（17）　机械效率 2025年中考物理一轮复习（广东）

第一部分　课时训练 课时训练（十七）　机械效率 中考总复习 · 物理 1 命题点1　额外功、有用功和总功的理解 1. （2024·深圳市南山区校级四模）如图1，小明分别使用甲、乙两种机械匀 速提升物体M（绳长不变），做功情况如图2，则（　C　） 图1 图2 C A. 甲的总功大于乙 B. 甲的机械效率等于乙 C. 甲的机械效率高于乙 D. 甲提升M的高度小于乙 1 2 3 4 5 6 7 中考总复习 · 物理 命题点2　机械效率大小的比较 2. （2023·广州市越秀区校级二模）如图所示，分别使用甲、乙、丙三种方 式把同一物体M匀速提升至相同高度（绳长不变），测得各拉力大小如图所 示，则（　B　） B A. 利用机械丙提升M时一定省力 B. 丙的机械效率小于乙的 C. F乙和F丙两个力所做的功相同 D. F甲做功的功率一定小于F乙的 1 2 3 4 5 6 7 中考总复习 · 物理 命题点3　机械效率的计算 3. （物理学与工程实践）（2023·深圳市福田区模拟）如图甲所示的滑轮组 提升物体M，已知物体M所受的重力为550 N，卷扬机加在绳子自由端的拉力 F将物体M在20 s内沿竖直方向匀速提升10 m，拉力F做的功W随时间t的变化 图像如图乙所示，忽略绳重及摩擦，下列说法正确的是（　C　） C A. 动滑轮重为40 N B. 绳子自由端移动的速度为0.5 m/s C. 拉力做功功率为300 W D. 该滑轮组的机械效率为83.3％ 1 2 3 4 5 6 7 中考总复习 · 物理 4. （2023·珠海市香洲区校级三模）如图甲所示，使用滑轮组匀速提升质量 为m1的物体，每个滑轮的质量为m2，在相同的时间内物体被提升的高度均为 1 m，滑轮组的机械效率η与被提升物体的重力G的关系如图乙所示，不计绳 重和摩擦，下列说法正确的是（　D　） D A. 滑轮组中A滑轮可以省功 B. 动滑轮的重力为5 N C. 滑轮组的机械效率越高，拉力做功越少 D. 每次提升重物时，滑轮组做的额外功为10 J 1 2 3 4 5 6 7 中考总复习 · 物理 5. （2024·惠州市惠阳区模拟）如图所示，搬运工人用滑轮组将取为540 N的 重物匀速提升3 m，所用时间为20 s，拉力为200 N，不计绳与滑轮间的摩 擦。求： （1）他所做的有用功； 解：（1）拉力做的有用功：W有用＝Gh＝540 N×3 m＝1 620 J； （2）他所做的额外功； 解：（2）由图知，n＝3，拉力端移动的距离：s＝nh＝3×3 m＝9 m， 拉力做的总功：W总＝Fs＝200 N×9 m＝1 800 J， 拉力做的额外功：W额＝W总－W有用＝1 800 J－1 620 J＝180 J； 1 2 3 4 5 6 7 中考总复习 · 物理 （3）拉力的功率； 解：（3）拉力的功率：P＝＝＝90 W； （4）滑轮组的机械效率。 解：（4）滑轮组的机械效率：η＝＝＝90％。 1 2 3 4 5 6 7 中考总复习 · 物理 6. （物理学与工程实践）（2023·深圳市南山区校级二模）为了将放置在水 平地面上重G＝100 N的重物提升到高处，小明同学设计了图甲所示的滑轮组 装置。当小明用图乙所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时，重物的速度v 和高度h随时间t变化的关系图像如图丙、丁所示。绳对滑轮的拉力方向均可 看成在竖直方向。（不计绳重和摩擦）求： 1 2 3 4 5 6 7 中考总复习 · 物理 （1）在1～2 s内，拉力F做的功W。 解：（1）由图甲可知，n＝3；由图丁知1～2 s内重物上升的高度h1＝1.25 m，则拉力端移动距离s＝3h1＝3×1.25 m＝3.75 m，由图乙可知，1～2 s 内，拉力F＝50 N， 则拉力F做的功：W＝Fs＝50 N×3.75 m＝187.5 J； 1 2 3 4 5 6 7 中考总复习 · 物理 （2）在2～3 s内，拉力F的功率P及滑轮组的机械效率η。（结果保留到0.1％） 解：（2）由图乙可知，2～3 s内绳端的拉力F‘＝40 N，由图丁可知，2～3 s 内重物上升的高度h2＝3.75 m－1.25 m＝2.5 m，则绳端移动的距离：s’＝ 3h2＝3×2.5 m＝7.5 m， 2～3 s 内拉力做的总功：W总＝F‘s’＝40 N×7.5 m＝300 J， 在2～3 s内，拉力F的功率：P＝＝＝300 W； 有用功：W有＝Gh2＝100 N×2.5 m＝250 J， 滑轮组的机械效率：η＝＝≈83.3％。 1 2 3 4 5 6 7 中考总复习 · 物理 7. （2024·珠海市香洲区三模）如图甲所示为明代宋应星《天工开物》中描 述的龙骨水车，它由水槽、刮板、木链、木齿轮、脚踏等组成，其中脚踏部 分的结构如图乙所示。水车安放在河边，下端水槽和刮板直伸水中，另一端 的木齿轮固定于堤岸的木架上，用时踩动脚踏部分使木齿轮转动，通过木链 带动槽内刮板上行，倾灌地势较高的田地。 （1）龙骨水车脚踏部分相当于简单机械中的 　轮轴　； 轮轴　 1 2 3 4 5 6 7 中考总复习 · 物理 （2）刮板的面积越大，水车旋转一周提升的水就越多，对水所做的功 越 　多　（选填“多”或“少”），当工人踩动脚踏的速度加快时，提升水 的功率会变 　大　（选填“大”或“小”）； （3）若工人踩动龙骨水车旋转一周可将0.03 m3的水提升到4 m高的田地中， 所用时间为60 s，工人做功的总功率为50 W，则该过程中龙骨水车所做的有 用功为 　1 200　J，工人做的总功为 　3 000　J，机械效率为 　40　％。 （ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg） 多　 大　 1 200　 3 000　 40　 1 2 3 4 5 6 7 中考总复习 · 物理 $$