2022年中考物理二轮复习专题——机械效率的计算专题

这是一份2022年中考物理二轮复习专题——机械效率的计算专题，共8页。
1．（2021·广东深圳·中考真题）深圳地铁岗厦北综合交通枢纽工程工地上，一线施工人员正在紧张忙碌，进行架桥机钢梁吊装等施工作业。（g取10N/kg）
（1）图2为图1中起重机的简图，请画出阻力F2的力臂l2；
（2）图3为架桥机的装置图，已知箱梁的质量为5×105kg，体积为200m3，架桥机滑轮组总拉力为4×105N， 自由端移动距离为25m，将箱梁提升1m。求：
①箱梁的密度；
②架桥机在此过程中的有用功；
③架桥机在此过程中的机械效率。
2．（2020·河南安阳·九年级阶段练习）现代人提倡“低碳生活”，某公司发明了一种走路时能发电并充电的鞋子﹣﹣充电鞋，这种鞋的后跟鞋装有一个小型涡轮发电机。行走时利用脚跟下落时对鞋跟的下压力压缩鞋跟做功，使小型涡旋转发电，并能给手机、MP3等充电。如图所示，是一名质量为60kg的成年人走路时提起脚跟的示意图，O点是脚尖与鞋底面的接触点，F1为人抬脚时提起脚跟的力，F2的大小等于人的体重，OA=20cm，AB=5cm。每次脚跟下落时，脚跟对鞋跟的下压力F为F1的1.2倍，并向下压缩鞋跟0.5cm。若人步行时平均步距为50cm，充电鞋发电并充电的效率为15%。
(1)脚跟对鞋跟的压力F多大？
(2)人落脚一次压力F做的功为多少？
(3)利用充电鞋给标有“3.6V 1000mAh”耗尽电能的手机电池充电，人至少要行走多远的距离？（1000mAh是1000mA的电流供电时能持续工作1h）
3．（2020·四川自贡·八年级期末）如图所示，O为杠杆的支点，OB=50cm，OA=30cm，在A点所挂物体质量为6kg在B点施加一个竖直向上的力F，不计杠杆自重和摩擦（g取10N/kg）。求：
(1)杠杆处水平位置时拉力F的大小
(2)将重物缓慢提高5cm，拉力F做的功
4．（2020·广东·广州市第十六中学九年级期中）如图所示，杠杆在竖直向下拉力F的作用下将一物体缓慢匀速提升。下表是提升物体时采集到的信息：
(1)若不计杠杆自重和摩擦，根据杠杆的平衡条件，拉力F是______N；
(2)若实际拉力F为90N，求拉力F所做的有用功、总功和杠杆的机械效率。( )( )( )（写出计算公式和求解过程）
考点2 滑轮组机械效率的计算
5．（2021·北京市第四十三中学九年级开学考试）如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体A以0.2m/s的速度匀速上升，提升过程中滑轮组的机械效率为90%。已知物体A重540N，该工人重500N，两个滑轮质量相等，不计滑轮组的绳重和摩擦，求：
（1）绳子自由端受到的拉力；
（2）拉力的功率；
（3）工人对地面的压力。
6．（2021·全国·八年级期末）小莉用如图所示的装置将重为6N的物体匀速拉高50cm，动滑轮总重为2N，定滑轮总重为3N，不计绳重，装置的机械效率为60%，求：
(1)绳子拉力；
(2)整个过程中，克服绳与轮之间的摩擦力做的功；
(3)横梁受到的拉力。
7．（2021·江苏吴中·九年级开学考试）工人用图示装置在10s内将质量为45kg的货物匀速提升2m，此过程中拉力的大小为200N，机械中摩擦力及绳重忽略不计。（g取10N/kg）求：
(1)工人做的有用功；
(2)滑轮组的机械效率；
(3)若工人用此装置匀速提升其它货物，测得拉力大小为300N，则工人提升货物的重。
8．（2020·江苏常熟·九年级期中）如图所示，滑轮组吊起重960N的物体，人站在地面上用力F往下拉绳，当拉力F=400N时，物体0.2m/s的速度匀速上升1m。物体上升过程中拉力F克服滑轮组的摩擦做的功是60J，不计绳重，求：
(1)拉力F做功的功率；
(2)滑轮组的机械效率；
(3)动滑轮的重。
9．（2020·江苏·盛泽一中一模）小明用如图所示的滑轮组来提升货物，若重为720N的货物匀速提高2m时，滑轮组的机械效率是80%，不计摩擦及绳重，求
(1)小明做的有用功是多少J？
(2)小明手拉绳子做的功为多少J？
(3)若小芳也用此滑轮组来提升900N的货物，该滑轮组的机械效率变为多少？
考点3 斜面机械效率的计算
10．（2020·四川达州·一模）如图甲所示，斜面的夹角为30°，在水平路面上行驶的汽车通过滑轮组拉着浸入水中的重9×104N，底面积为100dm3的柱形货物A向上匀速运动。如图乙所示，将A拉至斜面后，物体A以2m/s的速度运动时，汽车对绳的拉力的功率为180kW。不计绳、滑轮的质量和摩擦，g=10N/kg。求：
(1)将A置于水平地面时对地面的压强；
(2)如图甲所示，当A有30dm浸入水中时，汽车对绳的拉力；
(3)如图乙所示，将A拉至斜面后装置的机械效率。
11．（2019·福建宁德·八年级期末）在斜面上将一个重 150N 的物体从底端匀速拉到顶端（如图所示），沿斜面向上的拉力为 50N，斜面长 1.2m、高 0.3m，求：
(1)拉力所做的功；
(2)克服物体重力所做的功；
(3)斜面的机械效率。
12．（2021·黑龙江昂昂溪·八年级期末）为了发展文化旅游事业，常州市正在兴建方特文化主题园。园区建设中需把重1200N的木箱A搬到高h=2m，长L=10m的斜面顶端。如图所示，工人站在斜面顶端，沿斜面向上用时50s将木箱A匀速直线从斜面底端拉到斜面顶端，已知拉力F的功率为80W。求：
（1）拉力F的大小；
（2）该斜面的机械效率是多少；
（3）木箱A在斜面上匀速直线运动时受到的摩擦力是多大。
13．（2020·广东·二模）在疫情终于有了好转时，小明戴着口罩出门，看到已经有些企业或工厂已经复工了，如图所示是某一工地施工的场景图，斜面长s＝2 m，高h＝0.5 m。工人将质量m＝40kg，体积为104dm3的长方体模具，用绳子从斜面底端匀速拉到顶端时，用时15 s，沿斜面向上的拉力F＝150 N。（忽略绳子重力，g＝10 N/kg）。求：
(1)长方体模具的密度；长方体所受的重力大小；
(2)匀速拉动物体的过程中，拉力的功率；
(3)斜面的机械效率。（计算结果保留三位有效数字）
14．（2022·广东茂南·九年级期末）如图，斜面长s=1.5m，高h=0.3m。建筑工人将重为1000N的货物箱，用绳子从地面匀速拉到顶端时，沿斜面向上的拉力F=300N。忽略绳子重力。求：
（1）该过程拉力F做的功；
（2）该装置的机械效率；
（3）货物箱在斜面上受到的摩擦力大小。
物重G（N）
OA（m）
OB（m）
A端上升的高度h/m
B端下降的竖直距离s/m
40
0.8
0.4
0.2
0.1
参考答案：
1．（1）；（2）①2.5×103kg/m3；②.5×106J；③50
2．(1)576N；(2)2.88J；(3)1.5×104m
3．(1)360N；(2)30J
4． 80 8J 9J 88.9%
5．(1)300N；(2)120W；(3)200N
6．(1)2.5N；(2)1J；(3)18N
7．(1) 900J；(2) 75%；(3) 750N
8．(1)240W；(2)80%；(3)240N
9．(1)1440；(2)1800；(3)83.3%
10．（1）；（2）；（3）
11．(1) 60J；(2) 45J；(3) 75%。
12．（1）400 N；（2）60%；（3）160 N
13．(1)0.38×103kg/m3；400N；(2) 20W；(3) 66.7%
14．(1)450J；(2)66.7%；(3)100N。