中考专项训练15功和机械能三机械效率.docx
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中考专项训练15功和机械能三机械效率
1.如图所示,用甲、乙两种装置匀速提升同一重物,若每个滑轮重相同,不计摩擦及绳重。
则下列说法正确的是
A.甲较省力,机械效率较低
B.乙较省力,机械效率较低
C.甲较省力,机械效率较高
D.乙较省力,机械效率较高
2.如图所示,用相同的轮滑不同的绕法提起相同的重物,绳重、摩擦忽略不计,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
3.小勇体重600N,利用如图所示的滑轮组在10s内使物体A匀速上升5m。
已知物体A重为800N,小勇作用在绳端的拉力大小为500N,在此过程中,下列说法正确的是
A.水平地面对小勇的支持力做功为6000J
B.小勇做的有用功为3000J
C.小勇拉力的功率为250W
D.此滑轮组的机械效率为80%
4.小聪测量了如图所示的滑轮组的机械效率,他先后进行了两次实验,将钩码分别匀速竖直提升h1和h2的高度(h1>h2).对两次实验中一些物理量进行比较,正确的是(其中s为绳子自由端通过的距离,H为动滑轮上升的高度)()
A.s1=s2B.H1=H2C.η1=η2D.W有用1=W有用2
5.工人师傅使用一个动滑轮将400N的重物匀速提升3m高处,假如拉力的方向竖直向上,大小为250N,(不计摩擦和绳重)。
则()
A.拉力所做的功为750J
B.动滑轮重力为100N
C.机械效率为75%
D.若用该动滑轮提升更重的货物,机械效率将保持不变
6.工人师傅利用如图所示的装置匀速提升重物,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是()
A.增大提升重物的速度,可以增大有用功
B.减小定滑轮的重力,可以减小额外功
C.增大提升重物的高度,可以提高机械效率
D.减小动滑轮的重力,可以提高机械效率
7.用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,在绳自由端用大小分别为F1和F2的拉力,将相同的物体匀速提升相同的高度。
若不计绳重和摩擦,下列说法正确的是()
A.F1大于F2
B.F1和F2做的功一定相等
C.甲、乙的机械效率不相等
D.绳子自由端移动的距离不相等,物体运动时间可能相等
8.工人利用如右图所示的滑轮组将一个重为300N的物体在10s内匀速提升2m,所用的拉力
为150N.以下关于滑轮组的有关说法正确的是(不计绳重和摩擦)()
A.该滑轮组的机械效率约为83.3%
B.在匀速提升重物的过程中,滑轮组的机械能不变
C.物体匀速上升的速度为0.2m/s,拉力的功率为30W
D.若再用该滑轮组以相同速度匀速提升750N的重物,此时其拉力功率为180W
9.用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,绳子所能承受的最大拉力相同。
不计绳重及摩擦,两装置匀速提升物体的重力最大时,则下列说法正确的是
A.提起最大重物的重力大小不相等,甲滑轮组的机械效率高
B.提起最大重物的重力大小不相等,乙滑轮组的机械效率高
C.提起最大重物的重力大小相等,滑轮组的机械效率相同
D.提起最大重物的重力大小不相等,滑轮组的机械效率相同
10.分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组,在5s内将重为100N的物体G匀速提升2m,每个滑轮的重均为10N。
不计绳重及摩擦,此过程中()
A.F甲小于F乙
B.甲的机械效率小于乙的机械效率
C.F甲做的功大于F乙做的功
D.F甲做功的功率等于F乙做功的功率
11.用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N的物体在2s内匀速提升1m,不计摩擦和绳重,滑轮组的机械效率为60%.则下列选项错误的是
A.拉力大小一定是125N
B.提升重物的功率一定是75W
C.总功一定是250J
D.动滑轮重一定是100N
12.甲、乙两个滑轮组如图所示,其中每一个滑轮的重量都相同,用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度,不计绳重和摩擦,下列说法中正确的是
A.若G1>G2,则拉力做的有用功相同
B.用甲、乙中的任何一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变
C.若G1=G2,则拉力做的总功相同
D.若G1=G2,则甲的机械效率大于乙的机械效率
13.如图所示是人们在生活、生产中经常使用的滑轮(假设滑轮的质量相同),下列几种说法正确的是()
A.图a中使用的是动滑轮,图b中使用的是定滑轮
B.使用定滑轮可以省力,使用动滑轮可以改变拉力的方向
C.使用动滑轮时,既可以省力又可以省功
D.提升同一重物时,用动滑轮比定滑轮省力,动滑轮的机械效率比定滑轮的机械效率低。
14.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FA,则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是()
A.f/2FA
B.f/3F
C.FA/2F
D.G/2F
15.如图所示,建筑工人用一个滑轮组将重为600N的物体匀速提升2m,所用的时间为40s,人所用的拉力是400N,不计绳重与摩擦,则()
A.此滑轮组的机械效率为50%
B.动滑轮的重力为100N
C.拉力所做的总功为800J
D.工人的功率为40W
16.如图4所示,利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体,拉力F的大小为30N.若物体和地面之间的摩擦力大小为45N,则A处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为()
A.45N、50%B.45N、75%C.60N、50%D.60N、75%
17.分别用如图所示的两个滑轮组,将同一物体提升到相同高度。
若物体受到的重力为100N,动滑轮的重力为20N,在把物体匀速提升1m的过程中。
(不计绳重和摩擦)下列说法不正确的是
A.甲、乙两滑轮组所做的总功都是120J
B.甲滑轮组所做的有用功为200J,乙滑轮组所做的有用功为300J
C.甲、乙滑轮组中绳子的自由端的拉力不相等
D.甲、乙两滑轮组的机械效率均为83.3%
18.甲乙两个滑轮组如图所示,其中每一个滑轮的重量都相同,用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是
A.用甲、乙中的任何一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变
B.若G1=G2,则拉力做的总功相同
C.若G1=G2,则甲的机械效率大于乙的机械效率
D.若G1>G2,则拉力做的有用功相同
19.工人利用如图所示的滑轮组将一个重为300N的物体在10s内匀速提升2m,所用的拉力为150N,不计绳重和摩擦.以下有关滑轮组的说法正确的是()
A.该滑轮组的机械效率约为83.3%
B.动滑轮的重力为100N
C.拉力的功率为90W
D.若用该滑轮组提升450N的重物,则机械效率不变
20.有一人用同一滑轮组分别将重1000N和2000N的物体匀速提升5m,动滑轮重200N,不计绳重和摩擦,则上述两种情况中正确的是
A.滑轮组的机械效率不相等
B.人做的额外功相等
C.人做的总功相等
D.绳子自由端移动的距离相等
21.如图所示,小丽分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面,用甲滑轮所做的总功为W1,机械效率为η1;用乙滑轮所做的总功为W2,机械效率为η2,若不计绳重与摩擦,则
A.W1=W2η1=η2B.W1=W2η1<η2
C.W1
22.如图所示,工人用滑轮或滑轮组提升重物,每只滑轮质量均相同,若把同一货物匀速提升相同的高度(不计绳子与滑轮间的摩擦),下列说法正确的是()
A.使用C滑轮组与使用D滑轮组一样省力
B.使用D滑轮组最省力
C.其中机械效率最高的是使用C滑轮组
D.其中机械效率最高的是使用B滑轮
23.如图,工人要将一块重900N的建材运到10m高处,装置中每个滑轮重100N,建材上升的速度是0.8m/s.在施工过程中,下列说法正确的是:
A.工人的拉力为500N
B.工人拉绳的速度为2.4m/s
C.工人做功的功率为400W
D.工人做功的机械效率小于90%
24.如图所示,小明探究滑轮组的机械效率,动滑轮重1N,用3N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重4N的物体,物体沿竖直方向上升0.2m.此过程中,额外功和机械效率分别是()
A.0.2J83.3%B.0.2J80%
C.0.4J80%D.0.4J66.7%
25.【改编】使用如图所示的滑轮组提水,已知桶中水的体积是4dm3,水桶重为8N,每个滑轮重为6N,忽略轴处的摩擦和绳重,滑轮组的机械效率为(g=10N/kg)
A.87%B.74%C.83%D.67%
26.如图所示,沿斜面向上拉一个重为4.5N的物体到斜面顶端,斜面长1.2m,高0.3m,拉力做功为2.16J,则这个斜面的机械效率是%,物体受到的摩擦力是N。
27.工人用如图所示的滑轮组提起重2000N的物体,若工人匀速提升这个物体所用的拉力是800N,则该滑轮组的机械效率为;若工人用800N的拉力在1min内将这个物体匀速提高了3m,他做功的功率为W。
28.一台起重机将重1800N的货物提高4m,做的有用功为J,如果额外功是4800J,总功为J,机械效率为。
29.如图所示的甲,乙两套装置,每个滑轮的质量均相等,用它们分别将重力为G1和G2的重物匀速提升一定高度,所用竖直向上的拉力大小分别为F1和F2,忽略绳重和摩擦。
若F1=F2,则G1_______G2;若G1和G2相等,则它们的机械效率η1_______η2。
(两空均填“>”、“=”或“<)
30.工人用如图所示的甲、乙两种滑轮把同样一袋沙提升相同的高度,所用的拉力分别是F甲、F乙,滑轮机械效率分别是η甲、η乙,若不计绳重和摩擦,且沙子的重力大于动滑轮重力,则F甲_F乙,η甲_η乙.(大于/等于/小于).
31.边长为0.5m的正方体,质量为60kg,当它静止在水平地面上时,对水平地面产生的压强为Pa;现用如图所示的滑轮组来提升该物体,当拉力F为400N时物体刚好能使物体以0.2m/s的速度匀速上升,则此时滑轮组的机械效率为%,拉力F的功率W。
(不计绳重及摩擦)
32.某同学将一箱书搬上楼,可以有两种方法:
第一次是把所有书一起搬上楼;第二次是先搬一部分上楼,再搬剩下的部分,假设他上楼的速度相同。
用这两种方法搬书的功率分别为P1、P2,机械效率为η1、η2,则P1P2,η1η2。
(均选填“>”、“<”或“=”)
33.如图所示,某人站在高处用100N的拉力把重240N的物体提高1m,则人克服重力所做的有用功为J,总功为J,该滑轮组的机械效率为.
34.利用如图所示的斜面提升物体可以(选填“省力”或“费力”).用平行于斜面的拉力,将重为5N的物体从斜面底端匀速拉上斜面,物体移动的距离为lm,上升的高度为0.2m:
已知斜面的机械效率为50%,则拉力大小为N.
35.用一个动滑轮把重100N的物体匀速提到5m高的楼上,作用在绳上的拉力F为60N,则拉力F做的功为J,动滑轮的机械效率为。
36.用如图所示的滑轮组匀速竖直向上将重为180N的物体提升1m时,已知动滑轮重20N,不计绳重和摩擦,则拉力F做的功为J,此时滑轮组的机械效率是。
37.如图所示,在50N的水平拉力F作用下,重800N的物体沿水平地面做匀速直线运动了0.1m,物体与地面间滑动摩擦力为120N,则滑轮组的有用功为__________J;滑轮组的机械效率为__________。
38.用图甲所示的滑轮组运送货物上楼,每件货物重100N,每次运送的量不定,图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图像,由图可知动滑轮重为_________N,当某次运送4件货物时,绳子的拉力F是_________N,滑轮组的机械效率为_________。
(不考虑绳重和摩擦)
39.建筑工人只用一个动滑轮将重80N的物体匀速提升5m,拉力是50N,此过程中动滑轮的机械效率是。
若不计绳重及摩擦,动滑轮重力是N,若用该装置提升100N的重物,其机械效率的大小将。
(选填“变小”、“变大”或“不变”)。
40.小李用如图所示的滑轮组提升重物,重800N的物体在10s内被匀速提升了1m。
已知拉绳子的力F为500N,在提升重物的过程中,拉力做的有用功是J,拉力F的功率是W。
41.用如图所示的滑轮组将一重为200N的物体匀速向上提高3m,拉力为150N,则有用功为________J,这个滑轮组的机械效率为________(计算结果保留1位小数)。
42.如图所示是“测定滑轮组机械效率”的装置。
实验过程中必须竖直向上拉动弹簧测力计,使钩码升高。
小明同学做了3次实验,第3次实验的拉力读数如图所示,若钩码的重为3N,则拉力的大小是N,第3次实验的机械效率为。
43.如图所示,用滑轮组将重为1200N的物体以0.3m/s的速度匀速提升时,绳端的拉力为500N,则拉力的功率为W,此滑轮组的机械效率是.
44.诗琦用图示滑轮组在5s内将重为300N的重物的匀速提高了2m,诗琦的拉力为200N,该过程中拉力的功率为______W,该滑轮组的机械效率为______.嘉敏同学根据公式
算出诗琦所用滑轮组中动滑轮重力为100N,嘉敏的计算方法是否正确,并说明理由:
______.
45.如右图所示,斜面长1m,高0.4m,用大小为5N沿斜面向上的拉力F,将重10N的铁块从底端匀速拉到顶端,则在这一过程中对铁块所做的总功为J;有用功为J;斜面的机械效率为。
46.如图所示,手用F1的力直接将物体B匀速提升h,F1做功300J;若借助滑轮组把B匀速提升相同高度,滑轮组机械效率是30%,则F2做功为_______J.
47.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的功为1000J,斜面的机械效率为60%,则物体被提升的高度为m。
48.如图所示,在斜面上拉一重100N的木块到0.3m高处,木块沿斜面向上移动了1m,共耗时5s。
已知拉力为40N,则拉力的功率为_______W,此斜面的机械效率为。
49.某工人用如图所示的装置把重240N的物体提高1m,所用的拉力为150N,该滑轮组的机械效率是____.
50.(4分)用图示装置探究“斜面机械效率”,实验记录如下表。
实验次数
物体种类
物重G/N
斜面高h/cm
沿斜面的拉力F/N
斜面长s/cm
机械效率η/%
1
木块
4
15
1.1
90
60.6
2
小车
4
15
90
(1)沿斜面拉动物体时,应使其做运动。
(2)根据图中测力计的示数,可知第2次实验的机械效率为%。
由实验可得初步结论:
斜面倾斜程度相同时,越小,机械效率越大。
(3)第1次实验中,木块所受摩擦力为N。
51.(4分)在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同的钩码,分别做了三次实验,实验数据记录在下表中。
实验
次数
钩码所受
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
1
2
0.1
1.0
0.3
66.7%
2
4
0.1
1.7
0.3
78.4%
3
6
0.1
2.4
0.3
(1)在实验过程中,应沿竖直方向拉动弹簧测力计。
(2)在第3次测量中,滑轮组做的有用功是J,机械效率为。
(3)分析表中数据可得出:
同一滑轮组,提升钩码越重,机械效率越(填“高”或“低”)。
52.如图所示,在“测滑轮组机械效率”实验中,物体重为5.4N。
(1)若物体上升高度为10cm,此时弹簧测力计的示数如图中所示,是________N,则滑轮组的机械效率是________。
(2)若仅增加物体的重,该滑轮组的机械效率将________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
53.(8分)在探究“滑轮组机械效率”时,小强利用两组滑轮组进行了4次测量,用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据,用两个动滑轮和两个定滑轮测得第4组数据,如下表:
实验
次数
物重
G物/N
动滑轮重
G动/N
钩码上升的
高度h/m
动力
F/N
动力作用点移动的距离s/m
滑轮组的机
械效率η/%
1
1
0.5
0.1
0.7
0.3
47.6
2
2
0.5
0.1
1.1
0.3
60.6
3
4
0.5
0.1
2
0.3
4
4
1
0.1
0.5
50.0
⑴根据表中前3次实验数据,画出甲图中滑轮组的绕绳方法。
⑵在实验中,测量绳端拉力F时,应尽量匀速向上拉动弹簧测力计,读出乙图中弹簧测力计的示数为N,第3次实验时滑轮组的机械效率为。
⑶由表中第组数据可知,同一滑轮组的机械效率与物重有关。
⑷由表中第3、4组数据可知,同一滑轮组的机械效率与摩擦和有关,请计算出第3组实验中克服摩擦所做的额外功J。
54.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行了三次实验(如图所示),实验数据记录如下表。
次数
钩码重/N
钩码上升
距离/cm
弹簧测力计
示数/N
弹簧测力计
上升距离/cm
机械效率
1
2
10
0.8
30
83.3%
2
4
10
1.5
30
3
6
10
30
90.9%
(1)第2次实验中滑轮组的机械效率为(结果保留一位小数)
(2)第3次实验中,弹簧测力计的示数漏填,由图丙可知,弹簧测力计示数为N。
(3)分析数据可得结论,是由同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率(选填“高”或“低”)。
(4)根据实验结论推测,使用该滑轮组再次将重8N的物体匀速提升10cm,此时滑轮组的机械效率可能为(只填序号)
A.71.6%B.82.4%C.92.1%
55.实验桌上有带横杆的铁架台、刻度尺、弹簧测力计、细绳,另外还有钩码一盒,质量不等的滑轮2个,滑轮的轮与轴之间的摩擦很小,可忽略不计。
请选用上述实验器材证明:
动滑轮的机械效率与动滑轮所受重力有关。
(1)写出实验步骤;
(2)画出实验数据记录表格。
56.(2分)如图,s=60cm,与之对应的h=30cm.现用弹簧测力计进行如下操作:
①沿竖直方向匀速提升小车;②沿斜面方向匀速拉动小车.记录数据如上表:
(1)小明根据表格中的数据得到利用斜面提升物体时,可以省力的结论,你认为此结论是否可靠?
答。
(2)此斜面的机械效率是。
57.某同学在“探究动滑轮”的实验中,实验数据填在下表中:
(1)弹簧测力计应沿竖直方向提升钩码;
(2)分析比较表格中(用物理量的符号表示)两个物理量大小,可知使用动滑轮可以省力;
(3)请把表格中的空白处数据填写完整;
(4)分析数据还可以发现动滑轮的机械效率与有关.
58.小宇在“研究滑轮组机械效率”的实验中,用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验,实验数据如下表:
实验次数
物重G/N
物体上升的高度h/cm
测力计的示数F/N
测力计移动的距离s/cm
1
6
3
9
2
6
5
2.5
15
3
6
18
2.5
54
(1)分析表中数据,回答以下问题:
①第1次实验测力计示数如图甲是_________N;
②第3次实验中滑轮组的机械效率是_________;
③滑轮组的机械效率与_________无关。
(2)小红在小宇实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验,如图乙所示。
①小红多使用一个滑轮,目的是为了改变施力的_________;
②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时,若忽略绳重及摩擦,它们的机械效率是_________(填“相同”或“不相同”)的。
59.用锅炉将200kg的水从20℃加热到100℃,水吸收的热量是多少?
如将这些水送到15m高的楼上,对水做的功是多少J?
如提水时所做的总功是4×104J,则机械效率是多少?
[水的比热容4.2×103J(kg•℃)]
60.一辆东风牌汽车发动机功率为160kW,运送4t的货物,以4m/s的速度沿30o的斜坡匀速到达坡顶,已知斜坡长100m。
(g取10N/kg)
(1)汽车从斜坡底端到达坡顶的时间是多少?
(2)汽车运送货物的机械效率是多少?
61.(11分)体重为600N的小聪用如图所示的滑轮组来竖直提升物体A。
当A以0.1m/s的速度匀速上升时,小聪对绳子的拉力F为400N,滑轮组的机械效率为80%(不计摩擦及绳重)。
求:
(1)拉力F的功率;
(2)物体A受到的重力;(3)小聪拉动绳子前后对地面的压强之比;(4)小聪使用该滑轮组能提起物体的最大重力。
62.如图-1所示,工人沿斜面把一箱货物从底端拉进车厢。
货物移动的距离s与时间t的关系如图-2所示。
在此期间,工人拉这箱货物沿斜面匀速运动时的拉力为594N,此斜面的长为5m,高为1m,这箱货物重为1500N.
(1)0~5s内,这箱货物处于__________状态,工人所做的功为___________J。
(2)5~30s内,这箱货物运动的速度是多少?
拉力做功的功率是多大?
(3)该斜面的机械效率是多少?
63.(11分)如图所示是利用起重机打捞水中物体的示意图,吊臂前端由滑轮组组成,动滑轮总重300Kg,绳重核摩擦不计.现在用此起重机从水中把质量为2×103Kg,体积为0.8m3的物体G匀速提起,滑轮组上钢丝绳拉力F的功率为3KW(g=10N/Kg,ρ水=1.0×103Kg/m3).求:
(1)物体完全浸没在水中时受到的浮力;
(2)物体离开水面前拉力F的大小;
(3)物体离开水面前上升的速度;
(4)物体离开水面前,滑轮组的机械效率多大.
64.(5分)利用图所示的滑轮组,在5s内将重为300N的物体匀速向上提起0.2m,竖直向上的拉力F为125N。
求:
(1)滑轮组的机械效率;
(2)拉力的功率。
65.简阳芦葭已被国务院正式批准为天府新区成都新机场场址,预计2015年底开建,建设中挖掘机将发挥重要作用。
某型号挖掘机的实物和作业范围以及部分相关数据如下图表所示。
挖掘机以最大输出功率工作时,可在t=4s内将一满铲斗的密度为ρ=1.6×l03kg/m3的泥土从最大挖掘深度处匀速移送到位于最大卸料高度的运渣车上。
取g=10N/kg,求:
指标
数值
整机质量m
5000kg
标准斗容V
0.5m3
最大输出功率P
40kW
最大挖掘深度d
3m
最大卸料高度h
5m
两履带与地面接触的总面积S
4m2
(1)挖掘机静止在水平地面上不工作时对地面的压强p;
(2)移送一满铲斗泥土的过程中,挖掘机对泥土所做的功W;
(3)移送一满铲斗泥土的过程中挖掘机的机械效率η。
66.用图甲所示的滑轮组运送货物上楼,每件货物重100N,每次运送的量不定,图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象.(不考虑绳重和摩擦)
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- 中考 专项 训练 15 机械能 机械效率