专题23 机械效率的计算（考点解读+方法技巧+牛刀小试）-2024年中考物理高频考点方法解读（全国通用）

专题23 机械效率的计算 1、简单机械中的三种功 有用功：为了实现做功的目的，不用任何机械而必须做的功，用表示。 额外功：使用机械时，不是我们需要的但又不得不做的功，用表示。 总功：有用功与额外功之和是总共所做的功，用表示。 2、机械效率 定义：物理学中，将有用功跟总功的比值叫做机械效率。公式： 影响因素：摩擦、机械自重及物重等。 注意：①使用任何机械都不可避免地要做额外功，有用功总小于总功，机械效率总小于1；②机械效率不是固定不变的，机械效率反映的是机械在一次做功过程中有用功跟总功的比值，同一机械在不同的做功过程中，机械效率往往不同。 方法 常见机械的机械效率计算方法总结 装置示意图 功 机械效率 若不计绳重即摩擦 主要额外功 1.克服动滑轮自重所做的额外功： 2.克服绳重及摩擦所做的额外功 / 克服摩擦力所做的额外功 1.克服杠杆自重所做的额外功：（是杠杆重心上升的高度） 2.克服支点处摩擦做的功 提高机械效率的方法 增加物重，减小动滑轮重、绳重，减小摩擦等 / 增大斜面的倾斜程度；减小斜面的粗糙程度 增加物重，减轻杠杆自重，减小支点处的摩擦等 一、填空题 1．如图所示，小明用滑轮组提升重物，他匀速向下拉动绳子，使物体上升20cm，Gw=10N，F=6 N，此滑轮组的机械效率为 2．如图所示，斜面长3m，高1m，工人用400N沿斜面向上的推力，在10s内将重为900N的箱子匀速推到车上，在此过程中工人做的有用功为 J，斜面机械效率为 ，推力做功的功率为 W。 3．如图是某电梯的工作原理图，A、B为滑轮，F为电动机对滑轮组施加的拉力。其中滑轮 （选填“A”或“B”）能省力，某次电梯以1m/s速度将60kg的人匀速提升，电动机输出功率为1960W，则人所受重力与 力是一对平衡力，此次电梯的机械效率为 。 4．如图所示，工人利用斜面和滑轮将物体从斜面底端匀速拉到顶端，斜面高1m，长2m，物体重500N，平行于斜面的拉力为200N，所用时间为10s。在此过程中，物体的动能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），拉力的功率为 W，把物体直接提高到斜面顶端做的功为有用功，则这个装置的机械效率为 。    5．如图，箱子A重为1200N，在大小为100N的水平方向拉力F的作用下以0.1m/s的速度向左匀速运动，若滑轮组的机械效率为80%，则A受到地面对它的摩擦力的大小为 N，在5s内滑轮组对箱子A所做的功是 J。 6．如图所示，物体的重力是1600N，图中拉力F是1000N，物体在10s内上升了5m，物体的运动速度是 m/s，该滑轮组的机械效率是 。    7．如图所示，O为杠杆OA支点。当物体甲挂在动滑轮挂钩上在空中静止，物体乙挂在B点时，杠杆OA保持水平平衡，A端受到竖直向上的拉力为。已知动滑轮重、物体乙重，，杠杆、细绳的质量及轮与轴的摩擦均忽略不计，g取，则物体甲所受的重力 N，滑轮组的机械效率 %。 8．在新农村建设中，工人师傅自制了向高处运送材料的装置如图所示。某次运送的材料重为400N，在拉力F=250N的作用下，材料在20s内匀速上升4m。则该过程中，克服材料的重做的有用功为 J，拉力F做功的功率为 W，该装置的机械效率为 。不计绳重和摩擦，若增大提升材料的重，可以 （选填“省力”、“省功”或“提高装置的机械效率”）。 9．某工地上，一个体重为600N的工人，用如图甲所示的滑轮组和吊篮运送建材上楼，每次运送量不定，装置的机械效率随建材重量变化的图象如图乙所示，装置中摩擦力及绳重忽略不计。则该名工人使用此装置做功的最大机械效率是 ，若该工人做功的最大平均功率是300W，则此装置在一次提升最大重量建材时，建材上升的最大速度是 m/s。    10．如图所示是利用滑轮组移动物体的情景，在250N的拉力F1作用下，2s内使重为3600N的物体沿水平方向匀速移动2m，动滑轮重为100N（不考虑绳重及滑轮组的摩擦）；拉力F1做功 J；滑轮组的机械效率是 。    二、单选题 11．在老旧小区改造中，工人利用滑轮组将重380N的建筑材料提升到楼顶，如图所示。已知工人对绳子的拉力为200N，建筑材料在5s内匀速上升5m，不计绳重及摩擦。此过程中，下列说法正确的是（　　） A．工人所拉绳子移动了15m B．动滑轮所受重力为10