2023年中考物理复习---机械效率的三种类型考法

机械效率三种常见类型考法 类型一：滑轮组的机械效率 （1） 竖直方向机械效率 例题1：如图所示，用滑轮匀速提起1200N的重物，拉力做功的功率为1000W，绳子自由端的上升速度为2m/s，（不计绳重和摩擦）求： （1）作用在绳自由端的拉力多大？ （2）滑轮组的机械效率为多大？ （3）若用此滑轮组匀速提起2400N的重物，作用在绳子自由端的拉力为多少？滑轮组的机械效率是多少？ 例题2：.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400g，动滑轮质量为100g，匀速拉动过程中甲、乙两装置的机械效率。 例题3：人们利用如图所示的滑轮组将浸没在河底的实心物体A打捞上来，物体A的密度为9.0×103Kg/m3，体积为100dm3．在5000N的拉力F作用下，物体A在2s内匀速竖直上升2m（物体未露出水面），不计水的阻力，g=10N/Kg．求： （1）物体A受到的浮力． （2）拉力F做功的功率． （3）滑轮组的机械效率． （2） 水平方向机械效率 例题4：如图甲所示，用大小为15N的水平拉力，将重力为20N的物体A匀速直线拉动一段距离5m，若借助如图乙所示滑轮组，用大小为10N的F2将物体A在同样的水平面上做匀速直线运动移动相同的距离5m，则此过程滑轮组的： （1）有用功是多少？ （2）总功是多少？ （3）额外功为是多少？ （4）机械效率是多少？ 例题5：如图所示，在4N的水平拉力F作用下，重30N的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体在水平地面上匀速运动时，受到地面对它的摩擦力为5N，求： （1）A处拉力大小； （2）若拉力F以0.5m/s的速度匀速拉了4s，A处拉力所做的功是多少； （3）滑轮组的机械效率为多少。 例题6：如图，李明用20N的力F拉动绳子，使重500N的物体A在水平面上做匀速直线运动。已知物体A所受水平面的摩擦力为其重力的0.1倍，经过20s绳端移动的距离为150cm。求： (1)拉力F做功的功率： (2)滑轮组的机械效率。(百分号前保留一位小数) 类型二：斜面的机械效率 例题7:如图所示，在水平路面上行驶的汽车通过滑轮组拉着重G=9×104N的货物A沿斜面向上匀速运动。货物A的速度为v=2m/s，经过t=10s，货物A竖直升高h=10m。已知汽车对绳的拉力F的功率P=120kW，不计绳、滑轮的质量和摩擦，求： （1）t时间内汽车对绳的拉力所做的功； （2）汽车对绳的拉力大小； （3）斜面的机械效率。 例题8：斜面是一种简单机械，它在生活中的应用非常广泛.如图所示，将一箱重为600N的货物从长s=2.4m的固定斜面底端匀速拉到高h=1.2m的货车上,所用拉力F=400N.求: (1)拉力所做的有用功； (2)拉力所做的总功； (3)货物受到斜面的摩擦力； (4)该斜面的机械效率. 类型三：杠杆的机械效率 例题9：如图是一个提起重物的机械组成部分示意图，O是转动轴，不计绳重及摩擦，杠杆OA是重为Go的均匀杠杆，挂在OA中点B处的重物重力为G，已知Go=30N，G=150N。（1）若利用该杠杆将重物提升0.5m，求杠杆的机械效率； （2）为维持杠杆在水平位置平衡，求力F的大小。 例题10：．如图,使用杠杆提升重物,拉力F竖直向下,重物匀速缓慢上升,相关数据如下表:求 物重G/N 拉力F/N 时间t/s A端上升的竖直距离h/m B端下降的竖直距离s/m 200 500 0.5 0.4 0.2 （1）拉力所做的功 （2）拉力做功的功率 （3）此过程中,该杠杆的机械效率 例题11：如图所示，工人用一质量均匀的杠杆将重为90N的货物匀速提高1m，物体挂在杠杆的中点位置，工人所用的拉力为60N，方向始终竖直向上。求： （1）在此过程中总功为多少？ （2）杠杆的机械效率为多少？ 例题12：如图所示，OA为绕O转动的杠杆且质量分布均匀，在杠杆的B处挂一重物G ，用始终竖直向上的拉力F将物体提升h的高度后，杠杆恰好沿水平位置旋转了30°。若OA=1.5m，G= 180N，杠杆重G1=80N， 。求：（不计切摩擦和空气阻力） (1)有用功和额外功； (2)杠杆的机械效率和拉力F的大小。 ‍ 答案： 1： 2： 3题答案 ： 4题答案： （1）此过程滑轮组的有用功为克服物体A的摩擦力所做的功，由甲图可知，15N的水平拉力可以将物体A匀速直线拉动，故物体A受到的摩擦力，所以此过程滑轮组的有用功为 （2）由图可知，绳子自由端移动的距离 此过程滑轮组做的总功，即拉力F2所做的功 （3）此过程滑轮组的额外功为 （4）此过程滑轮组的机械效率为 5题答案： （1）物体沿水平地面做匀速直线运