初中物理机械效率习题及答案 精选范文

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。

机械效率（拓展）一、填空题1、在建筑工地上，工人师傅用如图8所示的装置，用250 N的拉力将重400 N的货物匀速提高了2m，这时该装置的机械效率是。

2、（2010肇庆）．如右上图所示，动滑轮的重量是G0，物体的重量是G（G<G0），拉力大小是F，将物体匀速提升h，此过程中做的有用功是，机械效率η= ；若提起物体的重量变为G1（ G1 >G0），提升距离仍是h，此时动滑轮的机械效率为η1,则η1η (选填“＞”、“=”或“＜”)。

3、（10·攀枝花）如下图所示，斜面长5m，高1m，工人用沿斜面方向400N的力把重1600N的木箱匀速推到车上，推力对木箱做的功是__________J，斜面的机械效率是__________。

4、小勇用右上图所示滑轮组拉着物体匀速前进了0.2m，则绳子自由端移动的距离为 m。

若物体与地面的摩擦力为9N，则他所做的功是 J。

如果小勇对绳的拉力F=4N，该滑轮组的机械效率为 %。

二、选择题5、如图所示，小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2。

若不计绳重与摩擦，则（）A.W1 = W2，η1 =η 2B. W1 = W2，η1 <η2C. W1 < W2，η1 >η 2D. W1 > W2，η1 <η26、（10·乐山）如图所示，工人用滑轮组吊起质量为40kg的箱子，工人施加的拉力为250N，箱子被匀速竖直提升了2m，不计绳重和摩擦，去g=10N/kg，则滑轮组的机械效率为：( )A．62．5﹪ B．1 C．80﹪ D．50﹪7、如图所示，规格完全相同的滑轮组用相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组，分别提起重为G1、G2两个物体，比较它们的省力情况和机械效率（不计摩擦），下列说法中正确的是( )A. 若G1＝G2，则F1＜F2，甲昀机械效率较高B. 若G1＝G2，则F1＞F2，乙的机械效率较高C. 若G1＜G2，则F1＞F2，甲的机械效率较高D. 若G1＜G2，则F1＜F2，乙的机械效率较高8、如图所示，用滑轮组把重力G为400N的石块匀速提高6m，所用拉力F为250N，则滑轮组的机械效率为( )A．60% B．70% C．80% D．90%三、简答题9、在探究动滑轮的活动中，某同学所做实验如图，实验操作完全正确，然而他发现F明显大于G/2.你如何改进实验，使F更接近于G/2？请提出两条合理措施：(1)_____________________________.(2)_____________________________.四、实验,探究题10、小明对“斜面的机械效率与什么因素有关？”这一课题，提出了如下一些值得探究的猜想：①斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关；②斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关；③斜面的机械效率与斜面的长度有关；④斜面的机械效率与物体的重力有关。

1、建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为230N的建材从地面匀速送到6m高处，所用拉力为125N，时间为20s，求：（1）工人做的有用功（2）工人做的总功（3）工人做功的功率（4）滑轮组的机械效率【答案】解：（1）工人做的有用功：W有= Gh = 230N×6m = 1380J（2）由图可知绳子的有效股数为2，则工人做的总功：= FS =Fnh= 125N×2×6m = 1500JW总（3）工人做功的功率：；（4）此过程中该装置的机械效率：2、用图中滑轮组匀速提升重800N的物体，手向下拉绳子自由端的拉力为500N，当物体被提升3m时，求：（1）绳子自由端移动的距离（2）所做的有用功（3）拉力F做的总功（4）此滑轮组的机械效率【答案】解：（1）由图可知，n=2，则绳端移动的距离：s=nh=2×3m=6m（2）人所做的有用功：W有= Gh = 800N×3m = 2400J（3）人拉绳子做的总功：W总= FS = 500N×6m = 3000J（4）滑轮组的机械效率：3、用如图所示的滑轮组提升重物，已知物体重为200N，动滑轮的重为50N，5s内可使物体匀速上升2m，不计绳重和摩擦。

求：（1）拉力所做的功（2）拉力的功率（3）滑轮组的机械效率。

【答案】解：（1）由图可知n=2，则绳子自由端移动的距离：S =2h =2×2m =4m不计绳重和摩擦，则绳端的拉力：拉力所做的功：W总= FS = 125N×4m =500J（2）拉力的功率：（3）有用功：则滑轮组的机械效率：4、工人利用如图所示的斜面，把质量为50kg的货物沿斜面由底部匀速推到顶端，所用时间为10s，沿斜面向上的推力为300N,斜面长10m，高5m，g=10N/kg，求：（1）把货物推上斜面做的有用功是多少？（2）此过程推力做了多少功？（3）斜面的机械效率是多少？【答案】解：（1）货物受到的重力为：G = mg = 50kg×10N/kg = 500N= Gh = 500N×5m = 2500J工人做的有用功为：W有（2）工人推力做的总功为：W总= FS = 300N×10m = 3000J（3）斜面机械效率为：5、如图所示，工人用平行于斜面向上的500N的推力将重800N的物体匀速推上高1.5m的车厢，所用的斜面长是3m。

初中物理专题练习（含答案）---机械效率和功率计算题A1．小明利用如图所示的装置沿水平方向匀速拉动一个重2000Ｎ，底面积为０.５m2的物体A时,A受到地面的摩擦力为６００Ｎ，作用在绳端的拉力为２５０Ｎ，则A对地面的压强是多少Pa；该装置的机械效率是多少．解：F=G=2000N S=0.5m2P=F/S=2000N÷0.5m2=4000Pa滑轮组有3段绳子拉物体S=3S物滑轮组克服摩擦做有用功η=W有/W总=fS物/FS= fS物/3FS物= f /3F=600N÷750N=80%2.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，物体匀速上升.求：（1）拉力F；（2）动滑轮的机械效率.解：（1）F= (G+G动) /2=（180N+20N）÷2=100N（2）η=W有/W总=Gh/2Fh=180N÷200N=90%3．如图所示，小明用滑轮组匀速提起一个重为600N的物体A，人拉绳的力为250N，不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为多少，动滑轮重多少？．解：滑轮组有3段绳子拉物体S=3hF= (G+G动) /3G动=3F-G=3×250N-600N=150Nη=W有/W总=Gh/FS=G/3F=600N÷750N=80%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。

解：(1)v=S/t=10m÷20s=0.5m/s(2)W有=Gh=900N×10m=9000J(3) 滑轮组有3段绳子拉物体S=3hη=W有/W总=Gh/FS=G/3F=900N÷1200N=75%5、重2540N的货物。

如图所示，滑轮组把它提升1.7m。

若不考虑摩擦，也不考虑滑轮和绳子的物重，则：（1）绳端拉力F是多少N？（2）绳端移动的距离是多少m？（3）若考虑摩擦、滑轮和绳子的物重，须在绳端施力800N，滑轮组的机械效率是多少？解：(1) 滑轮组有4段绳子拉物体S=4hF=G/4=2540N÷4=635N（2）S=4h=4×1.7m=6.8m(3) 滑轮组有4段绳子拉物体S=4hη=W有/W总=Gh/FS=G/4F=2540N÷3200N=79.375%6．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内拉力做的功是多少？滑轮的机械效率是多少？解：S物=vt=0.5m/s×2s=1m拉力做的功W=FS=2F S物=2×2.5N×1m=5J物体受到的摩擦力f=0.2G=0.2×20N=4N动滑轮克服摩擦做有用功η=W有/W总=fS物/FS= fS物/2FS物= f /2F=4N÷5N=80%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，机械效率是多少解：分析得滑轮组有4段绳子拉物体S=4h=8mW有=Gh=1000N×2m=2000Jη=W有/W总=Gh/FS=G/4F=1000N÷1250N=80%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η1；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η2，则W、η1、η2分别是(不计绳重和摩擦) BA、240J，80％，85％B、300J，80％．85％C、300J，80％，80％D、240J，75％，80％9、建筑工地上，施工人员用起重机吊臂上的滑轮组吊起建筑材料(如图)。

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。

探究滑轮组（斜面）机械效率中考题欣赏：(2011年29题)好动脑的同学们在甲装置木板右端又垫了一个木块，来探究斜面的机械效率。

实验前他们分析：“由于斜面不是光滑的，沿斜面向上拉物体，必定要克服摩擦做额外功，斜面的机械效率一定受摩擦力的影响”。

于是他们做了如图丁所示的实验，实验时，用弹簧测力计拉着物体沿斜面做运动。

实验表格如下：根据所给数据算出第 2 次实验中所做额外功为 J ，斜面的机械效率为。

根据表中的数据可以得出：斜面粗糙程度一定时，斜面越倾斜该物体所受的摩擦力越，机械效率越。

变式训练：1.在湛江港码头，小华看到工人利用斜面把货物推到车上，联想到上物理课时老师讲过的知识，小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关？小华提出了以下的猜想：A．斜面的机械效率可能与物体的重力有关．B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关．小华同学为了证实自己的猜想是否正确，于是他用同一块木板组成如图12所示的装置进行了实验探究，记录的实验数据如下表：实验次数斜面倾角θ物块重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长S/m有用功W有/J总功W总/J斜面的机械效率①300 5.0 0.6 4.2 1.2 3.0 5.0②300 3.0 0.6 2.5 1.2 1.8 60%③450 3.0 0.8 2.8 1.2 2.4 3.4 71%（1）在实验操作过程中，应沿斜面向上________拉动木块；实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向_________移动（填“左”或“右”）．（2）根据表格中数据，第①次实验斜面的机械效率为_______%，第②次实验中总功为______J．（3）通过对比实验①、②数据，可验证小华的猜想_________（填写字母）；通过对比实验②、③数据，可以得出的探究结论是：在其它条件相同时，_____________________．（4）此实验主要用到的研究方法是__________．（5）除了小华的猜想以外，请你猜想斜面的机械效率还可能与______（写出一个）有关．2.如图所示，在“测滑轮组机械效率”实验中，物体重为5.4N。

初中物理机械效率专题训练（含答案和解析）例1小文同学采用如图所示的两种不同的方式将同一货物搬运到同一辆汽车上，下列说法正确的是（）A. 甲种方法克服重力做功多B. 乙种方法更省力C. 两种方法的机械效率相等D. 两种情况下，机械效率不等点拨：根据功的原理，使用任何机械都不能省功，要么省力，要么省距离。

且使用机械之后，不仅不能省功，反倒要多做功，也就是多做一部分额外功，这就导致用了机械比不用机械时，机械效率更低。

而甲图中的斜面就是一种可以省力的机械。

A. 克服重力所做的功，就是W=Gh，也就是重力乘以重物被举高的高度，所以不管采用哪种方法，克服重力做的功都是一样的。

故此项与题意不符。

B. 乙图是直接搬重物，所以人用的力就等于重物的重力；甲图是利用斜面来搬运重物，而斜面是省力费距离的一种机械。

故甲图更省力，此项与题意不符。

C. 机械效率是有用功占总功的比率。

而使用机械（甲图的斜面就是一种机械）与不使用机械（乙图）相比，多了机械带来的额外功，所以甲图的机械效率更低。

此项与题意不符。

D. 由C项的分析可知，甲图的机械效率比乙图低。

此项与题意相符。

答案：D点评：本题的核心在于对功的原理的理解。

甲图是使用机械，乙图是不用机械，然后从做功、省力、机械效率等几个方面对两图进行比较，关键是知道使用机械不省功。

例2 斜面是一种简单机械，生活中人们常常利用它来省力。

小明想探究“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度的关系”。

于是他找来木块A、长木板B、三个高度不同的长方体C和一把弹簧测力计进行实验，实验装置如图所示。

（1）除上述器材外，小明要完成实验还需要的一种器材是；（2）在实验过程中，应沿斜面向上拉动木块，使木块做运动；（3）使用斜面的目的是使物体的位置提高，需要克服的是物体的重力，所以W有用=Gh；总功就是沿斜面的拉力所做的功，所以W总=Fs；机械效率η=W有用/W总；第三次实验时，斜面的机械效率；（4）分析实验数据，看随着斜面倾斜程度的变大，机械效率是如何变化的，从而得出结论。

一．选择题（共29小题）1．施工工地上一个滑轮组经过改进后提高了机械效率，用它把同一物体提升到相同的高度，改进后和改进前相比较（）A．总功不变，有用功增加了B．总功不变，额外功增加了C．有用功减少了D．有用功不变，总功减少了【分析】用滑轮组把同一物体匀速提升相同的高度，有用功相同；由题知改装后的机械效率高，根据机械效率的公式知道总功减小，而总功等于有用功加上额外功，据此进行解答。

【解答】解：因为把同一物体匀速提升相同的高度，所以由W有＝Gh可知利用滑轮组做的有用功相同，因为η＝×100%所以改装后的机械效率提高了，利用滑轮组做的总功减少了，又因为W总＝W有+W额改装后利用滑轮组做的额外功减少了，故ABC不符合题意，D符合题意。

故选：D。

【点评】本题考查了有用功、额外功、总功、机械效率及其之间的关系，由“把同一物体匀速提升同样的高度”知道做的有用功相同是解本题的突破口，用好效率公式是关键。

2．如图所示，将一块1m长的木板一端架高0.4m，用50N沿木板的拉力把一个重为100N 的小铁块从底端加速拉到顶端时，木板对小铁块的摩擦力可能是（）A．10N B．15N C．45N D．55N【分析】已知物重和斜面高度，可以得到有用功；已知拉力和斜面长度，可以得到总功；已知有用功和总功，可以得到额外功；已知额外功和斜面长度，利用功的变形公式得到摩擦力。

【解答】解：有用功：W有用＝Gh＝100N×0.4m＝40J，总功：W总＝Fs＝50N×1m＝50J，则额外功：W额外＝W总﹣W有用＝50J﹣40J＝10J，克服摩擦力所做的功为额外功，由公式W＝Fs＝fs得，木板对小铁块的摩擦力为f＝＝＝10N。

故选：A。

【点评】此题考查了功和摩擦力的计算，要搞清总功、有用功、额外功之间的关系。

同时需要注意的是：物体在斜面上匀速直线运动过程中，拉力和摩擦力不是一对平衡力。

3．小红用铁桶从井中打水；小军把不小心掉进井中的铁桶打捞上来。

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____。