中考物理专题复习机械效率的计算题含答案

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，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

【答案】D 【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%

f F η=

==?? 故A 错误；

B ．滑轮组对物体做的有用功

30N 1m 30J W fs ==?=有用

滑轮组做的总功

312.5N 31m=37.5J W F s =?=??总

额外功为

37.5J 30J 7.5J W 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W

P t

=

得拉力的功率为 37.51s

J

37.5W W P t =

==总 故D 正确。

故选D。

2．用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重100N，每次运送的量不定，图乙是记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图像，则动滑轮重为

_____________N，当某次运送3件货物时，绳子的拉力F是_______ N ，滑轮组的机械效率为_________；经过分析，发现使用同一滑轮组，_________ ，可以提高滑轮组的机械效率（不考虑绳重和摩擦）。

【答案】100 200 75% 增加物重

【解析】

【详解】

[1]由图乙可知，运送一件货物的重力为100N时，滑轮组的机械效率是50%，不计绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率

η=

100N

==50%

100N+

W W Gh G

W W W Gh G h G G G ===

+++

有有

总有额动动动

G动=100N

[2]由图可知，

n=2则运送3件货物时绳子的拉力

F=1

2

(G总+G动)=

1

2

(3×100N+100N)=200N

[3]不计绳重和摩擦，此时滑轮组的机械效率

η′=

3100N

==

3100N+100N

W W G h G

W W W G h G h G G

?

===

+++?

有有总总

总有额总动总动

75%

[4]由以上计算可知，使用同一滑轮组，增加物重，可以提高滑轮组的机械效率。

3．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______。

【答案】4 100 80% 【解析】 【分析】 【详解】

[1]由图可知，动滑轮上绳子段数为2，则绳子自由端移动距离为

s =2h =2×2m=4m

[2]拉力为250N ，物体中400N ，则根据动滑轮上绳子段数为2，可求动滑轮重力为

G 滑=2F -G 物=2×250N-400N =100N

[3]机械效率为

()

()400N

100%100%100%80%400N+100N W G h W G G h η=

?=?=?=+有物滑总物

4．如图所示的滑轮组（不计滑轮重、绳与滑轮的摩擦），在拉力 F 的作用下，物体水平向左做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为 6N ， 则物体受到地面的摩擦力大小为_________N 。一段时间内物体沿水平方 向移动了 5m ，拉力 F 做功_____J 。

【答案】12 60 【解析】 【分析】 【详解】

[1]由图可知，n =2，弹簧测力计的示数为6N ，则拉力为6N ，摩擦力

f =2×6N=12N

摩擦力为12N 。

[2]拉力移动的距离

s ′=2s =2?5m=10m

拉力做的功

W =Fs =6N ×10m=60J

拉力做的功为60J 。

5．如图是某型号电动轮椅工作原理示意图。开关S 1和S 2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，R 2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S 1和S 2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R 1接入电路时才有这个功能，观察电路图，当开关S 1和S 2同时接1时，R 1、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S 1和S 2同时接2，R 2、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

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

t

η??=

=?

解得40N F =，此时电动轮椅受到的阻力是40N 。

6．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

5m

W L

=

额=60N

7．一物体质量为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 。

8．建筑工地上，起重机吊臂上的滑轮组如图所示在匀速起吊重4.2×103N 的物体时，物体5s 内上升了10m ，此过程中有用功为_____J ，钢丝绳移动的速度为_____m/s ；若此时滑轮组的机械效率为70%，则拉力F 为_____N ，拉力F 的功率为_____W 。

【答案】4.2×104 6 2000 1.2×104 【解析】 【分析】 【详解】

[1]滑轮组在匀速起吊物体的过程中做的有用功为

34有物 4.210N 10m 4.210J W G h ==??=?

[2]看图可知绳子股数n =3。钢绳末端移动距离为

310m 30m s nh ==?=

则钢绳移动的速度为

绳30m 6m s 5s

s v t =

== [3]由滑轮组机械效率

有物物

总100100100s W G h G W F nF

η=?%=?%=?%

得

3物 4.210N 2000N 370G F n η?===?%

[4]拉力功率

4绳总

绳2000N 6m s 1.210W Fs W P Fv t t

=

===?=?

9．起重机械在四川汶川的救援过程中，发挥了重要的作用；如图所示，吊臂上的滑轮组，可用4 10N F =的拉力将重为2.4×104 N 的吊板提起，如果吊板被匀速提高10 m ，则拉力F 做功_________J ，滑轮组的机械效率是__________。

【答案】3×105 80% 【解析】 【分析】 【详解】

[1]由题图知：与动滑轮相连的绳子共有三段，则拉力F 移动的距离s 与物体升高的距离h 之间的关系为3s h =；拉力F 做功是

4510N 310m 310J W Fs ==??=?总

[2]滑轮组做的有用功是

452.410N 10m 2.410J W Gh ==??=?有用

滑轮组的机械效率是

5

5

2.410J

100%100%80%

310J

W

W

η?

=?=?=

?

有

总

10．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0.1m3，密度为0.4×103kg/m3，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3

n=，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

333

110kg/m10N/kg0.1m1000N

F gV

ρ

==???=

浮液排

故B错误；

C．由

m

V

ρ=得，A的质量

333

A A A

0.410kg/m0.1m40kg

m V

ρ

==??=

A的重力

A A

40kg10N/kg400N

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

11

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

F

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 。

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

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

h

++=

=

额

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

11

(+)(+)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

η

η

--=

=

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．用如图所示的滑轮组拉动物体A ，使物体A 以0.2m/s 的速度水平向左匀速运动10s 。已知物体A 重500N ，物体A 受到的摩擦力为120N ，拉力F 的功率为30W 。下列说法正确的是（ ）

A ．绳子自由端移动的距离为2m

B ．拉力F 的大小为40N

C ．滑轮组的机械效率为80%

D ．滑轮组对物体A 所做的功为1000J 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

A ．由图知，3n =，绳子自由端移动的距离的速度为

30.2m /s 0.6m /s v nv ==?=绳物

则绳子自由端移动的距离为

0.6m /s 10s 6m s v t ==?=绳绳

故A 错误； B ．由

W Fs P Fv t t

=

== 可得拉力的大小

30W 50N 0.6m /s

P F v =

==绳 故B 错误；

CD ．物体移动的距离为

0.2m /s 10s 2m s v t ==?=物

滑轮组对物体所做功为

120N 2m 240J W fs ==?=有

总功为

50N 6m 300J W Fs ==?=绳总

滑轮组的机械效率为

240J

100%100%80%300J

W W η=

?=

?=有总

故C 正确，D 错误。 故选C 。

13．如图所示，工人师傅用 500N 的拉力向下拉绳，使重为 900N 的物体在 10s 内匀速上升了 3m ，此过程中忽略绳重和摩擦，则下列说法正确的是（ ）

A ．人通过滑轮组做的有用功为 1500J

B ．拉力 F 的功率为 150W

C ．动滑轮重为 200N

D ．滑轮组的机械效率为 90％ 【答案】D 【解析】 【详解】

A ．人通过滑轮组做的有用功是

900N 3m 2700J W Gh ==?=有用

A 错误；

B ．物体在10s 内匀速上升了3m ，托着动滑轮的绳子有两条，那么人手拉的绳子那端移动距离是

23m 6m s =?=

移动的速度是

6m 0.6m/s 10s

s v t =

== 可知拉力F 的功率为

F 500N 0.6m/s 300W P Fv ==?=

B 错误；

C ．由题意可知，忽略绳重和摩擦，托着动滑轮的绳子有两条，那么

2G G F +=动物

解得

2-2500N -900N 100N G F G ==?=动物

即动滑轮重为100N ，C 错误； D ．滑轮组的总功是

500N 6m 3000J W Fs ==?=总

由上述可知，滑轮组的机械效率为

2700J

100%100%90%3000J

W W η=

?=

?=有用总

D 正确。 故选D 。

14．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 。

15．如图所示，重300N 的物体在20N 的水平拉力F 的作用下，以0.2m/s 的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s ，滑轮组的机械效率为80%，则在此过程中，下列说法正确的是（ ）

A ．拉力F 的功率为12W

B ．物体与地面间的滑动摩擦力为32N

C ．绳子自由端移动的距离为2m

D ．滑轮组做的有用功为120J

【答案】A 【解析】 【详解】

A ．拉力F 的功率为

20N 0.2m s 3=12W p Fv ==??

故A 正确；

B ．滑轮组的机械效率为

100%100%100%33W fh f

W F h F

η=

==有用总 所以物体与地面间的滑动摩擦力为 3380%20N=48N f F η==??

故B 错误；

C ．绳子自由端移动的距离为

330.2m s 10s=6m s vt ==??

故C 错误；

D ．滑轮组做的有用功为

20N 0.2m s 10s 380%=96J W W Fs ηη=????有用总＝＝

故D 错误。 故选A 。

16．某工人使用如图甲所示的滑轮组匀速提升浸没在水中的实心物体A ，拉力的功率随时间变化的图象如图乙，已知动滑轮的重力是60N ，物体上升的速度始终是1m/s ，不计绳重、摩擦及阻力，3

3

110kg/m ρ=?水 ，g = 10N/kg ，下列说法中正确的是（ ）

①物体的重力是420N ；

②物体浸没在水中时受到的浮力100N ； ③物体的密度是3× 10 3kg/m 3；

④物体浸没在水中时滑轮组的机械效率80%。 A ．①④ B ．②③

C ．①②

D ．③④

【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】

由图乙知，当物体A 离开水面后，滑轮组绳子端的功率P =420W ，而绳子端的速度

v 1=2v =2×1m/s=2m/s

据P =Fv 得，此时绳子端的拉力

1420W 210N 2m/s

P F v =

== 不计绳重及摩擦，由1

(+)F G G n =

物动

得，物体A 的重力 =2=2210N 60N 360N G F G -?-=物动

物体A 浸没在水中时，滑轮组绳子端的拉力

1

11300W 150N 2m/s

P F v =

== 那么物体A 对动滑轮的拉力

1=2=2150N 60N 240N F F G -?-=拉动

此时物体受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力、浮力的作用，而匀速向上运动，那么物体A 所受的浮力

F 浮=

G 物-F 拉=360N-240N=120N

物体A 浸没时，据阿基米德原理得

2333

120N 1.210m 1.010kg/m 10N/kg

F V V g ρ-==

==???浮物排水 物体A 的质量

360N 36kg 10N/kg

G m g ===物

物体A 的密度

33

23

36kg 310kg/m 1.210m m V ρ-=

==??物 物体A 浸没在水中时，滑轮组所做的有用功和总功分别为 W 有=F 拉h ，W 总=F 1s =F 1?2h

机械效率

1240N

=80%2150N 2

W F h W F h η=

==??有拉总 故ABC 错误，D 正确。 故选D 。

17．如图所示，小型牵引车通过滑轮组匀速打捞起深井中的均质物体，物体上升的速度保持 1m/s 不变，已知物体重 1.2×310N ，密度为1.6×310kg/3m 。测得物体在出水面前、后牵引车作用在绳子上的拉力之比为 l ∶2，若不计摩擦、绳重及水的阻力，g 取10N/kg ，下列结果错误的是（ ）

A ．物体出水前牵引车拉力的功率为500W

B ．物体浸没在水中受到的浮力为750N

C ．物体在出水面前，牵引车的拉力为250N

D ．物体在出水面前，滑轮组的效率是60% 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】 物体的质量为

31.210N 120kg 10N kg

G m g ?===

物体的体积

333

120kg

=

=

0.075m 1.610kg m

m

V ρ

=? 物体浸没水中时，排开液体体积等于物体体积，所受的浮力为

3331.010kg m 10N kg 0.075m 750N F gV ρ==???=浮排

在出水面前、后牵引车作用于绳子上的拉力之比为l ∶2，即

1=2

F F '牵牵 则

()()1

13=123

G G F G G +-+物

动浮物动

可得

=2=2750N 1200N=300N G F G -?-动浮物

物体在出水面的拉力为

()()11

=

=1200N 300N 750N 250N 33

F G G F +-+-=物动浮牵 物体上升的速度保持1m/s 不变，则牵引车的速度为3m/s ，故物体出水前牵引车拉力的功率为

=250N 3m s =750W P Fv =?

物体出水前滑轮组的效率是

()

()1200N 750N 100%100%100%60%

3250N

G F W W nF η--=

??=

?=?物

浮有用总

牵

＝

A ．物体出水前牵引车拉力的功率为750W ，A 错误，故A 项符合题意；

B ．物体浸没在水中受到的浮力为750N ，B 正确，故B 项不符合题意；

C ．物体在出水面前，牵引车的拉力为250N ，C 正确，故C 项不符合题意；

D ．物体在出水面前，滑轮组的效率是60%，D 正确，故D 项不符合题意。 故选A 。

18．如图甲所示的装置，A 是重15N 的空吊篮，绳子B 和C 能承受的最大拉力分别为100N 和50N 。质量为50kg 的小张同学将A 提升到高处，施加的拉力F 随时间变化关系如图乙所示，A 上升的速度v 随时间变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦，常数g 取10N/kg 。下列结论正确的是（ ）

A ．动滑轮的重力为9N

B ．第2s 内拉力F 的功率为40W

C ．此装置最多能匀速运载80N 的货物

D ．此装置提升重物的最大机械效率为85% 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】

A ．由图丙可知，在1~2s 内物体匀速运动，图乙可知，拉力为10N ，由图甲知绳子股数n=2，则根据

A G G G F n n

+=

=动

总 即

15N 10N 2

G +=

动

解得

G 动=5N

故A 错误；

B ．第2s 内绳子自由端的速度为

A 22m/s=4m/s v nv ==?绳

第2s 内拉力F 的功率为

=10N 4m/s=40W P Fv =?绳

故B 正确；

C ．当拉力最大为50N 时，可以拉动物重为

A --250N-5N-15N=80N G nF G G ==?物动

绳子B 不断，故C 正确；

D ．由C 可得，重物最重为80N ，则最大的机械效率为

80N

=100%80%250N

G h G h G Fs Fnh nF η=

==?=物物物 故D 错误。 故选BC 。

19．用如图甲所示的动滑轮提升一批建筑材料。工人竖直向上拉动轻绳的自由端将建筑材料以0.1m/s 的速度匀速提升，此过程中，作用在绳子自由端的拉力F 所做的功W 随时间t 的变化关系如图乙所示已知这批建筑材料的总质量为70kg ，滑轮的摩擦不可忽略g 取10N/kg 。下列说法中正确的是（ ）

A ．绳子自由端拉力做功的功率为80W

B ．绳子自由端的拉力F 大小为400N

C ．用该滑轮提升这批建筑材料的机械效率约为87.5%

D ．若用这个动滑轮以0.1m/s 的速度匀速提升总质量为100kg 的建筑材料，则对绳子自由端竖直向上的拉力的功率为110W 【答案】ABC 【解析】 【分析】 【详解】

A ．由图乙可知，拉力在100s 内做功3810J ?，则拉力做功功率

3810J

80W 100s

W P t ?===

故A 项正确；

B ．图中使用的是动滑轮，拉力端移动速度

220.1m/s 0.2m/s v v ==?=物

由W Fs P Fv t t

=

==可得拉力大小 80W

400N 0.2m/s

P F v =

== 故B 项正确； C ．建材受到的重力

70kg 10N/kg 700N G mg ==?=

则动滑轮机械效率

700N

100%100%100%100%100%=87.5%222400N

W Gh Gh G W Fs F h F η=

?=?=?=?=??有总 故C 项正确；

D ．若忽略绳重和滑轮的摩擦力不计，拉力

()1

2F G G =

+物

动 则动滑轮重力

22400N 700N 100N G F G =-=?-=动物

提升总质量为100kg 的建材材料时，建材重力

100kg 10N/kg 1000N G m g ''==?=物

拉力

()

()11

1000N 100N 550N 22

F G G ''=

+=+=物动 拉力做功的功率

550N 0.2m/s 110W P F v ''==?=

因为不能忽略绳重和滑轮的摩擦力，所以拉力的功率不等于110W ，故D 项错误。 故选ABC 。

20．如图所示的滑轮组，绳子的末端缠绕在电动机上，电动机转动将下方钩码匀速提起。如果加快电动机的转速，则后一次提升与前一次相比（ ）

A ．功率增大、机械效率增大

B ．功率增大、机械效率不变

C ．功率不变、机械效率不变

D ．功率不变、机械效率增大

【答案】B