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备战中考物理压轴题专题复习—机械效率的计算及答案解析

一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题

1．如图甲是一艘完全依靠太阳能驱动的船，该船长30米，宽15米，排水量60吨，船的表面安装有太阳能电池板，接收太阳能的功率为1.6×105W ，若接收的太阳能只用来驱动船前进。在一次航行中，从某一时刻开始，太阳能船受到水平方向的牵引力F 随时间t 的变化关系如图乙所示，船的运动速度v 随时间t 的变化关系如图丙所示。（g 取10N/kg ），则满载时太阳能船受到的浮力是___________N ；第50s 到第100s 的运动过程中，太阳能船的效率是_________。

【答案】5610? 25% 【解析】【分析】【详解】

[1]由题意可知，排水量60t ，则满载时太阳能船受到的浮力是

356010kg 10N/kg 610N F =??=?浮

[2]由题意可知，第50s 到第100s 的运动过程中，太阳能船移动的距离是

0.5m/s 50s 25m s vt ==?=

这段时间牵引力所做的功是

46810N 25m 210J W Fs ==??=?牵

总功是

561.610W 50s 810J W Pt ==??=?总

那么太阳能船的效率是

210J

100%100%25%810J

W W η?=?=?=?牵

总

2．如图的装置中，物体B 重为30N ，每个滑轮重均为6N ，不计绳重及滑轮的摩擦。现用水平力F =20N 向右匀速拉动物体A ，物体B 也随滑轮匀速上升。则物体A 受到的摩擦力为_________N ，滑轮组的机械效率为_________%（百分号前保留2位小数）。

【答案】8 83.33 【解析】【分析】

【详解】

[1]物体B 重30N ，动滑轮重6N ，滑轮组需要提升的动滑轮与物体B 总重为

30N+6N=36N

三段绳子与动滑轮接触，不考虑绳子重及摩擦，则需要对动滑轮右边的向上的绳子施加

36N 312N ÷=

的力，物体才能匀速上升，以物体A 为研究对象，其左边的绳子对其施加了向左的12N 的拉力，它受到的向右的拉力为20N ，物体A 处于匀速直线运动状态，受到的力是平衡力，则其受到的向左的摩擦力为

20N －12N=8N

[2]滑轮组的机械效率为

''B B B 30N 83.33%33312N

W G h G h G F s W Fs Fs F h F η=======??有总

3．如图所示，利用斜面向上移动物体可以_______（选填“省力”、“省距离”、“省功”）。小明把质量为50kg 的木箱沿斜面拉了10m ，使木箱上升了4m ，如图所示，沿斜面向上用的拉力F ＝250N ，木箱以0.2m/s 的速度匀速上升的过程中，斜面的机械效率为________，木箱在斜面上匀速运动时受到摩擦力为_______N 。（g 取10N/kg ）

【答案】省力 80% 50 【解析】【分析】【详解】

[1]斜面也是一种简单机械，利用斜面向上移动物体可以省力。 [2]做的有用功

W 有用=Gh=mgh =50kg×10N/kg×4m=2000J

拉力做的总功

W 总=Fs =250N×10m=2500J

斜面的机械效率

2000J

×100%=80%2500J

W W η=

有用总

机械效率为80%。 [3]这个过程中，做的额外功

W 额外=W 总-W 有用=2500J-2000J=500J

克服摩擦做的功为额外功的唯一来源，因为W 额外=fs ，所以摩擦力的大小

500J

=50N 10m

W f s

额摩擦力为50N 。

4．如图所示，工人们用同一滑轮组，根据需要有两种方式来提起等重的建筑材料，若不计摩擦和绳重，则F 1______F 2，机械效率ηA ______ηB 。（填“>”“=”或“<”）

【答案】< = 【解析】【分析】【详解】

[1]由图可知，不计摩擦及绳重，绳子自由端拉力分别为

()113F G G =

+物动，()212

F G G =+物动所以

1F F ２＜

[2]不计摩擦和绳重，两种方式来提起等重的建筑材料到相同高度，则对物体做的有功相同，动滑轮相同，则所做额外功相同。所以机械效率相同，即A B ηη=。

5．如图所示，用滑轮组拉动重为200N 的物体在水平桌面上匀速直线运动。已知F =20N ，滑轮组的机械效率为85%，则物体与桌面的之间的摩擦力大小为__________N 。

【答案】51

【解析】

【分析】

【详解】

由图可知，由3段绳子通过动滑轮，则s F=3s物，滑轮组的机械效率为85%，即

η=W W

有

总

物 =

320N

85%

解得

f=51N

即物体与桌面的之间的摩擦力为51N。

6．如图是某型号电动轮椅工作原理示意图。开关S1和S2由绝缘操纵杆控制，能同时接“1”或接“2”，向前推操纵杆时轮椅前进且能调速，向后拉操纵杆时轮椅以恒定速度后退。已知蓄电池的电压为24V保持不变，R2的阻值为10Ω，电动机的额定功率为100W，额定电压为24V。请解答下列问题：

（1）当开关S1和S2同时接_______时，电动轮椅前进；电动轮椅既能前进又能后退，是通过改变电动机线圈中的_________实现的；

（2）当电动轮椅后退时，电流表示数为1A，此时电动机的实际功率是_____W；

（3）当电动机以额定功率工作时，电动轮椅在水平路面上匀速前进的速度为2m/s，若此时电动机消耗的电能有80%转化为电动轮椅前进的机械能，此时电动轮椅受到的阻力是

___N。

【答案】1 电流方向 14 40

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]电动机前进且能调速，这说明电路中的电流可以变化，电阻大小可变，这样只有滑动变阻器R1接入电路时才有这个功能，观察电路图，当开关S1和S2同时接1时，R1、电动机、电流表才串联接入电路，这样符合条件，电动轮椅前进。

[2]磁场对通电导线的作用力方向跟电流方向有关，只改变电流方向时，受力方向也会变化；所以电动轮椅既能前进又能后退，是通过改变电动机线圈中的电流方向实现的。(2)[3]由上述可知，当电动轮椅后退时，开关S1和S2同时接2，R2、电动机、电流表串联接在电路中，电路中的总电阻

24V

24Ω1A

R =

=总电动机的电阻

M 2-24Ω-10Ω14ΩR R R ===总

此时电动机的实际功率

()2

M M M 1A 14Ω14W P I R ==?=

此时电动机的实际功率是14W 。

(3)[4]设此时电动轮椅受到的阻力是f ，电动轮椅在水平路面上匀速前进，牵引力F f =，由题意可知，电动轮椅的机械效率

2m/s 80%100W F t

η??=

解得40N F =，此时电动轮椅受到的阻力是40N 。

7．质量为m 的工人用如图甲所示的滑轮组将建筑材料运送到楼顶，滑轮组的机械效率随建筑材料重力变化的图像（如图乙），机械中摩擦及绳重忽略不计，影响滑轮组机械效率的原因有_____（写出一点即可），动滑轮的重力为_____，该工人竖直向下拉绳子自由端运送建筑材料时，此滑轮组机械效率的最大值为_____。（后两空均用已知量符号表示）

【答案】物重（或动滑轮重） G n n

33mg G mg

-×100% 【解析】【分析】【详解】

[1]已知机械中摩擦力及绳重忽略不计，由

100%G

G G η=

?+动

可知，影响滑轮组机械效率的因素有物重、动滑轮重。

[2]由图乙可知，物重n G ，滑轮组的机械效率50%η=，因机械中摩擦力及绳重忽略不计，所以滑轮组的机械效率

n n

n n 100%100%100%50%W G h G W G h G h G G η=

?=?=?=++有用总动动

解得

n G G =动

[3]已知工人的质量为m ，则该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力

max F G mg ==人

由

G G

F +=

动

可得提升的最大物重

max max max n n 333G F G F G mg G =-=-=-动

则滑轮组的最大机械效率

n max max n n

n max 333%3100%100%100mg G mg G mg G m G G G g

G η=

?=?=-?+-+-动

8．小徐用如图所示的装置将重为600N 的木箱A ，以0.5m/s 的速度从斜面底端匀速拉到顶端。拉力F =150N ，斜面长L =5m ，高h =2m ，滑轮重、绳重、滑轮与绳之间的摩擦均不计，此装置的机械效率是_________，拉力F 的功率是_________W ，木箱A 与斜面间的摩擦力是______N 。

【答案】80% 150 60 【解析】【分析】【详解】

[1]将木箱拉到顶端所做的有用功

600N 2m 1200J W Gh ==?=有

而动滑轮绳子端的拉力F =150N ，滑轮重、绳重、滑轮与绳之间的摩擦均不计,那么木箱受到的拉力

F 1=2F =2×150N=300N

通过斜面所做的总功

W 总=F 1s =300N×5m=1500J

所以此装置的机械效率

1200J

80%1500J

W W η=

==有总 [2]由题意知，木箱的速度为0.5m/s ，则绳子端的速度

v =2×0.5m/s=1m/s

那么拉力F 的功率

P =Fv =150N×1m/s=150W

[3]在斜面上克服摩擦力做的额外功为

W 额=W 总-W 有=1500J-1200J=300J

木箱所受的摩擦力

f =

300J

W L

额=60N

9．一台起重机将3600N 的货物提高4m ，如果额外功是9600J ，则该起重机做的有用功是_______J ，机械效率是______。【答案】1.44×104 60% 【解析】【分析】

起重机是用来提升重物的，所以对重物做的功是有用功，总功是指有用功与额外功的和，从而根据机械效率的公式，，可求得机械效率。【详解】

[1]该起重机做的有用功

43600N 4m 1.4410J W Gh ==?=?有

[2]该起重机的机械效率

1.4410J 100%100%60%1.4410J 9600J

W W η?=?=?=?+有总

10．一物体质量为10kg ，小红用定滑轮将该物体在4s 内匀速提升2m ，所用拉力为120N ，此过程中，小红做的有用功是_______，定滑轮的机械效率是________，拉力做功的功率是_______。（g=10N/kg ）【答案】200J 83.3％ 60W 【解析】【分析】【详解】

[1]所提升物体的重力为

=10kg 10N /kg=100N G mg =?

有用功为

=100N 2m=200J W Gs =?有

故有用功是200J 。 [2]总功为

=120N 2m=240J W Fs =?总

则机械效率为

200J

83.3%240J

W W η=

≈有总

故机械效率为83.3%。 [3] 拉力做功的功率为

240J

==60W 4s

W P t =

总即拉力F 的功率为60W 。

11．用如图所示的滑轮组竖直匀速提升质量为 m 的物体，绳子的拉力大小为 F ，在时间 t 内物体上升的高度为 h ，滑轮组的机械效率为 η，每个滑轮重力大小均为 G ，下列说法正确的是（）

A ．若将物体质量增大到 5m ，则拉力大小增大到5F

B ．G =3F -mg

C ．匀速提升物体的高度增加，机械效率 η 不变

D ．t 时间内，额外功为1 W mgh η

-= 或()3W h F mg =-

【答案】CD 【解析】【分析】【详解】

A ．据W 总=W 有+W 额得

Fs =mgh +W 额

即

3mgh W mgh W F s

++=

额

物体质量增大到5m 时，克服动滑轮的重力所做的额外功不变，即使克服摩擦所做的额外功增大，但总的额外功不会增大到5W 额，那么拉力的大小不会增大到5F ，故A 错误； B ．若不计摩擦，据滑轮组的特点有

(+)(+)3

F G G mg G n =

=物动即

G =3F -mg

但题目并不说明摩擦可以忽略，故B 错误；

C ．用滑轮组多次匀速提升物体至不同高度，其机械效率不变，因为有用功和总功都不变，故C 正确；

D ．根据机械效率的公式有

+W W mgh

W W W mgh W

η=

==+有有总有即

1mgh mgh

W mgh ηη

--=

或者

滑轮组提升物体做的有用功和总功分别为

W 有=mgh ，W 总=Fs =F ?3h =3Fh

那么额外功

W =W 总-W 有=3Fh -mgh =h (3F -mg )

故D 正确。故选CD 。

12．用如图甲所示的滑轮组在同一平面上均以0.2m/s 的速度匀速拉动不同物体。根据测量结果画出了该滑轮组机械效率与物体受到摩擦力大小变化的关系图像，如图乙所示。若不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，当物体向右运动0.3m ，绳子自由端移动__________m ；当滑轮组的机械效率为60%时，拉力F b 的功率是__________W 。

【答案】0.9 50 【解析】【分析】【详解】

[1]有丙图可知，绳子股数3n =，物体向右运动0.3m ，则绳子自由端移动的距离

30.3m=0.9m s ns ==?绳物

[2]由丁图，当物体受到的摩擦力是100N 时，滑轮组机械效率为50%，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，则

100N

=50%()(100N+)

W fs f W fs G s f G G η=

==++有用物总

物动物动动

则

100N G =动

当滑轮组的机械效率为60%时，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，物体受到摩擦力的大小

111

111=60%()(+100N)

W f s f f W f s G s f G f η=

==++有用1物1总物1动物1动

则

1150N f =

不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，由图知绳子股数3n =，拉力F b 为

()b 111250150N+100N =N 33

)3(F f G =+=动

物体运动速度0.2m/s 不变，则绳端移动速度

30.2m/s=0.6m/s v nv ==?绳物

则拉力F b 的功率，由

W Fs

P Fv t t

== 则

b 250

N 0.6m/s=50W 3

P F v ==

?绳

13．如图所示，实心物体A 漂浮在水面上，现利用电动机通过滑轮组拉动A ，使A 向下运动（运动过程中始终未碰到定滑轮）。已知A 的体积为0.2m 3，密度为0.4×103kg/m 3．动滑轮重为300N ，电动机工作时拉绳子的功率为1.5×103W 且保持不变，不计绳重、摩擦和水的阻力，g ＝10N/kg ，ρ水＝1.0×103kg/m 3，下列说法中不正确的是（）

A ．物体向下运动的最小速度3m/s

B ．物体A 浸没在水中时受到的浮力为2×103N

C ．物体A 向下运动过程中，电动机拉着绳子的力先变大，后不变

D ．物体A 向下运动过程中，滑轮组机械效率的最大值为80% 【答案】A 【解析】【分析】

【详解】 B ．由m

ρ=

知道，A 的质量 m A ＝ρA V A ＝0.4×103kg/m 3×0.2m 3＝80kg

由G mg = 知道，A 的重力

G A ＝m A g ＝80kg×10N/kg ＝800N

由于A 浸没在水中，声音，

V 排＝V A ＝0.2m 3

A 浸没在水中受到的浮力

F 浮＝ρ水gV 排＝1.0×103kg/m 3×10N/kg×0.2m 3＝2×103N

故B 正确，不符合题意；

A ．当A 完全浸没时绳子对物体A 的拉力最大，电动机对绳子的拉力也最大，不计绳重、摩擦和水的阻力，则电动机对绳子的最大拉力

()()3210N 11

==500N 3800N 300N 3

F F

G G =

-?++浮动﹣ 由W Fs

P Fv t t

==知道，绳子自由端运动的最小速度 31.510W

3m/s 500N

P v F ?===绳

则物体向下运动的最小速度

=3m/s=1m/s 33

v v =?绳

故A 错误，符合题意； C ．由于电动机对绳子的拉力()1

F F

G G =

-+浮动，而物体A 向下运动过程中，浮力先变大、后不变，所以，电动机拉着绳子的力先变大，后不变，故C 正确，不符合题意； D ．当A 完全浸没后，滑轮组受到的拉力最大，此时滑轮组的机械效率最大，有用功

W 有用＝（F 浮﹣G ）h

总功

W 总＝Fs ＝（F 浮﹣G +G 动）×3h ＝（F 浮﹣G +G 动）h

滑轮组机械效率的最大值

33210N 800N

===100%80%210N 800N 300N

W F G h F G W F G G h F G G η?-=?=++?-+有浮浮浮浮总动动（﹣）﹣（﹣）﹣

故D 正确，不符合题意。故选A 。

14．如图甲所示，实心物体A 漂浮在水面上，现利用电动机通过滑轮组拉动A ，使A 向下

运动（运动过程中始终未碰到定滑轮）。此过程中，电动机拉力F 做的功W 随时间t 的变化图象如图乙所示。已知A 的体积为0.1m 3，密度为0.4×103kg/m 3，动滑轮重为300N 。不计绳重、摩擦和水的阻力，g 取10N/kg 。下列说法中正确的是（）

A ．物体A 向下运动过程中，电动机拉着绳子的力逐渐变大

B ．物体A 受到的最大浮力为400N

C ．物体A 向下运动的最小速度为0.2m/s

D ．物体A 向下运动过程中，滑轮组机械效率的最大值为82.4% 【答案】C 【解析】【分析】【详解】

A ．由图可知，承担物重的绳子段数3n =，电动机拉着绳子的力

A 1

()F G F G n =

+-动

浮物体A 向下运动过程中，浮力先变大、后不变，所以电动机拉着绳子的力先变大，后不变，故A 错误；

B ．物体A 完全浸没在水中时受到的最大浮力，为

333110kg/m 10N/kg 0.1m 1000N F gV ρ==???=浮液排

故B 错误； C ．由m

ρ=

得，A 的质量 333A A A 0.410kg/m 0.1m 40kg m V ρ==??=

A 的重力

A A 40kg 10N/kg 400N G m g ==?=

当A 完全浸没时绳子对物体A 的拉力最大，电动机对绳子的拉力也最大，不计绳重、摩擦和水的阻力，则电动机对绳子的最大拉力

()()A 11

1000N 400N 300N 300N 33

F F

G G =?-+=?-+=浮动

由图乙可知，电动机工作时拉绳子的功率且保持不变，为

180J 180W 1s

W P t =

由W Fs

P Fv t t

==可知，绳子自由端运动的最小速度 180W

0.6m/s 300N

P v F =

==绳则物体向下运动的最小速度

0.6m/s 0.2m/s 33

v v ==?=绳

故C 正确；

D ．当A 完全浸没后，滑轮组受到的拉力最大，此时滑轮组的机械效率最大，有用功

()A W F G h =-浮有用

总功

()()A A 1

33W Fs F G G h F G G h ==

-+?=-+总浮

动浮动滑轮组机械效率的最大值

()()A A A A 1000N 400N

100%66.7%

1000N 400N 300N

G h

W F G W F G G F

G G h

η---=

=?≈-+-+-+浮

有用浮总

浮动浮

动

故D 错误。故选C 。

15．为了将放置在水平地面上重为100N 的物体提升一定高度，设置了如图所示的滑轮组装置。当用图甲所示随时间变化的竖直向下的拉力F 拉绳时，物体的速度v 和物体上升的高度h 随时间变化的关系分别如图乙和丙所示（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）。下列计算结果正确的是（）

A ．0s~1s 内，地面对物体的支持力是10N

B ．1s~2s 内，拉力F 做的功是62.5J

C ．2s~3s 内，拉力F 的功率是300W

D ．2s~3s 内，滑轮组的机械效率是62.5% 【答案】C 【解析】

【详解】

A ．从图乙可以看到，时间从第2s 到第3s 时，速度大小是不变的，这时处于平衡状态，物体受到的拉力大小等于重物和动滑轮的总重，即

340N 120N F G G =+=?=拉动

由题意可知，0s~1s 内，地面对物体的支持力符合关系式

3120N F F G G +=+=支拉动

从图甲可以看到，'

30N F =拉，解得30N F =支，A 错误；

B ．从图甲可以看到，1s~2s 内，拉力F 的大小是50N ，物体上升的高度是1.25m ，三条绳子托着动滑轮，绳端移动的距离是

33 1.25m 3.75m s h ==?=

拉力F 做的功是

50N 3.75m 187.5J W Fs ==?=

拉力F 做的功是187.5J ，B 错误；

C ．2s~3s 内，物体匀速运动，绳端也是匀速运动，拉力F 的大小是40N ，绳端移动的速度

3 2.5m/s 7.5m/s v =?=绳

根据P Fv =可知，拉力F 的功率

40N 7.5m/s 300W P Fv ==?=绳

拉力F 的功率是300W ，C 正确； D ．2s~3s 内，物体上升的高度

3.75m-1.25m 2.5m h ==

拉力F 的大小是40N ，则滑轮组的机械效率

100N 2.5m 100%100%100%83.3%40N 3 2.5m

W Gh W Fs η?=?=?=?≈??有用功总功

滑轮组的机械效率约是83.3%，D 错误。故选C 。

16．如图，拉力 F 将重 120N 的物体沿水平方向移动 1m ，用时 1s 。运动时，物体与地面之间的摩擦力为 30N ，此时滑轮组的机械效率为 80%。下列说法正确的是（）

A ．拉力 F ＝10N

B ．克服动滑轮重力做额外功 7.5J

C ．动滑轮重 7.5N

D ．拉力的功率是 37.5W

【解析】

【分析】

【详解】

A．由图知，滑轮组由3段绳子拉着动滑轮，即n=3，该滑轮组的机械效率

W fs f

W Fns nF

η===

有用物

总物

则绳子自由端的拉力

30N

12.5N

3380%

===

故A错误；

B．滑轮组对物体做的有用功

30N1m30J

W fs

==?=

有用

滑轮组做的总功

312.5N31m=37.5J

W F s

=?=??

总

额外功为

37.5J30J7.5J

W W

=-=-=

额总有用

由于绳有重力，绳与滑轮之间有摩擦力，故此额外功包括对动滑轮做的功和克服绳重及绳与滑轮之间的摩擦做功的总和，故克服动滑轮重力做的额外功应小于 7.5J，故B错误；C．由B知对动滑轮重力做的额外功小于 7.5J，动滑轮上升的高度为1m，根据W Gh

知，动滑轮重小于 7.5N，故C错误；

D．拉力做的总功为37.5J，用时 1s，由

=得拉力的功率为

37.5

37.5W

===

总

故D正确。

故选D。

17．如图所示，一工人利用如图所示的滑轮组在10s内将质量为40kg的物体匀速提升

3m，此过程中工人对地面的压强为6000Pa。已知工人与地面的接触面积为500cm2，工人的质量和动滑轮质量之和为80kg，不计绳重和摩擦。则下列说法错误的是（）

A．工人用提升400N重物的过程中，动滑轮做的有用功为1200J

B ．工人用提升400N 重物的过程中，绳子自由端移动的速度为0.6m/s

C ．用该滑轮组提升重为600N 的物体，机械效率为80%

D ．工人的质量为60kg 【答案】C 【解析】【分析】【详解】

A ．动滑轮做的有用功

40kg 10N/kg 3m=1200J ===W G h m gh ??物物动有

故A 正确，不符合题意；

B ．由图知，绳子段数n =2，物体匀速提升3m ，绳子自由端移动距离s =6m ，绳子自由端移动的速度为

6m 0.6m/s 10s

s v t =

== 故B 正确，不符合题意；

CD ．工人对地面的压强为6000Pa ，工人与地面的接触面积为500cm 2=0.05m 2，所以工人对地面的压力

26000P N a 0=.30005m F pS ==?

设动滑轮质量为m 动，则人的质量

m 人=80kg -m 动

因为n =2，所以

()()11

-=-

+=-g+22

F G F G G G m g m m g =人拉人物动人物动代入数据，得出m 动=20kg ，m 人=60kg ，故D 正确，不符合题意。用该滑轮组提升重为600N 的物体，机械效率为

()=100%=1200%=100%=75%6+6+0000+00W G h

G W G h N

G G N N

G η=???有物物总物动物动

故C 错误，符合题意。故选C 。

18．如图所示，用甲、乙滑轮组在相同时间分别将A 、B 物体匀速提升相同高度，已知物体受到的重力G A ＞G B ，滑轮组的机械效率η甲＜η乙（忽略绳重和摩擦）．下列判断正确的是（）

A ．两滑轮组绳端移动的距离相等

B ．甲滑轮组的有用功比乙的少

C ．甲滑轮组的总功率比乙的小

D ．甲滑轮组的动滑轮比乙的重

【答案】D 【解析】【分析】【详解】

A ．两个物体提升相同的高度h 时，甲滑轮组动滑轮上有三段绳子，所以F 甲自由端移动的距离为3h ，乙滑轮组动滑轮上有两段绳子，所以F 乙自由端移动的距离为2h ，故A 错误．

B ．根据公式W 有=Gh ，由于两物体升高相同的高度，但是G A ＞G B ，所以W 有甲＞W 有乙，故B 错误；

C ．W 有甲＞W 有乙，η甲＜η乙，结合W W η=

有总

知，W 总甲＞W 总乙，时间又相等，由P =

知，甲滑轮组的总功率比乙的大，故C 错误；

D ．根据W W W η=+有有额

，得1

η=1+W W 额有，因为η甲＜η乙，所以W W W W >额甲额乙有甲有乙，又因为W 有甲

>W 有乙，所以W W >额甲额乙，再根据W G h =额动得，G G >动甲动乙，故D 正确。

故选D 。

19．如图所示，分别用甲、乙两个滑轮组提起重力G 1=G 2的重物至相同的高度h ，若所用拉力F 1=F 2，已知甲的机械效率50%，则（不计绳重及摩擦）（）

A ．乙的机械效率75%

B ．乙的机械效率80%

C ．拉力F 1做的功与拉力F 2做的功之比3：2

D ．甲、乙两个滑轮组中的动滑轮重力之比3：1

【答案】ACD 【解析】【分析】【详解】

AB ．已知甲、乙两个滑轮组将同一物体匀速提升至相同的高度，由公式=有用W Gh 可知，甲、乙两个滑轮组所做的有用功相同；甲图滑轮组绳子的股数n =3，故S 甲=3h ，乙图滑轮组绳子的股数n =2，故S 乙=2h ，而拉力F 1=F 2，则甲、乙两个滑轮组所做的总功为

113W F S F h ==甲总甲

222W F S F h ==乙总乙

所以甲的机械效率为

50%33W Gh G W F h F η=

==有用甲总

乙的机械效率为

22W Gh G W F h F 有用乙总

η=

= 因为12F F =，

50%3G F =，所以 2

75%2G F η=

=乙故A 正确，B 错误；

C ．拉力F 1做的功与拉力F 2做的功之比为

1232

W F S W F S ==总甲甲乙总乙

故C 正确； D ．因为

150%W Gh

W Gh G h

η=

=+有用甲总

动

化简得1G G =动，由

275%W Gh

W Gh G h

η=

=+有用乙总

动

解得23

G =

动，所以 G 动1：G 动2=G ：

=3:1 故D 正确。故选ACD 。

20．如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用A F 、B F 匀速提升相同物体升高到相同的高度，不计绳子重和摩擦。则拉力A F __________B F ，甲、乙两个滑轮组的机械效率η甲__________η乙。（均选填“<”“>”或“=”）

【答案】> = 【解析】【详解】

[1]由题意可知，两滑轮组中动滑轮的重力相等，提升物体的重力相等，由图可知，n 甲=2，n 乙=3，不计绳子重和摩擦，则所用的拉力分别为

2()()F G G G G n =+=+甲动动甲 11

()()F G G G G n =

+=+乙动动乙所以，甲的拉力大于乙的拉力。

[2]将同一物体在相同时间内匀速提升相同高度时，因不计绳子重和摩擦，拉力做的功等于克服物体重力和动滑轮重力所做的功，克服物体重力做的功为有用功，所以，拉力做的总功相等，所做的有用功相等，由100%W W 有总

η=

?可知，甲的效率等于乙的效率。

中考物理压轴题专题机械效率的计算的经典综合题

一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题 1．如图是工人将重160 N 的物体匀速放下的过程，已知物体下降的距离为3 m ，用时3 s ，工人的拉力为50 N ，工人质量为50kg （物体未浸入水中，且不计绳重及摩擦）设此时工人放绳的速度为v 1，滑轮组的效率η1 ；如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为 η2，已知124 3ηη=∶∶（物体在水中仍匀速下降，动滑轮不会浸入水中且不计绳重及摩擦，g 取10 N/kg ）设当物体完全浸没在水中后物体所受的浮力为F 浮，工人对地面的压力为F 2.则（） A ．v 1=1 m/s B ．η1=62.5%。 C ．F 2 =525 N D ．F 浮=120 N 【答案】C 【解析】【分析】【详解】 A ．物体下降速度为 3m =1m/s 3s h v t = = 因为有4段绳子，所以工人放绳的速度为 441m/s 4m/s v v ==?=1物故A 不符合题意； B ．已知物体下降的距离为3 m ，因为有4段绳子，所以绳子运动距离 443m 12m s h ==?= 放绳子的做的有用功 160N 3m 480J W Gh ==?=有用放绳子的做的总功 50N 12m 600J W Fs ==?=总滑轮组的效率 1480J 100%100%80%600J W W η=?=?=有用总故B 不符合题意； CD ．物体未浸入水中时，不计绳重及摩擦，动滑轮受到重物对它的拉力、本身的重力、绳子的拉力，由(1 )F G G n = +动可得，动滑轮重力

4450N 160N 40N G F G =-=?-=动已知η1：η2=4：3，则物体完全浸没水中后滑轮组的机械效率为 213380%60%44 ηη==?= 物体完全浸没水中后，滑轮组对物体的拉力做的功为有用功，不计绳重及摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功，则此时滑轮组的机械效率 260%40N W F h F W F h G h F η'= ==='++有用拉物拉物总拉物动拉物解得F 拉物=60N ；物体的重力为160N ，根据公式可得 ==160N-60N=100N F G F -浮拉物故D 不符合题意；完全入水后，动滑轮受到重物对它向下的拉力、本身向下的重力、4段绳子向上的拉力，由力的平衡条件可得 4F F G =+绳拉物动则人对绳子的拉力 11 60N 40N)25N 44 ()(F F G =+=+=绳拉物动因为物体间力的作用是相互的，所以绳子对人的拉力也为25N ；人的重力为 50kg 10N/kg 500N G m g ==?=人人对人进行受力分析可知，人受竖直向下的重力、竖直向下的拉力、竖直向上的支持力，则人受到竖直向上的支持力 500N+25N=525N F G F =+=人绳支因为物体间力的作用是相互的，则人对地面的压力为525N ，故C 符合题意。故选C 。 2．如图所示，工人用250 N 的力将重400 N 的物体匀速提升2 m 。若不计绳重及摩擦，绳子自由端移动的距离是____m ，动滑轮的重力为____N ，该滑轮组的机械效率是______。

机械效率计算公式练习

机械效率计算公式练习总有W W = η 滑轮组机械效率的计算： η=G 物h/Fs η=G 物/nF η=G 物/（G 物+G 动） η=P 有用/P 总 1. 对计算公式的熟练应用。例：某人在5s 内，用如图所示的滑轮组，将重为1280N 的物体匀速提升 1m 。已知动滑轮的总重为320N 。不计绳重和摩擦。求：（1）人做功的功率P ；（2）滑轮组的机械效率η。答案：（1）320w （2）80% 例：用如图所示的滑轮组，提起物重为2400N 的物体A ，使它以0.5m/s 的速度匀速上升时，人对滑轮组做功的功率是1500W 。此时滑轮组的机械效率是多少？用此滑轮组提重物B 匀速上升2m ，人对绳竖直向上的拉力是1200N 。滑轮组对重物B 做了多少功？(不考虑绳重和轴摩擦) 答案：（1）80% （2）6000J 例：工人用如图所示滑轮组匀速提升重物。（不计绳重和摩擦）（1）物重G A ＝1800N 时，滑轮组的机械效率为80%，求：拉力F 的大小；（2）物重G B ＝2400N 时，使物体匀速上升3m ，求：工人对滑轮组做的功。答案：（1）750N (2)8550J

2. 在水中的滑轮组效率的计算：例：如图所示，现将一重8100N的实心铝锭在水中匀速上提2m（未露出水面）,已知每个滑轮重900N，不计水的阻力．求：（1）不计绳重和各种摩擦，滑轮组的机械效率多大？（2）若绳端拉力的功率为540W，则物体上升的速度为多大？（铝的密度是2.7×103kg/m3,g取10N/kg）（5分）答案：（1）85% （2）0.09m/s 3. 跟实际联系的机械效率的计算：例：一种居民楼电梯结构的截面示意图。A为电梯厢，厢底有两个动滑轮B，其功能相当于一个动滑轮，使用两个动滑轮的好处是能帮助电梯保持稳定。C为配重，起平衡作用。在拉力F 作用下电梯厢能在电梯井中沿竖直通道上下运行。现有10个人同时乘坐电梯（每个人的质量均按60kg计算），电梯厢以0.5m/s的速度匀速上升时，拉力为F1，F1的功率P1为10kW，动滑轮B的机械效率为η1；电梯厢运行了12m后，从电梯中下去了5个人，此后电梯厢以0.5m/s的速度匀速上升时，拉力为F2，F2的功率为 P2，动滑轮B的机械效率为η2。（不计绳重及滑轮摩擦，g取 10N/kg）求：（1）η1∶η2；（2）拉力F2的功率P2。答案：（1）17/10 （2）8500w

机械效率计算题含答案

机械效率计算题 1．用图6所示的滑轮组提升重物，已知物体重为200N，人用125N的拉力向下拉动绳子，5s内可使物体匀速上升2m求：（1）拉力所做的功和拉力的功率；（2）滑轮组的机械效率．答案：（1）W=500J P=100W （2）80% 2．如图所示为一款塔式起重机，工作电压为380伏。当起重机吊起500千克重物以1米/秒速度匀速上升20米时，工作电流是18安；当起重臂水平旋转，带动重物在8秒内移动16米时，工作电流是5安。 (1)如果起重臂加长，那么平衡块质量应该________(填“增加”或“减小”)。 (2)请计算在整个过程中，起重机钢绳对重物所做的功和起重机将电能转化成机械能的效率(保留小数到％)。答案：增加；1×105J；% 3．如图所示，工人用滑轮组提升重240N的物体，所用的拉力为150N，

物体在5s内匀速上升lm．求： (1)有用功； (2)滑轮组的机械效率； (3)拉力的功率．答案：240J；80%；60W 4．随着社会的发展，人们生活水平的提高，人们的住房条件也得到了很大的改善．小明家最近购置了一套新房，为了帮助爸爸将重600N 的装修材料运送到6m高的楼上，小明利用物理课上学过的滑轮组，设计了如图20甲所示的材料搬运方案(其中每个滑轮重30N，绳子足够长，所能承受的最大拉力为250N，不计绳重及摩擦)． (1)计算说明绳子的拉力是否超过绳子的最大承受力 (2)小明爸爸观察了该装置后，他想如果将该装置的滑轮位置颠倒(图20乙)是否会更省力一些，请你按照小明爸爸的想法，用笔画线在乙图绕上绳子并说明小明爸爸的想法是否正确． (3)求两种方案的机械效率之比 (4)综合分析评估两个方案，你认为哪个方案更好一些说明理由．

(word完整版)初中物理机械效率计算题(1)

机械效率计算题 2.如图所示，物体重180N，动滑轮重20N，绳重和摩擦不计.在拉力F的作用下，物体正以0.1m/s的速度匀速上升.求：（1）拉力F；（2）拉力做功的功率；（3）动滑轮的机械效率. 3．如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为200N的泥桶，所用的拉力为80N，若工人在5S，内将泥桶匀速向上提升2m，则拉力的功率为_多少w，滑轮组的机械效率为多少。 4．如图所示，小明用滑轮组匀速提起一个重为600N的物体A，物体上升的速度为0．1m／s，人拉绳的力为250N，不计绳重和摩擦，人拉绳做功的功率为多少W，滑轮组的机械效率为多少，动滑轮重多少N． 5．重为120N、底面积为0．1m2的物体在20N的水平拉力F作用下沿水平地面向右匀速运动了10m，用时20s．求： (1)物体对地面的压强； (2)物体所受摩擦力的大小； (3)拉力所做的功和拉力的功率． 6、如图4所示的滑轮把重为1000牛的物体匀速提升12米，则作用在滑轮上的拉力F为______牛，绳子对重物所做的功为________焦，若提升重物所用的时间为1分钟，则绳子对重物做功的功率为________瓦。 7．如图8所示，用滑轮组提起重900N的物体，绳子自由端拉力F为400N，重物在20S内匀速上升了10m。求： (1)物体上升的速度。(2)提起物体所做的有用功。(3)滑轮组的机械效率。 8．在某次升国旗的仪式上，小强同学通过滑轮组将—质量为0．8千克的国旗缓缓匀速升高15米，如图所示。问：(1)小强匀速拉绳的力为多少?(2)此过程巾，小强对旗做了多少功?(3)如果升旗用了50秒的时间，则小强做功的功率为多大?(不计滑轮与绳的摩擦，滑轮、绳的质量忽略不汁，取g=10牛／千克)

机械效率计算题专题

机械效率计算题专题 TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-

机械效率计算专题 1.工人用如图所示的滑轮组提升重物，在10s内将240N的物体匀速提升2m，已知工人的拉力为100N不计绳重与摩擦阻力，求：（1）工人做功的功率；（2）滑轮组的机械效率；（3）如果用此滑轮组匀速提升300N的重物，拉力应为多大？ 2．如图所示，小明同学用动滑轮提升900N的木箱，木箱以0．5m ／s的速度匀速上升2m，所用拉力F的大小为500N(不计绳重和摩擦)． (1)拉力F做功的功率是多少(2)动滑轮的机械效率是多少 3．用图所示的滑轮组提升重物，已知物体重为200N，人用125N 的拉力向下拉动绳子，5s内可使物体匀速上升2m求：（1）拉力所做的功和拉力的功率；（2）滑轮组的机械效率． 4．湛江港一装卸工人用如图1l所示的滑轮组匀速提升质量为80 kg的货物，所用的拉力F为500N，绳子自由端在50s内被匀速拉下4m，求：(g取10N／kg)(1)提升前货物静止在地面上，与地面的接触面积为0．04m2，求货物对地面的压强．(2)提升时绳子自由端的速度．(3)拉力F的功率．(4)此滑轮组的机械效率． 5．滑轮组在建筑中应用广泛，如图15所示为建筑工人自制的滑轮组。某工人用此滑轮组将质量为90kg的重物提高5m，所用的拉力是600N。求：（1）该重物受到的重力；（2）工人通过滑轮组所做的有用功；（3）工人做的总功；（4）滑轮组的机械效率。 6．如图所示，斜面长S=10m，高h=4m．用沿斜面方向的推力F，将一个重为100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B．运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功．求： (1)运动过程中克服物体的重力做的功；(2)斜面的机械效率； (3)推力F的大小． 7.如图所示，在50N的水平拉力F作用下, 重800Ｎ的物体沿水平地面做匀速直线运动, 物体与地面间滑动摩擦力为120Ｎ.求：（1）滑轮组的机械效率为多少（ 2）若物体的速度为s,则1min内拉力做的功为多少（ 3）拉力的功率是多少 8.如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为600kg，所受轨道的摩擦力为其重力的倍，滑轮组的机械效率为75％。若人以s的速度匀速前行，经100s将货物拉出仓库，g取10N/kg,。求在此过程中：

中考物理一轮复习专题练习题——杠杆机械效率计算题专练(有答案)

中考物理一轮复习专题练习——杠杆机械效率计算题专练（有答案） 1．工人用杠杆将重为180 N的物体匀速提升0.5 m，做了100 J的功．求：（1）提升物体做的有用功；（2）杠杆的机械效率．【答案】（1）90J；（2）90% 2．如图所示，杠杆在竖直向下拉力F的作用下将一物体缓慢匀速提升，下表是提升物体时采集到的信息: (1)若不计杠杆自重和摩擦，求拉力F的大小; (2)若实际拉力F为90 N，求拉力做的总功及杠杆的机械效率. 【答案】(1)80N. (2)88.9%. 3．如图所示装置可以用来提升货物，O为杠杆OAB的支点，货物P重为120N，OA 长为AB的两倍．在作用于B端竖直向上拉力F的作用下，杠杆从图中水平位置缓慢匀速转至虚线位置，此过程中重物P上升的高度为0.4m，B端上升的高度为0.6m，拉力F 克服杠杆自重所做的额外功为12J，不计支点O处的摩擦阻力．

（1）求拉力所做的有用功W有用和拉力F的大小；（2）若用此装置将另一重为180N的货物Q缓慢提升0.4m，求此时拉力所做的总功和杠杆的机械效率η．【答案】（1）48J；100N（2）84J；85.7% 4．有一种重心在支点处的杠杆,它与转轴间的摩擦较小,因此机械效率很高,若用这种杠杆将重为360N的物体匀速提升0.5m的过程中,杠杆的机械效率为90%。请问：（1）提升重物体时所做的有用功是多少? （2）提升重物体时所做的总功是多少？【答案】(1)180J；(2)200J 5．如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为16N的物体缓慢升高0.1m，拉力大小F=8N，拉力移动的距离为0.25m．求：（1）拉力所做的功多大？（2）杠杆对重物所做的有用功多大？（3）杠杆的机械效率是多少？【答案】（1）拉力所做的功为2J；（2）杠杆对重物所做的有用功为1.6J；（3）杠杆的机械效率是80%． 6．如图,使用杠杆提升重物,拉力F竖直向下,重物匀速缓慢上升,相关数据如下表:求 2

机械效率计算

一、计算题 1、用如图15所示的滑轮组将重G=12N的物体匀速提升20cm，所用的拉力F=5N，忽略摩擦阻力及绳重。求：(1)所做的有用功；(2)此时滑轮组的机械效率；(3)当改为提升27N的重物时，该滑轮组的机械效率。 2、工人利用图示的滑轮组将重400N的物体向上匀速提起2m．所用拉力为250N （1）滑轮组的机械效率是多少？不计绳重和摩擦，则动滑轮重为多少？（3）若用此滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升2m，拉力在这一过程中所做的功是多少？（不计绳重和摩擦力） 3、如下图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。已知井深12m，物体重，汽车重G车=3×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力，汽车受到的阻力为车重的倍。求：（1）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功？（2）滑轮组的机械效率为多少？（保留一位小数）（3）若汽车运动的速度为3m/s，则将物体由井底拉至井口需要多长时间？（4）汽车牵引力为多少？牵引力的功率为多少？ 4、如图所示，通过滑轮组用200N的拉力在20s内将重为480N的物体匀速提高2m，（不计绳重和摩擦），求：（1）动滑轮重；（2）绳自由端的移动速度为多大？（3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力至少多大？ 4题图 5、如图有一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，某同学站在地面用300N的力拉绳，使重为500N 的物体在10s内匀速升高，若不计摩擦和绳重．求：（1）动滑轮总重是多少？（2）拉力F做功的功率是多少？（3）若该同学能够产生的最大拉力为500N，则当拉力最大时滑轮组的机械效率是多少？

九年级物理机械效率测试题(附答案)

九年级物理机械效率测试题（附答案）《机械效率》测试题一、填空题（每空1分，共30分）1．对完成工作任务无用而又必须做的功叫做_________，有用功和额外功之和叫做___________。2．因为_________功总小于_________功，所以机械效率总小于1。提高机械效率的途径是减小___________功。3．板车上装有货物，一人拉着该板车将货物送到目的地，对货物所做的功叫_____功，对板车所做的功叫______功，如果目的是送板车，则对板车所做的功叫_____功，对货物所做的功叫______功。4．一台起重机将3600N的货物提高4m，如果额外功是9600N，起重机做的有用功是____________，总功是___________，机械效率是___________。5．利用一个动滑轮将重70N的物体匀速提高 6m，设动滑轮重10N，绳重和摩擦不计，则利用动滑轮所做的额外功是_____________，总功是___________，这个滑轮组的机械效率是 ___________。6．如图1所示，物重40N，滑轮重10N，用力F 匀速向上提起重物时，拉力F的大小为______，滑轮组的机械效率是________。（绳重和摩擦不计）7．某机械的机械效率为80%，使用它做400J的有用功，需同时做________J的额外功。8．如图2是测定滑轮组的机械效率的实验装置，除了图中器材外，还需要___________和___________；除钩码重外，还要测出的数据有 ___________、____________、__________；弹簧测力计的拉力方向应__________，钩码应___________上升；将图中钩码减少一个，则滑轮组的机械效率将__________。9．如图3所示，物体A的质量是100kg，在力F的作用下物体以0．5m/s的速度沿水平方向匀速前进。若A与水平面间的摩擦力为物重的1/2，滑轮组的机械效率为80%，则5s内拉力的有用功是______J，拉力F是______N。（g取10N/kg）10．用图4所示的滑轮组甲和乙，提起同样重的物体时甲滑轮组的机械效率为η甲，乙滑轮组的机械效率为η乙，则可判定η甲 ______η乙；如果用乙滑轮组第一次提起重G1的重物，机械效率为η1，第二次提起重为G2的重物（G1> G2），机械效率为η2，则可判定η1______η2。（不考虑绳重和摩擦的影响，且动滑轮的重力相等）二、选择题（每题3分，共30分）1．分别用杠杆、

中考物理综合计算题第1讲力学计算有关机械效率的

题型之三有关机械效率的综合题功与能内容包罗万象，计算公式繁多.形式往往把滑轮、功与功率、机械效率综合起来，要求我们把握知识间的内在联系，正确应用相应公式进行计算. （2014·聊城）一辆重2×10４ N 的四轮卡车，开进了一段泥泞的道路，不能继续行驶，司机找来一小型拖拉机绳子、动滑轮，采用如图所示装置，拖拉机在绳端用3 750 N 的水平拉力，将汽车以0.2 m/s 的速度水平匀速拉出泥泞路段，用时10 s.若每一个车轮与地面接触面积为0.05 m ２. （1）求汽车对路面的压强；（2）求拉力F 做的功和功率；（3）若动滑轮的机械效率为80%，求汽车所受的阻力. 点拨：（1）卡车对地面的压力等于其自身重力，利用压强公式S F p = 可求得汽车对路面的压强；（2）利用速度公式变形s=vt 求出汽车前进的距离，根据动滑轮特点求出绳子移动的距离，再利用功的计算公式W=Fs 和t W P =求出拉力做的功和功率；（3）根据机械效率求得有用功，再利用W=Fs 变形求得牵引力，汽车匀速前进，牵引力等于车所受的阻力. 1.（2014·孝感）如图甲所示，滑轮组在竖直向上的拉力F 作用下，将重为105 N 的物体匀速提起，在5 s 时间内绳子自由端移动的距离为s=3 m.图乙是滑轮组工作时的拉力 F 与绳自由端移动距离s 的关系图. （1）计算物体上升的速度.

（2）图乙中阴影部分的面积表示的物理量是_________，并列式计算出该物理量. （3）计算滑轮组提升该重物时的机械效率. 2.（2014·哈尔滨）如图所示，小机车通过滑轮组提升重物，机车的最大输出功率为10 kW 重物重3 500 N，动滑轮重500 N.机车所受摩擦阻力不计，绳重及滑轮转动时摩擦忽略不计. （1）滑轮组的机械效率是多少？（2）若要求重物以1 m/s匀速提升，则机车能提升重物的最大重量为多少？ 3.（2014·昆明）用如图所示的滑轮，使一个铁块以0.2 m/s的速度匀速上升了1 m，已知铁块的体积为10－３ m３,求：

机械效率三种计算

第3题图第5题图 1. 几种常见简单机械效率的计算课堂练习：1、竖直上拉问题 1．用两个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组提升重物，当将一个重为1000N 的重物匀速提升2m 时，人站在地面上所用向下的拉力为300N ，若不计绳重和摩擦，求该滑轮组所做的有用功和机械效率。 2．大军用某机械把500N 的重物匀速提高0.5m ，做的额外功是160J ，则他做的有用功、总功、机械效率各是多少？在10s 内把500N 的物体， 80％的滑轮组内绳的自由端移（2）人400N 的物5S 内竖司机取来一套滑为8×104N ，汽车受到的阻力为车重的0.03倍，滑轮组的机械效率为80％，问：（1）该司机至少需用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出？（2）若拉动汽车时，汽车前进的速度为0.1m/s ，则司机做功的功第4题图第1题图第6题图

第8题图 10．用如图5所示的机械拉着重500N 的物体在水平地面上匀速运动，物体受到的摩擦力为120N ，绳子末端的水平拉力为50N ，则滑轮组的机械效率为多少？ 11．如图所示，物体G 在拉力F 的作用下做匀速直线运动，拉力做的功是600J ，物体向左移动了2m ，滑轮组的机械效率是80%，求：（1）额外功时多少？（2）拉力F 是多少？（3）物体所受摩擦力是多大用斜面提高物体问题 13、在向车上装货物时，常常用木板搭个斜面，把货物推上去，这样可以省很多力。如图20所示，工人师傅用600N 的力沿着长4m 的斜面，将重１２００Ｎ的货物推到高为１.５ｍ的车上。 ①工人师傅做的有用功是多少？②工人师傅做的总功是多少？ ③该斜面的机械效率是多少？④额外功多大？⑤货物收到的摩擦力多大？

中考物理机械效率计算题

中考物理机械效率汇编 1．用图6所示的滑轮组提升重物，已知物体重为200N ，人用125N 的拉力向下拉动绳子，5s 内可使物体匀速上升2m 求：（1）拉力所做的功和拉力的功率；（2）滑轮组的机械效率． 2．如图所示为一起重机，工作电压为380伏。当起重机吊起500千克重物以1米/秒速度匀速上升20米时，工作电流是18安；当起重臂水平旋转，带动重物在8秒内移动16米时，工作电流是5安。 (1) 如果起重臂加长，那么平衡块质量应该________(填“增加”或“减小”)。 (2) (2)请计算在整个过程中，起重机钢绳对重物所做的功和起重机将电能转化成机械能的效率(保留小数到0.1％)。 3．如图所示，工人用滑轮组提升重240N 的物体，所用的拉力为150N ，物体在5s 内匀速上升lm ．求： (1)有用功； (2)滑轮组的机械效率； (3)拉力的功率． 5. 如图22所示装置，绳重及摩擦不计。装卸工人将重为800N 的货物提至高处，人对绳的拉力F 1为500N ，货物在1min 内匀速上升了5m 。（1）请在图上画出绳子的绕法；（2）求滑轮组的机械效率；（3）如果重物是600N ，要把重物提升5m ，求拉力做的功。 6．工人用如图所示的滑轮组提升重物，在10s 内将240N 的物体匀速提升2m ，已知工人的拉力为100N 不计绳重与摩擦阻力，求：（1）工人做功的功率；（2）滑轮组的机械效率；（3）如果用此滑轮组匀速提升300N 的重物，拉力应为多大？图22

7、我省出现了百年不遇的特大旱灾，某校为保障师生的生活用水，紧急调来一台功率为15kw 的抽水机，把水抽到距水面10m 高的蓄水池中，抽水机30分钟刚好将容积为18m 3的蓄水池抽满，求：（1）抽水机对水做的功；（2）抽水机的效率；（3）同学们，水是生命之源，请你写出日常生活中的两项节水措施。 8. 在场馆和楼房建设工地上，“塔吊”是常见的一种起重设备，如图19所示是“塔吊”的示意图.假设某塔吊配置的电动机铭牌上标有：额定电压380V ，额定功率38kW ，线圈电阻0.4Ω．在一次吊起重物时，电动机正常工作20s ，把重物吊起20m ．求：（1）该电动机在这次吊起重物的过程中消耗的电能．（2）电动机工作过程中，线圈产生的热量．（3）在该起重设备中，如果这次吊起重物的机械效率为80%，则被吊重物的质量为多少t ？ 9. 为了给蓄水塔抽水，新买了一单相螺杆自吸泵，其铭牌上的部分参数如下表：(吸程是指水泵到水面的距离；扬程是指水能被抽到的最高点到水面的距离) (1)该铭牌中有一个参数是明显错误的，请你指出来，并通过计算加以说明. (2)该水泵连续正常抽水1h ，把水抽高了50m ，水泵对水做了多少功？此时水泵的效率是多少？ (g 取10N/kg) 10．如图所示，小明同学用动滑轮提升900N 的木箱，木箱以0．5m ／s 的速度匀速上升2m ，所用拉力F 的大小为500N(不计绳重和摩擦)． (1)拉力F 做功的功率是多少?(2)动滑轮的机械效率是多少? 11．滑轮组在建筑中应用广泛，如图15所示为建筑工人自制的滑轮组。某工人用此滑轮组将质量为90kg 的重物提高5m ，所用的拉力是600N 。求：（1）该重物受到的重力；（2）工人通过滑轮组所做的有用功；（3）工人做的总功；（4）滑轮组的机械效率。 12．如图所示，工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组，把重为500N 的箱子匀速提升5m ，动滑轮的质量为8kg ，不计绳重和摩擦，取g=10N/kg ．图15 题24图

中考物理一轮复习——力学机械效率计算题专题练习有答案和解析

机械效率计算题专题练习有答案和解析共14题 1．如图是用动滑轮提升贷物A的示意图。用300N竖直向上的拉力F使重500N的货物A在10s的时间内匀速竖直上升了2m。求：（1）提升贷物所做的有用功W有；（2）拉力通过的距离及拉力的功率P；（3）动滑轮的机械效率η。 2．在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化为如图所示的滑轮组．为了尽快疏通道路，交警指挥拖车只用了30s时间，将水平路面上质量是1.5t的故障车匀速拖离了现场．若故障车被拖离的速度是5m/s，绳子自由端的拉力F是500N，地面对故障车的摩擦力为车重力的0.08倍．求： (1)拉力F在30s内所做的功； (2)整个装置的机械效率． 3．如图所示，电动起重机是通过电动机拉动绳子b带动滑轮组工作的装置（滑轮组的连接方式未画出）。质量为360kg的货箱放在水平地面上，与地面的接触面积是0.25cm2。求：

（1）当绳子a对货箱的拉力F a为600N时，货箱未离开地面，此时货箱对地面的压强是多大？（g取10N/kg）（2）在匀速拉起货箱的过程中，电动机把绳子b匀速收起了12m，绳子b的拉力F b做了2.4×104J的功，拉力F b是多大？（3）在上述匀速拉起货箱的过程中，使用滑轮组所做的额外功是9.6×103J，滑轮组的机械效率是多大？ 4．如图甲所示，重为16N、底面积是40cm2的物体A在拉力F的作用下，5s内匀速运动了0.5m。拉力做的功随时间变化的图象如图乙所示。物体A在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力为物重G的0.25倍。求：（1）物体A静止在水平地面时对地面的压强（2）5s内拉力F对物体A做的有用功（3）滑轮组的机械效率 5．一个边长为20cm，质量为20kg的正方体石块静止在水平地面上。工人用如图所示的滑轮组将石块在10s内匀速提升5m，工人施加的动力F为125N．求：(不计绳重和摩

机械效率计算题及答案

四．计算题 1、（2013四川自贡）如图所示（滑轮组的绕绳未画出），人以600N 的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10秒，使绳端向下移动了1.5m ，重物匀速上升了0.5m ，已知滑轮组的机械效率为70%（g=10N/kg ）．（1）按题意画出滑轮组的绕绳．（2）人所做功的功率多大？（3）被吊起的重物质量多大？解：（1）根据n=3，即动滑轮上绳子段数是3股；则绳子的固定端应从动滑轮上开始缠绕，如图：（2）∵W 总=FS=600N×1.5m=900J ； ∴P=W/t=900J/10s=90W ．（3）∵S=nh ；∴n=S/h=15m/05m=3；由η=G/nF 得：G=ηnF=70%×3×600N=1260N ； ∴m=G/g=1260N/10Nkg=126kg ． 2．（2013乐山）某建筑工地用升降机提升大理石的示意图如图所示。升降机货箱的重力是400N ， g 取10N/kg 。不计滑轮和钢丝绳的重力，不计摩擦。试求：（1）已知大理石的密度是2.8×103kg/m 3，每块大理石的体积是1.0×10-2m 3 ,则每块大理石的重力是多少？（2）如果每根钢丝绳上能承受的最大拉力是2000N ，则该升降机一次最多能匀速提升多少块大理石？（3）某次提升中，升降机在1min 内将货物匀速提升了15m ，钢丝绳的拉力是2000N 。则钢丝绳的拉力的功率是多少？ (1) 每块大理石重： N Kg N m m Kg Vg mg G 280/10100.1/108.23233=????===-ρ （2分） (2) 升降机一次能提起的大理石块数：块每块大理石重量能提起的大理石总重量2028040020003=-?== N N N n (3) 钢丝绳端移动的距离：m m h s 451533=?== （1分）把货物提升15 m 做的功：J m N Fs W 4 109452000?=?== （1分）升降机的功率：w s J J t W P 150060109min 110944=?=?== （1分） 3．（2013扬州）（6分）工人用如图所示的装置将重物提高5m ，已知物重为800N ，人对绳的拉力为500N 。求此过程中：（1）做的做功。（2）做的有用功。（3）滑轮组的机械效率。

南京中考物理专题训练---机械效率的计算题分类

一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题 1．如图，A物体重力为100N，B物体重力为30N，此时A物体恰好向右做匀速直线运动，A物体受到的滑动摩擦力为其重力的0.2倍，下列说法正确的是（不计绳重和摩擦）（） A．A物体受到的绳子的拉力为15N B．若将B物体的重力增加一倍，则A物体受到的摩擦力为35N C．动滑轮拉B物体的效率为75% D．若将A以0.1m/s的速度水平向左匀速拉动，拉力的功率为2W 【答案】C 【解析】【分析】【详解】 A．A物体恰好向右做匀速直线运动，摩擦力等于拉力，由题知，摩擦力 f=0.2G=0.2?100N=20N 故A物体受到的绳子的拉力为20N，故A错误； B．若把B的重增加一倍，但A与地面的粗糙程度不变，压力也不变，因此A受到的摩擦力也不会改变，故B错误； C．由图可知，n=2， A物体对绳子的拉力等于A物体受到的绳子的拉力，则动滑轮的重力 G动=2F-G B=2f- G B=2?20N-30N=10N 不计绳重和摩擦，则动滑轮拉B物体的效率 η=W W 有用总 = W W W + 有用有用额 =B G h Gh G h + 动 =B B G G G + 动 = 30N 30N10N + =75% 故C正确； D．若将A以0.1m/s的速度水平向左匀速拉动，摩擦力水平向右，大小不变，A物体受到的绳子的拉力不变，则拉力为原来的2倍，即40N，拉力的功率 P=W t = Fs t =F′v=40N?0.1m/s=4W 故D错误。故选C。

2．小黄用图所示的滑轮组经过10s 的时间，用150N 的拉力将一个重270N 的重物提高1m ，求此过程：拉力F 自由端拉出的距离是_____m ；小黄所做的有用功是_______J ；总功是_______J ；拉力做功的功率是______W 。【答案】3 270 450 45 【解析】【分析】【详解】 [1]由图可知，滑轮组的承重绳子根数n =3根，则拉力自由端拉出的距离 s =nh =3×1m=3m [2]有用功 W 有用=Gh =270N×1m=270J [3]总功 W 总=Fs =150N×3m=450J [4]拉力做功的功率 450J 45W 10s W P t = ==总 3．如图所示，工人们用同一滑轮组，根据需要有两种方式来提起等重的建筑材料，若不计摩擦和绳重，则F 1______F 2，机械效率ηA ______ηB 。（填“>”“=”或“<”）【答案】< = 【解析】【分析】【详解】 [1]由图可知，不计摩擦及绳重，绳子自由端拉力分别为 ()113F G G = +物动，()212 F G G =+物动所以 1F F ２＜

浮力和机械效率综合计算题一份

1、如图19所示，滑轮组的机械效率为50％，当重为G 的物体没有放入水中时（如图甲），在绳端用60N 的力F 1可使物体匀速上升；当物体浸没在水中时（如图乙），在绳端用50N 的力F 2可使物体匀速上升。（g 取10N ／kg ，忽略绳重和摩擦）求：（1）在图乙所示时，物体受到的浮力。（2）物体的密度。 2、如图23所示，用滑轮组将重为G =1360N 的金属打捞出水面，不计绳重、摩擦和水对金属块的阻力，作用在绳自由端拉力的功率始终保持1700W ，金属块浸没在水中时匀速提起的速度为v 1=1m/s ，金属块的密度为8×103kg/m 3，取g=10N/kg. 求：（1）金属块未露出水面以前的机械效率η。（2）金属块被提出水面后匀速提起的速度v 2（保留到两位小数） 3、人们利用如图20所示的滑轮组将浸没在河底的实心物体A 打捞上来，物体A 的密度、为9.0×103Kg/m 3，体积为100dm 3。在5000N 的拉力F 作用下，物体A 在2s 内匀速竖直上升2m （物体未露出水面），不计水的阻力，g=10N/Kg 。求：（1）物体A 受到的浮力。（2）拉力F 做功的功率。（3）滑轮组的机械效率。 4、如图34所示，小型牵引车通过滑轮组匀速打捞起深井中的物体，已知物体重1.2×103N,密度为1.6×103 kg/m 3,测得物体在出水前、后牵引车作用在绳子上的拉力之比为1:2.若不计摩擦、绳重及水的阻力, g 取kg N /10.问: （1）物体出水前,滑轮组的机械效率是多少? （2）物体出水面后上升的速度是1m/s,牵引车拉力的功率为多大? 5、如图15所示，用滑轮组提升水中的物体A ，若物体的质量为140kg ，体积为60dm 3，滑轮组的机械效率为80%，取g=10N/kg ，不计绳重及轮与轴的摩擦，求（1）物体A 在水中被匀速提升时，拉力F 是多大？（2）如果动滑轮挂钩用钢丝绳与物体A 相连，而连接滑轮组的绳子所能承受的最大拉力为350N ，当物体露出水的体积多大时绳子会断？ 6、如图30所示，盛满水的薄壁容器放在水平桌面上，容器重3.5N ，容器底面积为40cm 2，高为20cm ，将一个重为1N ，密度为2×103kg/m 3的小球放入容器中，当小球在水中静止时，求：（1）小球受到的浮力；（2）容器对桌面的压强. （g 取10N/kg ） 7、如图37所示装置的机械效率为90%，物体A 在拉力F 的作用下，以1.5m/s 的速度在水平面上匀速移动，已知物体A 重200N ，A 运动时受到的阻力是72N ，求拉力F 的功率。不计绳重和轮重。 8、质量为4t 的旅行车陷入沼泽地，并且发动机出现了故障。如图17所示，在小汽车的牵引下，用滑轮组把旅游车拉出沼泽地。旅游车的运动可看成速度ｖ＝0.5m/s 的匀速直线运动，所受阻力ｆ＝2×104N ，移动的距离ｓ＝4m 。在最省力的情况下，小汽车提供的拉力F ＝0.5×104N 。（滑轮、绳所受重力不计）（1）在图中画出最省力的绕绳方法。（2）滑轮组对旅游车所做的有用功。（３）小汽车匀速运动的速度。（４）滑轮组的机械效率。 9、如图20所示，工人利用滑轮组提升矿井中重420N 的物体A ，用F ＝250N 的水平力匀速拉动绳子，在10s 内将重物提升5m 。求滑轮组的机械效率。若用此滑轮组以相同的速度匀速提升重720N 的物体B ，则此时工人做功的功率多大？（不计绳重和摩擦） 10、如图14所示：在空气中提起质量是240kg 的石块时，作用于绳端的拉力为 720N 。将石块没入水中，匀速拉起时，作用于绳端的拉力为520N ，不计绳重及摩擦。求：（1）动滑轮重；（2）石块的密度。（g 取10N/Kg ） 11、工人师傅用图26所示的滑轮组提升建筑材料.设绳重和摩擦都不计. （1）若用100N 的拉力能匀速提起300N 的物体，求滑轮组的机械效率是多大？（2）若仍使用此滑轮组在4s 内将600N 的物体匀速提升2m ，求拉力所做的总功和拉力的功率各多大？

ji机械效率计算题专题

1，一名工人用如图11所示的滑轮组提起450N的重物，绳自由端的拉力F为200N，重物在5s内匀速上升了1m．则拉力的功率是______________W，滑轮组的机械效率是______________． 2．用图1所示装置提升重为900牛的物体A，加在绳自由端的拉力大小为400牛时恰好可以使物体匀速上升．求：（1）求此时滑轮组的机械效率；（2）若不计绳重和摩擦，求动滑轮的重；（3）若提升的重物改为1200牛，此时滑轮组的机械效率又为多少？此时需要在绳自由端加多大的拉力才能将物体匀速拉起？图1 3如图22所示装置，绳重及摩擦不计。装卸工人将重为800N的货物提至高处，人对绳的拉力F1为500N，货物在1min内匀速上升了5m。（1）请在图上画出绳子的绕法；（2）求滑轮组的机械效率；（3）如果重物是600N，要把重物提升5m，求拉力做的功。 G 图22 4．用动滑轮将重为80牛的物体匀速提升2米，拉力做功200焦．不考虑绳重和一切摩擦．（1）求此时动滑轮的机械效率；（2）如果该动滑轮匀速提升200牛的重物，拉力的功率为11瓦，则重物上升的速度是多大？图2 5．一个人用滑轮组匀速提升重G=128N的物体，滑轮组的机械效率为80%，在4s内人用F=40N的力使绳端移动4m．求出绳子的股数n。同时算出有用功的大小和总功功率． 6．用1225牛向下的拉力，通过机械效率为80%的滑轮组可以把重为4900牛的物体匀速提升起来．请画出这个滑轮组的装置图． 7．用图3所示滑轮组拉着一重为100牛的物体A沿水平面做匀速运动，所用拉力F的大小为40牛．（1）不计轮和绳的重力以及摩擦，求：物体A所受的摩擦力．（2）若滑轮组的机械效率为80%，求：物体A所受的摩擦力．图3

机械效率计算

典型计算公式基础过关： 1．大军用某机械将一500N 的重物匀速提高1m ，做的额外功是100J ，则他做的有用功是多少？总功是多少？机械效率是多少？ 2、某人用图中的滑轮组提升重G=100N 的物体，所用拉力F=60N,使其匀速上升1m,求：拉力做的有用功、总功及滑轮组的机械效率 3．如图所示的滑轮组把200牛的重物匀速拉到10米高的楼房顶部，在拉动过程中绳端所加的拉力为90牛，已知动滑轮重50N ，求：总功、有用功、额外功、克服动滑轮重所做的功、克服摩擦所做的功、机械效率竖直使用滑轮组（图1）： F G F G F G W W _____ ____ ___物物物总有用＝ = ?= = η____ _______________＋＋＝物物动有用有用总有用G h h G W W W W W = =+=如不计绳重和摩擦，有： F F f f W W ____ ______________= ?== 总有用＝ η已知G 物 G 动 h （物体被提升的高度） v 物 v 绳 n F s （拉力作用点（绳端）通过的距离）水平使用滑轮组（图2）：图1 F ____功 ____功 ____功图2 F ___功斜面： ___ ___= 总有用＝W W ηf ：物体受到的摩擦力 L ：斜面长度 h ：斜面高度斜面机械效率问题（图3）： __ _________ f W W W W W +== += 额外有用有用总有用＝ η图3 L h F ______＝有用P ______ ＝总P h ____s ＝物绳v v ___=已知G 物 F s v 物 v 绳 n f （物体受到的摩擦力） L （物体被拉动的距离） L ____s ＝物绳v v ___=______＝有用P ______ ＝总P

初中物理机械效率计算题练习

错误!未定义书签。.（20１0泰州)用图6所示的滑轮组提升重物,已知物体质量为20kg，人用125N的拉力向下拉动绳子,5s内可使物体匀速上升2ｍ求: (１)重物的重，绳子移动的距离;(2）拉力所做的功和拉力的功率； (3)滑轮组的机械效率. 2．（2０10德州)如图2２所示装置，绳重及摩擦不计。装卸工人将重为80０N的货物提至高处,人对绳的拉力F1为500Ｎ,货物在1ｍｉｎ内匀速上升了5m。（1）请在图上画出绳子的绕法，绳子移动的距离和速度； (2）求滑轮组的机械效率和拉力的功率，动滑轮的重； (3)如果重物是60０N,要把重物提升5m,求拉力的大小和拉力所做的功，滑轮组的机械效率。 3．(2010龙岩）滑轮组在建筑中应用广泛,如图1５所示为建筑工人自制的滑轮组。某工人用此滑轮组将质量为90ｋｇ的重物用了5s时间提高了5m,所用的拉力是600Ｎ。求: （1)该重物受到的重力;(２）绳子移动的距离和速度（3）工人通过滑轮组所做的有用功; (４）拉力的功率，工人做的总功；（5）滑轮组的机械效率。 4、（１０·达州)如图１７所示,是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形。某次操作中，工人用400 N的拉力F在1分钟内将总重为90 ０ N的泥土匀速提升5 m。在这段时间内： (１）拉力F所做的有用功是多少? （2)拉力F做功的功率是多少？(3）滑轮组的机械效率是多大？ G 图22 图15

5.（2０1０苏州）（8分)如图所示，斜面长S=10m，高h=4m.用沿斜面方向的推力F,将一个重为100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B.运动过程中克服摩擦力做了100J的功．求: (1)运动过程中克服物体的重力做的功； (2）斜面的机械效率; (3)推力F的大小． 6.（2010湛江）湛江港一装卸工人用如图１ｌ所示的滑轮组匀速提升质量为８0 k ｇ的正方体货物，所用的拉力F为５00Ｎ，绳子自由端在50s内被匀速拉下4m,求： (g取10N／kg) (1）提升前货物静止在地面上，与地面的接触面积为0．0４ｍ2，求货物对地面的压强和货物的密度． (2)货物上升的高度和速度; (３)提升时绳子自由端的速度． (４)拉力F的功率.（4）此滑轮组的机械效率. ７.（１0·茂名）用如图所示的滑轮组去拉物体A，已知A物质的密度是２×１03kg／m3,底面积是0.3ｍ３,重力为600Ｎ。物体Ａ在F=1０0N的拉力作用下，沿水平方向匀速前进了2m。(ｇ取10Ｎ／kg)求: （1）物体A对水平地面的压强是多少? (2）物体Ａ的体积是多大? (3)若该装置的机械效率为80％,物体A 在水平方向上受到的阻力是多少

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