2026年中考物理二轮专题强化练习-机械效率

机械效率 一、选择题 1．下列关于功、功率和机械效率的说法中正确的是（　　） A．物体对外做功越多，功率就越大 B．物体做功时功率越大，机械效率越高 C．有力作用在物体上，力—定对物体做功 D．在做功过程中有用功占得比例越大机械效率越高 2．如图所示，小明用F1的力将物体B匀速提升h，F1做功为300J；若借助滑轮组用F2的力把物体B匀速提升相同高度，F2做功为500J，下列说法错误的是（　　） A．滑轮组机械效率为60% B．两个过程物体B均匀速运动，机械能增加 C．滑轮组的自重，绳子和滑轮之间的摩擦等因素导致F2做的功有一部分属于额外功 D．F2做功的功率比F1做功的功率大 3．甲乙两个滑轮组如图所示，其中每一个滑轮的重量都相同，用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度，不计绳重和摩擦，下列说法错误的是（　　） A．若G1=G2，则拉力做的总功相同 B．若G1=G2，则甲的机械效率大于乙的机械效率 C．若G1>G2，则甲做的有用功大于乙做的有用功 D．用甲滑轮组提起不同的重物，提起的物体越重，机械效率越大 4．小明在实验室组装如图所示的两组滑轮组进行实验探究，实验前先测得动滑轮的重力为0.3N，其他实验数据如表所示。g取10N/kg，下列说法正确的是（　　） 实验次数 物重G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 拉力作用点移动距离s/cm 滑轮组的机械效率η 1 1.0 20 0.5 60 66.67% 2 2.0 20 0.9 60 　 3 3.0 10 1.8 20 83.33% A．第1次实验是使用乙图装置完成的 B．第1次实验滑轮组做的有用功为0.3J C．第2次实验滑轮组机械效率约为74.07% D．第3次实验滑轮组克服绳重和摩擦做的额外功为0.03J 5．小明用图所示的滑轮组，将重为10N的物体匀速提升0.1m，拉力，在这一过程中，下列说法正确的是（　　） A．所做的有用功为1J B．所做的额外功为0.5J C．所做的总功为1.5J D．此滑轮组的机械效率为50% 二、多选题 6．小明用图甲的滑轮组将放置在水平地面上重为400N 的物体4提升到高处。他用竖 直向下的力F 拉绳，图乙是F 随时间t变化的关系图像，图丙是A 上升的高度h 随时间t 变化的关系图像，A 与地面的接触面积为5×10-2m2，不计绳重和摩擦。下列说法正确的是 ( ) A．动滑轮受到的重力为20N B．在0～1s 内，重物对地面的压强为3200Pa C．在1～2s内，拉力F 做的功为300J D．在2～3s 内，滑轮组的机械效率约为83.3% 7．小明用如图所示的装置（包括滑轮组及装石板的托盘）提升石板。已知托盘重200N，每块石板重100N，绳能承受的最大拉力为800N，滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计。当小明在4s内匀速提升10块石板升高2m时，此装置的机械效率为80%。该工人站在地面上用此装置提升整块石板的过程中，下列有关说法正确的是（　　） A．此装置动滑轮的质量是5kg B．小明做功的功率为500W C．用此装置提升石板的机械效率最高可达到84.4%（保留一位小数） D．用此装置提升石板的机械效率最高可达到83.9%（保留一位小数） 8．如图所示，斜面长为 S，高为h，小明用沿斜面向上的力把一个重为 G的物体匀速拉到坡顶。下列说法中正确的是（　　） A．若斜面的机械效率 = 1，则拉力 F=G B．若斜面的机械效率 = 1，则拉力 C．若斜面的机械效率 < 1，则拉力. D．若斜面的机械效率 < 1，则物体与斜面间的摩擦力 三、填空题 9．如图是巴中市通江县至诚段的盘山公路，盘山公路实际是一种特殊的　 　填写简单机械名称，汽车沿着盘山公路可以驶上高耸入云的山峰，盘山公路修得弯弯曲曲的主要目的是　 　。 10． 如图，大小为125N的拉力 F， 拉着质量为30kg行李箱匀速经过一段长3m、高1m的斜坡路面，用时 10s，此过程中需要克服行李箱重力做功　 　 J，此装置的机械效率　 　，行李箱所受摩擦力是　 　 N。 11．如图所示，在拉力F=50N的作用下，一个重600N的物体以0.1m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动10s，已知滑轮组的机械效率为80%，则物体与地面间的滑动摩擦力为　 　N，拉力F做功的功率为　 　W。 12．如图所示，斜面与水平地面夹角为30°，某快递员用500 N的力，将重800 N的货物沿斜面匀速推上车厢，不考虑斜面形变，斜面的机械效率为　 　。不改变斜面与地面夹角和货物质量，采用　 　的方法可以提高斜面的机械效率。 13．使用两种不同机械完成相同的任务时，数据如下图所示。 （1）甲的机械效率　 　乙的机械效率；（选填“大于”“等于”“小于”） （2）甲机械做的总功是　 　J；乙机械做的总功是　 　J； （3）甲机械保养后再完成相同的任务，其机械效率提升了。则：有用功　 　，额外功　 　。（均选填“减小”“增大”“不变”） 14．斜面是一种简单机械，它在生活中的应用非常广泛。如图所示，小明将一箱重为600N的货物从2.4m长的固定斜面匀速拉到高为1.2m的货车上，所用拉力F=400N，则该物体受到斜面的摩擦力是　 　N。 四、实验探究题 15． 小明探究影响滑轮组机械效率的因素时，准备的器材如下：两个相同的滑轮、一根细绳、钩码若干、刻度尺和弹簧测力计；用两个相同的滑轮组装成滑轮组，用该滑轮组匀速提升不同数量的钩码进行了三次实验，数据如表所示。 实验次数 钩码重 提升高度 拉力 绳端移 动距离 机械效率 　 请回答下列问题： （1）根据表中数据在图中画出该滑轮组的绕线方式。 （2）表中第次实验时拉力为　 　保留位小数。 （3）分析表中数据可知：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　 　选填“越高”“越低”或“不变”。 （4）为了验证滑轮组机械效率是否和动滑轮重有关，小明还需增加的实验器材是　 　。 （5）实验中，若弹簧测力计的量程是“”，不计绳重和摩擦，若绳子能承受的拉力足够大，动滑轮重，此滑轮组能提升的最大物重是　 　此时滑轮组的机械效率是　 　百分号前保留位小数。 16．小明在测量滑轮组的机械效率，实验过程如下： 用弹簧测力计测量沙和袋所受总重力并填入表格。 按图安装滑轮组，分别记下沙袋和绳端的位置。 匀速拉动弹簧测力计，使沙袋升高，读出拉力的值，用刻度尺测出沙袋上升的高度和绳端移动的距离，将这三个量填入表格。 算出有用功，总功，机械效率。 改变沙袋中沙子的重量，重复上面的实验。 次数 沙和袋所受的总重力 提升高度 有用功 拉力 绳端移动的距离 总功 机械效率 　 　 　 请根据实验过程和实验记录，思考并回答： （1）请将表格内的数据补充完整：　 　、　 　、　 　。 （2）小明没有通过计算就发现表格中有一数据明显错误，它是第　 　次实验的数据，这数据应该为　 　。 （3）改正后，分析三次实验中的数据，可以发现用同一个滑轮组提升重物，物重越大，滑轮组的机械效率　 　选填“越高”、“越低”或“不变”。 17．用图甲滑轮组做“探究动滑轮的重对滑轮组机械效率的影响”实验。实验中把不同的磁铁吸附在动滑轮边框上以改变滑轮的重，每次实验都匀速拉动绳端使物体上升10cm。不计绳重，实验数据如表。 次数 G物/N G动/N F/N η/% 1 6.0 0.3 2.2 90.9 2 6.0 1.0 　 　 3 6.0 1.9 2.9 69.0 4 6.0 3.2 3.4 58.8 （1）每次实验绳端移动距离为　 　cm； （2）第2次实验中拉力F的示数如图乙，读数为　 　N，第2次实验滑轮组的机械效率为　 　%。分析数据可知：在物重不变的情况下，动滑轮越重滑轮组的机械效率越　 　； （3）实验中若仅增大绳端移动的距离，则滑轮组的机械效率将　 　； （4）本实验中，在物重不变的情况下，动滑轮变重时，由摩擦引起的额外功占总额外功的比例　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。 18．小明组织小明和小强测量“滑轮组机械效率”，组装好如图所示实验装置，他们分别记下了钩码重和弹簧测力计的示数。 （1）实验时，小明竖直向上　 　拉动弹簧测力计，使钩码升高，弹簧测力计读数为 0.5 N；同时小强也用刻度尺测出钩码被提升的高度为 10 cm，以上测量结果准确无误，其他被测物理量和计算数据记录如表。 钩码重 G/N 弹簧测力计提 升的高度s/ m 有用功 W有/J 总功 W总/J 机械 效率η 1 0.2 0.1 0.1 100% （2）小明和小强通过计算得出该滑轮组机械效率为100%，他们意识到出现了错误，请你帮他俩找出错误的原因：　 　。 （3）该滑轮组的机械效率实际为　 　(结果精确到0.1%)。 （4）在实验中，若将钩码的重增加到6 N，则该滑轮组的机械效率将　 　(选填“变大”“变小”或“不变”)。 19．小明设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系，如下图所示.她首先测出小车重力，然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车，调节斜面倾斜角 的大小多次测量，得到下表所示的数据。 （1）实验过程中拉力的方向应　 　。 （2）分析上表中的数据，可以得出的探究结论是：斜面倾斜角θ越　 　，斜面越省力，斜面的机械效率越　 　。 （3）小明若想探究斜面的机械效率与物重的关系，则要保持　 　、　 　不变，只改变　 　。 20．在影响机械效率的许多因素中，摩擦是一个重要因素，小明将“探究摩擦力大小与什么因素有关”的实验与“探究斜面的机械效率”的实验相结合，进一步探究斜面机械效率与斜面粗糙程度的关系，实验装置如图所示。 （1）请将下列实验步骤中的空白补充完整。 实验步骤： ①小明用弹簧测力计测出木块的　 　。 ②小明用弹簧测力计　 　拉动木块沿斜面向上运动，读出弹簧测力计示数。 ③小明用　 　分别测出木块沿斜面移动的距离s及上升的高度h。 ④记录实验数据并填入表中。 ⑤保持斜面的　 　一定，将棉布铺在木板上，重复上述步骤。 斜面表面状况 木块重力G/N 斜面高度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面长s/m 有用功W有/J 总功W总/J 机械效率η（%） 木板 2.1 0.4 1.6 0.8 0.84 1.28 65.6 棉布 2.1 0.4 2 0.8 0.84 1.6 　52.5 （2）该实验中采用了　 　的研究方法。 （3）计算斜面表面为棉布是的机械效率　 　 %。 （4）分析实验数据可以得出实验结论：　 　。 21．小明在探究“杠杆平衡条件”实验中：（每个钩码质量相等，杠杆上每小格等距） （1）将杠杆的中点O挂在支架上，调节杠杆两端螺母使杠杆在水平位置平衡，目的是　 　。 （2）杠杆平衡后，小明在图甲所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置挂上　 　个钩码，使杠杆在水平位置平衡。 （3）小明取下B位置的钩码，改用弹簧测力计拉杠杆的C点，使杠杆在水平位置保持平衡。当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡(如图乙)，测力计示数将　 　。 （4）接着小明把支点选到B点，如图丙，在A点挂一个钩码，在E点挂3个钩码，杠杆也恰好水平静止，他觉得此时不满足杠杆平衡条件，小明的问题在于　 　。 （5）完成以上实验后，小明利用杠杆来测量测量杠杆的机械效率。实验时，竖直向上　 　拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升．实验中，将杠杆拉至图中虚线位置测力计的示数F=　 　N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效率为　 　%（结果精确到0.1%）．其他条件不变，如果把钩码由A移至B，O、C位置不变，此杠杆的机械效率将　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 五、计算题 22．如图甲所示，AB是一根质地均匀的木棒，重为10N，长为20cm，将A端固定，在B点施加竖直向上的力F，使其水平静止。则： （1）画出F的力臂； （2）求F的大小； （3）若在AB的重心所在点O处挂一个重为20N的重物G，拉力大小变为F木棒仍然水平静止（如图乙所示）。求F的大小； （4）小明想到杠杆也是一种简单机械，可用乙丙两种方式提升重物G。若乙丙两种方式提升同一重物，机械效率分别为η1和η2，不计摩擦，请从功的角度分析η1和η2的大小关系。 23．为了有效缓解停车难问题，人们建了一种塔式立体停车库。其运行原理如图所示，电动机通过钢绳拉动提升装置将车辆升降到指定层，然后用横移装置（图中未画出），将车辆送入或送出车位，从而达到立体存取车的目的。在某次停车时，质量为1.5t的某车辆以0.3m/s 的速度被匀速提升 6m后，再由横移装置将该车辆送入车位。若提升装置提升该车辆时的机械效率是 50%，g取 10N/kg，求： （1）提升装置克服该车辆重力做的功： （2）提升该车辆时，电动机对钢绳的拉力： （3）电动机对钢绳做功的功率。 24．如图所示，小明想把重100N的物体拉到距地面3m高的地方，用了三种不同的方法： （1）图甲：用竖直向上的力F甲将物体匀速提升3m，求拉力F甲所做的功； （2）图乙：斜面长5m，高3m，拉力F乙=75N，沿斜面匀速拉动物体至斜面顶端，求使用该斜面工作时的机械效率； （3）图丙：用该滑轮组匀速提升重物，在2s内将重物匀速提升3m，已知动滑轮的重量为10N，（不计绳重及摩擦）。求拉力F丙做功的功率。 25．在斜面上将一个重150N的物体从底端匀速拉到顶端（如图所示），沿斜面向上的拉力为50N，斜面长1.2m、高0.3m，求： （1）拉力所做的功； （2）斜面的机械效率。 答案 1．D 2．D 3．A 4．C 5．A 6．B,D 7．A,D 8．B,C 9．斜面；省力 10．300；80%；25 11．120；15 12．80%；　减小木板粗糙程度 13．大于；2500；2133；不变；减小 14．100 15．（1） （2）1.6 （3）越高 （4）不同重力的动滑轮 （5）14；93.3% 16．（1）0.12；0.18；0.6 （2）3；80% （3）越高 17．30；2.5；80；低；不变；变小 18．（1）匀速 （2）弹簧测力计提升的高度应该是0.3 m，不是0.2 m （3）66.7% （4）变大 19．（1）平行于斜面向上 （2）小；低 （3）粗糙程度；倾斜程度；物体的重力 20．（1）重力；匀速直线；刻度尺；倾斜程度 （2）控制变量 （3）52.5% （4）在斜面倾斜程度相同时，斜面越粗糙，机械效率越低 21．（1）消除杠杆自重的影响 （2）3 （3）先变小后变大 （4）没有消除杠杆自重的影响 （5）匀速；0.5；66.7%；变大 22．（1）解：从支点A向力F作用线画垂线，垂线段所表示的就是它的力臂，如图所示： （2）解：阻力是杠杆的重力，作用点在AB的中点，动力臂是阻力臂的2倍，根据杠杆平衡条件得到Fl1=Gl2 答：F的大小是5N （3）解：阻力为F2=G+G物=10N+20N=30N 作用点在AB的中点，动力臂是阻力臂的2倍，根据杠杆平衡条件得到F1l1=F2l2 答：F的大小是15N； （4）解：两种方式做的有用功相同，乙方式中提升杠杆自重做的功为额外功，丙方式中不用克服杠杆的重力做额外功，总功小，所以η1小于η2。 答：η1小于η2。 23．（1）解： 质量为1.5t的某车重力为：G=mg=1500kg×10N/kg=15000N， 克服该车辆重力做的功为：； 答：提升装置克服该车辆重力做的功为9×104J。 （2）解：若提升装置提升该车辆时的机械效率是50%， 则电动机对钢绳做的总功为： ， 由图可知，n=4，电动机对钢绳的拉力为： ； 答：提升该车辆时，电动机对钢绳的拉力为7500N （3）解：某车辆以0.3m/s的速度被匀速提升6m后所用的时间为： ， 则电动机对钢绳做功的功率为： 。 答：电动机对钢绳做功的功率为9000W。 24．解：（1）由题可知，拉力克服物重做功，可得 （2）由题可知，斜面长s=5m，高h=3m，拉力F乙=75N，斜面的机械效率 （3）如图所示，承重绳的股数为n=2，不计绳重及摩擦，拉力 绳子自由端移动的距离：s绳=ns物=2×3m=6m 拉力F丙做功的功率： 答：（1）拉力F甲所做的功为300J； （2）使用该斜面工作时的机械效率为80%； （3）拉力F丙做功的功率为165W。 25．（1）解：拉力所做的功 （2）解：物体重力所做的功 斜面的机械效率 1 学科网（北京）股份有限公司 $