2020年中考物理第14课时机械效率课时训练

2020年中考物理第14课时机械效率课时训练

机械效率 ‎(限时:30分钟)‎ 一、选择题 ‎1.[2019·海安县一模]小明在“探究杠杆的机械效率与哪些因素有关”时，有以下猜想：‎ 猜想A：可能与悬挂重物位置有关；‎ 猜想B：可能与物体的质量有关。‎ 为此设计了以下三个方案：‎ 图K16-1‎ ‎(1)如图K16-1所示，在A处悬挂质量不同的钩码。‎ ‎(2)在A、B两处悬挂质量不同的钩码。‎ ‎(3)在A、B两处悬挂质量相同的钩码。‎ 下列说法正确的是 (　　)‎ A.(1)方案能探究猜想A B.(2)方案能探究猜想B C.(3)方案能探究猜想A D.(3)方案能探究猜想B ‎2.[2019·宜昌]如图K16-2所示的吊车有大、小两个吊钩，在确保安全的前提下，下列关于吊车机械效率说法正确的是 (　　)‎ 图K16-2‎ A.吊起相同货物，使用小吊钩机械效率高 B.吊起相同货物，上升速度快的机械效率高 C.每次吊起的货物越少，机械效率越高 D.货物升高的高度越高，机械效率越高 7‎ ‎3.[2019·福建]工人用如图K16-3所示的机械将物体匀速提升到某一高度，若物体的重力与滑轮的重力之比G物：G滑轮=9：1，忽略绳重与摩擦的影响，则机械效率为 (　　)‎ 图K16-3‎ A.10% B.45% C.80% D.90%‎ ‎4.[2019·新疆]用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组甲和乙，分别匀速提升同一重物时，滑轮组甲和乙的机械效率分别为80%和75%，不计绳重和摩擦，滑轮组甲和乙中的动滑轮重力之比为 (　　)‎ A.4∶3 B.3∶4‎ C.5∶4 D.4∶5‎ ‎5.[2019·长春]如图K16-4所示，用甲、乙滑轮组在相同时间内分别将物体A、B匀速提升相同高度，已知物体受到的重力GA>GB，滑轮组的机械效率η甲<η乙(忽略绳重和摩擦)。下列判断正确的是 (　　)‎ 图K16-4‎ A.两滑轮组绳端移动的距离相等 B.甲滑轮组的有用功比乙的少 C.甲滑轮组的总功率比乙的小 D.甲滑轮组的动滑轮比乙的重 ‎6.[2019·绵阳]如图K16-5所示，斜面长20m、高10m，固定在水平地面上。一位同学用平行于斜面向上40N的拉力，在20s内把重60N的物体沿斜面向上匀速拉动了10m。在此过程中(　　)‎ 图K16-5‎ A.斜面的机械效率是66.7% ‎ B.斜面的机械效率是75%‎ C.该同学对物体做功的功率是10W ‎ 7‎ D.该同学对物体做功的功率是30W 二、填空题 ‎7.[2019·宿迁一模]工人用一根杠杆提升一桶油，他用250N竖直向下的拉力拉过1.2m，油桶上升30cm，若杠杆的机械效率为90%，则油桶重为　　　　N。 ‎ ‎8.[2019·娄底]既可以省力，又可以改变用力方向的滑轮是　　　　(选填“定滑轮”“动滑轮”或“滑轮组”)；利用一个效率为90%的杠杆做100J的总功，其中额外功是　　　　J。 ‎ ‎9.[2019·安徽]用沿斜面向上大小为3.5N的力将一个重为4.9N的物体从斜面底端匀速拉到顶端。已知斜面长为2m、高为1m，则该过程中斜面的机械效率为　　　　。 ‎ ‎10.[2019·怀化]如图K16-6所示，用滑轮组将重为100N的物体匀速提升3m，拉力F所做的总功为400J。则在这个过程中拉力F做了　　　　J的有用功，该滑轮组的机械效率是　　　　。 ‎ 图K16-6‎ ‎11.[2019·龙东]如图K16-7所示，小聪用滑轮组拉动水平地面上重为500N的物体A，使它匀速前进2m，地面对它的摩擦力为150N，小聪施加的拉力F=100N(忽略绳重和滑轮重)，则滑轮组做的有用功为　　　　J，滑轮组的机械效率为　　　　。 ‎ 图K16-7‎ 三、计算题 ‎12.[2019·徐州]工人用杠杆将重为180N的物体匀速提升0.5m，做了100J的功。求：‎ ‎(1)提升物体做的有用功。‎ ‎(2)杠杆的机械效率。‎ 7‎ ‎13.[2019·苏州]如图K16-8所示，利用动滑轮提升货物。在竖直向上、大小为250N的拉力F作用下，重为400N的货物在20s的时间内匀速上升5m。求：‎ ‎(1)有用功W有用。‎ ‎(2)拉力F的功率P。‎ ‎(3)此过程中动滑轮的机械效率η。‎ 图K16-8‎ 四、实验探究题 ‎14.[2019·淄博]在日常生活和工农业生产中，提高机械效率有着重要的意义。提高机械效率，要从探究影响机械效率的因素出发，寻求办法。‎ ‎(1)为了探究影响机械效率的因素，小明选取了大小相同的滑轮，利用如图K16-9甲、乙所示装置进行实验，并把数据记录在下表中。‎ 图K16-9‎ 实验 次数 滑轮 材质 钩码 重G/N 钩码被提升的高度h/m 有用功 W有用/J 拉力 F/N 绳端移动的距离s/m 总功 W总/J 机械 效率η ‎1‎ 铝 ‎1‎ ‎0.1‎ ‎0.1‎ ‎0.6‎ ‎0.3‎ ‎0.18‎ ‎56%‎ ‎2‎ 铝 ‎2‎ ‎0.1‎ ‎0.2‎ ‎1.0‎ ‎0.3‎ ‎0.3‎ ‎67%‎ 7‎ ‎3‎ 铝 ‎2‎ ‎0.2‎ ‎0.4‎ ‎1.0‎ ‎0.6‎ ‎0.6‎ ‎67%‎ ‎4‎ 塑料 ‎2‎ ‎0.2‎ ‎0.4‎ ‎0.8‎ ‎0.6‎ ‎0.48‎ ‎83%‎ ‎5‎ 塑料 ‎2‎ ‎0.2‎ ‎0.4‎ ‎2.1‎ ‎0.2‎ ‎0.42‎ ‎95%‎ ‎①比较1和2两次实验发现：在所用滑轮组一定时，提升的钩码　　　　，机械效率越高。 ‎ ‎②比较3和4两次实验发现：滑轮组的机械效率还与　　　　　　有关。 ‎ ‎③比较　　　　两次实验发现：在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度无关。 ‎ ‎④第5次实验是利用图　　　　的装置完成的，判断依据是　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎⑤利用图甲的装置，把重6N的物体用2.5N的拉力匀速拉起，滑轮组的机械效率为　　　　。可见如果没有刻度尺，只有弹簧测力计，也可以测量出滑轮组的机械效率。 ‎ ‎(2)小明利用图丙装置实验时发现：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关。保持斜面倾斜程度不变，可以采用　　　　　　　　　　　　的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率。 ‎ ‎(3)实验表明：额外功越小，有用功越接近总功；进一步推理得出：假如没有额外功，有用功等于总功；可见使用任何机械都　　　　。下列物理规律的得出运用了这种研究方法的是　　　　。 ‎ A.焦耳定律 B.牛顿第一定律 C.阿基米德原理 D.欧姆定律 7‎ ‎【参考答案】‎ ‎1.C ‎2.A　[解析]用吊车吊起重物时，克服吊钩的重力和摩擦力所做的功为额外功，所以吊起相同货物，使用小吊钩机械效率高，故A正确；吊车的机械效率与吊起货物的速度和高度无关，故B、D错误；每次吊起的货物越少，机械效率越低，故C错误。‎ ‎3.D　4.B　‎ ‎5.D　[解析]由图可知，滑轮组绳子的有效股数n甲=3，n乙=2，则s甲=3h，s乙=2h，则两滑轮组绳端移动的距离不相等，故A错误。已知物体受到的重力GA>GB、上升的高度相同，根据W有用=Gh可知，甲滑轮组的有用功比乙的多，故B错误。由以上分析可知，W有用甲>W有用乙，已知滑轮组的机械效率η甲<η乙，由η=W有用W总×100%可得，甲滑轮组的总功比乙的大，已知时间相同，由P=Wt可知，甲滑轮组的总功率比乙的大，故C错误。忽略绳重和摩擦，由η=W有用W总×100%=GhFs×100%=GG+‎G动×100%可得，η甲=GAGA‎+‎G动甲×100%，η乙=GBGB‎+‎G动乙×100%，因为GA>GB，η甲<η乙，所以甲滑轮组的动滑轮比乙的重，故D正确。‎ ‎6.B　[解析]由题知，斜面长20m、高10m，则物体沿斜面向上匀速运动s=10m时，由几何关系可知物体升高h=5m。拉力F做的总功W总=Fs=40N×10m=400J；拉力做的有用功W有用=Gh=60N×5m=300J；斜面的机械效率η=W有用W总×100%=‎300J‎400J×100%=75%，故A错误，B正确。该同学对物体做功的功率P=W有用t=‎300J‎20s=15W，故C、D错误。‎ ‎7.900‎ ‎8.滑轮组　10‎ ‎9.70%‎ ‎10.300　75%‎ ‎11.300　75%‎ ‎12.解：（1）有用功W有用=Gh=180N×0.5m=90J。‎ ‎（2）杠杆的机械效率η=W有用W总×100%=‎90J‎100J×100%=90%。‎ ‎13.解：（1）有用功W有用=Gh=400N×5m=2000J。‎ ‎（2）拉力F做的总功为 W总=Fs=F·nh=250N×2×5m=2500J，‎ 根据W=Pt可得，拉力F的功率P=W总t=‎2500J‎20s=125W。‎ ‎（3）动滑轮的机械效率η=W有用W总×100%=‎2000J‎2500J×100%=80%。‎ ‎14.（1）①越重　②滑轮的材质　③2和3‎ 7‎ ‎④乙　图乙是定滑轮，不省力也不省距离 ‎⑤80%　‎ ‎（2）减小斜面的粗糙程度　‎ ‎（3）不省功　B 7‎