機(jī)械效率-（2019-2023）中考模擬物理分項(xiàng)匯編解析

PAGE1專題15機(jī)械效率（解析版）1．（2023·安徽·統(tǒng)考中考真題）如圖，一固定斜面頂端裝有定滑輪，為測(cè)量該裝置提升物體時(shí)的機(jī)械效率，用彈簧測(cè)力計(jì)連接細(xì)繩，跨過(guò)定滑輪將重為6N的物體沿斜面向上勻速拉動(dòng)0.6m，物體上升的高度為0.3m，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4N。求此過(guò)程中。（1）做的有用功；（2）該裝置的機(jī)械效率。

【答案】（1）1.8J；（2）75%【解析】解：（1）有用功為W有=Gh=6N×0.3m=1.8J（2）總功為W總=Fs=4N×0.6m=2.4J所以滑輪組的機(jī)械效率為答：（1）做的有用功是1.8J；（2）該裝置的機(jī)械效率是75%。2．（2022·安徽·統(tǒng)考中考真題）用圖示的滑輪組將重為的物體豎直向上勻速提升，拉力F的大小為，則該滑輪組的機(jī)械效率為______?！敬鸢浮?0%【解析】由圖可知，滑輪組承擔(dān)重物的繩子股數(shù)為n=3，則由可知，該滑輪組的機(jī)械效率為3．（2021·安徽·統(tǒng)考中考真題）如圖，用滑輪組將一重物豎直向上勻速提升2m，所用拉力F=100N，若該過(guò)程中滑輪組的機(jī)械效率為80%，則滑輪組對(duì)重物做的有用功為______J。【答案】320【解析】滑輪組的動(dòng)滑輪繞2段繩，繩子自由端移動(dòng)的距離s=2h=2×2m=4m總功W總=Fs=100N×4m=400J對(duì)重物做的有用功為W有=W總η=400J×80%=320J4．（2020·安徽·統(tǒng)考中考真題）如圖所示，工人沿斜面用一定大小的力F把一重為600N的物體從斜面底部勻速推到頂部（不考慮物體的大?。?。已知斜面長(zhǎng)L=3m，高h(yuǎn)=1.5m。若該過(guò)程中斜面的效率為60%，力F所做的功為________J?！敬鸢浮?500【解析】工人所做的有用功為W有=Gh=600N×1.5m=900J由得5．（2019·安徽·中考真題）用沿斜面向上大小為3.5N的力將一個(gè)重為4.9N的物體從斜面底端勻速拉到頂端．已知斜面長(zhǎng)為2m,高為1m,則該過(guò)程中斜面的機(jī)械效率為_________________【答案】70%【解析】使用斜面時(shí)做的有用功=4.9N×1m=4.9J拉力所做的功=3.5N×2m=7J斜面的機(jī)械效率1．（2023·安徽滁州·統(tǒng)考一模）用圖甲的滑輪組提升重200N的物體，已知拉力F為80N，不計(jì)繩重和摩擦，物體和繩子自由端的運(yùn)動(dòng)情況如圖乙所示，下列說(shuō)法正確的是（）A．反映繩子自由端運(yùn)動(dòng)的圖線是BB．動(dòng)滑輪重為50NC．3s內(nèi)對(duì)物體做的有用功為900JD．該滑輪組的效率為83.3%【答案】D【解析】A．如圖所示，一共有三段繩子分擔(dān)動(dòng)滑輪重，故繩子端移動(dòng)的距離是物體移動(dòng)距離的3倍，故在相同的時(shí)間內(nèi)，繩子端移動(dòng)的距離大于物體移動(dòng)的距離，反映繩子自由端移動(dòng)的圖線是A，故A錯(cuò)誤；B．動(dòng)滑輪重為故B錯(cuò)誤；C．從圖乙可知，3s內(nèi)對(duì)物體移動(dòng)的距離為1.5m，3s內(nèi)對(duì)物體做的有用功為故C錯(cuò)誤；D．該滑輪組的效率為故D正確。故選D。2．（2023·安徽·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）用如圖所示的滑輪組勻速提升重物A，作用在繩子自由端的拉力F=500N，2s內(nèi)重物A上升了2m，滑輪組的機(jī)械效率為80%，忽略摩擦和繩重，下列說(shuō)法正確的是（）A．重物A的重力為800NB．動(dòng)滑輪的重力為200NC．拉力F的功率為750WD．2s內(nèi)拉力F做的額外功為600J【答案】D【解析】A．由圖可知滑輪組的動(dòng)滑輪繞3段繩，因?yàn)楹雎阅Σ梁屠K重，滑輪組的效率為帶入數(shù)據(jù)為解得，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)滑輪組力的關(guān)系公式，可得帶入數(shù)據(jù)為解得，故B錯(cuò)誤；C．拉力做的功為功率為故C錯(cuò)誤；D．有用功為額外功為故D正確。故選D。3．（2023·安徽合肥·統(tǒng)考二模）如圖所示，甲、乙兩個(gè)滑輪組中滑輪重相同，分別將同一物體勻速提升相同的高度，若不計(jì)繩重與摩擦，下列關(guān)于甲乙裝置的說(shuō)法正確的是（）A．繩子自由端的拉力相等B．機(jī)械做的總功不相等C．機(jī)械效率相等D．繩子自由端移動(dòng)的距離相等【答案】C【解析】A．由圖得，甲滑輪組承擔(dān)物重繩子的股數(shù)乙滑輪組承擔(dān)物重繩子的股數(shù)甲、乙兩個(gè)滑輪組中滑輪重相同，分別將同一物體勻速提升相同的高度，若不計(jì)繩重與摩擦，甲滑輪組繩子自由端的拉力較小，故A錯(cuò)誤；B．機(jī)械做的總功都等于克服動(dòng)滑輪和重物總重力做的功，甲乙分別將同一物體勻速提升相同的高度，故甲乙滑輪組做的總功相同，故B錯(cuò)誤；C．甲乙滑輪組分別對(duì)重物做的功相同，總功相同，由得，機(jī)械效率相等，故C正確；D．重物提升距離相同，繩子自由端移動(dòng)為兩滑輪組的承擔(dān)物重繩子的股數(shù)n不同，則繩子末端移動(dòng)的距離不相等，故D錯(cuò)誤。故選C。4．（2023·安徽合肥·統(tǒng)考二模）如圖甲所示，有一輛總重為1.5×104N的汽車，經(jīng)過(guò)一段水平路面后，發(fā)動(dòng)機(jī)再以9×104W的恒定功率勻速爬上長(zhǎng)200m、高10m的斜坡，用時(shí)20s。在此過(guò)程中求：（1）汽車爬坡時(shí)克服重力所做的功；（2）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力做的功；（3）汽車爬坡時(shí)所受阻力?！敬鸢浮浚?）1.5×105J；（2）1.8×106J；（3）8.25×103N【解析】解：（1）汽車上坡時(shí)克服重力做的功（2）牽引力做的功（3）由能量守恒可知克服阻力做的功為阻力大小為答：（1）汽車爬坡時(shí)克服重力所做的功是1.5×105J；（2）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力做的功是1.8×106J；（3）汽車爬坡時(shí)所受阻力是8.25×103N。5．（2023·安徽淮南·?？级＃┤鐖D，李明用20N的力F拉動(dòng)繩子，使重500N的物體A在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知物體A所受水平面的摩擦力為其重力的0.1倍，經(jīng)過(guò)20s繩端移動(dòng)的距離為150cm。求：（1）拉力F做功的功率；（2）滑輪組的機(jī)械效率。（百分號(hào)前保留一位小數(shù)）【答案】（1）1.5W；（2）83.3%【解析】解：（1）20s內(nèi)拉力F所做的功為拉力F做功的功率（2）由圖可知，n=3，物體A移動(dòng)的距離物體A受到的摩擦力為有用功滑輪組的機(jī)械效率為答：（1）拉力F做功的功率為1.5W；（2）滑輪組的機(jī)械效率為83.3%。6．（2023·安徽蕪湖·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，小明用沿斜面向上的力F=100N，將質(zhì)量為m=14kg的木箱從斜面底推到2m高處，用時(shí)10s。已知斜面長(zhǎng)4m。求（1）小明所做的功；（2）小明做功的功率；（3）該斜面的機(jī)械效率?！敬鸢浮浚?）400J；（2）40W；（3）70%【解析】解：（1）小明做的功W總=Fs=100N×4m=400J（2）小明做功的功率（3）木箱的重力G=mg=14kg×10N/kg=140N小明做的有用功W有用=Gh=140N×2m=280J該斜面的機(jī)械效率答：（1）小明所做的功為400J；（2）小明做功的功率為40W；（3）該斜面的機(jī)械效率為70%。7．（2023·安徽合肥·統(tǒng)考三模）如圖所示，用大小恒為25N的拉力F將質(zhì)量為4kg的物體沿傾角為30°的斜面由底端勻速拉至頂端（不考慮物體的大?。?，已知該斜面的高度h為3m，所用時(shí)間為5s。（g取10N/kg）求：（1）在上述過(guò)程中，拉力F做功的功率；（2）在上述過(guò)程中，該斜面的機(jī)械效率。

【答案】（1）30W；（2）80%【解析】解：（1）由題意可知：h=3m；斜面的長(zhǎng)度s=2h=6m；根據(jù)功的計(jì)算公式可得，拉力做的功為WF=Fs=25N×6m=150J則拉力F做功的功率為（2）由題意可知，物體的重力為G=mg=4kg×10N/kg=40N將物體從斜面底端勻速拉至頂端，克服物體重力所做的功為W有=Gh=mgh=40N×3m=120J拉力所做的功為總共，即W總=150J；再根據(jù)機(jī)械效率計(jì)算公式可得答：（1）在上述過(guò)程中，拉力F做功的功率為30W；；（2）在上述過(guò)程中，該斜面的機(jī)械效率為80%。8．（2023·安徽合肥·一模）如圖所示是小明家使用的升降衣架的結(jié)構(gòu)示意圖，它可以很方便地晾起洗好的衣服，它是通過(guò)一些簡(jiǎn)單機(jī)械的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)此功能的。已知晾衣架上所掛衣服質(zhì)量為5kg，動(dòng)滑輪、橫梁和衣架總質(zhì)量為1kg。小明同學(xué)用力F拉動(dòng)繩子自由端，在5s時(shí)間內(nèi)使衣服勻速上移了1m，不計(jì)繩重和摩擦。（g=10N/kg）求：（1）小明所用拉力的大??；（2）拉力的功率；（3）升降衣架的機(jī)械效率?！敬鸢浮浚?）15N；（2）12W；（3）83.3%?！窘馕觥浚?）晾衣架上所掛衣服的重力G=mg=5kg×10N/kg=50N動(dòng)滑輪、橫梁和衣架總重力G1=m1g=1kg×10N/kg=10N由圖可知，n=4，則不計(jì)繩重和摩擦?xí)r，小明所用拉力（2）繩端移動(dòng)的距離s=nh=4×1m=4m拉力做的總功W總=Fs=15N×4m=60J拉力的功率（3）克服衣服重力所做的有用功W有=Gh=50N×1m=50J升降衣架的機(jī)械效率答：（1）小明所用的拉力為15N；（2）拉力的功率為12W；（3）升降衣架的機(jī)械效率為83.3%。9．（2023·安徽蚌埠·統(tǒng)考一模）用如圖所示的滑輪組將重為300N的物體從地面勻速送到2m高處，所用拉力為150N，此過(guò)程中克服摩擦做功180J，求：(1)工人做的有用功；(2)此過(guò)程中該裝置的機(jī)械效率；(3)動(dòng)滑輪的自重。【答案】(1)600J；(2)66.7；(3)60N。【解析】(1)工人做的有用功(2)由圖可知，，則繩端移動(dòng)的距離s=nh==6m拉力做的總功此過(guò)程中該裝置的機(jī)械效率(3)克服動(dòng)滑輪重力所做的額外功由可得，動(dòng)滑輪的重力答：(1)工人做的有用功為600J；(2)此過(guò)程中該裝置的機(jī)械效率為66.7；(3)動(dòng)滑輪的自重為60N。10．（2023·安徽合肥·合肥38中校考一模）小明同學(xué)用如圖所示的滑輪組勻速拉動(dòng)重物，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖所示，若重物上升的高度為1m，不計(jì)繩重和摩擦，該滑輪組的機(jī)械效率為75%，則克服動(dòng)滑輪的重力所做的額外功是______J?！敬鸢浮?.9【解析】由圖知，通過(guò)動(dòng)滑輪繩子的段數(shù)，繩端拉力，繩端移動(dòng)的距離因?yàn)?，所以解得，不?jì)繩重和摩擦，所以克服動(dòng)滑輪重力所做的額外功為0.9J。11．（2023·安徽滁州·校考一模）如圖，重800N的物體在100N的拉力F作用下，沿水平地面向左勻速直線運(yùn)動(dòng)，滑輪組的機(jī)械效率為80%，在此過(guò)程中，物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力為___________N?！敬鸢浮?60【解析】由圖可知克服摩擦力所做的功為有用功，所以由公式公式變形可得12．（2023·安徽合肥·統(tǒng)考三模）斜面上將一個(gè)重600N的物體勻速拉到高處，沿斜面向上的拉力F=400N，拉動(dòng)的距離s=4.5m，提升高度h=1.8m。則該斜面的機(jī)械效率為___________。

【答案】60%【解析】拉力所做的總功W總=Fs=400N×4.5m=1800J提升物體所做的有用功W有=Gh=600N×1.8m=1080J該斜面的機(jī)械效率13．（2023·安徽合肥·合肥市第四十八中學(xué)?？家荒＃┤鐖D所示，在20N的水平拉力F作用下，重200N的物體沿水平地面向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力為48N，則滑輪組的機(jī)械效率為___________?！敬鸢浮?0%【解析】由題圖可知，繩子承重股數(shù)為n=3，則滑輪組的機(jī)械效率為14．（2023·安徽滁州·校聯(lián)考一模）小明在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，用圖甲所示的裝置勻速提起重物，并做了如下實(shí)驗(yàn)記錄：鉤碼重G（N）鉤碼上升的高度h（m）測(cè)力計(jì)拉力F（N）測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離s（m）20.10.40.3（1）如果你對(duì)小明的實(shí)驗(yàn)記錄進(jìn)行有關(guān)分析，就會(huì)發(fā)現(xiàn)他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是違背物理規(guī)律的，其表現(xiàn)在于______；（2）小明重做實(shí)驗(yàn)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖乙所示，請(qǐng)你根據(jù)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)計(jì)算該滑輪組的機(jī)械效率為______；（3）如果增加鉤碼，此滑輪組的機(jī)械效率將______（選填“變大”“變小”或“不變”）?！敬鸢浮繉?shí)際機(jī)械效率大于100%83.3%變大【解析】（1）[1]由表格中數(shù)據(jù)得，滑輪組的有用功為總功為機(jī)械效率為故實(shí)驗(yàn)結(jié)果違背物理規(guī)律。（2）[2]由圖得，彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N，示數(shù)為0.8N，總功為機(jī)械效率為（3）[3]如果增加鉤碼，此滑輪組的有用功增大，額外功不變，機(jī)械效率將變大。15．（2023·安徽滁州·?？家荒＃┬∶飨胩骄啃泵娴臋C(jī)械效率與什么因素有關(guān)，他用一塊木板和木塊組成斜面來(lái)探究。（1）剛開始時(shí)小明按如圖所示的方式勻速拉動(dòng)物體。小明的錯(cuò)誤之處是______；（2）改正錯(cuò)誤后，小明用正確的方法進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)，記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)次數(shù)物塊重G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面長(zhǎng)s/m斜面機(jī)械效率130.21.6137.5%230.31.81330.42.0160%由記錄的數(shù)據(jù)可知，小明探究的是斜面的機(jī)械效率與______的關(guān)系；（3）第2次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的機(jī)械效率是______；斜面對(duì)物體的摩擦力是______N。物體被從斜面底拉到斜面頂?shù)倪^(guò)程中物體的動(dòng)能______。（選填“變大”、“不變”或“變小”）（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)論是______。【答案】彈簧測(cè)力計(jì)沒(méi)有平行于斜面做勻速直線運(yùn)動(dòng)斜面傾斜程度50%0.9不變?cè)谖矬w重力、斜面長(zhǎng)度一定時(shí)，斜面的傾斜程度越大，機(jī)械效率越高【解析】（1）[1]沿斜面拉動(dòng)物體時(shí)，為使彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)穩(wěn)定，便于讀數(shù)，所以應(yīng)