2025年中考物理临考解题技法速练专题15 机械效率（习题精选练习）（解析版）.docx
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专题15机械效率
一、单选题
1．重为30N的物体在大小为20N的拉力F的作用下分别在水平面和斜面上进行了两段运动，所用时间均为10s，斜面高2m。拉力F的方向始终沿着物体运动方向，物体在水平面上运动的速度-时间图像如图甲所示，物体在斜面上运动的路程-时间图像如图乙所示，下列说法正确的是（）
A．两次运动物体所受的摩擦力均为20N
B．斜面上拉力F的功率为0W
C．斜面上拉力F所做的功为60J
D．斜面的机械效率为60%
【答案】D
【解析】
A．由甲图可知物体在水平面上做匀速直线运动，此时物体处于平衡状态，受水平方向拉力和水平面对物体的摩擦力作用，可知拉力和摩擦力为平衡力，由二力平衡可知，拉力和摩擦力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，可知摩擦力大小等于拉力等于20N；由乙图可知物体在斜面上做匀速直线运动，此时物体处于平衡状态，沿斜面方向上，物体受到拉力、滑动摩擦力，还受到重力沿斜面方向向下的分力，所以拉力大于物体受到的滑动摩擦力，物体受到的滑动摩擦力小于20N，故A错误；
BC．由乙图可知物体运动t=10s时物体运动的路程为s=5m，拉力F=20N，可知拉力做功的总功为
W总=Fs=20N?5m=100J
拉力做功的功率为
故B错误，C错误；
D．物体的重力G=30N，斜面对物体提升的高度h=2m，可知拉力对物体做的有用功为
W有=Gh=30N?2m=60J
则斜面的机械效率为
???????
故D正确。
故选D。
2．如图是一幢高层建筑内的垂直升降电梯工作示意图，某次运行时，承载的15人平均每人质量为60kg，已知电梯厢体和动滑轮的质量共计600kg，不计钢丝绳重和摩擦，且钢丝绳不伸长，电梯在20s内匀速上升了100m，则下列说法正确的是（g＝10N/kg）（）
A．钢丝绳端的拉力为3000N
B．钢丝绳端上升的高度为200m
C．本次上升过程中，升降电梯的机械效率为60%
D．在不超重的情况下，承载人的总重越大，该装置越省功
【答案】C
【解析】
A．电梯厢体和动滑轮的质量m梯=600kg，承载的15人平均每人质量为60kg可知人的总质量为
m人=60kg?15=900kg
则人和电梯总重为
G=G梯+G人=m梯g+m人g=600kg?10N/kg+900kg?10N/kg=15000N
由图可知滑轮组的绳子段数为3，可知拉力大小为
故A错误；
B．物体上升的高度为h=100m，可知绳子自由端移动的距离为
s=3h=100m?3=300m
故B错误；
C．滑轮组做的有用功为
W有=G人h=m人gh=900kg?10N/kg?100m=9?105J
拉力做的总功为
W总=Fs=5000N?300m=1.5?106J
可知电梯的机械效率为
故C正确；
D．不计钢丝绳重和摩擦，总功大小为
可知当G人变大时W总变大，即承载人的总重越大，则该装置做的总功越大，根据功的原理，任何机械都不能省功，故D错误。
故选C。
二、多选题
3．某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示，已知物体的质量为，所用动滑轮的质量为，绳子自由端的拉力F为。g取。在的过程中，下列说法中正确的是（???????）
A．绳子自由端移动的速度为 B．拉力F的功率为
C．有用功为 D．滑轮组的机械效率为90%
【答案】AB
【解析】
A．绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示，绳子自由端移动的速度为
故A正确；
B．拉力F的功率
故B正确；
C．由图可知，在0~2s的过程中，物体升高高度
h=10cm=0.1m
拉力做的有用功
W有=Gh=mgh=0.9kg×10N/kg×0.1m=0.9J
故C错误；
D．由图线ab所示分析可得动滑轮绕绳子的段数
滑轮组的机械效率为
故D错误。
故选AB。
4．质量为60kg的工人站在水平地面上，利用如图滑轮组竖直向下拉动绳子自由端，将一质量为80kg的重物A以0.1m/s的速度匀速上升1m，此时该滑轮组的机械效率为80%（g取10N/kg）。对此工作过程及装置以下说法正确的是（）
A．动滑轮重为200N B．工人对绳的拉力做功1000J
C．拉力F的功率为50W D．工人对地面的压力为100N
【答案】BD
【解析】
B．重物的质量为80kg，则重物的重力
G=mg=80kg×10N/kg=800N
重物上升1m，则有用功
W=Gh=800N×1m=800J
由图可知，动滑轮上的绳子段数是2段，该滑轮组的机械效率为80%，由可知，滑轮组做的总功是
即工人对绳的拉力做功1000J，故B正确；
C．绳子自由端移动的距离
s=nh=2×1m=2m
则绳