九年级全册5 机械效率当堂达标检测题

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【中考物理】2023届北京市第二轮复习分类专题—力学机械效率（提升篇）题型精练　　　　　　　　　　　　　　　　　　1.(2019西城一模)(多选)在维修汽车发动机时,用如图所示的滑轮组把汽车里的发动机提起来。当卷扬机用750 N的力拉钢丝绳,使发动机在10 s内匀速上升1 m的过程中,滑轮组的机械效率为80%。下列判断正确的是(       )A.动滑轮的重力为450 NB.发动机的重力为1 800 NC.卷扬机做的有用功为2 250 JD.卷扬机做功的功率为225 W 2.(2021重庆中考A)如图所示的滑轮组,500 N的拉力F在10 s内将重800 N的箱子匀速提升了2 m,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是              (       )A.定滑轮的作用是省力B.滑轮组机械效率为80%C.动滑轮的重力为100 ND.拉力F的功率为100 W 3.(2021天津中考)利用如图所示的滑轮组先后匀速提升重为200 N和150 N的物体。已知提升200 N的物体时,绳子自由端的拉力为125 N,拉力的功率为125 W。若两次物体上升的速度相同,不计摩擦和绳重,则提升重为150 N的物体时(BD)A.机械效率为80%　B.机械效率为75%C.拉力的功率为50 W　D.拉力的功率为100 W 4.(2022福建中考)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1 000 N,滑轮组的机械效率为80%,则汽车受到的摩擦力为　  　　  　N。   5.(2021朝阳一模)如图所示,滑轮组悬挂在水平支架上,重为500 N的工人用F1=300 N竖直向下的拉力拉动绳子自由端,使重540 N的物体A匀速上升。已知该工人与水平地面的接触面积为500 cm2,两个滑轮的质量相等,不计滑轮组的绳重和摩擦。求:(1)画出工人的受力分析图; (2)该工人对地面的压强; (3)滑轮组的机械效率; (4)支架受到滑轮组的拉力。 6.(2021广西北部湾经济区中考)若汽车在平直公路上10 min内匀速行驶了13.8 km,消耗汽油2 kg,发动机的输出功率为46 kW。汽油热值q为4.6×107 J/kg。求:(1)汽车行驶的速度; (2)汽车牵引力做的功; (3)汽车发动机的效率。 7.(2022江苏苏州中考)用如图所示的滑轮组将重为300 N的物体以0.1 m/s的速度匀速向上提升10 s。(1)若不计动滑轮重、绳重和滑轮与轴间的摩擦,求人对绳的拉力F;(2)实际中动滑轮重为40 N,人的拉力做功400 J,求滑轮组的机械效率以及克服绳重和摩擦所做的额外功。 8.(2020朝阳二模)如图甲是用滑轮组提升货物的示意图。在拉力F的作用下,货物被匀速竖直提升。此滑轮组的机械效率η随货物所受重力G物的变化关系如图乙所示。g取10 N/kg,绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计。求:(1)货物所受重力为300 N时,该滑轮组的机械效率η; (2)动滑轮的质量m动; (3)当绳子自由端的拉力F为500 N,货物以0.1 m/s的速度被匀速提升时,拉力F的功率P。 
答案解析题型精练　　　　　　　　　　　　　　　　　　1.(2019西城一模)(多选)在维修汽车发动机时,用如图所示的滑轮组把汽车里的发动机提起来。当卷扬机用750 N的力拉钢丝绳,使发动机在10 s内匀速上升1 m的过程中,滑轮组的机械效率为80%。下列判断正确的是(BD)A.动滑轮的重力为450 NB.发动机的重力为1 800 NC.卷扬机做的有用功为2 250 JD.卷扬机做功的功率为225 W解析　根据s=nh=3×1 m=3 m,W总=Fs=750 N×3 m=2 250 J,滑轮组的机械效率η=W有用/W总,W有用= W总×η=2 250 J×80%=1 800 J,所以C错误;W有用=Gh,G=1 800 J/1 m=1 800 N,B正确;根据P= W总/t =2 250 J/10 s=225 W,D正确。此题并没有给“不计绳重和摩擦”的条件,所以不能根据现有条件求出G动,A错误,故本题应选B、D。2.(2021重庆中考A)如图所示的滑轮组,500 N的拉力F在10 s内将重800 N的箱子匀速提升了2 m,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是              (B)A.定滑轮的作用是省力B.滑轮组机械效率为80%C.动滑轮的重力为100 ND.拉力F的功率为100 W解析　A.定滑轮的作用是改变作用力的方向;B.滑轮组机械效率η=×100%=×100%=×100%=80%;C.根据F=G总=(G物+G动)可知,动滑轮的重力G动=2F-G=2×500 N-800 N=200 N;D.因为箱子在10 s内被提升了2 m,则绳子末端移动的距离为4 m,所以绳子末端的运动速度v===0.4 m/s,则拉力F的功率P=Fv=500 N×0.4 m/s =200 W,D错误。3.(2021天津中考)利用如图所示的滑轮组先后匀速提升重为200 N和150 N的物体。已知提升200 N的物体时,绳子自由端的拉力为125 N,拉力的功率为125 W。若两次物体上升的速度相同,不计摩擦和绳重,则提升重为150 N的物体时(BD)A.机械效率为80%　B.机械效率为75%C.拉力的功率为50 W　D.拉力的功率为100 W解析　依题意,不计绳重和摩擦,n=2,则提升G1=200 N的物体时,分析受力情况,F1==(G1+ G动),则G动=2F1-G1=2×125 N-200 N=50 N;提升G2=150 N物体时,同理F2=G总2=(G2+ G动)=(150 N+50 N)=100 N,η2==== =75%,则选项B正确,A错误;两次物体上升的速度相同,由P===Fv,P1=125 W,得P2=P1=×125 W=100 W,则选项D正确,C错误。4.(2022福建中考)如图,用滑轮组帮助汽车脱困时,滑轮B的作用是　改变力的方向　;汽车被匀速拉动时,作用在绳子上的拉力F为1 000 N,滑轮组的机械效率为80%,则汽车受到的摩擦力为　1 600　N。 解析　定滑轮的特点是改变力的方向。设汽车前进的距离为s,由于n=2,则绳子自由端移动的距离为2s,该过程的有用功W有=fs①,总功W总=2Fs②,η=×100%=×100%=×100%=80%③,由①②③得f=1 600 N。解题分析　　当滑轮组横放使用时克服摩擦力做有用功,所以有用功W有=fs物,总功W总=Fs绳,额外功W额=W总-W有=Fs绳-fs物,机械效率η=×100%=×100%,此时机械效率与物体重力无关,绳端移动的距离与物体运动的距离的关系为s绳=ns物。 5.(2021朝阳一模)如图所示,滑轮组悬挂在水平支架上,重为500 N的工人用F1=300 N竖直向下的拉力拉动绳子自由端,使重540 N的物体A匀速上升。已知该工人与水平地面的接触面积为500 cm2,两个滑轮的质量相等,不计滑轮组的绳重和摩擦。求:(1)画出工人的受力分析图;(2)该工人对地面的压强;(3)滑轮组的机械效率;(4)支架受到滑轮组的拉力。答案　(1)见解析　(2)4 000 Pa　(3)90%(4)960 N解析　(1)如图1所示。(2)F1'=F1=300 NF支=G人-F1'=500 N-300 N=200 NF压=F支=200 Np===4×103 Pa(3)η=====90%(4)由图2可得:2F1=G0+GA,G0=2F1-GA=2×300 N-540 N=60 N由图3可得:支架对滑轮组的拉力F2=3F1+G0=3×300 N+60 N=960 N支架受到滑轮组的拉力F2'=F2=960 N。6.(2021广西北部湾经济区中考)若汽车在平直公路上10 min内匀速行驶了13.8 km,消耗汽油2 kg,发动机的输出功率为46 kW。汽油热值q为4.6×107 J/kg。求:(1)汽车行驶的速度;(2)汽车牵引力做的功;(3)汽车发动机的效率。答案　(1)23 m/s　(2)2.76×107 J　(3)30%解析　(1)汽车在该路段的速度v===23 m/s;(2)汽车牵引力做的功W=Pt=46×103 W×10×60 s=2.76×107 J;(3)汽油完全燃烧放出的热量Q放=qm=4.6×107 J/kg×2 kg=9.2×107 J,汽车发动机的效率η=×100%=×100%=30%。7.(2022江苏苏州中考)用如图所示的滑轮组将重为300 N的物体以0.1 m/s的速度匀速向上提升10 s。(1)若不计动滑轮重、绳重和滑轮与轴间的摩擦,求人对绳的拉力F;(2)实际中动滑轮重为40 N,人的拉力做功400 J,求滑轮组的机械效率以及克服绳重和摩擦所做的额外功。答案　(1)150 N　(2)60 J解析　(1)F=G物=×300 N=150 N。(2)h=vt=0.1 m/s×10 s=1 m,W有=G物h=300 N×1 m=300 J,η=×100%=×100%=75%,W动=G动h=40 N×1 m=40 J,W额=W总-W有=400 J-300 J=100 J,克服绳重和摩擦所做的额外功W=W额-W动=100 J-40 J=60 J。8.(2020朝阳二模)如图甲是用滑轮组提升货物的示意图。在拉力F的作用下,货物被匀速竖直提升。此滑轮组的机械效率η随货物所受重力G物的变化关系如图乙所示。g取10 N/kg,绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计。求:(1)货物所受重力为300 N时,该滑轮组的机械效率η;(2)动滑轮的质量m动;(3)当绳子自由端的拉力F为500 N,货物以0.1 m/s的速度被匀速提升时,拉力F的功率P。答案　(1)75%　(2)10 kg　(3)100 W解析　(1)由图像可知:G物=300 N时,η=75%。(2)η=W有/W总=G物/(G物+G动)75%=,G动=100 N动滑轮的质量:m动===10 kg。(3)当绳子自由端的拉力为500 N,货物以0.1 m/s的速度被匀速提升时绳子自由端的速度v绳=nv物=2×0.1 m/s=0.2 m/s拉力F的功率P=Fv绳=500 N×0.2 m/s=100 W。