第11讲 第2课时 机械效率&小专题突破(4) 能量转化与机械效率综合应用-【名师学案】2026年中考物理复习堂堂清

第2课时 机械效率 知识要点梳理 要点梳 基础对练 1.(习题改编)一台起重机将重3600N 机械效率 的货物提高4m的过程中，起重机做 1.三种功及相互关系 的有用功是 J;如果额外 有用功无论是否使用机械，必须要做的功，用W有表示 功为9600J,总功是 J 克服机械自重及摩擦力等因素的影响而多做的功，用 额外功 W领表示 机械效率是 ;起重机所做的 额外功是由于 总功 有用功与额外功之和，用W总表示，W意= 引起的。 2.机械效率 2.如图所示，用滑轮组将重力为540N 的重物匀速提升2m,所用拉力F为 物理学中，将 跟 的比值叫做机 定义 械效率，用符号刀表示 200N,则滑轮组的机械效率为 如果要提高滑轮组的机械 计算公式 效率，你的做法是 使用任何机械都不可避免地要做额外功，有用功总 (答出一条 特点 是 总功，所以机械效率总是 即可) 【适时总结】 1.机械效率用百分数表示，没有单位，机械效率的高低与所 使用的机械工作时是否省力及省力多少无关，与机械工作时快 慢程度无关，与机械工作时所完成的功的数量多少也无关。 2.同一装置的机械效率并不是固定不变的，与被提升的物 重有关，物重增大，机械效率提高；机械效率还和机械装置本身 G 有关，与其结构、轻巧程度及润滑程度都有关系。 第2题图 第3题图 3.机械效率的高低与使用机械是省力还是费力无关，使用 3.(习题改编)如图所示，在斜面上将 任何机械都不省功。 一个重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s=1.2m、高h=0.3m。把重物 直接提升h所做的功作为有用功， 则在这一过程中所做的有用功是 J,总功是 J,机械 效率是 引领学案备考新模式 110 核心考点解读 核心考点 机械效率及其相关计算 名师在线 速度0=绳 =1m/s,则工人做功的功率P=Fv=100 三种简单机械的机械效率的计算 W,滑轮组的机械效率刀一 =75%。 W有_Gh nWFs 真题演练 杠杆 其中G为提升重物的重力，h为重物升 1.(2023·判州)一位同学用如图所示的滑轮组 高的高度，F为动力，5为动力作用点移 动的距离。 拉着重500N的物体，使物体以0.1m/s的速 _W五_Gh_G 度沿水平地面向右匀速直线运动10s,已知物 ①n=w5-FnF 体与地面间的滑动摩擦力为150N,滑轮组的 提 ②不计绳重及摩擦 机械效率为60%，在此过程中下列选项正确 升 Gh G 重 ?厂Gh+G动hG+G动 的是 ) 物 其中G为物重，G动为动滑轮的重力，h 滑轮 为重物上升的高度，5为绳自由端移动的 距离，n为承担物重的绳子的段数 A.绳子自由端移动的距离为3m 滑轮组 W B.拉力做的有用功为500J 平 Fs挑nF C.拉力做的额外功为150J 速 其中∫为物体与水平面的摩擦力，F为 拉 拉力，心物为物体移动的距离，5蝇为绳子自 D.拉力做功的功率为25W 动 由端移动的距离，n为承担摩擦力的绳 2.(中考·宜昌)下列有关机械做功、功率、机械 体 子的段数 效率的说法，正确的是 () W Gh ①)=wsF瓦 A.效率越高的机械，功率越大 B.做功越多的机械，功率越大 Gh 斜面 ②n一Gh+fL C.做有用功越多的机械，效率越高 其中G为物重，五为斜面高度，L为斜面 D.功率越大的机械，做功越快 长度，F为拉力，f为摩擦力 3.(2023·湖北)如图是某电梯的工作原理图， 典例精析 A、B为滑轮，F为电动机对滑轮组施加的拉 例如图所示，质量为70kg 力。其中 (选填“A”或“B”)能省力。某 的工人通过滑轮组用100N的竖直 次电梯以1m/s速度将60kg的人匀速提升， 拉力在4s内将重为150N的重物 电动机输出功率为1960W,则人所受重力与 匀速提升2m。不计绳重及摩擦， 力是一对平衡力，此次电 则工人做功的功率为 W,该 梯的机械效率为 滑轮组的机械效率为 【解析】由图可知，动滑轮上有2段绳子承担物重，绳子 自由端移动的距离5绳=2h=4m,绳子自由端移动的 轿厢 111 中考复习堂堂清·物理 4.(2023·襄阳)某建筑工地上一台升降机的厢 (1)推力做的有用功： 体连同货物的总重为1.5×104N,在10s内 (2)斜面的机械效率； 货物被匀速提升了10m。求： (3)工人将另一质量为300kg的重物匀速推 (1)升降机在10s内做的总功是多少？ 到同一高度，为了省力，换用长度为5m (2)升降机的总功率是多大？ 的斜面，此时重物与斜面间的摩擦力与原 (3)如果货物重为1.2×10N,则此过程中升 来的摩擦力之比为6：5，共用时20s,工 降机的机械效率多大？ 人推力做功的功率。 5.(2023·荆州)以“‘荆歌’铁马，奔向未来”为 主题的2023荆州马拉松3月26日在荆州体 育中心鸣枪起跑。在开赛场地建设过程中， 工人利用长度L=3m的斜面把质量为240kg 的重物匀速推到h=1m高处，如图所示，工 人所用推力F=1000N。g取10N/kg。求： 阶实验突破 实验测量滑轮组的机械效率 |“三步”参透实验 5实验方法：控制变量法 (1)探究滑轮组的机械效率的大小与被提升物体 设计进行实验 重力的关系：保持动滑轮重一定，改变钩码的重力。 W有用 1.实验原理：)一W感 (2)探究滑轮组机械效率的大小与动滑轮重力的 2.实验装置： 关系：保持钩码重力一定，改变动滑轮重。 3.测量器材：弹簧测力计和刻度尺 (3)探究滑轮组的机械效率与所提重物上升高度 的关系：控制同一滑轮组的绕线方式相同，所提钩码重 4.实验操作：竖直向上 拉动 力相同，改变钩码上升的高度。 弹簧测力计 引领学案备考新模式 112 归纳实验结论 6.滑轮组的机械效率与物体的重力和动滑轮的重 力有关。 (1)同一滑轮组，提起的物体越重，机械效率越高。 (2)不同的滑轮组机械效率不同，物重相同时，动 G/N 滑轮越重，机械效率越低。 (6)在测量某个摩擦较大的滑轮组机械誡效率时，小明 拓展交流反思 说，在用弹簧测力计测绳子自由端拉力大小时，边拉动弹 7.(1)实验中要缓慢拉动弹簧测力计，目的是使弹 簧测力计边读数不容易观察，他提出的建议是让弹簧测力 簧测力计的示数稳定，便于读出拉力大小。 计拉着绳子自由端不动，这样读数就容易了。他的想法是 (2)提高滑轮组的机械效率的方法：增加物重、使 (选填“正确”或“不正确”)的，原因是 用轻质动滑轮、减小机械摩擦（与物体提升的高度、速 度无关)。 (7)机械效率是机械性能好坏的重要标志，结合生产 (3)绳子自由端移动的距离s和物体上升高度h的 生活实际，下列措施中可以提高机械效率的是 关系是 A.换用更轻的动滑轮 (4)滑轮组机械效率小于1的原因：滑轮组在提升 B.加快提升物体的速度 重物过程中会做额外功。 C.机械加润滑油 (5)改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验， 8.有用功、总功、机械效率的计算(W有用=G, 获得数据并绘制出如图所示的图像。分析图像中的A W海=Fs,0 G 点可知，被提升物体所受的重力为N。 nF。 中考最新动向 1.【学以致用】(2024·盐城)下列挪动球形石墩 3.【传统文化】如图甲所示是春晚武术节目《天 的方法中，最省力的是 地英雄》中的一个场景，此时表演者使用的道 A1大C 具甲可看做一个杠杆，如图乙所示，表演时， AO和CO绕O点转动，AO=CO,人对杠杆 c. D. 的力F,=F2,下面说法中正确的是 ( ) 2.【日常生活】如图所示是脚踏式翻盖垃圾桶的 翻盖结构示意图。下列工具在使用时与垃圾 桶翻盖所属杠杆类型相同的是 ( A.O点是杠杆AOC的支点 B.杠杆AOC始终是等臂杠杆 C.F1的力臂是AO A.内六角扳手 B.托盘天平 D.若将ABO看做杠杆，则B点所受拉力方 向与大小均不变 4.【生活物理】（多选）某饭店利用传菜电梯将一 楼厨房的菜品传至三楼餐厅。假设传菜电梯 C.食物夹 D.行李箱 在上升或下降的过程中速度相同，下列说法 113中考复习堂堂清·物理 正确的是 6.【古代科技】(2024·遵义)图甲是明代宋应星 在《天工开物》中记载的辘轳，可用于汲取井 水。其主要部件由固定在同一转轴上的小轮 和手柄组成。提水时，用力转动手柄，带动小 轮一起转动并缠绕井绳，提起水桶。 A.上升的过程中，电梯对菜品做的是额外功 (1)图乙是使用辘轳过程中某时刻的示意图， B.单次运送的菜品质量越大，传菜电梯做的 分析可知，使用辘轳提水可以 功就越多 (选填“省力”或“省距离”)。 C.单次运送的菜品质量越大，传菜电梯的功 (2)若装满水后，桶中水的质量为30kg,则桶 率就越大 中水受到的重力是N。 D.单次运送的菜品质量越大，传菜电梯的机 (3)若小轮的周长为1m,转动大轮使装满水 械效率越高 的水桶匀速上升，则转动一周做的有用功 5.【科学探究】小兰自制了一把杆秤，由秤盘、提 是 J。 纽、秤杆以及200g的秤砣构成，如图所示。 (4)列举两种提高辘轳提水机械效率的方法。 当不挂秤砣、秤盘中不放重物时，提起提纽， ① 杆秤在空中恰好能水平平衡。已知AO间距 ② 离为10cm。当放入重物，将秤砣移至距O点 30cm的B处时，秤杆水平平衡，则重物质量 为 g;往秤盘中再增加20g的物体，秤 小轮 砣需要从B处移动 cm才能维持秤杆水 手柄 平平衡。小兰自制的杆秤刻度线 (均匀/不均匀)；若要增大该杆秤的量程，可 将A点适当 (左/右)移。 提纽 A B 秤杆 重物秤盘 秤砣 备考满分演练 (见进阶作业本)》 引领学案备考新模式 114 小专题突破（四） 能量转化与机械效率综合应用 【考情分析】能量转化与效率综合应用常在选择 例4【古代科技】元代王祯《农书》记载的 题和综合应用题中呈现，重在考察学生运用能 高转筒车是一种提水机械，须借助湍急的河水 量守恒与机械效率的知识综合解决实际应用问 来推动。如图甲所示，水轮转动推动竹索，水筒 题的能力。 也随竹索上下运动，当水筒下行到水中时，兜满 例☐【建模思想】掉在8 水后随竹索上行，到达上轮高处时，水筒将水倾 地上的弹性小球会跳起，但 泻到水槽内，如此循环往复。若接水槽离取水 是越跳越低。如图所示为小 00 0 处高4m,竹索上共有18个取水简，一个取水筒 球在地面弹跳的频闪照片。 8 0 每次可取水3kg,竹索运行一圈所用时间为 0 小球越跳越低，说明小球的 60s。(接水槽离取水筒倒水处的高度忽略不 机械能逐渐 ;从A点运动到B点，小球 计，g取10N/kg) 的重力势能主要转化为 :经过相同高度 倒水处 接水槽 的B、C两点时，小球的重力势能 ,C点 的动能 B点的动能。 河岸 例②一辆汽车不小心开进了泥水坑中，司 取水处 水流方向 机取来一套滑轮组将汽车从泥水坑中拉出，如 图甲 图乙 图所示.若小汽车重为1.2×10N,小汽车所受 (1)求一个取水筒运行一周对进入筒的水所做 的阻力为车重的0.15倍，司机用800N的拉 的功； 力，经过30s拉着滑轮组自由端匀速前进了 (2)若水流冲击筒车的功率为45W,求竹索运行 6m,则司机做功的功率是 W,司机拉动 圈提水的机械效率； 该滑轮组的机械效率是 (3)请从能量转化的角度，简要分析筒车的工作 F 一可 原理； (4)图乙是一种设想中的永动机，它通过高处的 例3【物理与工程实践】(2024·长春模 水流冲击叶片，叶片的转动用来对外做功， 拟)如图为“低压吸盘吊车”的实物图和结构示 同时带动抽水器从低处将水抽到高处，从而 意图，吸盘及固定支架的总重力为400N,每个 循环工作。请你从能量守恒的角度说明它 滑轮重100N,吊车将一块重为900N的玻璃 为什么不能一直工作下去？ 以0.3m/s的速度匀速吊高3m,忽略抽气管和 绳子重及滑轮转轴摩擦。 电动机 抽 气机 抽气机 低压吸盘 抽气管 低压吸盘户 固定支架 玻璃 (1)吸盘紧紧吸住玻璃是因为 的作用。 (2)电动机做功的功率为 W (3)该装置的机械效率约为 115中考复习堂堂清·物理核心考点① 杠杆分类 典例精析 例1C 真题演练 1.B2.A3.D4.粗糙程度费力 核心考点②杠杆滑轮作图 典例精析 例2 箱体 0 .m 真题演练 5. 机械臂 月球表面 8 输电线 号坠砣 核心考点③ 杠杆平衡条件及应用 典例精析 例3B 真题演练 11.B12.D13.(1)静止(2)10钩码对杠杆的拉力(3)①③ 14.27002 核心考点④黄 滑轮和滑轮组 典例精析 例43150.6600 真题演练 15.C16.A17.改变力的方向120850 实验探究杠杆的平衡条件 2.(1)消除杠杆自重对杠杆平衡的影响(2)便于测量力臂(3)不同 4.(1)变小变大5.(1)B(2)杠杆自重(3)提绳向秤杆左端移动（或增 大秤杆的长度等) 第2课时机械效率 1讲机械效率 要点梳理 1.W有十W额2.有用功 总功鞋小于小于 W总 基础对练 1.1.44×1042.4×10460%绳重、摩擦、动滑轮重等因素2.90%在 绳子能承受的拉力范围内，增大物重3.1.352.1662.5% 核心考点机械效率及其相关计算 典例精析 例110075% 真题演练 1.D2.D3.A电梯对人的支持30.6%4.解：(1)升降机做的总功 27 为：W总=G卷h=1.5×10N×10m=1.5×105J;(2)升降机的电动机做功 的功率为：P=W鱼=1.5X10」=1,5×10w,(3)该过程中所做的有用功 10s 为：W有=G'h=1.2×10N×10m=1.2×10J;升降机的机械效率为：7= W=:X1880%。5.解：)提升货物时做的有用功：W=G= mgh=240kgX10N/kg×1m=2400J;(2)推力做的总功：W总=Fs=1000N× 3m3000,斜面的机被效率：)w=号00×100%=80%：3)此过程 的额外功：W颜=W总一W有用=3000J一2400J=600J,由W额=fs得货物与斜 面间的摩擦力：/=W=600】=200N。工人将另一质量为300kg的重物 3 m 匀速推到同一高度，为了省力，换用长度为5m的斜面，此时重物与斜面间的 摩擦力与原来的摩擦力之比为6：5，即∫=号×200N=240N,有用功： W'有用=Gh=mgh=300kg×10N/kgX1m=3000J;额外功W'额=fs=240N ×5m=1200J;则总功W总=W有用十W额=3000J+1200J=4200J;推力做功 的功率P=W=400J=210w。 t 20s 实验测量滑轮组的机械效率 4.匀速缓慢7.(3)s=nh(n为承担动滑轮绳子的段数)(5)3(6)不正确 他没有考虑到摩擦力对滑轮组机械效率的影响(7)AC 中考最新动向 1.A2.C3.A4.BCD5.6001均匀右6.(1)省力(2)300 (3)300(4)①换用一个容积相同、质量更小的桶②换用一根质量更小的 绳子 小专题突破（四）能量转化与机械效率综合应用 例1减少动能相同小于例216075%例3(1)大气压 (2)420(3)64.3%例4解：(1)接水槽离取水处高4m,一个取水筒运行 一周对进入筒的水所做的功W=Fs=Gh=mgh=3kg×10N/kg×4m= 120J;(2)竹索上共有18个取水筒，对18个取水筒中的水做的功，竹索运行 一圈所做的有用功：W有用=18W=18×120J=2160J;水流冲击筒车的功率 为45W,用时60s,水流所做的总功为：W总=Pt=45W×60s=2700J;竹索提 水的机械效率为：7W。一2700X100%=80%.(3)水流具有一定的质量 和速度，具有一定的动能，水流动能转化为水筒的重力势能，使水筒内水的 高度增大；(4)此永动机高处的水流冲击叶片转动对外做功时，因为摩擦等 原因，有部分机械能转化为其他形式的能，从高处流下的水不可能全部被抽 回原高度，所以不会永动下去。 第十二讲内能内能的利用 第1课时分子热运动 1讲分子动理论 要点梳理 分子无规则间隙温度剧烈引力斥力分子原子热运动 引力斥力 基础对练 1.A2.扩散温度 图说物理现象 分子在不停地做无规则运动分子间存在引力变大引力 核心考点①分子热运动 典例精析 例1不停地做无规则运动引力0.1 —28