3 m ,货物质量为60 kg ，沿斜面所用的拉力为
400 N , g 取10 N/kg ，则下列说法正确的是 （）
A. 工人做的总功为 900 J
B. 工人做的额外功为 300 J
C. 工人做功的功率为 60 W
D.
此斜面的机械效率为 75%
8. （2017 •达州）用如图所示滑轮组拉着重 为30 N 的物体 A 匀速前进 0.2 m ，则绳子自由端移动的距离为
m;若物体A 与地面的摩擦力为 9 N ，则拉力所做的有用功是 J;若实际拉力F = 4 N ，则该滑轮组 的机械效率为 .
9. （2018 •临沂）小明用如图所示的动滑轮提起重为 140 N 的水桶，动滑轮重 20 N （不计绳重和摩擦），小明拉 绳子的动力为 _______ N ;如果向水桶内再加入 40 N 的水，提起时动滑轮的机械效率 ____________ （填“变大”“变小” 或“不变”）.
10. 小代用如图所示的滑轮组将重为 640 N
的物体匀速提升了 2 m,用时40 s ,此过程中滑轮组机械效率为
80%
不考虑绳重及摩擦，则绳端的拉力是 ___________ N,拉力的功率是 __________ W.
11. （2018 •襄阳）某同学“测量滑轮组的机械效率”的实验装置如图所示.实验时把重 7.2 N 的物体吊在滑轮
上，向上缓慢拉动弹簧测力计，测出物体上升高度和绳端移动距离分别为
0.1 m 和0.3 m .图中小弹簧测力计示数
为 ________ N ,滑轮组机械效率为 __________ %•如果用此滑轮组提升另一重为「10 N 的物体，它的机械效率 __________ （填
A.总功为W ^= F 2S
12 •用图示装置探究“斜面机械效率”，实验记录如下表.
实验
次序
物体 种类 物重 G/N 斜面咼 h/cm 拉力 F/N 斜面长 s/cm 机械效 率n 1 木块 4 15
1.1
90
60.6%
2
小车
4
15
90
(2)
根据图中测力计的示数，可知第 ___ 2次实验的机械效率为 %由实验可得初步结
论：斜面倾斜程度相
同，物体重量一定时， ________ 越小，机械效率越大.
(3) ______________________________________ 第1次实验中，木块所受摩擦力为 N.
13. (2018 •呼和浩特)如图所示，用甲、乙两种滑轮组，分别匀速竖直向上提升同一重物，从相同位置开始提 升至同一高
甲 乙
(1) 若不计绳重、滑轮重及摩擦，两次拉力 F 1和F 2之比；
(2) 若不计绳重及摩擦，重物质量为
400 g ，动滑轮质量为100 g ，匀速拉动过程中甲、乙两装置的机械效率.
14. (2017 •重庆B 卷)工人师傅利用如图所示的两种方式，将重均为 300 N 的货物从图示位置向上缓慢提升一
段距离.F 1、F 2始终沿竖直方向，图甲中 OB= 2OA 图乙中动滑轮重为 60 N ，重物上升速度为 0.01 m/s.不计杠杆 重、绳重和摩擦，则下列说法正确的是
()
屮
乙
A. 甲、乙两种方式都省一半的力
B. 甲方式F 1由150 N 逐渐变大
C.
乙方式机械效率约为 83.3%
D. 乙方式F 2的功率为3 W
15. 如图所示，用一个重为 18 N 的动滑轮来
提升物体，在实际工作中匀速竖直向上的拉力为 30 N ，则动滑轮
的机械效率()
C.可能大于 70% D .一定小于 70%
能am
定等于70%
F A 、F B 匀速提升重力为
G 、G 的A 、
(1)沿斜面拉动物体时，应使其做
16. (2018 •枣庄)如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用
实验突破2
11
B 两物体，不计绳重和摩擦.若G>G,则n 甲 ____________________________ n 乙；若F A = F B ,则G _________ G B .（填或“=”）
17. （2017 •襄阳）质量为60 kg 的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变 化的图象如图乙，
（1） ___________________________________ 影响滑轮组机械效率的因素之一是 .
（2） 若工人在1 min 内将货物匀速向上提高了 6 m ,
（3） 求动滑轮受到的重力.
（4） 该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是多少?
.... ................................................... ..........
18. （RJ 教材8下P88T3变式）（2018 •广安）如图所示，斜面长 3 m ，高0.6 m ，建筑工人用绳子在
6 s 内将重 500 N 的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是 150 N （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 50 N
B. 拉力的功率是 50 W
C. 拉力所做的功是 300 J
D. 斜面的机械效率是 80%
第2课时机械效率
基础得分训练
1.大于 等于大于
2. 170 200 85%
3. 60% 变大
4. D
5. 3 60 0 160 75
6. 90% 省力
导学提分训练
例1 B 【变式训练
1
】 ACD
【变式训练 2】 60 40
【变式训练 3】 2.5 90
实验突破1
①等于②nh ③低 ④高
例2 （1）匀速 （2）不正确 摩擦 （3）0.4 80% （4） 1、2
作用在钢绳上的拉力为 400 N ，求拉力的功率.
甲 乙
（5）2、3 （6）不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越轻，滑轮组机械效率越高（不同滑轮组提升相同重物时,
动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低）（7）可以不测量（8）错误
①匀速②W有/W总③Gh,Fs ④越高⑤越高
例3 （1）匀速直线⑵1.25 80.6% （3）省力（4）斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关，倾斜程度越大，
机械效率越高（5）斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度（6）等于（7）螺丝钉
课后提分训练
1. B
2.C
3. C
4. D
5. C
6. D
7. BD
8.0.6 1.8 75%
9. 80 变大10.400 40 11.3 80 变大
12. （1）匀速直线（2）95.2 摩擦力（3）0.4 13. （1）由图知，甲图中，作用在动滑轮上绳子的段数m = 2;
乙图中，作用在动滑轮上绳子的段数n2= 3 若不计绳重、滑轮重及摩擦，则拉力F= 1/nG,两次拉力F1和F2之比：F1/F2 = 1/n
1G,1/n 2G= n2/n = 3/2 （2）重物的重力：G= mg= 0.4 kg x 10 N/kg = 4 N 动滑轮的重力：G轮=口轮g = 0.1 kg x 10 N/kg = 1 N
不计绳重及摩擦时，滑轮组的机械效率：n= W t/W总=Gh/（G + G轮）h = G/（G + G轮）由于两装置中物重和动滑轮重均相同，所以甲、乙两装置的机械效率：n= W有/W总=Gh/（G + G轮）h = G/（G + G轮）=4 N/（4 N
+ 1 N）= 80%
14. C 15. D 16. > V
17. （1）物重（或动滑轮重）（2）由图甲可知，作用在动滑轮上绳子的段数n= 3，则绳端移动的距离：s = nh= 3X 6
m= 18 m 拉力做的功：W= Fs = 400 N X 18 m= 7 200 J 拉力的功率：P= W/t = 7 200 J/60 s = 120 W （3）由图乙可知，物重G= 300 N时，滑轮组的机械效率n = 60%因机械间的摩擦力及绳重忽略不计，克服物
重做的功为有用功，克服动滑轮重力和物重做的功为总功，所以，滑轮组的机械效率：n= W 有/W总=Gh/（G + G动）h =G/ （G+ G动）=60% 解得6动=200 N
⑷已知工人的质量为60 kg，则该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力：F大=G人=m人g= 60
kg x 10 N/kg = 600 N 由F= 1/n（G + G动）可得，提升的最大物重：G k=nF 大一G动=3X 600 N- 200 N = 1 600 N 则滑轮组的最大机械效率：n大=W t/W总=G大/（G大+ G动）=1 600 N/（1 600 N + 200 N）疋88.9%
教材变式题
18. A
12。