江西專版2020中考物理復(fù)習(xí)方案第一篇教材復(fù)習(xí)專項(xiàng)03機(jī)械效率的測(cè)量及計(jì)算試題

PAGEPAGE1專項(xiàng)(三)機(jī)械效率的測(cè)量及計(jì)算類(lèi)型1機(jī)械效率的測(cè)量1.林紅同學(xué)用如圖ZX3-1甲所示的裝置進(jìn)行“測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)(忽略繩重和摩擦)。圖ZX3-1(1)在實(shí)驗(yàn)中，測(cè)繩端拉力F時(shí)，應(yīng)盡量豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，且在(選填“靜止”或“拉動(dòng)”)時(shí)讀數(shù)。

(2)若重物以0.1m/s的速度勻速上升，則彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上移動(dòng)的速度為m/s。

(3)改變動(dòng)滑輪重，提升同一物體進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，獲得數(shù)據(jù)并繪制出如圖乙所示的圖像，分析圖像可知：被提升物體所受的重力相同時(shí)，動(dòng)滑輪越重，滑輪組的機(jī)械效率越。

(4)分析圖像中的A點(diǎn)可知，被提升物體所受的重力為N。

(5)林紅在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上多使用一個(gè)滑輪再次做了實(shí)驗(yàn)，如圖丙所示。林紅多使用了一個(gè)滑輪，這樣做的目的是 ()A.可以省力 B.可以省功C.可以省距離 D.可以改變拉力的方向(6)林紅同學(xué)分別使用動(dòng)滑輪重相同的甲、丙滑輪組提升相同的重物時(shí)，甲、丙滑輪組的機(jī)械效率(選填“相同”或“不相同”)。

2.林紅在“探究斜面的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，用長(zhǎng)度s=0.50m的木板搭成一個(gè)如圖ZX3-2所示的斜面，用彈簧測(cè)力計(jì)將重力G=5.0N的物塊從斜面底端勻速拉至斜面頂端。圖ZX3-2L/m0.450.400.350.30W額/J0.900.800.700.60(1)林紅在實(shí)驗(yàn)中，調(diào)整斜面高度為h=0.22m，將物塊從斜面底端勻速拉至頂端的過(guò)程中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F=4.0N，則有用功為J。

(2)林紅利用上述器材進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，木板搭成傾角不同的斜面時(shí)，將物塊從斜面底端勻速拉至斜面頂端的過(guò)程中，額外功W額與斜面的水平長(zhǎng)度L的關(guān)系如上表。①通過(guò)數(shù)據(jù)分析，林紅得出了結(jié)論：W額與L成比。

②當(dāng)斜面的水平長(zhǎng)度L=0.40m時(shí)，斜面的機(jī)械效率為。(寫(xiě)成百分?jǐn)?shù)的形式，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

3.林紅同學(xué)用如圖ZX3-3所示的裝置測(cè)量杠桿的機(jī)械效率，每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為m，O為支點(diǎn)。圖ZX3-3(1)林紅將2只鉤碼懸掛在B點(diǎn)，在A點(diǎn)豎直向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，拉力為F1，測(cè)得A、B兩點(diǎn)上升的高度分別為h1、h2，則此次杠桿的機(jī)械效率為η=。(用已知或測(cè)量物理量的符號(hào)表示)

(2)林紅將2只鉤碼懸掛在C點(diǎn)，在A點(diǎn)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使C點(diǎn)上升高度為h2，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將(選填“大于”“小于”或“等于”)F1，此次彈簧測(cè)力計(jì)做的功將(選填“大于”“小于”或“等于”)第一次做的功，杠桿的機(jī)械效率將(選填“變大”“變小”或“不變”)。

(3)林紅將3只鉤碼懸掛在C點(diǎn)，在A點(diǎn)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使C點(diǎn)上升高度仍為h2，則第3次杠桿的機(jī)械效率與前兩次相比是(選填“最大”“最小”或“相等”)的。

(4)本實(shí)驗(yàn)中，影響杠桿機(jī)械效率的主要因素是、。

類(lèi)型2機(jī)械效率的計(jì)算4.(不定項(xiàng))[2018·江西樣卷]如圖ZX3-4所示，用力F拉著重為G的物體豎直勻速上升，在時(shí)間t內(nèi)物體上升的高度為h(物體未拉出水面)，若物體的體積為V，水的密度為ρ，則下列算式正確的是 ()圖ZX3-4A.η=GB.η=GC.W有=Gh D.P有=(5.如圖ZX3-5所示，建筑工人用滑輪組在20s的時(shí)間內(nèi)將重為480N的物體勻速提升5m，所用的拉力為300N。求這個(gè)過(guò)程中：(1)工人做的有用功。(2)拉力的功率。(3)滑輪組的機(jī)械效率。圖ZX3-56.[2018·南昌一模]如圖ZX3-6所示，A、B物塊的質(zhì)量分布均勻，長(zhǎng)度分別是a、b，重力分別是GA、GB；A、B兩長(zhǎng)方體底面積SA∶SB=3∶2，滑輪下的繩子掛在兩物體結(jié)合部位恰好A、B水平靜止，且在拉力F=62.5N的作用下勻速豎直向上運(yùn)動(dòng)，滑輪的機(jī)械效率η=80%，GA=60N。求：(1)A、B兩物塊的總重力G0。(2)a∶b的比值是多少。(3)A、B兩物塊的密度ρA∶ρB的比值是多少。圖ZX3-67.如圖ZX3-7所示，工人用沿斜面向上、大小為500N的推力，將重800N的貨物從A點(diǎn)勻速推至B點(diǎn)；再用100N的水平推力使其沿水平臺(tái)面勻速運(yùn)動(dòng)5s，到達(dá)C點(diǎn)。已知AB長(zhǎng)3m，BC長(zhǎng)1.2m，距地面高1.5m。求：(1)貨物在水平面上運(yùn)動(dòng)的速度。(2)水平推力做功的功率。(3)斜面的機(jī)械效率。圖ZX3-78.如圖ZX3-8所示，林紅同學(xué)在探究利用杠桿做功的實(shí)踐活動(dòng)中，將杠桿一端固定，中點(diǎn)處掛有一重力G為20N的物體，現(xiàn)在豎直提起杠桿的另一端，使物體緩慢勻速提升。(摩擦忽略不計(jì))(1)若不計(jì)杠桿自重，求拉力F的大小。(2)若杠桿是一根自重為5N、材料均勻的硬棒，將物體提升的高度h為0.1m，林紅使用杠桿所做的有用功W有為多大?機(jī)械效率η是多大?圖ZX3-8【參考答案】1.(1)拉動(dòng)(2)0.3(3)低(4)4(5)D(6)相同[解析](4)忽略繩重和摩擦，提升物體重力所做的功為有用功，提升物體和動(dòng)滑輪重力所做的功為總功，則滑輪組的機(jī)械效率：η=W有用W總×100%=Gh由圖乙可知，G動(dòng)=1N，η=80%，則80%=GG+1N×100%，則G=4N。(6)林紅同學(xué)分別使用動(dòng)滑輪重相同的甲、丙滑輪組提升相同的重物時(shí)，若忽略繩重及摩擦，則克服動(dòng)滑輪重做的功為額外功，額外功相同，做的有用功相同，因此總功相同，由η=2.(1)1.1(2)①正②65.2%[解析](1)有用功W有=Gh=5N×0.22m=1.1J。(2)①由題表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，額外功W額與斜面水平長(zhǎng)度L成正比。②當(dāng)斜面的水平長(zhǎng)度L=0.40m時(shí)，額外功W額=0.80J，根據(jù)勾股定理，斜面高度h'=s2此時(shí)有用功W有'=Gh'=5N×0.3m=1.5J，總功W總'=W有'+W額=1.5J+0.80J=2.3J，機(jī)械效率η'=W有3.(1)勻速2mg(2)大于小于變大(3)最大(4)杠桿的自重提升物體的重力[解析](1)測(cè)量杠桿的機(jī)械效率時(shí)，將2只鉤碼懸掛在B點(diǎn)，在A點(diǎn)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，則有用功為W有用=G×h2=2mg×h2，總功W總=F1h1，則機(jī)械效率的表達(dá)式：η=W有用W總(2)鉤碼的懸掛點(diǎn)在B點(diǎn)時(shí)，由杠杠的平衡條件得F1×OA=G×OB；懸掛點(diǎn)移至C點(diǎn)時(shí)，由杠杠的平衡條件得F2×OA=G×OC；從圖中可以看出，由OB到OC，力臂變大，所以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變大，有用功不變，但杠桿提升的高度減小，額外功減小，又因?yàn)榭偣Φ扔陬~外功與有用功之和，因此此次彈簧測(cè)力計(jì)做的功將小于第一次做的功，并且有用功與總功的比值變大，即杠桿的機(jī)械效率變大。(3)因?yàn)榈谝淮闻c第二次的有用功相等，并且第二次的額外功小，而機(jī)械效率等于有用功與總功的比值，所以第一次的機(jī)械效率小于第二次的機(jī)械效率；將3只鉤碼懸掛在C點(diǎn)時(shí)，物體升高的高度不變，物重增加，由W有=Gh2可得，有用功變大，但杠桿提升的高度與第二次相同，額外功與第二次相同，又因?yàn)闄C(jī)械效率等于有用功與總功的比值，因此第三次的機(jī)械效率大于第二次的機(jī)械效率。綜上所述，第三次的機(jī)械效率最大。4.BD5.解：(1)將重為480N的物體勻速提升5m，做的有用功：W有用=Gh=480N×5m=2400J。(2)繩子的有效段數(shù)為2，繩子自由端移動(dòng)的距離：s=nh=2×5m=10m，拉力做的總功：W總=Fs=300N×10m=3000J，拉力的功率：P=W總(3)滑輪組的機(jī)械效率：η=W有用W總6.解：(1)由η=W有η=G02F×100%=G0(2)B的重力為GB=G0-GA=100N-60N=40N，根據(jù)杠桿平衡條件得GA×12a=GB×12b，代入數(shù)據(jù)得60N×12a=40N×12b，解得(2)由密度的計(jì)算公式得：ρA=GASAag，ρB=GBSBbg。將a∶b=2∶3，SA∶S7.解：(1)貨物在水平面上運(yùn)動(dòng)的速度為v=st(2)水平推力做功的功率P=Wt=Fs(3)在斜面上推力做的功W總=F's'=500N×3m=1500J；做的有用功W有=Gh=800N×1.5m=1200J；斜面的機(jī)械效率η=W有8.解