特别汇编-专题15 力学之机械效率的计算-决胜2018中考物理压轴题(解析版)

一、选择题

1O（·赤峰）如图所示的甲、乙两滑轮组，它们吊起的重物都是G，所用滑轮的规格相同，不计绳重与摩擦，当重物匀速上升时，以下说法正确的是（）

A O以其中的定滑轮为参照物，重物是静止的

B O甲滑轮组比乙滑轮组更省力

C O重物的动能减小，重力势能增大

D O两个滑轮组的机械效率不一样

【答案】B

考点：机械运动、影响重力势能的因素、滑轮组的机械效率。

2O（·来宾）如图，用甲、乙两种方式在相同时间内将同一物体匀速提升相同高度时，拉力做功的功率为P 甲、P乙，机械效率分别为η甲、η乙（不计绳重与摩擦）O下列判断正确的是（）

A O

P 甲=P 乙，η甲=η乙 B O

P 甲＜P 乙，η甲＞η乙

C O

P 甲＜P 乙，η甲＜η乙 D O

P 甲＞P 乙，η甲＞η乙

【答案】B O

【解析】

试题分析：用甲、乙两种方式在相同时间内将同一物体匀速提升相同高度时，由W 甲=Gh ，他们做的有用功相同，若不计绳重与摩擦，使用动滑轮还要克服动滑轮重力做功，所以乙做的额外功多，由W 总= W 有+W

额可知乙做的总功也多，由t W

P =

，相同时间内，使用动滑轮拉力的功多，故P 甲＜P 乙，由总

有W W =η，两次做得有用功相同，乙做的总功多，所以η甲＞η乙。考点：功率和机械效率。

（·辽阳）如图所示，重8N 的物体，在拉力F 的作用下2s 内匀速上升了0O

4m ，动滑轮重2N ，不计绳重

及摩擦，则下列计算结果正确的是（）

A O

拉力的大小为5N

B O

绳子自由端移动距离为1O

C O

拉力F 的功率为2W

D O

滑轮组的机械效率为80%

【答案】ACD O

【解析】

试题分析：如图滑轮组，承担物重的绳子股数n=2，不计绳重和摩擦，拉力F 的大小：F =2

（G 物+G 轮）=2

（8N+2N ）=5N ，故选项A 正确；绳子自由端移动距离：s=2h =2×0O

4m=0O

8m ，故B 错；拉力F 做功：

W 总=F s=5N×0O

8J=4J ，拉力做功功率：W s

t W P 224===

总，故选项C 正确；使用滑轮组做的有用功：W 有用=Gh =8N×0O

4J=3O

2J ，滑轮组的机械效率：%808.042.3===

W W 总

有η，故D 正确O

故选：ACD O

考点：功和功率、滑轮组的机械效率

（·衡阳）下列做法不能够改变滑轮组机械效率的是（）

A O

改变提升重物的高度

B O

用体积相等的塑料动滑轮代替铸铁动滑轮

C O

提升更重的物体

D O

给定滑轮加润滑油

【答案】A

考点：提高机械效率的方法

（·泰州）在图中，s=60cm ，与之对应的h =30cm O

现用弹簧测力计进行两次操作：

（1）沿竖直方向匀速提升小车；

（2）沿斜面方向匀速拉动小车，记录数据如下表

）

分析数据有如下一些发现

O其中，具有较高水平的发现是（

A O沿斜面拉动时，拉力比小车的重力小

B O测力计示数与移动距离近似成反比

C O利用斜面可以省力，但不能少做功

D O可以计算力所做的功，且两次做功近似相等

【答案】C

【解析】

试题分析：分析弹簧测力计的示数可直接得出，沿斜面拉动时，拉力比小车的重力小，通过进一步计算两次做功的多少可知，W1=Gh=10N×0O 3m=3J，W2=F s=5O 2N×0O 6m=3O 12J，两次做功近似相等；在A和D

基础上的延伸可以得到利用斜面可以省力，但不能少做功的结论，故C更是具有较高水平的发现

考点：斜面、功的原理

6O（·常州）如图所示，小明探究滑轮组的机械效率，动滑轮重1N，用3N的拉力F通过该滑轮组匀速拉

此过程中，不计摩擦和绳重，额外功和机械效率分别是（）起重4N的物体，物体沿竖直方向上升0

O 2m O

A O0O 2J 83O 3%

B O0O 2J 80%

C O0O 4J 80%

D O0O 4J 66O 7%

【答案】B

【解析】

2J，

试题分析：（1）不计摩擦和绳重，对动滑轮做的功为额外功：W额=G动h=1N×0

O 2m=0O

8J；

（2）对物体做的有用功：W有=Gh=4N×0

O 2m=0O

W总=W有+W额=0O 8J+0O 2J=1J，

所以滑轮组的机械效率：%808.018.0===

W W 总

有η 考点：滑轮组机械效率

（·眉山）如图所示，重为50N 的物体A 在拉力F 作用下沿水平面做匀速直线运动O

已知滑轮组机械效

率为80%，物体运动的速度为1m/s ，下列分析计算正确的是（）

A O

物体所受合力为5N

B O

物体受到的摩擦力为12N

C O

拉力F 做功的功率为5W

D O

在10s 内机械所做的有用功为500J

【答案】B 【解析】

试题分析：分析示意图，动滑轮共有3段绳子，克服A 的摩擦力做功是有用功，所以机械效率

80%3

F η=

=?，可得A 受到摩擦力大小12f N =，选项B 对物体运动速度为1/m s ，绳子自由端移动速度为1/33/v m s m s =?=，所以拉力学科网做功的功率53/15P Fv N m s w ==?=，选项C 错。在10s 内物体移动距离1/1010s vt m s s m ==?=，有用功120fs J =，选项D 错。物体沿水平面匀速直线运动，所以合力为0，选项A 错。考点：滑轮组机械效率功率

（2014·常德）如图所示，用动滑轮把一个物体匀速拉起，不计摩擦，则下列说法中正确的是（）

A O

使用这个滑轮可以省功

B O

使用这个滑轮可以省距离

C O

拉起的物体质量越大，滑轮的机械效率越高

D O

把物体拉起的越高，滑轮的机械效率越高

【答案】C

【解析】

试题分析：A、使用任何机械都不能省功，A错误，不符合题意；B、动滑轮是省力杠杆，可以省力，但费距离

O B

错误，不符合题意；C、在动滑轮一定时，提起物体的重力越大，机械效率越高O物体质量越大，物重越大，机械效率越高，符合题意；D在物重一定时，动滑轮重越小，所做额外功越小，机械效率

越高，与其它因素无关，D错误，不符合题意，答案选C

考点：动滑轮及其工作特点；滑轮（组）的机械效率

9O（·威海）小刚和小明分别用沿斜面向上的力F甲、F乙把同一重物匀速拉到两个斜面的顶端，若两个斜面光滑、等高，甲斜面长4m，乙斜面长5m，所做的功跟别是W甲、W乙，则下列说法正确的是（）

A O使用甲斜面比使用乙斜面要省功

B O甲斜面的机械效率比乙斜面的机械效率高

C O拉力F甲与F乙之比为5：4

D O两个拉力做功W甲与W乙之比为4：5

【答案】C

【解析】

试题分析：∵斜面光滑说明摩擦力为0，即使用光滑的斜面没有额外功，所以两个斜面的机械效率都是100%；

∴把同一物体沿斜面分别拉到顶端，G和h相同，由W=Gh可知两次做的功相同，即W甲=W乙；

根据题意可知，F甲的斜面长度s甲=4m；F乙的斜面长度s乙=5m，根据公式W=F s可知，

力F甲与F乙之比为：

F s

甲

甲甲

乙

＝＝＝O

故本题答案选C

考点：功的计算公式的应用；斜面机械效率的测量实验

10O（·泉州）如图所示，用下列装置提升同一重物，若每个滑轮重相同，不计摩擦，则机械效率最高的装置是

【答案】A 【解析】

试题分析：提升同一种物质，不计摩擦，A 图装置的机械效率为=

A G

G G η+绳

，B 图装置的机械效率为

=+A G G G G η+绳动，C 图装置的学科网机械效率为=+A G

G G G η+绳动，D 图装置的机械效率为

+A G

G G G η+绳

动，故A 装置机械效率最高，选填A 。

考点：影响机械效率大小的因素

11O

（·齐齐哈尔）如图所示，小丽用滑轮组匀速提升一个重为600N 的物体，物体上升的速度为0O

1m/s ，

人拉绳的力F 为250N ，不计绳重和摩擦，下列说法不正确的是（）

A O

人拉绳做功的功率为75W B O

滑轮组的机械效率为80%

C O

绳子自由端移动的速度为0O 3 m/s

D O

动滑轮重为100N

【答案】D 【解析】

试题分析：图中使用的是滑轮组，承担物重的绳子股数n=3，则拉力F 移动的速度是重物移动速度的3倍，即v ′=3v ；

（1）先求出拉力移动的速度，利用P ==

=Fv 求拉力做功的功率；

（2）根据η===求出滑轮组的机械效率；

（3）绳重和摩擦不计，利用F =（G 物+G 轮）求出动滑轮重O

∵物体上升的速度v =0O

1m/s ，n=3

∴v ′=3v =3×0O

1m/s=0O

3m/s ；故C 正确；

人拉绳做功的功率P ===Fv ′=250N×0O

3m/s=75W ，故A 正确；

滑轮组的机械效率：η=====80%；故B 正确；

∵F =（G 物+G 轮）即250N=（600N+G 轮） G 轮=150N ，故D 错误O

考点：功率的计算；滑轮（组）的机械效率

12O

（·聊城）如图，在水平拉力F 的作用下，使物体A 沿水平面以速度v 向右匀速运动了距离s ，若物重

为G ，平面对物体的摩擦力为f 。下列说法正确的是

A O

有用功的功率为fv

B O

拉力做功的功率为3Fv

C O

装置的机械效率为

3 D O

额外功为(3F －f )s

【答案】ABD 。

【解析】在该装置中，有用的功就是克服摩擦力所做的功，故有用功的功率为fv ，故A 是正确的；拉力的功率就是用拉力F 与拉力运动的速度的乘积，而物体的速度为v ，由图可知，动滑轮被三股绳子拉着，故拉力的速度为3v ，故拉力的功率是F ×3v =3Fv ，B 也是正确的；装置的机械效率为η=

s F s f W W 33=

??=

总

有，故C 不对；额外功W 额=W 总－W 有=F ×3s －f ×s=(3F －f )s ，故D 也是正确的。考点：功、功率及机械效率的简单计算。

13O

（·北京）图是利用滑轮组匀速提升水中圆柱体M 的示意图，滑轮组固定在钢架上，滑轮组中的两个

滑轮质量相等，绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为900N ，连接圆柱体M 与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为3000N 。圆柱体M 高为3m ，底面积为0O

02m ，密度为3

4.510? kg/ m 。在绳端拉力F 作用

下，圆柱体M 从其下表面距水面15m 处匀速上升到其上表面与水面相平的过程中用了3min ，在这个过程中，拉力F 的功率为160W ，滑轮组的机械效率为η，钢架对定滑轮的拉力为T 。在圆柱体M 被缓慢拉出水的过程中，圆柱体M 的下表面受到水的压强为p 。不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力，g 取10N / kg 。下列选项中正确的是

A O

压强p 的最小值为15000P a

B O

拉力T 的大小为2700N

C O

拉力F 的大小为640N

D O

滑轮组的机械效率为90%

【答案】B 。

【解析】圆柱体M 从其下表面距水面15m 处匀速上升到其上表面与水面相平的过程中用了3min,注意物体上升了12m,可计算重物上升的速度121

/36015

s v m s t =

==?物，动滑轮一共绕了3段绳子，因此绳自由端移动速度为=3=0.2/v v m s ?绳物，拉力F 的功率为160W ，根据P F V =得出拉力V 1608000.2/p W F N v m s

==所以答案C 错误。圆柱体M 下表面所受水的压强最小根据p gh ρ=可知，当深度最小也就是上表面与水面相平是压强最小，最小压强为

334110/10/3310p gh kg m N kg m Pa ρ==???=?答案A 错误。圆柱体M 所受浮力42=3100.02600F PS Pa m N

=??=浮，

圆

柱体重力332= 4.510/10/0.0232700G gsh kg m N kg m m N

ρ=????=物物，

动

滑

轮

机械

效

率

()(2700600)1287.5%800123G F h

N N m

N m η--?=

==??浮物，答案D 错误。根据G F G F G η-=-+浮物浮动

物计算动滑

轮重力=300G N 动,匀速上升过程钢架对定滑轮拉力等于=2=2700T G F G N -+?浮动物所以答案B 对。考点：浮力，滑轮组机械效率

14O

（·阜新）关于功率和机械效率的说法中，正确的是（）

A O

功率大的机械，做功一定多

B O

做功多的机械，机械效率一定高

C O

效率高的机械，功率一定

D O

做功快的机械，功率一定大

【答案】D 【解析】试题分析：

A 、说法错误，功率大，只能说明做功快，做功不一定多；

B 、说法错误，由于机械效率是有用功与总功的比值，故做功多，不一定机械效率就大；

C 、说法错误，机械效率高，只能说明学科网有用功在总功中占的比例大，功率、机械效率两者没有必然的联系；

D 、说法正确O

因为功率就是比较物体做功快慢的物理量O

故选D

考点：功率和机械效率

15O

（·安徽）如图所示，有一斜面长为L ，高为h ，现用力F 沿斜面把物重为G 的物体从底端匀速拉到顶

端O

已知物体受到斜面的摩擦力为f ，则下列关于斜面机械效率η的表达式正确的是（）

A O

η=

×100% B O

η=

×100%

C O

η=

×100%

D O

η=

×100%

【答案】D 【解析】

试题分析：∵斜面的高为h ，物体的重力为G ，