2025年中考物理臨考解題技法速練-專題15 機(jī)械效率（方法與技巧）（原卷版）

專題15機(jī)械效率一．功率和機(jī)械效率有何不同？【方法技巧】這兩個(gè)物理量是從不同方面反映機(jī)械性能的。它們之間沒有必然的聯(lián)系。功率大表示機(jī)械做功快；機(jī)械效率高表示機(jī)械對(duì)總功的利用率高。功率大的機(jī)械不一定機(jī)械效率高，例如內(nèi)燃機(jī)車功率可以達(dá)到幾千千瓦，但效率只有30％~40％，反之，機(jī)械效率高的機(jī)械功率不一定大。例如，安裝在兒童玩具汽車?yán)锏碾妱?dòng)機(jī)效率可達(dá)80％，但功率卻只有幾瓦特。【典例剖析】下列說法正確的是（）A．機(jī)械效率可以大于100% B．做功越多的機(jī)械，其功率一定越大C．我國三峽船閘利用了連通器原理 D．只要有動(dòng)能和勢(shì)能的變化，機(jī)械能就一定守恒二．如何理解機(jī)械效率具有“可變性”？【方法技巧】由公式可知，如果該機(jī)械的額外功（W額）一定，有用功（W有）越大，機(jī)械效率（η）越高，比如用同一個(gè)滑輪組把一塊巨石和一個(gè)乒乓球提起相同的高度，前者的機(jī)械效率高，由此可見對(duì)同一個(gè)機(jī)械，它的機(jī)械效率是可變的，而不是某一確定值?！镜淅饰觥坑萌鐖D所示的滑輪組拉動(dòng)物體A，使物體A以0.2m/s的速度水平向左勻速運(yùn)動(dòng)10s，已知物體A重500N，物體A受到的摩擦力為120N，拉力F的功率為30W，下列說法正確的是（）A．繩子自由端移動(dòng)的距離為2mB．克服物體A與地面間摩擦力做的功是額外功C．滑輪組的機(jī)械效率為80%D．相同情況下，若用該滑輪組勻速拉動(dòng)質(zhì)量更大的物體B，滑輪組的機(jī)械效率不變?nèi)绾斡?jì)算有用功？【方法技巧】求解有用功的關(guān)鍵是明確人們使用機(jī)械的目的是什么，為了達(dá)到目的所做的那部分“目的功”就是有用功。有用功的大小等效于為了達(dá)到目的而直接用手對(duì)物體做的功。甲乙丙如對(duì)于圖甲、乙兩圖的目的是提升物體升高h(yuǎn)高度。因此，為了達(dá)到目的必須克服物重所做的功就是有用功，即W有=Gh。對(duì)于圖丙圖來說，利用滑輪組的目的是水平移動(dòng)物體一段距離（s）。因此，為了達(dá)到目的必須克服摩擦阻力f所做的功就是有用功，即W有=fs?！镜淅饰觥?．如圖所示，斜面長s為1.2m，高h(yuǎn)為0.3m，現(xiàn)將重為16N的物體沿斜面向上從底端勻速拉到頂端用時(shí)2s，若拉力所做的功為6J。則下列說法正確的是（）①拉力為5N②拉力的功率為3W③拉力所做的額外功為1.5J④提升物體所做的有用功為5JA．①② B．①③ C．②③ D．①④2．如圖所示的滑輪組，用F=30N的拉力，拉動(dòng)水平地面上重為300N的物體，使物體勻速前進(jìn)了2m.物體和地面之間的摩擦力為45N，在此過程中，下列說法正確的是

①拉力做的功是120J

②繩子自由端移動(dòng)的距離是2m

③滑輪組的機(jī)械效率是75%④A點(diǎn)受到的拉力為300NA．①④ B．②③C．①③ D．③④四．如何進(jìn)行有關(guān)功、功率、機(jī)械效率的綜合計(jì)算？【方法技巧】（1）首先明晰三者的物理意義與公式關(guān)系：①三者之間的關(guān)系：②三者的公式關(guān)系：③功率與速度、牽引力的關(guān)系：機(jī)械中的功率：審題挖掘隱含條件。對(duì)于滑輪組來說，若已知物體移動(dòng)的距離或速度，可根據(jù)承擔(dān)物重或承擔(dān)水平摩擦力的繩子段數(shù)n計(jì)算出繩子自由端移動(dòng)的距離或速度。即s繩=nh物；vF=2vG。若不計(jì)摩擦或繩重，表明額外功是由于克服動(dòng)滑輪的重產(chǎn)生的，此時(shí)額外功的大小為：W額外=G動(dòng)h。選擇合適的公式表達(dá)出有用功、總功并明晰額外功產(chǎn)生的原因，然后根據(jù)已知條件表示出機(jī)械效率、功率的公式并進(jìn)行展開和合理簡(jiǎn)化消元。如根據(jù)使用機(jī)械的目的有用功的表達(dá)式有：①利用滑輪組豎直提升重物時(shí)，要克服物重做功，W有=Gh；②利用滑輪組水平方向勻速移動(dòng)物體時(shí)，要克服水平面的摩擦阻力做功，W有=fs。③利用滑輪組豎直提升浸沒在水中的重物時(shí)，要克服物體在水中的重做功，W有=(G-F浮)h。相應(yīng)的總功表達(dá)式有：①已知W有、W額時(shí)，W總=W有+W額；②已知F和s時(shí)，W總=Fs；③已知η、W有時(shí)，；④已知P和t時(shí)，W總=Pt。在涉及功的題目中，可根據(jù)實(shí)際情況選用合適的公式做靈活處理。根據(jù)有用功和總功的表達(dá)式及已知條件，機(jī)械效率表達(dá)式有：①利用滑輪組提升物體時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率可表示為：Ⅰ萬能公式Ⅱ忽略繩重和摩擦②利用滑輪組水平勻速移動(dòng)物體時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率可表示為③斜面的機(jī)械效率可表示為（4）最后根據(jù)已知條件代入公式求出未知量?！镜淅饰觥?．在斜面上將一個(gè)質(zhì)量為5kg的物體勻速拉到高處,如圖所示,沿斜面向上的拉力為40N,斜面長2m、高1m,把重物直接提升h所做的功作為有用功(g取10N/kg),下列說法正確的是A．物體只受重力、拉力和摩擦力三個(gè)力的作用B．做的有用功是50JC．此斜面的機(jī)械效率為83.3%D．物體受到的摩擦力大小為10N2．如圖