专题14 机械效率-备战2021年中考物理二轮复习专题验收

专题14 机械效率 （机械效率板块，考查的知识点主要为机械效率、各种简单机械的有用功、额外功和总功、影响滑轮组机械效率的因素等；命题形式主要是以选择题、填空题、实验探究题和计算题的形式呈现） 考点1：滑轮组的机械效率 1．（2020·广东广州市·中考真题）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 【详解】 A．设物体上升的距离为h，甲机械绳子自由端移动距离和物体上升的距离相等，所以甲机械的机械效率为 丙机械中绳子的有效段数n=2，所以丙机械的机械效率为 所以甲的机械效率比丙的大，故A符合题意； B．设物体上升的距离为h，乙机械绳子自由端移动距离和物体上升的距离相等，所以乙机械的机械效率为 丁机械中绳子的有效段数n=2，所以丁机械的机械效率为 所以乙、丁的机械效率不相同，故B不符合题意； C．由图可知， ，所以使用丙提升物体M时不省力，故C不符合题意； D．实验测得的数据可以算出机械效率，故D不符合题意。 故选A。 2 . （2020·辽宁阜新市·中考真题）用如图所示的滑轮组，将5块相同的大理石，分二次从地面匀速提升相同的高度；若每块大理石重为G，第一次运2块，第二次运3块，两次拉力分别为F1、F2，效率为η1、η2（绳重及摩擦均忽略不计），下列选项正确的是(　　) A．F1=G B．F2＜1.5G C．η1＝η2 D．η1＜η2 【答案】D 【详解】 AB．滑轮组的动滑轮绕2段绳，绳重及摩擦均忽略不计，两次拉力 F1= (2G+G动)=G+ G动 F1＜G F2= (3G+G动)=1.5G+ G动 F2＞1.5G 故AB错误； CD．绳重及摩擦均忽略不计，由 可得，动滑轮的重一定，物重越大，滑轮组的机械效率越大，所以 η1＜η2 故C错误，D正确。 故选D。 3 . （2020·山东滨州市·中考真题）如图所示，重 的物体在 水平拉力F的作用下，以 的速度沿水平地面向左匀速直线运动了 ，滑轮组的机械效率为60%。在此过程中，下列说法正确的是（　　） A．拉力F做的功为 B．物体与地面间的滑动摩擦力为 C．额外功的功率为 D．若物体的重力和运动速度不变，只增大水平地面的粗糙程度，则滑轮组的机械效率会降低 【答案】BC 【详解】 A．物体移动距离 s物=v物t=0.1m/s×20s=2m 由图知，n=3，则绳子自由端移动的距离 s=3s物=3×2m=6m 拉力F做的功 W总=Fs=100N×6m=600J 故A错误； B．有用功 W有= 物体与地面间的滑动摩擦力 f= =180N 故B正确； C．额外功 W额=W总-W有=600J-360J=240J 额外功的功率 P= =12W 故C正确； D．若物体的重力和运动速度不变，只增大水平地面的粗糙程度，故增大了有用功，所以在额外功不变的情况下，滑轮组的机械效率变大，故D错误。 故选BC。 4．（2020·湖北荆州市·中考真题）荆州“方特东方神画”主题乐园于2019年9月盛大开园。乐园在修建过程中，如图所示，工人师傅在50s内用大小为500N的力F，将物体从斜面底端拉到顶端，若此装置的机械效率为80%，则下列说法正确的是（g=10N/kg）（　　） A．所拉物体的质量为800kg B．拉力的功率是40W C．物体在斜面上运动时受到的摩擦力是100N D．物体在斜面上运动时增加的内能大于800J 【答案】C 【分析】 由图可知斜面的长度，根据 求出拉力做的总功，根据 求出拉力的功率，再根据 求出有用功，由 求出物体的重力，利用 求出物体的质量；总功减去有用功即为克服斜面摩擦力所做的额外功，根据 求出斜面对物体的摩擦力；克服摩擦力做的功转化为物体的内能。 【详解】 AB．由图可知，斜面的长度 拉力做的总功 则拉力的功率 根据 可知，有用功 由 可得，物体的重力 根据 可知，物体的质量 故AB错误； C．克服斜面摩擦力所做的额外功 W额=W总−W有=4000J−3200J=800J 根据 可知，斜面对物体的摩擦力 故C正确； D．克服摩擦力做的功转化为物体的内能，即物体在斜面上运动时增加的内能等于800J，故D错误。 故选C。 5．（2020·湖北随州市·中考真题）体重为60kg的工人利用如图滑轮组将一质量为80kg的重物A匀速提升1m，此时该滑轮组的机械效率为80%（不计绳重与摩擦，g取10N/kg），小明对此工作过程及装置作出了以下论断： ①动滑轮重为200N ②此过程中，工人对绳的拉力做功1000J ③重物匀速上升过程中，它的机械能增大 ④若增大重物A的质量，该工人用此滑轮组匀