机械效率计算专题

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？

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500cm2，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1200J

B．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/s

C．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

40kg10N/kg3m=1200J===WGhmgh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

6m0.6m/s10ssvt

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500cm2=0.05m2，所以工人对地面的压力

26000PNa0=.30005mFpS

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+22FGFGGGmgmmg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+00WGhGWGhNGGNNG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）．

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：

简单机械 机械效率专题复习

1．（2013•自贡）如图所示，一根粗细均匀的铁棒AB静止在水平地面上，现用力F将铁棒从水平地面拉至竖直立起．在这个过程中，力F作用在B端且始终与铁棒垂直，则用力F将（ ）

A．逐渐变大 B．逐渐变小

C．保持不变 D．先变小后变大

2．（2013•自贡）将一定滑轮改为动滑轮使用，则它的机械效率在不计绳重和摩擦时（ ）

A．一定提高 B．一定降低 C．一定不变 D．无法判断

3．（2013•永州）如图所示，在调节平衡后的杠杆两侧，分别挂上相同规格的钩码，杠杆处于平衡状态．如果两侧各去掉一个钩码，下列说法正确的是（ ）

A．左端下沉 B．右端下沉 C．仍然平衡 D．无法判断

4．（2013•宜昌）下列杠杆属于费力杠杆的是（ ）

A．用钓鱼杆钓鱼 B．用起子开瓶盖

C．用钳子剪钢丝 D．用撬棒撬石头

5．（2013•乌鲁木齐）下列几种工具，使用时属于费力杠杆的是（ ）

A．测量质量的天平 B．剪铁皮的剪刀

C．撬铁钉的锤子 D．夹取食物的筷子

6．（2013•宜宾）如图所示，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N．若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中正确的有（ ）

A．B受到的摩擦力为3N，方向水平向左

B．滑轮移动的速度为0.1m/s C．绳子拉物体A的功率为2W

D．在运动过程中若将拉力F增大到12N，弹簧测力计的示数仍为3N

7．（2013•武汉）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%

8．（2013•天津）如图为用瓶起开启瓶盖的情景，关于该瓶起使用时的杠杆示意图正确的是（ ）