专题7 常见机械的机械效率对比-2026年中考物理专题复习与模拟预测卷

专题7常见机械的机械效率对比 专题7常见机械的机械效率对比 【学习要点】 W指题×100% 有用功：无论是否使用机械，必须要做的功 公式：n= W色」 额外功：并非我们需要但不得不做的功 总功：有用功和额外功之和叫做总功，W。=Fs 机械特点 效率 对于实际的任何机械，由于额外功的存在，总有W有用<W,因此<100% 滑轮组：对于同一滑轮组，增大物重、减 小动滑轮自重、减小机械摩擦等 提高机械效率的方法 斜面：减小斜面的摩擦、增大斜面倾斜角度等 杠杆： 减小杠杆自重、减小机械摩擦、改变悬挂位置等 常见 机械 有用功 物重为G的物体上升高度为h,所做的功W有用=Gh 拉力F作用下移动距 拉力F作用下移动距离 拉力F作用下移动距离为s,所做的功 总功 离为s,所做的功W总= 为s,所做的功W总=Fs W总=Fs Fs,s=nh 【学习领航】 1.滑轮、滑轮组机械效率 非2 例1某同学利用如图7-1所示的装置探究滑轮组机械效率与哪些因素有 3非3 关，他猜想滑轮组的机械效率可能与钩码重力、动滑轮重力、滑轮的轮与轴 之间的摩擦有关 (1)实验器材除了图中所示外，还需要 (2)组装好滑轮组后他匀速竖直向上拉弹簧测力计并在运动中读数，记 图7-1 录数据如表.表中a= ,b= (结果保留到1%). 钩码重力 钩码上升 绳子自由端 绳子自由端 机械效率n/% G/N 高度h/m 所受拉力F/N 移动距离s/m 6 0.2 e 0.6 6 51 专题7常见机械的机械效率对比 (3)实验过程中测力计应该匀速竖直向上拉，如果使物体加速运动，则测得的滑轮组的机 械效率将 (填“偏大”“偏小”或“不变”). (4)学习小组改变提起钩码重力又做了两次实验，他们这样做可以探究“同一滑轮组，机械 效率与 是否有关”.此探究需保持动滑轮重力及 不变. 考点追踪： 滑轮组的机械效率 试题精析： 题X100%= (1)由7=W G×100%分析可知测量钩码上升高度，绳子自由瑞移动距离 需要刻度尺 (2)由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N,绳自由端所受拉力F=2.4N 总功：W=Fs=2.4N×0.6m=1.44J, 有用功：W有用=Gh=6NX0.2m=1.2J, 清轮超的款核设车一赞×10为=士X10%3%: 故a=2.4,b=83. (3)如果拉弹簧测力计时用力较大，使物体运动的速度越来越大，此时所测的拉力偏大，则 计算出的总功偏大，有用功不变，所以机械效率偏小， (4)用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，由W=Gh可知，克服动滑轮的重所做的额 外功相同，提升的物重增加时，克服物重所做的有用功增加，滑轮组的机械效率变大，学习小组 改变提起钩码数又做了两次实验，探究同一滑轮组，机械效率与提升物体的重力是否有关，此 探究需保持动滑轮重和滑轮的轮与轴之间的摩擦不变， 解题逻辑： 操作规范， 竖直匀速 滑轮组机械效率 影响因素 物体重力 动滑轮重 机械摩擦 2.斜面的机械效率 例2图7-2甲是老李用轮椅推着他老母亲在无障碍通道上缓缓行走，图7-2乙是该通道斜面 示意图.为了解老李推轮椅所用力的大小，小华进行了探究.她从斜面底端A点沿斜面确定了 相距1m处的B点，并测出B点距离地面的高度为9.00cm.(g取10N/kg) N 0.20.2 B A TFFFFFFFKFFFFFFFF7FFFF77F77700777771711FK 乙 52 专题7常见机械的机械效率对比 W小 0.90 0.75 0.60 0.45 0.30 0.15 G/N 0 23456 丙 图7-2 (1)选用车轮与轮椅相同材质、花纹的小车为研究对象，进行了如下操作： ①测出小车重为2.0N,小车在斜面上时，其所受重力的示意图是 (选填“丁”或 “戊”)图； ②将弹簧测力计校零后沿斜面方向匀速拉动小车，如图乙所示，测力计示数为 N; ③将小车从水平地面提升到B点过程中斜面的机械效率为 (2)在小车上逐渐添加重物，测出小车的总重G,测出沿斜面匀速拉动小车需要的力，计算 出拉小车从A点到B点所做的功W1;计算出竖直向上将小车从水平地面提升到B点所做的 功W2.以功为纵坐标、小车总重为横坐标，建立坐标系，作出W1,W2与G的关系图像如图7-2 丙中的线段a和b. ①由丙图知：用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重 (选填“有”或“无”)关； ②若这位母亲的质量为50kg,所坐的轮椅质量为20kg,则老李用沿着通道斜面方向的力 推轮椅匀速上坡时，力的大小为 N. 考点追踪： 斜面的机械效率 试题精析： (1)①重力方向是竖直向下的，故小车在斜面上时，其所受重力的示意图是丁图； ②由图可知，弹簧测力计的分度值是0.02N,弹簧测力计的示数为0.3N; ③将小车从A点拉到B点的过程中，拉力做的功为W总=Fs=0.3NX1=0.3J; 利用斜面将小车从水平地面提升到B点时所做的有用功为：W有用=Gh=2.0N×9.00× 10m=0.18J;机械效率为7=W意 W有A0%=0gX100%=60%. (2)①从图像读出当小车的总重G增大到5N时，拉小车从A点到B点所做的功W1=0.75J 竖直向上将小车从水平地面提升到B点所做的功W2=0,45J,利用斜面将小车从水平地面提 到B点时的机核数率为7议X100%&.站100%=60%，切=7所以由图像可笼 用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重无关； ②这位母亲和所坐的轮椅总重力为G&=m总g=(50kg十20kg)X10N/kg=700N, 53 专题7常见机械的机械效率对比 老李用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，从A点到B点所做的有用功为 W有月=Gh=700NX9.00×102m=63J; X1O0%得，老李用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，从A点到B点 由η一W 所做的总功为：W总= W有用_ 63J 60% =105J1由W=得，力的大小为F_W_105J=105N 0 s 1m 解题逻辑： 影响因素 斜面机械效率 斜面摩擦 斜面倾角 3.杠杆的机械效率 例3某小组同学在用杠杆测定机械效率的实验中： (一)小敏用如图1所示的实验装置测 定杠杆的机械效率.实验时，竖直向上匀速 拉动弹簧测力计，使挂在杠杆下面的钩码 G 缓缓上升， (1)实验中，测力计的示数F为 图1 图2 N,钩码总重G为1.0N,钩码上升高 图7-3 度h为0.1m时，C点上升了30cm,则杠杆的机械效率为 %. (2)实验中若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是 (3)若只将钩码的悬挂点由A移至B,仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将 (选填“变大”“变小”或“不变”). (二)小王用如图2所示的另一实验装置测量杠杆的机械效率.O为杠杆的转轴，不计摩 擦.实验时，给B端施加竖直向下的力，使挂在杠杆A端的钩码缓缓上升.（图中杠杆为质量分 布均匀的直棒)下表是提升物体时采集到的数据： A端上升的 B端下降的 实验序号 物重G(N) 拉力(N) 杠杆的效率 高度h/m 高度s/m ① 2 5 0.04 0.02 80% ② 9 0.04 0.02 89% ③ 2 5 0.06 0.03 80% ④ 6 15 0.04 0.02 92% (1)由 三组实验，可以初步得出的结论：相同的杠杆，提升的物体越重效率越高 (2)该实验中杠杆的效率总小于100%的原因是杠杆有自重，分析实验数据可知道杠杆的 自重为 N. 专题7常见机械的机械效率对比 考点追踪： 杠杆的机械效率 试题精析： (一)(1)由图可知，弹簧测力计的分度值是0.1N,所以它的示数是0.5N, 已知C点上升了s=30cm=0.3m, 所以杠杆的机孩效牵是7-W×10%-0×10%-8NX0:}m×100%= Fs 0.5N×0.3m 66.7%. (2)有用功是提升钩码所做的功，额外功主要是克服杠杆重力做的功，影响机械效率的因 素主要是有用功和总功所占的比例；提升的钩码重一定说明有用功一定，所以影响杠杆机械效 率的主要因素是杠杆自身的重力。 (3)前后两次将钩码提升相同的高度，根据W有用=Gh可知，两次所做的有用功相同，在比 较两次机城效率大小时根据7×100%可知，只高安比较两次所做的落功大小约妈的 悬挂点由A点移至B点时，根据杠杆的平衡条件可知，拉力F将变大；但根据两次弹簧测力 计移动的距离与钩码提升上升的高度的比值s1：h1=OC:OA,s2:h2=OC:OB可知，s1: S2=OBOA,弹簧测力计移动的距离将变小；所以，根据W总=Fs可以发现总功如何变化将 无法判断，那么我们可以将总功分为有用功和额外功，”二W。 W有月一X _V是×100%=w布角+W颈 100%,在不考虑克服杠杆转轴处的摩擦做功时，额外功只考虑克服杠杆自重做功，即W颜 G在扦0.钩码的悬挂，点由A点移至B点时，钩码提升相同的高度，那么杠杆提升的高度就会 减小，杠杆重心上升的高度。将减小，额外功W=G在杆h。减小，因此杠杆的机械效率变大 (二)(1)要研究杠杆的机械效率与提升物体重力的关系，应控制杠杆的重力一定，提升物 体的高度相同，而提升物体的重力不同，所以应分析表中①②④三组实验，可得到的初步结论 为：同一杠杆提起的物体越重，杠杆的机械效率越高 (2)分析第①组实验数据，根据A,B两端上升和下降的距离关系 可知力臂的关系AO=2OB,设杠杆的重心为C, 则由数学知识可知杠杆的重心到支点的距离C0=2OB,所以可 G 知当B端下降0.02m时，重心上升的高度为0.01m, 拉力做的总功：W总=Fs=5NX0.02m=0.1J, 有用功：W有=Gh=2N×0.04m=0.08J, 则额外功：W额=W总一W有=0.1J一0.08J=0.02J, W蓝_0.02」=2N 不计摩擦，根据W复=G#he可得杠杆的自重：G#一1一0.01m 55 专题7常见机械的机械效率对比 解题逻辑： 影响因素 物体重力 杠杆机械效率 杠杆自重 机械摩擦 【学习实践】 【基础题】 1.如图7-4所示，小伟同学通过斜面用平行于斜面F=300N的推 力，将质量为40kg的物体在5s时间内匀速推到1m高的平台 s-2m 上，斜面长s=2m,g取10N/kg.下列说法正确的是() A.使用该斜面可以省功 B.推力的功率为80W 图7-4 C.斜面的机械效率为75% D.斜面对物体的摩擦力大小为100N 2.建筑工地上矗立的塔吊，是用电动机来带动滑轮组提升重物的设备.如何提高滑轮组机械 效率，节约电能呢？为此同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究，用到的装 置如图7-5所示，实验数据记录如表所示. 实验次数 钩码重力G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率7 1 2 0.1 1.2 0.3 55.6% 2 0.2 1.2 0.6 55.6% 3 4 0.1 1.9 0.3 70.2% 4 4 0.1 1.3 0.5 61.5% (1)实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计， (2)分析表中数据可知：第4次实验是用图 所示装置 来完成的. (3)通过比较 两次实验数据可得出：使用同一滑轮组 提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上升高度无关， (4)通过比较1,3两次实验数据可得出：同一滑轮组提升的物 体越重，滑轮组机械效率 甲 乙 (⑤)为提高滑轮组机械效率、节约电能，根据以上结论和生活 图7-5 经验，你建议可采取的措施有 (选填序号，多选) A.减轻动滑轮重 B.增加所提物体重 C.机械加润滑油 D.增加重物上升高度 专题7常见机械的机械效率对比 3.小明利用图7-6甲和丙的器材测量滑轮组的机械效率（忽略绳重和摩擦）： (1)当小明利用图7-6甲装置进行实验时，重物以0.1m/s的速度匀速上升，则弹簧测力计 竖直向上移动的速度为 m/s. (2)只改变动滑轮重力，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图7-6乙所示的图像， 分析图像可知被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越 (3)分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为 N. (4)当甲、丙滑轮组使用相同的动滑轮提升相同的重物时，甲滑轮组的机械效率 丙 滑轮组的机械效率.（选填“大于”“等于”或“小于”） 11/% 80 用 乙 丙 图7-6 4.提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要的意义.某 科技创新小组根据生活经验和客观事实，对影响滑轮组机械效率的因素做出如下猜想： 猜想I:滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关； 猜想Ⅱ：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关； 猜想Ⅲ：滑轮组的机械效率与所提物体的重力有关， 根据猜想，运用如图7-7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， 实验次数 钩码的重力G/N钩码上升高度h/m 绳端拉力FN绳端移动的距离s/m机械效率？ 1 2 0.1 0.90 0.3 74.1% 2 0.1 1.50 0.3 88.9% 3 0.1 1.25 0.4 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？= (3)比较第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 (填实验序号)两次实验数据得出结论：同一滑 甲 乙 丙 轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高 图7-7 57 专题7常见机械的机械效率对比 (5)通过比较第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 5.小明学了简单机械后，用如图7-8甲所示O为支点的杠杆（自重和摩擦不计），A处挂一重 为100N的物体，在中点B处沿 (选填“F”“F2”或“F3”)方向施加一个最小 为 N的力，使杠杆在水平位置平衡.小明偶然看到工人用完全相同的木板，搭建了 AB,CD两个长度不同的斜面（如图7-8乙所示），把两件完全相同的货物，分别从斜面 AB,CD的底端，以相同大小的速度匀速推到顶端.小明利用所学知识，判断两次搬运过程 中，工人克服货物重力做功的功率 (选“相等”或“不相等”)；若货物的质量为 100kg,D到水平地面的高度为2m,CD的长度为4m,沿CD的推力大小为625N,则克 服重力做功为 J,斜面机械效率为 %.(g取10N/kg) F D B G 水平地面 甲 乙 图7-8 【提升题】 6.如图7-9甲所示，重500N、底面积为0.2m的箱子放在水平地面上.现用一块直木板将该 箱子匀速拉上平台（图7-9乙）.已知拉力为350N,箱子沿板移动了2m,升高1m,用时 20s.求： (1)箱子对水平地面的压强， (2)上移过程中拉力做功的功率， (3)箱子克服木板摩擦力所做的功. 777777777777 77 图7-9 58 专题7常见机械的机械效率对比 7.在学习了机械效率的相关知识后，课外研究小组有同学猜想：同一个机械的机械效率是不 变的.为了验证猜想，他们用如图所示的滑轮组进行实验，改变钩码个数，用弹簧测力计沿 竖直方向拉着细绳，使钩码匀速向上运动，测得的数据如表1. 图7-10 表1 实验 钩码重 钩码上升的 绳端拉力 绳端移动 有用功 总功 机械效 次数 G/N 高度h/m F/N 距离s/m W有用/小 W总/丁 率n/% 2 0.1 1.0 0.3 0.2 0.30 66.7 2 3 0.1 1.4 0.3 0.3 0.42 71.4 3 5 0.1 2.2 0.3 0.5 0.66 75.8 (1)分析表中的数据，他们的猜想是 (选填“正确”或“错误”)的， (2)实验小组又进行了如下的探究：改变滑轮的个数组成不同的滑轮组，仍用弹簧测力计沿 竖直方向向上匀速拉动细绳，测得的数据如表2. 表2 实验 动滑轮 钩码重 绳端拉力 钩码上升的 绳端移动 有用功 总功 机械效 次数 个数 G/N F/N 高度h/m 距离s/m W有用/小 W总/丁 率n/% 1 6 3.6 0.2 0.4 1.2 1.44 83.3 5 2 6 2.4 0.2 0.8 1.2 1.92 62.5 6 3 6 2.2 0.2 1.2 1.2 2.64 45.5 分析数据可知：物重相同，动滑轮个数越多越省力，但机械效率越 进一步分析还 发现，当滑轮组越来越省力时，它的额外功越来越大，甚至会出现额外功 有用功的 情况，所以设计一个机械模型时，既要考虑省力，还要考虑 (3)根据表2中的数据，如果增加动滑轮个数继续实验，将会出现的困难是 ,你的 改进方法是 59 专题7常见机械的机械效率对比 8.小明将木板一端置于水平桌面上，另一端与量角器组装成斜面（如图7-11所示），按以下步 骤进行了实验： 0量角器 木板 桌面 图7-11 ①选3个物体A,B和C,分别测出它们的重力大小； ②将斜面倾角（木板与桌面夹角）调成5°，分别将物体A,B,C放置在斜面上保持静止，用 压力传感器分别测出它们对木板的压力大小； ③将斜面倾角先后调成10°和15°，重复步骤②. 实验数据记录如下表： 斜面倾角 5° 10° 15° 实验序号 2 3 5 6 7 8 9 物体 A B C A B C y B C 重力大小/N 10.0 20.0 30.0 10.0 20.0 30.0 10.0 20.0 30.0 压力大小/N 9.96 19.92 29.88 9.85 19.70 29.55 9.66 19.32 28.98 结合以上信息，按要求回答下列问题： (1)请在图中画出物体A对木板（斜面倾角为15）压力的示意图，要求包含力的三要素 (2)若研究同一物体对木板的压力大小与斜面倾角的关系，可选择实验序号 中的 数据进行分析. (3)分析比较实验数据可知：不同物体静止在同一斜面上时，物体对木板的压力与该物体重 力的比值 (4)分析比较实验数据可知，同一物体静止在不同斜面上时，斜面倾角越大，物体对木板的 压力与该物体重力的比值 (选填“越大”“越小”或“不变”) (5)斜面作为一种简单的机械，在生活中常有应用.在沿斜面向上的拉力F作用下，质量为 30kg的物体沿斜面向上匀速运动了1m,升高了30cm,斜面的机械效率为90%，则该物 体所受摩擦力的大小为 N.(g取10N/kg) 602)=3Sh2-S1.(3)由图甲图乙可知，金属块的重力Gm 1m=0mJ人斜面的机枝效率，y一W是×10%-}X =△F浮=p水g4Sh2,金属块的质量：m金属= &=p*4S,: 100%≈66.7%，故C错误；克服摩擦做的额外功：W额= 金属块的密度：p=V 金属 px 4Shz :P水4h2 W总一W有=600J一400J=200J,斜面对物体的摩擦力： 3Sh2-Sh1 3h2-h1 1.0X103kg/m3×4×0.03m=6×102kg/m3. f-W题-200】=100N,故D正确 3×0.03m-0.07m 2.(1)匀速(2)丙(3)1,2(4)越高(5)ABC[解析] 8.(1)2.52.5(2)1.08×103[解析](1)图甲中测力计 (1)为了准确测出滑轮组的机械效率，应使弹簧测力计沿 分度值为0.1N,示数为2.5N;她将石块浸没在水中，受 竖直方向做匀速直线运动.(2)在第4次实验中，s=0.5m, 到的浮力：F1=G一T=2.5N一1.5N=1.0N,根据阿 h=0.1m,由s=nh可得n=5,即承担物重的绳子股数 基米德原理，F1=PgV排=pgV物，故石块的体积：V物= n=5,所以第4次实验是用丙图所示装置来完成的. F型 1X10kg/m×10NWkg=1.0X10m3;则石块 1.0N (3)要探究滑轮组的机械效率与重物上升高度无关，需要 使用同一滑轮组提升相同重物，物体上升的高度不同，滑 2.5N 的密度为p=一gV10 N/kgX1.0×10m 轮组的机械效率相同，通过比较实验1,2数据可得出. 2.5×103kg/m3=2.5g/cm3.(2)将体积不计的细线系 (4)1,3两次实验，s=0.3m,h=0.1m,由s=nh可得 好石块浸没在纯水中，不接触玻璃杯底和侧壁并保持静 n=3,使用同样的滑轮组，即使用甲、乙两图，通过得出的 止，此时电子秤示数为20.0g,即将体积不计的细线系好 实验数据可知提升的物体重力越大，滑轮组的机械效率 石块浸没在纯水中导致的增加的质量为20.0g,即排开水 越高，得出结论：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机 质量为20.0g,排开水的重力：G1=m排1g=0.02kg× 械效率越高.(5)要提高滑轮组的机械效率，可以：A.减 10N/kg=0.2N,即对电子秤的压力比未放人石块时增大 轻动滑轮重力，在提升相同重物、提升相同高度时，减小 了0.2N;她用搅拌均匀的糖水替代纯水，重复以上步骤， 额外功，而有用功不变，总功减小，有用功与总功的比值 电子秤示数为21.6g,即排开糖水质量为21.6g,根据阿 增大，提高了滑轮组的机械效率，故A正确；B.由实验得 基米德原理，石块受到的浮力：F2=G2=mg= 出的结论可知，增大提升的物体重力，可以提高滑轮组的 0.0216kg×10N/kg=0.216N,因排开水的体积和糖水的 机械效率，故B正确；C.机械加润滑油，在提升相同重 体积相等，根据阿基米德原理，故有：。-，解得糖水密 物、提升相同高度时，减小额外功，而有用功不变，总功减 g p'g 小，有用功与总功的比值增大，提高了滑轮组的机械效 度为：p'= 0=216N F2 0.2N ×103kg/m3=1.08× 率，故C正确；D,滑轮组的机械效率：)二w用- Fs 103kg/m3. F,一示，可见滑轮组的机械效率与提升物体的高度 Gh G 专题7常见机械的机械效率对比 无关，所以，增加重物上升高度，不能提高滑轮组的机械 [学习领航] 效率，故D错误 例1(1)刻度尺(2)2.483(3)偏小(4)提升物体的 3.(1)0.3(2)低(3)4(4)等于[解析](1)由图可 重力滑轮的轮与轴之间的摩擦 知，n=3,则弹簧测力计竖直向上移动的速度v绳=n℃物 例2(1)①丁②0.3③60%(2)①无②105 =3×0.1m/s=0.3m/s.(2)根据图乙可知，被提升物体 例3（一）(1)0.566.7(2)杠杆的重力(3)变大 所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越 (二)(1)①②④(2)2 低.(3)忽略绳重和摩擦，提升物体重力所做的功为有用 [学习实践] 功，提升物体和动滑轮重力所做的功为总功，所以，滑轮 1.D[解析]由功的原理知，使用任何机械都不省功，故A W有用Gh G 错误；推力做的功，即总功：W总=Fs=300N×2m= 组的机械效率)一W是Gh十GhG十G扇由图乙 600J,推力的做功功率，P=”_600」=120W,故B错 G t 可知，G=1N,7=80%,则80%=G十N解得：G= 误；推力做的有用功：W有=Gh=mgh=40kgX10N/kgX 4N.(4)小明同学分别使用动滑轮重相同的甲、丙滑轮组 提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，则克服动滑轮重 Wa=Fs=350N×2m=700J,拉力做功功率，P=W 做的功为额外功，额外功相同，做的有用功相同，因此总 700J 功相同，由一×100%，则甲.丙滑轮组的机枝效率 20s =35W.(3)该过程克服重力做功为有用功，所以该 相同，甲滑轮组的机械效率等于丙滑轮组的机械效率. 过程的有用功：W有=Gh=500N×1m=500J,克服摩擦 4.(1)匀速(2)丙80%(3)错误(4)1,2(5)越低 力做的功：W数=W点一W有=700J一500J=200J. [解析](1)由表中数据可得，钩码移动的距离为0.1m 7.(1)错误(2)低大于机械效率(3)机械效率变低 时，绳子端移动的距离为0.4m,则绳子的股数为n= 减轻动滑轮的质量[解析](1)分析表中的数据，物 0.4m=4,即动滑轮上有4股绳，所以丙图符合题意。 重改变时机械效率也在改变，所以他们的猜想是错误的. 0.1m (2)分析数据可知：物重相同，动滑轮个数越多越省力，但 (2)对比②，④的数据发现，其他条件不变，只改变物体提： 机械效率越低.进一步分析还发现，当滑轮组越来越省力 升的高度，机械效率是不变的，所以猜想I是错误的. 时，它的额外功越来越大，甚至会出现额外功大于有用功 (3)要想得到同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组 的情况，所以设计一个机械模型时，既要考虑省力，还要 的机械效率越高的结论，需要保证滑轮组不变，重物提升 考虑机械效率.(3)如果增加动滑轮个数继续实验，将会 的高度也不变，只改变重物的重力，所以表中第1,2次实 出现的困难是机械效率变低，你的改进方法是减轻动滑 验符合条件；(4)对比2,3次实验可以发现，重物的重力 轮的质量 不变，提升的高度也不变，但滑轮组中动滑轮的个数增多 量角器 了，且动滑轮个数越多，机械效率越低，所以可得结论：不 同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效 8.(1) 木板 率越低. 桌面 F=-9.66N 5.F2200不相等200080[解析]如图甲，根据杠 (2)1,4,7(2,5,8或3,6,9)(3)都相等(4)越小 杆的平衡条件可知，为使拉力最小，动力臂要最长，拉力 (5)10[解析](1)由表格数据可知，斜面倾角为15°时 F的方向应该垂直杠杆向上，即竖直向上(F2),动力臂为 物体A对斜面的压力F=9.66N,方向垂直斜面向下，作 OB最长，杠杆在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件： 用点在物体与斜面接触面的中点，压力示意图如图所示， B·0B=G,4,所以：A=G·器-10N×2- 0量角器 1 200N如图乙，判断两次搬运过程中，根据W=Gh可知 木板 工人克服货物重力做的功相等；把两件完全相同的货物， 分别从斜面AB,CD的底端，以相同大小的速度匀速推 桌面 F=9.66N 到顶端，斜面CD较长，根据t=可知沿斜面CD用时 (2)若研究同一物体对木板的压力大小与斜面倾角的关 系，需要保持物体的重力相同，改变斜面倾角，所以选择 较长，根据P=Y可知工人克服货物重力做功的功率不 1,4,7,或2,5,8，或3,6,9，这三组数据均可.(3)分析1， 相等.若货物的质量为100kg,D到水平地面的高度为 2,3实验数据可得896N19.92N_29.88N_9.96 10.0N20.0N 30.0N 10, 2m,CD的长度为4m,沿CD的推力大小为625N,则 克服重力做功W=Gh=mgh=100kg×10N/kgX2m= 分析4,5,6实验数据可得85N-19.70N_29.5N 10.0N-20.0N 30.0N 2000J,总功W总=Fs=625NX4m=2500J,斜面机械 10,分析7,8,9实验数据可得966N-1932N =9.85 效率为y-器-0X 10.0N20.0N 28.98N9.66 6.(1)2500Pa(2)35W(3)200J[解析](1)箱子对 30.0N=10,由此得出结论：不同物体静止在同一斜 水平地面的压力等于自身重力，箱子对水平地面的压强： 面上时，物体对木板的压力与该物体重力的比值相同. 卫_G=500N=2.5×102Pa.(2)拉力做功： (4)分析实验数据1,4,7可得同一物体静止在不同斜面 p=s=s=0.2m 上时，斜面倾角不同，物体对木板的压力与该物体重力的 9 比值分别为，号，分析实验数据25,8，可得 跃起到空中最高点C时，竖直方向速度为零，水平方向速 度不为零，所以动能不为零；C到D过程中，因为不计空 同一物体静止在不同斜面上时，斜面倾角不同，物体对木 气阻力，所以机械能守恒；惯性是物体的一种性质，不能 板的压力与该物体重力的比值分别为19,92,190， 20’20 说受到惯性的作用 4.B[解析]AB段高度增加，势能增加，是动能转化为势 20:分析实验数据3,6,9，可得同一物体静止在不同斜 19.32 能；BC段穿出大气层，没有空气阻力，所以机械能保持不 面上时，斜面倾角不同，物体对木板的压力与该物体重力 变；CD段返回器进入大气层，受到空气阻力，机械能转化 的比值分别为8,2婴，受6，由此可知，同一物体 为内能，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增加， 但动能的增加量小于重力势能的减小量；返回器由于受 静止在不同斜面上时，斜面倾角越大，物体对木板的压力 到空气阻力，A到D的全过程中机械能并没有一直 与该物体重力的比值越小.(5)物体的重力G=g= 不变 30kg×10N/kg=300N,克服物体重力做的有用功： 5.(1)不变(2)一直变小一直变大[解析](1)因为不 _V腿可得拉力 W有用=Gh=300NX0.3m=90J:由7=wa 计空气阻力，所以A到B的过程中，小球的机械能不变 (2)物体M从C到D的过程中，物体受到与运动方向相 做的总功：W总= W有用_90J 790%1 =100J,因为W总=W有用十 反的弹力越来越大，所以物体做减速运动，动能一直变 W颜，所以克服摩擦做的额外功：W额=W总一W有用= 小；弹簧的弹性形变越来越大，所以弹性势能一直变大. 100J一90J=10J,由W额=fs得物体受到的摩擦力： 6.C[解析]在B点时，水平方向有一定的速度，所以B f=w题-10J-10N 点动能不为零；由于小球弹起的高度越来越小，说明机械 s 1m 能在不断减小，所以A点的机械能大于C点的机械能：A 专题8机械能转换 点机械能大于D点机械能，而A点比D点高，势能A比 [学习领航] D大，所以动能可能相等；由于机械能不断减小，转化为 例1B 内能，所以在运动过程中，不是只存在动能和势能的相互 例20重力势能不变拓展：(1)减小(2)不等于摆 转化， 球此时所受的不是平衡力(3)①(4)保持静止 7.等于小于增大[解析]打开扣环，人从A点由静止 例3D 释放，人的质量不变，速度变大，动能变大，高度变高，重力 例4先减小后增大A点左侧不能拓展：(1)A点 势能变大，绳子的弹性势能变小，是弹性势能转化为动能 不守恒(2)先增大后减小内能 和重力势能，所以人动能的变化量小于绳子弹性势能的变 [学习实践] 化量；到达B点之前，绳子的拉力大于重力，人向上做加速 1.C[解析]动能与质量和速度有关，重力势能与质量和 运动，到达B点时，速度最大，这说明此时的拉力等于人的 高度有关，无人机喷洒农药，总质量减小，在某一高度匀 重力；由B运动到C,绳子的弹性形变变小，弹性势能转化 速飞行，速度和高度不变，所以动能减小，重力势能减小. 为人的机械能，不计空气阻力，人的机械能增大 2.D[解析]物体在平衡力作用下，处于平衡状态，物体做 8.(1)先增大后减小一直减小(2)0.16.2（3)非平 匀速直线运动，速度大小保持不变，物体的动能与质量和 衡[解析](1)由图可知，小球接触弹簧到将弹簧压缩 速度有关，质量和速度均不变，所以物体动能不变；物体 至最短的过程中，小球的速度先增大后减小，所以小球的 在平衡力作用下可能在水平面上做匀速直线运动，高度 动能也是先增大后减小；因为弹簧的弹性形变越来越大， 不变，也可能匀速上升，高度增加，还可能匀速下降，高度 弹性势能也越来越大，该过程中，小球的机械能转化为弹 减小，高度可能不变可能改变，所以重力势能可能不变可 簧的弹性势能，所以小球的机械能一直减小.(2)小球速 能改变，机械能是动能和势能的总和，所以机械能可能 度最大时，所受重力等于弹簧对它的弹力，根据该弹簧每 改变 受到O.1N的压力就缩短1cm,可推算出弹簧缩短的长 3.C[解析]因为AB之间有摩擦阻力，所以A到B的过 度为0.1m时，弹簧受到的压力为1N,弹簧对小球的弹 程中，重力势能一部分转化为动能，一部分转化为内能； 力为1N,小球的重力也是1N,质量为0.1kg;全过程