湖南省2020年中考物理一轮复习 专题十 简单机械 第3节 机械效率练习

专题十简单机械第3节机械效率(建议时间：25分钟)基础练习一、选择题1. 如图所示，用下列装置提升同一重物，若每个滑轮重相同，不计绳重及摩擦，则机械效率最高的装置是()2. (2019福建)工人用如图所示的机械将物体匀速提升到某一高度，若物体的重力与滑轮的重力之比g物g滑轮91，忽略绳重与摩擦的影响，则机械效率为()第2题图a. 10% b. 45% c. 80% d. 90%3. (2019常州)如图所示，斜面高2 m、长4 m，小明用平行于斜面的拉力f，将重400 n的物体从斜面底端拉到顶端，已知拉力f250 n对此过程，下列结果中正确的是()第3题图a. 有用功为1 000 j b. 总功为1 600 jc. 额外功为200 j d. 机械效率为60%4. (2019济宁)两个滑轮按如图所示的方式组合，用5 n的拉力f拉动绳端，使物体在5 s内水平向左匀速滑动1 m，物体与地面间的摩擦力为9 n下列选项正确的是()第4题图a. a是定滑轮，b是动滑轮b. 拉力f做的功为5 jc. 拉力f的功率为1.8 wd. 滑轮组的机械效率为90%5. (2019广安)如图所示，甲、乙两个滑轮组，其中每个滑轮的质量都相同，分别用拉力f1、f2将重物g1、g2提升相同高度，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是()第5题图a. 若g1g2，则拉力f1、f2做的总功相同b. 若g1g2，则拉力f2做的有用功多c. 若g1g2，则甲的机械效率大于乙的机械效率d. 若g1g2，则甲、乙两个滑轮组的机械效率相等二、填空题6. (2019龙东)如图所示，小聪用滑轮组拉动水平地面上重为500 n的物体a，使它匀速前进2 m，地面对它的摩擦力为150 n，小聪施加的拉力f100 n(忽略绳重和滑轮重)，则滑轮组做的有用功为_j，滑轮组的机械效率为_第6题图7. (2019哈尔滨)如图，用2 n的拉力匀速竖直向上拉绳子自由端，将重为3.5 n物体提升0.1 m，不计绳重与摩擦，动滑轮机械效率为_；若物体重力变大，则动滑轮机械效率将_第7题图8. (2019莱芜)如图所示，汽车通过滑轮组将矿井内重为9 500 n的物体m匀速提升了6 m，所用的时间为10 s，汽车的拉力f为5 000 n在此过程中，滑轮组的机械效率为_，汽车拉力f的功率为_w.第8题图三、实验探究题9. (2019自贡)小明和小强在测“滑轮组机械效率”的实验中组装好如图所示实验装置，他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置第9题图(1)实验时，小明_竖直向上拉动弹簧测力计，使钩码升高，弹簧测力计读数为0.5 n；同时小强也用刻度尺测出钩码被提升的高度为10 cm，以上测量结果准确无误，其他被测物理量和计算数据记录如表中所示：钩码重g/n弹簧测力计提升的高度s/m有用功w有/j总功w总/j机械效率10.20.10.1100%(2)小明和小强通过计算得出该滑轮组机械效率为100%，他们意识到出现了错误，请你帮他俩找出错误的原因：_(3)该滑轮组的机械效率实际为_(精确到0.1%)(4)在实验中，若将钩码的重增加到6 n，则该滑轮组的机械效率将_(选填“变大”“变小”或“不变”)四、计算题10. (2019宿迁)如图所示，工人利用滑轮组提升重物，在30 s内将静止在水平地面上质量为90 kg，底面积为200 cm2的长方体物块匀速提升5 m，此时工人的拉力为400 n (g10 n/kg)求：(1)提升前物块对水平地面的压强；(2)工人拉力做功的功率；(3)滑轮组提升该物块的机械效率第10题图 能力提升1. (2019河南改编)工人用如图所示的滑轮组，在时间t内，将重为g的货物匀速提升了h，人对绳子竖直向下的拉力恒为f.以下说法正确的是() 第1题图a. 拉力f的功率为b. 额外功为(2fg)hc. 滑轮组的机械效率为d. 滑轮组的机械效率随h的增大而增大2. (2019北京改编)某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示已知物体的质量为450 g，所用动滑轮的质量为50 g，绳子自由端的拉力f为1.3 ng取10 n/kg.在02 s的过程中，下列说法中正确的是()第2题图a. 绳子自由端移动的速度为5.0 cm/sb. 拉力f的功率为0.26 wc. 有用功为0.5 jd. 滑轮组的机械效率为90%3. (2019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2.5103 n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1 t，斜面高为2 m，斜面长为5 m(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，g10 n/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.第3题图4. (2019十堰)质量为m的工人用如图甲所示的滑轮组将建筑材料运送到楼顶，滑轮组的机械效率随建筑材料重力变化的图像(如图乙)，机械中摩擦及绳重忽略不计影响滑轮组机械效率的原因有_(写出一点即可)，动滑轮的重力为_；该工人竖直向下拉绳子自由端运送建筑材料时，此滑轮组机械效率的最大值为_(后两空均用已知量符号表示)第4题图参考答案及解析 基础练习1. a【解析】若不计绳重及摩擦，使用a装置时，所做的额外功为0，机械效率最高，故选a.2. d【解析】滑轮组的机械效率为100%100%100%100%100%90%，故选d.3. c【解析】小明对物体做有用功是：w有gh400 n2 m800 j，a错误；对物体做的总功是：w总fs250 n4 m1 000 j，b错误；此过程中的额外功是：w额w总w有用1 000 j800 j200 j，c正确；此斜面的机械效率为：100%100%80%，d错误故选c.4. d【解析】由题图可知b为定滑轮，a为动滑轮，a错误；当物体向左滑动1 m时，拉力f自由端移动2 m，所以拉力f做的功为wfs5 n2 m10 j，拉力f的功率p2 w，b、c错误；克服摩擦力做功为有用功，w有用fs9 n1 m9 j，滑轮组的机械效率为100%100%90%，d正确故选d.5. c【解析】甲滑轮组中有一个动滑轮，乙滑轮组中有两个动滑轮，所以若把物体提升相同的高度，乙滑轮组做的额外功多，若g1g2，把物体提升相同的高度，则根据wgh可知两个滑轮组所做的有用功相同，由于总功等于有用功加额外功，所以拉力f1做的总功小于拉力f2做的总功，故a、b错误；若g1g2，物体提升相同的高度，则根据wgh可知，甲所做的有用功大于乙所做的有用功，且甲滑轮组做的额外功小于乙滑轮组做的额外功，根据可知，甲滑轮组的机械效率大于乙滑轮组的机械效率，故c正确，d错误故选c.6. 300 75% 【解析】物体匀速前进，所以有平衡力tf，则w有tsfs150 n2 m300 j；由图知动滑轮上绳子的股数n2，拉力f100 n，则w总fns，100%100%100%75%.7. 87.5%增大【解析】有用功为w有用gh3.5 n0.1 m0.35 j，绳子自由端移动的距离为snh20.1 m0.2 m，总功为w总fs2 n0.2 m0.4 j，机械效率为100%100%87.5%；根据100%100%100%可知，在动滑轮重力不变的情况下，增加物体的重力，滑轮组的机械效率将增大8. 95%5.7103【解析】有用功为w有gh9 500 n6 m5.7104 j，拉力做的总功为w总fs5 000 n26 m6104 j，滑轮组的机械效率为100%100%95%；汽车拉力f的功率为p5.7103 w.9. (1)匀速(2)由图示知滑轮组承重绳子的股数n3，所以弹簧测力计提升的高度应该为snh 30.1 m0.3 m，表中数据错误(3)66.7%(4)变大【解析】(1)小明在进行实验时，应竖直向上匀速缓慢拉动弹簧测力计，此时绳子的拉力等于测力计示数(2)由图所示滑轮组可知，滑轮组承重绳子的有效股数n3；已知钩码上升高度h0.1 m，则弹簧测力计移动距离应为snh30.1 m0.3 m，对比表中实验数据弹簧测力计移动距离为0.2 m，可知弹簧测力计移动距离计算错误，从而导致了滑轮组机械效率计算错误(3)滑轮组的机械效率：100%100%100%66.7%.(4)提升的钩码重增加到6 n，有用功增加，有用功在总功中的比重增大，则该滑轮组的机械效率将变大10. 解：(1)f压gmg90 kg10 n/kg900 np4.5104 pa(2)由图可看出，此滑轮组由3段绳子承担物块的重力，即n3w总fsf3h400 n35 m6 000 jp200 w(3)w有用gh900 n5 m4 500 j100%100%75%. 能力提升1. b【解析】由图可知，连接动滑轮的绳子股数n2，绳端移动的距离snh2h，拉力f做的功w总fs2fh，则拉力f的功率p，a错误；拉力做的有用功w有gh，额外功w额w总w有2fhgh(2fg)h，b正确；滑轮组的机械效率，c错误；根据可知，滑轮组的机械效率与提升的高度h无关，d错误故选b.2. b【解析】由图可知，当t2 s时，sa40 cm，sb10 cm，所以n4，绳子自由端移动的速度：v20 cm/s0.2 m/s，a错误；人拉绳做功的功率pfv1.3 n0.2 m/s0.26 w，b正确；人对物体做的有用功为w有ghmgh0.45 kg10 n/kg0.1 m0.45 j，c错误；滑轮组的机械效率100%100%100%100%86.5%，d错误故选b.3. 210480% 1 000【解析】钢绳所做的有用功为w有用ghmgh1 000 kg10 n/kg2 m2104 j，钢绳移动的距离s25 m10 m，拉力做的总功w总fs2.5103n10 m2.5104 j，整个装置的机械效率为100%100%80%