2018年中考物理试题分类汇编:专题21 机械效率

工人所用装置的机械效率:η=×100%=×100%=×100%=70%。

(2)拉力做的功:W=Fs=500N×8m=4000J, 拉力的功率:P==故答案为:70%,200。

21.(2018?德阳)如图所示,沿斜面把质量为12kg的一个物体匀速拉到最高处,沿斜面向上的拉力是F=100N,斜面长2m、高1m,则其机械效率是 60 %,物体所受摩擦力是 40 N.(取g=10N/kg)

=200W。

【分析】①知道拉力大小,利用W=Fs求出总功,利用W=Gh求出有用功,利用效率公式求出斜面的机械效率。

②克服摩擦力做的功即为额外功,根据W=fs求出摩擦力的大小。 【解答】解:

(1)有用功:W有=Gh=mgh=12kg×10N/kg×1m=120J; 拉力做的总功:W总=Fs=100N×2m=200J; 斜面的机械效率:η=

=

×100%=60%;

(2)额外功:W额=W总﹣W有=200J﹣120J=80J, 由W额=fs可得,物体所受的摩擦力: f=

=

=40N。

故答案为:60;40。

四.实验探究题(共7小题)

22.(2018?兰州)如图所示为测定动滑轮机械效率的示意图。用弹簧测力计拉动绳子自由端,将质量为200g的钩码从A位置匀速提升至B位置,同时弹 簧测力计从图中的A′位置匀速竖直上升至B′位置,在此过程中,弹簧测力计对绳的拉力为F,弹簧测力计的示数如图乙所示,请根据所做实验进行分析

(g=10N/kg);

(1)弹簧测力计的示数为 1.2 N:拉力F所做的功为 0.048 J。 (2)动滑轮的机械效率约为 83.3% 。(结果保留一位小数)

【分析】(1)由乙图根据测力计分度值读数;由甲图知,绳子自由端移动的距离,根据W总=Fs求拉力F所做的功;

(2)由图甲知,物体A上升的高度,根据G=mg求物体的重力; 根据W有=Gh求做的有用功;根据η=

×100%求动滑轮的机械效率。

【解答】解:(1)由乙图知,测力计分度值为0.2N,示数为1.2N,由甲图知,绳子自由端移动的距离为:

s=8.50cm﹣4.50cm=4.00cm,拉力F所做的功为: W总=Fs=1.2N×0.04m=0.048J;

(2)由图甲知,物体A上升的高度h=2.00cm,物体的重力: G=mg=0.2kg×10N/kg=2N, 做的有用功:

W有=Gh=2N×0.02m=0.04J, 动滑轮的机械效率约为:η=

=

×100%≈83.3%。

故答案为:(1)1.2;0.048;(2)83.3%。

23.(2018?绵阳)某小组同学测量滑轮组的机械效率。实验步骤有: (i)按照如图所示安装滑轮组,测钩码重力G并记钩码和绳端的位置

(ii)用弹簧测力计缓慢拉动绳端,使钩码上升,读出拉力F的值,并测出钩码上升的高度h和绳端移动的距离s;

(iii)记录实验数据填入表格中(表格略); (iv)多次改变钩码的数量,重复上述实验;

(v)用动滑轮质量不同的两个滑轮组吊相同的钩码,分别测机械效率; (vi)分析测量结果,讨论影响机械效率的因素 回答以下问题:

(1)除了如图所示器材和弹簧测力计外,还需要的器材是 刻度尺 。 (2)滑轮组机械效率的计算公式是η=

(用直接测得的物理量符号表示)。

(3)关于影响滑轮组机械效率的因素,该小组同学讨论后得到以下认识,你认为正确的有 ADE (填序号,可能不止一项正确)。 A.在相同情况下,摩擦越大,机械效率越小 B.在相同情况下,摩擦越大,机械效率越大 C.忽略摩擦,定滑轮质量相同,则机械效率相同 D.忽略摩擦,动滑轮质量相同,则机械效率相同

E.忽略摩擦,动滑轮质量相同,所吊重物质量越大,则机械效率越大 F.忽略摩擦,动滑轮质量相同,所吊重物质量越大,则机械效率越小

【分析】(1)(2)滑轮组是用绳子把定滑轮和动滑轮组装而成的机械装置,根据滑轮组的机械效率公式η=及测量的量、表达式;

(3)滑轮组机械效率与物体重力、动滑轮的重力,以及摩擦力的大小有关,在

=

=

=

分析探究所需要测量的工具以

有用功不变的情况下,所做的额外功越多,滑轮组的机械效率越低。

【解答】解:(1)由图可知,除了滑轮,弹簧测力计外,还需要测量高度的刻度尺;

(2)由滑轮组的图上可知,n=3

滑轮组做的有用功为W有=Gh,总功为W总=Fs, 机械效率的表达式为η=

=

(3)AB、在相同情况下,摩擦越大,所做的额外公功越多,机械效率越小,故A正确,B错误;

CD、忽略摩擦,滑轮组的机械效率,与定滑轮的质量无关,动滑轮质量相同,重力相同,额外功相同,则机械效率相同,故C错误、D正确;

EF、忽略摩擦,动滑轮质量相同,所吊重物质量越大,所做的有用功越多,则机械效率越大。故E正确、F错误。 故选ADE。

故答案为:(1)刻度尺;(2)

24.(2018?德州)测量滑轮组的机械效率: 步骤 如图所示为测量某滑轮组机械效率的实验装置。 ①实验时沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计。 ②分析表中数据可知:实验2是用图 乙 做的实验。 ③实验序号3中的机械效率η= 80% 。 表格 实钩码钩码上绳端拉力F/N 绳端移动距机械效 ;(3)ADE。

装置图

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