第16讲　机械效率 2025年中考物理一轮考点突破（青海）

第16讲　机械效率 青海真题分点练 命题点　机械效率的相关计算 1．(2024·西宁)工人用如图所示滑轮组提升重物，在10 s内将重200 N的物体匀速提升3 m，工人竖直向上的拉力为80 N，则下列说法错误的是(D) A．工人所做的有用功是600 J B．工人所做的总功是720 J C．工人做功的功率是72 W D．滑轮组的机械效率为62.5% 2．(2023·青海)一名建筑工人用如图所示的滑轮组，将一个重为450 N的货物，在10 s内沿竖直方向匀速提升了4 m，建筑工人所用的拉力是300 N。则该建筑工人所做的有用功是1 800 J，建筑工人做功的功率是240 W，该滑轮组的机械效率是75%。 3．(2023·青海)如图所示，物体重300 N，用效率为60%的滑轮组使它沿水平面以0.1 m/s的速度匀速行驶20 s，受到的摩擦力为72 N。则有用功为144J，拉力 F＝40N，拉力做功的功率为12W。(忽略绳子和滑轮的重力) 4．(2023·青海)某兴趣小组为“探究同一滑轮组的机械效率与什么因素有关”，设计了如图所示的实验装置，其中动滑轮的重力为 20 N，实验数据如下表(不考虑绳重和摩擦)： 实验次数 拉力F/N 物体的重力G/N 机械效率η 1 40 60 75% 2 60 100 83.3% 3 80 140 87.5% 4 100 180 根据表中记录的实验数据计算第4次实验中滑轮组的机械效率是90%，同一滑轮组的机械效率与提升的物重有关。 5．(2023·西宁)人在绳子自由端用拉力 F通过如图甲所示的滑轮组，将重900 N的物体匀速提升6 m，用时15 s，则所做的有用功为5_400J。拉力做的功W随时间t变化的图像如图乙所示(忽略绳重和摩擦)。滑轮组的机械效率是90%。 6．(2023·青海)使用如图所示的机械装置，某人从井里提升78 kg的重物，在10 s内沿水平地面向右匀速行走了8 m，该人拉绳子的力是400 N(绳重与摩擦忽略不计)。求： (1)物体上升的速度是多少？ (2)拉力的功率是多少？ (3)该装置的机械效率是多少？ (4)动滑轮的重力是多少？ 解：(1)h＝s＝×8 m＝4 m v＝＝＝0.4 m/s。 (2)W总＝ Fs＝400 N×8 m＝3 200 J P＝＝＝320 W。 (3)W有用＝Gh＝mgh＝78 kg×10 N/kg×4 m＝3 120 J η＝×100%＝×100%＝97.5% (4)W额＝W总－W有用＝3 200 J－3 120 J＝80 J G动＝＝＝20 N 全国视野分层练 A组　夯基础 1．(2024·河南)如图，甲、乙两人用不同的装置，在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台，不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是(C) A．甲做的有用功多 B．乙做的总功多 C．甲做总功的功率大 D．乙所用装置的机械效率小 2．(2024·重庆A卷)建筑工人通过如图所示的装置将一桶质量为45 kg的涂料从地面提起，桶离开地面后在4 s内缓慢上升0.8 m，工人所用的拉力为500 N。下列说法中正确的是(B) A．该装置做的有用功为400 J B．该装置的机械效率为90% C．绳子自由端移动的平均速度为0.4 m/s D．桶离开地面前，工人拉力逐渐增大，桶对地面的压强不变 3．(2024·眉山)如图是小龙“测量斜面机械效率”的实验装置。斜面粗糙程度相同。先用平行斜面向上的恒定拉力 F，将重6 N的物体以1 m/s的速度匀速拉到斜面顶端，测得斜面的机械效率为75%。则下列说法正确的是(D) A．拉力做功为3 J B．物体受到摩擦力为1.5 N C．在匀速拉动过程中，物体的机械能不变 D．若以2 m/s的速度匀速拉动物体，斜面机械效率仍为75% 4．(2024·陕西)工人利用如图所示装置提升物料，该装置中的滑轮为动滑轮。已知滑轮重80 N，货篮重120 N，不计绳重及摩擦。工人用该装置匀速提升空货篮时的拉力为100N。若绳子能承受的最大拉力为520 N，每根钢条重100 N，该装置匀速提升钢条时，所能达到的最大机械效率为80%。 5．如图所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，利用甲、乙、丙三个实验装置进行实验，测得的实验数据如下表。(钩码规格相同、动滑轮个数越多重力越大) 实验次数 钩码重力G/N 提升高度h/m 绳端拉力 F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 0.3 2 8 0.1 3.2 0.3 83.3% 3 8 0.1 2.0 0.5 80.0% (1)在实验中，应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计。 (2)第一次实验中，如图1所示，弹簧测力计的示数是1.8N，机械效率是74.1%(精确到0.1%)。 (3)由1、2两次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组，物重越大，机械效率越高。 (4)由2、3两次实验数据可得出结论：使用不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率越低。 (5)在第三次实验操作的基础上，如图2丁所示改变绳端拉力方向，测得的滑轮组机械效率将偏低。(选填“偏高”“偏低”或“不变”) 图1 图2 6．(2024·绥化)如图甲，质量为40 kg的货物静止在水平地面上，与地面的接触面积是800 cm2。如图乙，工人用250 N的拉力 F，将货物用滑轮组匀速提升到3 m高的二楼，此过程中货物上升的速度是0.2 m/s。(g取10 N/kg)求： (1)货物静止在水平地面上时，对地面的压强。 (2)工人用滑轮组提升货物时做功的功率。 (3)滑轮组的机械效率； (4)为提高该滑轮组的机械效率，请你提出一条合理建议。 解：(1)因为货物静止在水平地面上 F＝G＝mg＝40 kg×10 N/kg＝400 N S＝800 cm2＝8×10－2 m2 货物对地面压强 p＝＝＝5×103 Pa (2)绳子自由端移动的速度 v＝nv物＝2×0.2 m/s＝0.4 m/s 工人做功的功率 P＝＝＝Fv＝250 N×0.4 m/s＝100 W (3)解法一： 有用功W有＝Gh＝400 N×3 m＝1 200 J 绳子自由端移动的距离 s＝nh＝2×3 m＝6 m 工人做的总功W总＝Fs＝250 N×6 m＝1 500 J 机械效率η＝＝＝80% 解法二： η＝＝＝＝＝＝80% (4)建议：①增加所提升的物重；②减轻动滑轮重； ③减小摩擦或绳重。 B组　提能力 7．(2024·泸州)如图所示的滑轮组忽略绳重及绳与滑轮间的摩擦，将物体放在水平粗糙桌面上。受到水平向左的恒力 F＝100 N，滑轮组绳子自由端受到的拉力为 F绳。当绳子自由端的拉力 F绳为60 N时，物体处于静止状态，物体与桌面间的摩擦力恰好为0，则动滑轮的重力为20N；当绳子自由端拉力 F绳为90 N时，物体水平向右匀速运动，物体与桌面之间的滑动摩擦力为60N；撤去水平向左的恒力 F，改变绳子自由端拉力 F绳的大小，仍使物体水平向右匀速运动时，滑轮组的机械效率为75%。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第16讲　机械效率 青海真题分点练 命题点　机械效率的相关计算 1．(2024·西宁)工人用如图所示滑轮组提升重物，在10 s内将重200 N的物体匀速提升3 m，工人竖直向上的拉力为80 N，则下列说法错误的是( ) A．工人所做的有用功是600 J B．工人所做的总功是720 J C．工人做功的功率是72 W D．滑轮组的机械效率为62.5% 2．(2023·青海)一名建筑工人用如图所示的滑轮组，将一个重为450 N的货物，在10 s内沿竖直方向匀速提升了4 m，建筑工人所用的拉力是300 N。则该建筑工人所做的有用功是1 800 J，建筑工人做功的功率是 W，该滑轮组的机械效率是 。 3．(2023·青海)如图所示，物体重300 N，用效率为60%的滑轮组使它沿水平面以0.1 m/s的速度匀速行驶20 s，受到的摩擦力为72 N。则有用功为 J，拉力 F＝ N，拉力做功的功率为 W。(忽略绳子和滑轮的重力) 4．(2023·青海)某兴趣小组为“探究同一滑轮组的机械效率与什么因素有关”，设计了如图所示的实验装置，其中动滑轮的重力为 20 N，实验数据如下表(不考虑绳重和摩擦)： 实验次数 拉力F/N 物体的重力G/N 机械效率η 1 40 60 75% 2 60 100 83.3% 3 80 140 87.5% 4 100 180 根据表中记录的实验数据计算第4次实验中滑轮组的机械效率是 %，同一滑轮组的机械效率与 有关。 5．(2023·西宁)人在绳子自由端用拉力 F通过如图甲所示的滑轮组，将重900 N的物体匀速提升6 m，用时15 s，则所做的有用功为 _ J。拉力做的功W随时间t变化的图像如图乙所示(忽略绳重和摩擦)。滑轮组的机械效率是 。 6．(2023·青海)使用如图所示的机械装置，某人从井里提升78 kg的重物，在10 s内沿水平地面向右匀速行走了8 m，该人拉绳子的力是400 N(绳重与摩擦忽略不计)。求： (1)物体上升的速度是多少？ (2)拉力的功率是多少？ (3)该装置的机械效率是多少？ (4)动滑轮的重力是多少？ 全国视野分层练 A组　夯基础 1．(2024·河南)如图，甲、乙两人用不同的装置，在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台，不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是( ) A．甲做的有用功多 B．乙做的总功多 C．甲做总功的功率大 D．乙所用装置的机械效率小 2．(2024·重庆A卷)建筑工人通过如图所示的装置将一桶质量为45 kg的涂料从地面提起，桶离开地面后在4 s内缓慢上升0.8 m，工人所用的拉力为500 N。下列说法中正确的是( ) A．该装置做的有用功为400 J B．该装置的机械效率为90% C．绳子自由端移动的平均速度为0.4 m/s D．桶离开地面前，工人拉力逐渐增大，桶对地面的压强不变 3．(2024·眉山)如图是小龙“测量斜面机械效率”的实验装置。斜面粗糙程度相同。先用平行斜面向上的恒定拉力 F，将重6 N的物体以1 m/s的速度匀速拉到斜面顶端，测得斜面的机械效率为75%。则下列说法正确的是( ) A．拉力做功为3 J B．物体受到摩擦力为1.5 N C．在匀速拉动过程中，物体的机械能不变 D．若以2 m/s的速度匀速拉动物体，斜面机械效率仍为75% 4．(2024·陕西)工人利用如图所示装置提升物料，该装置中的滑轮为 滑轮。已知滑轮重80 N，货篮重120 N，不计绳重及摩擦。工人用该装置匀速提升空货篮时的拉力为 N。若绳子能承受的最大拉力为520 N，每根钢条重100 N，该装置匀速提升钢条时，所能达到的最大机械效率为 。 5．如图所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，利用甲、乙、丙三个实验装置进行实验，测得的实验数据如下表。(钩码规格相同、动滑轮个数越多重力越大) 实验次数 钩码重力G/N 提升高度h/m 绳端拉力 F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 0.3 2 8 0.1 3.2 0.3 83.3% 3 8 0.1 2.0 0.5 80.0% (1)在实验中，应沿竖直方向 拉动弹簧测力计。 (2)第一次实验中，如图1所示，弹簧测力计的示数是 N，机械效率是 (精确到0.1%)。 (3)由1、2两次实验数据可得出结论： 。 (4)由 两次实验数据可得出结论：使用不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率越低。 (5)在第三次实验操作的基础上，如图2丁所示改变绳端拉力方向，测得的滑轮组机械效率将 。(选填“偏高”“偏低”或“不变”) 图1 图2 6．(2024·绥化)如图甲，质量为40 kg的货物静止在水平地面上，与地面的接触面积是800 cm2。如图乙，工人用250 N的拉力 F，将货物用滑轮组匀速提升到3 m高的二楼，此过程中货物上升的速度是0.2 m/s。(g取10 N/kg)求： (1)货物静止在水平地面上时，对地面的压强。 (2)工人用滑轮组提升货物时做功的功率。 (3)滑轮组的机械效率； (4)为提高该滑轮组的机械效率，请你提出一条合理建议。 B组　提能力 7．(2024·泸州)如图所示的滑轮组忽略绳重及绳与滑轮间的摩擦，将物体放在水平粗糙桌面上。受到水平向左的恒力 F＝100 N，滑轮组绳子自由端受到的拉力为 F绳。当绳子自由端的拉力 F绳为60 N时，物体处于静止状态，物体与桌面间的摩擦力恰好为0，则动滑轮的重力为 N；当绳子自由端拉力 F绳为90 N时，物体水平向右匀速运动，物体与桌面之间的滑动摩擦力为 N；撤去水平向左的恒力 F，改变绳子自由端拉力 F绳的大小，仍使物体水平向右匀速运动时，滑轮组的机械效率为 。 学科网（北京）股份有限公司 $$