第十二章 第2课时 滑轮 机械效率-【加速度中考】2025年青海中考物理课堂精练本

第2课时 滑轮 机械效率 中考真题明考向= 命题点机械效率的理解及相关计算(6年6考) 2m。此过程中,工人所做的有用功为 J,滑 1.[2024青海,12]如图甲所示,工作人员正在组装 轮组的机械效率为 ,拉力做功的功率为 神舟飞船。用图乙所示的电动滑轮将质量为 W。 2吨的飞船部件在10s内匀速提升2m,电动滑 4.拓展训练如图所示,物体重300N,用效率为 轮的机械效率为80%(g取10N/kg),以下分析 60%的滑轮组使它沿水平面以0.1m/s的速度 正确的是 ( ) 匀速直线运动20s.受到的摩擦力为72N,则有 用功为_J.拉力F一 N,拉力做功的功 率为W。(忽略绳子和滑轮的重力) 甲 乙 第4题图 第1题图 5. [2022青海,28]某建筑工人用300N的拉力,在 A.电动滑轮的有用功为4×10] 25s内将重力为800N的水泥利用滑轮组匀速 B.飞船部件的重力为2×10N 提高4m,如图所示。若不计摩擦和绳重,请你 C.绳子自由端移动的距离为2m 完成下列计算: D. 电动滑轮的功率为5×10W (1)动滑轮的重力。 2.[2023青海,20]某兴趣小组为“探究同一滑轮组 (2)工人做功的功率。 的机械效率与什么因素有关”,设计了如图所示 (3)该装置的机械效率(结果保留到0.1%)。 的实验装置,其中动滑轮的重力为20N.实验数 据如表(不考虑绳重和摩擦); 过 拉力 物体的重力 机械数率 实验次数 F/N G/N 40 60 1 7% 2 60 100 83.3% 80 3 140 87.5% 第5题图 100 4 180 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。 {K# 一 G 第2题图 第3题图 3.[2023西宁,20]如图所示,工人用300N的拉力,在 12s内将重为480N的物体竖直向上匀速提升了 -题练透一实验 验 测量滑轮组的机械效率 率的影响。 例 如图所示,在“测量滑轮组机械效率”的实验 【分析数据,总结结论】 中,利用图1甲、乙、丙三个实验装置进行实验,测 (4)第1次实验中,如图2听示,弹蓄测力计的示数 是 得的实验数据如表。(钩码规格相同、动滑轮个数 N,机械效率是 (结果精确到 越多重力越大) 0.1%)。 实验 钩码重 提升高 绳端拉 绳端移动 机械效 (5)由1、2两次实验数据可得出结论: 次数 力G/N度/m力F/N距离s/m 率 (6)由 0.1 0.3 4 1 两次实验数据可得出结论,使用不同温 轮组提升相同重物,动滑轮越重,机械效率越低。 2 0.1 3.2 0.3 83.3% (7)同学们在仅改变钩码提升速度的情况下,又重 8 0.1 2.0 0.5 3 80.0% 复做了第1次实验,结果发现滑轮组的机械效率 相较第1次实验 (选填“变大”“变小”或 “不变”)。 【交流与反思】 n (8)机械效率是机械性能好坏的重要标志,结合生 产生活实际,分析实验数据可知,下列提高机械效 图1 图2 率的措施不可行的是。 例题图 A.增加所提物重 B.减轻机械自重 【设计与进行实验】 C.机械加润滑油 D.增加重物上升高度 (1)实验中,除了如图所示器材和弹测力计外。 (9)某同学通过分析表格中1、2两次实验的数据 还需要的测量仪器是 得到了一种提高滑轮组机械效率的方法,汽车作 (2)在实验中,应沿竖直方向 拉动弹策测 为一种“机械”,提高效率对节能减排有重要意义 力计。 请你指出以下三种提高效率的方法中,方法 是 (3)小组同学发现实验过程中边拉动弹策测力计 与其同理的 边读数,弹策测力计示数不稳定,应该静止读数。 方法一;鼓励人们“拼车”出行,使汽车尽量坐满人员。 你认为他的想法 (选填“正确”或“不正 方法二:汽车制造厂用新材料减轻汽车重量。 确”),因为他没有考虑到 对滑轮组机械效方法三:经常给汽车做保养,保持良好的润滑 情境试题分层练= 情境夯基础 打牢批墨 掌心知识 2.[2024天津]高高的旗杆矗立在操场上。旗手缓 一、单项选择题 缓向下拉绳子,旗子就会徐徐上升,这是因为 1.[2024盐城]下列挪动球形石墩的方法中,最省力 旗杆顶部有一个滑轮,关于该滑轮的说法正确 的是 . ) 的是 _~ ## { A.它是动滑轮 B.利用它可以省力 B C.利用它可以省距离 D.利用它可以改变力的方向 ## 3.[2024牡丹江]如图所示,利用动滑轮提升物体, # D 使其在10s内匀速上升4m,物体的重力为 7 10N,动滑轮的重力为2N,不计绳重与摩擦。 A.拉力做功为31 ( 下列说法正确的是 、 B.物体受到的摩擦力为1.5N A.使用动滑轮可以省距离 C.在匀速拉动过程中,物体的机械能不变 B.物体运动的速度为4m/s D.若以2m/s的速度匀速拉动物体,斜面机械 C.拉力的大小为5N 效率仍为75% D.绳子自由端移动的距离为8m 二、填空题 { 7.[2024云南]如图所示,美丽乡村建设的工地上 电动机 工人使用一个 (选填“定”或“动”)滑轮匀速 提升重300N的建筑材料(不计绳重和摩擦),则 工人的拉力为 _N。 第3题图 第4题图 4.[2024宿迁]如图所示的小型起重机,某次吊起重 为6×10N的物体,电动机的拉力为4×103N. 用时20s,使物体上升了5m。则通过动滑轮 甲 第7题图 第8题图 A.做的有用功为6×10] 8.[2024南充]用四只完全相同的滑轮和两根相同 B.拉力的功率为2×10W 的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,将重 C.做的总功为2×10] 450N的货物匀速吊起2m高。每只滑轮重为 D.机械效率为66.7% 50N.绳自由端拉力的大小分别为F;和F。,若 5.[2024聊城]建筑工地上,工人用如图所示的装置 不计绳重和摩擦,F __(选填“大于”“等于” 将重为300N的建材从地面匀速运送到离地面 或“小于”)F。,甲滑轮组的机械效率为 8m的高处,所用时间为40s。已知动滑轮重为 9. [2024甘肃]将物体A、B置于如图所示的装置中, 40N,不计滑轮组的绳重和摩擦,下列说法正确 物体B恰好匀速下降,已知A重60N,B重10N. 的是 则A所受地面的摩擦力为 N;若对A施加一 A.工人做的总功为24001 个水平向左的拉力E,刚好使A在原来的水平面 B.工人拉力的功率为60W 上匀速向左运动,则拉力F大小为N。(不 C.此过程中该装置的机械效率约为88% 计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦 D.可以通过增加动滑轮个数的方法提高该装置 的机械效率 7777 R 第9题图 0.5m 三、作图题 30 77777777777777717777777 10. [2024凉山州]某运动员利用如图所示的滑轮组 第5题图 第6题图 进行腿部力量训练,请画出滑轮组的绕线 6. [2024眉山]如图是小龙“测量斜面机械效率”的 方式。 实验装置,斜面粗糙程度相同。先用平行于斜 面向上的恒定拉力F,将重6N的物体以1m/s 的速度匀速拉到斜面顶端,测得斜面的机械效 ( )效 率为75%。则下列说法正确的是 第10题图 75 四、计算题 (4)为提高该滑轮组的机械效率,请你提出一 11. [2024呼和浩特]杠杆是一种让人类突破自身力 条合理建议 量极限的简单机械。如图所示,OA长20cm. OB长120cm,张宇同学竖直下压B端,重物被 竖直匀速顶起10cm,已知重物质量为270kg g取10N/kg,求 (1)若不计杆重和摩擦,上述过程在B端施加 多大的力。 (2)若实际使用600N的力,则这个过程的机械 效率。 表将# 第11题图 情境提思维 综合提升 灵活运用加识 1. [2024北京改编]用某滑轮组提升重物时,绳子自由 端拉力做功随时间变化的关系如图所示,在20s内 绳子自由端竖直匀速移动16m,重物竖直匀速上升 4m。已知动滑轮总重100N,提升的物体重800N ( 关于该过程,下列说法正确的是 ) #1 A.绳子自由端拉力的功率为200W B.额外功为400J C.绳子自由端拉力的大小为200N D.滑轮组的机械效率约为88.9% W(x10D 12.[2024缓化]如图甲,质量为40kg的货物静止 在水平地面上,与地面的接触面积是800cm^②}. 如图乙,工人用250N的拉力F,将货物用滑轮 组匀速提升到3m高的二楼,此过程中货物上 110120. 升的速度是0.2m/s.(g取10N/kg)求 第1题图 第2题图 2. [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80N. 货篮重120N,不计绳重及摩擦。工人用该装置 第12题图 匀速提升空货篮时的拉力为 N。若绳子能 (1)货物静止在水平地面上时,对地面的压强 承受的最大拉力为520N,每根钢条重100N,该 (2)工人用滑轮组提升货物时做功的功率。 装置匀速提升钢条时,所能达到的最大机械效 (3)滑轮组的机械效率。 率为 7 主题情境训练3--科学典籍中的机械 杠杆、滑轮,在物理上称作简单机械。机械的使用或许可以追溯到古代各个时期,如《墨经》中的杆 秤、车梯,《天工开物》中的独轮车、春,以及《史记》中“泗水取鼎”等。 1.[2024长春]如图所示是《天工开物》中记载的南 B.拉力所做总功为2000] 方独轮推车。人推车前进的过程中 ) C.提升重物过程中,“车梯”的机械效率为 A.人对车不做功 B.车是定滑轮 62.5% C.车是费力杠杆 D.车是省力杠杆 D.若匀速提升的速度变快,则“车梯”的机械效 率变大 5.[2024湖北]如图是汉代画像 砖上描绘的《史记》中“泗水 第1题图 第2题图 取鼎”画面,两边各有数人用 2.[2024吉林]《天工开物》中记载的“六桨课船”(课 绳子通过滑轮拉起掉落水中 的鼎。图中的这种滑轮 第5题图 船:运税银的船)如图所示,关于“六桨课船”下 列说法正确的是 (选填“能”或“不能”)起到省力的作用;此 A.船桨是一种杠杆 时两边绳子对鼎竖直向上的拉力分别为F、F。 鼎受到的拉力之和为 B.“六桨课船”只受浮力作用 鼎在水中上升 的过程中,其底部所受水的压强 C.船桨的机械效率大于100% (选填 D.“六桨课船”浸入水中的体积与运载税银的质 “增大”“减小”或“不变”) 量无关 6.图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的春,其 3.《墨经》最早记述了秤的杠杆原理。如图中“标” 简化原理图如图乙所示,OA:OB一3:2,若雄 “本”表示力臂,“权”“重”表示力。以下说法错 头质量为20kg,不计横木的重力和转动摩擦 误的是 捣谷人对B点的作用力F使水平静止的横木 A.“权”小于“重”时,A端一定上扬 缓慢转动。(g取10N/kg) (1由图乙可知,春是一个 B.“权”小于“重”时,若要使杠杆水平平衡,“标” (选填“省力”或 一定大于“本” “费力)杠杆,若要使人施加的力变小一点,应 C.增大“重”时,若要使杠杆水平平衡,应把“权” 将支点O向(选填“左”或“右”)移动 远离提纽移动 (2)春在图乙位置静止时,捣谷人对B点作用的 D.若使用有缺损的“权”来称“重”,测量结果会 最小力F。为多少? 偏大 提纽 0B #翻 # #☆ 甲 乙 第3题图 第4题图 第6题图 4.如图是《墨经》中记载的古代提升重物的工具 “车梯”。若利用此“车梯”使500N的重物匀速 竖直上升2m,人的拉力为200N,则下列说法正 确的是 ( _ A.绳端拉下的长度是10m 77加速度 第2课时滑轮机械效率 中考真题明考向 1.A2.90物体的重力3.96080%100 4.1444012 5.解：(1)由图可知，绳子的有效股数n=3,不计摩擦 和绳重，由F=(G+C。)得，动滑轮的重力 G=3F-G=3×300N-800N-100N (2)当水泥提升4m时，绳子自由端所移动的距离 s=3h=3×4m=12m 工人做的总功 W。=Fs=300N×12m=3600J 0 工人做功的功率P= W是_3600J=144W 轮组对物体A施加的)、水平向右的摩擦力，水平向 25s 左的拉力和水平向右的拉力、水平向右的摩擦力是 (3)克服重力做的有用功 平衡力，则水平向左的拉力Fs=F十f=20N+ W有=Gh=800NX4m=3200J 20N=40N。 该装置的机械效率 10.如答图所示（合理即可） 11 ×100%-368X10%≈8.9% a 一题练透一实验 例(1)刻度尺 (2)匀速(3)不正确摩擦力 (4)1.874.1% (5)使用同一滑轮组，物重越大，机 第10题答图 械效率越高(6)2、3(7)不变(8)D(9)一 11.解：(1)图中的动力与阻力都在竖直方向，力臂都 情境试题分层练 是水平方向，根据相似三角形的知识知，动力臂与 【情境夯基础】 阻力臂之比等于OB与OA的比，若不计杆重和摩 1.A2.D3.D4.B 擦，结合杠杆平衡条件可得G·OA=F·OB,即 5.C【解析】A.不计滑轮组的绳重和摩擦，动滑轮的 270kgX10N/kg×20cm=F×120cm 有效股数n=2,此时的拉力F=合(G十G) 解得F=450N (2)由题意知，重物被竖直匀速顶起10cm即 2X(300N+40N)=170N,绳子自由端移动的距 0.1m,根据三角形关系可知，力F移动的距离为 0.6m,因此这个过程的机械效率 离s=2h=2×8m=16m,工人做的总功Ws Fs=170NX16m=2720J,故错误：B.工人拉力的 ×100%=G W是 ×100%= 功率P=W=2720】=68W,故错误：C此过程 270kgX10N/kgX0.1m×100%=75% 40s 600NX0.6m Gh 中该装置的机械效率7=有X100%一W 12.解：(1)货物静止在水平地面上时，对地面的压力 等于其自身重力，即 100%=300X8m×100%≈8%，故正确：D.增 F压=G=mg=40kg×10N/kg=400N 2720J 对地面的压强 加动滑轮个数，所做的额外功会增加，该装置的机 400N 械效率会减小，故错误。 5-800X10m =5000Pa 6.D 【解析】A.此过程所做的有用功W有=Gh= (2)由图乙可知，n一2，绳端移动的速度 6NX0.5m=3J,根据70×100%变形得，拉 v=mu=2X0.2 m/s=0.4 m/s 工人用滑轮组提升货物时做功的功率 力微功w。=”=碧品-4小，故错说B南因可 P=W_=F0=250NX0.4m/s=10w 知，斜面的夹角为30°，高为0.5m,所以斜面的长度 (3)滑轮组的机械效率 s=1m,摩擦力f所做的功W=W一W有=4J 3J=1小，物体所受的摩擦力f=”==1N, ×10%学×160%-鼎×10%=是× W s Im 400N 故错误：C.在匀速拉动过程中，物体的质量不变，速 100%=2X250N×100%=80% 度不变，高度增加，动能不变，重力势能增加，机械 (4)为提高该滑轮组的机械效率，可增大提升货物 能变大，故错误；D.若以2m/s的速度匀速拉动物 的重力。 体，拉力、摩擦力、物体的重力均不变，斜面的机械 【情境提思维】 效率不变，仍为75%，故正确。 L.A【解析】A由图可知，20s内绳子拉力做的功 7.定3008.大于90% 9.2040【解析】如图所示，左侧为动滑轮，右侧为 W卷=4X10J,则绳子自由端拉力的功率P=W显= 定滑轮，绳子段数为2，B挂在绳子自由端，绳子自 由端受到的拉力F=Gg=10N,不计绳重、滑轮重 4X10J=200W,故正确；B拉力做的有用功W有= 20s 及绳子与滑轮间的摩擦时，F=,则物体A受到 Gh=800NX4m=3200J,根据W=W有+W.可 知，额外功W=W感一W肃=4×103J-3200J 桌面的摩擦力f=nF=2×10N=20N:物体A水 800J,故错误；C.根据W。=Fs可知，绳子自由端 平向左运动或水平向右运动时，由于压力不变，接 触面粗糙程度不变，物体A受到的摩擦力不变，所 拉力的大小F=W=4X10】=250N,故错误；D 16m 以物体A水平向左运动时，受到水平向右的摩擦力 清轮组的札城效率)-化×10% 3200】× 也是20N:物体A水平向左匀速直线运动时，水平 4×103J 方向上受到水平向左的拉力、水平向右的拉力（滑 100%一80%，故错误。 2.动10080% 【解析】滑轮随物体一块运动的是动滑轮；由图可知： n=2,提升空货篮的拉力F=G十G 2 120N+80N-100N,由F-G%+G+G可得， 2 2 该机械能提升的最大物重G=2F一G一G■ 2×520N一80N-120N=840N,又因为每根钢条 重100N,所以最多能提起钢条的数量n' 100N/根≈8根，则实际提升的最大物重G'=8X 840N 1O0N=800N,最大机械效率7一W 煮×100%= Gs' ×100%= 800N G#十G动十G 800N+80N+120N× 100%=80%。 主题情境训练3一科学典籍中的机械 1.D2.A3.A4.C 5.不能F+F2减小 6.解：(1)费力左 (2)当在B点用竖直向下的力时，力臂最长，力最小， 根据杠杆平衡条件可得FXOB=G×QA,则最小力 F-GXOA -mgXOA20 kgX10 N/kgx3 OB OB 2 300N 加速度