内容正文:
专题12 功、功率和机械效率
一、选择题
1.(2023·山东滨州中考真题)用如图所示的装置匀速提升浸没在容器底部的正方体物块A,物块A的质量为5kg,棱长为10cm,水的深度为60cm。物块A露出水面前滑轮组的机械效率为80%,在水中上升的时间为5s。物块A与容器底部未紧密接触,水对物块A的阻力、绳子的重力、绳子与滑轮间摩擦都忽略不计,,。下列分析正确的是( )
A. 物块A的重力为50N
B. 物块A上升的速度为0.12m/s
C. 物块A露出水面前,拉力所做的有用功为20J
D. 物块A完全露出水面后,滑轮组的机械效率约为83.3%
2.(2022·山东菏泽中考真题)如图所示,在快递仓库内工人把重为600N的货物用滑轮组以0.2m/s的速度匀速提升,忽略摩擦及绳重,该过程中滑轮组的机械效率为80%,则( )
A. 工人所用的拉力为200N
B. 动滑轮的重力为100N
C. 拉力的功率为150W
D. 提升重力不同的货物时,此滑轮组机械效率不变
3.(2022·山东泰安中考真题)如图所示,利用滑轮组将重为的物体在内匀速提升,已知拉力为,若不计绳重和摩擦。下列说法正确的是( )
A. 绳端移动的速度为 B. 动滑轮重力为
C. 拉力做功的功率为 D. 滑轮组的机械效率为80%
4.(2022·山东潍坊中考真题)图甲所示为工人师傅乘坐吊篮在高空粉刷楼体外墙的情景,吊篮可在电动机的作用下实现升降,其简化结构原理如图乙所示。吊篮的质量为,两名工人及工具的总质量为,某次吊升过程中,吊篮在内匀速上升了。不计滑轮重、绳重和摩擦,关于该过程的分析正确的是( )
A. 吊篮的动能不变 B. 吊篮的机械能守恒
C. 电动机对绳子的拉力为 D. 电动机拉动绳子的功率为
二、填空题
5.(2023·山东滨州中考真题)如图所示,重为20N,棱长为10cm的正方体物块放在水平桌面上,在10N的水平拉力F作用下,5s内沿水平方向匀速移动了50cm,则物块对水平桌面的压强为______Pa,水平拉力F做功的功率为______W。
6.(2023·山东济宁中考真题)两个滑轮按如图所示的方式组合,用5N的拉力F拉动绳端,使物体在5s内水平向左匀速滑动1m,物体与地面间的摩擦力为9N,则拉力F的功率为_________________W,滑轮组的机械效率为_________________。
7.(2023·山东泰安中考真题)用如图所示的滑轮组在10s内将200N的重物匀速提升3m,滑轮组的机械效率为80%,不计绳重和摩擦,拉力F的功率为_________W。
8.(2022·山东聊城中考真题)如图所示,工人用200N的拉力将重为300N的物体匀速提升一定高度,不计绳重和摩擦。动滑轮的机械效率是______,如果用该动滑轮提升重为400N的物体,动滑轮的机械效率______(选填“变大”“不变”或“变小”)。
9.(2022·山东烟台中考真题)如图所示,用动滑轮将重为160N的物体在5s内匀速提升1m,所用拉力F为100N,在此过程中,拉力F做的功为______J,拉力做功的功率为______W,动滑轮的机械效率为______。
3、 实验探究题
10.(2023·山东枣庄中考真题)提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用,对节能减排、提高经济效益有重要的意义。某科技创新小组根据生活经验和客观事实,对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想:
猜想I:滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关
猜想Ⅱ:滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关
猜想Ⅲ:滑轮组的机械效率与所提物体的重力有关
根据猜想,运用如图甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究,测得的实验数据如下表所示。
实验次数
钩码的重力G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动的距离S/m
机械效率η
1
2
0.1
0.90
0.3
74.1%
2
4
0.1
1.50
0.3
88.9%
3
4
0.1
1.25
0.4
4
4
0.2
1.50
0.5
88.9%
(1)实验时应沿竖直方向__________缓慢向上拉动弹簧测力计;
(2)分析表中数据可知:第3次实验是利用了图__________的装置完成的,它的机械效率η=__________;
(3)比较2、4两次实验数据,可验证猜想I是__________(选填“正确”或“错误”)的;
(4)通过比较__________(填实验序号)两次实验数据得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高;
(5)通过比较2、3两次实验数据可得出结论:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率__________。
11.(2022·