内容正文:
第九章 机械和功
五、探究——使用机械是否省功
基础过关全练
知识点1 机械效率的概念
1.【学科素养·物理观念】(2023宁夏银川六中期末)以下是某同学对机械效率的一些理解,其中正确的是( )
A.机械效率越高,机械做功一定越快
B.有用功在总功中所占的比例越大,机械效率一定越高
C.做功越多的机械,机械效率一定越高
D.越省力的机械,其机械效率一定越高
2.【学科素养·物理观念】(2023河南光山期中)甲吊车比乙吊车的机械效率高,当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时,则( )
A.甲吊车的电动机做的有用功较多
B.甲吊车的电动机做的总功较多
C.乙吊车的电动机做的额外功较多
D.甲、乙两吊车的电动机做的总功相同
3.【新独家原创】学校每周一都有升国旗活动,匀速升旗过程中,升旗手对绳子拉力做的功是 功,克服国旗的重力做的功是 功,克服 做的功是额外功,要想提高机械效率,合理的做法是 (列出一条即可)。
4.(2021北京东城二模)小东利用如图所示的器材,做“使用动滑轮是否省功”的实验,请将他的实验步骤补充完整并回答相应的问题。
(1)实验步骤:①如图甲所示,用弹簧测力计将钩码缓慢地匀速向上提升一定高度,并同时用刻度尺测量,记录拉力F1与高度h,根据公式W1= ,计算拉力F1所做的功W1;②如图乙所示,用弹簧测力计和一个动滑轮将同样的钩码缓慢地匀速向上提升相同高度h,记录拉力F2,计算拉力F2所做的功W2;③比较W1和W2的大小关系,得出结论。
(2)该实验中W1和W2的大小关系应该是W1 (选填“>”“=”或“<”)W2,其原因是 。
知识点2 机械效率的计算
5.(2023湖南衡阳中考)用如图所示的电动起重机将6 000 N的重物匀速提升了4 m,电动机的功率为5 000 W,此过程用时10 s。下列说法正确的是( )
A.起重机对重物做的有用功是2×104 J
B.起重机的电动机做的总功是6×104 J
C.起重机的机械效率是48%
D.若减小动滑轮的重力,起重机的机械效率将变小
6.【学科素养·科学思维】(2023安徽合肥期末)如图所示,为使重为150 N的物体匀速移动2 m,必须在绳子的自由端加10 N的水平拉力F。已知物体与地面间的滑动摩擦力为24 N,使用该滑轮组拉动物体的过程中做的有用功为 J,该滑轮组的机械效率为 。
7.【学科素养·科学思维】(2022河南郑州期末)如图所示,在斜面上,将质量为2 kg的物块由斜面底端匀速拉到顶端,物块在斜面上滑行距离为1.2 m、上升高度为0.3 m,斜面的机械效率为 ,物块与斜面间的摩擦力为 N,在其他条件一定时,斜面变陡,机械效率 (选填“变大”“不变”或“变小”)。(g取10 N/kg)
能力提升全练
8.【学科素养·物理观念】(2023江苏连云港中考,7,★★☆)下列关于机械效率的说法正确的是( )
A.越省力的机械,机械效率越高
B.做功越快的机械,机械效率越高
C.所做有用功越多的机械,机械效率越高
D.有用功与总功的比值越大的机械,机械效率越高
9.【学科素养·科学思维】(2023北京中考,10,★★☆)用如图所示的装置提升重为800 N的物体A,动滑轮重为200 N。在卷扬机对绳子的拉力F作用下,物体A在10 s内竖直匀速上升了2 m。在此过程中,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.物体A上升的速度为0.4 m/s
B.滑轮组的有用功为2 000 J
C.拉力F的功率为100 W
D.滑轮组的机械效率为80%
10.【学科素养·科学思维】(2023辽宁朝阳中考,9,★★★)(多选)如图所示,用40 N的拉力F沿水平方向拉绳子的一端,使重500 N的物体A以0.2 m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10 s。已知滑轮组的机械效率为80%,则此过程中,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的距离为6 m
B.物体A受到的摩擦力为90 N
C.拉力F做的功为240 J
D.拉力F的功率为19.2 W
11.【学科素养·科学思维】(2023江苏泰州中考,36,★★☆)如图所示,供轮椅上下的斜坡长L=4 m,高h=2 m。小明用120 N的拉力平行于斜坡向上将重为200 N的木箱从底端匀速拉到顶端。他所做的有用功为 J,斜坡的机械效率为 (精确到0.1%),木箱所受摩擦力的大小为 N。
12.【学科素养·科学探究】(2022海南中考,19,★★☆)小明发现公共场所为残障人士设计的无障碍通道是斜面,且不同的斜面通道的倾斜程度有所不同,这引发了小明对斜面的兴趣