2026年中考物理一轮教材梳理 课件--- 第十一章 第二讲　机械效率

第二讲　机械效率 【构建知识网络】 知识点1 有用功、额外功、总功 1．有用功：①定义：对我们有用的功(机械对物体做的功)，用 符号W有表示；②公式：竖直提升物体W有＝①___，使用滑轮组使 物体在水平方向匀速运动时克服摩擦力所做的功W有＝②___； W有用＝W总－W额． Gh fs 2．额外功：①定义：对我们无用，但又不得不做的功，用符号 W额外表示；②产生原因：摩擦和机械自重等． 3．总功：①定义：拉力(或动力)对机械做的功，用符号W总表示， 一般用公式W总＝Fs计算；②总功等于有用功与额外功之和(W总＝ W有＋W额外)． 知识点2 机械效率 1．定义：把③_______和④_____的比值叫机械效率． 2．公式：⑤___________． 3．因为额外功总是存在，W有用＜W总，所以η＜100%. 有用功 总功 4．提高机械效率的方法：①增加有用功：使用同一套机械，增 加被提升物体的⑥_____(额外功一定时，增大有用功)； ②减小额外功：提升相同的物体时，减小动滑轮(机械)自重和 减小摩擦(有用功一定时，减小额外功)． 物重 【名师点拨】 功的原理：使用任何机械都不省功． (1)使用机械效率高的机械必定省力．( ) (2)只要合理选择机械，机械效率能达到100%.( ) (3)做有用功越多的机械，其机械效率就越高．( ) (4)功率越大的机械，效率就越高．( ) (5)有用功在总功中占的比重越大，机械效率越高．( ) × × × × √ 考点1 功、功率、机械效率(2025年13套卷5考) 1．[东营中考]对物理概念的理解是学好物理的关键．关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是( ) A．通过改进机械的性能可以使机械效率达到100% B．做功多的机械，功率一定大 C．功率大的机械，做功一定快 D．做功快的机械，机械效率一定高 【名师点拨】 功率是单位时间内做的功，表示的是做功的快慢；机械效率是指有用功与总功的比值，机械效率高说明有用功与总功的比值大．功率与机械效率是两个完全不同的概念． 2．[2025·济宁]将图中的滑轮以不同的绕线方式组装成甲、乙滑轮组(甲比乙省力)．小明分别用甲、乙滑轮组，在5 s内将重为50 N的物体竖直匀速提升0.2 m．每个滑轮重为4 N，忽略绳重和摩擦，下列说法正确的是( ) A．使用甲滑轮组时的拉力为27 N B．使用乙滑轮组时的绳子自由端移动了0.6 m C．使用甲滑轮组时拉力的功率比乙的大 D．两个滑轮组的机械效率相等 考点2 机械效率计算(2025年13套卷1考) 1．[2025·日照]2024年，日照港跻身全球5 亿吨大港阵营．如图所示，工人用电动机驱动的起重机搬运质量为10 t的集装箱．先在100 s内将集装箱匀速提升10 m，此过程电动机的功率为1.2×104 W．然后起重机又在100 s内将集装箱沿水平方向匀速移动了5 m，此过程的电动机的功率为1×102 W．不计空气阻力，g取10 N/kg.下列说法正确的是( ) A．在上升过程中，起重机对集装箱做的功为1.2×106 J B．在上升过程中，起重机对集装箱做功的功率为1×104 W C．在上升过程中，起重机的机械效率为100% D．在水平移动过程中，起重机对集装箱做的功为1×104 J 【名师点拨】 滑轮组在竖直方向机械效率的计算 2．[2023·济宁]两个滑轮按如图所示的方式组合，用5 N的拉 力F拉动绳端，使物体在5 s内水平向左匀速滑动1 m，物体与地 面间的摩擦力为9 N，则拉力F的功率为__W，滑轮组的机械效率 为____． 2 90% 【名师点拨】 滑轮组在水平方向机械效率的计算 3．[2025·德州]如图所示，在劳动实践活动中，小刚在水平地面与车厢间用木板搭一斜面装载货物． (1)请在图中画出货物所受重力G的示意图． (2)已知此斜面长s＝3 m，高h＝1 m，小刚沿斜面方向用400 N 的推力将重900 N的货物以1 m/s的速度勺速从斜面底端推到顶 端(不计空气阻力，忽略箱子大小)，此过程中推力的功率为 ____W，斜面的机械效率为____，物体在斜面上运动时所受摩擦 力为____N. 400 75% 100 答案：如图所示： 【名师点拨】 1．斜面的机械效率 斜面的粗糙程度相同时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高；斜面的倾斜程度一定时，斜面越粗糙，机械效率越低． 2．斜面中摩擦力的求解方法：根据W额＝W总－W有得出额外功，再由W额＝fs求出f.) 1．[2025·湖南]如图所示，这是小静设计的一款无需电池和燃料的无碳小车．在重物下落驱动无碳小车运动的过程中，下列说法正确的是( ) A．顶部的定滑轮可以省力 B．机械效率可达到100% C．主要是利用重力势能转化为动能 D．给车轮轴承加润滑油可以增大摩擦力 2．[2025·吉林] 如图所示，工人用500 N的拉力，在15 s内将重为450 N的物体匀速提升3 m，在这个过程中，下列说法正确的是( ) A．使用的滑轮是动滑轮 B．做的有用功为1 500 J C．拉力的功率为90 W D．该装置的机械效率为90% 4．[2025·扬州]如图所示，工人用动滑轮提升重物，下列说法正确的是( ) A．克服动滑轮重力做的功是有用功 B．重物与人手移动的距离相等 C．重物与人手移动的速度相等 D．增加重物，动滑轮的机械效率变大 5．[2025·天津改编]用如图1所示的动滑轮，先后将两个不同重物在相同时间内匀速提升相同高度，两次做功的情况如图2所示．第一次的额外功为900 J，不计绳重和摩擦，则( ) A．两次提升重物机械效率一样高 B．第二次提升重物时的额外功较大 C．先后两次提升重物的重力之比为7∶9 D．先后两次提升重物的总功率之比为6∶5 6．[2025·达州]“奇思妙想”小组的同学在劳动实践基地，用如图 所示机械将400 N物体匀速提升12 m，用时1 min.已知G动＝100 N， G人＝600 N，人与地面接触总面积为3.5×10－2 m2(空气阻力、摩擦 力及绳重不计)该过程中下列说法正确的是( ) A．人拉力的功率为80 W B．物体上升速度为0.4 m/s C．人对地面压强为10 000 Pa D．该滑轮组机械效率为66.7% 7．[2025·北京改编]如图所示，重600 N的工人通过滑轮组用竖直向下的拉力匀速提升货物，表中是他某次工作的相关数据．若三个滑轮重均相等，不计滑轮组的绳重和摩擦，下列说法不正确的是( ) 货物所受 重力G/N 货物被提升 高度h/m 绳端所受 拉力F/N 所用时 间t/s 540 3 200 25 A．工人做功的功率为72 W B．滑轮组对悬挂点A的拉力为920 N C．滑轮组的机械效率为90% D．若货物离开水平地面之前，工人用100 N的力竖 直向下拉绳端，则地面对货物的支持力为200 N 8．[2025·眉山]一台起重机将重2 000 N的货物在10 s内匀速提高5 m，如果额外功是10 000 J，则下列说法错误的是( ) A．起重机做的总功是20 000 J B．起重机的功率是1 000 W C．起重机的机械效率为50% D．增大货物的质量，可以提高起重机的机械效率 9．[2025·兰州]某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的 距离和物体上升的高度随时间变化的关系分别如图线a、b所示．已知 物体的质量为0.5 kg，动滑轮的质量为0.1 kg，绳子自由端的拉力F 为2.5 N．则在0～5 s的时间内，下列说法正确的是( ) A．绳子自由端移动的速度为0.02 m/s B．滑轮组的有用功为0.5 J C．拉力F的功率为0.05 W D．滑轮组的机械效率为83.3% 10．[2025·伊春]如图所示，小李同学用滑轮将重6 N的物体竖 直向上匀速提升20 cm.若此滑轮自重为2 N，忽略绳重和摩擦， 则小李同学作用在绳子自由端的拉力F为__N，这个滑轮的机械 效率是____． 4 75% 11．[2025·德阳]塔吊是工程建设中常用的装置，其起吊部分 的结构可简化为如图所示的滑轮组．用200 N的拉力F，将480 N 的重物在10 s内竖直匀速提升2 m，则拉力F的功率为____W，该 滑轮组的机械效率为____． 120 80% 12．[2025·南充]如图所示，重为100 N的物体在水平拉力F为 10 N的作用下，沿水平面向左做匀速直线运动，物体受到水平 地面的摩擦力是其重力的0.12倍，若物体在10 s内向左移动了 10 m，则拉力所做的功为____J，滑轮组有用功的功率为___W. 300 12 13．[2025·凉山州]用如图甲所示的滑轮组提升物体A.已知被 提升物体A的重力为900 N，卷扬机施加在绳子自由端的拉力F将 物体A以0.5 m/s的速度匀速提高了5 m．拉力F做的功随时间的 变化图像如图乙所示(不计绳重和滑轮与轴的摩擦)．此过程滑 轮组提升重物的机械效率为___%，动滑轮的重力为____N. 90 100 14．[2025·安徽]如图所示为某工人利用一滑轮提升物体的示 意图．若该工人将质量为40 kg的物体沿竖直方向匀速提升3 m， 此过程中滑轮的机械效率为80%，g取10 N/kg.求： (1)物体受到的重力大小； (2)工人所做的有用功； (3)工人所做的总功． η＝eq \f(W有,W总)×100% 机械效率：η＝eq \f(W有,W总)＝eq \f(Gh,Fs)＝eq \f(Gh,Fnh)＝eq \f(G,nF)＝eq \f(G,G＋G动) 3．[2025·河南]如图所示，某工人利用滑轮在时间t内，将重为G的物料匀速提升了h的高度，工人对绳子竖直向上的拉力大小为F，不计绳重及滑轮的摩擦．下列说法正确的是( ) A．该工人使用的是定滑轮 B．提升物料做的有用功为2Gh C．拉力F做功的功率为eq \f(2Fh,t) D．该滑轮的机械效率为eq \f(G,F) 解：(1)物体受到的重力大小为G＝mg＝40 kg×10 N/kg＝400 N； (2)工人所做的有用功为 W有＝Gh＝400 N×3 m＝1 200 J； (3)根据η＝eq \f(W有,W总)可知，工人所做的总功为W总＝eq \f(W有,η)＝eq \f(1 200 J,80%)＝1 500 J. $