中考物理一輪復習力學難點之機械效率與機械能同步練習含解析

1、機械效率與機械能同步練習（答題時間：120分鐘）剖析機械效率同步練習1. 如圖所示，工人用250 N的力將重400 N的物體勻速提升2 m，在此過程中滑輪組的機械效率和所做的額外功分別為（） A. 80%800 J B. 80%1 000 JC. 62.5%200 J D. 80%200 J2. 如圖所示，用拉力F使物體豎直勻速上升，下列說法正確的是（）A. 對物體做的功是額外功B. 拉力F做的功是有用功C. 拉力F移動的距離是物體移動距離的2倍D. 增加物體重力可以增加滑輪組的機械效率3. 工人利用如圖所示的滑輪組，將重800 N的物體豎直向上勻速提升1 m，工人對繩的拉力為500 N，則滑

2、輪組對重物所做的有用功W有用和該滑輪組此時的機械效率分別是（）A. W有用500 J，62.5%B. W有用500 J，80%C. W有用800 J，62.5%D. W有用800 J，80%4. 在探究“影響滑輪組機械效率的因素”時，小明同學用如圖所示甲、乙兩個不同的滑輪組來驗證的猜想是：滑輪組的機械效率可能與（ ）A. 被提升物體的重力有關(guān)B. 動滑輪的重力有關(guān)C. 物體被提升的高度有關(guān)D. 承重繩子的段數(shù)有關(guān)5. （多選）如圖所示，拉力F80 N，物體重力G120 N，不計摩擦和繩重。若將物體勻速提高1 m，以下說法正確的是（ ）A. 拉力做的有用功為80 J B. 動滑輪的重力為40 N

3、C. 拉力做的總功為160 JD. 該滑輪組的機械效率是756. 小紅家正在裝修房子，她設計了如圖所示的搬運方案，幫助工人師傅將沙子、水泥材料運到四樓陽臺。四樓陽臺到地面的距離為9 m，若工人師傅用500 N的力將重為800 N的材料提到四樓陽臺，他做的有用功是_ J，該裝置的機械效率_。7. 如圖所示，用兩個完全相同的滑輪，勻速提升質(zhì)量相等的物體，且物體質(zhì)量大于滑輪質(zhì)量，不計繩重和摩擦。比較甲、乙兩種方式可知_更省力，_機械效率更高。（均選填“甲”或“乙”）8. 如圖所示是一種小型千斤頂?shù)氖疽鈭D，當手往下壓動搖臂時，能把重物抬高一段較小的距離。工人在2 s時間里，用100 N的力，豎直向下壓

4、動搖臂50 cm，把重1 000 N 的重物勻速抬高4 cm所做的有用功是_J，千斤頂?shù)臋C械效率是_。9. 下表是小明測一滑輪組機械效率時收集的有關(guān)數(shù)據(jù)。 項目數(shù)據(jù)次數(shù)動滑輪重物重鉤碼上升高度動力動力作用點移動距離滑輪組的機械效率10.510.10.70.347.6%20.520.11.10.360.6%30.540.120.3（1）請在圖中畫出實驗中滑輪組的繞繩方法。（2）將表格中的數(shù)據(jù)補充完整。（3）用同一滑輪組提升不同的重物至同一高度，提升的物重增加時，除克服動滑輪重所做的額外功外，其他額外功將_（選填“變大”“變小”或“不變”）。進一步分析可知，在動滑輪和繩重一定的情況下，該滑輪組的機

5、械效率與_和_有關(guān)。（4）第1次實驗中，鉤碼上升0.1 m所用的時間為1.5 s，則動力的功率為_ W。10. 在“探究斜面的機械效率”實驗中，小明猜想斜面的機械效率可能跟斜面的粗糙程度有關(guān)，小聰猜想可能跟斜面的傾斜程度有關(guān)。如圖所示是他們設計的實驗裝置，下表是其中一位同學在其他條件一定時的實驗數(shù)據(jù)。實驗序號斜面的傾斜程度物塊的重力G/N斜面高度h/m沿斜面的拉力F/N斜面長s/m機械效率1較緩100.25.5136.4%2較陡100.47.0157.1%3最陡100.68.5170.6%（1）分析表中數(shù)據(jù)可得該實驗是探究_（選填“小明”或“小聰”）的猜想，結(jié)論是在其他條件一定時，斜面_，機械

6、效率越高。（2）另一位同學為探究自己的猜想，設計了如下步驟：把一塊長木板的一端墊高，構(gòu)成一個斜面；用彈簧測力計沿斜面把一木塊_拉上去，進行相關(guān)測量，計算出斜面的機械效率；保持斜面的_不變，改變斜面的_，再進行相關(guān)測量，并計算出斜面的機械效率；比較兩次_的大小，即可驗證猜想是否正確。11. 在新農(nóng)村建設中，為將一批建材運到10 m高的施工處，工人利用如圖所示的滑輪組提升建材。裝置中動滑輪重100 N，工人每次勻速提升一箱重400 N的建材，不計繩重和摩擦。試問：（1）每次提升建材時的有用功、額外功各是多少？（2）該滑輪組的機械效率是多少？（3）為加快施工進度，張師傅建議用電動機作動力替代人提升建

7、材。為了安全，改裝后每次可吊起四箱建材，建材勻速上升時的速度為0.4 m/s。倉庫中現(xiàn)有兩臺電動機，型號分別為“220 V0.8 kW”“220 V3 kW”，請你通過計算說明應選哪臺電動機才能使配置更為合理。12. 如圖所示是迫擊炮供彈車。鋼纜繩以大小為100 N的拉力F使炮彈勻速升高2 m，若炮彈重為150 N，求：（1）滑輪組提升炮彈所做的有用功；（2）拉力F做的總功；（3）滑輪組的機械效率。微課程：解讀機械能同步練習1. 某同學家住高層住宅，當他乘坐電梯從一層勻速上升至十五層的過程中，他的（）A. 動能不變，重力勢能增大 B. 動能和重力勢能都增大C. 動能減小，重力勢能增大 D. 動

8、能和重力勢能都減小2. 如圖是小明在體育考試中測試“引體向上”時的示意圖。關(guān)于“引體向上”，下列說法中正確的是（） A. 身體懸掛不動時，勢能為零B. 身體上升時，重力做功，勢能減少C. 身體下降時，重力做功，勢能增加D. 身體上升時，克服重力做功，勢能增加3. 某市為了殺滅美國白蛾調(diào)動了直升機，在災區(qū)上空噴灑生物農(nóng)藥，飛機在某一高度水平勻速飛行噴灑農(nóng)藥的過程中，飛機的（）A. 動能減小，重力勢能減小 B. 動能不變，重力勢能不變C. 動能減小，重力勢能不變 D. 動能增大，重力勢能減小4. 跳遠運動的幾個階段如圖所示，則運動員（）A. 助跑階段機械能不變B. 起跳時機械能為零C. 經(jīng)過最高點

9、時動能最大D. 經(jīng)過最高點時重力勢能最大5. 如圖所示，“套圈”出手后，從a點到c點的過程中（不計空氣阻力），下列說法正確的是（） A. “套圈”由a到b的過程中，動能逐漸增大B. “套圈”在b點的機械能大于在a點的機械能C. “套圈”由b到c的過程中，機械能逐漸變小D. “套圈”由a到b再到c的過程中，重力勢能先變大后變小6. “殲-20”是我國自主研制的新一代隱身殲擊機，具有卓越的機動性能，當它在空中加速向下俯沖時，動能_，重力勢能_。（選填“增大”或“減小”）7. 公園中有一種叫“蹦床”的游戲，深受同學們的喜愛。如圖所示，該同學離開蹦床上升的過程中動能變_，這一過程中動能逐漸轉(zhuǎn)化為_能。

10、8. 如圖所示為南京市標志性建筑紫峰大廈的外觀圖，大廈總高度450 m。小明乘坐大廈內(nèi)的電梯勻速上升的過程中，以電梯為參照物，小明是_的。勻速上升過程中，他的動能_，重力勢能_（選填“增大”“減小”或“不變”）。9. 如圖所示，質(zhì)量為40 g的金屬小球從導軌的a處自由滑下，依次經(jīng)過b處、c處，到達d處時恰好停下。在從a到b的過程中，重力做功為_ J；在整個運動過程中，小球克服導軌摩擦消耗的機械能為_J。（g取10N/kg）10. 如圖是探究“物體動能的大小與哪些因素有關(guān)”實驗的裝置。讓同一小車從斜面上不同的高度由靜止開始運動，撞到同一位置的相同木塊上。目的是探究小車動能的大小與_的關(guān)系；若小車

11、推動木塊移動的距離越大，說明小車對木塊_越多，從而判斷小車的動能越_（選填“大”或“小”）；若水平面絕對光滑，本實驗將_（選填“能”或“不能”）達到探究目的。11. 在探究“物體的重力勢能與什么因素有關(guān)”時，小雨提出了如下猜想：猜想一：物體的重力勢能可能與物體的質(zhì)量有關(guān)；猜想二：物體的重力勢能可能與物體所在高度有關(guān)。為此他設計了如圖甲所示的實驗裝置，將兩端開口、長約1 m、粗細均勻的圓柱形玻璃管豎直固定在鐵架臺上，將粗細適宜的圓柱形泡沫塑料塊置于玻璃管內(nèi)O點處（塑料塊與玻璃管內(nèi)壁有適量的摩擦）；其他器材還有：刻度尺、一組系有細線的質(zhì)量不等的鉤碼、用于調(diào)整泡沫塑料塊回到O點位置的木棒（如圖乙所示

12、）。請你幫助小雨回答下列問題：（1）探究“猜想一”時，應使用質(zhì)量_（選填“相同”或“不同”）的鉤碼從_（選填“相同”或“不同”）的高度在玻璃管內(nèi)由靜止下落，去沖擊O點的泡沫塑料塊，然后用該刻度尺分別測量_，從而比較出重力勢能的大小。（2）設計探究“猜想二”的記錄實驗數(shù)據(jù)的表格。12. 如圖所示，是探究“動能的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗：（1）用質(zhì)量不同的A、B兩個小球（mAmB）碰撞靜止在同一水平面上的紙盒。實驗中控制小球的高度相同，是為了控制兩球到達底端時_相同；實驗中通過觀察紙盒被推動的距離的大小，可以比較A、B兩個小球_的大小。（2）將甲與乙兩實驗比較可知，小球動能的大小與小球的_有關(guān)。

13、將甲與丙兩實驗比較可知，小球動能的大小與小球的_有關(guān)。（3）本次實驗采用了物理中最常用的一種實驗方法是_。機械效率與機械能同步練習參考答案剖析機械效率同步練習參考答案1. D 解析：在此過程中：W有用Gh400 N2 m800 J，W總FsF2h250 N22 m1 000 J，100%100%80%，W額外W總W有用1 000 J800 J200 J。2. D 解析：對物體做的功是有用功，故選項A錯；拉力F做的功是總功，故選項B錯誤；動滑輪和重物由三段繩子承擔，故拉力F移動的距離是物體移動距離的3倍，故選項C錯誤；對某一固定的滑輪組來說，使用滑輪組提升重物時所做的額外功是一定的，增加物體重力

14、可使有用功增大，則滑輪組的機械效率增大。3. D 解析：滑輪組做的有用功：W有用Gh800 N1 m800 J；（2）s2h21 m2 m，滑輪組做的總功：W總Fs500 N2 m1 000 J，滑輪組的機械效率：100%100%80%。4. B 解析：從題圖中可以看出，兩個滑輪組承重繩子的段數(shù)相同、被提升物體的重力相同、動滑輪的個數(shù)相同，只有動滑輪的重力不同，根據(jù)控制變量法的要求，該實驗可以用來研究滑輪組的機械效率可能與動滑輪的重力有關(guān)，故選B。5. BCD 解析：本題考查與機械效率相關(guān)的知識。由于不計摩擦和繩重，所以拉力F（G動G），則動滑輪的重力G動2FG280 N120 N40 N，B

15、正確；拉力做的有用功W有用Gh120 N1 m120 J，A錯；拉力做的總功W總Fs80 N（21 m）160 J，C正確；滑輪組的機械效率100%100%75，D正確。6. 7 20080% 解析：工人師傅做的有用功W有用Gh800 N9 m7 200 J，繩子自由端移動的距離s2h29 m18 m，他做的總功W總Fs500 N18 m9 000 J，100%100%80%。7. 甲乙 解析：甲是動滑輪，乙是定滑輪，因此甲更省力；由于甲在提升物體過程中要克服動滑輪本身重力做功，因此甲的機械效率小于乙的機械效率。8. 4080% 解析：有用功W有用Gh1 000 N0.04 m40 J ，總功

16、W總Fs100N0.5 m50 J，千斤頂?shù)臋C械效率100%100%80%。9. （1）如圖所示（2）66.7%（3）變大物重摩擦（4）0.14解析：從表格中數(shù)據(jù)可看出，動力作用點移動的距離是鉤碼上升高度的3倍，即有3股繩吊著動滑輪，因此可判斷，拉力應向上；利用滑輪組提升重物時，對重物做的功為有用功，拉力做的功為總功，所以第3次實驗的機械效率100%66.7%；當用同一滑輪組提升不同重物至同一高度，物重增加時，輪與軸間的摩擦相應變大，克服摩擦力做的額外功將變大，通過數(shù)據(jù)可以看出，物重越重時，機械效率越高，由此可知，滑輪組的機械效率與摩擦和物重有關(guān)；在第1次實驗中動力做的總功W總Fs0.7 N0

17、.3 m0.21 J，功率為PW總/t0.21 J/1.5 s0.14 W。10. （1）小聰越陡（2）勻速傾斜程度粗糙程度 機械效率解析：本題考查了“探究斜面的機械效率”的實驗。（1）由于實驗時改變了斜面的傾斜程度，故該實驗是探究斜面的機械效率可能跟斜面的傾斜程度有關(guān)。在其他條件一定時，斜面越陡，機械效率越高。（2）另一位同學小明要探究斜面的機械效率可能跟斜面的粗糙程度有關(guān)的猜想，應保持斜面的傾斜程度不變，改變斜面的粗糙程度，再進行相關(guān)測量，并計算出斜面的機械效率。11. （1）4 000 J1 000 J（2）80%（3）選擇型號為“220 V0.8 kW”的電動機才能使配置更為合理解析：

18、（1）有用功W有用Gh400 N10 m4000 J額外功W額G動h100 N10 m1 000 J。（2）由于總功W總W有用W額4 000 J1 000 J5 000 J故機械效率100%100%80%。（3）提升四箱建材時的總功W總W有用W額44 000 J1 000 J17 000 J將建材勻速提升至10 m高處所需時間t25 s則提升四箱建材的總功率P680 W0.68 kW故應選擇型號為“220 V0.8 kW”的電動機才能使配置更為合理。12. （1）300 J（2）400 J（3）75%解析：（1）W有用Gh150 N2 m300 J。（2）snh22 m4 mW總Fs100 N

19、4 m400 J。（3）100%100%75%。解讀機械能同步練習參考答案1. A 解析：該同學在電梯中勻速上升的過程中，速度不變，高度增加，所以動能不變，重力勢能增大，故選項A正確。2. D 解析：重力勢能的大小決定于物體的質(zhì)量和高度，身體懸掛不動時，人仍然有一定高度，所以重力勢能不為零，故A選項錯誤；身體上升時，克服重力做功，高度增加，重力勢能增加，故B選項錯誤，D選項正確；身體下降時，重力做功，高度減小，重力勢能減小，故C選項錯誤。3. A 解析：物體的動能與物體的質(zhì)量及物體的速度有關(guān)，質(zhì)量越大，速度越大，物體的動能就越大；重力勢能與物體的質(zhì)量和高度有關(guān)，質(zhì)量越大，提升的高度越大，物體的

20、重力勢能就越大。飛機在某一高度水平勻速飛行時，飛機的高度和速度都不變，但噴灑農(nóng)藥后，飛機的質(zhì)量變小，所以飛機的動能和勢能都減小。本題選A。4. D 解析：助跑階段速度越來越大，動能越來越大，重力勢能不變，機械能變大，故A選項錯誤；起跳時運動員具有較大的動能，因此機械能不為零，故B選項錯誤；經(jīng)過最高點時，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，因此重力勢能最大，動能最小，故C選項錯誤；經(jīng)過最高點時，運動員位置最高，重力勢能最大，故D選項正確。5. D 解析：從題圖可以看出，套圈由a到b的過程是上升的，其動能減小，重力勢能增加，而由b到c的過程中是下落的，其重力勢能減小，動能增加，由于不計空氣阻力，所以機械能不變，因

21、此只有選項D正確。6. 增大減小 解析：動能的大小取決于物體的質(zhì)量和速度，重力勢能的大小取決于物體的質(zhì)量和高度，殲擊機在空中加速向下俯沖時，質(zhì)量不變，速度增大，高度減小，所以它的動能增大，重力勢能減小。7. 小重力勢 解析：該同學在離開蹦床上升的過程中，質(zhì)量不變，速度越來越小，所以動能變小，而高度增加，重力勢能增大，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能。8. 靜止不變增大 解析：若以電梯為參照物，小明是靜止的。在勻速上升過程中，他的質(zhì)量和速度都不變，因此他的動能不變，而他的高度不斷增大，因此他的重力勢能不斷增大。9. 0.20.12 解析：在從a到b的過程中，重力做功WGh1mgh10.04kg10N/kg0.5m0.2 J，在整個運動過程中，小球克服導軌摩擦消耗的機械能等于機械能的變化量，即WGhmg（h1h2）0.04 kg10 N/kg（0.5 m0.2 m）0