机械效率及力学综合计算

机械效率计算题

1.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.

2.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．

3．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．

4.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。

5．如图7所示，用一动滑轮拉一物体A以0.5m/s的速度在水平面上作匀速直线运动，物体A重为20N，受到的摩擦阻力是物重的0.2倍，水平拉力为2.5N，则在2s内拉力做的功是多少，滑轮的机械效率是多少(不计滑轮重力).

6.如图9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.则滑轮组的机械效率为多少；若物体的速度为0.2m/s,则1min内拉力做的功为

多少J．

7、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，人站在地面上所用的拉力为312.5N，若不计绳重和摩擦，则该滑轮组所做的有用功是多少J，机械效率是多少

8.小明用如图所示的滑轮组将一个重为120N的物体匀速提升2m，所用的拉力为50N， 此时拉力所做的功为W，滑轮组的机械效率为；若仍用该滑轮纽提升一个重为I70N的物体．此时滑轮组的机械效率为。(不计绳重和摩擦)

第 1 页 共 11 页 2025年中考物理“机械效率和功”高频考点总结

____年中考物理中，机械效率和功是一个有可能被重点考察的知识点。下面是我对这个知识点的高频考点进行总结，希望对你备考有所帮助。

一、机械效率的定义和计算

1. 机械效率定义：机械效率是指机械能输出与机械能输入的比值，用η表示，机械效率可以小于1，也可以大于1。

2. 计算机械效率：机械效率等于输出功与输入功的比值，即η

= 输出功 / 输入功。

二、机械效率的影响因素

1. 摩擦：摩擦是导致机械效率降低的主要因素。摩擦会产生热能损失，并使能量转化效率降低。

2. 轮轴：轮轴的材质和结构也会影响机械效率。如果轮轴材质不均匀或者轮轴的结构设计不合理，会导致机械效率下降。

3. 传动装置：传动装置包括传动比、齿轮等。传动比过大或者过小都会导致机械效率下降。

4. 配重：对于某些机械装置，适当的配置配重可以提高机械效率。

三、机械效率与动力的关系

1. 机械效率与动力的传递：机械效率是机械能的传递过程中能量损失的比例，虽然机械效率小于1，但是机械效率并不影响动力的传递。 第 2 页 共 11 页 2. 机械效率和动力的关系：机械效率高，并不意味着动力大。机械效率高意味着单位能量转化的损失较小，不一定意味着转化的功较大。

四、功的计算和功率的定义

1. 功的计算：功是物体在力的作用下发生位移时所做的功。功等于作用力与位移的乘积，即W = F * s。

2. 功率的定义：功率是指单位时间内所做的功。功率等于功除以时间，即P = W / t。

五、功率和机械效率的关系

机械效率η = 输出功率 / 输入功率。由功率公式可得，机械效率等于输出功与输入功的比值。

六、机械效率应用举例

1. 轮轴的机械效率：轮轴的机械效率可以通过实验测量来计算，用一个重物绳子与轮轴相连，使得轮轴沿着水平面滚动，可以得到轮轴的机械效率。

2. 杠杆的机械效率：杠杆的机械效率可以通过实验测量来计算，测量所需的力与输出的力，可以得到杠杆的机械效率。

中考 2020

热点题型专练

重难点25 综合计算题（一）

——力学综合计算

【解题思路】

一、力学计算主要有：1.速度；2.固体产生的压强；3.液体产生的压强；4.浮力；5.功；6.功率；7.机械效率。力学综合计算题就是这些基本的计算中的几类题的有机综合。最常见的组合是：压强+浮力；浮力+杠杆；浮力+滑轮组：浮力+密度+压强；功+功率+机械效率。所以力学综合计算基本上是以“浮力”为核心的组合，我们称为“浮力+”吧。由于浮力计算公式多，情况复杂，所以很多同学感到解题困难。

二、解题思路：其实，复杂的问题都是由简单的问题有机组合而成。我们要先学好每一种基本题型的计算，然后分析题目中的主次与关键突破口，对题目进行分解。把“综合题”分解为一个个相对简单的单项计算题，问题就简单了。

例1.（2019广东省）如图所示，质量为960kg、的石材A放在水平地面上，利用滑轮组水平拉动A，使其在20s的时间内匀速向墙靠近了4m，水平拉力F=500N，不计绳、滑轮组的质量以及绳与滑轮组之间的摩擦，g取10N/kg。求：

（1）A对水平地面的压强；

（2）A在运动过程中受到摩擦力的大小：

（3）拉力F的功率．

【答案】（1）A对水平地面的压强是1.92×104Pa （2）A在运动过程中受到摩擦力的大小是1000N

（3）拉力F的功率是200W

【简析】本题涉及摩擦、滑轮组、压强、机械功率等，是比较多的单项计算组合了。我们仔细分析发现，这些单项之间的相关性不强，所以将它们分成对应的三个单项问题即可求解。

（1）求A对水平地面的压强。这是“固体产生的压强”单项计算。公式p=F/S。只要找到F和S，代入公式计算即可。“A放在水平地面上”，所以A对地面的压力等于自身的重力：F=G=mg=960kg×10N/kg=9.6×103N。“底面积为0.5m2”，告诉了受力面积S=0.5 m2。因此中考 2020

P=F/S=9.6×103N/0.5m2=1.92×104Pa。

1 专题11机械效率的计算

机械效率是初中物理力学中重要的知识点,是中考中必考的知识点之一。机械效率知识综合性强,学生考试中普遍感觉较难,很多学生往往是机械的模仿,一味的套公式,不理解公式成立的条件,出错率偏高。

一、机械效率

1、三功——有用功、额外功、总功

有用功 我们需要的、必须要做的功叫做有用功,用W有用表示。

额外功 使用机械时并非我们需要但又不得不做的功叫做额外功,用W额表示。

总功 有用功与额外功之和是总共做的功,叫做总功,用W总表示,用公式表达为W总=W有＋W额

2、机械效率

（1）定义：物理学中,把有用功跟总功的比值叫做机械效率,用η表示。

（2）公式：100%WW有用总

（3）提高机械效率的方法：增大重物、减小机械间的摩擦、减小机械自重、改进结构等。

注意：

机械效率是一个比值,通常用百分数表示,由于有用功总小于总功,故机械效率总小于1；机械效率的高低与使用机械是省力还是费力无关。

二、滑轮组机械效率的计算：（物体匀速运动） 当滑轮组竖放使用时,克服物体重力做有用功,所以有用功是W有用=Gh,总功W总=Fs,额外功W额=W总－W有=Fs－Gh,机械效率100%=100%WGhWFs有用总（任何情况下都适用）；

如果不计绳重和摩擦,额外功W额=G动h,机械效率100%=100%WGhWGhGh有用总动

2 =100%GGG动（不考虑绳子和摩擦的情况下适用）。

当滑轮组横放使用时,克服摩擦力做有用功,所以有用功是W有用=fs物,总功W总=Fs绳,额外功W额=W总－W有=Fs绳－fh,机械效率100%=100%WfsWFs有用物绳总,此时与物体重力无关,绳端移动的距离与物体运动的距离的关系为s绳=ns物。

注意：

（1）当用竖放滑轮组提水中物体时,克服的不再是物体的重力,而是G-F浮,在计算机械效率时,只有将G换成G-F浮即可。

（2）由于物体和绳端同时运动,将s=nh或s绳=ns物两边同时除以时间t,所以得v绳=nv物。尤其在计算拉力的功率选用P=Fv计算时,一定要用v绳,不要用v物。