精练09 机械效率问题-2023浙江中考科学复习易错点重难点精炼

精练09 机械效率问题 【知识储备】 1. 有用功 使用机械做功时，对人们有用的功叫有用功，用W有用表示。也就是人们不用机械而直接用手时必须做的功，也等于在理想情况下(即不考虑摩擦和机械本身的重力)人们所做的功，或者是机械对物体做的功。在提升物体时，W有用＝GH。 2. 额外功 使用机械时，对人们没有用但又不得不做的功叫额外功，用W额表示。额外功的来源主要有：a.提升物体时，克服机械自重、容器自重、绳重等所做的功；b.克服机械的摩擦所做的功。 3. 总功 人们在使用机械做功的过程中实际所做的功叫总功，用 W总表示。它等于有用功和额外功的总和，即W总＝W有用＋W额，或人对机械的动力为F，则W总＝FS。 (4)机械效率 ①定义：有用功与总功的比值叫做机械效率。 ②公式：η＝w有/w总 由于总是存在额外功，使得W有用＜W额，所以η总是＜1；影响机械效率的主要因素有摩擦和机械自重等。 【专题精炼】 一．选择题（共4小题） 1．（2023•鹿城区模拟）如图甲所示，用一个动滑轮匀速提升重为600N的物体，在卷扬机拉力F的作用下，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图乙所示。已知动滑轮受到的重力为20N，不计绳重和轮与轴间的摩擦。下列说法正确的是（　　） A．以动滑轮为参照物，物体是向上运动的 B．物体上升的速度是20m/s C．卷扬机拉力F的功率是62W D．机械效率为90.67% 2．（2022秋•乐清市校级期中）如图所示，物体A的重力为180N，物体B的重力为10N。物体A受到一个水平向右的拉力F，拉力F的功率为30W，在拉力F的作用下，物体B在2s内匀速上升4m。不计滑轮、绳子的自重及它们之间的摩擦，下列说法正确的是（　　） A．拉力F大小为20N B．该装置的机械效率为66.7% C．拉力F做的功等于物体B克服重力做的功 D．物体A向右做匀速直线运动的速度为4m/s 3．（2022•余杭区三模）如图所示，拉力F为5N，物体A以0.1m/s的速度在物体B表面向左做匀速直线运动（B表面足够长）；物体B静止在地面上，受到地面水平向左4N的摩擦力，弹簧测力计示数为12N。下列说法正确的是（　　） A．拉力F的功率为1.0W B．物体A受到的摩擦力为16N C．滑轮组的机械效率为75% D．拉力F增大到10N时，物体B开始向左运动 4．（2023•鹿城区模拟）如图甲为工人师傅用滑轮组提升重物的装置示意图，已知动滑轮和水桶总重20N，将重为160N的水以0.2m/s的速度匀速提起，所用时间为20s，此过程工人拉力做的功随时间变化的图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．工人的拉力为200N B．工人做功的功率为100W C．绳子自由端移动的距离为4m D．该装置的机械效率为80% 二．填空题（共2小题） 5．（2022•海曙区校级三模）小宏用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，杠杆的质量分布均匀，右端固定在O点，杠杆可绕O点在竖直平面内转动，且AC＝BC＝OB； （1）该实验中杠杆所做的额外功主要是 　 　。 （2）他将重为G的钩码悬挂在B点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，拉力为F1，测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2，则此次杠杆的机械效率为＝　 　（用物理量的符号表示）； （3）若保持弹簧测力计位置不变，将钩码挂在C点，缓慢拉动弹簧测力计将钩码提升相同的高度（不计摩擦），则弹簧测力计的示数F2　 　F1，杠杆的机械效率η1　 　η2（均选填“＞”或“＜”或“＝”）。 6．（2022春•江干区校级月考）如图甲，质量m的货物在拉力作用下，沿粗糙斜面向上运动（不考虑空气的阻力），斜面长L、高H。货物上升高度h与时间t关系图像如图乙所示，0至t1时间内的拉力为F1，t1至t2时间内拉力为F2。已知H＞4h0，t2＝2t1，不计速度变化时的时间，斜面粗糙程度不变。 （1）0至t1和t1至t2两个过程中受到的拉力F1　 　F2的大小关系。（选填：“＞”、“＜”或“＝”） （2）F1时斜面效率η1　 　（选填：“＞”、“＜”或“＝”）F2时斜面效率η2。 三．实验探究题（共2小题） 7．（2022春•西湖区月考）某实验小组利用如图所示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下： ①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的2个钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平。 ②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升（保持O点位置不变），在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2。（不考虑摩擦）回答下列问题： （1）杠杆机械效率的表达式η1＝　 　（用已知或测量的物理量符号表示） （2）将4个相同的钩码悬挂在A点匀速提