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学科初中物理教学内容
（课名）常见的机械效率计算题及公式推导
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一、学习内容分析
为了挖掘学生的潜力，我在教材的基础上加以了增补，不仅让学生探究斜面机械效率与斜面倾斜程度的关系，还让他们探究斜面机械效率与斜面粗糙程度以及所拉物体重力的关系。把斜面的省力情况与其效率进行比较，得出要想省力就不可能有更高的效率，使学生看问题具有辩证性。同时让学生提出他们还想知道有关斜面的问题，使学生把理论与实践相联系。最后将效率进行发散，使学生把效率迁移到诸多方面，以至于能学以致用。
二、学习目标分析
1、知道机械效率的计算公式，会用计算公式并会根据不同的实际情况进行公式推导。
2、会用已有的机械效率推导公式对适合的计算题进行解答。
3、知道提高机械效率的意义和主要方法。
三、学习者特征分析
学生在前一节的学习中已对“功”有一定的认识，并且在日常生活、学习中也体会到“效率”的问题，为这节教学的开展和知识的理解奠定一定的基础。
四、课前任务设计
观看视频，完成相应习题。
1、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,求：滑轮组的机械效率．
2、如图所示装置，绳重及摩擦不计。装卸工人将重为800N的货物提至高处，动滑轮重为200N，求：滑轮组的机械效率．
3、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．运动过程中物体受到的摩擦力为10N，求：
（1）斜面的机械效率；
（2）推力F的大小．
五、课上任务设计
（一）问题导入
举例一些常见的计算题类型，利用生成的问题进行导入
（二）公式推导及计算
利用已有的公式对不同计算题情境下进行公式推导并利用推导出的新公式解决问题。
小组活动：解决课前习题中遇到的问题。
六、教学设计反思
①有用功(W有用):利用机械工作时对人们有用的功叫有用功。在用动滑轮提高重物的实验中,用来提高物体的功对我们是有用的,是必须做的。
②额外功(W额外):对人们没有用,但又不得不做的功叫做额外功。例如用来克服摩擦做的功和把动滑轮提升做的功对我们没有用,但又不得不做的功,这种功叫额外功。使用任何机械做额外功是不可避免的。
③总功(W总):有用功与额外功的总和叫总功。有用功加额外功是总共做的功,叫总功。
④判断有用功、额外功要看做功的过程中,我们想达到的目的是什么,实现这一目的所做的功就是有用功。其余部分就是额外功。例如:在滑轮组中克服绳子自重和与滑轮的摩擦做的功就是额外功，还有在斜面中克服摩擦力做的功是额外功。
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．
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)
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
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
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
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。
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＜
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题 1．如图所示，物体重G =200N ，滑轮重G′=100 N ，若用力F 竖直向上匀速拉动滑轮，则此时该滑轮的机械效率为____（不计绳重和滑轮转轴处的摩擦）。 【答案】80% 【解析】 【分析】 【详解】 不计绳重和滑轮转轴处的摩擦，竖直向上匀速拉动滑轮，由力的平衡条件可得拉力 F =2 G ＋G′=2×200N ＋100N=500N 由图知，动力作用在动滑轮的轴上，此时动滑轮费力、但省一半的距离，即 12 s h = 所以物体上升的高度 h ＝2s 该滑轮的机械效率 22200N 100%100%100%0%500N W Gh G W Fs F η?= ?=?=?=?有用总100%＝8 2．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 。 3．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 。 4．如图所示，用F =50N 的力通过滑轮组水平拉重为80N 的物体使其向左匀速运动0.4m ，在这个过程中拉力F 做功为_____J ，已知物体受到水平地面的摩擦力为60N ，该滑轮组的机械效率为_____（忽略绳子和动滑轮的重力）
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
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
1、如图所示，现将重为5N的物体A沿长，高的斜面匀速从底端拉到顶端，在此过程中，F的大小恒为3N，所有时间是12s，求： （1）物体A从底端到顶端的平均速度； （2）物体A从底端到顶端过程中拉力F的功率； （3）求此斜面的机械效率．（保留一位小数） 2、建筑工地用如图l7所示的简易滑轮组提升砖块，某工人将重500 N的砖块一次性匀速提升到离地面4 m高的砌墙处，所用拉力为200 N，时间为20 s，这次提升砖块过程中：(计算结果保留一位小数) 求:(1) 利用此滑轮组做的有用功； (2)工人做的总功； （3）工人做功的功率； (4)该滑轮组的机械效率。 3、在农村常有家庭挖井取水，小明同学某次用如图甲所示的滑轮组提土时，将重为100N的土以s的速度从井中匀速提升，此时拉力做的功W随时间t的变化图象如图乙所示．求： （1）拉力的功率； （2）滑轮组的机械效率； （3）拉力的大小．
4、“塔吊”是建筑工地上常见的起重设备，在汶川地震灾区救援现场，用“塔吊”可将很重的水泥板方便地吊起并安放到工作区域内。(g取10N／kg) (1)现有一“塔吊”如图所示，它有一水平臂AB，AO叫平衡臂，OB叫吊臂。C为可移动的滑轮组，C移动的范围是从O点到B点。已知：AO=10m，OB=50m。若“塔身”的宽度和铁架、滑轮组所受重力及摩擦均不计，在A端所装配重的质量为5t，要想起吊质量为的水泥板，为安全起吊，C应移动到离O多远的地方? (2)若“塔吊”20s内将质量为的水泥板匀速提高了4m，那么，“塔吊”提升水泥板的功率是多少?如果机械做的额外功是3×104J，“塔吊”的机械效率是多少? 5、如图甲所示装置中，物体甲重G甲＝150N，动滑轮重G轮＝50N，人重G人＝650N。轻杆AB可以绕O点转动，且OA∶OB＝5∶9。不计轴摩擦和绳重，当轻杆AB在水平位置时，整个装置处于平衡状态，地面对物体乙的支持力为F1＝210N。求： ⑴物体乙受到的重力G乙。 ⑵若用物体丙替换物体甲，并在物体乙的下方连接一个弹簧，如图乙所示，当轻杆AB 在水平位置时，整个装置处于平衡状态，弹簧对物体乙的作用力为F2＝780N。此时地面对人的支持力F3。
共享知识分享快乐 机械效率计算题练习题 1．小明利用如图所示的装置沿水平方向匀速拉动 一个重2000Ｎ，底面积为０．５m2的物体A时,A受到地面的摩擦力为６００Ｎ，作用在绳端的拉力为２５０Ｎ，则A对地面的压强是多少Pa；该装置的机械效率是多少． 的作用在拉力F20N，绳重和摩擦不计.2.如图所示，物体重180N，动滑轮重求：0.1m/s的速度匀速上升.下，物体正以；1）拉力F（）拉力做功的功率；（2. ）动滑轮的机械效率（3 ，80N．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3 ，滑轮组的多少w，则拉力的功率为若工人在5S，内将泥桶匀速向上提升2m_ 机械效率为多少。 ，物体上升的速的物体A4．如图所示，小明用滑轮组匀速提起一个重为600N，不计绳重和摩擦，
人拉绳做功的功率为，人拉绳的力为250N0．1m／s度为 ．多少W，滑轮组的机械效率为多少，动滑轮重多少N 作用下沿水平的物体在20N的水平拉力F120N5．重为、底面积为0．1m2 10m，用时20s．求：地面向右匀速运动了(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． 米，则作用在滑轮上1000牛的物体匀速提升126、如图4所示的滑轮把重为 焦，若提升重物所用________的拉力F为______牛，绳子对重物所做的功为瓦。的时间为1 分钟，则绳子对重物做功的功率为________ ，重的物体，绳子自由端拉力F为400N7．如图8所示，用滑轮组提起重900N 10m内匀速上升了。求：物在20S 滑轮组的机械效率。(3) (1)物体上升的速度。(2)提起物体
初三物理机械效率 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 0.1％)。 3．（2010南京）(6分)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．
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． 5. （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； （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
机械效率练习题 1．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？（4）在（3）问中需要在绳自由端加多大的拉力才能将物体 匀速拉起？ 图 1 2．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 3．一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．（1）求出绳子的股数n；（2） 算出有用功的大小和总功功率． *5．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 6．如图4用40牛的拉力使物体匀速上升，不计绳重和摩擦，整个装置的机械效率为75%．求：（1）物体和动滑轮的重各是多 少？（2）若绳能承受的最大拉力为50牛，此装置的机械效 率最大可提高到多少？ 图4 7．如图5，用滑轮组拉着重为600牛的物体沿水平方向向右匀速移动了8米，拉力F 做的功为1280焦，（不计绳重和摩擦）求：（1）拉力的大小；（2）若动滑轮重为12牛，机械效率为多少？ *8．用如图7的装置提升重物，绳子能承受的最大拉力为120N，动滑轮重60N，绳重与摩擦不计．求：（1）用此滑轮组最多能将多重的物体匀速提升？（2）用此滑轮组提起重240N的物体，使它匀速上升，问人加在绳子自由端的拉力是多大？此时滑轮组的机械效率是多大？当物体以0.5m/s的速度上升时，拉力的功率是多大？（3）该滑轮组的机械效率最高可达到多少？
机械效率计算题 1. 起重汽车起吊2t 货物时，当货物以1m/s的速度上升2m 后再水平移动 3m ，已知滑轮组的机械效率是80%。（g 取10N/kg，起吊货物时支架与吊臂相对固定） （1）观察实物图，在图中画出滑轮组钢绳的画法。（2）起重机起吊该货物时的有用功率是多少？ （3）起重机起吊该货物时，每段钢绳的拉力有多大？ 2. （09四川自贡）. 同一物体沿相同水平地面被匀速移动，如下图所示，拉力分别为F 甲、F 乙、F 丙，不记滑轮与轻绳间的摩擦，比较它们的大小，则 A . F 甲＜F 乙＜F 丙 B . F 甲＞F 乙＞F 丙 C . F 甲＞F 乙＝F 丙 D . F 甲＝F 乙＞F 丙
答案：B 3. （09河南）不考虑滑轮与轻绳之间的摩擦，米袋总重为800N ，而绳上 吊着的静止的“绅士”重500N ，则米袋对地面的压力为 A ．500N B．250N C．300N D．800N 答案：C 4. （09台州）. 小柯积极参加体育锻炼。 （1）图甲所示为小柯初学俯卧撑时的姿势，图乙所示为他经练习后的俯卧撑姿势。图乙中小柯双手所受的支持力（填“>”、“=” 或“<”）图甲的情况。
（2）图乙中，他的身体可作为一个杠杆，O 点是支点。他的 质量为50千克，所受重力可视为集中在A 点。 将身体撑起时，地面对双手的支持力至少多大？ 若撑起时肩部上升0.4米，他至少克服重力做多少功？ （取g=10牛/千克） 5.(09丽水. 青少年在安静思考问题时，心脏推动血液流动的功率约为1.5W ，则你在考试的2小时内，心脏做功约为 J，用这些功可以让一个质量为50kg 的物体匀速升高 m。（g 取10N/kg）答案：10800 21.6 6. （09四川自贡）. 滑轮组即能省力又能改变力的方向，建筑工人用自制的滑轮组把600N 的重物缓慢提升2m ，如右图所示，绳自由端的拉力F=250N。拉力做的功是 J，该滑轮组的机械效率等于，若不计一切摩擦和绳重，该滑轮组的动滑轮重 N 答案：1500 80% 150 7. （09贵州安顺）．如图所示，已知斜面长5m ，高2m ，拉力
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．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． 3．(2014·遵义)一体重为600 N、双脚与地面的接触面积为0.05 m2的工人，用如图所示的滑轮组将重为800 N的物体匀速提高了0.5 m，此时该滑轮组的机械效率为80%.(不计绳重及摩擦)求： (1)在匀速提升物体的过程中，工人对绳子的拉力为多大； (2)在匀速提升物体的过程中，工人对地面的压强为多大； (3)使用该滑轮组，这个工人最多能提起多重的物体．
8.如图所示，质量为70kg，边长为20cm的正方体物块A置于水平地面上，通过绳系于轻质杠杆BOC的B端，杠杆可绕O点转动，且BC=3BO。在C端用F=150N的力竖直向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平 衡，且绳被拉直。（绳重不计，g取10N/kg）求： （1）物体A的重力G； （2）绳对杠杆B端的拉力F拉； （3）此时物体A对地面的压强p。 9.如图是一个上肢力量健身器示意图,D是动滑轮;配重A是质量为162kg、边长为30cm的正方体物块,杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动,OE:OH=1:2,假定运动员体重是600N(不计杠杆重、绳重及摩擦,g取10N/kg).求： (1)配重A的密度是多少kg/m3? (2)配重A自由放置时对地面的压强是多少Pa? (3)当人将配重A匀速提离地面时，人用了410N的力，则动滑 轮重为多少N? 10.我市经济建设中用到大量机械设备，某种起重机结构如图所示，起重机的吊臂OAB可以看作杠杆，吊臂前端用钢绳连着动滑轮，立柱CA竖直，OB：OA=6：1。用该起重机将浸没在水中的长方体石墩提出，放在水平地面上。石墩质量为1.5×l04 kg、底面积为3m2、高为2m。（g取10N/kg，ρ水=1.0×103 kg/m3）(l)浸没在水中的石墩（石墩的底部未浸入淤泥中），受到浮力是多少？ (2)石墩放在水平地面上时，起重机未对石墩施力，则石墩 对地面的压强是多少？ (3)石墩完全离开水面被提升的过程中，测得每根钢绳的拉 力为1×105 N，此时动滑轮的机械效率是多少？ (4)当石墩被提起且仍浸没在水中时，若忽略动滑轮、钢绳 和吊臂的重力及各种摩擦，起重机立柱CA对吊臂A点竖 直向上的作用力是多少？
甲所示的材料搬运方案(其中每个滑轮重30N ,绳子 (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 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 (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 ?如图所示为一款塔式起重机，工作电压为 千克重物以1米/秒速度匀速上升20米时， 2m 求: (2) 80% 380伏。当起重机吊起 500 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0.1 %)。 答案：增加；1X 105J ； 62.1% 3 .如图所示，工人用滑轮组提升重 物体在5s 内匀速上升Im .求: ⑴有用功; (2)滑轮组的机械效率; ⑶拉力的功率. 答案：240J ; 80% ; 60W [TOI 240N 的物体，所用的拉力为 150N , 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. 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 足够长，所能承受的最大拉力为 250N , 不计绳重及摩擦). 物理课上学过的滑轮组， 设计了如图20
机械效率计算题含答案 Modified by JEEP on December 26th, 2020.
机械效率练习题1．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（4）在（3）问中需要在绳 自由端加多大的拉力才能将物体匀速拉起 图 1 2．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 3．一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．（1）求出绳子的股数n；（2）算出有用功的大小和总功功率． *5．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 6．如图4用40牛的拉力使物体匀速上升，不计绳重和摩擦，整个装置的机械效率为75%．求：（1）物体和动滑轮的重各是多少（2）若绳能承受 的最大拉力为50牛，此装置的机械效率最大可提高到多少 图 4 7．如图5，用滑轮组拉着重为600牛的物体沿水平方向向右匀速移动了8米，拉力F 做的功为1280焦，（不计绳重和摩擦）求：（1）拉力的大小；（2）若动滑轮重为12牛，机械效率为多少 *8．用如图7的装置提升重物，绳子能承受的最大拉力为120N，动滑轮重60N，绳重与摩擦不计．求：（1）用此滑轮组最多能将多重的物体匀速提升（2）用此滑轮组提起重240N的物体，使它匀速上升，问人加在绳子自由端的拉力是多大此时滑轮组的机械效率是多大当物体以s的速度上升时，拉力的功率是多大（3）该滑轮组的机械效率最高可达到多少 参考答案： 1．（1）75%（2）300N（3）80%（4）500 2．（1）80%（2）s 3．（1）4 （2）128J 40W 4．5 图略 5．（1）120N（2）96N 6．（1）90N 30N（2）80% 7．（1）80N （2）% 8．25% 9．（1）300N（2）100N 150W %（3）80% 10．（1）4︰3（2）2︰1