物理中考机械效率专题训练

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。

机械效率一．选择题1．某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率．保持O点位置不变，竖直向上拉动弹簧测力计使重为G的钩码缓慢匀速上升，在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出C、B两点上升的高度为h1、h2．则下列说法正确的是（）A．杠杆机械效率的表达式为B．杠杆机械效率的表达式为C．在如图水平位置拉升时F×OB=G×OAD．若弹簧测力计始终竖直向上拉，则测力计示数不断变化2．图1中力F1水平拉动重为G的物体A在水平路面匀速移动了s．改用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动了s，拉力为F2（如图2）．此过程滑轮组（）A．总功为F2s B．额外功为F1sC．机械效率为D．额外功为3F2s﹣F1s3．如图所示，小明用一个滑轮组匀速提升重为200N的物体．小明用125N的拉力，使物体在4s内上升了2m．此过程中（）A．小明做的有用功为250J B．动滑轮的重力为25NC．拉力的功率为125W D．滑轮组机械效率为62.5%4．小华分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组，分别在相同时间内将同一重物匀速提升相同高度，每个滑轮的重均相等，不计绳重及摩擦．针对这一现象，小明得出了以下4个结论：①F1做的功等于F2做的功；②甲滑轮组的机械效率等于乙滑轮组的机械效率；③使用乙滑轮组比甲滑轮组更加省力；④F1做功的功率等于F2做功的功率其中正确的结论共有几个？（）A．1个B．2个C．3个D．4个5．将规格完全相同的动滑轮，用绳子绕成甲、乙两个滑轮装置，如图所示．使用甲、乙两个装置分别匀速提升重力为G1和G2的两个物体，升高相同的高度．绳自由端施加竖直向上的拉力分别为F1和F2，甲、乙两装置的机械效率分别为η甲和η乙．已知：G1＞G2，F1＞F2，则下列判断正确的是（）A．η甲可能大于η乙B．η甲一定大于η乙C．η甲一定等于η乙D．η甲一定小于η乙6．如图所示，物体在沿斜面向上拉力的作用下，从倾角为30°的斜面底端匀速拉到斜面的顶端，已知物体所受重力为G，斜面的机械效率为75%，若物体受到的拉力和摩擦力分别用F和f表示，则（）A．F=G f=G B．F=G f=GC．F=G f=G D．F=G f=G7．如图，已知斜面倾角为30°，斜面高2m．小明沿斜面将重为400N的货物由底端匀速拉到顶端，用时10s．已知拉力大小为300N，绳重不计，则下列说法中正确的是（）A．小明对货物做的有用功是1200JB．小明对绳的拉力的功率是80WC．斜面的机械效率是66.7%D．物体受到斜面的摩擦力是90N8．如图所示，利用滑轮组匀速拉动放在水平地面上重为G的物体，物体移动的距离为S1，绳子自由端移动的距离为S2，A点的拉力为F A．下列说法正确的是（）A．F A=2FB．有用功为GS1C．物体受到地面的摩擦力为2FηD．额外功为FS2﹣GS19．一位建筑工人用了如图所示的装置把建筑材料运送到楼上，已知吊篮的质量为m1，建筑材料的质量m2，人对绳子的拉力为F，吊篮在拉力的作用下匀速上升了h，不计绳重及摩擦．下列表述正确的是（）A．绳子自由端移动的距离为3hB．工人做的有用功为m2ghC．工人做的额外功为2Fh﹣（m1+m2）ghD．动滑轮重为3F﹣（m1+m2）g10．用如图所示滑轮组提起重300N的货物，人所用的拉力为200N，绳子的自由端被拉下1m，在此过程中，下面说法不正确的是（）A．人用的拉力所做的总功为200 JB．滑轮组提升货物所做的有用功为100 JC．额外功为50 JD．滑轮组的机械效率为75%11．某人用如图所示的滑轮组提升重为800N的重物，在拉力F作用下，30s时间内，物体向上移动了12m，若滑轮组的机械效率为80%，绳重、摩擦阻力不计，则（）A．拉力做的功为12000JB．拉力的功率为50WC．绳子自由端被拉下距离为36mD．动滑轮重力大小为100N12．建筑工人小明要把建筑材料运送到楼上，他使用了如图所示的装置进行提升，第一次小明将质量为m的建筑材料放在吊篮中，在拉力为F的作用下匀速送到楼上；为了加快工程进度，第二次小明在吊篮中增加了△m的建筑材料在绳端施加一定拉力使其匀速送到楼上；那么小明第二次提升建筑材料时滑轮组的机械效率为（不计吊篮质量、绳重及摩擦）（）A．η=×100%B．η=×100%C．η=×100%D．η=×100%13．用如图所示的滑轮组，将陷在泥里的汽车匀速拉出，若汽车重为G，拉力的大小为F，汽车和地面间的摩擦力大小为f，则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是（）A．B．C．D．14．利用如图所示的滑轮，在粗糙水平面上匀速拉动物体，下列叙述正确的是（）A．克服物体重力做的功是有用功B．克服物体受地面摩擦力做的功是有用功C．绳子自由端的拉力F做的功是有用功D．克服物体受地面摩擦力做的功是额外功15．如图所示，在大小为1000N的拉力F作用下，滑轮组将1800N的重物匀速提升了0.5m，设滑轮组摩擦不计．则在此过程中（）A．做的有用功是500JB．做的总功是1500JC．滑轮组的机械效率是90%D．若减缓重物的提升速度，滑轮组的机械效率会相应的减小16．一位建筑工人要把建筑材料运送到楼上，他使用了如图所示的装置进行升降．已知吊篮的质量为m1，建筑材料的质量为m2，人对绳子的拉力为F，吊篮在拉力的作用下匀速上升了h，不计绳重和轮与轴的摩擦．下列表述正确的是（）A．有用功为m2gh，滑轮组的机械效率为B．额外功为m1gh，动滑轮重为2F﹣m2gC．拉力F=（m1+m2）g，动滑轮上升的距离为hD．总功为3Fh，人拉绳子移动的距离为3h17．工人用如图所示的滑轮组将重为600N的物体在4s内匀速提升了2m，若每个滑轮重60N，不计绳重和摩擦，则在此过程中，下列说法正确的是（）A．绳端的拉力F为330NB．绳子自由端移动速度为0.5m/sC．有用功为1320JD．滑轮组的机械效率约为91%18．在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化如图．为了尽快疏通道路，交警只用了30s的时间，指挥拖车在水平路面上将质量是1.5t的故障车匀速拖动了180m．绳子自由端的拉力F是500N，该装置的机械效率是80%．下列说法正确的是（）A．绳子自由端移动的速度是6m/sB．拉力F在30s内所做的功是9×104JC．故障车在被拖离过程中受到的阻力是1.5×104ND．故障车克服摩擦阻力做功2.16×105J19．如图所示的两个滑轮组分别把重力相等的两个物体提升相同的高度，所用的拉力F1=F2，比较两拉力所做的功W1．W2及两滑轮组的机械效率η1．η2，则有（）A．W1＞W2，η1＜η2B．W1＜W2，η1＜η2C．W1=W2，η1=η2D．W1＜W2，η1＞η220．小明在“探究杠杆的机械效率与哪些因素有关”时，提出了两种猜想，猜想1：可能与悬挂重物位置有关；猜想2：可能与物重有关．随后，他在A处悬挂二个钩码测出机械效率η1，在B处悬挂一个钩码测出机械效率η2，并重复多次，均发现η1＞η2，由此，他（）A．只能验证猜想1B．只能验证猜想2C．既能验证猜想1，也能验证猜想2D．既不能验证猜想1，也不能验证猜想2二．填空题21．如图所示，在测定杠杆机械效率的实验中，始终保持竖直向上缓慢拉动弹簧测力计，使挂在杠杆OB下面的物块缓慢上升至虚线位置：（1）请在图中画出杠杆在虚线位置时，杠杆所受测力计拉力（为杠杆的动力）的力臂L1，此杠杆式杠杆（选填“省力”、“费力”、“等臂”）．（2）图中测力计的示数F始终为2.5N，测力计上升的高度s为0.2m．物块重G为1.5N，物块上升高度h为0.3m，则拉力做的总功为，机械效率为．22．小明用如图所示的实验装置研究“杠杆的机械效率”．实验时，将总重为G的钩码挂在杠杆A处，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高度为h，弹簧测力计的示数为F，其移动的距离为S，则杠杆的机械效率ηA=（用题中字母表示）．若将钩码移动到B点，仍将它匀速提升h的高度，则弹簧测力计的示数（＞/=/＜）F，杠杆的机械效率ηB（＞/=/＜）ηA，在这过程中要克服和做额外功．23．如图所示，一根均匀的细木棒OC，OA=OC，B为OC的中点．在C点施力将挂在A点的重为160N的物体匀速提升0.2m，木棒的机械效率为80%．这里的木棒是一种简单机械，称为，提升该物体做的有用功是J，木棒重为N（不计摩擦）24．如图所示，在测定杠杆机械效率的实验中，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆OB上的物块缓慢上升至虚线位置，测力计的示数F为N．测力计竖直移动的距离S为0.2m，物块重G为1.5N，物块上升的高度h为0.3m，则杠杆的机械效率为%．使用杠杆提升物块的过程中，做额外功的原因之一是．25．如图所示，在测定杠杆机械效率的实验中，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆OB 下面的物块缓慢上升至虚线位置，物体上升的高度为30cm ，测力计上升的高度为20cm ，这一过程中杠杆的机械效率为90%，测力计的读数如图所示，则物块的重力为 N ．26．在“测滑轮组机械效率”实验中，物体重为6N ．若物体上升高度为10cm ，此时弹簧测力计的示数如图所示，则拉力做的有用功是J ，滑轮组的机械效率是 %．若仅增加物体的重，该滑轮组的机械效率将 （选填“增大”、“减小”或“不变”）．（不计绳重及摩擦）三．实验探究题27．用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率．实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升．（1）实验中，测力计的示数F 为 N ，钩码总重G 为1.0N ，钩码上升高度h 为0.1m ，测力计移动距离s 为0.3m ，则杠杆的机械效率为 %．请写出使用该杠杆做额外功的一个原因： ．（2）一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A 、B 两点，测量并计算得到下表数据：次数 钩码悬挂点 钩码总重 G/N 钩码移动距离 h/m 拉力 F/N 测力计移动距离 s/m 机械效率 η/%1A点 1.50.100.70.3071.42B点 2.00.15 1.20.3083.3根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？答：；请简要说明两条理由：①；②．28．用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率．实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升．（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为1.2N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效率为%．请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：．（2）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到如表所示的两组数据：次数钩码悬挂点钩码总重G/N钩码移动距离h/m拉力F/N测力计移动距离s/m机械效率η/%1A点 1.50.100.70.3071.42B点 2.00.15 1.20.3083.3根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？答：，原因是．参考答案一．选择题1．B2．D3．C4．D5．A6．B7．C8．C9．B10．B11．A12．A13．B14．B15．C16．A17．D18．D19．D20．D二．填空题21．（1）费力；（2）0.5J；90%．22．；＞；＞摩擦；杠杆重力．23．杠杆；32；20．24．2.5；90；杠杆本身有重力．25．1.5．26．0.6；83.3；增大．三．实验探究题27．（1）0.5；66.7；克服杠杆与支点间摩擦及杠杆自重做的额外功；（2）不能；①两次实验时钩码没有挂在同一位置；②一次对比实验所得结论是不可靠的．28．（1）66.7；由于使用杠杆时需要克服杠杆自重（克服摩擦力）等做功；（2）不能；两次实验时钩码没有挂在同一位置或者仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的．。

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，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500cm 2，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1200JB ．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/sC ．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 10ss 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+22F 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 hG W G hNG GN NG η=⨯⨯⨯有物物总物动物动故C 错误，符合题意。

故选C 。

2．如图所示，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________J ，滑轮的机械效率是________（不计滑轮重力）．【答案】5 80% 【解析】 【分析】 【详解】物体2s 移动的距离：s=vt=0.5m/s×2s=1m ， ∵使用的是动滑轮，∴拉力移动的距离：s′=2s=2×1m=2m ， 拉力做功：W=Fs′=2.5N×2m=5J ； ∵物体受到的摩擦阻力是物重的0.2倍， ∴f=0.2G=0.2×20N=4N ， 滑轮的机械效率： η====80%．故答案为5，80%．3．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）【答案】40 60% 【解析】 【分析】首先判断滑轮组有几段绳子受力，计算出拉力移动的距离，利用拉力做的总功；滑轮组所做的有用功为克服物体A 受到摩擦力所做的功，根据求出其大小，再根据效率公式求出滑轮组的机械效率。

2024年中考物理专题训练——机械运动实验1．许多实验器材在物理实验中能被重复利用，斜面就是其中之一。

请完成下列利用斜面进行实验的有关内容：（1）图甲所示实验中，为便于测量小车在斜面上的运动时间，应使斜面保持（选填“较大”或“较小”）的坡度；（2）图乙所示实验中，对于同一个球A，要改变A撞击木块前的动能大小，可进行的操作是；（3）图丙所示实验中，斜面倾斜角为30，物体B重为4N。

用弹簧测力计沿斜面匀速拉动B时，实验中弹簧测力计示数如图所示，则所测斜面的机械效率为。

（4）图丁所示实验中，让小车从同一斜面的由静止自由滑下，进入粗糙程度不同的水平面。

由实验现象进一步推理可知：。

2．如图所示为“研究充水玻璃管中气泡运动规律”的实验。

气泡上升过程中，若以气泡为参照物，玻璃管口的塞子是选填“运动”或“静止”）的；从某一位置开始用秒表计时，每隔2s在玻璃管上记录小气泡的位置。

通过图像分析可知小气泡2.3s至8.9s 内通过的路程是cm；为了减小实验误差，应使气泡在管内运动得较（选填“快”或“慢”）一些。

3．小明在“测量小车的平均速度”实验中，使小车从带刻度尺的斜面上由静止下滑，如图所示。

A．B．C．D．5．小明和小刚同学在“测量小车沿斜面向下运动的平均速度”的实验中，所用的实验器材有：小车、长木板（长1.1m）、小木块、刻度尺（1m）、停表、金属片等。

实验装置如图所示。

（1）实验前，小明先把长木板的一端用小木块垫起，形成一个（选填“很小”“较大”或“很大”）坡度的斜面；（2）实验中，小明让长度是10cm的小车从斜面顶端自由地运动到底端，如图所示，小车通过的路程是cm，测出小车运动的时间是5s，则在这一过程中小车的平均速度是m/s；（3）如果小明在做该实验时，测量了三次小车从斜面顶端运动到底端所用的时间，其测量值分别为5.0s、5.1s、5.2s，则小车在这一过程中的运动时间t= s；（4）实验中，同组的小刚建议把垫起长木板的小木块向斜面的底端方向移一移，小明说：这样做不妥，小明说“不妥”的理由是：。