第17课时 机械效率-【中考宝典】2025年中考物理（广东专用版）

口新课标中考宝典·物理（广东专用版） 第17课时 机械效率 考点梳理 有用功W有：指为完成某项任务而必须做的功。 功 额外功W:对人们无利用价值但又不得不做的功 总功W。:有用功与额外功① ,即W是=W有十W餐。 定义：物理学中，将② 跟③ 的比值叫做机械效率，用④ 表示。 机公式：n=⑤ W书 W有十W额 ×100%。 械 特点：使用任何机械都不可避免地要做额外功，因此总有W⑥ W。,所以机械效率总是 效 ⑦ 1。机械效率通常用⑧ 表示。 率 注意：机械效率是衡量机械做功性能好坏的物理量，但机械效率的高低与机械做功多少及是 否省力、费力无关。 名称 定滑轮 动滑轮、滑轮组 斜面 常 机 330990398332 械 简 效 示意图 单 率 机 G 械 有用功 W有=⑨ (G表示物体重力；h表示物体上升高度) 的 机 总功 W总=⑩ (F表示拉力，3表示拉力移动的距离) 械 绳子与轴 绳子与轴的摩擦、克 克服物体与斜面之间 额外功 效 的摩擦 服动滑轮重力做功 的摩擦力做功 率 7=W有/W总= 机械效率 7=W有/W总 n=W有/Wa=Gh/Fs Gh/Fs=G/nF 提高滑 (1)改进结构，使机械更合理、更轻巧（减小机械① 轮组机 (2)使用时要经常保养，定时加润滑油（② 机械间的摩擦)。 械效率 (3)同一机械，© 载重。 的方法 课前小测 1.(粤沪九上P12活动2改编)生产生活中常会用到各种机械设备，下列说法正确的是 A.有用功越多，机械效率就越大 B.减小摩擦可以提高机械效率 C.机械做功越快，其效率就越高 D.精密机械的效率能达到100% 130 第一部分基础过关卫 2.(人教八下P85演示实验改编)如图，小明分别用甲、乙滑轮把同一桶沙提升相同高度。用甲滑轮所 做的有用功为W,机械效率为。用乙滑轮所做的有用功为W:,机械效率为，若不计绳重与摩 擦，则 A.W1=W2,h= B.W1=W2,> C.W1<W2,=p D.W>W:n< 3.(粤沪九上P13习题2)一个人利用如图所示的滑轮组提起一个重2400N的重物，所用的拉力是 500N,绳子自由端被拉下4m,下列说法正确的是 A.总功是9600J,机械效率是21% B.有用功是1200J,机械效率是60% C.有用功是2400J,机械效率是83% D.总功是2000J,机械效率是50% 4.(人教八下P88习题2改编)一台起重机将重3600N的货物提高4m的过程中，起重机做的有用功 是 J。如果额外功为9600J,总功是 J,机械效率是 5.(人教八下P88习题3改编)如图，在斜面上将一个重为4.5N的 物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为1.8N,斜面长为1.2m, 斜面高为0.3m。该过程中所做的有用功为 J,斜面的效 率为 ,物体运动过程中所受的摩擦力为 N。 重点实验 实验测量滑轮组的机械效率 【例】物理兴趣小组的同学们在“探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关”实验时，提出如下猜想： 猜想一：滑轮组的机械效率与物体提升的高度有关。 猜想二：滑轮组的机械效率与动滑轮所受的重力有关。 猜想三：滑轮组的机械效率与被提升物体所受的重力有关。 根据猜想，利用如图所示的装置进行实验探究，测得的实验数据如表所示。请你完成下列各题： 实验次数 钩码所受的重力G/N 提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m机械效率n 1 2.0 0.1 0.90 0.3 74.1% 2 4.0 0.1 1.50 0.3 88.9% 3 4.0 0.1 1.25 0.4 4 4.0 0.2 1.50 0.6 88.9% 131 口新课标中考宝典·物理（广东专用版） n/% 75 Ga/N 甲 乙 丁 (1)除了图中器材外，为了得到表格数据，实验中还需要的测量工具是 。实验中应沿竖直 方向 拉动弹簧测力计，使钩码上升。 (2)分析表中数据可知：第3次实验是利用了图 (选填“甲”“乙”或“丙”)的装置完成的，它的机械 效率刀= (3)比较2、4两次实验数据，可以验证猜想一是 (选填“正确”或“错误”)的。 (4)通过比较 (选填实验序号)两次实验数据得出结论：用同一滑轮组提升不同的物体，物体越 重，滑轮组的机械效率越 (5)通过比较2、3两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效 率越 (选填“高”或“低”)。 (6)小明进一步研究实验过程，算出每一次实验中总功与有用功的差值△W,发现每一次都不同，可能是 的额外功不同导致的。 (7)小欣同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止时读数，她的想法是 (选填“正确”或“错误”)的，因为她没有考虑 对滑轮组机械效率的影响。 (8)另一实验小组改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图丁？一G关系图 像。分析图像中的A点可知，此时被提升物体所受的重力至少为 N。 易错辨斯 易错点口功率、机械效率的区分 【例1】关于功率和机械效率，下列说法正确的是 A.机械做功越快，机械效率就越高 B.机械做功时越省力，机械效率就越高 C.减小摩擦，可使机械效率达到100% D.机械做的额外功少，其机械效率不一定高 【方法指导】功率与机械效率是两个完全不同的物理量，功率的大小指的是机械做功的快慢。机械效率 反映了总功被有效利用的程度。它们之何没有必然联系，功率大的机械，它的机械效率不一定高。同 样，机械效率高的机械，它的功率不一定大。机械效率和是否省力也没有必然的联系。 【举一反三】 1.下列有关机械效率的说法正确的是 A.使用滑轮组提升物体有时是为了省力，有时是为了省功 B.额外功与总功之比越小，机械效率越大 C.功率越大的机械，其机械效率越高 D.机械效率越高，有用功就越多 132 第一部分基础过关 易错点②机械效率的相关计算 【例2】(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，测得斜面的机械效率为75%。 则下列说法正确的是 A.拉力做功为3J B.在匀速拉动过程中，物体的机械能不变 0.5m C.物体受到的摩擦力为1.5N 309 D.若以2m/s的速度匀速拉动物体，斜面机械效率仍为75% 2777777777777777775 7777 【方法指导】将物体提升时，克服物体重力做的功为有用功，拉力做的功为总功，在求功时，要核对力和 在力的方向上移动的距离，这是易错点。 额外功根据机械有不同情况，斜面中克服物体摩擦力做功为额外功，滑轮组（忽略绳重和摩擦时）克服 动滑轮重力做的功为额外功。机械效率高低与运动速度无关。 【举一反三】 2.用如图所示的装置提升货物。篮子A的重力为15N,绳子能承受的拉力足够大。现用20N的拉力F 匀速拉绳子，此时篮子上升的速度为0.5m/s(忽略绳重和摩擦，g取10N/kg)。下列说法 正确的是 A.绳子自由端移动的速度为1.5m/s B.动滑轮的重为5N C.拉力的功率为20W A D.只改变图中滑轮组的绕绳方式，其机械效率将改变 真题训练 考点☐有用功、额外功和总功(10年2考：2021①、2020①) 【典题训练】 如图甲，A、B是两个完全相同的物体，琴琴同学分别将 A、B两物体拉到斜面顶端，对物体做功情况如图乙所 □A 示，则对物体A做的有用功是 J,对物体B做的 B 额外功是 J,拉力对两物体的机械效率4 0.5J B。 总功额外功总功 【拓展提升】 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 133 口新课标中考宝典·物理（广东专用版） 2.(2024·渝中区校级开学)如图所示，用完全相同的滑轮和绳子组成甲、乙两个滑轮组，用它们提升相 同的物体，物体被匀速拉起的过程中不计绳重和摩擦，下列说法正确的是 A.乙滑轮组较省力且机械效率更高 B.若将物体提升相同的高度，则拉力做的总功相同 C.物体在匀速提起的过程中，甲、乙的拉力大小不变且相等 D.增加物体的重力或者减少定滑轮的重力，都能提高甲、乙滑轮组的机械效率 考点2机械效率及相关计算(10年2考：2018⑥、2016③) <课标内容>3.23知道机械效率，了解提高机械效率的意义和途径 例3测量某种简单机械的机械效率。 【典题训练】 1,(2024·遂宁改编)修建房屋时，质量为60kg的建筑工人使用滑轮组提升建材。他用竖直向下的拉 力在15s内将重为480N的建材匀速提升了3m,每个滑轮重20N,不计滑轮摩擦和绳重，g取10N/ kg。下列结论正确的是 A.工人拉动绳子的速度为0.2m/s B.工人对绳子的拉力为240N C.工人对绳子拉力的功率为50W D.此装置的机械效率为96% (第1题图) (第2题图) 2.(2024·深圳模拟)如图所示，是为了搬运建筑材料而使用的简单机械。此滑轮组在1min内将一批 建材匀速提升了12m,此过程中滑轮组的机械效率是75%，钢丝绳拉力F所做的功是7.2×10J。则 这批建材移动的速度是 m/s,所受的重力是 N,拉力F的功率是 W。 【拓展提升】 1,如图，装修工人正在利用动滑轮和木框匀速向上搬运水泥。以下做法可以提高动滑轮机械效率的是 A.提高拉动绳子的速度 B.将木框换成质量更大的金属框 C.换用更轻质的滑轮 D.减小每次木框中所装水泥的质量 2,如图为某景区的盘山公路，汽车行驶过程中遇到陡坡时司机常常要换用低速挡，这样做是因为在发 动机的输出功率一定时可以增大 。一辆总重为1×10N的汽车经过某一 长为200m的路段时，竖直高度上升了20m,如果汽车的牵引力恒为2.5×10N,盘山 公路斜面的机械效率为 ,若该公路坡度更陡，机械效率会 (选填 “变大”“变小”或“不变”)。 134 第一部分基础过关卫 3.(2024·凉州区校级二模)如图所示，利用轻质滑轮组沿水平方向匀速拉动水平地面上的物体。已知 物体重为300N,地面对它的摩擦力为45N,拉力F为30N,物体在10s内移动的距离为1.5m,则拉力 F做的功是 J,拉力的功率是 W,滑轮组的机械效率是 %。 5czzzzzzzezcececccc 4.(2024·巴中)如图甲所示的塔吊是施工建设中最常见的设备，其结构可简化为如图乙所示的滑轮组 模型。已知物体质量为300kg,在绳子自由端施加1250N拉力，物体以0.5m/s的速度匀速上升 10s。求： (1)绳子拉力端移动的距离： (2)拉力的功率； (3)在此过程中滑轮组的机械效率。 课后要点辨斯 判断下列说法是否正确。 (1)有用功一定时，额外功越少，机械效率越高 (2)越省力的机械，机械效率就越高 (3)功率越小的机械，其机械效率越低 (4)增大斜面的倾斜程度，用的力越大，斜面的机械效率越小 (5)减小机械内部摩擦可以提高其机械效率 (6)改变绳子的绕法，减少承担重物的绳子段数可以提高机械效率 135新课标中考宝典·物理（广东专用版】 【举一反三】 2.(1)如图所示 1.(1)如图所示 N F B 乙 (2)如图所示 (2)<动力臂大于阻力臂，可以省力 (3)变大① 考点3 【典题训练】1.23012002.A40300 【拓展提升】100803 【课后要点辨析 (1)×(2)/(3)×(4)×(5)√(6)× 易错点2 【例2】A【举一反三】2.AD省距离 第17课时机械效率 易错点3 〔考点梳理】 【例3】A 之和有用功总功习W/W。×100% 【举-反三】3.3002600120033002 小于百分数 GhFs自重减小增大 【真题训练】 【课前小测) 考点1 1-3BBB4.144002400060% 【典题训练】1.C2.A 5.1.3562.5%0.675 3.(1)如图所示 (2)如图所示 〔重点实验] 【例】(1)刻度尺匀速(2)丙80%(3)错误 (4)1、2高(5)低(6)摩擦 (7)错误摩擦力(8)12 【易错辨析】 易错点1 【拓展提升】如图所示 【例1】D【举一反三】1.B 易错点2 【例2】D【举一反三】2.C 【真题训练 考点1 【典题训练20.5<【拓展提升1.C2.B 考点2 考点2 【典题训练】1，D2.0.245001200 【典题训练】1.(1)右 【拓展提升】1.C2.牵引力40%变大 (2)竖直向下2 3.90975 (3)2:1右 4.解：(1)图中绳子股数n=3,绳子拉力端移动的速度v= 2.解：(1)B处： 3u=3X0.5m/s=1.5m/s, (2)当提着B处秤纽时，根据杠杆的平衡条件可列式： 移动的距离s=wt=1.5m/s×10s=15m: mAg XI信=排能gXl能 (2)拉力F的功率P=W=至=Fm=1250NX1.5m/s= maem10kgx0.02m0.4kg 0.5m 1875wW: (3)当提起C处秤纽称荔枝时，阻力臂： (3)拉力所做的功：W。=Fs=1250N×15m=18750J, lk=w+lc=0.02m十0.03m=0,05m 有用功为：W。=Gh=mgh=300kg×10N/kg×5m=15000, 根据杠杆的平衡条件可列式：m露：gXle=m群悠gXl知 W=15000 lo-maxle2kgx0.05m-0.25m. 机械效率)一w 18750J ×100%=80% 闲解魏 0.4kg 答：略。 答：略。 【课后要点辨析 3.(1)省力B(2)30(3)① 【拓展提升】1，C (1)√(2)×(3)×(4)×(5)√(6)× 10