019届中考物理知识点全突破系列专题63机械效率大小的比较(含解析)115.pdf
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1、机械效率大小的比较机械效率大小的比较一、单选题1.对物理概念的理解是学好物理的关键。关于功、功率和机械效率,下列说法正确的是()A.通过改进机械的性能可以使机械效率达到 100%B.做功多的机械,功率一定大C.功率大的机械,做功一定快D.做功快的机械,机械效率一定高2.某实验小组分别用如图所示的甲乙两个滑轮组(每个滑轮重相同)匀速提起相同的重物,所用的拉力分别为 F1和 F2 ,机械效率分别为 1和 2 ,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是()A.F1F2 ,1=2 B.F1F2 ,1=2 C.F1F2 ,12 D.F1F2 ,123.分别使用定滑轮、动滑轮、两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组,
2、匀速提升同一物体到同一高度处,其机械效率分别为 定、动、组(不计绳重和摩擦,设每个滑轮质量相等),则下列选项中正确的是()A.组动定 B.动定组 C.定动组 D.定组动4.如图所示,用完全相同的四个滑轮和两根相同的细绳组成甲、乙两个滑轮组,在各自的自由端施加大小分别为 F1和 F2的拉力,将相同的重物缓慢提升相同的高度(不计绳重和一切摩擦)下列说法正确的是()A.拉力 F1小于拉力 F2 B.甲、乙两滑轮组的机械效率相同C.甲、乙两滑轮组中的动滑轮都是费力机械 D.甲、乙两滑轮组中绳子自由端移动的距离相等5.下列关于机械效率的说法正确的是()A.越省力的机械,机械效率越高 B.做功越少的机械,
3、机械效率越低C.做功越慢的机械,机械效率越低 D.总功相同,有用功越大的机械,机械效率越高6.如图所示,用相同的滑轮组成甲、乙两个滑轮组,分别将同一物体在相同时间内匀速提升相同高度,若不计绳重和摩擦,比较甲、乙两滑轮组,下列说法正确的是()A.甲的拉力大 B.乙的额外功少 C.甲的拉力功率大 D.乙的机械效率低7.如图所示,物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体,不计绳重及摩擦若每个滑轮质量相同,对比两个滑轮组,下列说法正确的是()A.甲更省力,甲机械效率大 B.乙更省力,机械效率一样大C.乙更省力,乙机械效率大 D.甲更省力,机械效率一样大8.以下是小明所作物理笔记的摘抄,
4、其中错误的是()A.物体运动速度改变时,不一定受到力的作用B.热气球静止在空中,其所受浮力等于重力C.使用弹簧测力计前,要检查指针与零刻度是否对齐D.无论用何种方式提高机械效率,都不能使其达到 100%9.下列关于简单机械在实际应用中的说法正确的是()A.指甲剪是省力省功的机械 B.定滑轮不省力,但能改变力的方向C.滑轮组既省力,又省距离,还省功 D.斜面的机械效率可以达到 100%10.如图所示小高用甲、乙两种不同方法将同一货物搬运到同一辆汽车上,下列说法正确的是()A.甲种方法克服重力做功多 B.乙种方法更省力C.甲种方法比乙种方法的机械效率高 D.甲、乙两种方法,货物的机械能都增加11.
5、下列数据最符合实际的是()A.成都三环路限速 950km/h B.PM2.5 是指空气中直径为 2.5cm的固体颗粒C.起重机的效率可以达到 100%D.把 1 个鸡蛋举高 2m,做的功约为 1J12.如图所示,用甲、乙两种装置分别将重 1N 的物体匀速提升相同的高度,滑轮重 0.2N,不计摩擦和绳重,所用的拉力分别是 F甲和 F乙 ,机械效率分别是 甲和 乙 ,则()A.F甲F乙 B.F甲=F乙 C.甲乙 D.甲乙13.关于功率、机械效率的说法正确的是()A.做功多的机器机械效率一定高 B.机械效率高的机器功率一定大C.功率小的机器做功慢 D.功率大的机器做功时间一定短14.分别用如图所示的
6、甲、乙两个滑轮组,在 5s 内将重为 100N 的物体 G 匀速提升 2m,每个滑轮的重均为10N不计绳重及摩擦,此过程中()A.F甲小于 F乙B.甲的机械效率小于乙的机械效率C.F甲做的功大于 F乙做的功D.F甲做功的功率等于 F乙做功的功率15.如图所示,用甲乙两种装置匀速提升同一重物,若每个滑轮重相同,不计摩擦及绳重,则下列说法正确的是()A.甲较省力,机械效率较低 B.乙较省力,机械效率较低C.甲较省力,机械效率较高 D.乙较省力,机械效率较高16.图的剪刀剪纸机械效率为 80%,这表示()A.若作用在剪刀的动力是 1N,则阻力是 0.8NB.若作用在剪刀的阻力是 1N,则动力是 0.
7、8NC.若作用在剪刀的动力做功 1J,则有 0.2J 的功用于剪纸D.若作用在剪刀的动力做功 1J,则有 0.8J 的功用于剪纸17.在不计摩擦和绳子质量的情况下,分别使用定滑轮、动滑轮、滑轮组(两个定滑轮和两个动滑轮)匀速提升同一物体到同一高度处,其机械效率分别为定、动、组 ,则下列选项正确的是()A.组动定B.定动组C.动定组 D.定组G2 ,提升重物所做的有用功分别为 W1、W2 ,机械效率分别为 1、2 ,则下列判断正确的是()A.W1W2、12B.W1W2、1=2C.W1W2、1227.如图所示小明分别用甲乙两个滑轮把同一袋沙子从地面匀速提到二楼,用甲滑轮所做的总功为 W1 ,机械效
8、率为 1;用乙滑轮所做的总功为 W2 ,机械效率为 2 ,若不计绳重及摩擦,则()A.W1=W2 12B.W1=W2 12C.W12D.W1W2 1228.下列关于机械效率说法正确的是()A.机械做功越快,机械效率就越高B.省力越多的机械,机械功率越大C.单位时间做功越多的机械,效率越高D.额外功在总功中占的比例越小的机械效率越高29.下列关于机械效率和功率的说法中正确的是()A.效率高的机械,功率一定大 B.功率大的机械做的功一定多C.做功时间长的机械,功率一定大 D.由于存在机械重和摩擦,所以机械的机械效率都小于 130.用图甲、乙两种方式匀速提升重为 100N 的物体,已知滑轮重 20N
9、,手的拉力分别为 F1和 F2;机械效率分别为 甲和 乙(绳重和摩擦力不计)。则()A.F甲=F乙 甲=乙B.F甲F乙 甲乙C.F甲F乙 甲乙D.F甲F乙 甲乙31.如图所示,由相同的滑轮组装的滑轮组,甲、乙两人分别用两装置在相等时间内将质量相等的重物匀速提升相同的高度,(不计滑轮重、绳重及摩擦)下列说法正确的是()A.甲的拉力是乙的拉力的 3 倍 B.乙绳端移动的距离是甲绳端移动的距离的 2 倍C.甲拉力的功率大于于乙拉力的功率 D.甲图装置的机械效率比乙图的小答案解析部分一、单选题1.【答案】C 【解析】【解答】A、使用任何机械都要做额外功,所以总功一定大于有用功,即有用功与总功的比值一定
10、小于 1,也就是机械效率小于 100%A 不符合题意;B、功率是做功多少与所用时间的比值。做功多,时间不确定,功率大小不能确定。B 不符合题意;C、功率反映做功的快慢,功率大则做功快,功率小,则做功慢。C 符合题意;D、机械效率与做功快慢没有关系。D 不符合题意。故答案为:C。【分析】机械效率反映了机械的性能优劣,是有用功与总功的比值,与做功快慢没有关系;使用任何机械不可避免地做额外功,所以机械效率一定小于 100%;功率是描述物体做功快慢的物理量,它等于单位时间内所做的功,功率大则做功快.2.【答案】A 【解析】【解答】解:不计绳重及摩擦,则拉力 F=(G物+G动),由图可知 n1=2,n2
11、=3,则绳子受的拉力:F1=(G物+G动),F2=(G物+G动),故 F1F2;动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同,W额=G动h,W有用=G物h,所以,利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,总功相同,则由=可知,滑轮组的机械效率相同,即 1=2 故选 A【分析】由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数 n,则绳子自由端移动的距离 s=nh;把相同的重物匀速提升相同的高度,做的有用功相同;不计绳重及摩擦,利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度,做额外功相同;而总功等于有用功加上额外功,可知利用滑轮组做的总功相同,再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系3.【答案】A 【解析】【解答】解:匀速提升同
12、一物体到同一高度处,由 W有用=Gh 可知,三种情况下做的有用功相同,大小都为 W有用;不计绳子质量和摩擦,所做的额外功:W额=G动h,使用定滑轮、动滑轮、滑轮组时,动滑轮的个数分别为 0、1、2,使用定滑轮、动滑轮、滑轮组时,做的额外功:W额定W额动W额组 ,由 W总=W有用+W额可知三种情况下做的总功:W定W动W组 ,由=可知,使用定滑轮、动滑轮、滑轮组的机械效率:组动定 故选 A【分析】克服物体的重力所做的功是有用功,由题知匀速提升同一物体到同一高度处,可知做的有用功相同;不计绳子质量和摩擦,额外功 W额=G轮h,知道使用定滑轮、动滑轮、滑轮组的动滑轮的个数为0、1、2,可以得出做的额外
13、功的大小关系,由于 W总=W有用+W额 ,可以得出所做的总功的大小关系,再利用效率公式比较三种情况下机械效率的高低4.【答案】B 【解析】【解答】解:A、不计绳重及摩擦,因为拉力 F=(G物+G动),n1=2,n2=3,所以绳端的拉力:F1=(G物+G动),F2=(G物+G动),所以 F1F2 ,故 A 错误;B、因为动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同,W额=G动h,W有用=G物h,所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,则总功相同;因为=,所以两滑轮组的机械效率相同,故 B 正确;C、使用动滑轮能够省力,动滑轮为省力杠杆,故 C 错误;D、因为绳子自由端移动的距离 s=nh,n1=2,n
14、2=3,提升物体的高度 h 相同,所以 s1=2h,s2=3h,则s1s2 ,故 D 错误;故选 B【分析】由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数 n,则绳子自由端移动的距离 s=nh;把相同的重物匀速提升相同的高度,做的有用功相同;不计绳重及摩擦,利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度,做额外功相同;而总功等于有用功加上额外功,可知利用滑轮组做的总功相同,再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系5.【答案】D 【解析】【解答】解:A、机械效率是有用功与总功的比值,机械省力与否与机械效率大小没有关系,故 A 错误;B、机械效率越低,说明做的功中有用功所占的比例越低,并不一定就是做的功少故 B 错
15、误;C、做功越慢的机械功率越小,功率与机械效率是两个没有关系的概念,不能说做功越慢的机械机械效率越低,故 C 错误;D、机械效率是有用功与总功的比值,在总功相同时,有用功越大,机械效率就越高,故 D 正确故选 D【分析】根据功、功率、机械效率的关系分析功率是单位时间内做的功的多少,表示做功的快慢;机械效率是有用功与总功的比值功率与机械效率是完全不同、毫无联系的两个不同概念6.【答案】A 【解析】【解答】解:A、不计绳重及摩擦,拉力 F=(G物+G轮),由图知,n甲=2,n乙=3,所以绳端的拉力分别为:F甲=(G物+G轮),F乙=(G物+G轮),所以 F甲F乙 ,故 A 正确;BD、因为不计绳重
16、及摩擦,动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同,由 W额=G轮h、W有用=G物h 可知,利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,拉力做的总功相同,因为=,所以两滑轮组的机械效率相同,故 BD 错误;C、拉力做的总功相同,所用的时间相同,由 P=可知,拉力 F甲做功的功率等于拉力 F乙做功的功率,故 C 错故选 A【分析】由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数 n,则绳子自由端移动的距离 s=nh;把相同的重物匀速提升相同的高度,做的有用功相同;不计绳重及摩擦,利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度,做额外功相同;而总功等于有用功加上额外功,可知利用滑轮组做的总功相同,再根据效率公式判断滑轮组机械效率的
17、大小关系、利用功率公式判断拉力做功功率的大小关系7.【答案】B 【解析】【解答】解:不计绳重及摩擦,拉力 F=(G物+G轮),n甲=2,n乙=3,绳子受的拉力:F甲=(G物+G轮),F乙=(G物+G轮),F甲F乙 ,乙图省力;动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同,W额=G轮h,W有用=G物h,利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,总功相同,由=100%,可知,滑轮组的机械效率相同故选 B【分析】由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数 n,则绳子自由端移动的距离 s=nh;把相同的重物匀速提升相同的高度,做的有用功相同;不计绳重及摩擦,利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度,做额外功相同;而总功等于
18、有用功加上额外功,可知利用滑轮组做的总功相同,再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系8.【答案】A 【解析】【解答】解:A、力是改变物体运动状态的原因,物体速度改变,则运动状态改变,所以一定受到力的作用,故 A 错误;B、热气球静止在空中,保持静止状态,即保持平衡状态,所以此时的重力和空气向上的浮力是一对平衡力,即这两个力的大小相等,故 B 正确;C、弹簧测力计的指针如果一开始就指在一定示数上,会使测量结果偏大,而如果达不到零刻度线,则会使最终结果偏小,因此一定要在使用前先校零,故 C 正确;D、由于额外功不可避免,机械效率不能达到 100%,故 D 正确故选 A【分析】(1)力是改变物体
19、运动状态的原因,运动状态的改变包括运动速度和方向;(2)当热气球在高空中某一位置保持静止状态时,利用二力平衡的知识,可知浮力与重力相等(3)使用弹簧测力计前,要检查指针是否指零;(4)额外功不可避免,机械效率不能达到 100%9.【答案】B 【解析】【解答】解:A、指甲剪由三条杠杆组成,其中既有省力杠杆也有费力杠杆,但其最终可以达到省力的目的,所以为省力机械,但使用任何机械都不省功,故 A 错误;B、定滑轮的实质是等臂杠杆,不省力也不费力,但可以改变力的方向,故 B 正确;C、滑轮组可以省力,但费距离,且不可能省功,故 C 错误;D、使用任何机械都要做额外功,所以机械效率不可能达到 100%,
20、故 D 错误故选 B【分析】(1)根据指甲剪的结构和功的原理分析;(2)定滑轮的实质是等臂杠杆;(3)根据滑轮组的特点和功的原理可做出判断;(4)机械效率永远小于 110.【答案】D 【解析】【解答】解:A、使用任何机械都不省功,两种方法中,物体重力 G 相同、被提高的高度 h 也相同,两种方法克服重力做功都为 W=Gh 相同;故 A 错误;B、图甲中使用了简单机械中的斜面,能够省力;故 B 错误;C、图甲中沿斜面推箱子时,需要克服摩擦做一些额外功;而乙中,直接将箱子搬到车上时,人做的额外功较少,故甲的机械效率小于乙的机械效率;故 C 错误;D、两图中的同一货物高度都增加,重力势能都增加,所以
21、机械能都增加;故 D 正确故选 D【分析】功的大小决定于力和距离的大小 W=Gh;使用简单机械可省力;在有用功相同时,机械效率的大小取决于额外功的多少;机械能是动能和势能的统称,根据影响动能和势能的因素可判断机械能的变化11.【答案】D 【解析】【解答】解:A、成都三环路限速约为 60km/h,950km/h 不符合实际,故 A 错误;B、PM2.5 是指空气中直径为 2.5m 的固体颗粒,故 B 错误;C、起重机的效率不可能达到 100%,故 C 错误;D、一个鸡蛋的质量约为 50g=0.05kg,把一个鸡蛋举高 2m 做的功约为 W=mgh=0.05kg10N/kg2=1J,故D 正确;故
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