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1、2015年中考物理试题汇编考点16：机械效率一、选择题1.（2015湖北武汉，第14题）如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为G的物体。若拉力的大小为F，物体和地面之间的摩擦力大小为f，A点的拉力为，则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是CA. B. C. D.2.（2015山东泰安，第19题）分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在5s内将重为100N的物体G匀速提升2m，每个滑轮的重均为10N。不计绳重及摩擦，此过程中AF甲小于F乙B甲的机械效率小于乙的机械效率CF甲做的功大于F乙做的功DF甲做功的功率等于F乙做功的功率3.（2015江苏无锡，第16题）如图所示，小明用动滑轮把90N的重
2、物匀速提升2m，所用的拉力是60N，则小明做的有用功是_J，动滑轮的机械效率是_.答案：180 75%4.二、填空题1.（2015湖北宜昌，第23题）用如图8所示的滑轮组将一重为200N的物体匀速向上提高3m，拉力为150N，则有用功为 J,这个滑轮组的机械效率为 （计算结果保留1位小数）。答案：600级 66.7%2.（2015广东省，第12题）如题12图所示，已知物体A和动滑轮的总重为200N，当物体A匀速上升高度为1m时，绳子移动的距离为 m,人对绳子的拉力为 N，拉力所做的功为 J，（绳子与滑轮的摩擦力、空气阻力忽略不计）【答案】2 100 2003.（2015四川泸州，第26题）如图
3、所示为电工师傅用移动式升降机抢修一条动力外线，已知升降机的箱蓝重900N，用升降机将重600N的王师傅匀速提升8m，升降机做的有用功 J，升降机的机械效率是 。（伸缩杆和所携带的工具质量不计）【答案】4800 40%4.（2015山东聊城，第20题）如图所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，物体重6N沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，物体上升高度为10cm，此时弹簧测力计的示数为 N，滑轮组的机械效率是 【答案】2.4 83%（或83.3%；83.33%）5.（2015江苏淮安，第13题）如图所示，小明用50N的力F将重为80N的物体在5s内匀速提升1m，在此过程中，小明做的有用功为_J,滑轮的
4、机械效率为_，拉力做功的功率为_W。答案：80 80% 206.（2015山东威海，第15题）电动自行车已成为大众化的一种交通工具，专业人员对某品牌电动自行车进行了测试，让电动自行车在平直的路面上同静止开始运动，获得速度随时间变化的图象如图11甲所示，牵引力随时间变化的图象如图11乙所示，已知匀速行驶时，电动机输入电压48V，输入电流5A，由图象可知，814s电动自行车受到的摩擦力为 N，匀速行驶时，电能转化为机械能的效率为 %【答案】30 75 三、简答题四、作图题五、实验探究题1.（2015湖南岳阳，第20题）在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验
5、数据记录如下表。21cnjy次数钩码重/N钩码上升距离/cm弹簧测力计示数/N弹簧测力计上升距离/cm机械效率1 2 10 0.8 30 83.3%2 4 10 1.5 30 3 6 10 30 90.9 %（1）在2次实验中滑轮组的机械为 （结果保留一位小数）（2）第3次实验中弹簧测力计的示数未填，由图可知，弹簧测力计的示数为 N。（3）分析数据可得结论，是由同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率 （选填“高”或“低”）。（4）根据实验结论推测，使用该滑轮组再次将重8N的物体匀速提升10cm，此时滑轮组的机械效率可能为 （只填序号）A.71.6% B. 82.6% C. 92.4%【答
6、案】解：（1）使用的滑轮组，则承担物重的绳子股数n=3，而h=0.1m，绳端向上移动的距离为：S=3h=30.1m=0.3m，G=2N，h=0.1m，拉力提升钩码所做的有用功为：W有用=Gh=4N0.1m=0.4J，又s=0.3m，F=1.5N，拉力做的总功为：W总=Fs=1.5N0.3m=0.45J则滑轮组的机械效率为：。（2）弹簧测力计的示数为2.4N。（3）由同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率 高 （4）使用该滑轮组再次将重8N的物体匀速提升10cm，此时滑轮组的机械效率可能为 C。 2.（2015北京，第40题）实验桌上有带横杆的铁架台、刻度尺、弹簧测力计、细绳，另外还有钩码
7、一盒，质量不等的滑轮2个，滑轮的轮与轴之间的摩擦很小，可忽略不计。请选用上述实验器材证明：动滑轮的机械效率与动滑轮所受重力有关。 （1） 写出实验步骤； （2） 画出实验数据记录表格。【答案】用已调零的弹簧测力计测出动滑轮的重力分别为G1、G2，如图先用重力为G1的动滑轮组装实验器材，用弹簧测力计拉住细绳端，竖直向上匀速缓慢拉动，使质量为m的钩码匀速上移一段距离，读出弹簧测力计的示数为F1，用刻度尺测出绳端移动距离s和钩码移动距离h，记录G1、F1、m、s、h在实验记录表格中。换用另一个重力为G2的动滑轮组装实验器材，钩码质量m不变，仿照步骤再做一次，记录G1、F1、m、s、h在实验记录表格中
8、。利用公式=分别计算两次滑轮组的机械效率G动/Nm/kgF/Ns/mh/mW总/JW有/J3.六、计算题1.（2015贵州安顺，第17题）如图16所示，是2008北京残奥会开幕式最后一棒火炬手侯斌，靠自己双手的力量，攀爬到火炬台底部并最终点燃圣火的照片，该点火仪式充分体现了残疾人自强自立、拼搏向上的勇气和精神。已知他和轮椅总质量为80kg，攀爬高度39m，历时约200s。（1）如果不计机械装置的额外功，求他的平均功率多大？（2）小明同学看到火炬手攀爬很费劲，想用物理课上学过的滑轮组可以省力的方法，将火炬手拉上去。若小明同学如果站在地面上，用如图17所示的哪个滑轮组拉起火炬手最合适，理由是什么？
9、如果该滑轮组机械效率为80，求小明同学的拉力至少要多大？【答案】（1）（W）（2）D滑轮组，拉力方向向下且更省力（N） 2.（2015四川遂宁，第24题）（7分）某兴趣小组用如图甲所示的滑轮组（物体与动滑轮用绳子a连接）匀速拉动放在同一水平面上的不同物体，物体受到的摩擦力从200N开始逐渐增加，直到组装滑轮组的绳子b被拉断，每次物体拉动的距离均为2m。 通过实验绘出了该滑轮组机械效率随物体受到摩擦力大小变化的关系图像如图乙。（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦）求：（1）（2分）动滑轮重力；（2）（3分）当滑轮组的机械效率为80%，物体以0.2m/s的速度匀速运动时，该滑轮组的有用功率；（3）（2分）
10、一个重500N的同学利用该滑轮组，想独自用竖直向下的力拉断绳子b，请你通过计算分析他能否实现。答案：（1）200N （2）160W （3）不能解：（1）由图乙可知，当f1=200N时， ，W有用1 = fs ，由于不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，W额外 = G动s， W总1 = fs+ G动s； ， ，G动 = 200N ； （2）当时，f2 = 800N； W有用2 = f2s = 800N2m = 1600J ； ， ； ， 。 另解：当时， f2 = 800N ； ，； （3）由图乙可知，当f3=1600N时，绳子刚好被拉断，由于不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，且物体做匀速直线运动， 绳b承受的
11、最大拉力 ， ； 因为人的重力为500N，竖直匀速拉动，所以绳子对人的最大拉力为人的重力，根据力的作用是相互的，故人给绳子的最大拉力为500N，由于绳子b承受的最大拉力大于人给绳子的最大拉力，所以该同学不能拉断绳子b 。3.（2015湖北荆州，第35题）在荆州火车站附近的荆州中学新校区的建设工地上，工人把重1200 N的物体沿着长L=5m、高h=1 m的斜面从底部匀速拉上斜面的顶端，沿斜面所用的拉力为300 N（不计空气阻力）。求www-2-1-cnjy-com（1）将物体从斜面底部匀速拉到斜面顶端的过程中，拉力做了多少功?（2）工人使用斜面做功的机械效率是多少？（3）物体和斜面之间的摩擦力是
12、多大?【答案】（1）W总=Fs= FL =300 N5m （1分）；=1500J （1分）；（2）W有=Gh=1 200 N1m=1200J； （1分）；=W有W总=1200J1500J=80% （1分）； （3）W额= W总W有=1500J1200J=300J （1分）； 根据W额=fL，得到f=W额L=300J5m=60N4.（2015湖北襄阳，第41题）（6分)如图所示，用滑轮组匀速提起1200N的重物，拉力做功的功率为1500W，绳子的自由端向下拉的速度为3m/s，地面对人的支持力为N1，不计绳重和摩擦。（1）滑轮组中有几股绳子承担重物？作用在绳自由端的拉力是多少？（2）滑轮组的机械效
13、率是多少？3（3）若用此滑轮组匀速提起2400N的重物时，地面对人的支持力为N2，作用在绳自由端的拉力是多少？若N1:N2=5:1时，人的重力是多少？答案：（1）500N （2）80% （3）900N5.（2015湖北黄冈，第35题）电动蛙式打夯机（图甲）是利用冲击和冲击振动来夯实、平整场地的机械，由电动机、皮带轮、偏心块、夯架、夯锤等组成（图乙）。启动电动机，在旋转着的偏心块离心力作用下，夯架绕后轴上下摆动，当夯架向下摆动时夯锤就夯击土层，向上摆动时使打夯机前移，故每夯击一次，机身即向前移动一次。右表是某型号电动蛙式打夯机的部分参数（设夯锤夯击土层的能量全部用于夯实土层）。 （1）若打夯机以10m/min 的平均速度沿直线前进，则10min 前进了多少米？（2）为了估算某次夯锤夯击土层时的冲击力，小明将重为4N、底面积为1cm2的圆柱体竖直平放在被夯击土层上，土层被压下的深度与夯锤夯击的深度相同，则此次夯击时的平均冲击力为多少牛？（3）施工时，若打夯机前移消耗的能量为200J/次，
