2021-2022年度中考物理第一轮复习第十讲：简单机械

1、2021-2022年度中考物理第一轮复习第十讲：简单机械第十讲 简单机械第二节机械效率知识回顾 考点梳理考点 机械效率1. 三种功(1)有用功：无论是否使用机械，_做的功，用_表示。(2)额外功：使用机械时，并非我们需要又不得不做的功，用_表示。(3)总功：有用功与额外功之和，用_表示。(4)三种功的关系：_。2. 机械效率(1)定义：物理学中，_跟_的比值，用符号_表示。(2)公式：_。 (3)规律：使用任何机械都不可避免地要做额外功，机械效率总是_。(4)提高机械效率的方法：改进结构，使它更合理、更轻巧。当有用功一定时，减少额外功(减少机械重力)即_摩擦，加润滑油；当额外功一定时，增加有用

2、功，即增加物重。 3. 机械效率的相关计算图示有用功总功机械效率物体G上升高度为h时所做的功W有Gh拉力F移动s所做功W总Fs(svt) sh物体G上高度为h时所做的功W有Gh拉力F移动s所做功W总Fs，snh(n为承载重物绳子的段数)克服摩擦力所做的功W有fs物拉力F移动s所做的功W总FsFns物物体上升高度为h时所做的功W有Gh拉力F移动s所做的功W总Fs(svt)钩码上升高度为h时所做的功W有Gh拉力F移动s所做的功W总Fs(s=）重点难点突破命题点 机械效率的计算类型1 滑轮机械效率的计算例1 如图，物体重力为80 N，滑轮重为40 N。若用力F竖直向上匀速拉动滑轮，则拉力F为_N，该

3、滑轮的机械效率为_(不计绳重与摩擦)。 【解析】 竖直向上匀速拉起滑轮，不计绳重和摩擦，所以F2GG280 N40 N200 N；由题图知，设物体运动距离为h，滑轮运动距离为s，则h2s，所以该滑轮的机械效率： 【答案】200 80%考向训练1 如图所示，小王用甲、乙两个相同的滑轮组(不计绳重及摩擦)，分别将重力不同的两个物体匀速提高到相同高度，其中G1G2，则所用的拉力F1_F2，其机械效率1_2。(均选填“”“”或“”) 考向训练1图 考向训练2图考向训练2 如图所示，500 N的物体与地面间的摩擦力为144 N，为使物体匀速移动6 m，必须在绳的自由端加60 N的水平拉力。那么拉力的有用

4、功是_J，此滑轮组的机械效率为_。 类型2 斜面机械效率的计算例2 如图所示，某同学用6 N 的拉力将重为8 N的物体拉上高3 m、长5 m的斜面，则该斜面的机械效率为_。 【解析】拉力所做的有用功：W有Gh8 N3 m24 J，拉力所做总功:W总Fs6 N5 m30 J，该斜面的机械效率：。【答案】80% 考向训练3 如图所示，把同一物体沿斜面BA和CA分别拉到顶端A，若斜面两边的机械效率BC，则沿斜面的拉力F1、F2的大小关系是 ()AF1F2BF1F2CF1F2D不能确定 实 验 剖 析实验 测量滑轮组的机械效率命题方向1. 测量器材(弹簧测力计和刻度尺)2. 弹簧测力计的使用和读数3.

5、 弹簧测力计拉动方式(匀速竖直向上运动，保证拉力等于弹簧测力计的示数)4. 滑轮组绕线5. 实验中分别记下钩码和弹簧测力计始末位置的目的(测量钩码和弹簧测力计移动的距离)6. 绳子自由端移动的距离和物体上升高度的关系(动滑轮上有几段绳子，绳子自由端移动的距离就是物体上升高度的几倍)7. 滑轮组机械效率的影响因素(滑轮组的机械效率与绳子重、滑轮自身重、摩擦力的大小以及所吊货物自身的重力有关)8提高机械效率的方法(用同一滑轮组，吊起数量不同的相同钩码，数量越多，滑轮组的机械效率越高；钩码的重量相同，用重力或数量不同的动滑轮将钩码吊起，动滑轮越轻，滑轮组的机械效率越高)9. 控制变量法的应用(1)用

6、同一滑轮组吊起数量不同的相同钩码，探究滑轮组的机械效率与物体重量的关系；(2)使用重力或数量不同的动滑轮吊起重量相同的钩码，探究滑轮组的机械效率与动滑轮重力的关系10. 在该实验中，克服物体自身重力所做的功为有用功(W有Gh)11. 在该实验中，绳子自由端拉力做的功是总功(W总Fs)12. 实验步骤补充及分析、机械效率的计算例 某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示，实验装置如图所示。实验次数物理量123钩码重G/N446钩码上升的高度h/m0.10.10.1绳端拉力F/N1.81.61.8绳端移动的距离s/m0.30.4机械效率74.1%62.5%(1)实验操作中应竖直向上

7、_拉动弹簧测力计；(2)通过表中数据可分析出第2次实验是用_(选填“甲”或“乙”)图所示装置做的实验； (3)通过第1实验和第2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大)，滑轮组的机械效率_(选填“越高”“不变”或“越低”)；(4)小组同学再用第2次实验中使用的装置做第3次实验，表中第3次实验中绳端移动距离s漏记，但仍能计算出第3次实验的机械效率_(保留3位有效数字)。【解析】（1）实验中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计，以保证拉力大小恒定;（2）根据snh，由第2次实验数据，由图示滑轮组可知，实验使用的是乙图所示装置做的实验； (3)由表

8、中第1次实验和第2次实验的数据可知，使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大)，滑轮组的机械效率越低；(4)由表中第2次实验数据可知，绳端移动的距离是钩码上升高度的4倍，第3次实验使用同样的装置，则第3次实验绳端移动距离s4h；机械效率。 【答案】（1)匀速 (2)乙 （3）越低 (4)83.3%实验延伸 (1)比较第2次实验与第3次实验数据得到的结论是：_。 (2)根据实验结论，要提高同一滑轮组机械效率，可以采取的措施有_。针 对 训 练一、填空题1. 某建筑工地用如图所示的滑轮组提升重物，人对绳的拉力F为400 N，能将75 kg的物体以0.1 m/s的速度匀速

9、提升，则拉力F的功率为 W，此时滑轮组的机械效率为 %(不计绳重和摩擦)。2. 如图所示是两个工人分别用滑轮按甲、乙两种方式把质量相同的两袋沙子从地面提到二楼，两种方式所做的总功为W总甲、W总乙，机械效率为甲、乙。若不计绳重和摩擦，则下列关系：W总甲 W总乙，甲 乙(以上两空均选填“”“”或“”)。第1题 第2题 第3题3. 如图所示，用两个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组，每个滑轮重为30 N，用这个滑轮组把重300 N的物体匀速提升2 m，不计绳重及摩擦，则拉力F大小是 N，滑轮组的机械效率为 。(保留1位小数)4. 如图所示，用一个长为1.2 m的斜面将重为4.5 N的物体沿斜面匀速拉到0.

10、4 m的高台上，斜面的机械效率为60%。拉物体时沿斜面向上的拉力是 N。第4题 第5题5. 如图所示，分别利用甲、乙两个不同的滑轮组竖直匀速提升A、B两个物体，使它们均升高0.2 m，测得A、B所受重力为GA4.5 N，GB9 N。甲滑轮组中弹簧测力计的示数FA2 N，则甲滑轮组的机械效率为 。若两滑轮组的机械效率相同，则乙滑轮组中弹簧测力计的示数FB N(不计绳重和摩擦)。二、选择题6. 如图所示，工人利用动滑轮吊起一袋沙的过程中，做了300 J的有用功，100 J的额外功，则该动滑轮的机械效率为( )A. 75% B. 66.7% C. 33.3% D. 25%7. 如图所示，通过斜面用平

11、行于斜面F200 N的推力，将质量为30 kg的物体在5 s时间内匀速推到1 m高的平台上，斜面长s2 m。(g取10 N/kg)则( )A. 推力F做功的功率为40 WB. 斜面的机械效率为75%C. 推力F做的总功为300 JD. 斜面对物体的摩擦力为100 N8. 如图，用滑轮组将600 N的重物在10 s内匀速提升了2 m，动滑轮重为100 N(不计绳重和摩擦)，下列说法正确的是( )A. 绳子自由端拉力的功率是70 WB. 滑轮组的机械效率是85.7%C. 提升重物的过程中所做的额外功是400 JD. 提升的重物变成400 N时，滑轮组的机械效率将变大9. 利用动滑轮提升一个重为G的

12、物块，不计绳重和摩擦，其机械效率为60%.要使此动滑轮的机械效率达到90%，则需要提升重力为G的物块的个数为( )A. 3个 B. 4个 C. 5个 D. 6个三、实验题10. 用如图所示的实验装置测杠杆的机械效率。实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。(1)实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为 N，钩码总重G为1.0 N，钩码上升高度h为0.1 m，测力计移动距离s为0.3 m，则杠杆的机械效率为 %。请写出使用该杠杆做额外功的一个原因： 。(2)钩码从A点改挂在B点后，拉力作用点及拉力方向都不变，此时把相同的钩码匀速提升相同的高度，则所测机械效率

13、将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。11. 小红在“探究斜面的机械效率与哪些因素有关”的活动中，提出了以下猜想：A.斜面的机械效率可能与物体的重力有关；B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。为了验证自己的猜想，小红用木板搭成了如图所示的装置进行探究记录数据如下表： 实验次数斜面倾角物重G/N拉力F/N斜面高度h/m斜面长度s/m有用功W有用/J总功W总/J斜面机械效率3054.20.61.235.043032.50.61.21.8360%4232.80.81.22.43.3671%(1)在实验过程中，应沿斜面向上 拉动木块；(2)第次实验中斜面的机械效率 ；(3)对比实验、的数据可以

14、用来验证猜想；对比、两次实验数据，可初步得出的结论是： 。四、计算与推导题12. 搬运工人用如图所示的滑轮组将一个重120 N的物体匀速提升3 m，所用的拉力为50 N，不计绳重及摩擦。求：(1)滑轮组的机械效率；(2)动滑轮的重；(3)若用该滑轮组同时拉4个这样的物体，拉力为多大。 中 考 演 练1. 小明利用如图所示的滑轮组去拉物体，使重为2 000 N的物体A沿水平方向匀速移动了6 m，若A所受地面的摩擦力f600 N，小强所用拉力F250 N，该装置的机械效率是 。2. 如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为G的物体若拉力的大小为F，物体和地面之间的摩擦力大小为f，A点的拉力为

15、FA，则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是( )A. B. C. D. 3. 如图所示，使用滑轮组提升重物时，能提高机械效率的是(忽略绳重和摩擦)( )A. 改变绕绳方式B. 减小动滑轮的质量C. 减小提升重物的高度D. 减小被提升物的质量4. 在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码，分别做了甲、乙、丙3次实验，实验数据记录如下：实验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120.051.00.1566.7%240.051.70.1578.4%360.050.15(1)实验中要竖直向上 拉动弹簧测力计，使钩码升高。(2)表格

16、中编号处数据应为 ，编号处数据应为 。(3)分析以上实验数据可以得出如下结论：同一滑轮组的机械效率主要与 有关。(4)若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率 (选填“变大”“变小”或“不变”)。答案知识回顾 考点梳理必须要 =+ 有用功 总功 % 小于1 减小 考向训练1. 2.864 80% 3.C 实验剖析实验延伸 （1）使用相同的滑轮组提升不同的重物时，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高 （2）增加物重、减小滑轮的重力 （3）右侧 将右侧钩码减少一个（或将杠杆左侧钩码向左移动一格） （4）将左侧钩码向右移动针对训练1. 120 62.5 【解析】

17、由题图可知：承担物重的绳子段数n3，则自由端移动的速度v拉nv物30.1 m/s0.3 m/s；拉力F的功率P拉Fv拉400 N0.3 m/s120 W；物体的重力Gmg75 kg10 N/kg750 N，此时滑轮组的机械效62.5%。2. 【解析】两个工人分别用滑轮按甲、乙两种方式把质量相同的两袋沙子从地面提到二楼，由于物体的重力相同，提升的高度相同，根据公式WGh可知两种情况的有用功相同，即：W有甲W有乙；根据W总W有W额，且利用乙种方式做的额外功多，则W总甲W总乙；由可知，甲乙。3. 110 90.9% 【解析】由题图可知，此滑轮组有3股绳子承担物重，不计绳重和摩擦，拉力110 N；3股

18、绳子承担物重，则绳子自由端移动的距离s是重物上升高度h的3倍，即s3 h6 m，则滑轮组的机械效率为90.9%。4. 2.5 【解析】把重物拉上高台时做的有用功：W有Gh4.5 N0.4 m1.8 J，由可得总功：，由WFs可得拉力的大小：F2.5 N。5. 75% 4 【解析】用滑轮组提升重物时，克服物体重力所做的功是有用功，则W有Gh，拉力F所做的功是总功，即W总Fs，甲滑轮组中有三股绳承担物重，则s3h，则甲滑轮组的机械效率为75%；依题意可知，乙甲75%，则有，解得FB4 N。6. A 【解析】工人做的总功为：W总W有用W额外300 J100 J400 J机械效率为：75%，故选A。7

19、.B 【解析】推力F是动力，它做的功是总功，W总Fs200 N2 m400 J，故C错误；推力F做功的功率80 W，故A错误；斜面的有用功为重力做功W有用Ghmgh30 kg10 N/kg1 m300 J，机械效率75%，故B正确；物体在斜面匀速运动时，摩擦力做了额外功，则W额W总W有用400 J300 J100 J，则摩擦力f50 N，故D错误。故选B。8. B 【解析】动滑轮由两段绳子承担，拉力F(600 N100 N)350 N；W有用Gh600 N2 m1 200 J；W总Fs350 N22 m1 400 J；W额W总W有用200 J；85.7%；拉力的功率P140 W，故A、C错误，

20、B正确；影响滑轮组的机械效率的因素有物重和滑轮的重，当物重不变时，动滑轮越重，机械效率越低；当动滑轮重不变时，物体越重，机械效率越高，故D错误。故选B。9. D 【解析】设动滑轮的重量为G动；第一次提升重为G的物块时，由题意得： 60%，解得：G动G；设第二次所挂物重为G，由题意得：90%，把G动G代入上式中解得是：G6G，所以需要提升重力为G的物块的个数为6。故选D。10. (1)0.5 66.7 克服杠杆的重力做功 (2)变大【解析】(1)由题图可知，弹簧测力计的分度值是0.1 N，所以它的示数是0.5 N。在实验过程中，有用功是：W有Gh1 N0.1 m0.1 J，总功是：W总Fs0.5

21、 N0.3 m0.15 J，所以杠杆的机械效率是：66.7%；(2)钩码从A点改挂在B点后，阻力臂变大，阻力(钩码重)不变，拉力大小不变，根据杠杆平衡条件知拉力F变大，钩码提升的高度不变，则杠杆提升的高度减小，额外功减小，因此杠杆的机械效率变大。11.(1)匀速 (2)60% (3)A 在其他条件相同时，斜面倾角越大，机械效率越高 【解析】(1)物体做匀速直线运动时，受到的摩擦力等于弹簧测力计拉力的大小；(2)第次实验斜面的机械效率：60%；(3)对比实验、数据，控制的是斜面的倾角，改变的是物体的重力，因此是研究斜面机械效率与物体重力的关系，即验证的是猜想A；对比实验、数据，控制的是物体的重力，改变的是斜面的倾角，且倾角越大效率越高，故可得出结论：在其他条件相同时，斜面倾角越大，机械效率越高。12.解：(1)由图可以看出物体由3段绳子承担，则绳子自由端通过的距离snh33 m9 m，工人做的有用功为：W有用Gh120 N3 m360 J，总功为W总Fs50 N9 m450 J，滑轮组的机械效率为80%；(2)物体