培优考点练：第4节 机械效率（原卷版）

第4节机械效率目录题型分组练TOC\o"1-3"\h\u 2题型01有用功和额外功 2题型02机械效率 3创新拓展练 10链接中考 13新题速递 14

题型分组练题型01有用功和额外功1．小明同学骑着一辆自行车，从山脚A匀速骑行至半山腰B，AB间水平距离为1000m，高度差为20m，则骑车上山过程中做的有用功最接近（

）A． B． C． D．2．如图所示，分别使用甲、乙、丙三种方式把同一物体M匀速提升至相同高度（绳长不变），分别测得各拉力为F1、F2、F3如图所示，则（）A．利用机械丙提升M时省力B．使用机械乙和机械丙，所做的有用功不相同C．使用机械乙和机械丙，所做的额外功不相同D．使用机械乙的机械效率更高，拉力的做功功率也更高3．如图所示，用甲、乙两个滑轮组分别将物体M、N匀速提升1m，拉力分别为、，此过程相关数据如图所示。已知将物体M、N匀速提升1m所用时间相等，下列有关此过程的说法中，不正确的是（）A．拉力 B．拉力的功率相同C．动滑轮对M、N做的功相同 D．M、N的重力大小相等4．如图所示，在斜面上将一个重8N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力5N，斜面长、高，则拉力所做的功为J；忽略弹簧测力计的重力和空气阻力，则斜面对物体的摩擦力为N。题型02机械效率5．下列关于功率、机械效率的说法，正确的是（）A．功率大的机械，机械效率一定高B．定滑轮在实际使用中，机械效率可达到100%C．功率大的机械一定比功率小的做功快D．越省力的机械，机械效率一定越高6．《物原》记载：“史佚始作辘轳。”如图所示，人们借助辘轳从井中汲水时，转动摇把，使绳子在轴筒上不断叠绕，从而将水桶从井中提出。借助辘轳汲水时，下列有关说法正确的是（）A．汲水时克服水重和桶重做的功是有用功B．使用质量更大的水桶，可以提高辘轳的机械效率C．增加水桶中水的重量，可以提高辘轳的机械效率D．通过技术改良，可以将辘轳的机械效率提高到100%7．如图所示的两个滑轮组，图中每只滑轮的重量都相同，现分别用它们将同一物体匀速提升到一定的高度，在不计绳重及摩擦的情况下，下列关于两装置中所用动力与，机械效率与相比较，正确的是（）A．； B．；C．； D．；8．两台机械完成的有用功之比W1∶W2=2∶3，它们的机械效率分别是η1=60%，η2=75%，则两台机械所做的总功之比为（）A．5∶6 B．6∶5 C．8∶15 D．15∶89．科技馆里有一种升降座椅，小明和小刚体验后画出如图所示的原理图。若小明重600N，小刚用250N的拉力使小明在3s的时间内匀速上升0.5m（不计绳重和摩擦），下列说法不正确的是（）A．所做有用功为300J B．该滑轮组的机械效率为80%C．拉力做功的功率为125W D．换轻质动滑轮，机械效率降低10．工人把一块长的木板搭在高的车尾（衔接部分忽略不计），把重的木箱从底端匀速推到车厢，如图所示，所施加推力为，下列说法错误的是（）A．使用斜面的目的是为了省力 B．工人做有用功为C．斜面的机械效率为 D．使用斜面的目的是为了省功11．如图所示，在水平地面上，工人用滑轮组拉动重750N的物体做匀速直线运动，物体所受摩擦力是物重的0.2倍，工人的拉力F为100N，该滑轮组的机械效率是%。12．如图所示，小海用一个动滑轮提着重物向上做匀速直线运动。若不计绳重及摩擦，小海用此装置拉动不同物体匀速上升时，测出拉力和物重的大小并画出二者的关系图像；当物重为时，此滑轮的机械效率是。13．小亮看到工人利用斜面把货物推到车上，联想到物理课上学过的知识，提出了以下两个问题：（1）斜面越缓越省力，是不是机械效率越高呢？（2）对于同一个滑轮组，提升的物体越重，机械效率越高；对于同一个斜面，是不是所推的物体越重，机械效率越高呢？为了解决以上问题，小亮与几个同学一起用如图所示的装置进行了多次实验探究，记录的部分实验数据如下表：(1)表格中缺少2个数据，请补充完整（保留一位小数）。(2)在实验操作过程中，应沿斜面向上拉动木块；实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向移动（选填“左”或“右”）。实验次数斜面倾角物重G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长s/m有用功W有/J总功W总/J机械效率η（%）①45°10.70.910.977.8②30°10.50.710.50.771.4③30°20.51.4111.4(3)通过对比实验①②的数据，得出的结论是：斜面越缓越力，机械效率越。(4)通过对比实验的数据（选填实验次数），得出的结论是：对于同一斜面，机械效率与所拉物体的重力。14．提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要的意义。某科技创新小组根据生活经验和客观事实，对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想：猜想Ⅰ：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关猜想Ⅱ：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关猜想Ⅲ：滑轮组的机械效率与所提物体的重力有关根据猜想，运用如图甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究，测得的实验数据如下表所示。实验次数钩码的重力G/N钩码上升高度h/m绳端拉力F/N绳端移动的距离s/m机械效率η120.10.900.374.1%240.11.500.388.9%340.11.250.4440.21.500.688.9%(1)实验时应沿竖直方向缓慢向上拉动弹簧测力计；(2)分析表中数据可知：第3次实验是利用了图的装置完成的，此时其机械效率=；(3)比较2、4两次实验数据，可验证猜想Ⅰ是（选填“正确”或“错误”）的；(4)通过比较（填实验序号）两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高；生活中以下三种提高效率的方法，与此原理相同的是方法。方法一：鼓励人们“拼车”出行方法二：用新材料减轻汽车重力方法三：汽车保持良好的润滑(5)通过比较2、3两次实验数据可得出结论：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（选填“高”或“低”）。15．用如图所示滑轮组匀速提升重为350N的物体，人的体重为500N，人对绳子的拉力为200N，不计绳重和摩擦，求：(1)动滑轮重力。(2)滑轮组的机械效率。(3)如果绳子能承受的最大拉力是800N，拉动过程中绳始终未断裂，他用此滑轮组提升重物的最大机械效率。16．如图所示，在拉力的作用下，重为的物体沿水平地面向左匀速直线移动了。已知滑轮组的机械效率为80%，求：(1)拉力做的总功；(2)物体与水平地面摩擦力的大小。17．如图所示，某工人利用滑轮组将一个工件沿水平地面匀速拉动到加工点，工件移动了。拉动过程中，工人对绳的拉力始终沿竖直方向，工人双脚始终与水平地面接触且接触面积，工人对地面的压强为；此工人的质量为，两个动滑轮的质量共为，绳重、绳与滑轮之间的摩擦均忽略不计，g取10N/kg。求：(1)工人的手对绳的拉力大小F；(2)拉力的功率P1；(3)工件移动过程中，地面对工件摩擦力的大小f；(4)滑轮组在此次工作中的机械效率η。18．某起重机的滑轮组结构如图所示，它将重的钢板匀速提升到10m高的桥墩上，用时100s。若拉力的功率始终为6kW，提升过程克服钢丝绳、外壳吊钩重及摩擦等做的功为，每个滑轮均相同。求：(1)拉力做的总功W总；(2)本次起重过程中滑轮组的机械效率；(3)每个滑轮的重力。19．质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，绳所能承受的最大拉力为800N，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图乙，机械中摩擦力及绳重忽略不计。（）(1)影响滑轮组机械效率的因素之一是；(2)若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m，作用在钢绳上的拉力为400N，求拉力的功率；(3)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。20．小深想把一个重1600N的物体搬到高2m的车厢里，为了省力，他找了一块长5m的硬木板，搭在车厢上（衔接处的长度忽略不计），如图甲所示。小深用力把物体拉至车厢上，物体沿木板移动距离s与拉物体所用时间t的图像如图乙所示，则：(1)30s内做的有用功是多少？(2)若物体与木板间的摩擦力为160N，斜面的机械效率是多少？(3)30s内拉力的功率是多少？（保留一位小数）21．如图所示，OA是一个质量分布均匀的杠杆，O是支点，B是OA的中点，在B点悬挂一个重为的重物。用方向竖直向上，大小恒为25N的拉力F将杠杆从图中甲位置匀速提升到乙位置，重物上升的高度为0.3m，A点上升高度为0.6m。求：(1)拉力F做的有用功是多少？(2)该过程杠杆的机械效率是多少？(3)若不计绳重和摩擦，杠杆自身的重力是多少？创新拓展练22．使用如图所示的滑轮组，沿水平方向匀速拉动质量为的物体，弹簧测力计的示数为，物体在10s内移动1m。物体所受的摩擦力为物重的0.1倍，克服绳重和轮与轴间摩擦做功20J。下列说法不正确的是（

）A．该滑轮组中有两个定滑轮和一个动滑轮B．绳子自由端拉力的速度C．动滑轮重力为D．该滑轮组的机械效率为66.7%23．如图为在建跨度拱桥的简图，钢绳1通过滑轮拉着重为800N的桥面材料，若某段时间内将桥面材料竖直上升了0.1m，其中滑轮A重为200N，不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（

）A．使用滑轮A可以改变力的方向B．使用滑轮B可以省力C．钢绳1的拉力为400ND．钢绳1拉动的滑轮组机械效率为80%24．用如图所示的动滑轮，先后将两个不同重物匀速提升相同高度，两次做功的情况如图所示，第一次的额外功为600J，不计绳重和摩擦，则（）A．第一次提升重物时机械效率较低B．第二次提升重物时做的额外功较多C．先后两次提升重物的重力之比为7∶12D．先后两次提升重物的有用功之比为12∶725．某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验装置如图所示：OB为粗细均匀的杠杆，C为OB的中点，，在A点用轻质绳悬挂总重为6N的钩码，在B点用轻质绳竖直挂于弹簧测力计，竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升0.2m（保持O点位置不变，且O点摩擦不计），在此过程中弹簧测力计的读数始终为2.4N。则杠杆的机械效率为（保留一位小数），杠杆的重力为N。若将弹簧测力计由B点移到D点，仍将钩码提升至刚才的高度，此时的机械效率将（选填“变大”“变小”或“不变”）。26．如图所示，A、B两物体质量相等，在平行于斜面的推力F作用下，若只将A物体从底部匀速推至顶部时，机械效率为60%；若只将B物体从底部匀速推至顶部时，机械效率为90%；则将A、B两物体一起从底部匀速推至顶部时，机械效率为。27．图甲是工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形，所用动滑轮和筐受到的总重力为35N。某次操作中，将重405N的泥土以0.4m/s的速度匀速提起，在此过程中工人的拉力F所做的功随时间变化的图像如图乙所示。（细绳的质量忽略不计，取g=10N/kg）求：(1)拉力F做功的功率；(2)利用该装置此次提升泥土的机械效率；(3)在提升泥土上升3m的过程中，拉力F克服摩擦力做的功。28．施工队利用图甲所示海上打捞平台装置打捞物体，使用电动机和滑轮组将物体从海底竖直匀速吊起。见图乙，物体到水面的距离为30m，A、B、C、D四个点是物体从海底竖直向上匀速吊起过程经过的4个位置。图丙是物体所受拉力F随时间t变化的图像。(1)此时物体受到的重力是N，物体浸没在水中时受到的浮力是N；(2)求物体从A点到B点吊起过程中的速度；(3)物体从A点被匀速提升到B点的过程中，电动机提供给滑轮组绳子自由端的动力为，求滑轮组的机械效率。（结果保留1位小数）链接中考31．（2025·山东潍坊·中考真题）如图甲所示，电动机通过滑轮组沿斜面匀速拉动重为的货物，电动机的输出功率恒为。内货物运动的路程随时间变化关系如图乙所示，货物被提升的高度为。不计滑轮重、绳重及滑轮与绳的摩擦，则内（）A．斜面对货物的支持力做功为B．电动机对绳子的拉力为C．货物受到斜面的摩擦力为D．滑轮组的机械效率为32．（2025·江苏淮安·中考真题）如图所示，用定滑轮匀速提升重为90N的物体，所用拉力F=100N，经过2s物体上升0.2m，拉力F做的功为J，拉力F做功的功率为W。此过程中定滑轮的机械效率为。33．（2025·四川泸州·中考真题）小兴学习了简单机械后，设计了如图所示的装置，粗糙斜面长1m、高0.5m，滑轮组位于斜面顶端，不计绳重、滑轮重、滑轮的摩擦，各段绳子均与斜面平行。她把重为24N的物体从斜面底端匀速拉到顶端，用时10s，弹簧测力计示数为5N，则对物体做的有用功为J，绳子末端拉力做功功率为W，物体受到斜面的摩擦力大小为N。34．（2025·山东淄博·中考真题）家电“国补”政策拉动了消费，给市民带来了实惠。某小区业主购买了一台100英寸电视机，由于楼梯、电梯空间不足，工人师傅采取室外吊装方式上楼。已知电视机及包装箱总重720N，竖放时与水平地面的接触面积为。吊装时工人师傅用滑轮组在100s内将包装箱匀速提高20m，示意图如图所示。每个滑轮重80N，不计绳重及摩擦，g取10N/kg。求：(1)拆封前包装箱竖放时对水平地面的压强；(2)拉力F的功率；(3)滑轮组的机械效率。新题快递35．（2025·山东泰安·三模）工人利用如图甲所示的滑轮组提升质量为10kg、边长为10cm的正方体物体，他用拉力F拉绳，F随时间变化的图像如图乙所示，物体的速度v随时间t变化的关系图像如图丙所示，滑轮组的绕绳能承受的最大拉力为200N，不计绳重及滑轮与轴之间的