備戰(zhàn)中考物理備考之機(jī)械效率的計算壓軸培優(yōu)易錯試卷篇附答案解析(已修改)
2025-04-01 23:59 本頁面
【正文】 一、初中物理有用功額外功總功機(jī)械效率的計算問題1．如圖，拉力 F將重 120N 的物體沿水平方向移動 1m，用時 1s。運(yùn)動時，物體與地面之間的摩擦力為 30N，此時滑輪組的機(jī)械效率為 80%。下列說法正確的是（ ）A．拉力 F＝10N B．克服動滑輪重力做額外功 C．動滑輪重 D．拉力的功率是 【答案】D【解析】【分析】【詳解】A．由圖知，滑輪組由3段繩子拉著動滑輪，即n=3，該滑輪組的機(jī)械效率則繩子自由端的拉力故A錯誤；B．滑輪組對物體做的有用功滑輪組做的總功額外功為由于繩有重力，繩與滑輪之間有摩擦力，故此額外功包括對動滑輪做的功和克服繩重及繩與滑輪之間的摩擦做功的總和，故克服動滑輪重力做的額外功應(yīng)小于 ，故B錯誤；C．由B知對動滑輪重力做的額外功小于 ，動滑輪上升的高度為1m，根據(jù)知，動滑輪重小于 ，故C錯誤；D．，用時 1s，由得拉力的功率為故D正確。故選D。2．如圖的裝置中，物體B重為30N，每個滑輪重均為6N，不計繩重及滑輪的摩擦。現(xiàn)用水平力F=20N向右勻速拉動物體A，物體B也隨滑輪勻速上升。則物體A受到的摩擦力為_________N，滑輪組的機(jī)械效率為_________%（百分號前保留2位小數(shù)）?！敬鸢浮? 【解析】【分析】【詳解】[1]物體B重30N，動滑輪重6N，滑輪組需要提升的動滑輪與物體B總重為30N+6N=36N三段繩子與動滑輪接觸，不考慮繩子重及摩擦，則需要對動滑輪右邊的向上的繩子施加的力，物體才能勻速上升，以物體A為研究對象，其左邊的繩子對其施加了向左的12N的拉力，它受到的向右的拉力為20N，物體A處于勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，受到的力是平衡力，則其受到的向左的摩擦力為20N－12N=8N[2]滑輪組的機(jī)械效率為3．如圖所示，工人用250 N的力將重400 N的物體勻速提升2 m。若不計繩重及摩擦，繩子自由端移動的距離是____m，動滑輪的重力為____N，該滑輪組的機(jī)械效率是______?！敬鸢浮? 100 80% 【解析】【分析】【詳解】[1]由圖可知，動滑輪上繩子段數(shù)為2，則繩子自由端移動距離為s=2h=22m=4m[2]拉力為250N，物體中400N，則根據(jù)動滑輪上繩子段數(shù)為2，可求動滑輪重力為G滑=2FG物=2250N400N =100N[3]機(jī)械效率為4．工人用圖甲所示的滑輪組運(yùn)送建材上樓，每次運(yùn)送量不定，滑輪組的機(jī)械效率隨建材重力變化的圖像如圖乙所示，滑輪和繩的摩擦力及繩重忽略不計。則：（1）若某次運(yùn)送建材的質(zhì)量為40kg，滑輪組的機(jī)械效率是_______。動滑輪的重力是_______N。（2）若工人在1min內(nèi)將建材勻速豎直向上提升12m，作用在繩上的拉力為500N時，拉力的功率是_______W，運(yùn)送建材的重力是_______N，此時的機(jī)械效率是_______?！敬鸢浮?0% 400 200 600 60%. 【解析】【分析】【詳解】(1)[1]建材質(zhì)量為40kg，其重力為由圖乙得，當(dāng)建材重力為400N時，滑輪組機(jī)械效率為50%。[2]此時機(jī)械效率解得G動=400N。(2)[3]滑輪組由一個動滑輪和一個定滑輪組成，與動滑輪相連的繩子有兩段，則該滑輪組可以省一半的力，建材向上提升了12m，則繩子段移動的距離為24m，拉力功率[4]滑輪組省一半的力，所以解得。[5]此時的機(jī)械效率為5．小黃用圖所示的滑輪組經(jīng)過10s的時間，用150N的拉力將一個重270N的重物提高1m，求此過程：拉力F自由端拉出的距離是_____m；小黃所做的有用功是_______J；總功是_______J；拉力做功
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