中考物理高頻考點《機械效率的綜合計算》專項測試卷-帶答案

第頁中考物理高頻考點《機械效率的綜合計算》專項測試卷-帶答案1．重量為200N、底面積100cm2的物體靜止在水平地面上。用如圖所示的滑輪組將物體勻速豎直提升5m，已知動滑輪重50N，不計繩重和摩擦。求：（1）物體掛上動滑輪的掛鉤前，靜止在水平地面上時對地面的壓強；（2）拉力F所做的功；（3）滑輪組的機械效率。2．節(jié)能減排，綠色出行，新能源汽車已成為汽車發(fā)展的方向。小明家新購置了一臺某型號電動汽車，該電動汽車正常狀態(tài)下100km的能耗僅相當于耗油4kg。周末，小明一家三口乘坐該電動汽車以100km/h的速度行駛200km到達某景區(qū)（此過程可視為勻速直線運動），汽車所受的阻力為汽車總重的0.1倍，人和車總質(zhì)量為1500kg。（q汽油（1）此過程中，汽車運行的時間。（2）此過程中，電動汽車牽引力所做的功。（3）電動汽車電能轉(zhuǎn)化為機械能的效率為多少？（結(jié)果精確到0.1%）3．生活中，利用斜面將重物推上車廂比直接將重物搬上車廂要輕松許多。如圖所示，小聰為了節(jié)省體力，他用大小為400N的推力F將質(zhì)量m=50kg的物體沿著高h=1.2m，長（1）斜面的機械效率；（2）在勻速推動物體至車廂的過程中，小聰克服物體與斜面之間的摩擦力做功的功率。4．小明用如圖甲所示的滑輪組提升物體，物體的重力為500N，所用動滑輪的重力為40N，不計繩重和摩擦，繩子自由端豎直移動的距離隨時間變化的關(guān)系如圖乙中a所示，物體上升的高度隨時間變化的關(guān)系如圖乙中b所示。（1）求0-30s內(nèi)物體上升的速度；（2）求0-20s內(nèi)拉力做功的功率；（3）求滑輪組提升物體的機械效率。5．如圖所示，用平行于斜面F=80N的拉力，將重力為100N的物體沿斜面向上移動了5m，升高了（1）拉力所做的功；（2）該斜面的機械效率；（3）物體受到的摩擦力。6．小超與同學(xué)到某工地參觀，看到工人操作電動機通過如圖所示滑輪組將正方體石料從水池底豎直勻速吊起。他們通過調(diào)查得知：石料的邊長為0.2m，密度為2.5×103kg/m3，石料上升時速度恒為0.4m/s，圓柱形水池的底面積為0.2m2，動滑輪重為30N。請根據(jù)他們的調(diào)查數(shù)據(jù)求：（不計繩重和摩擦，ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）：（1）石料露出水面前受到的浮力；（2）石料的重力；（3）石料露出水面前滑輪組的機械效率。7．小明家裝修房屋，一箱質(zhì)量為80kg的建筑材料放在水平地面上，它與水平地面的接觸面積是1×104cm2。裝修工人用500N的拉力F通過如圖所示的滑輪組將建筑材料勻速提升3m，用時（1）建筑材料放在水平地面上時對地面的壓強；（2）拉力F的功率；（3）滑輪組的機械效率。8．如圖所示，工人用滑輪組提升重物，已知重物重力G=1300N，動滑輪重力G動=200N。在工人用力F作用下，重物勻速上升，20s達到規(guī)定高度5m處。不計繩重和機械之間的摩擦。求：（1）拉力做功的功率；（2）滑輪組的機械效率；（3）若用該裝置提升另一重物時，機械效率達到90%，則該重物的重力是多少？9．早在3000年前我們的祖先就設(shè)計了結(jié)構(gòu)很合理的轆轤，通常用于從井中提水。如圖所示是古代民間的提水設(shè)施轆轤，由轆轤頭、支架、井繩、水桶等部分構(gòu)成。某次取水時井繩拉著質(zhì)量為10kg的水緩慢上升了4m，水桶的質(zhì)量為1kg，在這一過程中，人做的總功為500J，g取10N/kg。求此次取水的過程中（1）人做的有用功為多少？（2）轆轤的機械效率多大？（3）人克服井繩重力與摩擦阻力做的功是多少？10．如圖為某建筑工地用升降機提升貨物的示意圖，建筑工人用400N的拉力，在10s時間內(nèi)將重1000N的貨物勻速提升3m，求；（1）繩子自由端移動的速度；（2）拉力F的功率；（3）滑輪組的機械效率。11．質(zhì)量500kg，體積0.1m3的物件沉沒在水面下5m深處，工人們用如圖所示的滑輪組打撈物件，物件浸沒水中被勻速上提時，所用的拉力F為2×103N。（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）求：（1）5m深處水產(chǎn)生的壓強；（2）物件完全浸沒在水中受到的浮力；（3）物件浸沒水中被勻速上提時，滑動組的機械效率。12．用如圖所示的滑輪組提升物體A，在勻速豎直提升物體A的過程中，卷揚機加在繩子自由端豎直向下的拉力F為400N，物體A上升的速度vA為0.2m/s，滑輪組的機械效率求：（1）拉力F做功的功率P；（2）物體A所受的重力GA13．一木箱重400N，工人用沿斜面向上的拉力F將木箱勻速拉到高處，如圖甲所示，已知整個過程中拉力F做的功W與木箱沿斜面運動距離s的關(guān)系如圖乙所示，整個過程的額外功是240J，求：（1）拉力的大??；（2）斜面的機械效率；（3）木箱所受的摩擦力。14．在如圖所示的滑輪組裝罪中，用彈簧測力計豎直向上拉動細繩。10s內(nèi)將總重為6N的鉤碼勻速提升了10cm，拉力的大小如圖所示，則提升鉤碼的過程中，求：（1）繩子自由端拉力做的功；（2）拉力的功率；（3）滑輪組的機械效率。15．小萌同學(xué)家住樓上，最近正在裝修房子，需要搬運裝修材料，但有些材料由于樓道過窄不方便搬運，于是小萌利用所學(xué)物理知識組裝了如圖所示的滑輪組，這樣站在地上就可以把材料運上樓。若某次搬運的材料質(zhì)量為75kg，在30s內(nèi)材料被提升的高度為9m，此時人所用的拉力為500N。（繩重及摩擦忽略不計，g取10N/kg）：（1）用滑輪組提升材料時，做的有用功是多少？（2）該滑輪組的機械效率是多少？（3）滑輪組中動滑輪的重力G動為多少？16．如圖是建筑工人用滑輪組提升建筑材料的場景，在10s的時間內(nèi)，工人師傅用豎直向上的拉力將建筑材料勻速提升了1m，已知拉力F為400N，建筑材料的重力G為900N，求這個過程中：（1）拉力做的功；（2）拉力F的功率；（3）此滑輪組的機械效率；（4）請寫出一條提高滑輪組機械效率的建議。17．小楊用如圖乙所示的滑輪組將210N的重物勻速提起，拉力F=150N。重物上升的高度h與所用時間t關(guān)系的圖像如甲圖所示，不計繩重和摩擦。已知小明的質(zhì)量為50kg、每只腳與地面的接觸面積為200cm（1）小明未提重物時，雙腳站在地面上對地面的壓強；（2）動滑輪的重G動和拉力F（3）該滑輪組的機械效率。18．如圖所示是一款履帶運輸車.一次運送中，運輸車在3min內(nèi)沿水平路面勻速直線行駛900m，行駛中受到的阻力為104N，（燃料熱值q=4（1）這次運送中，運輸車發(fā)動機做的功；（2）發(fā)動機的功率；（3）若行駛中受到的阻力不變，發(fā)動機的效率是30％，則10kg的燃料可供該車沿水平路面勻速直線行駛的距離是多少千米？19．如圖甲所示，工人沿斜面把裝有貨物的箱子從底端拉進車廂，箱子移動的距離s與時間t的關(guān)系如圖乙所示。在此期間，工人拉這個箱子沿斜面勻速運動時的拉力為600N，此斜面的長為5m，高為1m，箱子和貨物共重為1500N，求：（1）在0-5s內(nèi)，拉力做的功是多少？（2）移動時拉力做功的功率是多少？（3）該斜面的機械效率是多少？（4）箱子沿斜面勻速運動時所受的摩擦力是多少？參考答案1．（1）解：由題意可得，物體靜止在水平地面上時對地面的壓力等于自身重力，即F=G=200N靜止在水平地面上時對地面的壓強為p=答：壓強為2×104Pa；（2）解：動滑輪上有兩股繩，繩子末端上的拉力為物體和動滑輪重力之和的二分之一，即F=繩子端移動的距離是物體移動距離的2倍，則拉力F所做的功為W答：拉力所做的功為1250J；（3）解：由題意可得，滑輪組的有用功為W滑輪組的機械效率為η=答：機械效率為80%。2．（1）解：此過程中，汽車運行的時間為：t=答：汽車運行的時間為2h。（2）解：電動汽車牽引力為：F=0此過程中，電動汽車牽引力所做的功為：W=Fs=1答：電動汽車牽引力所做的功為3×10（3）解：電動汽車電能轉(zhuǎn)化為機械能的效率為：η=答：電動汽車電能轉(zhuǎn)化為機械能的效率為81.5%。3．（1）解：小聰將物體推上車廂做的有用功W小聰推力做的總功W斜面的機械效率η=（2）解：勻速推動物體至車廂的過程中，小聰克服物體與斜面之間的摩擦力做的功W小聰克服物體與斜面之間的摩擦力做功的功率P=4．（1）解：根據(jù)圖像可知，物體上升的高度和繩子自由端豎直移動的距離的關(guān)系可知，當繩子自由端移動9m時，物體上升的高度是3m，說明承擔物重繩子的股數(shù)為n=根據(jù)題意可知，0~30s內(nèi)，物體上升的高度s物=3m，物體上升的速度v（2）解：由題意可得，不計繩重和摩擦，0~20s內(nèi)，物體勻速上升，繩子的拉力為F=繩子自由端移動的速度為v根據(jù)P=可得，拉力做功的功率為P=Fv繩=180N×0.3m/s=54W（3）解：滑輪組提升物體的機械效率η=5．（1）解：根據(jù)題意可知，拉力所做的功為W=Fs=80N答：拉力所做的功為400J；（2）解：根據(jù)題意可知，重力所做的功為W該斜面的機械效率為η=答：該斜面的機械效率為75%；（3）解：根據(jù)題意可知，克服摩擦力做功為W由W額=fs答：物體受到的摩擦力為20N。6．（1）解：石料的體積V=(0.2m)3=0.008m3石料露出水面前受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.008m3=80N答：石料露出水面前受到的浮力為80N；（2）解：石料的重力G=mg=ρgV=2.5×103kg/m3×10N/kg×0.008m3=200N答：石料的重力為200N；（3）解：由圖可知，繩子承重段數(shù)n=2，不計繩重和摩擦，繩子的拉力F=石料露出水面前滑輪組的機械效率η=答：石料露出水面前滑輪組的機械效率為80%。7．（1）800Pa；（2）150W；（3）80%8．（1）375W；（2）86.7%；（3）G9．（1）400J；（2）80%；（3）60J10．（1）0.9m/s；（2）360W；（3）83.3%11．（1）50000Pa；（2）1000N；（3）66.7%12．（1）解：由圖可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)n=2則卷揚機拉繩子自由端的速度：v拉力F做功的功率：P=W答：拉力F做功的功率為160W；（2）解：滑輪組的機械效率：η=則物體A所受的重力：GA答：物體A所受的重力為640N。13．（1）100N；（2）70%；（3）30N14．（1）0.72J；（2）0.072W；（3）83.3%15．（1）6750J；（2）75%；（3）250N16．（1）解：由圖可知，繩子承重段數(shù)n=3，則繩子自由端移動的距離s=nh=3×1m=3m拉力做的功為W=Fs=400N×3m=1200J答：拉力做的功1200J；（2）解：拉力F的功率為P=答：拉力F的功率120W；（3）解：拉力所做有用功為W滑輪組的機械效率為η=答：此滑輪組的機械效率75%；（4）解：提高滑輪組的機械效率的方法有，增大提升物體的重力，減小摩擦，減小動滑輪的重力等，所以能增大建筑材料的重力來增大機械效率。答：增大建筑材料的重力來增大機械效率。17．（1）解：明未提重物時，小明對地面的壓力：F雙腳站在地面上時，受力面積S=200c對地面的壓強：p=F答：小明未提重物時，雙腳站在地面上對地面的壓強為1.25×10（2）解：由圖可知，n=2，不計繩重和摩擦，根據(jù)F=1n(G+由圖甲可知，v物=故拉力F做功的功率為：P=W答：動滑輪的重為90N，拉力F做功的功率為30W；（3）解：滑輪組的機械效率為