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考点23功机械效率
2012年中考物理试题汇编
考点23:
功机械效率
一、选择题
.(2012浙江绍兴,第16题)如图甲,是小球从某高度处自由静止下落h过程的路程与时间关系图,图乙中,描述重力对该球做功大小与时间关系正确的图线是()
【答案】B
.(2012安徽,第17题)如图所示,有一斜面长为L,高为h,现用力F沿斜面把物重为G的物体从底端匀速拉到顶端。
已知物体受到斜面的摩擦力为f则下列关于斜面机械效率η的表达式正确的是()
【答案】D
.(2012广东广州,第11题)图5的剪刀剪纸机械效率为80%,这表示()
A.若作用在剪刀的动力是1N,则阻力是0.8N
B.若作用在剪刀的阻力是1N,则动力是0.8N
C.若作用在剪刀的动力做功1J,则有0.2J的功用于剪纸
D.若作用在剪刀的动力做功1J,则有0.8J的功用于剪纸
【答案】D
.(2012江苏连云港,第10题)一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离S(如图所示),该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3,关于它们之间的大小关系说法正确的是()
A.W1<W2<W3B.W1<W2=W3
C.W1=W2=W3D.W1=W2<W3
【答案】C
.(2012山东菏泽,第6题)北京奥运会运动项目图标如图1所示,形象表现出运动项目的特征,依据图标所做出的判断中,错误的是()
A.箭被射出的过程中,弹性势能转化为动能
B.游泳的人用力划水时,受到水的推力而前进
C.人举起杠铃在空中停留的几秒钟时间里,人对杠铃做了功
D.曲棍球的运动状态改变,是力作用的结果
【答案】C
.(2012山东泰安,第19题)如图所示,工人师傅用250N的力将重400N的物体匀速提升1m,在此过程中滑轮组的机械效率是()
A.80%B.62.5%
C.125%D.20%
【答案】A
.(2012四川内江,卷I第6题)如图所示,以下实例所例举的几个力中,没有对物体做功的力是()
【答案】D
.(2012四川自贡,第26题)如右图所示,用滑轮组提升重物时,重800N的物体在10s内匀速上升了1m,已知拉绳子的力F为500N,则提升重物的过程中()
A.做的有用功是800JB.拉力F的功率是80W
C.绳子自由端被拉下3mD.滑轮组的机械效率是60%
【答案】A
.(2012湖北恩施州,第11题)如图所示,邻居大叔正吃力地把一重物送往高台,小翔看见后急忙前去帮忙,他找来一块木板,搭成图乙所示的斜面,结果轻松的把重物推到了高台上。
关于这两种方法,下列说法正确的是
A.甲乙机械效率是一样的B.大叔克服重力做功较多
C.两人做同样多的有用功D.小翔做功的功率要大些
【答案】C
.(2012黑龙江呼和浩特,第5题)如图所示,用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物,摩擦力可以忽略不计,在物体匀速上升的过程中
A.甲图省力,机械效率甲图大
B.甲图省力,机械效率一样大
C.乙图省力,机械效率乙图大
D.乙图省力,机械效率一样大
【答案】B
.(2012湖南衡阳第5题)足球运动员用脚把足球踢向空中时的情境中(如图2),以下说法中错误的是
A.足球被踢出说明力能改变物体的运动状态
B.足球在空中运动时,脚一直对它做功
C.由于惯性,足球离开脚后继续运动
D.足球在上升过程中,动能减小,重力势能增大
【答案】B
.(2012江苏南通,第9题)手抛鸡蛋的杂技演员抛出的鸡蛋从最高处到最低处重力做功大概是()
A.0.2JB.2JC.2
0JD.200J
【答案】B
.(2012山东济宁,卷I第2题)一位同学沿教学楼的楼梯从一楼匀速上到三楼,该同学上楼做的功最接近
A.30000JB.3000JC.300JD.30J
【答案】B
二、填空题
.(2012浙江杭州,第28题)(6分)如图所示,质量分布均匀的长方体砖,平放在水平地面上,第一次用竖直向上的力只作用于ab的中点,第二次用竖直向上的力F2作用于bc的中点,都使它们在竖直方向上慢慢向上移动h(h<ab<bc),则在上述过程中F1F2(选填“大于”、“小于”或“等于”);F1所做的功F1F2所做的功(选填“大于”、“小于”或“等于”);第一次克服重力所做的功第二次克服重力所做的功(选镇“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】等于等于等于
.(2012浙江温州,第27题)为提高学生安全自救和使用灭火器的能力,学校开展消防安全演习。
(1)如图是一种泡沫灭火器局部示意图,当按压控制杆时,控制杆绕点O转动,可打开阀门。
灭火器的控制杆相当于简单机械中的_______________。
(3)演习过程中,小明用60牛竖直向上的力将灭火器从地面提高0.5米,则小明对灭火器所做的功为_______________焦。
【答案】
(1)杠杆(3)30
.(2012浙江义乌,第7题)2011年10月,年设计作业量50万标箱的“义乌港”一期建成并投入使用。
“义乌港”二期工程也已经开工建设,建成后将达到年出口110万标箱的处理能力。
(1)已知20尺柜规格的集装箱长5.69米,若将110万个20尺柜规格的集装箱首尾相连,你以1.1米/秒的速度通过这些集装箱需要_________天(结果保留整数)。
(2)起重机将一只质量为8吨的集装箱从地面吊到高为1.2米的货车上,至少需对集装箱做功_________焦。
(g取10牛/千克)
【答案】
(1)6
6(数据带有正确单位的也可得分)
(2)96000或9.6×104(数据带有正确单位的也可得分)
.(2012福建福州,第19题)小明用同一滑轮组分别将甲、乙两组钩码提升相同的高度,如图11所示。
他两次提升钩码所用的拉力分别为F甲和F乙,则F甲_______F乙;所做的有用功分别为W甲和W乙,机械效率分别为η甲和η乙,则W甲________W乙,η甲________η乙。
(均选填“>”、“=”或“<”)
【答案】<<<
.(2012江苏连云港,第17题)连云港某厂家生产的一种软饮料上面贴有“低热量”的标签,并且标签上标明“每100mL产生2.0×l03J的热量”。
某同学喝了300mL这种饮料后,获得的热量为▲J。
他想用沿台阶登山的方式来消耗此次摄入的热量,如果该同学的质量为50.0kg,为了达到此目标,他需要匀速登上▲m高的台阶。
(g取10N/kg)
【答案】600012
.(2012江苏连云港,第18题)用如图所示的滑轮组,将重为10N的物体以0.1m/s的速度匀速提升,拉力F=6N,拉力的功率为▲W,滑轮组的机械效率▲、若不计绳重及摩擦,动滑轮的重力为▲N。
【答案】1.283.3%2
.(2012江苏南京,第20题)物理兴趣小组的同学用图甲所示的装置来提升重物M,图乙是物体上升过程中某段时间内的s—t图线。
已知物体重1N,闭合开关后,在2.4s~2.8s这段时间内,电流表和电压表的示数分别为0.2A和4V。
则2.4s~2.8s这段时间内该装置提升重物做的有用功为J,它的效率是%。
【答案】0.262.5
.(2012四川广安,卷II第6题)如图8所示,将质量为100Kg的木箱,用一平行于斜面向上的力从底端匀速拉到斜面顶端,斜面长5m、高1.6m,在此过程斜面的机械效率为80%。
则拉力做的有用功为J,拉力所做的额外功为J。
(g=10N/Kg)
【答案】1600、400
.(2012四川眉山,第19题)小雪用三个相同的滑轮组成如右上图所示的滑轮组,将重为120N的物体匀速提高了4m,若机械效率为80%,不计绳重及摩擦,则每个滑轮重为____N.
【答案】30
.(2012湖北襄阳,第27题)某同学利用两个滑轮组装了一个滑轮组,将重为300N的物体从一楼匀速提升到三楼,所用的拉力为120N,则该滑轮组的机械效率为。
【答案】83.3%
.(2012江苏淮安,第20题)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0.2m.物块重G为1.5N,物块上升的高度h为0.3m,则杠杆的机械效率为_____%,使用该杠杆做额外功的一个原因是______________________。
【答案】2.590杠杆的自重
.(2012湖南衡阳,第14题)在水平地面上,用50N的水平拉力拉重力为100N的小车,使小车沿水平方向前进5m,则在此过程中,拉力所做的功等于J,重力所做的功等于。
【答案】2500
.(2012江苏南通,第12题)如图有一个动滑轮,已知拉力为6N,物体A上升了20cm则拉力做功J,若物体A重为10
N则滑轮的机械效率为。
【答案】2.483.3%
.(2012山东济宁,卷II第8题)小明同学用如图6所示的装置测滑轮的机械效率,当弹簧测立计竖直上拉,匀速提升一个钩码时,弹簧测立计的示数正好等于钩码的重,滑轮的机械效率为。
【答案】50%
五、实验探究题
.(2012江西,第19题)“测算简单机械的效率”实验
(1)下表是小明做“测算斜面的机械效率”的实验记录数据:
①将表格中数据补充填写完整;
②分析实验数据可知:
同一斜面,倾斜程度越高,拉同一个物体所用的拉力越______,机械效率越______。
(2)请您尝试做“测算滑轮组的机械效率实验:
①在图17中用笔画线按最省力的方法组装好滑轮组.
②设计一个记录此实验数据的表格.
【答案】
(1)①460%②大高
(2)①如图1所示②如下表
评分意见:
(1)中每空1分.
(2)①中绕线正确给1分,②表格设计中有多次测量给1分,表格中有前4个物理量且完全正确给2分,共8分.有其它合理答案均参照给分.
.(2012江苏宿迁,第28题)某学习小组使用几个相同的滑轮分别进行机械效率的测定,如图。
他们将测得钩码重G、拉力F、钩码上升的高度h、测力计移动的距离s,并将计算出的有用功W有用、总功W总和机械效率η数据一并记入下表:
⑴表格中数据★=________;
(2)比较实验1、2,第2次的机械效率较低,主要原因是_______;
(3)比较实验2、3,影响这两次实验机械效率不同的主要因素是____,使用滑轮组的优点是_____。
【答案】
(1)74.1%
(2)动滑轮有重力(或有用功相同时,使用动滑轮做的额外功多等)(3)摩擦可以省力或能改变用力方向
.(2012江苏泰州,第49题)(5分)某实验小组利用如图l5所示的装置测滑轮组机械效率,记录数据如下表:
(1)实验时,应沿竖直方向___________拉动弹簧测力计;
(2)第2次实验中,拉力做的总功是_________J,滑轮组做的有用功是________J,滑轮组的机械效率η=____________(结果保留一位小数)。
(3)由记录数据分析,两次机械效率不同的主要原因是____________________.
【答案】
(1)匀速
(2)0.720.683.3
(3)钩码重不同
.(2012江苏扬州,第27题)在测图示动滑轮机械效率时,得到如下数据(绳重和摩擦不计):
实验序号
物重G/N
拉力F/N
移动距离S/m
钩码升高h/m
1
1
0.65
0.4
0.2
2
1.5
0.9
0.4
0.2
(1)第2次实验中拉力做的有用功是J,动滑轮的机械效率是。
(2)若实验时弹簧测力计没有沿竖直方向拉动,则测出的机械效率(变大或变小或不变)
【答案】0.383.3%变小
.(2012贵州安顺,第15题)(5分)在“探究动滑轮的机械效率”时,某小组利用自重不同的两个动滑轮进行了如图所示的三次测量,数据记录如下:
(1)完成表格中实验数据①、②和③的计算。
(2)通过比较哪两次实验数据(选填实验序号),可以初步判断动滑轮的机械效率与动滑轮的自重有关?
(3)小明认为“同一个机械,它的机械效率是一个定值”,你可以用哪两次实验数据来验证他的观点是不对的?
【答案】
(1)①1.2②1.32③90.9(或90.91或91)
(2)①与②(3)①与③
.(2012四川绵阳,第26题第3小题)在探究“斜面的倾斜程度对斜面机械效率的影响”时,某物理兴趣小组的同学提出了三种不同的猜想:
A.斜面越倾斜斜面机械效率越大;B.斜面越倾斜斜面机械效率越小;C.斜面的机械效率与斜面的倾斜程度无关。
他们用如图所示探究装置,在不同的倾斜程度下做了三次实验。
请回答下列问题:
①每次实验时,斜面的光滑程度和沿斜面被拉的物体应该(选填“相同”或“不相同”);改变斜面的倾斜程度是指改变(选填“斜面的长度”、“斜面的高度”、“斜面与水平面的夹角”);实验时应把物体沿着斜面往上缓缓拉动。
②在以下六个物理量中:
被拉物体的重量G、弹簧秤的拉力F、斜面的长度L、斜面的高度H、物体在斜面上通过的距离s、物体上升的高度h,实验必须要测量的物理量是(只填所测物理量的符号);用需要测量的物理量符号表示的斜面机械效率的计算式是η=。
③如果猜想C是正确的,则在三次倾斜程度逐渐增大的实验中,由实验数据代入斜面机械效率的计算式得到的值就应该(选填“逐渐增大”、“逐渐减小”、“基本不变”)。
如果在三次倾斜程度逐渐增大的实验中,由实验数据代入斜面机械效率的计算式得到的值逐渐增大,说明实验前的猜想是正确的。
【答案】①相同斜面与水平面的夹角②G、F、S、h
③基本不变A
.(2012湖北武汉,第26题)下图是探究斜面机械效率跟什么因数有关的实验装置。
(1)实验器材有木块、铁块、垫块、各处粗糙程度相同的长木板、弹簧测力计各一个,砝码若干。
为了完成实验,还需要的测量工具是。
(2)实验时某同学在木块或铁块上放置不同的砝码,改变物体的重力,用弹簧测力计拉着物块沿斜面做匀速直线运动。
实验的部分数据如下表:
①该同学运用控制变量法探究的是斜面的机械效率与、、的关系。
②在第4次实验中,斜面的机械效率为(结果精确到1%)。
【答案】
(1)刻度尺
(2)①接触面的粗糙程度;物块重;斜面的倾斜程度②71%
.(2012湖南衡阳,第26题)某物理兴趣小组利用图14所示的装置来研究斜面的机械效率,实验的主要步骤如下:
①将木板倾斜放置且固定,用刻度尺量出斜面的长S,斜面的高h,用弹簧测力计测出重物重G;
②将重物放在斜面上,用弹簧测力计拉着重物从斜面底端拉到最高点,此过程中弹簧测力计的示数保持为F且不变。
回答以下问题:
(1)此斜面的机械效率的表达式为η=(用上述①②中的物理量符号表示)
(2)本实验中,若保持斜面的高度和倾斜程度一定,则影响斜面机械效率的因素中,你认为有:
(写出一条即可)
(3)若使用同一斜面,将所拉重物的质量增大,则斜面的机械效率会(填“变高”或“变低”或“不变”)
【答案】Gh/Fs斜面的粗糙程度不变
六、计算题
.(2012浙江湖州,第35题)校车安全不容忽视,德清县投入2000多万元购入一批“美式长鼻子”校车专门用来接送学生,如图。
(1)该车安装了尾气净化装置,能把氮氧化物转化为氮气和氧气,这一净化过程属于
变化。
(2)每个座位上都安装头安全带,可以防止刹车时人由于,继续向前运动撞到前排座位而受伤。
(3)若接送过程中整车质量达到1×104千克,汽车以一定速度行驶时受到的阻力为总质量的0.01倍,按此速度行驶1000米,发动机克服阻力做功多少焦耳?
【答案】
(1)化学
(2)惯性
(3)
.(2012浙江嘉兴,第36题)如图是在舟山最后安装、调试后的“海洋石油881”钻井平台,远远望去,该钻井平台的四个立柱“踩”着两个船体,处于半潜状态。
(1)5月9日,“海洋石油881”钻井平台在南海荔湾6—Ⅰ区域成功钻探,该地点位于舟山东南约1728千米的海面。
如果在两艘船的拖拽下,以2米/秒的速度移动,则从舟山到达钻探地至少需连续航行多少小时?
(2)钻井平台工作时,如果要将1立方米的石油从深1500米的海底抽到海面,为克服其重力需要做多少功?
(ρ=0.8×103千克/米3,g=10N/千克)
【答案】
(1)
(2)
.(2012湖南益阳,第21题)如图15所示是迫击炮供弹车。
钢缆绳以大小为100N的拉力F使炮弹匀速升高2m,若炮弹重为150N,求:
(1)滑轮组提升炮弹所做的有用功;
(2)拉力F做的总功;
(3)滑轮组的机械效率。
【答案】
(1)W有用=Gh=150N×2m=300J
(2)S=nh=2×2m=4m
W总=FS=100N×4m=400J
(3)
.(2012江苏苏州,第26题)(8分)建筑工地上,工人用如图所示的装置将重为230N的建材从地面匀速送到6m高处,所用拉力为125N,时间为20s.求:
(1)工人做的有用功;
(2)工人做的总功;
(3)此过程中该装置的机械效率;
(4)工人做功的功率.
【答案】
(1)1380J
(2)1500J(3)92%(4)75W
.(2012四川凉山,第46题)工人师傅用如图所示的滑轮组,在10s内把900N的货物匀速提高2m,在此过程中,拉力所做的功是2400J。
求:
(1)拉力F移动的距离。
(2)工人师傅所做有用功的功率。
(3)滑轮组的机械效率。
【答案】8m180W75%
.(2012广东省,第19题)(7分)图20,小王站在高3m、长6m的斜面上,将重200N的木箱'沿斜面匀速从底端拉上顶端,拉力大小恒为120N,所花时间是10s。
求:
(1)木箱A沿斜面方向的运动速度。
(2)小王对木箱⒕做功的功率。
(3)斜面的机械效率。
【答案】
(1)0.6m/s
(2)72W(3)83.3%
.(2012黑龙江呼和浩特,第22题)质量为8t的某载重汽车,额定功率为240KW,车上装有12t的砂石。
汽车先以26Km/h,的速度,200KW的功率,在平直的路面上匀速行驶了5min;然后又以额定功率用了2min的时间,把砂石从山坡脚下送到了60m高的坡顶施工场地。
求:
(1)汽车在平直路面上匀速行驶的过程中,发动机做的功和汽车受到的阻力;
(2)汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率
【答案】
(1)2×104J
(2)25%
.(2012江苏淮安,第22题)(9分)家住四楼的小明用电动机、定滑轮和轻绳提升装修材料,材料的质量为1OOkg.(g取10N/kg)。
(1)使用定滑轮是为了__________________.
(2)材料放在水平地面上,与地面的接触面积为0.5m2此时轻绳无拉力,求材料对地面的压强.
(3)开启电动机,电动机实际消耗的电功率为1500W,通过轻绳用时10s将材料从地面提升到9m高的四楼,求该过程中电动机消耗的电能和材料的平均速度.
(4)材料离开地面后匀速上升了6m,求该过程中轻绳对材料所做的功
【答案】改变施力方向2000Pa15000J0.9m/s6000J
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