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初中毕业考试考点归纳考点23:功 机械效率
一、选用题
1. (·河北省,21题)小明用两个相似滑轮构成不一样滑轮组(如图7所示),分别将同一物体匀速提高到相似高度,滑轮组机械效率分别为η1、η2。下列关系
对旳是(忽视绳重及摩擦)
A.F1 > F2,η1 = η2 B.F1 > F2,η1 > η2
C.F1 < F2,η1 = η2 D.F1 < F2,η1 > η2
图7
F2
F1
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2.
(河南省,14题)如图7所示,用F=50N水平拉力,通过一种动滑轮,使重为200N物体A水平向右匀速移动了3m,在这个过程中
A.拉力F做了150J功
B.拉力F做了300J功
C.重力做了600J功
D.重力做了1200J功
3.(黑龙江哈尔滨,26题)在国内古代书籍《墨经》中,对杠杆原理有精辟论述,并有许多巧妙 应用。如图所示是在井上汲水桔槔,下列对桔槔在使用中不对旳解释是
A.向井内放送水桶时,人对配重(石块)做功,使配重重力势能增大
B.向井内放送水桶时,人用力气一定不不小于水桶重力,因此省力
C.往上提水时,配重(石块)协助人对水桶做功,配重重力势能减小
D.往上提水时,人用力气一定不不小于桶与水总重,因此省力
4.(广东梅州,9题)图3所示,已知物体A和B质量相等,A在粗糙水平地面,B在光滑斜面。现它们分别在同样大小力F作用下沿F方向分别移动了距离S,则F对物体做功
A.对A做功多 B.对A和B做功同样多
C.对B做功多 D.条件局限性,无法确定
图3
A
F
B
F
5.(新疆乌鲁木齐,8题)在铁架台上固定一种由定滑轮和一种动滑轮构成滑轮组,在绳子末端用竖直方向0.8N拉力使2N重物体匀速上升,下面说法对旳是
A.滑轮组机械效率是83.3% B.滑轮组机械效率是66.7%
C.绳端移动速度与物体上升速度相似 D.绳端移动速度是物体上升速度两倍
6. (四川自贡,33题)甲升降机比乙升降机机械效率高,它们分别把质量相似物体匀速升高相似高度,两者相比,甲升降机( )
A.做总功较少B.做总功较多
C.提高重物做有用功较少D.提高重物做有用功较多
7.(四川广安,11题)李玲玲同学用水桶从水井中提水做清洁,她在把水从井底提上来过程中,下列有关做功说法中对旳是
A.对桶所做功是有用功 B.对水所做功是额外功
C.对水所做功是有用功 D.对水所做功是总功
8. (内蒙古赤峰,9题)如图2所示,用一种重为9N动滑轮来提或物体,在实际工作中竖直向上拉力为30N,则动滑轮机械效率( )全品中考网
A.一定等于85% B.一定不不不小于85%
C.一定不不小于85% D.以上状况均有也许
9.(福建龙岩,14题)林雨同学将掉落在地面物理书本捡起来放在课桌上,她对书本所做 功最靠近于
A.0.02J B.0.2J C.2J D.20J
10.(江苏徐州,10题)如图所示,用滑轮组把重力G为400N石块匀速提高6m,所用拉力F为250N,则滑轮组机械效率为
A.60% B.70% C.80% D.90%
11.(福建泉州,16题)建筑工人用如图6所示滑轮组,将重800N重物匀速提高5m,拉力所做功为4800N,则该滑轮组机械效率是
A.67% B.73% C.83% D.100%
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二、填空题
1. (重庆,12题)如图8所示,工人运用动滑轮将沙匀速向上提高2m,已知沙重184N,动滑轮重6N,桶重10N,绳重和摩擦均不计。则拉力大小是 N,此时该装置机械效率是 。 100N 92%
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2.(浙江义乌,28题)掷实心球是本市初中生体育测试项目之一。某同学将质量为2公斤实心球从地上拿起,用双手举高2米后用力抛出,球恰好落在9分线上。在举高过程中该同学克服实心球重力做功 焦(g取10牛/公斤)。 40
3.(安徽,5题)目前地震时有发生,于是人们开始重视加固维修房屋,常常可以看到图示场景。假如该工人通过滑轮把50㎏水泥缓缓提高4m 到房顶,所用拉力约300N。该机械效率约为__________。 83.3 %
4. (江苏扬州,21题)如图,滑轮重不不小于物重(绳重、摩擦不计)。使用甲图滑轮最大好处是________________________;若匀速提高相似重物,则F甲__________F乙机、械效率η甲___________η乙(“<”/“=”/“>”)。 可以变化动力方向 > >
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5.(江苏盐城,20题) 工人用定滑轮将重240N物体匀速向上提高,所用拉力为250N,5s内重物上升4m.
此过程中,有用功为 ▲ J,拉力做功功率为 ▲ W,写出一条拉力不等于物重原因: ▲ 960 200 绳子有重力(或系统有摩擦)
6. (江苏镇江,22题)如图所示,工人用滑轮组将重400N货品匀速提高1m,拉力F为250N,则绳子自由端移动距离是 2 m,此过程有用功为 400 J,滑轮组机械效率为 80% .全品中考网
7.(湖北荆门,12题)工人用如图5所示滑轮组将一重400N物体匀速提起,若滑轮组机械效率为80%,忽视一切摩擦及绳伸长,则拉力大小是 ▲ N,动滑轮重
▲ N;若使用该滑轮组提高600N重物,其机械效率将 ▲ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
125;100:变大
8.(黑龙江鸡西,19题)用如图所示装置,匀速向上提起重2N物体,所用拉力为1.5N,动滑轮机械效率为 。假如要提高动滑轮机械效率,你做法是
(答出一条即可)。
66.7% ; 减小动滑轮质量(或增长物重)
9.(安徽蚌埠二中,15题)用定滑轮匀速提高重为180N物体,所用拉力为200N,物体升高2m,所用时间为5s。此过程中,有用功为 J,拉力做功功率为 W,定滑轮机械效率为 。全品中考网
有用功为 360 J,拉力做功功率为 80 W,定滑轮机械效率为 90% 。
10.(天津,20题)
20 0
11.(湖北宜昌,29题)某人用平行于斜面拉力,把一种重为1000N物体,沿着长5m、高1m斜面由底端匀速拉到顶端,拉力大小为250N,则拉力所做有用功为________J,此斜面机械效率为________。.1000;80%
12.(广西河池,10题)如图3所示,是某大楼内电梯构造示意图。钢链一端固定在A点,然后绕过电梯厢下滑轮,另一端连接在电动控制装置上.若用拉力F将重为2×104N电梯和乘客从一楼匀速提高到15m高六楼,则拉力F大小是 N,拉力F所做功是 J(不计摩擦和钢链重).全品中考网
答案:104 3×105
13. (浙江丽水,26题)上海世博会浙江馆内有一只直径8米“青瓷巨碗”,内装6吨“水”。在灯光下,青瓷碗内碧波荡漾,伴随着悠扬悦耳丝竹,游客宛若置身如画江南。
(1)游客看到碧波荡漾“水”面,是由于“水”面对灯光 ;
(2)围绕“青瓷巨碗”是一种巨大环形升降台,游客中升降台上站成一圈,升降台上升后可以同步看到“青瓷巨碗”内景象。在某次升降中,升降台把80名游客匀速升高3米,若每位游客质量以60公斤计算,则升降台在这次上升过程中对游客所做功 J。
(反射;1.44×105)
14.(江苏连云港,21题)某同学运用如图所示装置测定滑轮组机械效率。她用F=10N拉力将重17N重物匀速提高0.2m,在这一过程中,她做总功为 4 J,其中有用功为 3.4 J,测出滑轮组机械效率为 85% 。
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第22题图
15.(江苏无锡,22题)如图所示,用定滑轮和动滑轮分别将质量相似甲、乙两物体匀速提高相似高度,不计绳重与摩擦,且动滑轮重G动不不小于乙物体物重G,则所用拉力F甲 F乙(选填“>”、“<”或“=”,下同),其机械效率η甲 η乙.
> >
16.(湖北十堰,12题)如图6所示,用滑轮组将600N生物匀速提高,假如拉力为400N,则此滑轮组机械效率为 。(75%)
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17.(上海,13题)木块在大小为10牛水平拉力作用下,沿水平面匀速前进2米,拉力做工为 (13)焦,木块受到摩擦力大小为 (14)牛;若木块重16牛,在此过程中重力做功为 (15)焦。
答案:20;10;0
五、试验探究题
1. (山东济宁,第Ⅱ卷7题)某试验小组探究影响滑轮组机械效率原因试验装置如图7所示,试验数据如下表。若不计摩擦,比较1和2两次试验数据,可以看出滑轮组机械效率与 有关;比较1和3两次试验数据,可以看出滑轮组机械效率与 有关。全品中考网
图7
答案:动滑轮个数(或动滑轮总重) 提高物重全品中考网
2. (湖北武汉,17题)下图是小明同学斜面机械效率跟什么原因有关试验装置。
试验时她用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相似斜面向上做匀速直线运动。试验某些数据如下:
试验
次数
斜面
倾斜程度
物块重量
G/N
斜面高度
h/m
沿斜面拉力
F/N
斜面长
s/m
机械效率
1
较缓
10
0.1
5.0
1
2
较陡
10
0.3
6.7
1
45%
3
最陡
10
0.5
8.4
1
60%
⑴小明探究是斜面机械效率跟 关系。在第1次试验中,斜面机械效率为 ,物块和斜面内能增长了约 J。全品中考网
⑵分析表格中数据可以得出结论:在斜面粗糙程度相似时,斜面越陡,机械效率越 。若要探究斜面机械效率跟斜面粗糙程度关系,应保持 不变。
⑴斜面倾斜程度 20% 4 ⑵高 斜面倾斜程度
(湖北襄樊,30题)小华用20N力把重为25N物体沿着长为20cm、高为10cm斜面,从斜面底端拉到顶端。则斜面机械效率为 。62.5%
3. (四川泸州,B卷9题)在探究“斜面机械效率高下与斜面倾斜程度有什么关系”试验中,用沿斜面向上力F拉动小车,使小车从斜面底端匀速运动到斜面顶端,如图所示。多次变化斜面倾斜程度,某些试验数据记录在下面表格中,根据表格中数据回答问题:
斜面
倾斜度
小车重量
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
斜面
机械效率
较缓
10
0.1
3
1
1
3
33.3%
较陡
10
0.2
4
1
2
4
50%
最陡
10
0.4
1
6
(1)当斜面“最陡”时,沿斜面拉力为 N;做有用功为 J;斜面机械效率为 %。
(2)通过对上述试验数据分析,你认为斜面省力状况与斜面倾斜程度关系是:斜面越陡,需要拉力越 。
(3)根据上面试验数据,你可以获得该试验探究初步结论是:
。
(1)6 4 66.7(67) (2)大 (3)斜面机械效率随斜面倾斜程度增大而增大全品中考网
4. (重庆綦江,17题)小明同学用如图所示装置测定斜面机械效率,试验记录成果如下表:
(1)根据表格中数据,第三次(最陡)试验有用功是____________J,总功是_________J,机械效率是_____________;
(2)分析数据可知,斜面越陡,机械效率_____________(选填“越高”、“越低”或“不变”);
(3)分析试验数据还可懂得,斜面越陡越___________(选填“省力”或“费力”);
(4)第一次试验中,若拉力作用时间是5s,则拉力功率是___________W。
(1)1.5 2.4 62.5% (2)越高 (3)费力 (4)0.3
5.华在斜面上每次都匀速拉动物块(如图)‘试验数据记录如下:
试验次数
斜面倾角θ
物重G/N
物块上升高度h/m
拉力F/N
移动距离S/m
机械效率η
1
300
5.0
0.25
3.4
0.50
73.5%
2
400
5.0
0.35
4.2
0.50
83.8%
3
500
10.0
0.35
8.4
0.50
(1)根据表中数据可求出第3次试验有用功是______J,总功是______J,机械效率为_____。
(2)分析表中数据,可以得出初步结论是:在其她条件不变状况下,斜面倾角越大,所需拉力越______,斜面机械效率越______,斜面机械效率与物重_______ (填“有关”或“无关”)。
(1)3 .5 4.2 83. 3%(2)大 高(或大) 无关
六、计算题
1. (江苏南京,25题)如图所示,工人用滑轮组提高重240N物体,所用拉力为150N, 物体在5s内匀速上升lm.求:
(1)有用功;
(2)滑轮组机械效率;
(3)拉力功率.
解:(1)W有=Gh=240N×1m=240J
(2)W总=FS=150N×2m=300J
(3)P=W总/t=300J/5s=60W
2.(江苏泰州,25题) 用图6所示滑轮组提高重物,已知物体重为200N,人用125N拉力向下拉动绳子,5s内可使物体匀速上升2m求:
(1)拉力所做功和拉力功率;
(2)滑轮组机械效率.全品中考网
(1)W=500J P=100W (2)80%
3. (江苏南通,32题)(8分)如图所示,工人师傅用一种定滑轮和动滑轮构成滑轮组,把重为500N箱子匀速提高5m,动滑轮质量为8kg,不计绳重和摩擦,取g=10N/kg.
(1)在图中用笔画线替代细绳组装滑轮组.
(2)在向上提高箱子过程中,人对绳子拉力为多大?
(3)在向上提高箱子过程中,滑轮组机械效率为多少?
解:(1)滑轮组绕线如图所示 (2分)
(2)人对绳子拉力
(2分)
(1分)
(3)提高过程有用功W有=Gh (1分)
总功W总=Fs=F·2h (1分)
机械效率
(1分)
(答,同样给分)
4. (江苏苏州,26题)如图所示,斜面长S=10m,高h=4m.用沿斜面方向推力F,将一种重
为100N物体由斜面底端A匀速推到顶端B.运动过程中物体克服摩擦力
做了100J功.求:
(1)运动过程中克服物体重力做功;
(2)斜面机械效率;
(3)推力F大小. (1)400J (2)80% (3)50N
5.(黑龙江哈尔滨,53题)建筑工地上,工人们需要将一堆建材运到10m高处。姜荣同学设计安装了如图所示装置.装置中每个滑轮重l00N。工人运用该装置每次提高一块重900N建材,该工人拉绳子速度是0.8m/s,在施工过程中:全品中考网
(1)该工人提高建材时有用功率是多少?
(2)该装置机械效率是多少?(不计绳重和摩擦)
型号
额定电压
额定功率
DJ—Ⅰ
220V
0.8kW
DJ—Ⅱ
220V
3.0kW
(3)孙萍同学想用电动机做动力替代人工作,将该装置改导致简易起重机(吊起物体速度限定在0.4m/s)。她到仓库找到了两台电动机,铭牌上某些数据如下表所示,她要选用其中一台。请你协助选用,就你所选电动机,阐明怎样使用该装置才能做到合理配置。全品中考网
(1)提高建材时所做有用功
上升速度
所用时间
有用功率
(2)人拉力
绳子自由端移动距离
人所做总功
机械效率
(3)①选用0.3kW电动机,一次提高8块建材,效率最高。
②选用0.8kW电坳机,一次提高2块建材,效率最高。
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6. (黑龙江鸡西,33题)为了在中考体育测试中获得好成绩,小雨同学每天都进行体育锻炼。
(1)她先沿着200m长跑道慢跑锻炼,从6:00到6:10共跑了12圈。她平均速度大概是多少?
(2)慢跑结束后开始跳绳。假如小雨质量是60kg,她每次起跳高度约是5cm,那么她每跳一次需克服重力做功大概多少焦?
(3)在中考“1分钟跳绳”测试中,小雨同学跳了160次,而小明同学跳了100次。 试问:测试中,成绩好同学做功一定多吗?说出你理由。
(1)t=10min=600s
………………………………………… (1分)
……………………(1分)
(2) G =mg…………………………………………………………(1分)
=60kg×10N/kg = 600N …………………………………(1分)
W=Fs=Gh…………………………………………………………(1分)
=600N×5×10-2m=30J…………………………………………(1分)
(3) 相似时间内做功多少与重力大小、跳起高度、次数有关(1分)。而本题中只明确了次数关系,重力和高度关系都不明确,无法得出明确结论,因此得分高同学,做功不一定多。(1分)全品中考网
7.(天津,26题)
8.(广东梅州,26题)如图14所示,物体A质量m =12kg,在拉力F作用下,物体A以0.1m/s速度在水平面上做匀速直线运动,弹簧测力计示数为12N,忽视滑轮与绳子摩擦力以及滑轮、弹簧测力计和绳子所受重力,并且绳子足够长。求:
图14
(1)物体A与水平面间摩擦力f大小;全品中考网
(2)拉力F大小;
(3)物体A运动10s过程中,拉力F所做功。
答案:(1)因做匀速直线运动,则:f=F示=12N;(2)如图所示,作用在动滑轮轴上拉力:F=2f=2×12N=24N;(3)W=FS=24N×0.1m/s×10s×1/2=12J。
9.(广州花都区,20题)伴随人们生活水平逐渐提高,小轿车已经走进了千家万户。前很快,小明家也新买回来了一辆小汽车,好奇小明找出了小汽车如下表列出有关数据:(g=10 N/kg,1L=10-3m3)
小汽车质量1200kg
小汽车额定功率90kW
每个轮胎与地面接触面积500cm2
100km耗油量10L
汽油密度0.71×103kg/m3
汽油价格6.25元/L
求:(1)该小汽车静止在水平地面上时,对地面压强是多大?
(2)若该小汽车行驶100km,则需耗油多少公斤?全品中考网
(3)假若该小汽车在水平路面上以额定功率匀速直线行驶,请计算该车10s内牵引力所做功。
答案:20.(1)小汽车对地面压力:
F = G = mg =1200 kg×10N/kg=1.2×104N (1分)
小汽车对地面压强:
P==6.0×104Pa (2分)
(2)汽车行驶100km 耗油质量: m=ρV=0.71×103kg/m3×10×10-3m3=7.1kg (2分)
(3)牵引力所做功:
W=Pt=90×103W×10s=9.0×105J (2分)
图15
10.(福建龙岩,32题)滑轮组在建筑中应用广泛,如图15所示为建筑工人自制滑轮组。某工人用此滑轮组将质量为90kg重物提高5m,所用拉力是600N。求:全品中考网
(1)该重物受到重力;
(2)工人通过滑轮组所做有用功;
(3)工人做总功;
(4)滑轮组机械效率。
解:
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