机械效率计算专题训练

2024年中考物理专题训练——机械效率的综合计算1．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1.2m，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)该过程滑轮组的机械效率是多少？2．工人用如图所示的滑轮组提升重物．物体在15s内被匀速提升了2m，所用拉力F为300N，在提升重物的过程中，有用功是900J。

求：(1)该物体的重力；(2)工人做功的功率；(3)该滑轮组的机械效率。

3．工人利用如图所示的两个滑轮组成滑轮组，向下拉动绳子来提升货物。

已知货物重800N。

不计绳重及摩擦。

(1)在图中画出绳子的绕法；(2)若忽略动滑轮重，工人所用拉力多大?(3)若不可忽略动滑轮重，工人实际所用拉力为500N，动滑轮有多重?4．质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图象如图乙，机械中摩擦力及绳重忽略不计，（g＝10N/kg）。

问：(1)若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m，作用在钢绳上的拉力为400N，拉力的功率是多大；(2)动滑轮受到的重力；(3)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，若要工人不被拉离地面，此滑轮组机械效率最大值是多少？5．如图所示，用一个滑轮组匀速提升重0.9N的物体，在物体匀速上升5cm的过程中，弹簧测力计的示数为0.4N。

（不计摩擦及绳重）求：(1)在此过程中拉力做的功；(2)该滑轮组的机械效率；(3)动滑轮受到的重力。

6．如图所示是由一只定滑轮和一只动滑轮组成的滑轮组，其中动滑轮重G动=15N，现使用该滑轮组用最省力的方法将某一重G物=180N的物体，竖直向上匀速提升h=4m的高度。

(1)在图中用笔画线代替绳子画出绳子绕法。

(2)提升物体时，克服物体重力做功W物为多大？(3)若该过程中克服“绳重和摩擦因素”所做的功为120J，则绳子自由端所用拉力F为多大？7．如图甲所示是小型建筑工地上使用的“罐笼式”提升机，用它能将放在罐笼A中的建筑材料提升到高处。

机械效率计算题(含答案)机械效率练题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12．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23．一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磨擦，求：物体A所受的磨擦力．（2）若滑轮组的机械效率为80%，求：物体A所受的磨擦力．图36．如图4用40牛的拉力使物体匀速上升，不计绳重和磨擦，全部装置的机械效率为75%．求：（1）物体和动滑轮的重各是几何？（2）若绳能蒙受的最大拉力为50牛，此装置的机械效率最大可提高到几何？图47．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，（不计绳重和磨擦）求：（1）拉力的大小；（2）若动滑轮重为12牛，机械效率为几何？*8．用如图7的装置晋升重物，绳索能蒙受的最大拉力为120N，动滑轮重60N，绳重与磨擦不计．求：（1）用此滑轮组最多能将多重的物体匀速晋升？（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到达几何？。

机械效率计算题一、计算题1.如图所示的滑轮组，不计拉线质量及滑轮转动摩擦．重物G=100N，每一个滑轮重20N．（1）当绳自由端拉力F竖直向上大小为30N时，重物G对地面的压力为多少？（2）拉力F为多少时，恰能让重物G匀速上升．（3）若重物G能以0.1m/s的速度匀速上升，则绳自由端向上运动速度为多少？2.如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10米，物体重G=5.4×103N，汽车重G车=3×104N，汽车匀速直线行驶拉绳子的力F=2×103N，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，求：（1）将物体从井底匀速直线拉至井口的过程中，汽车拉绳子的了力做了多少功？（2）滑轮组的机械效率为多少？（3）若汽车匀速直线运动的速度为2.4m/s，汽车牵引力的功率为多少？3.如图所示是用滑轮组将一个沉在水中、质量为10kg、体积为5dm3的实心物体吊起的过程。

物体没有露出水面前，5s内被匀速吊起1m，已知此时绳子拉力为F＝20N。

求：（g取10N/kg）（1）水对容器底部的压强；（2）物体受到的浮力；（3）拉力的功率及滑轮组的机械效率。

（结果精确到0.1%）4.用如图甲所示的滑轮组提升浸没在水中的实心圆柱形物体，已知物体的高度为1m，底面积为0.12m2，质量为200kg，物体始终以0.5m/s的速度匀速上升，物体浸没在水中匀速上升时，作用在绳端的拉力F所做的功随时间的变化关系如图乙所示。

（不计绳重、摩擦及水的阻力，ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）求：（1）当物体的上表面刚好与水面相平时，其底部受到水的压强；（2）物体浸没在水中时受到的浮力；（3）物体浸没在水中匀速上升时绳端受到的拉力F；（4）物体浸没在水中匀速上升时，滑轮组的机械效率。

（精确到0.1%)5.为保障学生安全，越来越多的学校配备了校车。

校车和师生的总质量为6000kg。

1、用100N的拉力沿长5m、高1m的斜面将300N的重物匀速拉到斜面顶端，求：（1）斜面的机械效率；（2）物体与斜面间摩擦力多大？2、一个工人用如图所示的滑轮组匀速提升2000N的货物，所用拉力为600N，绳子自由端4s被拉下4m，不考虑摩擦和绳重．求：①总功的功率②此滑轮组的机械效率多大？③若用此滑轮组提升3200N的货物，所需拉力多大？此时机械效率多大？3、小强同学利用如图甲所示的滑轮组将货物运送到楼上，不计绳子和摩擦，如果所送货物重G从20N开始逐渐增加，每次均匀拉动绳子，且提升同样的高度，图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物的重力的增加而变化的图象，当货物重G为20N时，⑴滑轮组的机械效率是多少，⑵动滑轮的重是多少N；⑶当货物重G为180N时，滑轮组的机械效率是多少．4、如图所示，用滑轮组将重1200N的金属块打捞出水面不计绳重、摩擦和水对金属块的阻力，作用在绳子自由端拉力的功率始终保持1500W，金属块浸没在水中时匀速提起的速度为v1=1m/s，金属块的密度为ρ=6×103kg/m3，取g=10N/kg．A．金属块露出水面之前，绳子自由端移动的速度为_____________B．金属块露出水面之前滑轮组的机械效率η=____________C．滑轮组中动滑轮的重力为G动=__________D．金属块全部拉出水面后作用在绳子自由端的拉力比金属块露出水面之前作用在绳子自由端的拉力大_____________5、选做题如图是一种电梯结构示意图，在拉力F作用下电梯厢A能在电梯井中沿竖直通道上下运动．现有人均质量为60kg的10人同时乘坐电梯，当电梯以0.5m/s的速度上升时，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人，此后电梯仍以0.5m/s的速度匀速上升，拉力为F2，F2的功率为P2，动滑轮的机械效率为η2（不计绳重和滑轮摩擦，g取10N/Kg）．求：（1）η1与η2的比值；（2）拉力F2的功率．5、1、2、3、4、。

机械效率1..如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N 的物体，拉力F的大小为30N 。

若物体和地面之间的摩擦力大小为45N ，则A 处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为A.45N 、50%B.45N 、75%C.60N 、50%D.60N 、75%2．甲乙两个滑轮组如图4所示，其中的每一个滑轮都相同，用它们分别将重物G 1、G 2提高相同的高度，不计滑轮组的摩擦，下列说法中正确的是（ ）A.若G 1 = G 2，拉力做的额外功相同B.若G 1 = G 2，拉力做的总功相同C.若G 1 = G 2，甲的机械效率大于乙的机械效率D.用甲乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变3. 如图所示，不计摩擦，把重G =16N 的物体匀速提起所用的拉力F =10N ，则关于该动滑轮的说法中错误的是( )A ．动滑轮重4NB 。

使该用动滑轮要费距离C ．该动滑轮的机械效率为80%D ．提升物体的速度越快，机械效率越高4.如图29所示，建筑工人用滑轮组提升重为285N 的水泥桶，动滑轮重为15N ，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。

工人在将水泥桶匀速向上拉的过程中，水泥桶上升的高度h 随时间t 变化的关系如图30所示。

由此可知（ ）A ．水泥桶匀速上升的速度为3m/sB ．0~10s 内建筑工人对绳的拉力做的功为900JC ．0~8s 内建筑工人对水泥桶做的功为684JD ．建筑工人对绳的拉力的功率为30W5.如图所示，物体G 在竖直向上的拉力F 的作用下，匀速上升0．2m 。

已知G=18N ，F=ION 。

这一过程中，不能得到的结论是（ ）A ．绳子自由端上升0.4mB ．拉力F 做功4JC ．动滑轮重为2ND ．该动滑轮的机械效率为90％6．图7是利用滑轮组匀速提升水中圆柱体M 的示意图，滑轮组固定在钢架上，滑轮组中的两个滑轮质量相等，绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为900N ，连接圆柱体M 与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为3000N 。

机械效率练习题一、选择题1. 机械效率是指机械输出功率与输入功率之比，以下哪个选项正确描述了机械效率？A. 机械效率总是大于1B. 机械效率等于1C. 机械效率小于1D. 机械效率等于机械的重量2. 以下哪种情况下机械效率会提高？A. 增加摩擦力B. 减少摩擦力C. 增加机械的重量D. 增加机械的体积3. 机械效率的计算公式是：A. 机械效率 = 输出功率 / 输入功率B. 机械效率 = 输入功率 / 输出功率C. 机械效率 = 输出功率 * 输入功率D. 机械效率 = 1 / 输入功率二、填空题4. 机械效率的提高可以通过_________来实现。

5. 当机械的输入功率为100W，输出功率为80W时，其机械效率为_________。

三、简答题6. 简述机械效率在实际应用中的重要性。

四、计算题7. 一个起重机在提升货物时，输入功率为15千瓦，输出功率为12千瓦，计算起重机的机械效率。

8. 假设一个滑轮系统在提升物体时，输入功率为200W，由于摩擦力和其他因素，实际提升物体的功率为150W，求该滑轮系统的机械效率。

五、论述题9. 论述在设计机械系统时，如何通过减少能量损失来提高机械效率。

六、实验题10. 设计一个实验来测量一个简单机械（如杠杆或滑轮系统）的机械效率，并说明实验步骤和预期结果。

七、案例分析题11. 阅读以下案例：一个工厂使用一台机器来提升重物，机器的输入功率是50千瓦，但由于机械磨损和摩擦，输出功率只有35千瓦。

分析该机器的机械效率，并提出可能的改进措施。

八、判断题12. 机械效率越高，意味着机械的能效越好。

（）九、应用题13. 一个简单的机械系统，其输入功率为300W，输出功率为250W。

如果需要将输出功率提高到300W，而输入功率不变，需要采取哪些措施？十、综合分析题14. 考虑到机械效率和成本效益，分析在设计一个用于提升重物的机械系统时，应如何平衡机械效率和成本之间的关系。

通过这些练习题，学生可以加深对机械效率概念的理解，掌握机械效率的计算方法，并能够将其应用于实际问题中。

2024年中考物理压轴题训练——机械效率的综合计算1．如图所示，重为600N的工人利用滑轮组将建筑材料运送到平台上，工人用400N的力竖直向上匀速拉绳子，使建筑材料以0.1m/s的速度匀速向上运动了40s，已知滑轮组的机械效率为75%，g取10N/kg，绳重、滑轮与轴的摩擦均忽略不计。

问：（1）若工人双脚与平台的总接触面积为0.04m2，则在提升建筑材料的过程中，工人对平台的压强是多少？（2）工人对绳做的功为多少？（3）建筑材料的质量为多少？2．如图所示，斜面长s=10m，高h=4m。

用沿斜面方向的推力F将重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。

3．如图所示，用滑轮组提升重为120N的物体时，物体在10s内匀速竖直上升2m，所用拉力F为50N。

求：（1）滑轮组提升物体做的有用功；（2）拉力做功的功率；（3）该滑轮组的机械效率。

4．如图甲所示，车库出入口处常安装自动升降的横杆来控制车辆的出入，可以把图甲中的横杆简化为图乙所示。

横杆AB质量分布均匀且可绕O点转动，并通过与A端相连的电动机来自动控制横杆的升降。

当汽车靠近时，电动机可在10s内将原先处于水平位置的横杆匀速转动到竖直位置。

已知横杆重量150N，OA＝0.2m，AB＝3.2m，加在电动机线圈两端电压为220V，通过电动机线圈的电流为0.1A，不计空气阻力。

求：(1)在匀速转动提升横杆工的过程中，电动机对横杆的A端始终施加垂直横杆的拉力F 的大小；(2)该车库的自动升降杆装置，在上述过程中的工作效率大小（保留一位小数）。

5．如图所示，重物是体积为10dm3，密度为7.9×103kg/m3的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面。

若不计摩擦，绳重和动滑轮重，要保持平衡。

求：（1）重物A受到的浮力；（2）作用于绳端的拉力F：（3）若实际所用拉力为300N，此时该滑轮的效率。

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1243ηη=∶∶（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/sB ．η1=62.5%。

C ．F 2 =525 ND ．F 浮=120 N【答案】C【解析】【分析】【详解】A ．物体下降速度为 3m =1m/s 3sh 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%600JW 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%44ηη==⨯=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%40NW 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1160N 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。

专题三机械效率计算专题一、知识储备：1.对于简单机械来说，提升重物时，克服___________所做的功为有用功,实际拉力做的功为________.那么机械效率的计算公式可写作η=_____________.2.在力学中，功包含两个必要的因素分别是和，计算功的公式W= .克服重力做功的公式为W= ，克服阻力做功的公式为W= .3.计算机械效率的公式是.二、典例解析：1.简单的有关滑轮组的机械效率的计算例1：用如图1所示滑轮组将重6×102N的物体匀速提高2m，拉力所做的功为2×103J，所用的时间为20s.求：（1）有用功；（2）拉力的功率；（3）该滑轮组的机械效率.跟踪练习：1.用如下图所示的滑轮组吊起重物，不计绳重和摩擦.（1）当物重为150N时，绳端所用的拉力是60N，此时滑轮组的机械效率是多少？（2）当所吊重物为300N时，10s内重物被匀速提高2m时，绳端拉力做功的功率是多少？图22.有关斜面的机械效率的计算1.如图3所示装置将重为100N的物体匀速从斜面的底端拉至顶端.已知斜面的长是5m，高是2m，拉力F=50N，则该装置的机械效率为_______________.图3 图4 图5三、标测试1.如图4所示，物重G为600N，用滑轮组将重物匀速提升5m，所用的拉力F为250N，滑轮组的机械效率为_____________；若不计摩擦，被提升的物重增加时，滑轮组的机械效率将___________（选填“变大”.“变小”或“不变”）.2.一人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上.如图5，汽车车厢高度h=1.5m，斜面长度s=3m，现用力F沿斜面把重箩筐G=1800N的重物匀速拉到车上.若不计摩擦，拉力F为______N；若实际拉力F’=1200N，则该斜面的机械效率是_______％. 3.如图6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_______，滑轮的机械效率是______(不计滑轮重力)4.下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是（）A.功率大的机械，做功一定多B.做功快的机械，功率一定大C.效率高的机械，功率一定大D.做功多的机械，效率一定高5.关于机械效率，下列说法正确的是（）A.有用功越大，机械的机械效率就越高B.额外功越大，机械的机械效率就越低C.总功越大，机械的机械效率就越低D.有用功与总功的比值越大，机械的机械效率就越高6.甲乙两机械，甲的机械效率是70％.乙的机械效率是50％，下列说法中正确的是：（）A.使用甲机械做功省力B.甲机械做功快C.相同时间内，甲机械完成的功多D.乙机械的额外功在总功中占的比例大.7.小雪和小红在“测滑轮组机械效率”的实验中，一起组装好如图7所示的实验装置，他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置.⑴小红____________向上拉动弹簧测力计，使钩码升高，并由弹簧测力计读出拉力为0.5N,同时小雪用用刻度尺测出钩码提升的高度为0.1m，以上测量准确无误，其他被测物理量和计算的数据如下表：有用功（J）总功（J）机械效率钩码重（N）弹簧测力计提升的高度（m）2 0.4 0.2 0.2 100%⑵小雪和小红测得滑轮组的机械效率为100%，他们意识到出现了错误，请你帮助找出原因________________________.⑶该滑轮组的机械效率实际为_____________.⑷若提升的钩码重增加到6N，则该滑轮组的机械效率将_______ 图7（选填变大.变小.不变）9.如图8所示，建筑工地上的吊车是靠电动机来提升货物，货物重103N，电动机的额定电流为4A，电阻为20Ω；电动机正常工作时，作用在绳子上的拉力为500N，l分钟内将货物匀速提升了6m.求：（1）滑轮组的机械效率是多少？（2）电动机的额定功率是多少？图8。

机械效率计算练习题机械效率是指机械设备在工作过程中能够将输入的机械能转化为有用的功率的能力。

通过计算机械效率，可以评估设备的性能以及能源利用情况。

以下是几道机械效率计算的练习题，帮助我们更好地理解和应用机械效率的概念。

题目一：一台电机的输入功率为500W，输出功率为400W，求该电机的机械效率。

解答一：机械效率 = 输出功率 / 输入功率 * 100%机械效率 = 400W / 500W * 100% = 80%答：该电机的机械效率为80%。

题目二：一台车辆以60km/h的速度行驶，引擎输出功率为40kW，若考虑车辆行驶的阻力损耗为8kW，求该车辆的机械效率。

解答二：机械效率 = 输出功率 / 输入功率 * 100%输入功率 = 输出功率 + 阻力损耗输入功率 = 40kW + 8kW = 48kW机械效率 = 40kW / 48kW * 100% = 83.33%答：该车辆的机械效率为83.33%。

题目三：一台泵每秒抽取20升的水，抽水所需的输入功率为5kW，如果泵的机械效率为80%，求泵每秒抽取水的有效功率。

解答三：机械效率 = 输出功率 / 输入功率 * 100%有效功率 = 输出功率 = 机械效率 * 输入功率 / 100%有效功率 = 80% * 5kW / 100% = 4kW答：泵每秒抽取水的有效功率为4kW。

通过以上几道机械效率计算练习题，我们对机械效率的概念以及如何计算机械效率有了更深入的了解。

机械效率是评估设备性能和能源利用情况的重要指标，对于提高设备效率和实现节能减排具有重要意义。

在实际应用中，我们可以通过降低阻力损耗、提高设备工作效率和合理选择能源等方法来提高机械效率，以达到更加节能高效的目的。

总结：机械效率是指机械设备将输入的机械能转化为有用功率的能力。

通过计算机械效率，可以评估设备的性能和能源利用情况。

练习题帮助我们更好地理解和应用机械效率的概念。

在实际应用中，我们应该积极采取一系列措施来提高机械效率，以实现节能减排的目标。