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2021中考物理二轮考点过关:机械效率计算选择
考点梳理
1.滑轮(组)的机械效率
(1)滑轮组提升重物时有η=,因为W有用=Gh,W总=Fs,所以有η=,又因为s=nh,所以有η=,如果不计摩擦和绳重,则有F=,所以η=。
(2)①滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关,G物相同时,G动越大、η越小;
②滑轮组的机械效率与被提升物体的重力有关,G动相同时,G物越大、η越大;
③同一滑轮组的机械效率与绕绳方式无关。
2.斜面的机械效率
(1)有用功是由使用机械的目的所决定的.当用斜面提升物体时,克服物体重力做的功就是有用功,W有=Gh。
(2)额外功是克服相互接触物体间的摩擦阻力所做的功.对于斜面而言,W额=fs。
(3)总功是指动力对所做的功.一般情况下使用斜面时,动力做功W总=Fs。
(4)由功的原理:“动力对机械所做的功等于机械克服阻力所做的功”。而机械克服阻力所做的功就包含了有用功和额外功。即:W总=W有+W额。
(5)机械效率是有用功与总功的比值,只能小于1(理想状态下可能等于1),并且无单位
斜面的机械效率η==,在同一斜面上,由于倾斜程度相同,即一定,故在同一斜面上拉同一物体(粗糙程度相同)时,在斜面上所移动的距离(或物体被提升的高度)不同时,机械效率是相同的。
(6)斜面的机械效率与斜面的倾斜程度、斜面的粗糙程度有关.斜面粗糙程度相同时,斜面的倾斜程度越大,机械效率越高;斜面的倾斜程度一定时,斜面越粗糙,机械效率越低。
2021中考物理二轮考点过关:机械效率计算选择
1.如图所示,物体G在竖直向上的拉力F的作用下,匀速上升0.2m,已知G=20N,F=12N。下列说法错误的是(不考虑绳重及摩擦)( )
A.绳子自由端上升0.4m
B.该滑轮的机械效率为90%
C.动滑轮重4N
D.拉力F做功4.8J
【解答】解:由图可知,承重的绳子股数n=2,
A.绳子自由端上升的高度:
s=nh=2×0.2m=0.4m,故A正确;
BCD.拉力做的功:
W总=Fs=12N×0.4m=4.8J,故D正确;
有用功:
W有=Gh=20N×0.2m=4J,
该滑轮的机械效率:
η=×100%=×100%≈83.33%,故B错误;
不考虑绳重及摩擦,根据F=可得,动滑轮的重力:
G动=nF㧟G=2×12N㧟20N=4N,故C正确;
故选:B。
2.如图所示,用400N的力将重为1000N的物体匀速提升2m,共用了10s,在此过程中(不计绳重与摩擦),下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的速度大小为0.4m/s
B.以动滑轮为参照物,物体是运动的
C.滑轮组的机械效率大小约为40%
D.当所提重物的质量增大时,该滑轮组的机械效率将增大
【解答】解:
A.由图可知,n=3,则绳端移动的距离s=nh=3×2m=6m,则绳子自由端移动的速度v===0.6m/s,故A错误;
B.若以动滑轮为参照物,由于所提的物体与动滑轮一起运动,它们之间没有发生位置的变化,则物体是静止的,故B错误;
C.拉力做的总功W总=Fs=400N×6m=2400J,
所做的有用功W有=Gh=1000N×2m=2000J,
滑轮组的机械效率η=×100%=×100%≈83.3%,故C错误;
D.不计绳重与摩擦,由η====可知,当所提重物的质量增大时,其重力增大,滑轮组的机械效率将增大,故D正确。
故选:D。
3.如图所示,用滑轮组提升重物时,将重210N的物体在5s内匀速提升了2m,已知动滑轮重为9 内容过长,仅展示头部和尾部部分文字预览,全文请查看图片预览。 用400N的拉力将物体从斜面底端匀速拉到车厢里,则下列说法中正确的是( )
A.工人所做的总功为5000J
B.工人所做的有用功为2000J
C.斜面的机械效率为75%
D.物体和斜面之间的摩擦力为400N
【解答】解:A.工人所做的总功为:W总=Fs=400N×5m=2000J,故A错误。
B.工人所做的有用功为:W有=Gh=1000N×1.5m=1500J,故B错误。
C.斜面的机械效率为:η===75%,故C正确。
D.工人所做额外功为:W额=W总㧟W有=2000J㧟1500J=500J,
由W额=fs得物体受到的摩擦力为:f===100N,故D错误。
故选:C。
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