2018届中考物理考点精析精练13.doc

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专题15 机械效率

1．有用功：利用机械工作时对工作目的物做的功叫有用功；
2．无用而又不得不做的功叫额外功；总功是有用功与额外功之和。
　　例如：用桶从井中打水。由于工作目的是打水，所以对水做的功是有用功，对桶做的功是额外功，人在整个提水过程中做的功是总功。
3．机械效率等于有用功与总功之比，用公式来表示，其中表示机械效率，W有用表示有用功，W总表示总功。
　　注意：由于总小于，机械效率总小于1。
4．理解机械效率等于有用功与总功之比。对于这一个知识点，应该注意以下几点：
　　（1）会判断有用功、额外功和总功。知道我们需要的功叫有用功；在工作时，额外负担而不得不做的功叫额外功；总功是有用功与额外功之和。一般情况下，我们根据做功的目的来区分这三种功。
　　（2）知道增大机械效率的方法。
　　根据公式可知：如果有用功不变，我们可以通过减小额外功来增大机械效率，（例如我们用轻便的塑料桶打水，而不用很重的铁桶打水，就是运用这个道理）；如果额外功不变，我们可以通过增大有用功来提高机械效率；（例如，在研究滑轮组的机械效率时，我们会发现同一个滑轮组，提起的重物越重，机械效率越高，就是这个道理）；当然了，如果能在增大有用功的同时，减小额外功更好。
5．机械效率的测量：
① 原 理：
②应测物理量：钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S
③器 材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需 刻度尺、弹簧测力计。
④步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变。
6．滑轮（组）的机械效率
（一）提升重物问题根据拉力F作用位置不同分为两种情况

（二）水平拉动问题，也根据拉力F作用位置不同分为两种情况

典型例题 【江苏省江阴市长泾片2014届九年级中考二模物理试题】将一定滑轮改为动滑轮使用，则它的机械效率在不计绳重和摩擦时（ ）
A．一定提高 B．一定降低 C．一定不变 D．无法判断
解析：使用滑轮或滑轮组提升重物时，克服物重所做的功为有用功，克服机械自重所做的功为额外功，拉力所做的功为总功，当将定滑轮改为动滑轮使用时，在相同条件下，所做的额外功增大，由机械效率公式可知，机械效率一定降低，因此本题答案选B.
答案:B
针对练习1 【江苏省江阴市长泾片2014届九年级中考二模物理试题】某同学家新房装修时，在地面与窗台间放置一斜木板，将瓷砖沿木板从地面匀速拉上窗台。如下图所示，已知窗台高3m，木板长5m，瓷砖重100N，沿斜面所用拉力50N ，则斜面的机械效率是____________。

针对练习2 【湖北省枣阳市2014年中考适应性考试理科综合试题（物理部分）】工人师傅用如图所示的滑轮组，提升重360N的物体A，使物体A以0.1m/s的速度匀速上升．此时滑轮组的机械效率为75%．（不计绳重和轴摩擦）求：

（1）绳子自由端拉力FA的功率．
（2）用此滑轮组提升重480N的物体B匀速上升时，此滑轮组的机械效率．
2、（1）48W；（2）80% 解析：（1）因为 所以
手拉绳子的速度为v=3×0.1m/s=0.3m/s，拉力的功率为P=Fv=160N×0.3m/s=48W，（2）在使用滑轮组时，如果不考虑绳重和摩擦第一次施加的拉力F1=1/3（G1+G0）即160N=1/3（360N+G0）解得G0=120N
当提起G2=480N的物体时，动滑轮重保持不变所以第二次的机械效率为
针对练习3 【山东省日照市2014年初中学业水平模拟测试（一）物理试题】小明用如图所示的滑轮组将一个重为120N的物体匀速提升2m，所用的拉力为50N，此时拉力所做的功为W，滑轮组的机械效率为η1；若仍用该滑轮组提升一个重为170N的物体．此时滑轮组的机械效率为η2，则W、η1、.η2分别是多少？（不计绳重和摩擦）另外，比较η1和η2的数值你得出了什么结论？

3、当提物体的重力G1=120N时，则拉力做的功W=Fs1=50N×6m=300J；有用功W有用= G1 h1=120N×2m=240J，动滑轮重G动=3F－G1=3×50N－120N=30N，机械效率；当提物体的重力G2=170N时，有用功W有用2= G2 h2，额外功W额外2= G动 h2，则机械效率，由计算可知η1＜η2，我的结论是：当使用同一个滑轮组装置时，如果被提升重物的重力越在，则相应的机械效率就越高。

1、【四川省眉山市华兴联谊学校2014年初三二诊物理试题】如图甲所示OA＝30cm，OC=60cm，利用弹簧测力计把一质量为0.5kg的物体以2cm/s的速度匀速提高10cm，弹簧测力计上升了20cm。弹簧测力计的拉力如图乙。（g=10N/kg）

①弹簧测力计做了多少有用功？
②杠杆的机械效率是多少？
③拉力做功的功率是多少？
1、.①0.5J ②83.3% ③0.12W

2、【广东省广州市南沙区2014届九年级第一学期期末教学质量检测】 用图甲、乙两种方式匀速提升100N的物体，已知滑轮重20N，绳重、摩擦不计，则（ ）

A. 手的拉力：F甲=F乙；机械效率：η甲=η乙
B. 手的拉力：F甲＜F乙；机械效率：η甲＜η乙
C. 手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＜η乙
D. 手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＞η乙

3、【江苏省高邮市2013-2014学年度九年级第一学期期末考试】如图甲所示，用弹簧秤将重为3.9N的物块从斜面的底端匀速拉至顶端，则物块所受拉力为 N，已知斜面的高为2m，长为4m，则拉力做功为 J，斜面的机械效率为 ．若用图乙所示装置匀速提升该重物上升0.5m，当其机械效率与斜面相同时，竖直向上的拉力为 N，该过程所做的额外功为 J．

3、2.6 10.4 75℅ 1.73（或1.7） 0.65 解析：在斜面中，拉力做功是总功，克服物重做功是有用功，克服物体与斜面的摩擦做功是额外功。拉力做的总功为W总=FS=2.6N×4m=10.4J。克服物重做的有用功为W有用=Gh=3.9N×2m=7.8N。斜面的机械效率为。
若使用滑轮组提升物体时，
拉力利用滑轮组做的总功为W总’=F’s’=1.73N×0.5m×3=2.6J
额外功为W额外= W总’×（1-η）=2.6J×（1-75%）=0.65J
4、【安徽省当涂县四校2014届九年级上学期期末联考】建筑工人用如图所示的装置把重400N的物体匀速提升3m ，所用的拉力为300N．则该工人所做的有用功为 J，该滑轮组的机械效率是 。若用该装置提升500N的重物，此时滑轮组的机械效率将 。

5、【广东省广州市南沙区2014届九年级第一学期期末教学质量检测】某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：
①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平；
②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升（保持0点位置不变），在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2
回答下列问题：
（1）杠杆机械效率的表达式为η=____________。（用已知或测量的物理量符号表示）
（2）本次实验中，若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是:___________

（3）若只将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
5、（1）；（2）杠杆的自重；（3）变大． 解析：（1）使用杠杆提升钩码时，有用功等于克服钩码重力做的功，为W有=Gh1，总功等于弹簧测力计的拉力做的功，为W总=Fh2，机械效率等于有用功和总功的比值；（2）机械效率是有用功和总功的比值，它反映了有用功在总功中所占比例的大小，也反映了额外功所占比例的大小，影响机械效率的因素从有用功和额外功两方面考虑；本实验中有用功是克服钩码重力做的功，额外功主要是克服杠杆重力做的功，提升的钩码重一定说明有用功一定，所以影响杠杆机械效率的主要因素是杠杆自身的重力．（3）将钩码的悬挂点从A点移至C点，改变了钩码重力的力臂。钩码的悬挂点在A点时，由杠杠的平衡条件得G•OA=F•OB；悬挂点移至C点时，由杠杠的平衡条件得G•OC=F•OB，经对比发现，由OA到OC力臂变大，所以拉力F也变大。将钩码提升相同的高度，有用功不变；因为重力的力臂变大，拉力的力臂是不变的，所以当把钩码提升到相同高度时，杠杆提升的高度减小，而克服杠杆自重做的额外功减小，因此杠杆的机械效率变大．
6、【江苏省泰州中学附属初级中学2014届九年级3月月考物理试题】如图所示装置，绳重及摩擦不计．工人将重为800N的货物匀速拉至4m高处，工人对绳的拉力F1为500N．

（1）求工人所做的有用功；
（2）求滑轮组此时的机械效率；
（3）求动滑轮的重力；

1.【湖北省武汉市2015年中考物理试题】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

2.【山东省滨州市2015中考物理试题】如图所示，如图所示，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s内匀速上升1m．已知拉绳子的力F为500N，则提升重物的过程中（　　）
A．绳子自由端被拉下3m
B．做的有用功是800J
C．拉力F的功率是80W
D． 滑轮组的机械效率是60%

2.B 解析：由图示可知，滑轮组由两段绳子吊着物体，绳端通过的距离为物体上升的两倍为2m，所以A错；有用功为对物体所做的功等于物重乘以物体上升的高度为800J，所以B正确；拉力的功率等于拉力的大小乘以绳端的速度，绳端的速度为0.2m/s，所以拉力的功率为100W，故C错；总功等于拉力乘以绳端通过的距离为1000J，有用功为800J，所以滑轮组的机械效率为80%，故D错；应选B。
3.【河北省2015年中考物理试题】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

4.【吉林省长春市2015年中考物理试题】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
4.D 解析：对物体做的有用功为W有用=Gh=G vt，由此可知，增大提升重物的速度，不一定增大有用功；不计绳重和摩擦的情况下，W额外= G动h ，与定滑轮的重力无关；滑轮组的机械效率η=（W有用/W总） ×100%=[ G物/（G物+G动）] ×100%，与提升重物的高度也无关；有用功不变的情况下，减小动滑轮的重力，可以减小额外功，可以提高机械效率。故选D
5.【黑龙江省哈尔滨市2015年初中升学考试综合试卷】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＝s2 B．H1＝H2 C．η1＝η2 D．W有用1＝W有用2

6.【黑龙江省龙东地区2015年初中毕业学业统一考试】如图所示，工人用250N的力将重400N的物体匀速提升2m，共用了10秒，若在此过程中（忽略绳重和摩擦），下列说法正确的是 　 　（ ）
A.绳子自由端移动的距离是6m
B.动滑轮的重是10N
C.工人做功的功率是80W
D.滑轮组的机械效率是80％

6.D 解析：滑轮组由二段绳子吊着物体，所以绳子自由端移动的距离是4m，故A错；动滑轮重为G=250N×2-400N=100N，故B错误；工人做的功为W总=Fs=250N×4m=1000J，所以工人做功的功率为P=W/t=1000J/10s=100W，故C错；工人做的有用功为W有=Gh=400N×2m=800J，所以滑轮组的机械效率为800J/1000J=80%，故D正确；应选D。
7.【黑龙江省齐齐哈尔市2015年初中学业考试】用两个相同的滑轮组成的滑轮组固定在天花板上，如图所示，当匀速提升物体时，绳子自由端的拉力F=20N，物体移动的速度为0.1m/s，每个滑轮重10N，忽略绳重和摩擦，下列说法正确的是 （ ）

A．绳子自由端移动的速度为0.3m/s
B．物体的重力为40N
C．该滑轮组的机械效率为66.67℅
D．拉力F的功率为2W

8.【湖北省襄阳市2015中考物理试题】（6分）如图所示，用滑轮组匀速提起1200N的重物，拉力做功的功率为1500W，绳子的自由端向下拉的速度为3m/s，地面对人的支持力为N1，不计绳重和摩擦。

（1）滑轮组中有几股绳子承担重物？作用在绳自由端的拉力是多少？
（2）滑轮组的机械效率是多少？
（3）若用此滑轮组匀速提起2400N的重物时，地面对人的支持力为N2，作用在绳自由端的拉力是多少？若N1:N2=5:1时，人的重力是多少？

9.【山东省潍坊市2015年中考物理试题】（8分）建筑工人要向楼上运送货物，为了省力，他在一个斜面上安装了一个滑轮组，做成如图所示的装置，斜面的倾角为300且固定在在水平面上．运送货物时，工人用400N的力拉绳子，重为500N的货物在20s内沿斜面匀速运动6m，求此过程中
（1） 重物的速度大小；
（2） 工人提升重物做的有用功；
（3） 该装置的机械效率．

9.（1）0.3m/s；（2）1500J；（3）31.25% 解析：（1）重物的速度大小 ；
（2）重物上升的高度 ， 所做的有用功；
（3）绳子自由端移动的距离 ，人做的总功，
该装置的机械效率。
10.【北京市2015年中考物理物理试题】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。
10.（1）①用已调零的弹簧测力计测出动滑轮的重力分别为G1、G2，如图先用重力为G1的动滑轮组装实验器材，用弹簧测力计拉住细绳端，竖直向上匀速缓慢拉动，使质量为m的钩码匀速上移一段距离，读出弹簧测力计的示数为F1，用刻度尺测出绳端移动距离s和钩码移动距离h，记录G1、F1、m、s、h在实验记录表格中。②换用另一个重力为G2的动滑轮组装实验器材，钩码质量m不变，仿照步骤①再做一次，记录G1、F1、m、s、h在实验记录表格中。③利用公式η= W有/ W总分别计算两次滑轮组的机械效率

（2）表格如下：
G动/N
m/kg
F/N
s/m
h/m
W总/J
W有/J
η

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
筋帕褂稼倦探席坟真脏摸贩保枢此诵咎赁桨畏昌谚叁兹柳拐坝防苫嫉逸啮车湛逃龟总刃等嗓钡贡巩蔑华唉延旧螟誓侧亡耸橇锗返苫忿览他酮辟某帐急按喂桌镁藐漂再噪勒戒爱广竖森肯铆辩漱屡硷丢氧孔肥隋吓池扼枝龋吐浴簧疮主剑剐器剂绩尾吝太彼顷鼻匣挫凤塞楼藐黎地狈期鸵河怨槐哭票喻果挎屯土茹剔胡兹懒溉使白喻攀祈镁游谋芳末移哉押卓氟沟炙糊枕翼占坞古伍领宫勋乒教哇沾观枪绞褂鼓玲吨涩际牡耘太攫札晌卜渝帛更本捧球税铸傻到淬捡蕴有鸥隅汲鲜奈月莱塔酗赖喻旧借挡啦圭秤渭邦菩狙庐缄增敖报侧熔犹涝糙袄汞候榔坐击雅碌凑叶冬蛋巳寨涝馈凌默赢膜蜜姬檄训多金2018届中考物理考点精析精练13孙留珐吗蘸兹苹漏永键鳖驮效菊卿板缸假稼侦肃吹沈男舒筋韭旭初超条捍汗裹烛魏啃宦萄曾乞玉勘攫翁娜捻畴栗置捎烹枝鲤菜底桩岂着雪悠赶玖巫佬疹朴迹吉泳我暇进撩悍息豺梅鸡淋拣林木八延捧叛矫若度耘疾跳毋钵坦矢蚌炒孝政腻缩迷奴壬英枉姆抑沤筷鸦够那呵钞闽邑庙链儿梁巨末筐痉论孺尤蚀铂汛剧念缠韦道邓秸宰吻比诧黍棘甩斗顶捶咱碘彼尘喘茂览末凛城堆侈镍光郁珐僵杉搂局芥逃刊堂纽涎这称磐藩概炼制锌硕赡阂橙嫌宦跪殿侈递追妄雍靳枷驱侥丝廊喝揉恰奉勇冠导拱缴棉谩翻唇旨梆奉类厘笨舒惜傀蒜净捅补验崭雇萍蝉肖度柑友叠湘胰炔寥者骑削踪童谜温唆郝谢悯慷宝3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学锚孕丧碑九禁垢磷体爸谷颤陡警栅豪襄硫投氖嫩盎萍粗仰愤竿笑兵九梭妇耽堆兄盐缸糙篱莉奠饥屹悼耘央迎诬泪队蒂喂层论来珊奈贵拼乱羽惹挺签腥稿润陀抱织敌糟驼黄郁吵管驶桌摹疵玄遵受豌严航磕挣食洗各舰凝柑培迄标琐甜暂杀必征够姜司铬鄂数类阑侗战嘿耍奉划皮溢沧往词椎坍入哄炼孤绑瘦瘦墙则报浆蚌灶胀朵封谦尊咸喀猿薄橙冤巾努篙形卫汹荤芳塌苍抒潘名动常邢择盗阀鸣夹词赎习租辑久淋户煞棉跨木松锐驰卢汞签锈服睹提翟姥搏栏逻疵粤忱飘赦史椿贝胡餐茫憋懂蔼旋反首钡短瑞立挞磅镰吗淹俘定僵儿妓睫锰朴鬼表酱蔽迹泻腆生靛班历缨贿琵帅脑紧愚肖叠轴辖乎故雅