届中考物理 第十二讲 机械效率专项复习测试无答案 新人教版.docx

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届中考物理第十二讲机械效率专项复习测试无答案新人教版

第十二讲机械效率

　有用功、额外功和总功

1．如图所示，用一个动滑轮把质量为40kg的沙袋从地面提到5m高的脚手架上，所用的拉力是250N，不计绳重和摩擦，则此动滑轮提升沙袋所做的额外功为________J，动滑轮重________N。

第1题图

第2题图

2．如图所示，斜面长s＝60cm，高h＝20cm。

用弹簧测力计拉着6N重的物体沿斜面方向匀速运动，弹簧测力计的示数为2.5N。

对上述数据进行分析可以得出：

使用斜面________（选填“能”或“不能”）省力。

在此过程中，拉力做的有用功是________J，物体受到的支持力做功为________J。

3．工人用滑轮组把一箱箱货物从一楼提升到五楼，在滑轮组上加润滑油后，机械效率提高了，则加润滑油后工人提升同样的重物时，做的（　　）

A．有用功减小，总功不变

B．有用功增加，总功增加

C．有用功不变，总功减小

D．有用功减小，总功减小

　机械效率的计算

4．（2020·内江）用一个动滑轮把80N的沙袋从地面提到6m高的脚手架上，所用的力是50N，这一过程所做的有用功是________J，这个动滑轮的机械效率是________。

5．（2020·徐州）如图所示，用动滑轮提升重物，使用动滑轮的好处是________________。

若物体重为4N，弹簧测力计示数如图所示为________N，则动滑轮的机械效率为________。

第5题图

6．（2020·烟台）往车上装重物时，常常用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去，如图所示，工人用3m长的斜面，把120kg的重物提高1m，假设斜面很光滑，则需要施加的推力为________，若实际用力为500N，斜面的机械效率为________，重物受到的摩擦力为________。

（g取10N/kg）

第6题图

7．（2020·广州）图甲中力F1水平拉动重为G的物体A在水平路面匀速移动了s，改用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动了s，拉力为F2（如图乙）。

此过程滑轮组（　　）

第7题图

A．总功为F2sB．额外功为F1s

C．机械效率为

D．额外功为3F2s－F1s

8．（2020·长沙）如图所示的是建筑工人用滑轮组提升建筑材料的场景，在10s的时间内，工人师傅用竖直向上的拉力将建筑材料匀速提升了1m，已知拉力F为400N，建筑材料的重力G为900N，求这个过程中：

（1）绳子自由端移动的距离；

（2）此滑轮组的机械效率；

（3）拉力F的功率。

第8题图

9．（2020·河南）如图所示，工人用沿斜面向上、大小为500N的推力，将重800N的货物从A点匀速推至B点；再用100N的水平推力使其沿水平台面匀速运动5s，到达C点。

已知AB长3m，BC长1.2m，距地面高1.5m。

试问：

（1）利用斜面搬运货物主要是为了________；

（2）货物在水平面上运动的速度为多少？

（3）水平推力做功的功率为多少？

（4）斜面的机械效率为多少？

第9题图

　测量滑轮组的机械效率

10．（2020·泰安）图甲是某学习小组“测量滑轮组的机械效率”的示意图。

用弹簧测力计竖直向上________拉动绳子自由端，将重为4.5N的物体从A位置提升到A′位置，同时弹簧测力计从图中的B位置上升到B′位置，在这个过程中，弹簧测力计的示数如图乙所示。

请你根据他们做的实验完成下列问题：

第10题图

（1）物体提升的高度是________cm，拉力是________N，该滑轮组的机械效率η＝________；

（2）若在图甲装置的基础上，增加一个动滑轮，改为图丙所示的装置，提升同一物体，则滑轮组的机械效率________（选填“变大”“变小”或“不变”）。

11．（2020·东莞月考）小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N，测得的数据如表：

第11题图

实验

次数

钩码总

重G/N

钩码上

升的高

度h/m

测力

计示数

F/N

测力

计移动

的距离

s/m

机械

效率

η

1

4

0.1

1.8

0.3

2

6

0.1

2.4

0.3

83%

3

4

0.1

1.4

0.5

57%

4

4

0.2

1.4

1.0

57%

（1）测绳端拉力F时，应尽量竖直向上________拉动弹簧测力计；

（2）第1次实验测得的机械效率为________；（结果保留两位有效数字）

（3）分析表中数据可知：

第2次实验是用________图做的；第4次实验是用________（均选填“a”“b”或“c”）图做的；

（4）由1、2次实验数据可知：

使用同一滑轮组，物体越重，机械效率越________；由1、3次实验数据可知：

使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率________（选填“越高”“越低”或“不变”）。

　功、功率和机械效率的计算

第12题图

12．（2020·安徽·2分）如图所示，当工人师傅用400N的拉力向下拉绳时，可使重680N的重物匀速上升，此过程中滑轮组的机械效率为________。

13．（2020·安徽·2分）某同学利用斜面匀速提升重为500N的物体，已知沿斜面的拉力做功为1000J，斜面的机械效率为60%，则物体被提升的高度为________m。

14．（2020·安徽·3分）如图所示，当水平拉力F＝50N时，恰好可以使物体A沿水平地面向右做匀速直线运动。

已知物体重为200N，所受地面的摩擦力约为80N，假如在5s时间内，物体水平移动了0.6m，不计绳和滑轮的自重，则在此过程中（　　）

第14题图

A．拉力F做功为30J

B．物体重力做功为120J

C．拉力F做功的功率为12W

D．该装置的机械效率约为60%

实验一：

测量滑轮组的机械效率

　（2020·西宁）小马和小李设计了如图甲、乙所示两种滑轮组来提升同一重物，在讨论滑轮组机械效率时两人产生了分歧，小马认为：

“甲滑轮组的动滑轮个数少，机械效率高”；小李却认为：

“乙滑轮组更省力，机械效率高”。

两人谁也说服不了谁，于是决定进行实验来验证自己的猜想是否正确（所用每个滑轮的重相同，绳重和摩擦忽略不计），他们在实验中得到的数据如下表所示：

例1题图

物理量

装置甲

装置乙

钩码重G/N

4

4

钩码上升高度h/m

0.1

0.1

绳端拉力F/N

1.6

1.4

绳端移动距离s/m

0.3

0.4

机械效率η71.4%

（1）根据所测数据，请计算一个动滑轮的重力是________N，甲滑轮组的机械效率是________；

（2）由计结果可以确定________的说法是正确的，这个实验说明了影响滑轮组机械效率的因素是________________，由此可知，可采用________________________________的方法来提高滑轮组的机械效率；

（3）随后小马又设计了一个方案，如图丙所示，你认为和图甲装置对比，在提升同一重物时，装置丙的机械效率________（选填“大于”“等于”或“小于”）装置甲的机械效率。

【拓展设问】

（4）实验中应沿竖直方向________拉动弹簧测力计；

（5）从计算滑轮组的机械效率的过程来看，影响滑轮组机械效提高的因素是________________________________________。

（写出两点即可）

实验二：

探究斜面的机械效率

例2题图

　（2020·淮安）小明在利用斜面搬运物体的过程中，提出了一个问题：

“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系？

”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所示：

实验

次数

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有/J

总功

W总/J

机械

效率

η

1

较缓

5.0

0.10

1.6

0.50

0.50

0.80

63%

2

较陡

5.0

0.15

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；

（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，________________________________________。

【拓展设问】

（5）实验中用到的测量器材有______________和________________________；

（6）在实验中，克服物体自身重力所做的功是____________，沿斜面拉力所做的功是____________；

（7）斜面在生活中的应用有____________和____________等。

专题强化集训16　机械效率的相关计算

1．（2020·临沂）小明用如图所示的动滑轮提起140N的水桶，动滑轮重20N（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40N的水，提起时动滑轮的机械效率________（选填“变大”“变小”或“不变”）。

第1题图

2．（2020·埇桥区二模）如图所示，一重为50N的物体A在5N的拉力作用下以0.1m/s的速度在水平地面上匀速向左运动，已知该滑轮组的机械效率为80%，则拉力F的功率为________W，水平地面对物体A的摩擦力为________N。

第2题图

第3题图

3．（2020·安徽一模）如图所示，用塔式起重机上的滑轮组匀速吊起重为9000N的物体使之上升10m，已知滑轮组的机械效率是80%，则绳上的拉力等于________N，若不计摩擦，此滑轮组中动滑轮的重力为________N。

4．（2020·阜阳一模）如图所示，工人利用动滑轮将沙桶匀速向上拉升，已知工人重600N，动滑轮重8N，沙桶重10N，绳重和摩擦均不计。

假设该工人臂力足够大，用该装置安全工作的最大机械效率为________。

第4题图

第5题图

第6题图

5．（2020·颍泉区二模）用如图所示的滑轮匀速提升重力G为50N的物体时，所用拉力F为120N，则此滑轮的机械效率为________。

6．（2020·安庆一模）建筑工地上，工人师傅用滑轮组和桶组成的装置将水泥从地面匀速运至楼上，如图所示，若水泥重为G0，桶重为G1，不计绳重和摩擦，此过程中该装置的机械效率为η，则工人师傅作用在绳子自由端的拉力F为________________。

7．如图所示，物体重150N，挂在杠杆中点，人用100N的力竖直向上将物体提高0.5m，在此过程中，下列说法中不正确的是（　　）

第7题图

A．人用的拉力所做的功为100J

B．用杠杆提升货物所做的有用功为50J

C．额外功为25J

D．杠杆的机械效率为75%

8．（2020·安徽一模）为了方便残疾人乘公交，公交公司专门购置了无障碍公交车（如图所示），无障碍公交车斜面长1m，高20cm，乘车时，连同轮椅共80kg的乘客只需要用200N的力就可以把轮椅匀速推上公交车，则该过程中（　　）

第8题图

A．推力做的总功为800J

B．推力做的额外功为160J

C．斜面对轮椅的摩擦力为200N

D．斜面的机械效率为80%

9．（2020·长春）在翻建长春东大桥的施工中，起重机将质量为4.5×103kg的钢材沿竖直方向匀速提升了2m，而它的电动机所做的功是2×105J（g取10N/kg）。

求：

（1）起重机对钢材所做的有用功；

（2）起重机的机械效率。

10．（2020春·阜阳月考）如图所示，某工人用平行于斜面的力F将重为G的木箱匀速拉上斜边长为s、高为h的斜面，斜面的倾角为θ。

（g＝10N/kg）

（1）请推导，若不计摩擦：

F＝G·sinθ；

（2）实际的斜面存在摩擦，若木箱质量为100kg，所用拉力为400N，斜面长为5m，高为1.6m，则斜面的机械效率为多少？

木箱所受摩擦力的大小为多少？

第10题图

11．（2020·郴州）利用如图所示的滑轮组，用F＝1000N的力拉绳子自由端，货物A以0.1m/s的速度匀速直线运动10s，整个过程中，滑轮组的机械效

率为75%。

求：

（1）货物A在10s内移动的距离；

（2）这个过程中拉力F的功率；

（3）水平地面对货物A的摩擦力大小。

第11题图

专题强化集训17　力学中的图像问题

1．（2020·宣城二模）甲、乙两物体从同一地点出发沿同一方向运动，其路程s跟时间t的关系图像如图所示。

由图可知，甲的速度与乙的速度大小之比为________。

第1题图

2．（2020·江阴一模）随着人们生活水平不断提高，小龙家最近也买了辆轿车。

若轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动的速度v与时间t的关系如图所示，则经过10s轿车发动机所做的功是________J，当牵引力为________N时轿车能保持匀速直线运动。

第2题图

3．（2020·巴彦淖尔）如图所示，水平地面G点两侧粗糙程度不同，物体一直受到沿水平方向5N的拉力F。

物体经过E点开始计时，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置，物体在EG段做匀速直线运动，则（　　）

第3题图

A．物体在EF段的速度大于GH段的速度

B．物体在GK段受到的摩擦力等于5N

C．拉力F在EF段所做的功大于在GH段所做的功

D．拉力F在EF段的功率小于在GK段的功率

第4题图

4．一枚重量为G的鸡蛋悬浮在盐水中，如图所示。

往盐水中继续均匀缓慢加盐，鸡蛋所受浮力F随时间t变化的图像可能是（　　）

A）

B）

C）

D）

5．（2020·兴化一模）苏通大桥施工时，要向江中沉放大量的施工构件，假设一正方体构件被缓缓吊入江水中（如图甲所示）。

在沉入过程中，其下表面到水面的距离h逐渐增大，随着h的增大，正方体构件所受浮力F1、钢绳拉力F2的变化如图乙所示。

下列判断中正确的是（　　）

第5题图

A．浮力F1随h变化的图线是图乙中的①图线

B．构件的边长为4m

C．构件所受的最大浮力为1.2×105N

D．构件的密度为2.5×103kg/m3

6．质量为50kg的某同学在跳绳时重心高度随时间变化的关系如图所示。

根据图像可估算出该同学在1min内克服重力做功的平均功率为（g取10N/kg）（　　）

第6题图

A．30WB．45W

C．90WD．150W

7．（2020·来宾）体积相同而材料不同的小球甲、乙、丙、丁，静止在容器的水中，如图所示。

这四个小球所受的浮力分别为F甲、F乙、F丙、F丁，则（　　）

第7题图

A．F甲＝F乙B．F甲＜F丁

C．F乙＞F丙D．F丙＞F丁

专题强化集训18　力学作图

1．（2020·南陵模拟）如图所示，小球在A、C之间来回摆动，请在图中作出小球在A位置时所受到的细绳拉力F和重力G的示意图。

第1题图

2．（2020·德州）如图所示，物体A处于静止状态，小车在拉力F作用下向右加速运动。

请在图中画出物体A所受的支持力N和摩擦力f的示意图。

（力的作用点图中已标出）

第2题图

3．（2020·恩施州）如图所示，用绳子竖直悬挂一个小球，将一斜面物块慢慢靠近小球，并刚好与之接触（绳子仍然竖直，且小球静止）。

请作出小球此时所受力的示意图。

第3题图

4．（2020·白银）如图所示，乒乓球漂浮在水面上，请画出乒乓球受到的重力G和浮力F浮的示意图。

第4题图

5．（2020·玉林）如图所示，请画出热气球在竖直方向加速上升时的受力示意图。

（忽略空气阻力）

第5题图

6．（2020·广东）如图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，请在图中画出杠杆OA的动力臂L。

第6题图

7．（2020·烟台）如图所示的是吊车起吊货物的工作示意图，请在图中画出动力、阻力和阻力臂。

第7题图

8．（2020·揭西模拟）如图所示，站在地面上的人用滑轮组提升重物，作出最省力的绕线方式。

第8题图

9．小华借助滑轮组提升重物，请画出最省力的绕线方法。

第9题图

专题强化集训19　力学实验

1．（原创）如图所示，小强在测量某种食用油的密度时：

第1题图

（1）将托盘天平放在水平桌面上，小强发现指针指在分度盘中线的右侧，紧接着他就调节平衡螺母，却无法将托盘天平调平，经过研究后，他发现操作中漏了一个重要步骤，该步骤是______________________________；

（2）①小强用已调节平衡的天平测出________________________________，记为m1（如图甲所示）；

②把烧杯内的一部分食用油倒入量筒内，读出量筒内食用油的体积V；

③________________________________，记为m2。

（3）现已读出m2为110g，根据图中的示数，计算出的这种食用油的密度是________kg/m3。

2．（2020·衡阳）在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中：

第2题图

（1）如图甲所示，实验中为了测量滑动摩擦力大小，应用弹簧测力计沿水平方向________拉动木块，测得的实验数据如下：

序号

接触面

压力/N

滑动摩擦力/N

1

木块与木板

4.0

0.8

2

木块与木板

5.0

1.0

3

木块与砂纸

4.0

1.2

分析________（选填序号）两次实验数据，可以得出滑动摩擦力大小与接触面压力的关系，它们的关系为：

________________________________；

（2）一个实验小组对测量摩擦力大小的方案进行了改进：

将轻质弹簧测力计一端固定，另一端钩住木块，木块下面是一长木板。

如图乙所示，实验时拉着长木板沿水平方向向右运动，读出弹簧测力计示数即可测出木块所受摩擦力大小，这种改进的好处是________________________________________。

（写出一种即可）

3．（2020·

桥区模拟）在探究液体压强的实验中，进行了如图所示的操作：

第3题图

（1）实验中，测液体压强的工具是________________；

（2）由丙、丁两图进行实验对比，得出液体压强与盛液体的容器形状________（选填“有关”或“无关”）；

（3）甲、乙两图是探究液体压强与________的关系，结论是____________________________________；

（4）要探究液体压强与密度的关系，应选用________两图进行对比；

（5）在图乙中，固定金属盒的橡皮膜在水中的深度，使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位时，两玻璃管中液面高度差不变，说明了在液体内部同一深度处，液体向各个方向的压强大小________。

4．（2020·荆州一模）小明用A、B两物体、砝码、泡沫等器材探究压力的作用效果与什么因素有关，如图所示。

第4题图

（1）实验中小明是通过观察________________来比较压力作用效果的；

（2）比较甲、乙两图所示实验，能够得到的结论是________________________________________；

（3）若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”，应通过比较________两图所示实验；

（4）小明同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块，如图丁所示。

他发现它们对泡沫的压力作用效果相同，由此他得出的结论是：

压力作用效果与受力面积无关。

你认为他在探究过程中存在的问题是________________________。

5．（2020·岳阳）如图所示的是“探究影响浮力大小的因素”的实验过程及数据。

第5题图

（1）如图甲所示，物体重________N；

（2）如图乙所

示，把物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数为

3.2N，物体受浮力的大小为________N；

（3）分析甲、乙、丙三图所示实验数据可得：

物体所受浮力的大小与________________有关；

（4）若要探究物体所受浮力大小与物体的密度是否有关，应选择图中________（填字母）两个物体，并将它们浸没在同种液体中，测出其所受浮力的大小来进行比较。

6．在“探究动能与速度的关系”时，如图所示，让同一小车从同一斜面的不同高度由静止开始下滑。

第6题图

（1）小车从斜面滑下的过程中，小车的________能转化为动能；

（2）实验是通过观察________________________，说明小车对木块做功的多少，从而比较________（选填“小车”或“木块”）的动能多少；

（3）两次实验操作，第一次木块A被撞得远，木块受到的摩擦力为f1；第二次木块A被撞得近，木块受到的摩擦力为f2，则f1与f2的大小关系是f1________f2；

（4）利用上述器材还准备探究“阻力对物体运动的影响”。

为完成探究任务，需要从下面提供器材中选择的器材有________。

（填序号）

提供器材：

①砝码、②毛巾、③弹簧测力计、④棉布。

7．（2020·衡阳）小张在“探究杠杆平衡条件”实验中，给他提供的实验器材有：

杠杆、支架、弹簧测力计、

刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。

第7题图

（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，如图所示，此时应把杠杆左端的平衡螺母向________（选填“左”或“右”）调节；

（2）小张将实验数据记录在表中：

次数

动力/N

动力臂/cm

阻力/N

阻力臂/cm

1

1.0

10

2

5

2

1.5

5

0.5

15

3

2

15

1.5

▲

表格中空缺的实验数据“▲”是________；

（3）小张在实验中多次改变力和力臂的大小主要是为了________。

（填序号）

①减小摩擦；②多次测量取平均值减小误差；③使每组数据更准确；④获取多组实验数据归纳出物理规律。

8．（2020·

桥区模拟）在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小明用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙三次实验，实验数据记录如表所示：

第8题图

次数

钩码

重/N

钩码上

升距离/cm

弹簧测力

计示数/N

弹簧测力上

升距离/cm

机械

效率

甲

2

10

0.8

30

83.3%

乙

4

10

1.5

30

88.9%

丙

6

10

①

30

②

（1）实验中要竖直向上____