2022年初中物理培优（竞赛）及高中自主招生专题训练：第14章 机械效率（含解析）.docx

TOC \o "1-3" \h \u 初物培优(重高自招 竞赛)之第14章 机械效率 2 原题 2 一．机械效率的计算（共5小题） 2 二．滑轮（组）的机械效率（共26小题） 4 三．斜面的机械效率（共10小题） 15 四．滑轮（组）机械效率的测量实验（共8小题） 17 五．斜面机械效率的测量实验（共1小题） 21 参考答案与试题解析 22 一．机械效率的计算（共5小题） 22 二．滑轮（组）的机械效率（共26小题） 27 三．斜面的机械效率（共10小题） 63 四．滑轮（组）机械效率的测量实验（共8小题） 71 五．斜面机械效率的测量实验（共1小题） 80 ___________ 校__________老师  初物培优(重高自招 竞赛)之第14章 机械效率 原题 一．机械效率的计算（共5小题） 1．利用斜面和带滑轮的小车组成的系统将货物匀速运送到高处，已知小车质量为M，装在车里的货物质量m，细绳和拉力均沿斜面方向，斜面倾角30°，小车受到斜面的摩擦力大小f，作用在细绳一端的拉力大小F。下列正确的是（　　） A．F=12 B．系统的机械效率η=mg C．系统的机械效率η=(M+m)g D．系统的机械效率η= 2．如图，在倾角为30°的斜面上，将轻绳的一端固定在斜面顶端的挡板上，并与斜面平行，绳子跨过固定在滑块上的滑轮，绳子另一端施加一个方向总是竖直向上，大小恒为200N的拉力F，使质量为30kg的物块沿斜面向上滑行1m，g＝10N/kg，在这段滑行过程中，下述说法正确的是（　　） A．拉力F做的功是200J B．拉力F做的功是300J C．该装置的机械效率是50% D．该装置的机械效率是75% 3．倒链是一种简单的起重用具。它由滑轮组成，AB为同轴并一起转动的定滑轮，半径分别为R1＝50cm，R2＝40cm，C为动滑轮，其半径为r＝20cm。它们之间用铁链按图所示的方式联结起来。当用力F拉一侧铁链使定滑轮转动时，套在A上的铁链使挂在C上的重物上升，与此同时，套在B上的铁链被放下，使重物下降。定滑轮转动一周时，其总效果使重物上升的距离为h（计算结果精确到0.1m）。若重物所受重力为G＝1×105N时，实际所用的拉力F＝1.25×104N，则此时该倒链的机械效率是　 　。 4．螺旋常和杠杆连接在一起使用，达到省力的目的，那么使用螺旋时如何省力的呢？下面以举重螺旋（千斤顶）为例进行分析。右图为举重螺旋的结构示意图，设螺距为h，螺旋手柄末端到螺旋轴线的距离为L，当螺旋旋转一周时，重物被升高一个螺距。若这个螺旋的机械效率为η，用它将重力为G的物体举起，需要作用在手柄上的动力F为　 　。 5．如图是某科技小组设计的滑轮组模型装置。滑轮组由电动机提供动力，在实验室中小明和他的同学进行了如下实验：在底面积为500cm2的圆柱形玻璃筒中倒入一定量的液体。长方体金属块A的底面积为100cm2．在0﹣7s内，金属块A以0.1m/s的速度在液体中匀速竖直上升，当金属块A浸没在液体中上升时滑轮组的机械效率为7/12．金属块A全部露出液面后以另一速度匀速竖直上升。细绳的质量、滑轮与轴的摩擦、液体对金属块A的阻力均忽略不计，金属块A的密度为3×103kg/m3，这个过程中电动机工作的功率随时间变化的规律如图所示，g取10N/kg．求： （1）金属块露出液面前电动机所提供的拉力F1； （2）金属块A从上表面接触液面到下表面离开一共用时2秒，离开液面前后，液体对容器底部的压强变化量。 二．滑轮（组）的机械效率（共26小题） 6．用滑轮组以不同速度提升不同的重物，如图所示，不计绳重和摩擦。当提升的重物为G1时，绳端拉力的功率为P1，滑轮组的机械效率为70%，重物G1匀速上升h所用时间为t1；当提升的重物为G2时，绳端拉力的功率为P2，滑轮组的机械效率为80%，重物G2匀速上升h所用时间为t2；当提升的重物为G3时，绳端拉力的功率为P1+2P2，滑轮组的机械效率为90%，重物G3匀速上升h所用时间为（　　） A．3t1t23 C．t1+13 7．如图所示，工人用250 N的力将重600 N的物体匀速提升2 m，在此过程中滑轮组的机械效率和工人所做的额外功分别为（　　） A．80%、300 J B．80%、1500 J C．60%、1200 J D．75%、1500 J 8．用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，绳子受的拉力分别为F1、F2，保持甲、乙两绳自由端的速度相同，把相同的物体匀速提升相同的高度。若不计绳重及轴处摩擦，下列说法正确的是（　　） A．F1和F2大小不相等，滑轮组的机械效率相同 B．F1和F2大小不相等，F