2022年中考物理知识点二轮复习专题练习——机械效率

这是一份2022年中考物理知识点二轮复习专题练习——机械效率，共20页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
机械效率一、选择题（共15题）1．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，已知沙和袋总重为100N，滑轮重20N（绳重和摩擦力不计），则下列说法正确的是（　　）A．甲比乙更省力B．甲做的总功比乙的多C．甲做的有用功比乙的多D．甲的机械效率比乙的高2．如图所示，滑轮组悬挂在水平钢架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，5s内使物体A匀速上升1m，提升过程中拉力F的功率为160W。已知物体A重720N，该工人重600N。关于该过程，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　）A．绳子自由端移动的速度为0.2m/sB．动滑轮重120NC．该工人对地面的压力为200ND．工人利用该滑轮组提升物体的最大机械效率为90%3．如图所示，工人用动滑轮匀速提升物体，下列判断正确的是（　　）A．人的拉力与物体重力是平衡力 B．物体升高的距离等于滑轮左侧绳子减小的长度C．人的拉力做的功等于克服滑轮重力做的功 D．动滑轮的机械效率一定等于50%4．健身教练要增大学员的运动量，会加快音乐的节奏，这样可以提高运动的（　　）A．时间 B．效率 C．速度 D．功率5．下列数据符合实际的是（　　）A．某家用电饭锅的额定功率为70WB．家用台灯工作时的电流约为0.15AC．小明将一只铅笔从地上捡到课桌面上做的功约为1JD．某新型起重机的机械效率约为98%6．两个滑轮组，提升一个重为17N的物体A，（每个滑轮重相同）使物体A在2s内拉升了20cm，拉力如图所示，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（    ）A．甲滑轮组的机械效率大于乙滑轮组的机械效率B．甲滑轮组拉力的功率小于乙滑轮组拉力的功率C．甲、乙两滑轮组的有用功相同D．甲、乙动滑轮的重力为2N7．图中甲、乙两套装置滑轮质量均相等。用它们分别将质量相同的重物匀速竖直提升，在相等时间内绳端A、B移动相同的距离，若不计绳重和摩擦，下列判断正确的是（　　）A．两重物上升的速度相等B．两滑轮组绳端的拉力相等C．甲滑轮组的总功比乙少D．两滑轮组的机械效率相等8．在生产和生活中经常使用各种机械，关于机械的下列说法，正确的是（　　）A．使用机械可以省力、省距离，也可以省功B．机械做功越快，机械效率越高C．使用机械可以省力或省距离，但不能省功D．机械做功越多，机械效率越高9．如图所示，用滑轮组拉动重为70N的物体A，用10秒时间使物体A在水平方向匀速移动了5m，所用拉力F为20N，地面对物体A的摩擦力为30N。以下说法不正确的是（　　）A．绳子自由端移动的距离是10mB．克服摩擦做的有用功是150JC．滑轮组的机械效率为75%D．拉力F做功的功率为10W10．如图所示，用相同滑轮装成的甲、乙两个滑轮组分别将同一个物体在相同时间内匀速提高相同高度，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A．F1＝F2 B．甲、乙绳子自由端移动的速度相同C．甲、乙两个拉力的功率相同 D．乙滑轮组的额外功多11．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用同一滑轮组提升钩码，实验数据记录如下表，下列说法正确的是（　　）序号钩码重/N钩码上升的距离/cm弹簧测力计的示数/N弹簧测力计上升距离/cm机械效率①2511566.7%②451.71578.4%③4101.73078.4%④652.41583.3%A．数据④中，滑轮组所做的有用功为30JB．由数据①可知，实验所用滑轮组承重绳段数n=2C．研究滑轮组机械效率与钩码重的关系，可选用数据①②④D．对比数据③④可知，滑轮组机械效率与钩码上升距离有关12．关于图中几幅图的依次对应表述正确的是（　　）A．甲中1kg酒精比10kg煤油的比热容小B．乙中10kg酒精比1kg煤油的热值大C．丙中金属丝用久了会变细，电阻会变大D．丁中滑轮机械效率随提升物块的高度变大而变大13．将规格完全相同的滑轮，用绳子绕成图中的甲、乙滑轮组。使用甲、乙滑轮组分别匀速提升重力为G1、G2的两物体，升高相同的高度。绳自由端施加的拉力大小分别为F1和F2，物重G1>G2，不计绳重和摩擦。则下列判断正确的是（　　）A．拉力F1一定大于F2B．乙滑轮组的机械效率较高C．甲、乙滑轮组的有用功相同D．甲的额外功与有用功的比值较小14．甲、乙两种机器所做的总功之比是2:3，机械效率之比是3:1，则它们所做的有用功之比（　　）A．2:3 B．2:1 C．2:9 D．9:215．用功率恒为160W的拉力，使质量为5kg的物体以4m/s的速度沿30°的斜坡匀速拉到坡顶，已知斜坡长60m，则下列说法错误的是（　　） A．物体从斜坡底端到达坡顶的时间是15sB．物体上坡时的牵引力是40NC．物体上坡时受到的摩擦力为15ND．斜面的机械效率是50二、非选择题16．斜面长1m，高0.25m，用大小为8N沿斜面向上的拉力F，将重力为20N的铁块匀速拉到斜面顶端，此过程中有用功为_______J。斜面的机械效率为_______。铁块受到的摩擦力为______N。 17．如图所示，用一个动滑轮来提起重100N的物体（绳重与摩擦不计），所用的拉力为60N，则动滑轮的机械效率为_______，若用此动滑轮提起重200N的物体拉绳子的速度为_______m/s时，则拉力的功率为22W，这时的机械效率为_______。18．如图所示，很多桥上都设计了便于行走的斜面，若单侧桥斜面长12m，高4m，沿斜面方向用50N的推力，将一个重100N的自行车在10s内由桥的底端匀速推到顶端。斜面是一个________（填“省力”或“费力”）机械，则此过程中人对自行车做功的功率是________W，斜面的机械效率是________。 19．小明为了把水平地面上重为200N的木箱移到1m高的平台上，搭建了长为2m斜面。如图所示，现对木箱施加平行于斜面的大小为120N的拉力，将其由底端以0.2m/s的速度匀速拉到顶端。在此过程中拉力做功______J，拉力的功率为______W，斜面的机械效率为______，摩擦力大小为______N。20．如图所示，用沿斜面方向的推力F，将一个重为100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B，运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功。已知斜面长s=10m，高h=4m。求：（1）运动过程中所做的有用功；（2）斜面的机械效率；（3）推力F大小。21．重量为600N的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图乙，机械中摩擦力及绳重忽略不计，问：（1）若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m，作用在钢绳上的拉力为400N，拉力的功率是多大；（2）动滑轮受到的重力；（3）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，若要工人不被拉离地面，此滑轮组机械效率最大值是多少？22．“龙门吊”是港口、货场中常见的起重设备，其滑轮组部分如图所示。现用此装置将地面上一个质量为2600kg，与地面的接触面积为1.3m2的重物匀速吊到3m的高处，动滑轮的重力为1000N。（g取10N/kg）（1）求重物被吊起前对地面的压强；（2）求提升重物过程中拉力做的有用功；（3）若钢索能够承受的最大拉力为1×104N，提升过程中钢索的重和摩擦对应的额外功始终占总功的10%，求滑轮组的最大机械效率。23．如图所示，某建筑工地用电动机、定滑轮和斜面组成的装置，将重为1600N的建材从斜面底端匀速拉到顶端。已知斜面长9m，高为4.5m，建材受到沿斜面的拉力为1000N，斜面的效率与整个装置的效率之比。（忽略定滑轮的摩擦及绳重）求：（1）对建材做的有用功；（2）对建材做的总功；（3）斜面的效率；（4）电动机消耗的电能。 
参考答案1．D【详解】A．由图可知，甲滑轮是定滑轮，绳重和摩擦不计，使用该滑轮不省力，所以拉力等于物体的重力，为100N；乙滑轮是动滑轮，绳重和摩擦不计，使用该滑轮可以省一半的力，即拉力等于物体和滑轮总重力的一半，则所以F甲＞F乙故A错误；BCD．把同样一袋沙提升相同的高度，由W有=Gh可知有用功是相同的，绳重和摩擦不计，甲做的总功等于有用功，乙做的总功等于有用功和克服动滑轮的重力做功之和，乙做的总功较多，由可知，有用功相同时，总功越大的，机械效率越小，所以η甲＞η乙故BC错误，D正确。故选D。2．C【详解】A．由图可知，滑轮组承担物重绳子的有效股数n=2，5s内绳子自由端移动的距离s=nh=2×1m=2m绳子自由端移动的速度故A错误；B．由可得，绳子自由端的拉力动滑轮重G动=nF-G=2×400N-720N=80N故B错误；C．地面对工人的支持力F支=G人-F=600N-400N=200N该工人对地面的压力和地面对人的支持力是相互作用力，它们大小相等，所以该工人对地面的压力F压=F支=200N故C正确；D．工人施加的最大拉力F′=G人=600N不计绳自身重力和绳与滑轮间摩擦，提升物体的最大重力G大=2F′-G动=2×600N-80N=1120N此时滑轮组的机械效率最大，滑轮组的最大机械效率故D错误。故选C。3．B【详解】A．人的拉力作用在绳子上，物体的重力作用在物体上，二力没有作用在同一物体上，所以人的拉力与物体重力不是平衡力，故A错误；B．对动滑轮来说，物体上升的高度为h时，左侧绳子和右侧绳子都缩短h，这样才能满足s＝2h，因此物体升高的距离等于滑轮左侧绳子减小的长度，故B正确；C．人拉力做的功为总功，滑轮对重物做的功为有用功；因为使用动滑轮要克服摩擦、克服动滑轮的重力做额外功，所以总功大于有用功，即人拉力做的功大于滑轮对重物做的功，故C错误；D．根据选项C中额外功的来源，故可知不能确定有用功和总功及额外功的大小，根据，所以不能确定动滑轮的机械效率是多少，故D错误。故选B。4．D【详解】A．健身教练要增大学员的运动量，运动的时间是一样的，故A不符合题意；B．由于运动的方式并未改变，所以效率是一样的，故B不符合题意；C．健身运动一般是肢体的运动，人的位置并未改变，不影响速度，故C不符合题意；D．健身教练要增大学员的运动量，加快音乐的节奏，人的运动节奏也加快，即单位时间做的功更多，由功率的定义可知，功率变大，故D符合题意。故选D。5．B【详解】A．家用电饭锅的额定功率在700W左右。故A不符合题意；B．家用台灯正常工作时的电流约为0.15A左右，故B符合题意；C．课桌的高度在0.8m左右，一支铅笔重约0.1N，将一支铅笔从地上拣到课桌上，做的功约为0.08J，故C不符合题意；D．起重机虽然能够提起很重的货物，但由于机械结构复杂，其中自身重力、摩擦都很大，所以机械效率不高，达不到98%，故D不符合题意。故选B。6．C【详解】AC．因为不计绳重及摩擦，动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，由W额=G动h、W有用=G物h可知，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，则由W总=W有用+W额可知拉力做的总功相同，由得到两滑轮组的机械效率相同，故A错误，C正确；B．由图甲可知，n1=3，则绳端移动的距离s1=n1h=3×20cm=60cm=0.6m由图乙可知，n2=2，则绳端移动的距离s2=n2h=2×20cm=40cm=0.4m甲滑轮组拉力的功W1总=F1s1=6N×0.6m=3.6J甲滑轮组拉力的功率 乙滑轮组拉力的功W2总=F2s2=9N×0.4m=3.6J乙滑轮组拉力的功率 甲滑轮组拉力的功率等于乙滑轮组拉力的功率，故B错误；D．动滑轮的重力G动=2F1-G=3×6N-17N=1N故D错误。故选C。7．D【详解】A．由图示知，甲滑轮的承重绳子为2根，乙滑轮组承重绳子为3根，在相等时间内两装置绳端移动的距离相等，则绳端移动的速度相等，据v绳端=nv重物知，甲重物移动的速度快，故A错误；B．两个重物的质量相等，装置中滑轮的质量相等，不计绳重和摩擦，据知，乙滑轮组绳端的拉力小，故AB错误；CD．由题意知s甲=s乙，F甲>F乙，G甲=G乙据W总=Fs知W甲总>W乙总在不计绳重及摩擦时，据所以η甲=η乙故C错误，D正确。故选D。8．C【详解】AC．使用机械有时是为了省力，有时是为了省距离，有时是为了改变力的方向，但都不能省功，故A错误，C正确；BD．由于机械效率是指有用功所占总功的比例，与做功快慢和做功多少无关，故BD错误。故选C。9．D【详解】A．由图可知，n=2，则绳子自由端移动的距离故A正确，不符合题意；B．地面对物体A的摩擦力f=30N，s物=5m，克服摩擦做的有用功故B正确，不符合题意；C．拉力F做的功滑轮组的机械效率故C正确，不符合题意；D．拉力做功的功率故D错误，符合题意。故选D。10．C【详解】A．甲乙两幅图中的滑轮组承担物重的绳子有效股数n甲＝2，n乙＝3，不计绳重及摩擦，拉力又因为动滑轮重力G动相同，所以F甲＜F乙，故A错误；B．用甲、乙两个滑轮组在相同时间内匀速提高到相同高度h，由s＝nh可得，拉力端移动的距离s甲＝3h，s乙＝2h，则s甲＜s乙，由可得，拉力端移动的速度不相同，v甲＞v乙，故B错误；CD．在提升重物的过程中，若不计绳重及摩擦，克服动滑轮重做的功为额外功，因为动滑轮重相同，提升高度相同，根据公式W额＝G动h可知，拉力F1和F2所做的额外功相等；将同一物体在相同时间内匀速提升相同高度时，因不计绳重和摩擦，拉力做的功等于克服物体重力和动滑轮重力所做的功，克服物体重力做的功为有用功，所做的有用功相等、额外功相等，拉力做的总功相等，由可知，甲、乙两个拉力的功率相同，故C正确，D错误。故选C。11．C【详解】A．由数据④中可知，钩码的重力为G=6N，钩码上升的高度为h=5cm=0.05m故可知滑轮组所做的有用功为W=Gh=6N×0.05m=0.3J故A错误；B．由数据①可知，钩码上升的距离为5cm，弹簧测力计上升的距离为15cm，即弹簧测力计上升的高度为钩码上升高度的3倍，故可知实验所用滑轮组承重绳段数为n=3，故B错误；C．要研究滑轮组机械效率与钩码重的关系，应控制其它条件不同，改变钩码的重力，故可选用数据①②④，故C正确；D．数据③④中，没有控制钩码的重力相同，故无法得出滑轮组的机械效率与钩码上升距离的关系，故D错误。故选C。12．C【详解】A．由图甲知，煤油的比热容为2100J/(kg⋅℃)，酒精的比热容为2400J(kg⋅℃)，即酒精的比热容大于煤油的比热容，而物质的质量对比热容没有影响，那么1kg的酒精比10kg煤油的比热容大，故A错误；B．由图乙知，酒精小于煤油的热值，而燃料的质量对热值没有影响，那么10kg酒精比1kg煤油的热值小，故B错误；C．由图丙知，导体的阻值受材料、长度和横截面积的影响，而在材料和长度不变时，横截面积变小，电阻会变大，所以金属丝用久了变细了，相当于其它因素不变，横截面积变小，电阻会变大，故C正确；D．用同一滑轮将同物块提升到不同高度，据知提升高度变大，机械效率不变，故D错误。故选C。13．D【详解】A．由图可知，甲、乙动滑轮上绳子股数n分别为3和2，且物重G1>G2，动滑轮重G动相同，由公式：可知：F1与F2的大小关系不能确定，故A错误；CD．已知物体上升的高度h相同，且物重G1>G2，动滑轮重G动相同，由公式：W有=Gh和W额=G动h可知：甲的有用功大于乙的有用功，而两者的额外功相同，则甲的额外功与有用功的比值较小，故C错误、D正确；B．由公式可知：在额外功相同时，甲的有用功大，所以其机械效率就高，故B错误。故选D。14．B【详解】由可得则它们有用功之比为故选B。15．D【详解】A．由可得，物体从斜坡底端到达坡顶的时间故A正确，不符合题意；B．由可得，物体上坡时的牵引力故B正确，不符合题意；C．坡顶的高度总功 有用功因总功等于有用功加额外功，故克服斜面摩擦力所做的额外功根据功的公式，则物体上坡时受到的摩擦力故C正确，不符合题意；D．斜面的机械效率故D错误，符合题意。故选D。16．5    62.5%    3    【详解】将铁块拉上斜面顶端所做的有用功W有=Gh=20N×0.25m=5J此过程，总功为W总=Fs=8N×1m=8J斜面的机械效率此过程所做的额外功W额外=W总-W有=8J-5J=3J则铁块受到的摩擦力17．83.3%    0.2    90.9%    【详解】动滑轮的机械效率为 绳重与摩擦不计，动滑轮的重力G动=2F-G=2×60N-100N=20N若用此动滑轮提起重200N的物体时，则绳子末端的拉力根据得到拉绳子的速度 此时机械效率 18．省力    60    66.7%    【详解】斜面是一种效率较高的简单机械，是一个省力机械。此过程中人对自行车做功为则功率为有用功为则机械效率为19．240    24    83.3%    20    【详解】对木箱施加平行于斜面的大小为120N的拉力，斜面长为2m，此过程中拉力做功W总=FS=120N×2m=240J将其以0.2m/s的速度匀速拉到顶端，拉力的功率使用斜面做的有用功W有用=Gh=200N×1m=200J斜面的机械效率 因为W总=W有用+W额，所以克服摩擦力做的额外功W额=W总-W有用=240J-200J=40J由W额=fs得摩擦力大小 20．（1）400J；（2）80%；（3）50N【详解】（1）运动过程中所做的有用功即为克服重力做的功，即（2）做的总功为则斜面的机械效率为（3）根据功的计算公式可知推力F大小为答：（1）运动过程中所做的有用功为400J；（2）斜面的机械效率为80%；（3）推力F大小为50N。21．（1）120W；（2）200N；（3）【详解】解：（1）由图可知，n＝3，则绳端移动的距离s＝nh＝3×6m＝18m拉力做的功拉力的功率（2）由图乙可知，物重G＝300N时，滑轮组的机械效率η＝60%，因机械中摩擦力及绳重忽略不计，克服物重做的功为有用功，克服动滑轮重力和物重做的功为总功，所以，滑轮组的机械效率解得G动＝200N（3）已知工人的重力为600N，则该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力F大＝G人＝600N由F＝（G+G动）可得，提升的最大物重则滑轮组的最大机械效率：答：（1）拉力的功率为120W；（2）动滑轮受到的重力为200N；（3）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是88.9%。22．（1）2×104Pa；（2）7.8×104J；（3）87.5%【详解】解：（1）重物被吊起前对地面的压力重物对地面的压强（2）提起重物做的有用功（3）当钢索承受的最大拉力时，吊起的货物最重，此时滑轮组的机械效率最大，根据图示可知假设物体上升1m，那么拉力做的总功由题知，提升过程中钢索的重和摩擦对应的额外功始终占总功的10%，则所有的额外功滑轮组的最大机械效率答：（1）重物被吊起前对地面的压强为2×104Pa；（2）提升重物过程中拉力做的有用功为7.8×104J；（3）滑轮组的最大机械效率为87.5%。23．（1）7200J；（2）9000J；（3）80%；（4）10000J【详解】解：（1）对建材做的有用功W有=Gh=1600N×4.5m=7200J（2）对建材做的总功W总=FS=1000N×9m=9000J（3）斜面的效率（4）因为斜面效率与装置效率之比 ，则整个装置的效率η2==0.9×80%=72%则消耗的电能答：（1）对建材做的有用功为7200J；（2）对建材做的总功为9000J；（3）斜面的效率为80%；（4）电动机消耗的电能为10000J。