2020-2021备战中考物理-机械效率的计算-培优易错试卷练习(含答案)含答案解析.doc

一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题

1．如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用、匀速提升相同物体升高到相同的高度，不计绳子重和摩擦。则拉力__________，甲、乙两个滑轮组的机械效率__________。（均选填“”“”或“=”）

【答案】=

【解析】

【详解】

[1]由题意可知，两滑轮组中动滑轮的重力相等，提升物体的重力相等，由图可知，n甲=2，n乙=3，不计绳子重和摩擦，则所用的拉力分别为

所以，甲的拉力大于乙的拉力。

[2]将同一物体在相同时间内匀速提升相同高度时，因不计绳子重和摩擦，拉力做的功等于克服物体重力和动滑轮重力所做的功，克服物体重力做的功为有用功，所以，拉力做的总功相等，所做的有用功相等，由可知，甲的效率等于乙的效率。

2．如图所示，用平行于斜面的拉力F，将重为8N的物体沿斜面从底端匀速拉至顶端。若不考虑物体与斜面间的摩擦，则拉力F为_____N；若斜面的机械效率为80%，则此时拉力F为_____N。若另一斜面的高度h与长度s之比为3:5，将重25N的物体匀速拉至顶端的拉力为18N，则该物体所受摩擦力为_____N。

【答案】453

【解析】

【分析】

不考虑物体与斜面间的摩擦，则用手做的功和用机械所做的功相等；可由求出拉力；已知有用功和机械效率，可由机械效率变形公式求出总功，再由求出拉力；不考虑物体与斜面间的摩擦，由求出拉力，然后与实际施加的拉力比较即可求出物体与斜面之间的摩擦力。

【详解】

[1]不考虑物体与斜面间的摩擦，则用手做的功和用机械所做的功相等，所以有

则拉力F为

[2]用手做的有用功

已知机械效率，根据可得，此时拉力F做的总功

则由可得，此时拉力F为

[3]使用另一斜面，若不考虑物体与斜面间的摩擦，由可得，此时的拉力为

由于该物体受到摩擦力的作用，则实际拉力，所以摩擦力

3．如图所示，工人用沿斜面大小为750N的拉力把一箱重为1800N货物从底端匀速拉进车厢．此斜面的长为4m，高为1.5m.则该斜面的机械效率是_________，货物与斜面间的摩擦力是_____________N.在这个过程中，货物的机械能___________（选填“增大”、“不变”或“减小”）．

【答案】90%75增大

【解析】

【分析】

【详解】

工人做的有用功W有用=Gh=1800N×1.5m=2700J，

工人做的总功W总=Fs=750N×4m=3000J，

斜面的机械效率，

克服摩擦做的额外功W额=W总-W有用=3000J-2700J=300J，

由W额=fs可得货物与斜面间的摩擦力，

货物从底端匀速拉进车厢，货物质量不变，所以货物的动能不变，重力势能增大，故货物的机械能增大．

4．如图的装置中，物体B重为30N，每个滑轮重均为6N，不计绳重及滑轮的摩擦。现用水平力F=20N向右匀速拉动物体A，物体B也随滑轮匀速上升。则物体A受到的摩擦力为_________N，滑轮组的机械效率为_________%（百分号前保留2位小数）。

【答案】883.33

【解析】

【分析】

【详解】

[1]物体B重30N，动滑轮重6N，滑轮组需要提升的动滑轮与物体B总重为

30N+6N=36N

三段绳子与动滑轮接触，不考虑绳子重及摩擦，则需要对动滑轮右边的向上的绳子施加

的力，物体才能匀速上升，以物体A为研究对象，其左边的绳子对其施加了向左的12N的拉力，它受到的向右的拉力为20N，物体A处于匀速直线运动状态，受到的力是平衡力，则其受到的向左的摩擦力为

20N－12N=8N

[2]滑轮组的机械效率为

5．工人用图甲所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定，滑轮组的机械效率随建材重力变化的图像如图乙所示，滑轮和绳的摩擦力及绳重忽略不计。则：

（1）若某次运送建材的质量为40kg，滑轮组的机械效率是_______。动滑轮的重力是_______N。

（2）若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升12m，作用在绳上的拉力为500N时，拉力的功率是_______W，运送建材的重力是_______N，此时的机械效率是_______。

【答案】50%40020060060%.

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]建材质量为40kg，其重力为

由图乙得，当建材重力为400N时，滑轮组机械效率为50%。

[2]此时机械效率

解得G动=400N。

(2)[3]滑轮组由一个动滑轮和一个定滑轮组成，与动滑轮相连的绳子有两段，则该滑轮组可以省一半的力，建材向上提升了12m，则绳子段移动的距离为24m，拉力功率

[4]滑轮组省一半的力，所以

解得。

[5]此时的机械效率为

6．如图所示，利用斜面向上移动物体可以_