初中物理机械效率计算题

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。

人教版初中物理八年级下册第十二章简单机械第3节机械效率课时练习一、单选题1．用同一滑轮组提起不同的重物（设摩擦力大小不变），则所提起的重物越重，机械效率就（）A．越小B．越大C．一样大D．无法确定2．已知滑轮组的机械效率为80%，绳自由端的拉力F与物重G的关系为14F G，则承担物体和动滑轮总重的绳子的股数是（）.A．4股B．5股C．3股D．6股3．如图所示,张伟同学通过斜面用平行于斜面F=200N的推力,将质量为30kg的物体在5s时间内匀速推到1m 高的平台上, 斜面长s=2m．(g取10N/kg)则A．推力的功率为40W B．推力做的总功300JC．斜面的机械效率为75﹪D．斜面对物体的摩擦力100N4．如图所示，用甲乙两个滑轮将同样的钩码缓慢提升相同的高度，则下列说法正确的是A．F1与F2大小相等B．甲中绳的自由端移动的距离比乙大C．F1做的总功比F2多D．甲的机械效率比乙高5．一台水泵每分钟内可把4.8t水扬高10m，若水泵效率为80%，带动水泵的电机效率为85%，则电机与水泵的配套功率应为A．12kw B．10kw C．9.8kw D．6kw 6．如图所示，规格完全相同的滑轮，用相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组，分别提起重为G1和G2的两个物体，不计摩擦与绳重，比较它们的省力情况和机械效率，下列说法正确的是A．若G1=G2，则F1＜F2，甲的机械效率高B．若G1=G2，则F1＞F2，乙的机械效率高C．若G1＜G2，则F1＜F2，甲、乙的机械效率相同D．若G1＜G2，则F1＜F2，乙的机械效率高7．在斜面上将一个质量为5kg的物体匀速拉到高处，如图所示，沿斜面向上的拉力为40N，斜面长2m、高1m．把重物直接提升h所做的功作有用功．g取10N/kg，下列说法正确的是（）A．物体只受重力、拉力和摩擦力三个力的作用B．做的有用功是40JC．此斜面的机械效率为62.5% D．物体受到的摩擦力大小为10N8．建筑工人用如图所示的滑轮组，在4s内将重为1000N的物体沿水平方向匀速移动2m的过程中，所用的拉力大小为250N，物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍．在此过程中下列说法正确的是A．绳子自由端沿水平方向移动了6m B．物体受到的拉力为500NC．拉力F 的功率为500W D．滑轮组的机械效率为80%9．如图所示，动滑轮重为1 N，拉力F为5 N，则重物G和弹簧秤读数为A．G为4 N，弹簧秤读数为5 N B．G为9 N，弹簧秤读数为10 NC．G为10 N，弹簧秤读数为5 N D．G为9 N，弹簧秤读数为5 N10．小明用两个相同的滑轮，组成不同的滑轮组如图所示，分别将同一物体匀速提高到相同高度，绳子的自由端移动的距离为S1、S2，图中左、右滑轮组的机械效率分别为η1、η2，下列关系正确的是（忽略绳重及摩擦）（）A．S1＞S2，η1=η2B．S1＞S2，η1＞η2C．S1＜S2，η1=η2D．S1＜S2，η1＞η211．某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示。

【初中物理】专项练习：滑轮机械效率计算题20题（附答案）中考备考适用计算题（共20小题）1．（2021朝阳一模)如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，重为500N的工人用300N竖直向下的拉力拉动绳子自由端，使重540N的物体A匀速上升。

已知该工人与水平地面的接触面积为500cm2，两个滑轮的质量相等，不计滑轮组的绳重和摩擦。

求：（1）画出工人的受力分析图；（2）该工人对地面的压强；（3）滑轮组的机械效率；（4）支架受到滑轮组的拉力。

2．（2021大兴一模)如图所示，是用动滑轮运送建筑材料A的示意图，在卷扬机对绳子的拉力F作用下，使重900N的建筑材料A以0.2m/s的速度匀速竖直上升，动滑轮的机械效率η为90%，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。

求：（1）拉力F；（2）拉力F做功的功率P；。

（3）动滑轮所受的重力G3．（2023大兴二模）建筑工人用如图所示的滑轮组提升一堆砖块，已知托板重200N，动滑轮重50N，每个砖块重100N，工人的质量是70kg，不计绳重和轮轴处的摩擦，g取10N/kg。

（1）工人用竖直向下的拉力拉动绳子，匀速提升5个砖块时，求：①工人对绳子的拉力大小。

②工人对水平地面的压力大小。

③滑轮组的机械效率。

（结果保留整数）（2）通过计算，分析讨论该建筑工人用此装置最多可以提升几个砖块。

4．（2020房山二模)如图所示，是用滑轮组提升物体A的示意图，物体A受到的重力大小为G A = 900N。

在匀速竖直提升物体A的过程中，物体A上升的速度大小为vA= 0.2 m/s，G动=100N，绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计。

求：（1）拉力F；（2）绳子自由端的速度大小v绳；（3）拉力F做功的功率P；（4）滑轮组的机械效率为η。

5．（2020门头沟二模)如图所示是用动滑轮运送物体A的示意图，卷扬机对绳子的拉力为F=500N，物体A在10s内匀速竖直上升了3m。

已知物重850N，所用动滑轮重为50N，g取10N/kg。

物理“机械效率”精炼滑轮组机械效率的计算1、(08潍坊)小明同学利用圆珠笔杆、钢丝、细绳制成了如图所示的滑轮组用其匀速提升重物下列说法正确的是A.拉细绳的力F等于钩码重力G的1/3B.拉细绳的力F等于钩码重力G的1/7C.用该滑轮组提起不同的钩码，机械效率相同D.用该滑轮组提起不同的钩码，机械效率不同总结：滑轮组的机械效率与什么有关？关系怎样?用如图2所示的滑轮组提升重900N的物体，使物体匀速上升3m,所用拉力为400N,摩擦不计.求(1)动滑轮有多重?(2)滑轮组机械效率是多大?(3)若用它匀速提升重1800N的物体，绳端的拉力是多大？这种情况下滑轮组的机械效率是多大解析(1)由图看出，物体和动滑轮总重由三股绳子承担，在”摩擦力不计”的条件下：3、(08济宁)用相同的滑轮和绳子分别组成如图11所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的物体提升相同的高度，在不计绳重及机械摩擦的情况下，甲所用的拉力乙所用的拉力；甲滑轮组的效率乙滑轮组的效率(填“大于”、“等于”或“小于”)。

强化训练1 .某人用如图所示的滑轮组匀速提起卜列说法中正确的是A.拉力做的有用功是100JC.滑轮组的机械效率是65%2.下列说法正确的是A .机械做功越快，机械效率就越高C.功率大的机械比功率小的做功快260N的物体，所用的力为100N，物体提高1m。

则B.拉力做的总功是260JD.物体上升过程中动能转化为势能B .做功时间越长，机械功率越大D .所有机械的机械效率都小于13.如图所示，重力为500N的物体与地面间的滑动摩擦力是150N,为使物体匀速移动,必须在绳端至少加60N的拉力。

则滑轮组的机械效率门200N的物体A ,那么这时滑轮组的机械效率应变”）:。

若物体上面再放一重为（填“增加”“减小”“不4. 一个滑轮组经改进后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比A.有用功减少，总功减少C.有用功不变，总功不变B.有用功增加，总功增加D.有用功不变，总功减少5.在不计绳重和摩擦的情况下, 利用图示的甲、乙两装置，分别用力把相同的物体匀速提升相同的高度.若用队、可亡表示甲、乙两装置的机械效率，即早、吼表示拉力所做的功。

专题11: 机械效率的计算（原卷版）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%W W η=⨯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%W GhW Fsη=⨯⨯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%W GhW Gh G hη=⨯⨯+有用总动=100%GG G ⨯+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%W fsW Fs η=⨯⨯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。

（3）滑轮组机械效率的高低与提升物体的重力、动滑轮的重力有关，与绳子股数、提升高度无关。

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1480J100%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。

1.打桩机是利用冲击力将桩打入地层的桩工机械。

图甲是落锤式打桩机实物图。

桩锤由卷扬机用吊钩提升，释放后自由下落而打桩。

其原理示意图如图乙所示。

已知桩锤的质量M=400Kg，桩锤底面积S1=0.1m2，桩的顶面积S2=0.04 m2。

g取10N/ Kg.（1）若桩锤自由下落打在桩上的瞬时压力位F=2.0×103N，求此时桩锤对桩的压强。

（2）若卷扬机把桩锤匀速提升1.8m.，所用时间为2s，在此提升过程中卷扬机的效率为60％，求卷扬机的功率。

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.秋季以来，我国西南部分地区遭遇严重旱灾，不少地方不得不靠打深井取水。

如图所示，小明同学正利用滑轮组和金属水桶从深井中提水，若水桶的材料密度为8g/cm3，水桶质量为4Kg，水桶容积为20L。

当盛满水的桶从水中慢慢提升（桶始终未出水面）时，小明对绳的拉力为F=25N。

不计绳子重量和摩擦，水的密度是1.0×103Kg/m3，g取10N/Kg。

试求：（1）动滑轮有多重？（2）水桶露出水面前，滑轮组的机械效率有多大？（3）水桶被提离井中水面后，以0.2m/s的速度匀速竖直上升，小明对绳子自由端拉力的功率多大？4.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．5.某学校为了给蓄水塔抽水，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)6.湛江港一装卸工人用如图所示的滑轮组匀速提升质量为80kg 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0.04m 2，求货物对地面的压强。

F 图20 1．用如图所示滑轮组将一物体匀速提高2m ，已知拉力大小恒为60N ，方向总保持竖直向上，动滑轮的质量为3kg ，绳重和摩擦均不计。

求：（1）物体所受重力；（2）该滑轮组在此过程中的机械效率（保留1位小数）。

答案：（6分）解：（1）不计绳重及摩擦F 拉=1/n （G 物+G 动）G 物= n F 拉- G 动= n F 拉- m 动g=3×60N-3kg×10N/kg=150N 3分（2）η=W 有用/W 总= G 物h/（FS ）= G 物h/（Fnh ）×100%=150N×2m/（60N×3×2m ）×100%≈83.3% 3分2．装卸工人用如图20所示的滑轮组匀速提升重为1000N 的货物，所用的拉力F 为600N ，绳子自由端在50s 内被拉下2m ，在此过程中求：（1）拉力F 所做的功；（2）拉力F 功率；（3）滑轮组的机械效率。

答案：解：（1）W 总= FS = 600N ×2m = 1200J（2）P= W 总t = 1200J 50s= 24w （3）η=W 有W 总 = Gh W 总 = 1000N ×1m 1200J =83﹪ 3.电动自行车以其轻便、经济、环保倍受消费者青睐。

某型号电动自行车的主要技术参数如右表所示。

(1)若该车和人共重l400N,行驶时两轮胎与地的接触面积共为1.ox 10-zmz,那么车对地面的压强多大?（2）在某平直路段上,电动自行车以额定功率匀速行驶时,受到的平均阻力为40N 。

此时自行车的动力多大?若行驶速度为7m/s,则ls 内动力对自行车所做的功是多少?电动自行车的效率多大?⑶与内燃机摩托车相比,电动自行车在环保节能方面有许多优点,请写出其中的两条。

（所提问题指代不明）答案：4.在某建筑工地上，工人用如图所示的滑轮组将重为1200 N 的建筑材料从地面运到高20 m 的楼上，手竖直向上的拉力是500 N ，在这个过程中，工人做了 J 的额外功，滑轮组的机械效率是____。

完整初中物理机械效率计算题练习题题目一：一个机械效率为80%的简单机械，输入功为120J，求输出功和机械损失功。

解答：根据机械效率的定义，机械效率 = 输出功÷输入功。

已知机械效率为80%（即0.8），输入功为120J，因此可以得到以下计算公式：0.8 = 输出功÷ 120。

根据该公式，可以求解出输出功的大小：输出功 = 0.8 × 120 = 96J。

通过输入功和输出功的差值，可以计算出机械损失功：机械损失功 = 输入功 - 输出功 = 120J - 96J = 24J。

题目二：一台机器的机械效率为60%，输入功为40J，求输出功和机械损失功的比值。

解答：根据机械效率的定义，机械效率 = 输出功÷输入功。

已知机械效率为60%（即0.6），输入功为40J，因此可以得到以下计算公式：0.6 = 输出功÷ 40。

根据该公式，可以求解出输出功的大小：输出功 = 0.6 × 40 = 24J。

通过输入功和输出功的差值，可以计算出机械损失功：机械损失功 = 输入功 - 输出功 = 40J - 24J = 16J。

机械损失功与输出功的比值为：机械损失功÷输出功 = 16J ÷ 24J = 2/3。

题目三：一个机械的机械效率为50%，输入功为80J，输出功为多少？解答：根据机械效率的定义，机械效率 = 输出功÷输入功。

已知机械效率为50%（即0.5），输入功为80J，因此可以得到以下计算公式：0.5 = 输出功÷ 80。

根据该公式，可以求解出输出功的大小：输出功 = 0.5 × 80 = 40J。

题目四：一个机器的输出功为120J，机械损失功为20J，求输入功和机械效率。

解答：根据机械效率的定义，机械效率 = 输出功÷输入功。

已知输出功为120J，机械损失功为20J，因此可以得到以下计算公式：机械效率 = 120J ÷（120J + 20J）= 120J ÷ 140J ≈ 0.8571 ≈85.71%。

机械效率原卷版一．选择题（共10小题）1．（2021•黄州区校级自主招生）如图所示，有一倾角为α的斜面，用力F将密度为ρ1的重物沿斜面匀速拉上去，机械效率为η1．如果将此斜面浸在密度为ρ0（ρ1＞ρ0）的水中，将同一重物再匀速拉上斜面，机械效率为η2．若斜面的摩擦系数不变，那么（）A．η1＞η2B．η1＜η2C．η1＝η2D．无法确定η1和η2的大小2．（2018•乐山）图甲中用力F1水平拉着重为G的物体在水平路面上匀速移动s的距离。

图乙中用动滑轮拉着它也在同一路面上匀速移动s的距离，水平拉力为F2．使用动滑轮的过程中（）A．总功为W总＝F2sB．有用功为W有＝GsC．机械效率为η＝D．额外功为W额＝2F2s﹣F1s3．（2017•涪城区自主招生）如图所示，工人用250 N的力将重600 N的物体匀速提升2 m，在此过程中滑轮组的机械效率和工人所做的额外功分别为（）A．80%、300 J B．80%、1500 J C．60%、1200 J D．75%、1500 J4．（2014•温州校级自主招生）如图甲，邻居大叔正吃力地把一重物送往高台；图乙是小明利用斜面轻松的把同一重物推到了同一高台上。

关于这两种方法，下列说法正确的是（）A．甲乙机械效率是一样的B．大叔克服重力做功较多C．两人做同样多的有用功D．小明做的额外功要小一些5．（2013•黄冈自主招生）如图，斜面长为L、高为h，物体重为G，用一个水平推力F将物体匀速推上斜面的顶端。

则下列说法正确的是（）A．斜面的效率为η＝B．斜面的效率为η＝C．斜面对物体的摩擦力为f＝（FL﹣Gh）/LD．力F对物体所做的功，等于物体机械能的增加值6．（2013•赫山区校级自主招生）如图所示，工人用250N的力将重400N的物体匀速提升2m，在此过程中滑轮组的机械效率和所做的额外功分别为（）A．80% 800J B．80% 1000JC．62.5% 200J D．80% 200J7．（2013•攸县校级自主招生）如图所示，把同一物体沿斜面BA和CA分别拉到顶端A，若沿斜面的拉力F1＝F2，则斜面两边的机械效率ηB、ηC和的大小关系是（）A．ηB＜ηC B．ηB＝ηC C．ηB＞ηC D．不能确定8．（2012•顺庆区校级自主招生）用滑轮组以不同速度提升不同的重物，如图所示，不计绳重和摩擦。

完整)初中物理机械效率计算题练习题1.小明使用装置拉动重量为2000N的物体A，底面积为0.5m2.如果绳端的拉力为250N，地面对A的摩擦力为600N，求A对地面的压强和该装置的机械效率。

2.物体重量为180N，动滑轮重量为20N，绳重和摩擦不计。

在拉力F的作用下，物体以0.1m/s的速度匀速上升。

求F 的大小、拉力做功的功率和动滑轮的机械效率。

3.建筑工人用滑轮组提升重量为200N的泥桶，拉力为80N，用5秒将泥桶匀速向上提升2m。

求拉力的功率和滑轮组的机械效率。

4.XXX使用滑轮组匀速提起重量为600N的物体A，人拉绳的力为250N，不考虑绳重和摩擦。

物体上升的速度为1m/s。

求人拉绳做功的功率、滑轮组的机械效率和动滑轮的重量。

5.重量为120N、底面积为0.1m2的物体在水平拉力F=20N的作用下沿水平地面向右匀速运动了10m，用时20s。

求物体对地面的压强、物体所受摩擦力的大小、拉力所做的功和拉力的功率。

6.滑轮把重量为1000N的物体匀速提升12米，求作用在滑轮上的拉力F、绳子对重物所做的功和绳子对重物做功的功率（提升重物所用的时间为1分钟）。

7.使用滑轮组提起重量为900N的物体，绳子自由端拉力为400N，物体在20秒内匀速上升了10m。

求物体上升的速度、提起物体所做的有用功和滑轮组的机械效率。

8.使用滑轮组将重量为8kg的国旗缓缓匀速升高15米。

求XXX匀速拉绳的力、XXX对旗做的功和XXX做功的功率（不考虑滑轮与绳的摩擦，滑轮和绳的质量忽略不计，取g=10N/kg）。

9.体重为400N的小军跳起时重心升高的平均高度为0.02米。

求小军跳一次做功的大小和跳绳时的功率（假设小军1分钟跳150次）。

10.重量为2540N的货物被滑轮组提升1.7m，不考虑摩擦和滑轮和绳子的物重。

1.绳端拉力为635N，绳端移动距离为6.8m。

2.若考虑摩擦、滑轮和绳子的重量，则需要在绳端施加800N的力，此时滑轮组的机械效率为79%。

一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．用如图所示的滑轮组拉动物体A ，使物体A 以0.2m/s 的速度水平向左匀速运动10s 。

已知物体A 重500N ，物体A 受到的摩擦力为120N ，拉力F 的功率为30W 。

下列说法正确的是（ ）A ．绳子自由端移动的距离为2mB ．拉力F 的大小为40NC ．滑轮组的机械效率为80%D ．滑轮组对物体A 所做的功为1000J 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A ．由图知，3n =，绳子自由端移动的距离的速度为30.2m /s 0.6m /s v nv ==⨯=绳物则绳子自由端移动的距离为0.6m /s 10s 6m s v t ==⨯=绳绳故A 错误； B ．由W Fs P Fv t t=== 可得拉力的大小30W 50N 0.6m /sP F v ===绳 故B 错误；CD ．物体移动的距离为0.2m /s 10s 2m s v t ==⨯=物滑轮组对物体所做功为120N 2m 240J W fs ==⨯=有总功为50N 6m 300J W Fs ==⨯=绳总滑轮组的机械效率为240J100%100%80%300JW W η=⨯=⨯=有总故C正确，D错误。

故选C。

2．用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重100N，每次运送的量不定，图乙是记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图像，则动滑轮重为_____________N，当某次运送3件货物时，绳子的拉力F是_______ N ，滑轮组的机械效率为_________；经过分析，发现使用同一滑轮组，_________ ，可以提高滑轮组的机械效率（不考虑绳重和摩擦）。

【答案】100 200 75% 增加物重【解析】【详解】[1]由图乙可知，运送一件货物的重力为100N时，滑轮组的机械效率是50%，不计绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率η=100N==50%100N+W W Gh GW W W Gh G h G G G ===+++有有总有额动动动G动=100N[2]由图可知，n=2则运送3件货物时绳子的拉力F=12(G总+G动)=12(3×100N+100N)=200N[3]不计绳重和摩擦，此时滑轮组的机械效率η′=3100N==3100N+100NW W G h GW W W G h G h G G⨯===+++⨯有有总总总有额总动总动75%[4]由以上计算可知，使用同一滑轮组，增加物重，可以提高滑轮组的机械效率。

一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．如图所示的滑轮组，每个滑轮重2N ，把一个重为12N 的物体在2s 内匀速提升0.2m ，不计绳重和摩擦，则（ ）A ．绳子自由端的拉力F 为6NB ．绳子自由端移动速度为0.1m/sC ．F 所做的有用功为2.8JD ．滑轮组的机械效率约为85.7%【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】由图可知绳子承担重物的段数n 为2。

A ．绳子自由端的拉力()()11+12N 2N 7N 2F G G n ==+=物动 故A 错误； B ．物体移动的速度0.2m0.1m/s 2sh v t ===物 则绳子自由端移动速度20.1m/s 0.2m/s v nv ==⨯=绳子物故B 错误；C ．拉力F 做的功为总功7N 20.2m 2.8J W Fs Fnh ===⨯⨯=总物体克服重力做的功为有用功120.2m 2.4J W Gh ==⨯=有故C 错误；D ．物体克服重力为有用功12N 0.2m 2.4J W Gh ==⨯=总则滑轮组的机械效率2.4J 100%100%85.7%2.8JW W η=⨯=⨯=有总故D 正确。

故选D 。

2．如图所示，重300N 的物体在10s 内水平均速移动了1.5m ，若物体受到地面的摩擦力为60N ，绳端所用的拉力F 的功率为12W ，则绳端所用的拉力为_____N ，滑轮组的机械效率为_____。

【答案】40 75% 【解析】 【分析】 【详解】[1]由图可知，滑轮组有两段绳子与动滑轮相连，所以23m s s ==绳物绳端运动的速度为3m =0.3m/s 10ss v t ==绳绳 根据公式P Fv =可得，拉力大小为12W ==40N 0.3m/sP F v =绳 [2]由题可知，滑轮组所做的有用功为物体克服摩擦力所做的功60N?1.5m=90J W fs ==物有总功为40N?3m=120J W Fs ==总绳所以，滑轮组机械效率为90J=100%=100%75%120JW W η⨯⨯=有总3．如图的装置中，物体B 重为30N ，每个滑轮重均为6N ，不计绳重及滑轮的摩擦。

A．甲、乙两滑轮组的机械效率相等 B．物块 A 的重力小于物块 B 的重力 C．若 G0=GB，则甲、乙滑轮组一定都是省力机械 D．甲滑轮组的机械效率为 GA
2F 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】 A．甲、乙两滑轮组提升两块物体的质量不同，提升相同高度所做有用功不同，动滑轮质 量相同，不计绳重和摩擦，则滑轮组做额外功相同，它们的机械效率不同，故 A 项错误； B．在各自的自由端均施加大小相等的拉力 F，则
拉力 F 所做的总功
[2]滑轮组克服摩擦所做有用功
滑轮组的机械效率
【点睛】 本题考查水平使用滑轮组拉力的计算，有两处关键的地方，一是滑轮组水平使用克服的是
摩擦力，故题目已知物体重力是个干扰条件；二是对动滑轮上绳子段数 n 的判断。
7．建筑工地上，起重机吊臂上的滑轮组如图所示在匀速起吊重 4.2×103N 的物体时，物体 5s 内上升了 10m，此过程中有用功为_____J，钢丝绳移动的速度为_____m/s；若此时滑轮 组的机械效率为 70%，则拉力 F 为_____N，拉力 F 的功率为_____W。
故选 B。
13．如图所示，实心物体 A 漂浮在水面上，现利用电动机通过滑轮组拉动 A，使 A 向下运 动（运动过程中始终未碰到定滑轮）。已知 A 的体积为 0.2m3，密度为 0.4×103kg/m3．动 滑轮重为 300N，电动机工作时拉绳子的功率为 1.5×103W 且保持不变，不计绳重、摩擦和
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题
1．用如图所示的滑轮组将重 85N 的物体匀速提升 2m，用时 10s，已知动滑轮重为 10N， 机械效率为 85%。此过程中有用功为_____J，额外功为_____J，拉力 F 的大小为_____N。 拉力 F 做功的功率为_____W。当该滑轮组的机械效率低于_____时，使用它将不再省力。

一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．农村建房时，常利用如图所示的简易滑轮提升建材。

在一次提升建材的过程中，建筑工人用400N 的拉力，将重600N 的建材在10s 内匀速提高3m 。

不计绳重及摩擦，则下列判断正确的是（ ）A ．该滑轮的机械效率η=75%B ．滑轮所做的有用功为1200JC ．滑轮自身的重力为100ND ．绳子自由端移动的距离大小为3m【答案】A 【解析】 【详解】AB ．滑轮所做的有用功为：W 有用=Gh =600N×3m=1800J ，因为是动滑轮，所以拉力移动的距离是物体提高距离的2倍，即6m ，则拉力做的总功为：W 总=Fs =400N×6m=2400J ，所以动滑轮的机械效率为：1800J×100%=100%=75%2400JW W η=⨯有用总， 故A 正确，B 错误；C ．不计绳重及摩擦，则拉力为：12F G G =+动（），那么动滑轮的重为：G 动=2F-G =2×400N-600N=200N ，故C 错误；D ．由图知，使用的是动滑轮，承担物重的绳子股数n =2，绳子自由端移动的距离为：s=nh=2×3m=6m ，故D 错误； 故选A 。

2．如图所示，用平行于斜面的拉力F ，将重为8N 的物体沿斜面从底端匀速拉至顶端。

若不考虑物体与斜面间的摩擦，则拉力F 为_____N ；若斜面的机械效率为80%，则此时拉力F 为_____N 。

若另一斜面的高度h 与长度s 之比为3:5，将重25N 的物体匀速拉至顶端的拉力为18N ，则该物体所受摩擦力为_____N 。

【答案】4 5 3 【解析】 【分析】不考虑物体与斜面间的摩擦，则用手做的功和用机械所做的功相等；可由Gh Fs =求出拉力；已知有用功和机械效率，可由机械效率变形公式求出总功，再由W Fs =总求出拉力；不考虑物体与斜面间的摩擦，由Gh Fs =求出拉力，然后与实际施加的拉力比较即可求出物体与斜面之间的摩擦力。

【答案】物重（或动滑轮重）Gn ×100%
【解析】
【分析】
【详解】
[1]已知机械中摩擦力及绳重忽略不计，由
可知，影响滑轮组机械效率的因素有物重、动滑轮重。
[2]由图乙可知，物重 ，滑轮组的机械效率 ，因机械中摩擦力及绳重忽略不计，所以滑轮组的机械效率
解得
[3]已知工人的质量为m，则该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力
B．在各自的自由端均施加大小相等的拉力F，则
，
所以 ，故B项正确；
C．若G0=GB，则甲滑轮组绳子端拉力为
即
所以甲滑轮组是费力机械，
乙滑轮组绳子端拉力为
所以乙滑轮组是省力机械，故C项错误；
D．甲滑轮组的机械效率为
故D项正确。
故选BD。
12．如图所示，用甲、乙滑轮组在相同时间分别将A、B物体匀速提升相同高度，已知物体受到的重力GA＞GB，滑轮组的机械效率η甲＜η乙（忽略绳重和摩擦）．下列判断正确的是（ ）
A．甲、乙两滑轮组的机械效率相等
B．物块A的重力小于物块B的重力
C．若G0=GB，则甲、乙滑轮组一定都是省力机械
D．甲滑轮组的机械效率为
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】
A．甲、乙两滑轮组提升两块物体的质量不同，提升相同高度所做有用功不同，动滑轮质量相同，不计绳重和摩擦，则滑轮组做额外功相同，它们的机械效率不同，故A项错误；
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题
1．农村建房时，常利用如图所示的简易滑轮提升建材。在一次提升建材的过程中，建筑工人用400N的拉力，将重600N的建材在10s内匀速提高3m。不计绳重及摩擦，则下列判断正确的是（ ）
A．该滑轮的机械效率η=75%B．滑轮所做的有用功为1200J

一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．用如图甲所示的滑轮组在同一平面上均以0.2m/s 的速度匀速拉动不同物体。

根据测量结果画出了该滑轮组机械效率与物体受到摩擦力大小变化的关系图像，如图乙所示。

若不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，当物体向右运动0.3m ，绳子自由端移动__________m ；当滑轮组的机械效率为60%时，拉力F b 的功率是__________W 。

【答案】0.9 50 【解析】 【分析】 【详解】[1]有丙图可知，绳子股数3n =，物体向右运动0.3m ，则绳子自由端移动的距离30.3m=0.9m s ns ==⨯绳物[2]由丁图，当物体受到的摩擦力是100N 时，滑轮组机械效率为50%，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，则100N=50%()(100N+)W fs f W fs G s f G G η====++有用物总物动物动动则100N G =动当滑轮组的机械效率为60%时，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，物体受到摩擦力的大小1111111=60%()(+100N)W f s f f W f s G s f G f η====++有用1物1总物1动物1动则1150N f =不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，由图知绳子股数3n =，拉力F b 为()b 111250150N+100N =N 33)3(F f G =+=动物体运动速度0.2m/s 不变，则绳端移动速度30.2m/s=0.6m/s v nv ==⨯绳物则拉力F b 的功率，由W FsP Fvtt===则b250N0.6m/s=50W3P F v==⨯绳2．起重机械在四川汶川的救援过程中，发挥了重要的作用；如图所示，吊臂上的滑轮组，可用410NF=的拉力将重为2.4×104 N的吊板提起，如果吊板被匀速提高10 m，则拉力F做功_________J，滑轮组的机械效率是__________。

【答案】3×105 80%【解析】【分析】【详解】[1]由题图知：与动滑轮相连的绳子共有三段，则拉力F移动的距离s与物体升高的距离h 之间的关系为3s h=；拉力F做功是4510N310m310JW Fs==⨯⨯=⨯总[2]滑轮组做的有用功是452.410N10m 2.410JW Gh==⨯⨯=⨯有用滑轮组的机械效率是552.410J100%100%80%310JWWη⨯=⨯=⨯=⨯有总3．如图所示，重300N的物体在10s内水平均速移动了1.5m，若物体受到地面的摩擦力为60N，绳端所用的拉力F的功率为12W，则绳端所用的拉力为_____N，滑轮组的机械效率为_____。