备战2021中考一轮复习基础知识强化训练——12.3机械效率

这是一份备战2021中考一轮复习基础知识强化训练——12.3机械效率，共18页。

A．有用功越多，机械效率越高
B．同一起重机提起的货物越重，机械效率越高
C．额外功越少，机械效率越高
D．同一起重机提起同一货物越快，机械效率越高
2.李玲玲同学用水桶从水井中提水做清洁,她在把水从井底提上来的过程中,下列关于做功的说法中正确的是 ( )
A.对桶所做的功是有用功 B.对水所做的功是额外功
C.对水所做的功是有用功 D.对水所做的功是总功
3.不计一切摩擦时，下列措施可以提高滑轮组机械效率的是 （ ）
A.增加物体移动的距离 B.改变绳子的绕法
C.增加物体的质量 D.增加动滑轮的个数
4.小文同学采用如图所示的两种不同的方式将同一货物搬运到同一辆汽车上，下列说法正确的是（ ）
A.甲方法克服重力做功多 B.乙方法更省力
C.两种方法机械效率相等 D.两种情况下，货物机械能都增加
5.如图所示，两个物重相等的物块M、 N，沿表面光滑但长度不等的斜面BA、CA(BA＞CA)推到顶端A点时，所用的力和机械效率为F1、F2和η1、η2，则( )
A．F1＞F2，η1＞η2 B．F1＜F2，η1＜η2 C．F1＝F2，η1＝η2 D．F1＜F2，η1＝η2
6.如图所示，滑轮组的每个滑轮质量相同，用它们将重为G1、G2的货物提高相同的高度（不计绳重和摩擦），下列说法正确的是（ ）
A．用同一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变
B．若G1=G2，则甲的机械效率大于乙的机械效率
C．若G1=G2，则拉力F1与F2所做的总功相等
D．若G1=G2，则甲、乙滑轮组所做的额外功相等
7.利用等重滑轮，分别采用如图所示的两种方式提升同一重物，升高相等高度。若绳重和摩擦不计，下列分析中正确是( )
A．乙绳自由端移动距离较大 B．乙绳自由端作用力较小
C．两种方式所做额外功相等 D．增大提升高度效率都变大
8.如图所示，用滑轮组提升重物时，重800 N的物体在10 s内匀速上升1 m。已知拉绳子的力F为500 N，则提升重物的过程中( )
A．绳子自由端被拉下3 m B．做的有用功是800 J
C．拉力F的功率是80 W D．滑轮组的机械效率是60%
9.（2020广州，8）如图所示，小明分别使用甲、乙、丙、丁四种机械匀速提升物体（绳长不变），测得拉力和物体M、N所受的重力如表所示，则（ ）
A. 甲的机械效率比丙的大
B. 乙、丁的机械效率相同
C. 使用丙提升物体M时省力
D. 实验测得的数据无法算出机械效率
10.（2020咸宁，9）用如图甲所示的滑轮组缓慢提升不同物体，每次物体被提升的高度均为0.5m，滑轮组的机械效率与物体受到重力的关系如图乙所示｡不计摩擦，下列分析正确的是（ ）
A.动滑轮的重力为5N
B.该滑轮组的机械效率可以达到100%
C.滑轮组的机械效率越高，拉力做功越少
D.每次提升重物时，滑轮组做的额外功为5J
二、填空题
11.如图所示，是小明将要攀登的一座海拔400m小山的示意图。观察图片，比较南、北两条攀登路径的情况可知： 路径比较省力，理由是 。坡道是 （选填“杠杆”、“轮轴”或“斜面”）的实例。
12.用不计绳重和摩擦的滑轮组把重为720N的货物匀速提高10m，所做的总功为12000J，此时滑轮组的机械效率为 ；用该滑轮组提升更重的物体，机械效率会 （选填“变小”、“不变”或“变大”）。
13.将一木箱沿斜面推上长6m、高2m的斜面，所用的推力为250N，若斜面的机械效率为80%，则木箱重为 N，摩擦力为 N。
14.某同学家新房装修时，在地面与窗台间放置一斜木板，将瓷砖沿木板从地面匀速拉上窗台。如图所示，已知窗台高，木板长，瓷砖重，沿斜面所用拉力为，则斜面的机械效率是________。
15.如图所示,用滑轮组提起一个重为7 N的物体,在拉力F=4 N的作用下,10 s内物体沿竖直方向匀速升高了2 m,不计绳重和摩擦,可知拉力F的功率为 W,此滑轮组的机械效率为 。
三、实验题
16.图甲是某学习小组“测量滑轮组的机械效率”的示意图。用弹簧测力计竖直向
上 拉动绳子自由端，将重为4.5N的物体从A位置提升到A′位置，同时弹簧测力计从图中的B位置上升到B′位置，在这个过程中，弹簧测力计的示数如图乙所示。请你根据他们做的实验完成下列问题：
（1）物体提升的高度是 cm，拉力是 N，该滑轮组的机械效率η= ；
（2）若在图甲装置的基础上，增加一个动滑轮，改为图丙所示的装置，提升同一物体，则滑轮组的机械效率 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
17.小明要进行“测滑轮组机械效率”的实验。
(1)实验中得到的实验数据如下表所示,第1、2、3三次实验装置分别如图甲、乙、丙所示。
①第2次实验中,滑轮组的机械效率是 。
②比较第1次实验和第2次实验,可得结论:使用同样的滑轮组,提起的钩码越重,滑轮组的机械效率越 。
③第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多,动滑轮自重增大,提升相同高度,对动滑轮所做的额外功 (选填“增大”或“减小”),因而,由第2、3次实验可知:滑轮组的机械效率与动滑轮自重有关。
(2)若某两次实验中的动滑轮重相同,提起的钩码重也相同,测出的滑轮组的机械效率却不同,原因不可能是 ( )
A.滑轮的轮与轴间的摩擦力大小不同 B.测拉力时没有使测力计匀速上升
C.测拉力时拉力的方向没有竖直向上 D.钩码被提升的高度不同
四、解答题
18.一辆质量为1.5×103kg的汽车陷入一泥泞路段，司机师傅利用滑轮组和周围条件，组装成了如图所示的拖车装置。已知汽车通过泥泞路段需移动8m距离，汽车在泥泞路段受到的阻力为车重的0.1倍，滑轮组的机械效率为80%，g取10N/kg。
在将车匀速拖离泥泞路段过程中，求：
（1）做的有用功；
（2）作用在绳子自由端的拉力。
19.小李家新买的房子位于12m高的5楼上，装修时利用如图所示的滑轮组提升装修材料。小李站在地面上把一件重为400N的材料匀速提升到楼上，此过程中滑轮组的机械效率为80%．若小李质量为65kg。（不计绳重及摩擦，g取10N/kg）
求：（1）在此过程中小李所做的总功是多少？
（2）若物体上升速度为1m/s，则拉力功率为多大？
（3）小李利用此滑轮组提升其他装修材料时，一次能提起重物的重力不能超过多少N？
20.如图所示,用甲、乙两种滑轮组,分别匀速竖直向上提升同一重物,从相同位置开始提升至同一高度处,求:
(1)若不计绳重、滑轮重及摩擦,两次拉力F1和F2之比。
(2)若不计绳重及摩擦,重物质量为400 g,动滑轮质量为100 g,匀速拉动过程中甲、乙两装置的机械效率。(g取10 N/kg)
备战2021中考一轮复习基础知识强化训练——12.3机械效率参考答案
一. 选择题
1.下列有关起重机提升货物时机械效率的说法，正确的是（ ）
A．有用功越多，机械效率越高
B．同一起重机提起的货物越重，机械效率越高
C．额外功越少，机械效率越高
D．同一起重机提起同一货物越快，机械效率越高
【答案】B
2.李玲玲同学用水桶从水井中提水做清洁,她在把水从井底提上来的过程中,下列关于做功的说法中正确的是 ( )
A.对桶所做的功是有用功 B.对水所做的功是额外功
C.对水所做的功是有用功 D.对水所做的功是总功
【答案】C
3.不计一切摩擦时，下列措施可以提高滑轮组机械效率的是 （ ）
A.增加物体移动的距离 B.改变绳子的绕法
C.增加物体的质量 D.增加动滑轮的个数
【答案】C
4.小文同学采用如图所示的两种不同的方式将同一货物搬运到同一辆汽车上，下列说法正确的是（ ）
A.甲方法克服重力做功多 B.乙方法更省力
C.两种方法机械效率相等 D.两种情况下，货物机械能都增加
【答案】D
5.如图所示，两个物重相等的物块M、 N，沿表面光滑但长度不等的斜面BA、CA(BA＞CA)推到顶端A点时，所用的力和机械效率为F1、F2和η1、η2，则( )
A．F1＞F2，η1＞η2 B．F1＜F2，η1＜η2 C．F1＝F2，η1＝η2 D．F1＜F2，η1＝η2
【答案】D
6.如图所示，滑轮组的每个滑轮质量相同，用它们将重为G1、G2的货物提高相同的高度（不计绳重和摩擦），下列说法正确的是（ ）
A．用同一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变
B．若G1=G2，则甲的机械效率大于乙的机械效率
C．若G1=G2，则拉力F1与F2所做的总功相等
D．若G1=G2，则甲、乙滑轮组所做的额外功相等
【答案】B
7.利用等重滑轮，分别采用如图所示的两种方式提升同一重物，升高相等高度。若绳重和摩擦不计，下列分析中正确是( )
A．乙绳自由端移动距离较大 B．乙绳自由端作用力较小
C．两种方式所做额外功相等 D．增大提升高度效率都变大
【答案】C
8.如图所示，用滑轮组提升重物时，重800 N的物体在10 s内匀速上升1 m。已知拉绳子的力F为500 N，则提升重物的过程中( )
A．绳子自由端被拉下3 m B．做的有用功是800 J
C．拉力F的功率是80 W D．滑轮组的机械效率是60%
【答案】B
9.（2020广州，8）如图所示，小明分别使用甲、乙、丙、丁四种机械匀速提升物体（绳长不变），测得拉力和物体M、N所受的重力如表所示，则（ ）
A. 甲的机械效率比丙的大
B. 乙、丁的机械效率相同
C. 使用丙提升物体M时省力
D. 实验测得的数据无法算出机械效率
【答案】A
10.（2020咸宁，9）用如图甲所示的滑轮组缓慢提升不同物体，每次物体被提升的高度均为0.5m，滑轮组的机械效率与物体受到重力的关系如图乙所示｡不计摩擦，下列分析正确的是（ ）
A.动滑轮的重力为5N
B.该滑轮组的机械效率可以达到100%
C.滑轮组的机械效率越高，拉力做功越少
D.每次提升重物时，滑轮组做的额外功为5J
【答案】D
二、填空题
11.如图所示，是小明将要攀登的一座海拔400m小山的示意图。观察图片，比较南、北两条攀登路径的情况可知： 路径比较省力，理由是 。坡道是 （选填“杠杆”、“轮轴”或“斜面”）的实例。
【答案】南坡；功是一定的，费距离的一定省力；斜面
12.用不计绳重和摩擦的滑轮组把重为720N的货物匀速提高10m，所做的总功为12000J，此时滑轮组的机械效率为 ；用该滑轮组提升更重的物体，机械效率会 （选填“变小”、“不变”或“变大”）。
【答案】60%；变大。
13.将一木箱沿斜面推上长6m、高2m的斜面，所用的推力为250N，若斜面的机械效率为80%，则木箱重为 N，摩擦力为 N。
【答案】600，50
14.某同学家新房装修时，在地面与窗台间放置一斜木板，将瓷砖沿木板从地面匀速拉上窗台。如图所示，已知窗台高，木板长，瓷砖重，沿斜面所用拉力为，则斜面的机械效率是________。
【答案】75%
15.如图所示,用滑轮组提起一个重为7 N的物体,在拉力F=4 N的作用下,10 s内物体沿竖直方向匀速升高了2 m,不计绳重和摩擦,可知拉力F的功率为 W,此滑轮组的机械效率为 。
【答案】1.6 87.5%
三、实验题
16.图甲是某学习小组“测量滑轮组的机械效率”的示意图。用弹簧测力计竖直向
上 拉动绳子自由端，将重为4.5N的物体从A位置提升到A′位置，同时弹簧测力计从图中的B位置上升到B′位置，在这个过程中，弹簧测力计的示数如图乙所示。请你根据他们做的实验完成下列问题：
（1）物体提升的高度是 cm，拉力是 N，该滑轮组的机械效率η= ；
（2）若在图甲装置的基础上，增加一个动滑轮，改为图丙所示的装置，提升同一物体，则滑轮组的机械效率 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】（1）5.0； 2；75%；（2）变小。
17.小明要进行“测滑轮组机械效率”的实验。
(1)实验中得到的实验数据如下表所示,第1、2、3三次实验装置分别如图甲、乙、丙所示。
①第2次实验中,滑轮组的机械效率是 。
②比较第1次实验和第2次实验,可得结论:使用同样的滑轮组,提起的钩码越重,滑轮组的机械效率越 。
③第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多,动滑轮自重增大,提升相同高度,对动滑轮所做的额外功 (选填“增大”或“减小”),因而,由第2、3次实验可知:滑轮组的机械效率与动滑轮自重有关。
(2)若某两次实验中的动滑轮重相同,提起的钩码重也相同,测出的滑轮组的机械效率却不同,原因不可能是 ( )
A.滑轮的轮与轴间的摩擦力大小不同 B.测拉力时没有使测力计匀速上升
C.测拉力时拉力的方向没有竖直向上 D.钩码被提升的高度不同
【答案】(1)①83.3% ②高 ③增大 (2)D
四、解答题
18.一辆质量为1.5×103kg的汽车陷入一泥泞路段，司机师傅利用滑轮组和周围条件，组装成了如图所示的拖车装置。已知汽车通过泥泞路段需移动8m距离，汽车在泥泞路段受到的阻力为车重的0.1倍，滑轮组的机械效率为80%，g取10N/kg。
在将车匀速拖离泥泞路段过程中，求：
（1）做的有用功；
（2）作用在绳子自由端的拉力。
解：（1）汽车在泥泞路段受到的阻力：f=0.1mg=0.1×1.5×103kg×10N/kg=1.5×103N；
将车匀速拖离，由二力平衡条件可得，滑轮组对车的拉力：F拉=f=1.5×103N；
所做有用功：W有=F拉s车=1.5×103N×8m=1.2×104J，
（2）由图可知n=3，则绳子移动的距离：s绳=3s车=3×8m=24m，
由；
由W总=Fs绳可得，作用在绳子自由端的拉力：。
答：（1）做的有用功为1.2×104J；（2）作用在绳子自由端的拉力为625N。
19.小李家新买的房子位于12m高的5楼上，装修时利用如图所示的滑轮组提升装修材料。小李站在地面上把一件重为400N的材料匀速提升到楼上，此过程中滑轮组的机械效率为80%．若小李质量为65kg。（不计绳重及摩擦，g取10N/kg）
求：（1）在此过程中小李所做的总功是多少？
（2）若物体上升速度为1m/s，则拉力功率为多大？
（3）小李利用此滑轮组提升其他装修材料时，一次能提起重物的重力不能超过多少N？
【答案】解：（1）小李所做的有用功：
W有=Gh=400N×12m=4800J，
由η=×100%可得，在此过程中小李所做的总功：
W总===6000J；
（2）由v=可得，材料匀速提升的时间：
t===12s，
拉力的功率：
P===500W；
（3）小李所做的额外功：
W额=W总﹣W有=6000J﹣4800J=1200J，
不计绳重及摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功，
所以，动滑轮的重力：
G动===100N，
小李的最大拉力：
F大=G人=65kg×10N/kg=650N，
由图知，n=2，则一次提升的最大物体重力：
G大=2F大﹣G动=2×650N﹣100N=1200N。
答：（1）在此过程中小李所做的总功是6000J；
（2）若物体上升速度为1m/s，则拉力功率为500W；
（3）小李利用此滑轮组提升其他装修材料时，一次能提起重物的重力不能超过1200N。
20.如图所示,用甲、乙两种滑轮组,分别匀速竖直向上提升同一重物,从相同位置开始提升至同一高度处,求:
(1)若不计绳重、滑轮重及摩擦,两次拉力F1和F2之比。
(2)若不计绳重及摩擦,重物质量为400 g,动滑轮质量为100 g,匀速拉动过程中甲、乙两装置的机械效率。(g取10 N/kg)
【答案】解：(1)不计绳重、滑轮重及摩擦,拉力F1和F2之比为==。
(2)因为甲、乙两装置提升同一重物,且从相同位置开始提升至同一高度处,因此两装置所做的有用功相同,又因为动滑轮的重力也相同,而绳重及摩擦不计,因此两装置所做的额外功也相同,故甲、乙两装置的机械效率相等,即:
η甲=η乙=
===80%。