【中考二轮复习】2023年物理通用版专题全面复习训练——专题14 机械效率问题 （原卷版+解析版）

用小微专题精准练助力2023中考物理四点问题大突破（二轮复习通用）

                         第一部分  中考重点基础考点专题篇

专题14机械效率问题

一、选择题

1. （2022哈尔滨）如图所示，用一个动滑轮把重100N的沙袋从地面匀速提到6m高的楼上，所用拉力60N（绳重和摩擦不计），下列说法正确的是（　　）

A. 动滑轮重40N

B. 绳子自由端通过的距离为12m

C. 拉力做的有用功为720J

D. 动滑轮机械效率为8.3%

2.（2022江苏扬州）在测量滑轮组机械效率的活动中，装置如图所示，欲使所测机械效率提高，下列措施可行的是（　　）

A. 转轴加润滑油  B. 增加提升高度    C. 增大提升速度    D. 减小物体质量

3.（2022湖南岳阳）如图，用40N的拉力，在10s内将重100N的物体匀速提升3m，则该滑轮

组（　　）

A. 绳端移动的距离为6m B. 有用功为120J

C. 拉力做功的功率为36W D. 机械效率为80%

4. （2022黑龙江龙东）如图所示，用滑轮组提升重540N的物体，使它在10s内匀速上升1m，所用的拉力为200N，则在提升重物的过程中（不计绳重和摩擦），下列说法正确的是（　　）

A. 有用功为600J B. 动滑轮重60N

C. 滑轮组的机械效率为67.5% D. 拉力做功的功率为60W

5.（2022黑龙江牡鸡）如图，小红在做“测量滑轮组机械效率”的实验中，得出数据：物体重力为2.6N，拉力F为1.5N，在1s内将物体迅速提升0.2m，据此实验数据，下列说法正确的是（　　）

A. 拉力所做的有用功为0.3J B. 绳子自由端的移动速度为0.1m/s

C. 拉力所做的总功为0.6J D. 提升时，物体的重力势能变小

6. （2022湖南衡阳）小芳用如图所示的滑轮组，在5s内将重为90N的物体匀速提升1m，拉力F为40N，不计轮重及摩擦，下列说法正确的是（　　）

A. 滑轮组提升重物所做的有用功是40J B. 该滑轮组的机械效率是75%

C. 动滑轮的重力是50N D. 拉力的功率是24W

7.（2022广西桂林）下列办法中，能提高如图滑轮组机械效率的是（　　）

A. 增大摩擦 B. 增大定滑轮重力

C. 增大动滑轮重力 D. 增大被提升物体重力

8.（2022河北省）在老旧小区改造中，工人利用滑轮组将重380N的建筑材料提升到楼顶，如图所示。已知工人对绳子的拉力为200N，建筑材料在5s内匀速上升5m，不计绳重及摩擦。此过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 动滑轮所受重力为10N B. 滑轮组所做的有用功为2000J

C. 工人所用拉力的功率为380W D. 滑轮组的机械效率为95%

9.（2022北京）如图所示，工人站在水平台面上用滑轮组提货物。工人第一次竖直向上用200N的力拉绳子时，货物未离开水平地面；第二次竖直向上拉动绳子，使货物以0.09m/s的速度匀速上升。已知工人体重为600N，货物重为900N，货物与地面的接触面积为，动滑轮重为100N。不计滑轮组的绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　）

A. 第一次拉绳子时，工人对水平台面的压力为800N

B. 第一次拉绳子时，货物对地面的压强为4000Pa

C. 第二次拉绳子的过程中，该滑轮组的机械效率为90%

D. 第二次拉绳子的过程中，工人拉力的功率为81W

10.（2022甘肃兰州）如图所示，斜面长10m，高4m。用平行于斜面F=50N的拉力，将重100N的物体，从斜面的底端匀速拉到顶端。在此过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 利用此装置既可以省力，也可以省功 B. 物体受到的摩擦力为50N

C. 对物体所做的有用功为500J D. 该斜面的机械效率为

二、填空题

1. （2022安徽）用图示的滑轮组将重为的物体竖直向上匀速提升，拉力F的大小为，则该滑轮组的机械效率为______。

2. （2022湖南益阳）建筑工地上起重机把重为的建筑材料匀速提升了，起重机做的有用功为___________J，若起重机的机械效率为45%，做的总功为___________J。

3. （2022广西玉林）如图所示，某同学把重为1.5N的物体匀速提升10cm，所用的拉力是0.8N，则他做的有用功为________J，滑轮组的机械效率为________。

4. （2022齐齐哈尔）工人师傅用如图所示滑轮组向楼上运送沙子，在30s内将45kg的沙子匀速向上竖直拉升了6m，绳子自由端的拉力是300N。这个过程中拉力做的功是___________J，此次运送沙子，滑轮组的机械效率是___________。

5. （2022湖北十堰）如图所示，斜面与水平地面夹角为30°，某快递员用500N的力，将重800N的货物沿斜面匀速推上车厢，不考虑斜面形变，货物所受摩擦力方向沿斜面向 _____；斜面的机械效率为 _____。不改变斜面与地面夹角和货物质量，采用 _____的方法可以提高斜面的机械效率。

6. 用如图所示的电动起重机将3000N的货物提高4m，起重机对货物做的有用功是___________J；它的电动机功率为3000W，此过程用时10s，起重机的机械效率为___________%；若减小动滑轮的重力，起重机的机械效率将变___________。

7. （2022吉林省）如图所示，工人用的拉力，在内将重为的物体匀速提升了。该过程中，工人拉力做功的功率为______W，滑轮组的机械效率为______。

8. （2022福建）如图，用滑轮组帮助汽车脱困时，滑轮B的作用是______；汽车被匀速拉动时，作用在绳子上的拉力F为1000N，滑轮组的机械效率为80%，则汽车受到的摩擦力为______N。

9.（2022广西贵港）如图所示，用动滑轮提起重物。若重物为900N，工人用F=500N的拉力将重物沿竖直方向匀速提升了4m，则拉力所做的功为 ___________J，此动滑轮机械效率为 ___________。

10. （2022梧州）如图所示，工人师傅用250N的拉力，使重为2000N的物体以0.2m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动，已知物体在运动时受到地面的摩擦力为物重的0.2倍，动滑轮受到的重力为80N，则工人师傅拉力的功率为______W，该滑轮组的机械效率为______。

三、实验探究题

1. （2022海南）小明发现公共场所为残障人士设计的无障碍通道是斜面，且不同的斜面通道的倾斜程度有所不同，这引发了小明对斜面的兴趣。他想了解斜面的机械效率是否与倾斜程度有关，便与实验小组的小伙伴们用如图所示装置进行实验探究。

（1）测量斜面的机械效率，需要的测量工具是______、______。

（2）请设计出实验数据记录表。______（把表格画在答题卡的方框里面）

（3）准备动手实验时，有小伙伴提出，斜面的机械效率还可能跟斜面的粗糙程度有关。则他们要探究斜面的机械效率是否与倾斜程度有关时，应当保持______不变，这里采用的科学研究方法是______。

四、计算题

1.（2022广州）如图1，工人将重500N的货物推入静止的货柜中（忽略空气阻力，g取10Nkg）。

（1）在斜面上货物受到沿斜面向上250N的推力F。从P点匀速运动到Q点用时4s。求此过程

①F的功率；

②斜面的机械效率。

（2）在货柜的同一水平底面上，货物受到水平向右100N的推力F，从A点匀速运动到B点用时1s，在B点撤去F，货物持续运动0.5s停在D点；

①用“●”表示货物，在方框中画出货物在O点的受力示意图；

②货物到A点时为计时起点，在图2中面出0~1.2s货物所受摩擦力大小随时间变化的图象；

（3）图3中的尾板等效成图4中以O为支点的杠杆，处于水平静止，尾板自重为G、受到绳的拉力为F（忽略绳重）：

①在图4中画出F的力臂l；

②绳长一定，绳按图5方式悬挂，尾板仍处于水平静止，则此时尾板受到绳的拉力F4____ F3（选填“>”、“=”、“＜”）。

2.（2022广西百色）如图所示，工人师傅用滑轮组将重为500N的物体在30s内匀速提升到6m高的楼上，已知动滑轮重为100N，不计绳重及摩擦。求：

（1）拉力F；

（2）拉力的功率；

（3）滑轮组的机械效率。（计算结果保留一位小数）

3. （2022贵州黔东南州）如图所示，是某工作队用滑轮组从水中打捞正方体物体M的情景。物体M的棱长为1m，密度为2.8×103kg/m3，用7500N的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升2m。忽略绳重、绳与滑轮的摩擦和滑轮与轴的摩擦。（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：

（1）物体M上升后，还未露出水面时受到的浮力；

（2）物体M上表面在水面下0.2m时，它的下表面受到水的压力；

（3）物体M上升后，在未露出水面前，此滑轮组的机械效率。

4. （2022湖北宜昌）如图甲，宜昌市某中学学生在课外实践活动中对滑轮组进行了探究。他们自制滑轮组的简化图如图乙所示，小华利用此滑轮组用时10s将小军匀速提升了50cm，称得小军的质量为54kg，动滑轮组的质量为6kg。g=10N/kg，不计绳重和滑轮与绳之间的摩擦，求：

（1）小华的拉力是多少？

（2）小华拉力的功率是多少？

（3）此过程中滑轮组的机械效率是多少？

5. （2022湖南张家界）天门山盘山公路是网红打卡地，公路共计99道弯，似玉带环绕，层层叠起，直冲云霄，公路全长大约10km，公路的海拔落差高度约1000m。为助力“2022年湖南省首届旅游发展大会”，实现省委省政府提出的“立标打样”、“办一次会、兴一座城”的目标要求，天门山景区购置了一批新能源纯电动客车，客车满载时总质量为6000kg。现有一辆满载的新能源客车，以80kW的恒定功率，4m/s的速度沿盘山公路从山底匀速行驶至山顶。（行驶过程中客车所受重力和阻力大小恒定不变，g取10N/kg）请完成下列问题：

（1）整个过程中，电动机对客车和游客所做的有用功为多少？

（2）盘山公路的机械效率为多少？

（3）整个过程中，电动机的牵引力为多少？汽车受到的阻力为多少？

6. （2022江苏连云港）小明家装修房屋，一箱质量为的建筑材料放在水平地面上，它与水平地面的接触面积是。装修工人用的拉力通过如图所示的滑轮组将建筑材料匀速提升，用时。（）求：

（1）建筑材料放在水平地面上时对地面的压强；

（2）拉力的功率；

（3）滑轮组的机械效率。