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1、分類(lèi)集訓(xùn)15 機(jī)械效率
命題分類(lèi)集訓(xùn)
機(jī)械效率
1.(2015云南中考17題2分)如圖所示,小剛用200N的拉力在10s內(nèi)把重320N的物體勻速提升了3m,滑輪的機(jī)械效率是__80%__,拉力的功率是__120__W。
(第1題圖)
(第2題圖)
2.(2014云南中考18題2分)如圖所示,用動(dòng)滑輪把重為100N的物體勻速提升3m,拉力F=80N,則拉力F所做的額外功為_(kāi)_180__J。若改用質(zhì)量更小的動(dòng)滑輪來(lái)提升此重物,則動(dòng)滑輪的機(jī)械效率將會(huì)__變大__(選填“變大”、“變小”或“不變”)。
3.(2015曲靖中考18題2分)如圖所示,用一個(gè)長(zhǎng)為1.2m的
2、斜面將重為45N的物體沿斜面勻速拉到0.4m的高臺(tái)上,斜面的機(jī)械效率為60%,則把重物拉上高臺(tái)時(shí)做的有用功是__18__J,物體與斜面間的摩擦力是__10__N。
測(cè)機(jī)械效率
4.(2014曲靖中考22題7分)小紅在“探究斜面的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)”的活動(dòng)中,提出了以下猜想:
A.斜面的機(jī)械效率可能與物體的重力有關(guān);
B.斜面的機(jī)械效率可能與斜面的傾斜程度有關(guān)。
為了驗(yàn)證自己的猜想,小紅用木板搭成了如圖所示的裝置進(jìn)行探究。記錄數(shù)據(jù)如下表:
實(shí)驗(yàn)
次數(shù)
斜面
傾角
物重
G/
3、N
拉力
F/N
斜面
高度
h/m
斜面
長(zhǎng)度
s/m
有用功
W有用/J
總功
W總/J
斜面
機(jī)械
效率η
①
30°
5
4.2
0.6
1.2
3
5.04
②
30°
3
2.5
0.6
1.2
1.8
3
60%
③
4、42°
3
2.8
0.8
1.2
2.4
3.36
71%
(1)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,應(yīng)沿斜面向上__勻速__拉動(dòng)木塊。
(2)第①次實(shí)驗(yàn)中斜面的機(jī)械效率η=__60%__。
(3)對(duì)比實(shí)驗(yàn)①②的數(shù)據(jù)可以用來(lái)驗(yàn)證猜想__A__;對(duì)比②③兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可初步得出的結(jié)論是:__斜面的機(jī)械效率與斜面傾斜程度有關(guān)__。
5.(2015昆明十中模擬)下表是小明測(cè)一滑輪組機(jī)械效率時(shí)收集的有關(guān)數(shù)據(jù)。
項(xiàng)目數(shù)據(jù)次數(shù)
動(dòng)滑
輪重
G動(dòng)/N
物重
G/N
鉤碼上
升高度
5、
h/m
動(dòng)力
F/N
動(dòng)力作用
點(diǎn)移動(dòng)距
離s/m
滑輪組的
機(jī)械效率
η
1
0.5
1
0.1
0.7
0.3
47.6%
2
0.5
2
0.1
1.1
0.3
60.6%
3
0.5
4
0.1
2
0.3
66.7%
(1)請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)中滑輪組的繞繩方法。圖略
(2)將表格中的數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整。
(3)用同一滑輪組提升不同重物至同一高度,提升的物重增加時(shí),除克服動(dòng)滑輪重所做的額外
6、功外,其他額外功將__變大__(選填“變大”、“變小”或“不變”)。進(jìn)一步分析可知,在動(dòng)滑輪和繩重一定的情況下。該滑輪組的機(jī)械效率與__物重__和__摩擦__有關(guān)。
(4)第一次實(shí)驗(yàn)中,鉤碼上升0.1m所用的時(shí)間為1.5s,則動(dòng)力的功率為_(kāi)_0.14__W。
機(jī)械效率的計(jì)算
6.(2015云南中考26題9分)電動(dòng)汽車(chē)是世界各國(guó)大力推廣的新型交通工具,它具有節(jié)能、環(huán)保的特點(diǎn)。我國(guó)生產(chǎn)的某品牌的一款電動(dòng)汽車(chē)充滿(mǎn)電后,除了提供車(chē)內(nèi)用電,還能以80km/h的速度連續(xù)行駛360km。若該車(chē)行駛時(shí)整車(chē)總質(zhì)量為1.5t,受到的阻力為整車(chē)總重的9%,電動(dòng)機(jī)的牽引功率占電源輸出總功率的75%。求:(g取
7、10N/kg)
(1)該車(chē)充滿(mǎn)電后勻速行駛至全部電能耗盡,牽引力所做的功;
解:G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N,f=0.09G=0.09×1.5×104N=1.35×103N,W=Fs=fs=1.35×103N×360×103m=4.86×108J
(2)電動(dòng)機(jī)的牽引功率;
解:t===4.5h,P===3×104W
(3)電源輸出的總功率。
解:P總===4×104W
考點(diǎn)限時(shí)沖刺
(時(shí)間:60分鐘 滿(mǎn)分:100分)
一、選擇題(每小題4分,共32分)
1.(2015濱州中考)如圖所示,用滑輪組提升重物時(shí),重800N的物體在10s內(nèi)勻速上升1
8、m。已知拉繩子的力F為500N,則提升重物的過(guò)程中( B )
A.繩子自由端被拉下3m
B.做的有用功是800J
C.拉力F的功率是80W
D.滑輪組的機(jī)械效率是60%
2.(2015臨滄模擬)如圖所示,用滑輪組把重為200N的貨物提到9m高的樓上,所用拉力為80N,則總功和滑輪組的機(jī)械效率分別是( D )
A.1400J 80%
B.1800J 80%
C.1800J 83.3%
D.2160J 83.3%
3.(2015哈爾濱中考)小聰測(cè)量了如圖所示的滑輪組的機(jī)械效率,他先后進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn),將鉤碼分別勻速豎直提升h1和h2的高度(h1>h2)。對(duì)兩次實(shí)驗(yàn)中一些物
9、理量進(jìn)行比較,正確的是(其中s為繩子自由端通過(guò)的距離,H為動(dòng)滑輪上升的高度)( C )
A.s1=s2
B.H1=H2
C.η1=η2
D.W有用1=W有用2
4.(2015龍東中考)如圖所示,工人用250N的力將重400N的物體勻速提升2m,共用了10秒,若在此過(guò)程中(忽略繩重和摩擦),下列說(shuō)法正確的是( D )
A.繩子自由端移動(dòng)的距離是6m
B.動(dòng)滑輪的重是10N
C.工人做功的功率是80W
D.滑輪組的機(jī)械效率是80%
5.(2015上海中考)在圖所示的簡(jiǎn)單機(jī)械中,屬于費(fèi)力杠桿的是( B )
,A.起子) ,B.鑷子) ,C.鋼絲鉗) ,D.訂書(shū)機(jī))
10、
6.(2015泰安中考)分別用如圖所示的甲、乙兩個(gè)滑輪組,在5s內(nèi)將重為100N的物體G勻速提升2m,每個(gè)滑輪的重均為10N。不計(jì)繩重及摩擦,此過(guò)程中( D )
A.F甲小于F乙
B.甲的機(jī)械效率小于乙的機(jī)械效率
C.F甲做的功大于F乙做的功
D.F甲做功的功率等于F乙做功的功率
7.(2015武漢中考)如圖所示,利用輕質(zhì)滑輪組勻速拉動(dòng)水平地面上重為G的物體,若拉力的大小為F,物體和地面之間的摩擦力大小為f,A點(diǎn)的拉力為FA,則下列滑輪組的機(jī)械效率表達(dá)式正確的是( C )
A.f/2FA
B.f/3F
C.FA/2F
D.G/2F
8.(2015大理模擬)(多
11、選)用相同的滑輪和繩子分別組成如圖所示的甲、乙兩個(gè)滑輪組。分別用它們把相同的重物勻速提升相同的高度。若不計(jì)繩重及摩擦,下列說(shuō)法中正確的是( BC )
A.繩子受到的拉力F1和F2大小相等,滑輪組的機(jī)械效率不同
B.繩子受到的拉力F1和F2大小不相等,滑輪組的機(jī)械效率相同
C.繩子自由端移動(dòng)的距離不相等,拉力對(duì)滑輪組所做的功相等
D.繩子自由端移動(dòng)的距離不相等,拉力對(duì)滑輪組所做的功不相等
二、填空題(每空3分,共27分)
9.(2015曲靖模擬)盤(pán)山公路是一種變形的__斜面__(填寫(xiě)簡(jiǎn)單機(jī)械名稱(chēng))。
10.(2015南京中考)如圖所示,用塔式起重機(jī)上的滑輪組勻速起吊6000N的物體
12、,物體上升5m所用的時(shí)間為10s,滑輪組的機(jī)械效率是80%,則有用功是__3×104__J,總功是__3.75×104__J,拉力F的功率是__3.75×103__W。
,(第10題圖)) ,(第11題圖))
11.(2015廣州中考)如圖所示,手用F1的力直接將物體B勻速提升h,F(xiàn)1做功300J;若借助滑輪組把B勻速提升相同高度,滑輪組機(jī)械效率是30%,則F2做功為_(kāi)_1000__J。
12.(2015廣東中考)如圖所示,已知物體A和動(dòng)滑輪的總重為200N,當(dāng)物體A勻速上升高度為1m時(shí),繩子移動(dòng)的距離為_(kāi)_2__m,人對(duì)繩子的拉力為_(kāi)_100__N,拉力所做的功為_(kāi)_200
13、__J。(繩子與滑輪的摩擦力、空氣阻力忽略不計(jì))
13.(2015安徽中考)某同學(xué)利用斜面勻速提升重為500N的物體,已知沿斜面的拉力做功為1000J,斜面的機(jī)械效率為60%,則物體被提升的高度為_(kāi)_1.2__m。
三、作圖與實(shí)驗(yàn)探究題(14題4分,15題15分,共19分)
14.(2016原創(chuàng))2015年邯鄲實(shí)施4A級(jí)以上景區(qū)整改工程,在項(xiàng)目上有如圖的滑輪,請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出繞線(xiàn)方法。(要求所給的滑輪都利用)
15.(2016預(yù)測(cè))某實(shí)驗(yàn)小組在測(cè)滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如下表所示,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
物理量
1
2
14、
3
鉤碼重G/N
4
4
6
鉤碼上升高度h/m
0.1
0.1
0.1
繩端拉力F/N
1.8
1.6
2.4
繩端移動(dòng)距離s/m
0.3
0.4
機(jī)械效率η
74.1%
62.5%
(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向__勻速__拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),使鉤碼上升。
(2)通過(guò)表中數(shù)據(jù)可分析出第2次實(shí)驗(yàn)是用__乙__(選填“甲”或“乙”)圖所示裝置做的實(shí)驗(yàn)。
(3)通過(guò)第1次實(shí)驗(yàn)和第2次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析可得出結(jié)論:使用不同的滑輪組提升相同的重物時(shí),動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)越多(動(dòng)滑輪的質(zhì)量越大),滑輪組的機(jī)械效率__越低__(選填“越高”、“不變”或“越低”)。
15、
(4)小組同學(xué)再用第1次實(shí)驗(yàn)中使用的裝置做第3次實(shí)驗(yàn),表中第3次實(shí)驗(yàn)中空缺的數(shù)據(jù)應(yīng)為:繩端移動(dòng)距離s=__0.3__m,機(jī)械效率η=__83.3%__。
(5)比較第1次實(shí)驗(yàn)和第3次實(shí)驗(yàn)可得出結(jié)論:使用同一滑輪組,__提升的重物越重,滑輪組的機(jī)械效率越高_(dá)_。
四、綜合題(16題10分,17題12分,共22分)
16.(2015菏澤中考)如圖為我國(guó)擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的一種越野車(chē),其越野性能公認(rèn)已經(jīng)超越“悍馬”,坦克能去的地方它都能去,最大速度達(dá)到100km/h。當(dāng)越野車(chē)勻速爬上一高14m,長(zhǎng)20m的陡坡時(shí),機(jī)械效率為70%(g取10N/kg,汽車(chē)的質(zhì)量按3650kg計(jì)算)。求:
16、
(1)越野車(chē)受到的重力;
解:越野車(chē)受到的重力G=mg=3650kg×10N/kg=3.65×104N
(2)越野車(chē)以最大速度行駛50km所需的時(shí)間;
解:由s=vt得(公式)t===0.5h
(3)越野車(chē)爬坡時(shí)的牽引力。
解:越野車(chē)爬坡時(shí),設(shè)牽引力為F,由η=(公式)得F===3.65×104N。
17.(2015昆明八中模擬)如圖所示,重為1140N的物體,它與水平地面的接觸面積為1.5×103cm2。工人師傅用600N的力勻速提升物體,物體的速度為0.2m/s。(不計(jì)摩擦及繩重)求:
(1)工人師傅拉繩的功率;
解:拉力的功率:P拉===Fv繩=600N×2×0.2m/s=240W
(2)滑輪組的機(jī)械效率;
解:滑輪組的機(jī)械效率:η=×100%=×100%=×100%=×100%=95%
(3)體重為450N的小明用此滑輪組提升物體,但物體沒(méi)有被拉動(dòng),物體對(duì)地面的最小壓強(qiáng)為多大。
解:由于忽略摩擦及繩重,2F=G+G動(dòng),動(dòng)滑輪重:G動(dòng)=2F-G=2×600N-1140N=60N,繩端最大拉力等于人體重力,則物體對(duì)滑輪組的拉力:F拉=2G人-G動(dòng),滑輪組提升物體的拉力:F拉=G-F支,物體受到的支持力:F支=G+G動(dòng)-2G人=1140N+60N-2×450N=300N,物體對(duì)地面的最小壓強(qiáng):p====2.0×103Pa。