专题17 简单机械中“最值”专题突破-2023年中考物理二轮复习题型专练

专题17 简单机械中“最值”专题突破 考点解读 1．机械效率的大小比较 【知识点的认识】 （1）机械效率由有用功和总功两个因素共同决定，不能理解成：“有用功多，机械效率高”或“总功大，机械效率低”． （2）当总功一定时，机械做的有用功越多（或额外功越少），机械效率就越高； （3）当有用功一定时，机械所做的总功越少（或额外功越少），机械效率就越高； （4）当额外功一定时，机械所做的总功越多（或有用功越多），有用功在总功中所占的比例就越大，机械效率就越高． 【解题方法点拨】 （1）要注意理解功、功率和机械效率的概念，不要误认为功率大的机械，做功就越多，机械效率就越高，或者机械效率高的机械做功就越多．这是一个误区． （2）判断机械效率的大小，主要根据公式η＝，比值越大机械效率越高． 2．滑轮（组）的机械效率 【知识点的认识】 （1）滑轮组提升重物时有η＝，因为W有用＝Gh，W总＝Fs，所以有η＝，又因为s＝nh，所以有η＝，如果不计摩擦和绳重，则有F＝，所以η＝。 （2）①滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关，G物相同时，G动越大、η越小； ②滑轮组的机械效率与被提升物体的重力有关，G动相同时，G物越大、η越大； ③同一滑轮组的机械效率与绕绳方式无关。 【命题方向】 第一类常考题：公式简单运用 如图所示，用滑轮组把重力G为400N的石块匀速提高6m，所用拉力F为250N，则滑轮组的机械效率为（　　） A．60% B．70% C．80% D．90% 分析：用滑轮组提升重物，则重物被提升的功为有用功，而人的拉力所做的功为总功，故机械效率可用η＝＝来求解。 解：已知G＝400N；h＝6m；F＝250N．从图中看出有两段绳子在拉重物，故s＝2h＝2×6m＝12m 故机械效率η＝＝＝＝80% 故选C。 第二类常考题： 如图所示，是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形。某次操作中，工人用400N的拉力F在1分钟内将总重为900N的泥土匀速提升5m。在这段时间内： （1）拉力F所做的有用功是多少？ （2）拉力F做功的功率是多少？ （3）滑轮组的机械效率是多大？ 分析：（1）克服泥土的重力所做的功是有用功； （2）拉力F所做的功是总功，总功与时间的比值等于功率； （3）有用功与总功的比值是机械效率。 【解题方法点拨】 （1）根据滑轮组装形式，确定承担物重的绳子股数，求出物体上升高度，然后利用公式W总＝Fs计算总功、W有用＝Gh计算有用功，最后用有用功除以总功得出滑轮组的机械效率。 （2）滑轮的机械效率取决于动滑轮的质量和物体的质量，如果动滑轮质量越小，物体质量越大，则效率越高。 考点训练 一．选择题（共6小题） 1．如图甲所示的装置是用来探究滑轮组的机械效率η与物重G物的关系，改变G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出η与G物的关系图象，如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（　　） ①此滑轮组动滑轮的重力为3N ②当G物＝6N时，滑轮组机械效率η＝40% ③当G物′＝15N时，弹簧测力计的示数为6N ④此滑轮组机械效率η随G物的增大而增大，最终将达到100% A．只有①③ B．只有②④ C．只有②③ D．只有①② 2．如图是现代家庭使用的升降衣架的结构示意图，它可以方便晾起洗好的衣服。若图中动滑轮、杆、晾衣架总重力是G，某次晾晒湿衣物的重力达到5G，当顺时针摇动手柄，晾衣架匀速上升。若不计一切摩擦，则对此过程说法不正确的是（　　） A．绳子上的拉力大小为 1.5G B．绳子拉力克服了 6G 的总重力做功 C．这套机械的机械效率可以达到 90% D．施于手柄上的力小于绳子拉力 3．用如图所示的方法匀速提升同一重物，若不计绳重及摩擦，每个滑轮的重力相同，其中机械效率最大的是（　　） A． B． C． D． 4．质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图乙所示，不计摩擦与绳重，工人在1min内将货物匀速提升6m，作用在绳上的拉力为400N，下列说法中不正确的是（　　） A．拉力的功率是120W B．动滑轮受到的重力是200N C．滑轮组的机械效率与物重有关 D．此滑轮组的机械效率最大可达95% 5．如图所示，小明分别使用甲、乙、丙三种机械匀速提升物体M（绳长不变），测得物体M所受重力和拉力如表所示，请回答：甲、乙、丙的机械效率关系（　　） GM F甲 F乙 F丙 9N 10N 10N 10N A．甲的机械效率最大 B．丙的机械效率最大 C．甲、乙的机械效率相等 D．甲、乙、丙的机械效率均相等 6．用相同的两个滑轮组成三种装置：一个定滑轮、一个动滑轮、滑轮组。用这三种装置先后将一重力为G的物体提高h米，其中机械效率最大的是