考點一 三種功的判斷
1.如圖所示,小明用桶把一些沙子運上三樓。在此過程中(B)
A.小明克服自身重力所做的功是總功
B.小明克服沙子重力所做的功是有用功
C.小明克服沙子重力所做的功是額外功
D.小明克服桶的重力所做的功是有用功
2.如圖所示,村民們用水桶從水井提水過程中,對桶做的功是 額外功 ;有時水桶不小心掉到水井里,從井里撈桶時,桶里帶著一些水,對桶做的功是 有用功 ,對水做的功是 額外功 。(均選填“總功”“額外功”或“有用功”)
考點二 機械效率的理解
3.(2024·邢臺期末)某同學對機械效率的一些理解,其中正確的是(B)
A.機械效率越高,機械做功一定越快
B.有用功在總功中所占的比例越大,機械效率一定越高
C.做功越多的機械,機械效率一定越高
D.越省力的機械,其機械效率一定越高
4.甲、乙兩機械的機械效率分別是80%和65%,則下列說法正確的是(D)
A.使用甲機械,省力
B.使用甲機械,做功快
C.使用甲機械,有用功多
D.使用乙機械,額外功在總功中占的比例大
考點三 測量滑輪組的機械效率
5.物理興趣小組在“測滑輪組機械效率的實驗”中得到的數(shù)據(jù)如表所示,實驗裝置如圖所示:
(1)實驗中,沿豎直方向 勻速直線 拉動彈簧測力計,使物體緩緩上升,且在 拉動 (選填“靜止”或“拉動”)時讀數(shù)。
(2)通過比較 1、2 (填實驗次數(shù)的序號)兩次實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論:使用同一滑輪組提升同一重物時,滑輪組的機械效率與繩子段數(shù) 無關(guān) 。
(3)比較2、3兩次實驗得出結(jié)論:同一滑輪組, 物重 越大,滑輪組的機械效率越 高 。
(4)表格中第4次實驗空格中數(shù)值:繩端移動距離s= 0.4 m,機械效率η= 80% 。
(5)通過比較3、4兩次實驗數(shù)據(jù)可得出結(jié)論:不同滑輪組提升相同重物時,動滑輪越重,滑輪組的機械效率越 低 (選填“高”或“低”)。
(6)實驗中使用了不同的滑輪組,還多次改變提升的物重來測量滑輪組的機械效率,目的是 C 。(填字母)
A.減小摩擦
B.多次測量取平均值減小誤差
C.獲得多組數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律
考點四 機械效率的相關(guān)判斷和比較
6.(2024·河南中考)如圖,甲、乙兩人用不同的裝置,在相同時間內(nèi)把質(zhì)量相等的貨物勻速提升到同一平臺,不計繩重及滑輪的摩擦。下列說法正確的是(C)
A.甲做的有用功多
B.乙做的總功多
C.甲做總功的功率大
D.乙所用裝置的機械效率小
7.如圖所示,裝修工人正在利用動滑輪和木箱勻速向上搬運沙子。以下做法可以提高動滑輪機械效率的是(D)
A.增大提升木箱的速度
B.換用質(zhì)量更大的動滑輪
C.把裝沙子的木箱換成質(zhì)量更大的鐵桶
D.每次都將木箱中沙子裝滿
8.如圖所示,甲、乙兩人把同一個重物提升到同一高度的平臺上(均選填“>”“ η乙。
考點五 機械效率的相關(guān)計算
9.(2024·泰安模擬)如圖所示,斜面長20 m、高10 m,固定在水平地面上。一位同學用平行于斜面向上、大小為40 N的拉力,在20 s內(nèi)把重60 N的物體從斜面底勻速拉動到斜面頂。下列說法中(A)
①該同學對物體做功是300 J
②斜面的機械效率是75%
③斜面對物體的摩擦力為40 N
④該同學做功的功率是40 W
A.只有②④正確
B.只有②③④正確
C.只有①②正確
D.只有②③正確
10.如圖甲,A、B是兩個完全相同的物體,琴琴同學分別將A、B兩物體拉到斜面頂端,對物體做功情況如圖乙所示,則對物體A做的有用功是 2 J,對物體B做的額外功是 0.5 J。
11.(2024·哈爾濱期末)某工地的工人在施工過程中,用如圖所示的滑輪組提升重480 N的建筑材料,所用的拉力F大小為200 N,建筑材料以0.2 m/s的速度被勻速提升了2 m。求:
(1)工人做的有用功;
(2)拉力F的功率;
(3)該滑輪組的機械效率。
解:(1)工人做的有用功:
W有=Gh=480 N×2 m=960 J;
(2)由題圖知,n=3,拉力端移動的距離
s=3h=3×2 m=6 m,
拉力做的總功:
W總=Fs=200 N×6 m=1 200 J;
拉力做功的時間:
t=hv=2 m0.2 m/s=10 s,
拉力做功的功率:
P=W總t=1 200 J10 s=120 W;
(3)滑輪組的機械效率:
η=W有W總×100%=960 J1 200 J×100%=80%。
易錯點 不能正確理解功、功率、機械效率的區(qū)別與聯(lián)系
12.前一段時間我市針對老舊小區(qū)進行了外墻修復和粉刷,圖中吊車用車斗正在輔助工人師傅進行施工,下列關(guān)于吊車說法正確的是(D)
A.做功越快時吊車的機械效率越高
B.吊車越省力時,機械效率越高
C.吊車做的額外功越少,機械效率就越低
D.吊車的有用功與總功比值越大,機械效率越高
【B層 能力提升】
13.(2024·廣州期末)如圖所示,使用質(zhì)量可忽略的輕質(zhì)細繩,采用三個方法將同一水平位置的物體A提升至高為h的同一平臺:甲圖用F1的力直接用手將物體勻速提升至平臺;乙圖用F2的力借助斜面把物體勻速提升至平臺;丙圖用F3的力借助滑輪把物體勻速提升至平臺,下列描述不正確的是(D)
A.圖乙的機械效率是F12F2×100%
B.圖丙的機械效率是F12F3×100%
C.圖乙和圖丙的有用功都是F1h
D.圖乙和圖丙一定都是省力裝置
14.(2024·西安模擬)如圖所示為專用的無障礙通道,該通道高1 m,斜面長4 m,用沿斜面200 N的推力,在5 s內(nèi)將總重為600 N的人和輪椅勻速推到頂端,則該過程中人和輪椅所受的摩擦力為 50 N,斜面的機械效率為 75 %,若斜面變粗糙,斜面的機械效率會變 小 (選填“大”或“小”)。
15.小明在“探究斜面的機械效率與哪些因素有關(guān)”的活動中,提出了以下猜想:
A.對于同一個斜面,是不是所提升的物體越重,機械效率越高呢?
B.斜面的機械效率可能與斜面的傾斜程度有關(guān)。
為了驗證自己的猜想,小明用木板搭成了如圖所示的裝置進行探究,記錄數(shù)據(jù)如表:
(1)在實驗過程中,應沿斜面向上 勻速直線 拉動物體,此時繩子對物體的拉力和斜面對物體的摩擦力 不是 (選填“是”或“不是”)一對平衡力。
(2)第②次實驗中斜面的機械效率η= 60% 。
(3)對比實驗①②的數(shù)據(jù)可以用來驗證猜想 A ,細心的小明發(fā)現(xiàn)第②次實驗中的額外功大于第①次實驗中的額外功,你認為可能是 物體對斜面的壓力(或物體受到的摩擦力) 變大造成的。
(4)對比①③兩次實驗數(shù)據(jù),可初步得出的結(jié)論是 當物體的重力相同時,斜面的傾斜程度越大,斜面的機械效率越高 。
【C層 素養(yǎng)培優(yōu)】
16.(古人智慧)《墨經(jīng)·經(jīng)下》里記載的一種斜面引重車。如圖所示系緊在后輪軸上的繩索,繞過斜面頂端的滑輪與斜面上的重物連接。若用該引重車將重為2 000 N的木箱從斜板底端勻速拉到頂端,已知斜板長2 m,高0.8 m。后輪軸施加在繩子上的力為1 000 N(不計繩重、滑輪與繩間的摩擦),則該斜面的機械效率為 80% ,此木箱與斜板之間的摩擦力是 200 N;經(jīng)實際測量,發(fā)現(xiàn)人施加在車上的推力比繩子上的拉力小很多,說明車子后輪是一種 省力 (選填“省力”或“費力”)機械。
點思路:
1.斜面引重車屬于“斜面”模擬;
2.繩子的拉力是引力車前進的動力,做總功;克服物體重力的做功為有用功;克服摩擦力的做功為額外功。
實驗
次數(shù)
鉤碼重
G/N
鉤碼上
升高度h/m
繩端拉
力F/N
繩端移
動距離s/m
機械
效率η
1
4
0.1
2.7
0.2
74%
2
4
0.1
1.8
0.3
74%
3
8
0.1
3.1
0.3
86%
4
8
0.1
2.5
實驗
次序
斜面
傾角
物重
G/N
拉力
F/N
斜面高
度h/m
斜面長
度s/m
有用功
W有/J
總功
W總/J
斜面機械
效率η/%
①
30°
3
2.5
0.6
1.2
1.8
3
60
②
30°
5
4.2
0.6
1.2
3
5.04
③
42°
3
2.8
0.8
1.2
2.4
3.36
71

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