练习29 机械效率-【全程提优计划】2025年中考物理得高分

为2s,拉力做的功W,=F,×2s.又因为拉力F1、F2、F,大 小相等，所以W,=W,<W,.A正确. 的一半，则摩擦力变为原来的一半，所以推力F,=, 3.D解析：消耗360g的食物A获得的能量Q=4×10°J/kg× 3N,推力F,做的功W,=F2s'=3N×0.2m=0.6J,因此 360×103kg=14400J,登上一层楼做的功W=Gh=mgh 从开始推动到木块B掉落的过程中，推力做的总功W= 40kg×10N/kg×3m=1200J,获得的能量全部用于克服 W,十W2=0.6】十0.6J=1.2J:木块A掉落后，木块B以原 0.2m 重力做功，则他爬楼的层数m=14400 1200J =12,到达的楼层是 米的速度做匀速直线运动，运动时间：= =0.05m7s 4s,所以总运动时间t。=t十1'=2s十4s=6s,推力做功的 13楼，D正确. 4.D解析：功率表示单位时间内做功的多少，做功多，功率不 功率P=”-12」=0.2w t65 一定大，还与做功时间有关，A错误：发动机的功率P=F, 10.96012解析：无人机在上升过程中需要克服重力做的功 要同时考虑牵引力和速度才能判断功率的大小，B、C错误 W=Gh=mgh=2kgX10N/kg×48m=960J:整个飞行 在发动机功率一定时，速度越大，牵引力越小，D正确. 5.D解析：两人分别将5块完全相同的砖从一楼运到二楼，砖 过程中所用的总时间=+1十号=2 的总重力相同，砖上升的高度相同，根据公式W=Gh可知 2m80s,则整个飞行过程中克服重力做功的功率P 80m 大人和小孩对砖所做的功相同，运砖时小孩用的时间比大人 用的时间多，大人和小孩对砖所做的功相同，根据公式P W_960」=12W. t 80s ”可知，大人对砖做功的功率比小孩对砖做功的功率大，大山.300150024解析：因机器人匀速直线运动时处于平 人对砖做功更快.D正确 衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以机器人所 6.C解析：同一个人先后两次用同样大小的力，分别将不同质 受牵引力F-f=0.1G=0.1mg=0.1×30kg×10N/kg= 量的物体沿力的方向移动相同的距离，根据功的定义可知， 30N,由于机器人沿水平方向运动，在重力的方向上没有通 力的大小相同，在力的方向上移动的距离也相同，则力做的 过距离，所以重力不做功，即重力做的功为0J,牵引力对机 器人做的功W=Fs=30N×50m=1500J,牵引力对机器 功相同，即，=，：由于做功用的时间相同，根据P= 一可 人做功的功率P=Fo=30N×0.8m/s=24W. 知，两次做功的功率也相同，即P,=P,C正确 12.1.218解析：静息时心脏跳动一次，左心室会通过主动 7.D解析：汽车在坑洼不平的路面上行驶时，受到的阻力变大 脉把血液运出，做功1J,右心室会通过肺动脉把血液运入 了，需要增大牵引力，所以汽车在整个行驶过程中，汽车的牵 肺部，做功0,2J,因此静息时心脏跳动一次做的功W,= 引力由小变大再变小，即经过坑挂不平的路面时牵引力变 1J十0.2J=1.2J:人运动时，心脏跳动一次运出的血液的 大，经过坑洼不平的路面后牵引力变小：汽车发动机的功率 量是静息时的4倍，即运动时血液运动的距离为静息时的4 始终保持不变，经过坑注不平的路面时牵引力变大，由P= 倍，收缩压力也增加50%，运动时心脏每跳动一次做的功 F?可知，汽车经过坑洼不平的路面时速度会变小，经过坑连 W压陆=F起话5运地=1.5F前X4sB=6Wm=6X1.2J 不平的路面后速度会变大，且在经过坑洼不平的路面前后的 72J,由成年人静息时正常心跳为每分钟75次，人运动时 速度是相同的：在（图像中，倾斜的直线表示物体做匀速直 心跳加快1倍可知，运动时心脏每分钟做的功W需动。=2× 线运动，倾角越大，说明物体速度越大.D符合题意 75×Wa动=150W动=150×7.2J=1080J,则运动时心 8C解折，由超意可知，做功之比：-：-11：所受 脏的功率P=W鱼=1080】-=18W. 1×60s W量 13.(1)0.2m/s(2)1000Pa(3)140W解析：(1)爬绳机上 1 1 升的高度h=12m,所用时间t=1min=60s,爬绳机上升 本引力之比是成22×兰宁×乞12.C正确 的速度=-12m=0.2ms.(2)爬绳机静止在水平地 52 t60s 9.(1)3(2)0.05(3)1.20.2解析：(1)推力为3N时，A、 面上时，对地面的压力F压=G=mg=10kg×10N/kg= B整体静止，根据二力平衡条件可知，A,B整体受到的摩擦 100N,爬绳机静止在水平地面上时与地面的接触面积为 力和推力是一对平衡力，所以摩擦力为3N.(2)当木块A的 Q.1m,则爬绳机对地面的压强力=-100 =1000Pa. 重心超出桌面时，木块A就会掉落，此时它移动的距离s S0.1m2 20cm=10cm=0.1m,木块A在桌面上匀速运动的速度v一 (3)爬绳机对工人的作用力F=G人=m人g=70kgX 2 10N/kg=700N,由于工人与爬绳机一起运动，工人的速度 三-01m=0.05m/s(3)木块A掉落前，推力做的功W= 等于爬绳机的速度，所以爬绳机对工人做功的功率P= Fo=700N×0.2m/s=140W. F:s=6NX0.1m=0,6J,当木块B重心超出桌面时，木块 练习29机械效率 B就会掉落，从A掉落到B掉落，在推力方向上通过的距离 s'=0.1m十0.1m=0.2m,此过程中，压力大小变成了之前1.D解析：机械效率是有用功与总功的比值，有用功与总功的 —28 比值越大的机械，机被效率就越高，D正确， W__F×3h_3h,A错误，不计机械间的摩擦和绳重， 2.C解析：滑轮组承重的绳子股数n=3,建筑材料在30$内匀速 ttt 上升了3m,建筑材料上升的速度v= h=3m=0.1m/s,绳 305 则F-G十G十G,动滑轮的重力Ga=3F-Gn 3 子自由端移动的速度v'=nv=3v=3×0.1m/s=0.3m/s, m:g,B错误：爸爸拉绳子做的功W1=Fs=(m:g十G种十 A错误；拉力做的总功Wn=Fs=FX3h=500NX3× G)h,小明拉绳子做的功W:=(m:g十G成十G)h,由于 3m=4500J,拉力做功的功率P=w_4500」=150W, m1>m,所以W,<W:,即爸爸拉绳子做的功比小明拉绳子 t 308 B错误：不计绳重和摩擦，作用在绳子自由端的拉力F一 _W省题×100% 做的功少，C正确：该装置的机械效率)一W。 G+Ge,建筑材料的重力G=3F-Ga=3×500N- mgh mg 3 (mg十G度袋+G)万X100%= mg十m椅g十m卖g 150N=1350N,有用功W有用=Gh=1350N×3m= 100%= 4030J.滑轮组的机械效率)-×10%-68 1十m靠整+m 一×100%，m越大，7越大，因为m1> 打 4500J1 100%=90%,C正确：定滑轮受到竖直向下的重力及两段绳 m:,所以互换位置后，该装置的机械效率变大，D错误 :8.D解析：由题图可知，甲带轮组承重的绳子段数n年=3，乙 子竖直向下的拉力，定滑轮对钢架的拉力F拉=2F十G= 滑轮组承重的绳子段数乙=2.不计绳重和摩擦，滑轮组的 2×500N十150N=1150N,根据力的作用是相互的可知， 钢架受到的拉力为1150N,D错误， G物h 机械效率习G。+G。石X10%,若G,-Ca,由题意可 3.D解析：物体克服重力做的功W有=Gh=9NX0,3m= 知，滑轮的重力相等，则=z,A错误：不计绳重和摩擦， 2.7J,B错误：拉力做的功Wa=Fs=3.6NX1.2m= 则A的重力GA=3FA一G,B的重力GB=2Fa一G,若 有题×100%= 4.32J,C错误：斜面的机械效率7=W。 F,>P,则6，>0，B错误9-×10%-头流× 2号×100%=62.5%，D正确：物体克服摩擦力所做的功 100%-C×100%,由于Gw=mF-Ga,则)=F-G整× nF nF 为额外功，额外功W额外=Wa一W有则=.32J一2.7J= 100%=(1- 1.62J,物体所受的摩擦力f= Wm=1.62J-1.35N,A )X100%,已知nm=3,n2=2,若FA< nF 1.2m FB,则刀单和习2的大小无法比较，C错误：因为习=(1 错误. 4.A解析：不考虑摩擦和绳重时，定滑轮和斜而的组合机被 、C梁)X100%,若FA=F。,则P>2D正确。 的机械效率为100%，即W。=W,重力对B做的功等于).B解析：由题图可知，滑轮组承重的绳子股数n一2，设物体 绳子的拉力对A做的功，也等于克服A的重力做的功，即 maghA=m:gh:,因为hA<hg,所以mA>m:,因此A的质 上升的高度为h,根据机械效率刀一W。 -W题×10%=Cy -X We 量一定大于20g,A符合题意， 5.D解析：克服人的重力所做的功为有用功，绳b对人的拉力 10%=31%可得，W。-”产-1智NX,克服动滑轮重 F,=480N,人匀速上升，受力平衡，所以人的重力G=F:= 力做的额外功W垂=Gh=1NXh,其他因素导致的额外 480N,有用功W有m=Gh=480N×0.5m=240J,A错误： 功W丝=W。一W有一W怎动=gNXh,其他因素导致的 F,做的功为总功，即W=F1s=30N×10m=300J,F2做 的功W'=F,h=480J×0.5m=240J,Wa>W',B.C错误 10 1 滑轮组的机械效率？=W。 -W里×100%=240」 300j×100%- 额外功与总功之比为定值，即 W解其档= Wa 100 N 10,绳子能 9 80%,D正确. 够承受的最大拉力F大=50N,拉力所做的最大总功Wa大= 6.A解析：转轴加润滑油，可以减小滑轮间的摩擦力，可以减 F太s=50N×2h=100NXh,此时其他因素导致的额外功 W有题大 小额外功，使机械效率变高，A符合题意：根据刀一W量 W其大=。WB大=10NXh,最大有用功W有阳大=W单大 100%-费×10%=×10%-号×100%可知，增 Gh W暂的一W领其地大一89NXh,拉力最大时，物重最大，滑轮组 加提升高度、增大提升速度都不会影响滑轮组的机械效率， _W有州大×100%= 的机械效率最大，机械效率的最大值大=W。天 减小物体质量，被提升物体的重力诚小，有用功与总功的比 89N 值减小，滑轮组的机械效率变低，B、C,D不符合题意. 100NX100%=89%,B正确 7.C解析：由题图可知，滑轮组承重绳子的段数n=3,绳子自10.1800360变大解析：扶梯对小明做的功W=Gh= 由端移动的距离s=3h,爸爸对绳子施加的拉力的功率P= mgh=60kg×10N/kg×3m=1800J:由勾股定理可得， -29 扶梯的长度s=√(3m)+(4m)=5m,从一楼到二楼所2，A解析：小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中，质量和速 用的时间：=÷--55，扶梯对他做功的功水P 度不变，高度减小，因此小明的重力势能减小，动能不变，机 械能减小，A正确. W-1800J=360W:站在扶梯上的人数增多，有用功增 3.B解析：无人机喷洒农药的过程中，无人机的质量减小，速 t58 度不变，高度不变，无人机的动能减小，重力势能减小，所以 加，额外功几乎不变，则机被效率变大 机械能减小.B符合题意. 11.21.890%2解析：拉力做的功Wa=F=10N× 4.A解析：小球与地面发生碰撞后，E点的高度低于B点的 0.2m=2J:利用杠杆来提升物体，所以克服物体的重力所 高度，故小球每次发生碰撞后机械能减小，则小球在C点的 做的功是有用功，W有用=Gh一18N×0.1m一1.8J:杠杆 机械能大于在F点的机械能：由题图可知，C、F两点等高， -Wn×100%-1,8J> 的机械效率刀一W。 2了×100%-90%：额外 小球在C,F两点的重力势能相同，所以小球在C点的动能 大于在F点的动能，A错误，B正确：小球从E点到F点的 功W外=Wa一W看m=2J一1,8J=0.2J,不计转轴处的 过程中，不计空气阻力且没有发生碰撞，放机械能守恒，C正 摩擦，则克服杠杆的自重所做的功是额外功，杠杆的重心提 确：小球从D点离开地面到达E点的过程中，动能减小，重 升的高度与物体提升的高度相同，所以杠杆自重G:= 力势能增大，动能转化为重力势能，D正确。 W光=0.2】=2N 5.A解析：小球从A点下落到B点的过程中，小球只受到重 h0.1m 力作用，小球的重力势力转化为动能，小球加速下落：小球从 12.(1)0.1(2)283.3(3)不变解析：(1)2$内物体上升 B点下落到C点的过程中，过B点后橡皮筋开始伸长（大于 的高度h=20cm=0.2m,则物体上升的速度v=么 原长)，小球还受到橡皮筋的拉力作用，拉力逐渐增大，当小 球所受拉力小于重力时，小球仍处于加速状态：当小球所受 0,2巴=0.1m/.(2)滑轮组承重绳子的段数n=2,不计绳 2s 拉力大于重力时，小球减速下落；到达C点时，小球所受拉力 重和摩擦，则F=G十G色，动滑轮的重力G。=2R- 大于重力，故小球在C点受到的并不是平衡力，A正确。 2 6.C解析：金属滑块从A点运动到O点的过程中，因弹簧处 W数地X G。=2X6N-10N=2N:滑轮组的机械效率习= 于压缩状态，所以弹簧对滑块有水平向右的弹力作用，弹簧 形变量不断变小，则弹力不断变小，开始时，弹力大于摩擦 100%=C4 FX2hX×10%=10V 6N×2×100%≈83.3%.(3)由 力，滑块做加速运动，当弹力等于摩擦力时，滑块的速度最 大：滑块继续运动到O点的过程中，弹力小于摩擦力，滑块 W照×100%=8h+G方×100%= G物h G物 -× 做减速运动：滑块从O点运动到B点的过程中，因弹簧处于 G十G 伸长状态，所以弹簧对滑块有水平向左的弹力作用，弹簧形 100%可知，只改变滑轮组的绕线方式，滑轮组的机械效率 变量不断变大，则弹力不断变大，滑块的速度不惭减小，所以 不变 滑块的速度最大的位置在A、O点之间，滑块受到摩擦力作 13.(1)240W(2)83.3%(3)1800N解析：(1)有用功 用，机械能不断变小，①正确，③错误：O点是弹簧保持原长 W有阳=G整h=1000N×6m=6000J,不计绳重和摩擦， 时滑块的位置，已知AO>OB,所以弹簧在A点时的形变量 则额外功W数%=G嘉h=200N×6m=1200J,总功Wa= 最大，即弹簧对滑块的弹力最大的位置在A点，②正确：金 Wm十W氧外=6000J十1200J=7200J,拉力做功的功率 属滑块从左向右运动时，先加速后减速，从右向左运动时，同 4=7200 P= =240W.(2)滑轮组的机械效率7= 样先加速后减速，故物体最终停在O点的左侧、右侧的可能 t 30s 性都存在，①正确.C符合题意. W有避×100%= 6000J W 7200J ×100%≈83.3%.(3)根据7=7.D解析：由题图可知，乙所受的支持力等于甲、乙的重力之 G数h G 和，A不符合题意：敲击乙后，乙向右运动，而甲由于惯性相 W有题×100%GG万×100%=G+G。 W路 。一×100% 对于乙会向左运动，因而乙受到的甲对其的摩擦力方向水平 可知，当机械效率达到90%时，有90% G物 向左，而桌面光滑，对乙没有摩擦力，B不符合题意：敲击乙 GW十200N,解得 后，乙的动能转化为甲的动能和由于摩擦产生的内能，故乙 G=1800N. 的动能变化量大于甲的动能变化量，C不符合题意：开始时 练习30机械能 甲由于受到乙向右的摩擦力而做加速运动，当甲、乙速度相 内能 同后甲与乙一起做匀速直线运动，放甲沿水平面向右做先加 1.B解析：毽子在向上运动的过程中，质量不变，高度变大，重 速后匀速的运动，D符合题意】 力势能变大，A错误：键子在向上运动的过程中，速度不断减8.C解析：卫星质量一定，在远地点时到地球距离最大，重力 小，运动状态发生改变，B正确，惯性是一种性质，不能说“受 势能最大，卫基仍在运动，故动能不为零，A错误：卫星质量 到惯性作用”，C错误：在最高点时，毽子只受到重力的作用， 一定，在近地点时到地球距离最小，重力势能最小，但不为 受力不平衡，D错误。 零，B错误；卫星在运行过程中机械能保持不变，从近地点向 30帽第一部分·一轮课时练 练习29机械效率 L.(2023·连云港)下列关于机械效率的说法 20g,不考虑摩擦和绳重，小球A的质量可 正确的是 ( 能为 () A,越省力的机械，机械效率越高 A.30gB.20gC.16gD.10g B.做功越快的机械，机械效率越高 5.(2023·广州)用滑轮组进行“一瓶水提升一 C.所做有用功越多的机械，机械效率越高 个人”的活动，如图所示，水瓶匀速直线下降 D.有用功与总功的比值越大的机械，机械 10m,使人匀速升高0.5m,水瓶对绳a的 效率越高 拉力F,=30N,绳b对人的拉力F2= 2.(2023·包头)在小区改造工程 480N.此过程中 中，工人师傅用滑轮组提升建筑 A.有用功为300J 带轮红 材料，如图所示.滑轮组挂在固定 B.F:做的功等于F,做的功 F绳h 的钢架上，每个滑轮重150N.绳 C.F1做的功小于F:做的功 水 子自由端受到的拉力F=500N,建筑材料 D.滑轮组的机械效率为80% 在30s内匀速上升了3m,不计绳重和摩 6.(2022·扬州)在“测量滑轮组机械效 擦，下列说法正确的是 率”的活动中，所用装置如图所示，欲 A.绳子自由端移动的速度为0.1m/s 使所测得的机械效率变高，下列措施 B.拉力F的功率为50W 可行的是 C.滑轮组的机械效率为90% A.转轴处加润滑油B.增加提升高度 D.钢架受到的拉力为1500N C.增大提升速度D.减小物体质量 3.(2023·永州)如 7.小明和爸爸正在科技馆里体验 图所示，将一个重 升降座椅，其装置如图所示.首 为9N的物体从 先爸爸对绳子施加拉力F,将 斜面底端匀速直线拉至斜面顶端，沿斜面向 坐在升降座椅上的小明匀速拉 上的拉力大小为3.6N,物体在斜面上移动 升一定高度h,用时为t,两人 的距离s=1.2m,物体升高的高度h= 互换位置后，小明也将爸爸匀速拉升相同的 0.3m,则 ( 高度.已知爸爸和小明的质量分别为m A.物体所受的摩擦力为3.6N 和m2,且m1>m2,不计机械间的摩擦和绳 B.物体克服重力做的功为4.32J 重，则下列说法正确的是 C.拉力做的功为2.7J D.斜面的机械效率为62.5% A爸爸对绳子施加的拉力的功率为Fh 4.物理学著作《远西奇器图 B.动滑轮的重力为3F一m2g 说》里记载了一种机械装 C.爸爸拉绳子做的功比小明拉绳子做的 置，如图所示.小球B拉 功少 着小球A匀速移动，若小球B的质量是 D.互换位置后，该装置的机械效率不变 中考得高分全程提优计划·物理 》》》》 8.如图所示，用相同的滑轮组装成甲、乙两种 的物体挂在杠杆中点处.现将物体缓慢提 装置，分别用FA、F:匀速提升重力为GA、 高0.1m,拉力F=10N,拉力端移动的距 G:的A、B两个物体.物体A、B提升相同 离为0.2m,不计转轴处的摩擦，则拉力所 的高度，不计绳重和摩擦，下列说法一定正 做的功为 J,有用功为 J. 确的是 杠杆的机械效率为 ,杠杆自重为 N. 12.(2023·南通)如图所示，在“测定滑 轮组的机械效率”实验中，小明匀速 B 向下拉动绳子，2s内物体上升 甲 20cm,G物=10N,F=6N,不计绳 A,若GA=GB,则7甲<刀无 重和摩擦。 B.若FA>FB,则GA<GB (1)物体上升的速度v物= m/s. C.若FA<FB,则7甲<之 (2)动滑轮的重力G动= N,滑轮 D.若FA=FB,则7甲>刀无 组的机械效率？一 %(百分号 9.(2023·新疆)使用如图所示的滑轮 前保留一位小数). 组匀速提升重力不同的物体时，除了 (3)小明想更省力，他只改变了滑轮组的绕线 动滑轮的重力导致的额外功，其他因 方式，滑轮组的机械效率将 素导致的额外功与总功之比为定值. ■ 13.(2023·眉山)如图所示，工人用滑轮组提 已知动滑轮的重力为1N,绳子能够承受的 升重物，已知重物重力G物=1000N,动滑 最大拉力为50N.当匀速提升重为9N的物 轮重力G动=200N.在工人施加的力F的 体时，滑轮组的机械效率为81%，则使用该 作用下，重物匀速上升，用30s达到规定高 滑轮组匀速提升物体时，机械效率的最大值 度6m处.不计绳重和机械之间的摩擦. 为 (1)求拉力做功的功率。 A.90%B.89%C.88%D.87% (2)求滑轮组的机械效率，（百分号前保留 10.如图所示是商场的自 一位小数) 动扶梯.质量为60kg (3)若用该装置提升另一重物时，机械效率 的小明站在该扶梯上 达到90%，求该重物的重力. 从商场一楼上升到二 楼，已知扶梯以1m/s的速度匀速直线运 行，则扶梯对他做的功是 J,对他做 功的功率是 W.如果站在扶梯上的 人数增多，扶梯的机械效率将 (选 填“变大”“变小”或“不变”).(g取10N/kg) 11.如图所示，用竖直向上 的力匀速拉动质量均匀 的杠杆，一个重为18N