第12讲 简单机械 第2课时机械效率-（讲练）【优+学案·赢在中考】2025年中考物理总复习（山东专用）

4.C在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力 5.定300 6.肘关节费力杠杆用手提起物体时，人的前臂相当于一个杠 杆，肱二头肌给桡骨的力是动力，物体给前臂的力是阻力，用手 向上提物体时，动力臂小于阻力臂 7.50 8.如图所示 777 9.(1)6:3:2(2)1:2:31:2:3(3)180 【聚焦重难】 例1-1如图所示， 入水口 0 2 水箱中 的水 例1-2如图所示. 例2-1A例2-2150变大 例2-3先变大后变小先变大后变小始终不变 例2-4(1)如图所示. (2)187.5(3)变大动力臂会减小，阻力臂会增大，阻力（人的 重力)大小不变，根据杠杆平衡条件可知人受到的支撑力会变大 例3-1(1)如图所示. (2)解：从图中可知有3段绳子拉着重物和动滑轮，因为不计绳重 和摩擦，拉力F=】×(G+G)=3×(50N+1000N0=350 因绳子最多能承受F'=400N的拉力，故最多能提起货物的重力 G物'=3F'-G动=3×400N-50N=1150N. 例3-288水平向右 例3-31000.5 【实验探究】 实验： 2.(1)达到右便于测量力臂(2)杠杆自重 (3)6右10 3.F1l1=F2l2 4.(1)A(2)把OA的长度当成了F1的力臂(3)大 5.(1)F2l2+F3l3(2)1.2 【真题演练】 1.A 2.D解析：A.图甲：手托重物时，动力臂小于阻力臂，可视为费 力杠杆，故A错误.B.根据杠杆五要素可知，图甲：手托重物 时，肱二头肌对前臂的牵引力是动力，故B错误.C.图乙：踮脚 时，动力臂变短，但是动力臂仍然大于阻力臂，可视为省力杠 杆，故C错误.D.根据杠杆五要素可知，图乙：向上踮脚的过程 中，腓肠肌对足部骨骼的牵引力是动力，故D正确.故选D. 3.(1)力臂(2)方案二(3)2(4)近 4.C5.C6.A7.A8.D 9.0.4偏大10.费力20 11.调节杠杆在水平位置平衡不能 12.A13.B 14.如图所示. 15.如图所示. 16.如图所示. 地球 17.如图所示. 第2课时机械效率 【知识回顾】 教材基础知识 W有三W有 ①7一W8一w有+w额 ②小于③增加④减小⑤减小 ⑥增大 自主学习检测 1.D2.A 3.大于90%4.80%①③5.2460% 6.杠杆3610 7.解：(1)利用动滑轮提升货物，做的有用功W有=Gh=400N× 10m=4000J. (2)绳端移动的距离s=nh=2×10m=20m.则拉力做的总功 Wa=Fs=250NX20m=5000J.拉力F的功率P-W是= t 5000J=100W. 50s (8动浦轮的机核微率？是产×10%-号8×100%-80% 【聚焦重难】 例1-1解：(1)拉力做的有用功W有=G物h=1000N×6m= 6000J. 额外功W颗=G动h=200N×6m=1200J. 总功W总=W有十W额=6000J+1200J=7200J. 拉力做功的功率P _Wg_7200J=240w. t 30s （2)治轮组的机城效率)-9000X100%=83.3%. G物h 3)不计绳重和机械之间的摩擦，根据)=W=Gh十G G物 一可知，机械效率达到90%时， G物十G G物' 90%=G年200NX100%, 解得G物'=1800N. 例1-2CD 例1-3解：(1)箱子受到的重力 G=mg=20 kgX10 N/kg=200 N. (2)推力所做的总功W急=Fs=100N×3m=300J, 推力做的有用功W有=Gh=200N×1.2m=240J, 沿斜面推动箱子，克服斜面对箱子的摩擦力做的功是额外功， W额=W总一W有=300J-240J=60J, 由w=f可得，箱子受到的摩擦力f=W额=0=20N. (3)斜面的机械效率刀一W。} N有×100%=300×100%=80% (4)减小斜面的坡度、减小斜面的粗糙程度都可以省力. 【实验探究】 W有X100% 实验：1 2.弹簧测力计 3.(1)竖直(2)匀速缓慢运动(3)刻度尺0.480% 4.(1)无关(2)高(3)不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越 轻，滑轮组机械效率越高（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低) 5.(1)偏低(2)不正确摩擦力(3)0.16变大装置间的摩 擦力变大(4)BD 6.C 【真题演练】 1.BC 2.D 3.C 4.BD 5.ACD解析：物块A的重力GA=mAg=5kg×10N/kg= 50N,故A正确.由图可知，物块A在水中上升的距离h 60cm-10cm=50cm=0.5m,则物块A上升的速度v= 三=0.5m=0.1m/s,故B错误.物块A的体积VA= t 5s (10cm)3=1000cm3=1×10-3m3,因为物块A浸没在水中， 所以物块A排开水的体积V排=Va=1×10-3m.物块A浸 没时受到的浮力F浮=p*V#g=1.0×103kg/m3×1X 10-3m3×10N/kg=10N.由力的平衡条件可知，物块A受到 的拉力F拉=G-F净=50N-10N=40N,则物块A露出水 面前，拉力所做的有用功W者=F拉h=40N×0.5m=20J,故 C正确.当水对物块A的阻力、绳子的重力、绳子与滑轮间的 W有 F拉h 多略不计时，7亚W十w。Fh十 F十G。动滑轮的重力G。=1r 1-800×40N= 80% 10N.因为不计绳重和摩擦，所以物块A完全露出水面后，滑 W有' 轮组的机械效率三w×100%=W十W。 -×100%= Gh 50N Gh十Gh ×100%= GX100%=0N+10NX1o0%为 G十G数 83.3%,故D正确. 6.6090%7.290%8.1580%增大 9.解：(1)小轿车静止时对沙滩的压力为F压=G=mg=1.2× 103kg×10N/kg=1.2×104N.小轿车静止时对沙滩的压强 =F压_1.2×104 p=S=0.2m =6×104Pa. (2)如图乙所示，2~12s小轿车被匀速拉动通过的路程是s1= t=0.5m/s×10s=5m. 绳子自由端移动的距离为52=2s1=2×5m=10m.拉力做的 总功W总=F52=2×103N×10m=2×10J. =W整得，有用功w有=w7=2X10J×90%=1.8× 根据？二W 104J. 小轿车受到的拉力做功的功率P-”直=1,8X10】_ 10s 1800W. 10.解：(1)图甲中滑轮组承担物重的绳子段数是2段，绳子自由 端移动的距离s=nh=2X6m=l2m,拉力F做的功W总= Fs=2400N×12m=28800J,拉力F做功的功率P= W总_28800J=960w. t 30s (2)水泥总重力G=mg=8×50kg×10N/kg=4000N,有用功 W有=Gh=4000N×6m=24000J,滑轮组的机械效率7= W2×10%-路01o0%-.3% (3)由图乙可知，滑轮组承担物重的绳子段数是3段，不计绳 重和摩擦，根据F=子(G。十G+8)得到水泥的总重力 n G总=3F-G动+m=3×2400N-200N=7000N,这种设计 总二 的装置一次能提起水泥的袋数”=G 7000N 50kgX10N/kg=14. 11.(1)匀速(2)丙80%(3)错误(4)1、2(5)低第2课时 机械效率（答案P17) ◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆●◆◆◆◆◆◆◆●◆◆◆ 知识回顾 教材坐标◆（人教八下P85一88；沪科八全P202一205；鲁科八下P86一90；教科八下P86一89） 教材基础知识 (定义：物理学中，将有用功跟总功的比值叫做机械效率，用符号？表示. 7表示机械效率。 W有表示有用功，指无论是否使用机械都必须要做的功. 计算公式：① W意表示总功，指有用功与额外功之和， W颠表示额外功，指使用机械时并非我们需要但又不得不做的功. 特点：因为使用任何机械都不能省功，不可避免地要做额外功，所以任何机械的机械效率都② 1.只有在 理想情况下机械效率才等于1. 提高机械效（滑轮组：③ 物重、④ 动滑轮自重、⑤ 绳子与滑轮间的摩擦等。 率的方法 斜面：⑥ 斜面倾斜程度、减小摩擦等， 机 机械种类 示意图 有用功W有 额外功W额 总功W总 机械效率7 械 效 克服杠杆自身的 杠杆 W有=Gh W&=Fh' W有=Gh 重力做功 7=w。F7 常见 机械 F(s) W颜=fs(克服斜 斜面 G W有=Gh W总=Fs W有_Gh 的机 面摩擦力∫所做的功) 1一W总 Fs 械效 率的 滑轮 计算 织 W额=G动h(克服 组（不 W有=Gh W总=FS W有_Gh 向 动滑轮重力所做的功) 刃=w总F 计绳 应 重和 横 克服机械自重和 摩擦) W有=f5物 W总=FS绳 W有=fs物 向 摩擦所做的功 「W总FS绳 自主学习检测 动滑轮的机械效率为80%(g取10N/kg),以 1.甲、乙两种机械做功过程中，甲的机械效率比 下分析正确的是( 乙的机械效率大，这表明() A.甲做功比乙做功快 B.甲做的有用功比乙做的有用功多 C.甲做的额外功比乙做的额外功少 甲 D.甲做的有用功与总功的比值比乙的大 A.电动滑轮做的总功为5×104J 2.(2024·青海中考)如图甲所示，工作人员正在 B.飞船部件的重力为2×103N 组装神舟飞船.用图乙所示的电动滑轮将质量 C.绳子自由端移动的距离为2m 为2t的飞船部件在10s内匀速提升2m,电 D.电动滑轮的功率为5×104W 134 优学案赢在中考 3.(2024·南充中考)用四只完全相同的滑轮和6.如图所示，OC是一根均匀的细木棒，OA= 两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑 1 轮组，将重450N的货物匀速吊起2m高.每 OC,B为0C的中点，在C点施力将挂在A 只滑轮重为50N,绳自由端的拉力的大小分别 点的重为180N的物体匀速提升0.2m,木棒 为F1和F2,若不计绳重和摩擦，F1 的机械效率为90%，这里的木棒是一种简单机 F2(选填“大于”“等于”或“小于”)，甲滑轮组的 械，称 ,提升该物体做的有用功是 机械效率为 J,木棒重 N(不计摩擦). 0 7.(2024·扬州中考)如图所示，工人用动滑轮匀 速提升重为400N的窗玻璃，所用的竖直方向 甲 （swwwww 的拉力为250，窗玻璃上升的高度为10m, 第3题图 第4题图 用时50s.求： 4.房屋装修时，工人利用滑轮组提升物体，如图 (1)所做的有用功W有· 所示.已知物体的重力为800N,在绳子自由端 (2)工人所用拉力的功率P. 用500N的力拉着物体在竖直方向上做匀速 (3)动滑轮的机械效率？. 直线运动，物体被提升了3m,该滑轮组的机械 效率为 ,如果要提高滑轮组的机械效 率，可采用的措施有： (选填序号) ①增加物体的重力 ②增加提升物体的高度 ③减小动滑轮的重力 5.如图所示，把重为40N的物体从斜面底端匀 速推到斜面顶端，斜面长2m,高0.6m,沿斜 面的推力F为20N.那么，此过程中推力做的 有用功是 J,斜面的机械效率 是 ◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆● 聚焦重 难 重难点机械效率的相关计算 功，对有用功与额外功的确定，要从使用目的出 ©@归纳总结1.一般情况下，使用各种机械的目 发，根据情况具体分析，但无论使用哪种简单机 的若是将物体举高，则人们克服物体重力所做 械，拉力（动力）对机械所做的功一定是总功， 的功是有用功，克服其他力所做的功是额外 物理·讲练册SD 135 2.根据机械的放置情况确定有用功和总 A.拉力F的功率为3W 功.如滑轮组竖直放置时，W有=Gh,W意= B.1min内物体移动的距离为36m C.1min内所做的有用功为1440J Fs,W颜=W总一W有或W颜=G动h(不计绳重与 D.该滑轮组的机械效率为80% 摩擦).滑轮组水平放置时，W有一fs(f为物体 【例1-3】(2023·江西中考)如图所示，利 与水平面间的摩擦力，3为物体移动的距 用斜面将箱子推进车厢，通常要比把箱子直接从 离)，W慈=Fs. 地面搬进车厢省力多了.某同学用100N的力沿 【例1-1】(2023·眉山中考)如图所示，工 斜面向上匀速推动箱子，已知箱子质量为20kg, 人用滑轮组提升重物，重物重G物=1000N,动 斜面长3m,斜面高1.2m,g=10N/kg.求： 滑轮重G动=200N.在工人拉力F的作用下，重 物匀速上升，30s达到规定高度6m处.不计绳 1.2 m 1.2n 重和机械之间的摩擦.求： (1)拉力做功的功率. 利用斜面搬运 徒手搬运 (2)滑轮组的机械效率 (1)箱子受到的重力. (3)若用该装置提升另一重物时，机械效率 (2)箱子受到的摩擦力. 达到90%，则该重物的重力是多少？ (3)斜面的机械效率. (4)使用斜面推箱子时有哪些更省力的 方法？ 【例1-2】（多选)如图所示，在50N的水平 拉力F的作用下，重600N的物体沿水平地面做 匀速直线运动，物体与地面间的滑动摩擦力是自 身重力的0.2倍，绳子自由端向前移动的速度为 0.6m/s.则( 136 优学系赢在中考 ◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆ 实验探究 》◆◆◆◆00◆4◆o0◆◆40◆◆◆◆00◆◆◆00◆4◆◆0◆◆0 实验测量滑轮组的机械效率 出结论：使用同一滑轮组提升重物时，物重越 大，滑轮组的机械效率越 Gh 1.实验原理：7= Fs ×100%. (3)通过比较3、4两次实验数据，可得出结论： 2.实验器材：定滑轮、动滑轮组成的滑轮组、 、刻度尺、钩码等 3.实验步骤 5.反思交流 (1)当用乙、丙、丁三个装置进行实验时，弹簧 测力计没有竖直向上拉，则测得的机械效率将 (选填“偏高”“偏低”或“不变”)， (2)实验过程中边拉动弹簧测力计边读数，示 数不稳定，有同学认为应在弹簧测力计静止时 甲 丙 读数.你认为他的想法 (选填“正确” (1)弹簧测力计在使用前应在 方向上 或“不正确”)，因为他没有考虑到 对 进行调零， 滑轮组机械效率的影响 (2)实验中，应使弹簧测力计竖直、 拉 (3)根据表格中的数据可计算出：第3次实验 动绳子自由端，并在 (选填“静止”或 中所做的额外功为 J.进一步分析可 “运动”)时读出测力计示数. 知，随着物重的增大，额外功 (选填 (3)小明通过弹簧测力计拉动绳子使重物上 “变小”“变大”或“不变”)，原因是 升，用 测量物体和绳端移动的距离， (4)结合生产生活实际可知，滑轮组提升重物 并利用如图所示装置进行多次实验，记录数据 时，下列操作也可提高机械效率的是 如表格所示，请将表中的两个数据填写完整. (多选，选填字母) 钩码 钩码上 绳端移 A.增大绳重 实验 绳端拉 机械 重力 升高度 动距离 次数 力FN 效率刀 B.减轻动滑轮重 G/N h/m s/m C.加快提升重物的速度 4 0.1 2.7 0.2 74.1% D.给机械加润滑油 2 0.1 1.8 0.3 74.1% 6.实验延伸 改变被提升的物重，用同一滑轮组匀速提升物 3 0.1 3.2 0.3 83.3% 体进行多次实验，获得数据并绘制出图像，不 4 0.1 2.5 计绳重和摩擦.图中能粗略反映滑轮组的机械 4.实验结论 效率？与提升物重G关系的是 (选填 (1)通过比较1、2两次实验数据.我们可以得 字母) 出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑 轮组的机械效率与细线的绕法 (选填 “有关”或“无关”) (2)通过比较2、3两次实验数据.我们可以得 物理·讲练册SD 137 ◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆0◆0◆《《 真 题演 练 》〉◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆●◆◆◆◆◆◆◆◆◆●◆◆◆◆◆◆◆◆ 命题点1】机械效率的理解及相关计算 C.此过程中该装置的机械效率约为88% D.可以通过增加动滑轮个数的方法提高该装 1.（多选)(2024·滨州，14,4分)如图所示装置， 置的机械效率 工人用250N的拉力，在30s内将重为400N 4.（多选)(2022·青岛，15,3分)如图甲所示，工 的物体匀速提高了6m,在此过程中，不计绳重 人师傅利用动滑轮将重360N的货物匀速提 和摩擦，下列说法正确的是() 起，拉力F=200N,货物上升的高度h与所用 A.绳子自由端移动的速度是 时间t关系的图像如图乙所示，不计绳重和摩 0.2m/s 擦.下列说法正确的是( B.拉力做的有用功为2400J h/m C.拉力做功的功率为100W D.若用此滑轮提升重500N的物体，滑轮的机 械效率为80% 0 10t/s 甲 2.(2024·枣庄，7,2分)如图所示，小明用滑轮组 A.动滑轮的重力G动=20N 将重为400N的货物在20s内匀速提升了 B.货物上升的速度v=0.4m/s 2m,小明对绳子的拉力为250N,不计绳重及 C.拉力F的功率P=80W 滑轮上的摩擦.下列说法正确的是( D.动滑轮的机械效率？=90% A.动滑轮的重力为50N 5.(多选)(2023·滨州，14,4分)用如图所示的装 B.滑轮组做的有用功为500J 置匀速提升浸没在容器底部的正方体物块A, C.拉力F做功的功率为25W 不 物块A的质量为5kg,棱长为10cm,水的深 D.滑轮组的机械效率为80% 度为60cm.物块A露出水面前滑轮组的机械 3.(2024·聊城，9,3分)建筑工地上，工人用如图 效率为80%，在水中上升的时间为5s.物块A 与容器底部未紧密接触，水对物块A的阻力、 所示的装置将重为300N的建材从地面匀速 绳子的重力、绳子与滑轮间的摩擦都忽略不 运送到离地面8m的高处，所用时间为40s.已知 计.p水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg.下列 动滑轮重为40N,不计滑轮组的绳重和摩擦， 分析正确的是() 下列说法正确的是( A.物块A的重力为50N B.物块A上升的速度为 0.12m/s C.物块A露出水面前，拉力所 60 cm 做的有用功为20J A后 A.工人做的总功为2400J D.物块A完全露出水面后，滑轮组的机械效 B.工人拉力的功率为60W 率约为83.3% 138 优学系赢在中考 6.(2024·菏泽，18,2分)用如图所示的 为2×103N.(g=10N/kg)求： 滑轮组将重540N的建筑材料从地面 (1)小轿车静止时对沙滩的压强是多少？ 拉到四楼，建筑材料上升了10m,绳 (2)小轿车被匀速拉动通过的路程是多少？在 端拉力为200N(不计绳重和滑轮与绳 此过程中滑轮的机械效率为90%，则小轿车受 G 之间的摩擦)，则动滑轮重 N,此 到的拉力做功的功率是多少？（滑轮轮轴处摩 过程该滑轮组的机械效率为 擦不可忽略) 7.(2023·济宁，16,2分)A、B两个滑轮按如图所 ↑/m·s) 绞盘 小轿车 0.5 示的方式组合，用5N的拉力F拉动绳端，使物 ▣回 体在5s内水平向左匀速滑动1m,物体与地面 救援车 间的摩擦力为9N,则拉力F的功率为 W,滑轮组的机械效率为 8.(2020·烟台，8,2分)在建筑工地上，小明同学 利用如图所示的装置，用25N的拉力使重为 300N的物体A沿着水平地面匀速运动.A在 运动时受到地面的摩擦力为其所受重力的 0.2倍，不计绳重及滑轮组的摩擦.则动滑轮所 受重力为 N,该装置的机械效率 为 若增加物体A的重力，仍使物体 A匀速运动，则该装置的机械效率将 (选填“增大”“减小”或“不变”). A 9.(2023·威海，27,8分)五一假期，小明和爸爸 自驾到海边游玩，小轿车不慎陷入水平沙滩无 10.(2023·烟台，26,11分)在宜居宜业和美乡村 法行驶，请来救援车帮忙，如图甲所示，救援车 建设中，某施工队正在进行农村基础设施改 固定不动，利用绞盘、绳子、轻质滑轮将车拉出 建，建筑工人利用小型的升降机来搬运水 沙滩.若小轿车的质量为1.2t,轮胎底部与沙 泥.如图甲所示，某次搬运过程中，工人在 滩接触的总面积为0.2m2,整个拉动过程中小 30s的时间内，将8袋水泥匀速提起6m,电 轿车移动的速度随时间变化的图像如图乙所 动机牵引绳子的拉力F为2400N,每袋水泥 示，其中小轿车被匀速拉动时绞盘的拉力F恒 质量为50kg.g取10N/kg,求： 物理·讲练册SD 139 (1)拉力F做功的功率。 济效益有重要的意义.某科技创新小组根据 (2)滑轮组的机械效率（小数点后保留1位小数）： 生活经验和客观事实，对影响滑轮组机械效 (3)为了一次能提升更多的水泥，物理实践小 率的因素作出如下猜想： 组利用学过的知识对升降机的滑轮组进行重 猜想I:滑轮组的机械效率与物体被提升的 新设计，如图乙所示.假设升降机足够稳定，电 高度有关 动机输出功率足够大，电动机牵引绳子的拉力 猜想Ⅱ：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力 有关 仍为2400N,吊篮及动滑轮的总重力为 猜想Ⅲ：滑轮组的机械效率与所提物体的重 200N,不计绳重和摩擦，则这种设计的装置一 力有关 次能提起多少袋水泥？ 根据猜想，运用如图甲、乙、丙所示的装置进 行了实验探究，测得的实验数据如下表所示 电动机 吊篮 甲 甲 乙 丙 钩码的 绳端移动 实验 钩码上升绳端拉 机械效 重力 的距离 次数 高度h/m力F/N 率7 G/N s/m 2 0.1 0.90 0.3 74.1% 0.1 1.50 0.3 88.9% 0.1 1.25 0.4 0.2 1.50 0.6 88.9% (1)实验时应沿竖直方向 缓慢向上 拉动弹簧测力计. (2)分析表中数据可知：第3次实验是利用了 图 的装置完成的，它的机械效率 7= (3)比较2、4两次实验数据，可验证猜想I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：同一滑轮组提升重物时， 命题点2】探究机械效率的实验 物重越大，滑轮组的机械效率越高， (5)通过比较2、3两次实验数据可得出结论： 11.(2023·枣庄，30,6分)提高机械效率可以充 不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑 分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经 轮组的机械效率越 请完成精练册第47页习题 140 优学案赢在中考