中考物理一轮复习第11讲《简单机械第2课时机械效率》复习练习卷（含答案）

这是一份中考物理一轮复习第11讲《简单机械第2课时机械效率》复习练习卷（含答案），共6页。试卷主要包含了选择题，填空及简答题，实验探究题，计算应用题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题
1．(唐山中考模拟)下列做法不能够改变滑轮组机械效率的是( A )

A．改变提升重物的高度
B．用体积相等的塑料动滑轮代替铸铁动滑轮
C．提升更重的物体
D．给定滑轮加润滑油
2．(安徽中考)如图所示，当水平拉力F＝50 N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200 N，所受地面的摩擦力约为80 N，假如在5 s时间内，物体水平移动了0.6 m，不计绳和滑轮的自重，则在此过程中( C )
A．拉力F做功为30 J
B．物体重力做功为120 J
C．拉力F做功的功率为12 W
D．该装置的机械效率约为60%
3．(河北一模)甲乙两个滑轮组如图，其中的每一个滑轮都相同，用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度，不计滑轮组的摩擦，下列说法中错误的是( D )
A．若G1＝G2，拉力做的有用功相同
B．若G1＝G2，拉力做的总功不相同
C．若G1＝G2，甲的机械效率大于乙的机械效率
D．用甲乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变
4．(河北中考模拟)(多选)如图所示，重为100 N的物体A，在拉力F的作用下，以20 cm/s的速度在水平地面上向左匀速直线运动。若拉力F＝5 N，滑轮组的机械效率为60%，则下列说法正确的是( BD )
A．拉力F的功率是20 W
B．2 s内绳子自由端移动的距离是1.2 m
C．5 s内拉力F所做功的大小是5 J
D．物体A受到水平地面的摩擦力大小是9 N
5．(河北中考)(多选)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，在绳子的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。若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是( ABD )
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，物体运动的时间可能相等
,(第5题图)) ,(第6题图))
6．(天津中考)(多选)某建筑工地上，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，动滑轮重为G2，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( AD )
A．F＝eq \f(G0＋G1＋G2,3) B．F＝eq \f(G0＋G1,3)
C．F＝eq \f(G0,3η)＋G1 D．F＝eq \f(G0,3η)
7．(唐山路北三模)(多选)小明用如图所示的甲、乙、丙三种方式将重为G1的物体提高h的过程中，绳自由端的拉力分别为F1、F2、F3，绳自由端移动的距离分别为s1、s2、s3，三次的机械效率分别为η1、η2、η3，每个滑轮重均为G2。以下分析不正确的是( ABD )
A．无论何种情况下，F1>F2＝F3，η1最大
B．无论何种情况下，s2>s3＝2s1，η2＝η3
C．如果G1D．如果G1>G2，不计绳重和摩擦，F18．(龙东中考)分别使用定滑轮、动滑轮、两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组，匀速提升同一物体到同一高度处，其机械效率分别为η定、η动、η组(不计绳重和摩擦，设每个滑轮质量相等)，则下列选项中正确的是( A )
A．η组<η动<η定 B．η动<η定<η组
C．η定<η动<η组 D．η定<η组<η动
二、填空及简答题
9．(无锡中考)如图所示，用动滑轮匀速提起重3 N的物体，拉力F为2 N，物体在10 s内上升1 m。在此过程中，动滑轮的机械效率为__75%__，拉力F的功率为__0.4__W__，若要提高动滑轮提升物体的效率，可以采取的措施是：__增加提升的物重、减小动滑轮的重力、减小动滑轮与绳子之间的摩擦力__。
,(第9题图)) ,(第10题图))
10．(南京中考)如图所示，搬运工人用滑轮将重为425 N的重物匀速提升4 m，所用拉力为250 N，时间为20 s，则此过程中有用功是__1__700__J，额外功是__300__J，拉力的功率是__100__W，滑轮的机械效率是__85%__。
11．(海港一模)如图所示，用起重机上的滑轮组匀速吊起600 kg的物体，物体上升5 m所用的时间为10 s，拉力F的功率是3.75 kW，拉力的大小F为__2__500__N，滑轮组的机械效率是__80%__；滑轮A的作用是__改变用力的方向__。(g取10 N/kg)
12．(威海中考)如图所示，把重力为600 N的物体匀速推到斜面顶端，斜面长为3 m，高为0.9 m，实际推力为300 N，那么物体与斜面之间的摩擦力是__120__N，斜面的机械效率是__60%__。
三、实验探究题
13．(唐山三模)某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时，提出了一些猜想并对猜想进行验证。
(1)如果影响机械效率的因素有A、B、C多个，要研究其与B因素的关系，需要先控制其他几个因素不变，而改变__B__因素，从而进行研究。
(2)下列是同学提出的两个猜想：
猜想一：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组细线的绕法有关。
猜想二：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组提升的物重有关。
为了验证上述猜想是否正确，同学们准备分别按图1、图2、图3和图4的滑轮组进行实验。
,图1) ,图2) ,图3) ,图4)
验证猜想一的小组应按图__1、3或2、4__所示的两个滑轮组进行实验，若实验测得两滑轮组的机械效率大小__相等__(选填“相等”或“不相等”)，则可初步判断猜想一是错误的。
验证猜想二的小组应按图__1、2或3、4__所示的两个滑轮组进行实验，若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等，则可初步判断猜想二是__正确__(选填“正确”或“错误”)的。
(3)请你为该班同学提出一种提高滑轮组机械效率的方法：__尽量让滑轮组满负荷工作(提升可以提升的最大物重)、在转轴上加润滑油、减轻动滑轮的自重等__。
四、计算应用题
14．(河北一模)如图重力不计的木板可绕O点无摩擦转动，在其A端挂一边长为10 cm的正方体重物P，一个重力为500 N的中学生站在B点时，木板在水平位置平衡，P对地面的压力刚好为零，且OA＝1 m，OB＝3 m，求：
(1)物体P的重力为多少？画出中学生作用在杠杆上的力的力臂。
(2)当人向左走1 m，木板在水平位置平衡时，P对地面的压力和压强分别是多少？
解：(1)O为支点，由于人的重力方向是竖直向下的，则作用在杠杆上的压力是竖直向下的，所以OB段为力臂L1，如图：
由杠杆平衡条件得：
GPOA＝G人OB，
所以，GP＝eq \f(G人OB,OA)＝eq \f(500 N×3 m,1 m)＝1 500 N；
(2)当人向左走1 m，人的重力力臂为
L′1＝OB－1 m＝3 m－1 m＝2 m；
由杠杆平衡条件得：FOA＝G人L′1，
所以，F＝eq \f(G人L′1,OA)＝eq \f(500 N×2 m,1 m)＝1 000 N，
根据物体P的受力分析可知：
F压＝G－F＝1 500 N－1 000 N＝500 N，
p＝eq \f(F压,S)＝eq \f(500 N,0.1 m×0.1 m)＝5×104 Pa。
15．(河北中考)如图所示，重为1 140 N的物体，它与水平地面的接触面积为1.5×103 cm2。工人师傅用600 N的力匀速提升物体，物体的速度为0.2 m/s。(不计摩擦及绳重)求：
(1)工人师傅拉绳的功率。
(2)滑轮组的机械效率。
(3)体重为450 N的小明用此滑轮组提升物体，但物体没有被拉动，物体对地面的最小压强为多大。
解：(1)拉力的功率：P拉＝eq \f(W总,t)＝eq \f(Fs,t)＝Fv绳＝600 N×2×0.2 m/s＝240 W；
(2)滑轮组的机械效率：η＝eq \f(W有用,W总)×100%＝eq \f(Gh,Fs绳)×100%＝eq \f(Gh,F×2h)×100%＝eq \f(1 140 N,600 N×2)×100%＝95%；
(3)由于忽略摩擦及绳重，2F＝G＋G动，动滑轮重：G动＝2F－G＝2×600 N－1 140 N＝60 N，绳端最大拉力等于人体重力，则物体对滑轮组的拉力：F拉＝2G人－G动，滑轮组提升物体的拉力：F拉＝G－F支，物体受到的支持力：F支＝G＋G动－2G人＝1 140 N＋60 N－2×450 N＝300 N，物体对地面的最小压强：p＝eq \f(F压,S)＝eq \f(F支,S)＝eq \f(300 N,0.15 m2)＝2.0×103 Pa。
16．(香城中考)如图所示，小车在水平面上通过滑轮组提升重物，动滑轮重400 N，与小车连接的绳子能承受的最大拉力为6 000 N，
小车的最大输出功率为15 kW。水平地面上一物体A重1 600 N，与地面的接触面积为4 m2。(不计小车所受摩擦阻力、绳重及滑轮组的摩擦)求：
(1)提升前，物体A对水平地面的压强。
(2)滑轮组提升物体A时的机械效率。
(3)若要使被提升的重物以1 m/s的速度匀速上升，整个装置工作过程中能提升重物的最大重力。
解：(1)p＝eq \f(F,S)＝eq \f(G,S)＝eq \f(1 600 N,4 m2)＝400 Pa；
(2)η＝eq \f(W有,W总)＝eq \f(Gh,Gh＋G动h)＝eq \f(G,G＋G动)＝eq \f(1 600 N,1 600 N＋400 N)×100%＝80%；
(3)小车运动的速度为v＝3×1 m/s＝3 m/s，小车能提供的最大拉力F＝eq \f(P,v)＝eq \f(15 000 W,3 m/s)＝5 000 N，最大拉力小于绳子能承受的最大拉力，所以工作过程中能提升最大重力为G最大＝3F－G动＝3×5 000 N－400 N＝14 600 N。
17．(大庆中考)如图所示，在水平地面上放着物体A，A与地面的接触面积为0.14 m2，
对地面的压强为3 000 Pa，用滑轮组匀速提升物体A时，滑轮组的机械效率是84%(不计绳重和摩擦，g取10 N/kg)。求：
(1)物体A的质量mA和动滑轮的质量m。
(2)用此滑轮组使物体A以0.2 m/s的速度匀速上升，在5 s的时间内，人拉力做的功是多少？
解：(1)由p＝eq \f(F,S)可得，A对地面的压力：F压＝pS＝3 000 Pa×0.14 m2＝420 N，因为物体A在水平地面上，所以物体A的重力：GA＝F压＝420 N，物体A的质量：mA＝eq \f(GA,g)＝eq \f(420 N,10 N/kg)＝42 kg；用滑轮组匀速提升物体A时，不计绳重和摩擦，则滑轮组的机械效率：η＝eq \f(W有用,W总)＝eq \f(GAh,（GA＋G轮）h)＝eq \f(GA,GA＋G轮)＝eq \f(420 N,420 N＋G轮)＝84%，解得G轮＝80 N，动滑轮的质量：m＝eq \f(G轮,g)＝eq \f(80 N,10 N/kg)＝8 kg；
(2)用此滑轮组使物体A以0.2 m/s的速度匀速上升5 s，则物体A上升的高度：h＝vt＝0.2 m/s×5 s＝1 m，由图可知n＝2，则拉力端移动距离s＝2h＝2×1 m＝2 m，不计绳重和摩擦，则绳端的拉力：F＝eq \f(1,2)(GA＋G轮)＝eq \f(1,2)(420 N＋80 N)＝250 N，人拉力做的功：W总＝Fs＝250 N×2 m＝500 J。