机械效率专题
一、选择题
1、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G1、G2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G1 = G2，拉力做的额外功相同
B.若G1 = G2，拉力做的总功相同
C.若G1 = G2，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
2、如图用滑轮组提升重80N的重物，物体上升速度为0.1m/s，上升高度为20cm，拉绳子
的力F为50N，则( )
A．绳子自由端被拉下60cm B．拉力的功率为5W
C．有用功为1600J D．滑轮组机械效率为80％
3、关于的功率和效率，下列说法正确的是（）
A．机械的功率越小，表示机械做功越慢 B．使用机械可以省力、省距离，也可以省功
C．机械做功越快，机械效率越高 D．机械的机械效率越高，表示做的有用功越多
4、如图所示，工人师傅用600N的力沿着4m长的斜面，将重1200N的油桶匀速推到高1.5m的车上，则下列说法正确的是
A．利用斜面是为了省功
B．把油桶滚上去而不是推上去，是为了提高斜面机械效率
C．工人师傅做功900J D．油桶在斜面滚动的摩擦力为600N
5、如图15所示，小明分别用甲滑轮、乙滑轮把重力相同的物体匀速提升到相同的高度，则
A.使用甲滑轮可以省力
B.使用乙滑轮可以改变力的方向
C.使用甲滑轮做的有用功多
D.使用乙滑轮的机械效率为100%
6、如图所示，有一斜面长为L，高为h，现用力F沿斜面把物重为G的物体从底端匀速拉到顶端．已知物体受到斜面的摩擦力为f，则下列关于斜面机械效率η的表达式正确的是
A．η=×100% B．η=×100%
C．η=×100% D．η=×100%
7、用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的重物在相同的时间内匀速提升相同的高度．若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是
A．绳子受的拉力F1和F2大小相等，滑轮组的机械效率相同
B．绳子受的拉力F1和F2大小不相等，滑轮组的机械效率不同
C．绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功不相等
D．绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功率相等
8、用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的重物匀速提升相同的高度．若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是………………………（）
A．拉力F1和F2大小相等 B．甲、乙绳子自由端移动的距离相等
C．F1做的功小于F2做的功 D．甲、乙两个滑轮组的机械效率相同
9、分别用如图2所示的（甲）、（乙）两个滑轮组，在100s内将重为400N的物体G匀速提升10m，每个滑轮的重均为20N，不计绳重及摩擦，此过程中
A.F甲∶F乙=2∶3 η甲∶η乙=3∶2
B.F甲∶F乙=3∶2 η甲∶η乙=3∶2
C.F甲∶F乙=3∶2 η甲∶η乙=1∶1
D.F甲∶F乙=1∶1 η甲∶η乙=1∶1
10、如图甲图所示，一工人正把一重物送往高台，小明看见后急忙前去帮忙，他找来一块
木板，搭成如图乙所示的斜面，结果轻松地把重物推到了高台上．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．工人克服重力做功较多
C．两人做同样多的有用功 D．小明做功的功率要大些
11、如图，在水平拉力F的作用下，物体沿水平面以速度v向右匀速运动了距离s，若物重为G，桌面对物体的摩擦力为f（滑轮及绳重不计），下列说法正确的是（）
A．有用功的功率为fv B．拉力的功率为3Fv
C．装置的机械效率为G／3F
D．额外功为（3F－f）s
12、如图10所示，拉力F＝80N，物体重力G＝120N，不计摩擦和绳重。若将物体匀速提高lm，以下说法正确的是【】
A．拉力做的有用功为8OJ B．动滑轮的重力为20N
C．拉力做的总功为120J D．该滑轮组的机械效率为75％
13、如图8所示，小阳利用滑轮组先后竖直向上匀速提升物体A和物体B。当提升物体A时，滑轮组的机械效率为75%，小阳对绳子的拉力为F1；当提升物体B时，滑轮组的机械效率为62.5%，小阳对绳子的拉力为F2。已知小阳的质量为65Kg，物体A的质量为90Kg。假设在拉绳子的过程中，小阳对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，不计绳重和摩擦。g取10N/Kg。则下列说法正确的是（）
A．F1=500N B．G B=600N
C．G动=200N D．匀速提升物体A时小阳对地面的压力是50N
14、一位建筑工人要把建筑材料运送到楼上，他使用了如图6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m1g/2F
B．有用功为m2gh 动滑轮重为2F－(m1＋m2) g
C．有用功为(m1＋m2) g滑轮组的机械效率为m1g/2F
D．额外功为（2F－m2g）h绳子移动的距离为2h
二、填空题
15、如图所示，已知斜面长5m，高3m，拉力为50N，利用这个装置将重为100N的物体
在5s内匀速从斜面底端拉到顶端，则拉力做功的功率为＿＿W，该装置的机械效率为＿
＿。某同学在骑自行车上坡时通常会走S形路线是因为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
＿。
16、用如图10所示的滑轮组把一个重16N的物体A匀速拉高0.1m，绳子自由端的拉力F为10N，则此时滑轮组的机械效率η1为______。若用此滑轮组把一个重量比物体A大的物体匀速拉高，此时滑轮组的机械效率为η2，则η1______η2（选填“>”“<”或“=”）。（不计绳重及滑轮组的摩擦）
17、如图所示，是一种小型千斤顶的示意图，当手往下压动摇臂时，能把重物抬高一段较小的距离。
工人在2s时间里，用100N的力，竖直向下压动摇臂50cm，把重1000N的重物匀速抬高4c m，则重
物上升的速度是__________m/s，所做的有用功是 __________J，千斤顶的机械效率
是。
18、如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，
使重为18N的物体缓慢升高0.1m，拉力大小F=8N，拉
力移动的距离为0.25m．拉力所做的功为＿＿＿＿J，有
用功为＿＿＿＿J，杠杆的机械效率为＿＿＿＿%．
三、计算题
19、小明利用如图10所示的滑轮组将重为900N的物体从一楼匀速提升至六楼，所用的拉力为360N，绳子自由端移动的速度为0.3m/s。（已知每层楼高3m）
求：（1）小明所用的时间；
（2）拉力的功率；
（3）滑轮组的机械效率。
20、建筑工地上，某施工人员利用如图6所示的滑轮组匀速提升重物。若不计摩擦和绳重。
求：
（1）利用这个滑轮组匀速提升重为1200N的物体时，所用的拉力是500N，此时滑轮组的机械效率是80%，拉力做功的功率是750W，求重物在1min内匀速上升的高度？
（2）当用这个滑轮组匀速提升重为1800N的物体时，拉力是多少？
21、用如图所示轮组提升重物，绳子能承受的最大拉力为120牛，动滑轮重60牛，绳重与摩擦均不计．
(1)用此滑轮组最多能将多重的物体提升？
(2)用此滑轮组提起重240牛的物体，使它以0.5米/秒的速度匀速上升，人加在绳子自由端的拉力多大？此时滑轮组的机械效率多大？拉力的功率多大？
22、如图甲所示是工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形，所用动滑轮和筐受到的总重力为20N。某次操作中，将重423N的泥土以0.4m/s的速度匀速提起，在此过程中工人
的拉力F所做的功随时间变化的图像如图乙所示。细绳的质量忽略不计。
求：（1）拉力F做功的功率
（2）利用该装置提升泥土的机械效率；
（3）在提起泥土上升3m的过程中，拉力F克服摩擦力做的功。
23、如图19所示,小阳用此滑轮组提起400N 的重物（小阳用力方向始终竖直向下），滑轮组的机械效率为80%，小阳的体重为600N ，不计绳重和轮与轴间的摩擦。求： （1）动滑轮的重力； （2）小阳对地面的压力；
（3）绳子能够承受的最大拉力为200N ，滑轮组的最大机械效率。
四、实验,探究题
24、如图所示，小华同学用手通过一个弹簧测力计，沿竖直方向匀速拉一个动滑轮，使挂在动滑轮下的钩码缓慢上升．
(1)动滑轮匀速缓缓上升过程中，弹簧测力计的示数是 ▲ （选填“不断变化着的”或“稳定不变的”）．
(2)钩码和动滑轮的重有 ▲ 根绳子承担，若动滑轮重G 1，钩码重G 2，弹簧测力计的示数为F ，则F 与GG 2的关系是 ▲ ．（不能忽略 绳与滑轮之间的摩擦） (3)手移动距离S 与钩码上升高度h 之间的关系是 ▲ ．
(4)以上过程小华做的额外功有 ▲ （填一条即可），动滑轮的机械效率为 ▲ （可用字母表示）．
25、下图是某同学探究斜面的机械效率跟哪些因素有关的实验装置。实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度不同的斜面向上做匀速直线运动。实验的部分数据如下：
（1）在第2次实验中，拉力做的总功是 ，斜面的机械效率是 （结果精确到1%）。 （2）分析 两次的实验数据可以得出结论：在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率
越 。分析 三次的实验数据可以得出结论：在斜面倾斜程度相同时，斜面越粗糙，机械效率越 。
26、小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N，测得的数据如下表：
⑴在实验中，测绳端拉力F时，应尽量竖直向上＿＿＿＿拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数。
⑵第1次实验测得的机械效率为＿＿＿＿。（结果保留两位有效数字）
⑶分析表中数据可知：第2次实验是用＿＿图做的；第4次实验是用＿＿图做的。（选填“a”、“b”或“c”）
⑷分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组，＿＿＿＿可以提高滑轮组的机械效率；分析第1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率＿＿＿＿。
（5）分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度＿＿＿＿。
参考答案
1、C
2、D
3、>
4、B
5、AB
6、D
7、D
8、D
9、C 10、C 11、ABD 12、D 13、D 14、B D
15、100 60% 在斜面高一定时，斜面越长越省力16、80% < 17、0.02m/s 50J 80%
18、 2 1.8 90
19、（1）T＝150S （2）P＝108W （3）η＝83.3％每小题2分，有过程，数据正确给全分，其它酌情。
20、（1）W总=Pt=750W×60s=45000J由W总=Fs 得s= = =90m 由s=3h得h=30m
（2）3F=G物+G动 G动=3×500N－1200N=300N F= = =700N
21、300N 100N 80% 150W 22、180W 94% 21J
23、解：（1）η＝W有/W总＝G/(G＋G动) ＝400N/(400N＋G动)＝80%
∴G动＝100N ……………………… 1分
(2) F＝(G＋G动)/n＝（400N＋100N）/5＝100N ………………… 1分
在水平面上的物体,压力和支持力是一对相互作用力,大小相等
∴F压＝F支＝G人－F＝600N－100N＝500N ………………… 1分
(3) 对于同一滑轮组，当提升的物体最重时，滑轮组的机械效率最大
当绳子承受的力最大时，可提升的物体最重，则提升的物体最重为：
G max＝n F max－G动＝5×200N－100N＝900N ………………… 1分
滑轮组的最大机械效率为：
ηmax＝W有′/W总′＝900N/（900N＋100N）＝90% ………………… 1分
24、
25、
26、（1）匀速（2）74% (3)b c ⑷增大物体的重力小（5）无关
机械效率 1. 下列有关功率与机械效率的说法中正确的是( ) A.机械效率越高，机械做功一定越快 B.做功越多的机械，机械效率一定越高 C.功率越大的机械，机械效率一定越高 D.做功越快的机械，功率一定越大 2. 简单机械的机械效率高是指( ) A.有用功多 B.额外功少 C.总功多 D.有用功占总功的比例高 3. 使用机械时,若有用功与额外功相等,则该机械的机械效率 ( ) A.大于50% B.小于50% C.等于50% D.无法确定 4. 如图所示，用甲、乙两种装置匀速提升同一重物，若每个滑轮重相同，不计摩擦及绳重.则下列说法正确的是( ) A.甲较省力，机械效率较低 B.乙较省力，机械效率较低 C.甲较省力，机械效率较高 D.乙较省力，机械效率较高 5. 用如图所示的滑轮组在10 s内将300 N的重物匀速提升3 m，已知动滑轮重30 N，不计摩擦，则( ) A.利用滑轮组所做的有用功是450 J
B.绳子自由端移动的速度是0.9 m/s C.拉力的功率是99 W D.滑轮组的机械效率是80% 6. 组合机械的斜面长4 m，高2 m，将重为100 N的物体从斜面的底端匀速拉到顶端，如图所示，需用的拉力为40 N，需要的时间是5 s.那么，将物体从底部拉到顶部所做的有用功是________J，拉力做的总功的功率是________W. 7. 如图所示，用滑轮组提升重物时，重800 N的物体在10 s内匀速上升1 m.已知拉绳子的力F为500 N，则提升重物的过程中，所做的有用功是________J. 8. 杠杆的摩擦非常小，是一种机械效率非常高的简单机械.如图所示，若用一根机械效率为90％的杠杆将一个720 N的物体提升5 cm，此过程所做的有用功是________J，总功是________J，额外功是________J. 9. 如图所示，沿斜面向上拉一个重为4.5 N的物体到斜面顶端，斜面长1.2 m，高0.3 m，拉力做功为2.16 J，则这个斜面的机械效率是________%，物体受到的摩擦力是________N.
吴老师物理辅导功和机械效率经典题集 1．（四川雅安）如图6所示，定滑轮重2N ，动滑轮重1N 。物体A 在拉力F 的作用下，1s 内将重为8N 的物体A 沿竖直方向匀速提高了0.2m 。如果不计绳重和摩擦，则以下计算结果正确的是 A ．绳子自由端移动速度为0.6m/s B ．滑轮组的机械效率为80% C ．拉力F 的功率为1.8W D ．拉力F 的大小为3n 2．（包头市）用图6所示的滑轮组将重10N 的物体匀速提升0．1m ，所用时间为２s ，作用在绳子末端的拉力F 为６Ｎ（不计绳重和绳与滑轮间的磨擦），下列计算结果正确的是（ ） Ａ．所做的有用功为１Ｊ Ｂ．动滑轮自重０．２Ｎ Ｃ．拉力Ｆ做功的功率为０．３Ｗ Ｄ．该滑轮组的机械效率为８３．３％ 3．（浙江绍兴）如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F 的作用，F 的大小与时间t 的关系和物体速度v 与时间t 的关系如图乙所示。则第2秒末 时，物体处于__________状态，第6秒末到第9秒末，推力F 做功是_________焦耳。 4．（四川遂宁）某实验小组在“测定滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，第1、2、3次实验装置分别如图10中的甲、乙、丙所示。 (1)比较第1次实验和第2次实验，可得结论：使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率 。 (2)填写实验3中的机械效率，比较第2次实验和第3次实验，可得结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮 次数 钩码重 G/N 钩码上升 高度h/m 有用功 W 有/J 测力计 拉力F/N 测力计移动 距离S/m 总功 W 总/J 机械 效率η 1 2 0.1 0.2 0.9 0.3 0.27 74.1% 2 4 0.1 0.4 1.6 0. 3 0.48 83.3% 3 4 0.1 0.4 1.1 0.5 0.55 F 图6
机械效率练习题 1．从深为5m 的井中直接将一桶水提出井口，已知桶重20N ，桶中水重80N ．若 此人的目的是为了提水，则机械效率为 ，若此人的目的是为了捞桶， 则机械效率为 ． 2．某人用机械做了8000J 的功，其中额外功是有用功的3 1 ，那么该机械做的有用功是 J ，机械效率是 ． 3．用一个动滑轮把重为200N 的货物匀速提高4m ，所用的拉力是125N ，则有 用功是 J ，总功是 J ，这个动滑轮的机械效率为 ． 4．工人用一根杠杆提升一桶油，他用250N 向下的拉力拉过1.2m ，油桶上升 30cm ，若杠杆的机械效率为90%，则油桶重为 N ． 5．用一个滑轮组在6s 内把84N 的重物匀速提升4m 时，在绳的自由端所加拉 力大小为40N ，自由端通过的距离为12m ．则此过程中，有用功为 J ， 拉力做功的总功率为 W ，滑轮组的机械效率为 ． 6．如图1所示，某同学用一个动滑轮匀速提起一袋重为180N 的面 粉，所用的拉力为100N ，则动滑轮的机械效率为 ．如果 用此动滑轮匀速提起一袋质量为25kg 的大米，当拉绳子的速度 为 m/s 时，拉力的功率为54W ．（绳重与摩擦不计） 7．如图2所示，已知物重等于G ，请你补充一个物理量，用物重G 和补充的物理量，求出动滑轮的机械效率．（绳重和摩擦忽略不计） 补充的物理量名称和符号： ；机械效率 η= ． 8．将动滑轮改为定滑轮使用后，在相同的时间内把同一物体匀速提 高相同高度，则改动后与改动前比较 （ ） A ．节省了力 B ．提高了功率 C ．降低了效率 D ．提高了效率 9．用如图3所示滑轮组把重100N 的物体匀速提升0.5m ，所用的拉力是80N ， 下列说法正确是 （ ） A ．总功是50J ，有用功是80J B ．有用功是50J ，额外功是20J C ．总功是100J ，有用功是80J D ．总功是80J ，机械效率是62.5% 10．要提高某机械的机械效率，应该 （ ） A ．减小外力所移动的距离 B ．减小额外功占总功的百分比 C ．减小总功 D ．减小外力 11．用一重10牛的动滑轮匀速提升重50牛的物体，实际工作时拉力F （ ） A ．可能是35牛 B ．正好是30牛 C ．正好是25牛 D ．要看被提升物体以多大的速度上升 12.某机器的机械效率的大小，正确的可能是 [ ]
机械效率专题练习 一、实验,探究题 1、某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，第1、 2、3次实验装置分别如图甲、乙、丙所示。 (1)比较第1次实验和第2次实验，可得结论：使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越。 (2)第3次实验中所做的有用功是 J，机械效率是______。 (3)第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多，动滑轮自重增大，对动滑轮所做的额外功 (选填“增大”或“减小”)，因而，由第2、3次实验可知：滑轮组的机械效率与有关。 2、在“探究斜面的机械效率”实验中，小明猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，小聪猜想可能跟斜面的倾斜程度有关.如图12是他们设计的实验装置，下表是其中一位同学在其它条件一定时的实验数据. (1)分析表中数据可得该实验是探究________。 (选填“小明”或“小聪”)的猜想，结论是：在其它条件一定时，斜面__________，机械效率越高。 (2)另一位同学为探究自己的猜想，设计了如下步骤。 ①把一块长木板的一端垫高，构成一个斜面。 ②用弹簧测力计沿斜面把一木块________拉上去，进行相关测量，计算出 斜面的机械效率。 ③保持斜面的__________不变，改变斜面的___________，再进行相关测量， 并计算出斜面的机械效率。 ④比较两次____________的大小，即可验证猜想是否正确。
3、小兰在探究斜面的机械效率时，在光滑程度一样而倾斜程度不同的斜面上匀速直线拉动物块，（如图所示）并设计表格记录实验数据如下： （1）如图所示第三次实验弹簧测力计的示数为 N，机械效率约为（精确到百分位）。 （2）小兰在对实验数据处理的过程中出现的错误之处是：。 （3）改正错误后，对实验数据进行分析，你对斜面机械效率问题可获得的初步结论是 。 4、某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下： ①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平； ②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持0点位置不变)，在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2 (1)杠杆机械效率的表达式为η=____________。(用已知或测量的物理量符号表示) (2)本次实验中，若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素 是:___________ (3)若只将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆 的机械效率将_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
机械效率总复习
1．某人用如图所示的滑轮组匀速提起260N的物体，所用的力为100N，物体提高1m。则下列说法中正确的是A．拉力做的有用功是100J B．拉力做的总功是260J C．滑轮组的机械效率是65% D．物体上升过程中动能转化为势能 2．下列说法正确的是 A．机械做功越快，机械效率就越高 B．做功时间越长，机械功率越大 C．功率大的机械比功率小的做功快 D．所有机械的机械效率都小于1 3．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η=________。若物体 上面再放一重为200N的物体A，那么这时滑轮组的机械效率应________(填“增加” “减小”“不变”) 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 B．有用功增加，总功增加 C．有用功不变，总功不变 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、表示甲、乙两装置的机械效率，、表示拉力所做的功。 A．， B．， C．， D．，6．程跃要提起重800N的物体，但是他的最大拉力只有300N．于是，他找来了一些滑轮，想利用滑轮组提起这个重物。己知每个滑轮重20N，程跃想站在地上向下拉绳，他最好选择图中________滑轮组来提起重物(选填“a”、b”或“c”)。请在所选的图中画出正确的绕绳方法。如果程跃的实际拉力是280N，求出所选滑轮组的机械效率。
7．如图所示，小民利用滑轮组先后竖直向上匀速提升物体A和物体B。当提升物体A时，滑轮 组的机械效率为75%，小民对地面的压力为F1；当提升物体B时，小民对地面的压力为F2。已知小 民的质量为65kg，物体A的质量为90kg，物体B的质量为50kg。假设在拉绳子的过程中，小民对 绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，不计绳重和摩擦。则F2:F1=________。 8．用滑轮组以不同速度匀运提升重物A，作用在滑轮组绳子自由端的拉力均为F， 如图所示，不计绳重和摩擦。当拉力F的功率为P1时，重物A以速度v1匀速上升h所用 的时间为t1；当拉力F的功率为P2时．重物A以速度v2匀速上升h所用的时间为t2；当拉力F的功率为时，重物A以速度v3匀速上升h所用的时间为 A． B． C．D． 9．在生产中，人们往往用的是由杠杆、滑轮等简单机械组合而成的复杂机械。在一次科技活动中，某校物理小组的同学们分别用一轻质杠杆(不计杆重)、一只滑轮和一些细绳构成了如图所示的组合机械，其中O为支点，OA=3OB，他们发现使用组合机械可以更省力，如果提升G=90N的物体。在 不计滑轮重、杆重和绳重及部件间的摩擦时，拉力F= ________N。为了 测量这个组合机械的机械效率需要测量的物理量有(用文字和字母表示) ________；这个组合机械的机械效率为(用你选用的字母表示)η =________。 10．大军用某机械把500N的重物匀速提高0.5m，做的额外功是160J，则他做的有用功是多少?总功是多少?机械效率是多少? 2．11．一质量为6kg的石块，沉在装水的容器底部，某同学用一动滑轮将石块从水中匀速提起1m，但石块没有露出水面，已知绳的自由端拉力为25N。求：石块在上升过程中(1)石块受到的浮力为多少?J(2)绳的自由端拉力做功为多少?(3)动滑轮的机械效率为多少?(、)
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，物体A在拉力的作用下沿水平面匀速运动了一段距离s，试比较拉力F1、F2及拉力所做的功W1、W2的大小（滑轮重、绳重及绳与滑轮之间的摩擦不计）。下列判断正确的是 A．F1=2F2W1=W2 B．F1=1 2 F2W1= 1 2 W2 C．F1=4F2W1= W2 D．F1=1 4 F2W1= 1 4 W2 【答案】C 【解析】 【详解】 物体A在两种情况下的摩擦力f相等，上图滑轮是动滑轮，下图滑轮的轴固定不动，可以看做是特殊使用的定滑轮。则： F1=2f F2=1 2 f 故： F1=4F2根据功的公式可知： W1=F1×1 2 s=2f× 1 2 s=fs W2=F2×2s=1 2 f×2s=fs 故：W1=W2，故选C。 2．小黄用图所示的滑轮组经过10s的时间，用150N的拉力将一个重270N的重物提高 1m，求此过程：拉力F自由端拉出的距离是_____m；小黄所做的有用功是_______J；总功是_______J；拉力做功的功率是______W。
【答案】3 270 450 45 【解析】 【分析】 【详解】 [1]由图可知，滑轮组的承重绳子根数n =3根，则拉力自由端拉出的距离 s =nh =3×1m=3m [2]有用功 W 有用=Gh =270N×1m=270J [3]总功 W 总=Fs =150N×3m=450J [4]拉力做功的功率 450J 45W 10s W P t = ==总 3．如图所示，用滑轮组拉动重为200N 的物体在水平桌面上匀速直线运动。已知F =20N ，滑轮组的机械效率为85%，则物体与桌面的之间的摩擦力大小为__________N 。 【答案】51 【解析】 【分析】 【详解】 由图可知，由3段绳子通过动滑轮，则s F =3s 物，滑轮组的机械效率为85%，即 η= W W 有总 = F fs Fs 物 =3f F = 320N f =?85% 解得 f =51N 即物体与桌面的之间的摩擦力为51N 。 4．质量为m 的工人用如图甲所示的滑轮组将建筑材料运送到楼顶，滑轮组的机械效率随建筑材料重力变化的图像（如图乙），机械中摩擦及绳重忽略不计，影响滑轮组机械效率的原因有_____（写出一点即可），动滑轮的重力为_____，该工人竖直向下拉绳子自由端运送建筑材料时，此滑轮组机械效率的最大值为_____。（后两空均用已知量符号表示）
机械效率习题精选 一、基础知识 [例]机械效率是_____功跟_____功的比值，公式η=______由于_______总是存在的，所以机械效率总_____1。 [例]某斜面长为L ，高为h ，有一重力为G 的物体被推力F 沿斜面从底端匀速移至顶端。若物 体所受阻力为f ，则此时的有用功为____，总功为____，额外功为____，机械效率为____。 [例]下列机械效率的说法正确的是（ ） A ．机械效率可以提高到100% B ．机械效率总小于1 C ．功率大的机械机械效率高 D ．机械效率越高,有用功就越多 二、公式训练 （一）η ＝ 总 有W W [例]如图所示的滑轮组把重800 N 的物体G 匀速拉起0.5 m ，忽略滑轮重和 摩擦，需要的拉力是_______，若实际匀速拉起重物的力是250 N ，则做的 有用功是_______，总功是_______，机械效率是_______。 （二）η ＝ W 有/（W 有+ W 额） [例]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． [例]一台起重机将重5000N 的货物提高2m ，如果额外功是2500J ，则起重机做的有用功 是 J ，该起重机的机械效率是 。 （三）η ＝Gh/Fs [例]如图所示，斜面长5m ，高1m ，工人用沿斜面方向400N 的力把重1600N 的集装箱匀速推到车上，推力对集装箱做的 功是 J ，斜面的机械效率是 ． （四）η ＝G/nF [例]如图所示，用此装置拉一重为100 N 的重物，使其在地面上做匀速直线运动，若不计滑轮重和摩擦，所需拉力为8 N ，则物体与地面间的摩擦力为_____N 。实际此装置的机械效率为80%，欲使物体以0.6 m/s 的速度沿水平地面匀速直线前进，那么实际拉力为_____N ，拉力在 5 s 内做的功为_____J 。
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题 1．某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重均为50g ）在2s 内把重物G 1和G 2提高10cm ，已知F l 和F 2的大小均为2N ，不计绳重及摩擦（g 取10N/kg ）。下列说法中不正确的是（ ） A ．重物G 1的重力大小为5.5N B ．乙滑轮组所做的有用功是0.7J C ．F 1和F 2做功的功率之比为3:4 D ．两个滑轮组的机械效率之比为4:3 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 A ．从图甲可以看到，三条绳子托着动滑轮，动滑轮只是一个，重力大小是 0.05kg 10N/kg 0.5N G m g ==?=动动 把动滑轮和重物看作一个整体，这个整体处于平衡状态，可知 113F G G =+动 解得1 5.5N G =，重物G 1的重力大小为5.5N ，A 正确，不合题意； B ．在图乙中，把两个动滑轮和重物看作一个整体，这个整体处于平衡状态，可知 2242F G G =+动 解得27N G =，重物升高的高度是20.1m h =，乙滑轮组所做的有用功是 227N 0.1m 0.7J W G h ==?=乙有用 乙滑轮组所做的有用功是0.7J ，B 正确，不合题意； C ．重物G 1移动的速度是 1110.1m 0.05m/s 2s h v t = == 甲图中绳端移动的速度是 11330.05m/s 0.15m/s v v ==?=绳 重物G 2移动的速度是
2220.1m 0.05m/s 2s h v t = == 乙图中绳端移动的速度是 22440.05m/s 0.2m/s v v ==?=绳 那么可知F 1和F 2做功的功率之比是 12121234P P F v F v ==绳绳：：： F 1和F 2做功的功率之比为3:4，C 正确，不合题意； D ．甲滑轮组所做的有用功是 11 5.5N 0.1m 0.55J W G h ==?=甲有用 所做的总功是 112N 30.1m 0.6J W F s ==??=甲总 乙滑轮组所做的总功是 222N 40.1m 0.8J W F s ==??=乙总 由上述可知，乙滑轮组所做的有用功是0.7J W =乙有用，那么两个滑轮组的机械效率之比是 0.55J 0.7J ::22:210.6J 0.8J W W W W ηη= ==甲有用乙有用甲乙甲总乙总: 两个滑轮组的机械效率之比是22:21；D 错误，符合题意。 故选D 。 2．一台起重机将3600N 的货物提高4m ，如果额外功是9600J ，则该起重机做的有用功是_______J ，机械效率是______。 【答案】1.44×104 60% 【解析】 【分析】 起重机是用来提升重物的，所以对重物做的功是有用功，总功是指有用功与额外功的和，从而根据机械效率的公式，，可求得机械效率。 【详解】 [1]该起重机做的有用功 43600N 4m 1.4410J W Gh ==?=?有 [2]该起重机的机械效率 441.4410J 100%100%60%1.4410J 9600J W W η?=?=?=?+有总 3．如图在粗糙斜面上将一个重为16N 的物体匀速拉到高h 处，沿斜面向上的拉力为10N ，斜面长2m s =、高1m h =。其中所做的有用功为__J ，物体受到的摩擦力大小为__N ，斜面的机械效率为__。
机械效率计算题专题练习有答案和解析共14题 1．如图是用动滑轮提升贷物A的示意图。用300N竖直向上的拉力F使重500N的货物A 在10s的时间内匀速竖直上升了2m。求： （1）提升贷物所做的有用功W； 有 （2）拉力通过的距离及拉力的功率P； （3）动滑轮的机械效率η。 2．在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化为如图所示的滑轮组．为了尽快疏 通道路，交警指挥拖车只用了30s时间，将水平路面上质量是1.5t的故障车匀速拖离了现场．若故障车被拖离的速度是5m/s，绳子自由端的拉力F是500N，地面对故障车的摩擦力为车重力的0.08倍．求： (1)拉力F在30s内所做的功； (2)整个装置的机械效率． 3．如图所示，电动起重机是通过电动机拉动绳子b带动滑轮组工作的装置（滑轮组的 连接方式未画出）。质量为360kg的货箱放在水平地面上，与地面的接触面积是0.25cm2。求：
（1）当绳子 a 对货箱的拉力 F 为 600N 时，货箱未离开地面，此时货箱对地面的压强是 a 多大？（g 取 10N/kg ） （2）在匀速拉起货箱的过程中，电动机把绳子 b 匀速收起了 12m ，绳子 b 的拉力 F 做 b 了 2.4×10 4J 的功，拉力 F 是多大？ b （3）在上述匀速拉起货箱的过程中，使用滑轮组所做的额外功是 9.6×10 机械效率是多大？ 3J ，滑轮组的 4．如图甲所示，重为16N 、底面积是 40cm 2 的物体 A 在拉力 F 的作用下，5s 内匀速运动 了 0.5m 。拉力做的功随时间变化的图象如图乙所示。物体 A 在水平桌面上运动时受到 的摩擦阻力为物重 G 的 0.25 倍。求： （1）物体 A 静止在水平地面时对地面的压强 （2）5s 内拉力 F 对物体 A 做的有用功 （3）滑轮组的机械效率 5．一个边长为 20cm ，质量为 20kg 的正方体石块静止在水平地面上。工人用如图所示 的滑轮组将石块在 10s 内匀速提升 5m ，工人施加的动力 F 为 125N ．求：(不计绳重和摩 擦，g 取 10N/kg)
力学考点（13）功和功率和机械效率 考点解读：功、功率和机械效率的内容是力学知识的综合体现，在中考试题中出现率极高，即使学习中的重点内容，又是学习中的难点，属于中考中的拉分题目。需注意在理解其物理概念的基础上，通过多做些练习，方能达到熟能生巧。 例题解析： 例1、(★)()如图所示的四种情景中，人对物体做功的是（ ） 例2、 (★★★)(海门)如图所示，在粗糙程度相同的表面上，用大小相等的拉力F ，沿不同的方向拉物体运动相同的路程s ，则下列关于拉力做功的判断中正确的是（ ） (A) 乙图中的拉力做功最少 (B) 甲图中的拉力做功最少 (C) 甲、乙、丙三种情况下拉力做功一样多 (D) 丙图中的拉力做功最多 例3、(★★★★★)(卷)如图所示，小民利用滑轮组先后竖直向上匀速提升物体A 和物体B 。当提升物体A 时，滑轮组的机械效率为75%，为F 1；当提升物体B 时，小民对地面的 压力为F 2。已知小民的质量为65kg ，物体A 的质量为90kg ，物体B 的质量为50kg 。 假设在拉绳子的过程中，小民对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同 一直线上，不计绳重和摩擦。则F 2:F 1= ________ 。 ; 例4、(★★★★)(广东汕头)一质量为3000kg 的汽车沿着长为5.4km 的盘山 公路匀速行驶,当它从山脚行驶到高为0.5km 的山项时，耗时15min,汽车发动机 牵引力为4000N.求，(1)汽车的行驶速度;(2)汽车发动机牵引力做的功;(3) 汽车 发动机牵引力的功率. 解析：(1)汽车的行驶速度v=s/t=5.4×103m/(15×60s)=6m/s ；(2)汽车发动 机牵引力做的功W=FS=4000N ×5.4×103m=2.16×107J; (3) 汽车发动机牵引力的 功率P=W/t=2.16×107J/(15×60s)= 2.4×104w. 经典试题： 1、(★)()下列关于力做功的说法，正确的是（ ） (A) 汽车在水平公路上匀速行驶，汽车所受重力对汽车有做功 (B) 人提着箱子站在地面不动，手的拉力对箱子没有做功 (C) 过山车向下运动过程中，车上乘客所受重力对乘客没有做功 (D) 人把箱子从二楼提到三楼，手的拉力对箱子没有做功 2、(★)(06福建福州) 如图所示描述的力，有对物体做功的是（ ） 熊猫用力举着杠铃不动 用力拉绳匀速提升重物 用力搬石头没搬动 用力提着水桶沿水平方向移动 例1图 例3图
机械效率知识点梳理与典型例题 一、知识梳理： （一、）正确理解有用功、额外功和总功 1、有用功：叫有用功。通常是机械对物体所做的功就是有用功。 例如，你用滑轮组匀速提升重物时，W有用=Gh；又如用滑轮组拉动重物在水平面上匀速移动时，W有用=fs。 2、额外功：叫额外功，通常是克服机械自重和摩擦所做的功。。 3、总功：叫总功。通常是人使用机械时对机械所做的功。W总=Fs，既然是人做的功，那么这里的F就是人使用机械时所用的力，s是人的力所通过的距离。有用功、额外功和总功的关系是W总=W有+W额外。 （二、）机械效率 1、定义：机械效率是，表达式= 。 由表达式可知：（1）总功一定时，机械做的有用功越多，或额外功越少，机械效率就越高。（2）当有用功一定时，机械所做的总功越少，或额外功越少，机械效率越高。 2. 机械效率是个比值，通常用百分数表示，由于使用任何机械都要做额外功，因此有用功总小于总功，所以总 l。 二、分类典型例题： 题型一：对有用功、额外功、总功的认识，并能利用机械效率公式进行简单的分析判断 例1：下列机械效率的说法正确的是（） A．机械效率可以提高到100% B．机械效率总小于1 C．功率大的机械机械效率高 D．机械效率越高,有用功就越多 例2：各种机械在使用时产生额外功的原因不完全相同，要根据具体情况具体分析。具体分析图1中三种做功情况(滑轮规格均相同，不计绳重)，产生额外功 最多的应是图。若钩码的质量为100g，在三种情况中均被提 高1m，各种情况机械做的有用功均为J，通过分析可判断 出图的机械效率最大。 例3：小红用塑料桶从井中打水；小军把不小心掉进井中的塑料桶打捞上来。在这两个情形中水桶中都有水。那么下列分析中正确的是（） A、两个情形中，两人对水做的功都是有用功 B、两个情形中，两人对水做的功都是总功 C、两个情形中，两人对水做的功都是额外功 D、小红对水做的功是有用功，小军对水做的功是额外功 题型二：会简单计算有用功、额外功、总功和机械效率 例1：一台起重机将重5000N的货物提高2m，如果额外功是2500J，则起重机做的有用功是J，该起重机的机械效率是。
滑轮专题复习 滑轮：定滑轮和动滑轮 1．定滑轮：滑轮的轴固定不动的叫做定滑轮。定滑轮可以改变力的方 向，但不省力。 2．动滑轮：滑轮的轴随物体一起运动，这样的滑轮叫做动滑轮。动滑 轮可以省一半力，但不能改变用力的方向。 滑轮组 1．滑轮组是由若干个定滑轮和动滑轮组装而成的，可以达到既省力又改变力 的方向的作用效果。 2．滑轮组省力情况的确定方法： 在不考虑摩擦及动滑轮受到的重力的情况下，使用滑轮组时，滑轮组用几股绳 子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一。如图所示。 滑轮组绳子的穿绕方式及拉力计算 滑轮组绳子的穿绕方式很多，现以串联式滑轮为例，介绍几种滑轮组绳子的穿绕方式。1．一个定滑轮和一个动滑轮（图1．47－7）。 2．一个定滑轮和二个动滑轮（图1．47－8）。 3．二个定滑轮和一个动滑轮（图．47－9甲）。 4．二个定滑轮和二个动滑轮（图1．47－9乙）。
相关公式 1、绳子段数n的确定：在定滑轮和动滑轮之间划一条虚线，将定滑轮和动滑轮隔开，然后再查出与动滑轮相连的绳子段数。 2、三个n倍关系 ① S=nh(当滑轮组处于竖直状态时)或S=nL(当滑轮组处于水平状态时) ② 物动 （不计绳子重和摩擦） ③ V 绳=n V 物 (速度比，当滑轮组处于竖直、水平状态时通用) 3、两个机械效率公式： ①η有 总（当滑轮组处于竖直状态时）或η有 总 （当滑轮组处于水 平状态时） ②有 总 有 有额 物 物动 （不计绳重和摩擦时） 4、两个功率公式 ①（适用于任何状态的滑轮组） ② P=FV绳 典型习题 1、如图所示，小明用两个滑轮组成甲、乙两种不同的省力滑轮组．他分别用这两种滑轮组把质量相同的重物吊到等高的平台上，两次吊重物时他拉绳的速度相同．不计摩擦和绳重，下列说法正确的是（）
机械效率 一、知识梳理： （一、）正确理解有用功、额外功和总功 1、有用功：叫有用功。通常是机械对物体所做的功就是有用功。 例如，你用滑轮组匀速提升重物时，W有用=Gh；又如用滑轮组拉动重物在水平面上匀速移动时，W有用=fs。 2、额外功：叫额外功，通常是克服机械自重和摩擦所做的功。。 3、总功：叫总功。通常是人使用机械时对机械所做的功。W总=Fs，既然是人做的功，那么这里的F就是人使用机械时所用的力，s是人的力所通过的距离。有用 功、额外功和总功的关系是W总=W有+W额外。 说明：有时候额外功题目中已经忽略，则总功就等于有用功（在实际生活中不存在） 有用功和额外功并不一定是固定的，要根据事件的目的进行判定 （二、）机械效率 1、定义：机械效率是，表达式= = 。 由表达式可知：（1）总功一定时，机械做的有用功越多，或额外功越少，机械效率就越高。（2）当有用功一定时，机械所做的总功越少，或额外功越少，机械效率越高。 2. 机械效率是个比值，通常用百分数表示，由于使用任何机械都要做额外功，因此有用功总小于总功，所以总l。 二、分类典型例题： 题型一：对有用功、额外功、总功的认识，并能利用机械效率公式进行简单的分析判断 例1：下列机械效率的说法正确的是（） A．机械效率可以提高到100% B．机械效率总小于1 C．功率大的机械机械效率高D．机械效率越高,有用功就越多 例2：各种机械在使用时产生额外功的原因不完全相同，要根据具体情况具体分析。具体分析图1中三种做功情况(滑轮规格均相同，不计绳重)，产生额外功最 多的应是图。若钩码的质量为100g，在三种情况中均被提高 1m，各种情况机械做的有用功均为J，通过分析可判断出 图的机械效率最大。 例3：小红用塑料桶从井中打水；小军把不小心掉进井中的塑料桶打捞上来。在这两个情形中水桶中都有水。那么下列分析中正确的是（） A、两个情形中，两人对水做的功都是有用功 B、两个情形中，两人对水做的功都是总功 C、两个情形中，两人对水做的功都是额外功 D、小红对水做的功是有用功，小军对水做的功是额外功 题型二：会简单计算有用功、额外功、总功和机械效率（简单公式的运用）A、竖直方向
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？ 2：如图所示。斜面长1m，高0.2m．；将10N重的物体A从斜面底端匀速拉到斜面顶端，需要用平行于斜面的力2.5N，那么： (1)斜面的机械效率是多少 (2)重物上升过程中克服摩擦做了多少额外功 (3)为了提高该斜面的机械效率，同学们提出了一些建议： A、以较快的速度将重物匀速拉到斜面顶端 B、以较慢的速度将重物匀速拉到斜面顶端 C、改用光滑的、板长和高度均不变的斜面 其中建议____________(填番号)可以达到目的；理由是：______________________ 3、如图所示装置将重为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__________ 4、如图所示，将体积为2.0×10-3m3的木块，沿斜面匀速上拉 时弹簧测力计的示数为4N，松木沿斜面移动1m，上升的高度为30cm。求： （1）松木块的重力。 （2）斜面的机械效率。（g=10N/kg，ρ木=0.5×103kg/m3）5．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 F
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）物体的重力； （2）该滑轮组在此过程中的机械效率（保留1位小数）。 6. （2012广安）如图8所示，将质量为100Kg的木箱，用一平行于斜面向上的力从底端匀速拉到斜面顶端，斜面长5m、高1.6m,在此过程斜面的机械效率为80%。则拉力做的有用功为 J,拉力所做的额外功为 J。 （g=10N/Kg） 7.（2012潍坊）小星用右图所示的滑轮组，将质量为30Kg的物体A匀速提升了0．5m.已知绳子自由端所用的拉力F为200N.则在这个过程中拉力做了_______J的功，该滑轮组的机械效率为________.（g=10N/kg） 8.（2012重庆）用如图所示滑轮组匀速提升重为200N的物体，人对绳的拉力为125N，不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为。如果人的体重为600N，拉动过程中绳始终未断裂，他用此滑轮组能提升的最大物重为。 9.（2012安徽）如图所示，有一斜面长为L，高为h，现用力F沿斜面把物重为G的物体从低端匀速拉到顶端。已知物体受到的摩擦力为f，则下列关于斜面的机械效率η的表达式正确的是 10. （2012泰安）如图所示，工人师傅用250N的力将重400N的物体匀速提升1m，在此过程中滑轮组的机械效率是（） A.80% C.125% D.20% 11．（2012自贡）如右图所示，用滑轮组提升重物时，重800N的物体 在10s内匀速上升了1m，已知拉绳子的力F为500N，则提升重物的过 程中（） A．做的有用功是800J B．拉力F的功率是80W C．绳子自由端被拉下3m D．滑轮组的机械效率是60% 12.（2012呼和浩特）如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的 重物，摩擦力可以忽略不计，在物体匀速上升的过程中 A.甲图省力，机械效率甲图大 B.甲图省力，机械效率一样大 C.乙图省力，机械效率乙图大 C.乙图省力，机械效率一样大
机械效率实验题典型例题 1. 用一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组有两种绕线方法。 小杰和小华 各选取一种方法做实验。 (1) 小杰采用了如图23甲所示的绕线方法组装滑轮组。 他通过滑轮组 用3N 的拉 力F 将重4.8N 的物体匀速提升了 0.1m 的距离，此滑 轮组的机械效率为 。 (2) 小华采用了另一种绕线方法组装滑轮组，请帮助小华在图 中画出滑轮组的绕线 'On 图23 甲 图15 乙 2. 图15甲是小刚测量滑轮组机械效率的示意图。实验时，他用弹簧测 力计拉动绳子自 由端，将总重为 6N 的钩码从A 位置匀速提升到B 位 置，同时弹簧测力计从图中的 A ，位置匀速竖直上升到 B ，位置，在 这个过程中，弹簧测力计对绳的拉力为 F ，弹簧测力计的示数如图15 乙所示。则: (1) _____________________________ 钩码上升的高度是 cm ； (2) ___________________________ 拉力F 做的功是 J ; (3) ____________________________ 滑轮组机械效率是 %。(结果保留一位小 数) 3?小刚同学测滑轮组机械效率时所用的实验装置如图 23所示 (1) 表中第1次实验数据有错误，改正后计算出其机械效率为 _ (2) _______________________________________ 根据另一组正确的 数据计算出的机械效率为 __________________________________ ;比较两次的机 实 物 I 物体上 拉 绳自由端 验次 重 升高度h/m 力F/N 上升距离s/m 械效率可以得出的结论是： _________________________ n 22乙 甲
机械效率计算 1．如图甲所示，是小区内的一种新型健身器械，叫单人坐拉器，它的简化模型图，如图乙所示。坐在坐拉器座椅上的人，当双手用力向下拉动手柄A时，操作杆AB会绕着转轴O 转动，连杆BD拉动杆O′C绕转轴O′转动，将座椅向上抬起，（g取10N/kg） （1）关于该坐拉器及其模型图，下列说法正确的是_____。 A．该坐拉器是个组合杠杆，使用过程中可以省功 B．O′DC杠杆是费力杠杆，而BOA杠杆是省力杠杆 C．人的体重越重，坐拉器使用过程中的机械效率越高 D．该坐拉器的机械效率为定值，不会发生变化 （2）已知手柄竖直向下移动30cm时，座椅竖直升高9cm，用时5s，若人的质量为60kg，利用坐拉器抬起人的机械效率为90%，则抬起人的过程所做功的功率为多少_____？（3）已知图乙中OA：OB＝6：1，O′C：O′D＝2：1，此时AB杆处于水平位置，BD杆垂直于杆AB和O′C，BD杆对AB和O′C杆的拉力均沿着BD，且大小相等。若手臂对手柄A的拉力方向和人的重力方向视作同一直线，物体间相互作用力的大小相等、方向相反，忽略坐拉器的自重、转动时的摩擦和座椅的尺度。若小红的质量为40kg，则此时小红让自己保持图乙的状态，需要对手柄A施加竖直向下的拉力为多大_______？ 2．当下有一种流行的平衡车，它的内部其实是一个带多种压力传感器的电动机，外形如图．动力系统的电动机工作时电压U=36V，电流I=2A,电阻R=3Ω．当平衡车以3m/s的速度匀速前进时，求：
（1）电动机机械功率 （2）电动机机械效率 （3）平衡车受到的阻力． 3．如图甲所示，把一质量为8kg，棱长为0.1m的正方体实心金属块，放入水平放置装水的平底圆柱形容器中，金属块静止后沉在容器底部（未与容器底部紧密接触）此时水面到容器底的高度为0.25m．（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）求： （1）金属块受到的浮力： （2）金属块的密度： （3）水对金属块下表面的压强： （4）若用图乙所示的滑轮组，把金属块在水中匀速提升（金属块未露出水面，忽略水对物体的阻力）时，此过程绳子自由端的拉力F为50N，求滑轮组的机械效率． 4．用如图所示的滑轮组提升重物，已知动滑轮的重为50N，绳端拉力F为100N，5s 内可使物体匀速上升2m，不计绳重和摩擦．求：
图6 机械效率练习题 1．如图示，用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，且动滑轮重G 动小于乙物体的物重G ，则所用的拉力F 甲 F 乙，其机械效率η甲η乙．(选填 “>”、“<”或“=” ) 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6所示，吊臂上的滑 轮组，可用 F =104 N 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 2. 在铁架台上固定一个由定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，在绳子末端用竖直方向0.8N 的拉力使 2N 重的物体匀速上升，下面说法正确的是（） A.滑轮组的机械效率是 83.3％ B.滑轮组的机械效率是 66.7％ C.绳端移动速度与物体上升速度相同 D.绳端移动速度是物体上升速度的两倍 3、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。 4、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 正以0.1m/s 的速度匀速上升.求：（1）拉力F ；（2）拉力做功的功率；（3）动滑轮的机械效率 . 5、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。 6．某人用如图所示的滑轮组匀速提升500N 的重物，所用的拉力 F 为300N ，绳子自由端被拉下 2m ，在此 过程中，求：①拉力F 所做的功；②滑轮组的机械效率； ③滑轮组中动滑轮的重（不计摩擦和绳重）。 ④如果重物是 800N ，要把重物提升 2m ，求机械效率 7、如图22所示装置，绳重及摩擦不计。装卸工人将重为 800N 的货物提 至高处，人对绳的拉力 F 1为500N ，货物在1min 内匀速上升了 5m 。（可求5个物理量） （1）请在图上画出绳子的绕法；（2）求滑轮组的机械效率；（3）如果重物是600N ，要把重物提升 5m ，求拉力做的功。 8、如图所示，物体G 在拉力F 的作用下作匀速直线运动，拉力所做的功是 600J ， 物体向左移动了2m,滑轮组的机械效率是 80％，求： ⑴额外功时多少？⑵拉力F 是多少？⑶ 物体所受的摩擦力是多大？ F G 图22
2017复习机械效率专题 一、选择题 1、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G1、G2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G1 = G2，拉力做的额外功相同 B.若G1 = G2，拉力做的总功相同 C.若G1 = G2，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 2、如图用滑轮组提升重80N的重物，物体上升速度为0.1m/s，上升高度为20cm，拉绳子的力F为 50N，则( ) A．绳子自由端被拉下60cm B．拉力的功率为5W C．有用功为1600J D．滑轮组机械效率为80％ 3、关于的功率和效率，下列说法正确的是（） A．机械的功率越小，表示机械做功越慢 B．使用机械可以省力、省距离，也可以省功 C．机械做功越快，机械效率越高 D．机械的机械效率越高，表示做的有用功越多 4、如图所示，工人师傅用600N的力沿着4m长的斜面，将重1200N的油桶匀速推到高1.5m的车上， 则下列说法正确的是 A．利用斜面是为了省功 B．把油桶滚上去而不是推上去，是为了提高斜面机械率C．工人师傅做功900J D．油桶在斜面滚动的摩擦力为600N 5、如图15所示，小明分别用甲滑轮、乙滑轮把重力相同的物体匀速提升到相同的高度，则 A.使用甲滑轮可以省力 B.使用乙滑轮可以改变力的方向 C.使用甲滑轮做的有用功多 D.使用乙滑轮的机械效率为100% 6、如图所示，有一斜面长为L，高为h，现用力F沿斜面把物重为G的物体 从底端匀速拉到顶端．已知物体受到斜面的摩擦力为f，则下列关于斜面机 械效率η的表达式正确的是 A．η=×100% B．η=×100% C．η=× 100% D．η=×100% 7、用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的重物在相同的时间内 匀速提升相同的高度．若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是 A．绳子受的拉力F1和F2大小相等，滑轮组的机械效率相同 B．绳子受的拉力F1和F2大小不相等，滑轮组的机械效率不同 C．绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功不相等 D．绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功率相等 8、用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的 重物匀速提升相同的高度．若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（） A．拉力F1和F2大小相等B．甲、乙绳子自由端移动的距离相等 C．F1做的功小于F2做的功 D．甲、乙两个滑轮组的机械效率相同 9、分别用如图2所示的（甲）、（乙）两个滑轮组，在100s内将重为400N 的物体G匀速提升10m，每个滑轮的重均为20N，不计绳重及摩擦，此过程中 A.F甲∶F乙=2∶3 η甲∶η乙=3∶2 B.F甲∶F乙=3∶2 η甲∶η乙=3∶2 C.F甲∶F乙=3∶2 η甲∶η乙=1∶1 D.F甲∶F乙=1∶1 η甲∶η乙=1∶1 10、如图甲图所示，一工人正把一重物送往高台，小明看见后急忙前去帮忙，他找来一块木 板，搭成如图乙所示的斜面，结果轻松地把重物推到了高台上．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．工人克服重力做功较多 C．两人做同样多的有用功 D．小明做功的功率要大些 11、如图，在水平拉力F的作用下，物体沿水平面以速度v向右匀速运动了距离s，若物重 为G，桌面对物体的摩擦力为f（滑轮及绳重不计），下列说法正确的是（）A．有用功的 功率为fv B．拉力的功率为3Fv C．装置的机械效率为G／3F D．额外功为（3F－f）s 12、如图10所示，拉力F＝80N，物体重力G＝120N，不计摩擦和绳重。若将物体匀速提高lm，以下 说法正确的是( )A．拉力做的有用功为8OJ B．动滑轮的重力为20N C．拉力做的总功为120J D．该滑轮组的机械效率为75％ 13、如图8所示，小阳利用滑轮组先后竖直向上匀速提升物体A和物体B。当提升物体 A时，滑轮组的机械效率为75%，小阳对绳子的拉力为F1；当提升物体B时，滑轮组的 机械效率为62.5%，小阳对绳子的拉力为F2。已知小阳的质量为65Kg，物体A的质量 为90Kg。假设在拉绳子的过程中，小阳对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且 在同一直线上，不计绳重和摩擦。g取10N/Kg。则下列说法正确的是（）