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2023年中考物理专项分类练习:机械效率(答案)

2023年中考物理专项分类练习:机械效率
1.甲升降机比乙升降机的机械效率高,它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度。则(  )
A. 乙升降机提升重物做的有用功较多
B. 甲升降机的电动机做的额外功较多
C. 甲升降机的电动机做的总功较少
D. 乙升降机的电动机做的总功较少
2.质量为56kg的学生提着一捆质量为8kg的书,从一楼提到4米高的二楼,则他对书做的功为 J,他做功的效率为 %(保留一位小数)。(g取10N/kg)
3.如图为某型叉车,可对货物进行装卸、短距离运输等作业。某次作业时,叉车在10s时间内将2t重的石材举高1.2m。
(1)该过程中,叉车对石材做了多少功?
(2)该过程中,若叉车发动机做了6×104J的总功,则发动机的总功率为多少?
(3)该过程中叉车的机械效率为多少?
4.在生产和生活中经常使用各种机械,在使用机械时,下列说法中正确的是(  )
A.只有在费力情况时才能省功
B.可以省力,同时也可以省功
C.可以省距离,同时也可以省功
D.可以省力或省距离,但不能省功
5.关于功的原理和机械效率的说法正确的是(  )
A.使用机械提升物体可以省功
B.提升同一物体,使用省力杠杆一定比用等臂杠杆的机械效率大
C.提升同一物体,使用动滑轮一定比用定滑轮的机械效率大
D.使用任何机械提升物体,机械效率都不可能达到100%
6.如图所示,将重物从长4m、高1m的斜面底部匀速推上斜面顶端,已知沿斜面的推力是300N,斜面的机械效率是75%。则在此过程中,推力做的总功是   J,重物所受摩擦力为   N,物体的重力为   N。
7.工人师傅要将质量50kg的木箱搬到1m高的车厢里,他将一块5m长的长板搁在地面与车厢之间构成斜面,然后站在车上用200N拉力将物体从斜面底端匀速拉到车厢里(如图所示),已知g=10N/kg,请你综合应用所学知识解答下列问题:
(1)工人所做的有用功是多少?
(2)工人所做的总功是多少?
(3)斜面的机械效率是多少?
8.如图,用40N的拉力,在10s内将重100N的物体匀速提升3m,则该滑轮组(  )
A.绳端移动的距离为6m B.有用功为120J
C.拉力做功的功率为36W D.机械效率为80%
9.如图所示,重为800N的物体,在100N的水平拉力作用下,以0.2m/s的速度沿水平地面匀速向左运动了2m。在此过程中,物体受到地面的摩擦力大小是物重的0.3倍,下列说法正确的是(  )
A.绳子自由端移动速度为0.4m/s B.滑轮组对物体的水平拉力为300N
C.该滑轮组的机械效率是80% D.绳子自由端拉力的功率为40W
10.某同学用如图所示滑轮组将重为300N的物体以0.2m/s的速度匀速向上拉动,拉力为125N(不计绳重及摩擦),则动滑轮重   N,5s内人拉绳子做的功是   J,该滑轮组的机械效率是   .
11.如图甲,用滑轮组将重为120N的物体匀速提起,在5s内绳子自由端移动的距离为3m,图乙是拉力F与绳自由端移动距离s的关系图象,不计绳重和摩擦。则图乙中阴影部分的面积表示的物理量的单位是    ,拉力F的功率是    W,动滑轮的重是    N,该滑轮组的机械效率为    。
12.如图甲所示,用动滑轮将正方体物块从装有水的容器底部缓慢匀速提起,拉力F随提升高度h变化的关系如图乙所示。物块完全离开水面后,动滑轮的机械效率为87.5%,绳重和摩擦忽略不计。下列选项正确的是(  )
A.物块的边长为0.6m
B.动滑轮重为300N
C.提升物块完全离开水面前,动滑轮的机械效率大于87.5%
D.将物块提升至上表面与水面相平的过程中拉力F做的功为1650J
13.人在绳子自由端用拉力F通过图甲所示的滑轮组,将重900N的物体匀速提升6m,用时15s,则所做的有用功为 J,拉力做的功W随时间t变化的图象如图乙所示(忽略绳重和摩擦),滑轮组的机械效率是 。
14.质量为0.8kg的重物A先静止在水平桌面上,与桌面的接触面积为0.01m2,然后利用如图所示的装置将它匀速提升0.1m,所用的拉力F大小为5N,若绳重和摩擦不计,动滑轮有质量,计算时g取10N/kg.
求:(1)重物静止时对桌面的压强.
(2)提升该物体时做的总功.
(3)动滑轮的重力.
(4)若仍用此装置将另一个重为10N的重物B也匀速提升0.1m,此时的机械效率比提升重物A时的机械效率增加多少.
15.图甲是一辆起重车的图片,起重车的质量为9.6t,有四个支撑脚,每个支撑脚的面积为0.3m2,起重时汽车轮胎离开地面。图乙是起重车吊臂上的滑轮组在某次作业中将质量为1200kg的货物匀速提升,滑轮组上钢丝绳的拉力F为5000N,货物上升过程中的s-t图像如图丙所示。(不考虑绳重,g取10N/kg),求:
(1)提升货物过程中起重车对水平地面的压强;
(2)拉力F的功率;
(3)提升货物过程中滑轮组的机械效率。
参考答案:
1.C
2.320;12.5%
3.(1)该过程中,叉车对石材做的功为
W有用=Gh=mgh=2×103kg×10N/kg×1.2m=2.4×104J
答:该过程中,叉车对石材做了2.4×104J的功;
(2)若叉车发动机做了6×104J的总功,则发动机的总功率为
答:发动机的总功率为 ;
(3)该过程中叉车的机械效率为 =40%
答:该过程中叉车的机械效率为40%。
4.D
5.D
6.1200;75;900
7.(1)解:木箱的重力为G=mg=50kg×10N/kg=500N
工人所做的有用功是W有=Gh=500N×1m=500J
答:工人所做的有用功是500J
(2)解:所做总功为W总=Fs=200N×5m=1000J
答:工人所做的总功是1000J;
(3)解:斜面的机械效率是η= =50%
答:斜面的机械效率是50%。
8.C
9.C
10.75N;375J;80%
11.J;30;30;80%
12.D
13.5400;90%
14.解:(1)A对桌面的压力:F=GA=mg=0.8kg×10N/kg=8N
∴A对桌面的压强:P===800Pa
答:重物静止时对桌面的压强是800Pa.
(2)由图可见,动滑轮和重物由2段绳子承担
∴W总=FS=5N×0.1m×2=1J
答:提升该物体时做的总功是1J.
(3)有用功:W有用=Gh=8N×0.1m=0.8J
∴额外功:W额外=W总-W有用=1J-0.8J=0.2J
∴动滑轮重力:G动= = =2N
答:动滑轮的重力是2N.
(4)①滑轮组提升A时的机械效率:η1=×100%= ×100%=80%;
②滑轮组提升B时的有用功:W有用′=GBh′=10N×0.1m=1J
总功:W总′=W有用′+W额外=1J+0.2J=1.2J
∴滑轮组提升B时的机械效率:η2= ×100%= ×100%=83.3%;
∴增加的机械效率:△η=η2-η1=83.3%-80%=3.3%
答:提升重物B时的机械效率比提升重物A时的机械效率增加3.3%.
15.解(1)提升货物过程中起重车的总重为
提升重物时,受力面积为
提升货物过程中起重车对水平地面的压强
(2)物体的速度为
绳子的速度为
拉力F的功率
(3)提升货物过程中滑轮组的机械效率
答:(1)提升货物过程中起重车对水平地面的压强为;
(2)拉力F的功率为;
(3)提升货物过程中滑轮组的机械效率

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