卷子答案网-一个不只有答案的网站2023年中考九年级物理第一轮 提升练习：机械效率的计算
一、单选题
1．如图，是一位同学组装的提升重物装置，他用100N的拉力F，在10s内把重150N的重物G提升4m，则此过程中（ ）
A．该滑轮组的效率为75% B．他做的总功为1200J
C．他做的有用功为800J D．他对滑轮组做功的功率为60W
2．如图所示甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度。若 ，所用竖直向上的拉力分别为 和 ，拉力做功的功率分别为 和 ，两装置的机械效率分别为 和 （忽略绳重和摩擦），则下列选项正确的是（ ）
A． ， ，
B． ， ，
C． ， ，
D． ， ，
3．朝鲜族有一种群众喜爱的娱乐跳板，若支点在跳板中央，当体重均为600N的两名运动员从1.5m处由静止下落到跳板一端时，静止于另一端重为450N的女运动员被向上弹起3m高，若不计空气阻力,跳板的机械效率为 ( )
A．100% B．90% C．75% D．25%
4．如图所示，用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度，与提升B相比，提升A的过程滑轮组的机械效率较大，若不计绳重与摩擦力的影响，则提升A的过程( )
A．总功较小 B．总功较大 C．额外功较小 D．额外功较大
5．如图，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s内匀速上升了lm。已知拉绳子的力F为500N，则提升重物的过程中 （ ）
A．绳子自由端被拉下3 m B．滑轮组的机械效率是60%
C．做的有用功是800 J D．拉力F的功率是80 W
6．小鹏家购买了一箱重960N的装修材料，工人用如图所示的滑轮组将装修材料匀速提高9m，用时3min，若滑轮组的机械效率为80%（不计箱子重、绳重和摩擦）。小鹏计算的下列物理量正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的速度为0.05m/s
B．做的有用功为8640J
C．拉力为240N
D．拉力的功率为48W
7．利用如图所示的甲、乙两滑轮组，在相同的时间内用大小相同的力和分别把质量相等的重物提升到相同的高度，则（ ）
A．力做功的功率小
B．甲、乙两个滑轮组的额外功相同
C．乙滑轮组的机械效率高
D．甲、乙两个滑轮组的总功相同
8．如图所示的滑轮组，用50N的拉力F将重为80N的物体匀速提起，绳子自由端在20s内移动了6m（不计绳重和摩擦）。以下说法正确的是（ ）
A．动滑轮的重力为30N
B．提升物体所做的有用功为300J
C．绳端拉力的功率为30W
D．滑轮组提升物体的机械效率为80%
9．如图所示，用两个相同的滑轮组成的滑轮组，匀速提升重50N物体时，绳子自由端的拉力F=20N，物体移动的速度为0.1m/s，忽略绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．动滑轮的重力为30N
B．在10s内做的有用功为20J
C．拉力F的功率为2W
D．使用该装置匀速提升重40N的物体时，机械效率为80%
10．如图所示，工人用250N的力将重400N的物体匀速提升2m，共用了10秒，若在此过程中（忽略绳重和摩擦）．下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的距离是6m
B．动滑轮的重是10N
C．工人做功的功率是80W
D．滑轮组的机械效率是80%
11．体重为60kg的工人利用如图滑轮组将一质量为80kg的重物A匀速提升1m，此时该滑轮组的机械效率为80%（不计绳重与摩擦，g取10N/kg），小明对此工作过程及装置作出了以下论断：
①动滑轮重为200N
②此过程中，工人对绳的拉力做功1000J
③重物匀速上升过程中，它的机械能增大
④若增大重物A的质量，该工人用此滑轮组匀速拉起重物时，机械效率不可能达到90%
关于小明的以上论断（ ）
A．只有①③正确 B．只有②③正确
C．只有①②③正确 D．①②③④都正确
12．用如图所示的滑轮组将重10 N的物体匀速提升0.1 m，拉力F为6 N．下列说法中正确的是 ( )
A．所做的有用功为0.6 J B．所做的额外功为0.8 J
C．所做的总功为1.2 J D．比滑轮组的机械效率为60％
二、填空题
13．如图为某型号电动平衡车，其电动机功率为400W．在下列条件下测得其续航里程为18km：满电：载重60kg；沿平直路面行驶：速度12km/h。在这次测试中，电动机消耗电能为 kW h：若电动机效率为80%，则平衡车受到的阻力为 N。
14．如图所示，在50N的水平拉力作用下，重250N的物体沿水平地面10s匀速向左运动了2m，物体与地面间的滑动摩擦力为120N，则该过程中绳子自由端移动的速度为 m/s，拉力做的功为 J，滑轮组的机械效率为 。
15．如图所示，当工人师傅用250N的拉力向下拉绳时，可使重400N的重物匀速上升4m，则该工人所做的有用功为 J，总功为 J，该滑轮组的机械效率为 。若用该装置提升重800N的重物，此时滑轮组的机械效率将 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
16．如图所示，用质量相同的滑轮组装了不同的滑轮组甲和乙，分别提升质量相同的物体，升高相同的高度，不计绳重和摩擦，则F1 F2（选填“＞”“=”“＜”），η1 η2（选填“＞”“=”“＜”）；当物体的重力为100N，动滑轮的重为20N，物体升高的高度为2m，则滑轮组的机械效率为 （保留到0.1%）
17．如图所示，手用F1的力直接将物体B匀速提升h，F1做功为750J．若借助滑轮组把B匀速提升相同高度，滑轮组机械效率是75%，则F2做功为 J；F1：F2= 。
18．热机是动力机械的一类。能量转化过程如图所示，使机械获得的机械能E4是 （选填“有效利用”、“损失”或“总”）的能量。
则热机的效率η= （用给出的物理量符号表示）。
三、实验探究题
19．某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示．
物理量 1 2 3
钩码重G/N 4 4 6
钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1
绳端拉力F/N 1.8 1.6 2.4
绳端移动距离s/m 0.3 0.4
机械效率η 74.1% 62.5%
（1）实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计，使钩码上升．
（2）通过表中数据可分析出第2次实验是用 （选填“甲”或“乙”）图所示装置做的实验．
（3）通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率 （选填“越高”、“不变”或“越低”）．
（4）小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次试验，表中第3次试验中空缺的数据应为：绳端移动距离s= m，机械效率η= ．
（5）比较第1次实验和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮组， ．
20．在一次研究性学习活动中，我校某课外活动兴趣小组对街上行驶的电动自行车和摩托车做了一个调查．下表中所列的是某品牌电动自行车和摩托车的部分技术参数：
电动自行车 摩托车
最高车速 ≤20km/h 最高车速 ≤90km/h
一次充电耗电量 0.6kW h 一次加油量 10L
一次充电连续行驶里程 50km 一次加油连续行驶里程 400km
电动机效率 75% 发动机效率 30%
最大骑行噪声 ≤62dB 行驶噪声 ≥90dB
（1）与摩托车相比，电动自行车有哪些优势？（说出两个方面）
（2）假设给电动自行车的蓄电池充电时，消耗的电能全部转化为蓄电池的化学能．那么，电动自行车每行驶1km电动机平均做的有用功大约是多少？当自行车以最高车速匀速行驶时，电动机的有用功率大约是多大？
（3）摩托车每行驶1km大约要消耗多少能量？（汽油的密度：0.71×103kg/m3；汽油的热值：4.6×107J/kg；g取10N/kg）
四、综合题
21．新能源汽车充电桩在许多城市建成投运，若充电桩对新能源小汽车的充电功率为6.25kW，充电1h可使额定输出功率为12kW的新能源小汽车匀速直线行驶30km，已知小汽车以额定输出功率在平直公路上匀速行驶时受到的阻力是600N．求：
（1）该小汽车以额定输出功率行驶时的速度；
（2）该小汽车将电能转化为机械能的效率．
22．如图甲所示，一生一熟两个鸡蛋，一起放入装有水的烧杯中，往水中边加盐边搅拌，观察到原来都沉底的鸡蛋有一个先浮出液面．
（1）为了探究先浮出液面的是生鸡蛋还是熟鸡蛋．小明先用调节好的天平正确称出一个生鸡蛋的质量为 g（天平横梁恢复平衡时，砝码数量和游码位置如图乙所示），将这一鸡蛋煮熟冷却后再称出其质量为62.6g．通过测量还发现鸡蛋煮熟后体积几乎不变，可以推出鸡蛋煮熟后的平均密度将 （填“变大”、“变小”或“不变”）．由此可判断：先浮出液面的是 （填“生”或“熟”）鸡蛋．
（2）厢体上升的平均速度；
（3）图甲中，从烧杯侧面观察水中的鸡蛋，所看到的是鸡蛋
A．正立放大的虚像 B．正立放大的实像
C．正立等大的虚像 D．倒立等大的实像
（4）升降机的机械效率；
（5）为测出生鸡蛋密度和浸没在水中的浮力，小明进行如下操作：
①用天平测量出鸡蛋的质量m1；
②用天平称出空烧杯的质量m2；
③将溢水杯装满水，把鸡蛋轻轻放入溢水杯中并用烧杯接住溢出的水；
④用天平测量烧杯和溢出的水的总质量m3．
则鸡蛋密度的表达式ρ= ．鸡蛋此时受到浮力的表达是F浮= （水的密度用ρ水表示）．
（6）升降机的功率．
答案解析部分
1．【答案】A
2．【答案】C
3．【答案】C
4．【答案】B
5．【答案】C
6．【答案】B
7．【答案】C
8．【答案】D
9．【答案】D
10．【答案】D
11．【答案】C
12．【答案】B
13．【答案】0.6；96
14．【答案】0.6；300；80%
15．【答案】1600；2000；80%；变大
16．【答案】＞；=；83.3%
17．【答案】1000；9：4
18．【答案】有效利用；
19．【答案】（1）匀速
（2）乙
（3）越低
（4）0.3；83.3%
（5）提升的重物越重，滑轮组的机械效率越高
20．【答案】（1）解：由表格可知电动自行车噪声低；电动自行车不会向空中排放废气，污染小．
（2）解：充电一次做的总功W总=0.6kW h=2.16×106J，
，电动自行车行驶50km做的有用功为W有=ηW总，
所以电动自行车每行驶1km电动机平均做的有用功为：
自行车的最高时速是20km/h，那么跑完50km需要时间为：
所以当自行车以最高车速匀速行驶时，电动机的输出功率：
答：电动自行车每行驶1km电动机平均做的有用功大约是3.24×104J，当自行车以最高车速匀速行驶时，电动机的有用功率大约是180W；
（3）【解答】由表格可知，摩托车每跑400km消耗汽油是10L，
10L汽油产生的热量Q=qm=qVρ=0.71×103kg/m3×0.01m3×4.6×107J/kg=3.266×108J，
所以摩托车每行驶1km消耗的能量为：
答：摩托车每行驶1km大约要消耗8.165×105J能量．
21．【答案】（1）解：因小汽车匀速直线行驶时受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，
所以，汽车受到的牵引力：
F=f=600N，
由P= = =Fv可得，该小汽车以额定输出功率行驶时的速度：
v= = =20m/s；
（2）解：汽车将电能转化为机械能的效率：
η= ×100%= ×100%= ×100%=80%．
22．【答案】（1）63.4；变小；熟
（2）解：厢体上升的高度：
h=3m×（8﹣1）=21m，
厢体上升的平均速度：
v= {#mathmL#}{#/mathmL#} = {#mathmL#}{#/mathmL#} =1.05m/s；
答：厢体上升的平均速度为1.05m/s；
（3）A
（4）解：厢体和货物的总重力：
G=mg=1.2×103kg×10N/kg=1.2×104N，
克服重力所做的有用功：
W有=Gh=1.2×104N×21m=2.52×105J，
升降机的机械效率：
η= {#mathmL#}{#/mathmL#} ×100%= {#mathmL#}{#/mathmL#} ×100%=63%；
（5）{#mathmL#}{#/mathmL#} ρ水；（m3﹣m2）g
（6）解：升降机的功率：
P= {#mathmL#}{#/mathmL#} = {#mathmL#}{#/mathmL#} =12600W=12.6kW．