2021年中考物理专题复习——机械效率计算(杠杆类综合题型)

专题06机械效率考点解读一、有用功、额外功、总功的求解：1、有用功：对机械、活动有用的功。

公式：W 有用＝Gh （提升重物）=W 总－W 额=ηW 总；斜面：W 有用= Gh 。

2、额外功：并非需要但又不得不做的功。

公式：W 额= W 总－W 有用=G 动h （忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）；斜面： W 额=fL 。

3、总功：有用功加额外功或动力所做的功。

公式： W 总=W 有用＋W 额=FS= W 有用／η；斜面：W 总= fL+Gh=FL 。

二、机械效率的求解：机械效率：有用功跟总功的比值。

机械效率计算公式：%100⨯=总有用W W η常考机械的有用功、总功、机械效率计算重点考向考点一：滑轮的机械效率（竖直提升物体）1．（2019•雅安）如图是用动滑轮提升货物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）提升货物所做的有用功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。

【解析】解：（1）提升货物所做的有用功：W有用＝Gh＝500N×2m＝1000J；（2）使用动滑轮时，n＝2，拉力端通过的距离：s＝2h＝2×2m＝4m，拉力F做的总功：W总＝Fs＝300N×4m＝1200J；拉力做功的功率：P＝＝＝120W；（3）动滑轮的机械效率：η＝＝×100%≈83.3%。

答：（1）提升货物所做的有用功为1000J；（2）拉力通过的距离、拉力的功率分别为4m、120W；（3）动滑轮的机械效率为83.3%。

2．（2019•镇江）如图1所示，装有0.01m3水的圆桶置于水平地面上，桶与地面间的接触面积为0.2m2。

桶的质量忽略不计，g取10N/kg。

（1）求桶中水的质量。

（2）求这桶水对地面的压强。

（3）某同学用图2所示的滑轮组将这桶水匀速提升2m的过程中，所用拉力为40N．求该滑轮组的机械效率。

一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．如图甲是一艘完全依靠太阳能驱动的船，该船长30米，宽15米，排水量60吨，船的表面安装有太阳能电池板，接收太阳能的功率为1.6×105W ，若接收的太阳能只用来驱动船前进。

在一次航行中，从某一时刻开始，太阳能船受到水平方向的牵引力F 随时间t 的变化关系如图乙所示，船的运动速度v 随时间t 的变化关系如图丙所示。

（g 取10N/kg ），则满载时太阳能船受到的浮力是___________N ；第50s 到第100s 的运动过程中，太阳能船的效率是_________。

【答案】5610⨯ 25%【解析】【分析】【详解】[1]由题意可知，排水量60t ，则满载时太阳能船受到的浮力是356010kg 10N/kg 610N F =⨯⨯=⨯浮[2]由题意可知，第50s 到第100s 的运动过程中，太阳能船移动的距离是0.5m/s 50s 25m s vt ==⨯=这段时间牵引力所做的功是46810N 25m 210J W Fs ==⨯⨯=⨯牵总功是561.610W 50s 810J W Pt ==⨯⨯=⨯总那么太阳能船的效率是66210J 100%100%25%810J W W η⨯=⨯=⨯=⨯牵总2．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。

现用水平力F =20N 向右匀速拉动物体A ，物体B 也随滑轮匀速上升。

则物体A 受到的摩擦力为_________N ，滑轮组的机械效率为_________%（百分号前保留2位小数）。

【答案】8 83.33【解析】【分析】【详解】[1]物体B 重30N ，动滑轮重6N ，滑轮组需要提升的动滑轮与物体B 总重为30N+6N=36N三段绳子与动滑轮接触，不考虑绳子重及摩擦，则需要对动滑轮右边的向上的绳子施加36N 312N ÷=的力，物体才能匀速上升，以物体A 为研究对象，其左边的绳子对其施加了向左的12N 的拉力，它受到的向右的拉力为20N ，物体A 处于匀速直线运动状态，受到的力是平衡力，则其受到的向左的摩擦力为20N －12N=8N[2]滑轮组的机械效率为''B B B 30N 83.33%33312NW G h G h G F s W Fs Fs F h F η=======⨯⨯有总3．如图所示，工人用250 N 的力将重400 N 的物体匀速提升2 m 。

专题训练(八)机械效率的计算▶类型一滑轮组机械效率的计算(一)竖直方向1.如图所示,建筑工人用滑轮组将重为480 N的物体匀速提升5 m,所用的拉力为300 N,不计绳重及滑轮摩擦,求这个过程中:(1)工人做的有用功。

(2)滑轮组的机械效率。

2.在物理拓展课上,李博同学模拟某建筑工地上塔吊的工作情景,设置了如图所示的滑轮组来提升装修材料,若他用250 N的拉力在20 s内将450 N的材料提升了10 m,求:(不计绳重和滑轮摩擦,g取10 N/kg)(1)拉力的功率。

(2)提升450 N材料时,此滑轮组的机械效率。

(3)若绳子能承受的最大拉力为400 N,此滑轮组的机械效率最大可提高到多少。

3.在如图甲所示的滑轮组中,每个滑轮等重,不计绳重和摩擦。

每次均缓慢匀速竖直向上拉绳子将重物匀速提升到相同的高度。

如果物重从200 N开始逐渐增加,直到绳子被拉断,图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图象。

问:(1)每个动滑轮的重力是多少?(2)绳子能承受的最大拉力是多少?(3)当物体重800 N时,滑轮组的机械效率是多少?(二)水平方向4.小华用如图所示的滑轮组拉动货箱,已知货箱的质量为60 kg,在F=50 N的拉力作用下,货箱以0.1 m/s的速度做匀速直线运动,地面对货箱的滑动摩擦力f为货箱重的0.2。

求:(g取10 N/kg)(1)货箱的重力。

(2)拉力F的功率。

(3)货箱运动1 min,克服摩擦力所做的有用功。

(4)此滑轮组的机械效率。

5.一辆质量为1.5×103 kg的汽车陷入一泥泞路段,司机师傅利用滑轮组和周围条件,组装了如图所示的拖车装置。

已知汽车通过泥泞路段需移动8 m距离,汽车在泥泞路段受到的阻力为车重的0.1,滑轮组的机械效率为80%,g取10 N/kg。

在将车匀速拖离泥泞路段过程中,求:(1)做的有用功。

(2)作用在绳子自由端的拉力。

▶类型二斜面机械效率的计算6.如图所示,斜面长s=10 m,高h=4 m。

OB 2F l 甲1l 21F F 1A2F 甲F 1F A1O1l 2F 乙1l B2丙1F 2F 2F l 乙2F丙l 12F F 22F l 丁2l O1丁OF 1F 1中考物理杠杆与机械效率专题一、复习目标：理解杠杆原理，学会利用杠杆平衡原理解决问题；理解机械效率的意义，学会正确计算机械效率。

二、知识储备：1.杠杆是指：驱使杠杆转动的力叫做_________，阻碍杠杆转动的力叫做_________；支点到动力作用线的距离叫_________，支点到阻力作用线的距离叫_________。

2.在研究杠杆平衡条件试验中，得出的结论是____________________________________。

3.动力臂小于阻力臂的杠杆是_________杠杆；动力臂大于阻力臂的杠杆是_________杠杆；动力臂等于阻力臂的杠杆是_________杠杆。

（填“省力”“费力”或“等臂”）4.定滑轮不省力是因为：动滑轮省力是因为： . 5、在力学中，功的定义是：做功包含两个必要的因素分别是和，计算功的公式W= 。

克服重力做功的公式为W= ，克服阻力做功的公式为W= 。

5.在运动学中，速度定义为：，公式：，速度描述物体运动的快慢；与此类似，功率定义为：，公式：，功率描述。

6.对于简单机械来说，提升重物时，克服___________所做的功为有用功,实际拉力做的功为________.那么机械效率的计算公式可写作η=_____________.7．影响机械效率的因素有：①，②，③。

8.使用滑轮组提重物时，若忽略滑轮和轴之间的摩擦以及绳重，则重物和动滑轮由几段绳子承担，提起重物的力就等于总重量的几分之一，即F=nG G )(轮物。

因此判断用力情况的关键是弄清几段绳子承担动滑轮和重物的总重。

三、典例解析：例1、画出下列图中所示的杠杆（支点为O ）的力臂。

2.如图13-4-3所示，O 是杠杆的支点，为了提高重物，用一个跟杠杆始终保持垂直的力F ，使杠杆由竖直位置缓慢转动到水平位置，在这个过程中，则（）A.杠杆始终是省力的B.杠杆始终是费力的C.杠杆始终是等力的D.以上说法都不对图13-4-33.如图13-4-4所示，等臂杠杆两端各挂一个质量相等的实心铁块和铝块（已知ρ铁＞ρ铝），杠杆平衡，若将它们同时浸没在水中，杠杆将（）图13-4-4A..仍平衡B.左端下沉C.右端下沉D.无法判定4.某工人将木头一头抬起，另一头支在地上，在匀速上抬的过程中，该人所用的力的方向始终竖直向上，那么力的大小将（）A.逐渐减小B.逐渐增大C.保持不变D.先减小后增大5.二个体积相等的实心铜球和铝球，挂于轻质杠杆两端，当支点O位于某处时，杠杆平衡，如图12-4-5所示。

一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．用如图所示的滑轮牵引小车沿水平地面匀速前进，已知小车的重力10N G =，拉力大小15N F =，该装置的机械效率是60%，则小车与地面之间摩擦力为（ ）A ．27NB ．36NC ．18ND ．270N【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】由于小车沿水平地面匀速前进，那么绳对小车的拉力等于小车受到地面的摩擦力，即'F f =，该装置的有用功是'''W F s fs ==有三段绳子托着动滑轮，那么绳端移动的距离是'3s s =，该装置所做的总功是'15N 3W Fs s ==⨯总可知''100%100%60%15N 3W fs W s η=⨯=⨯=⨯有总解得27N f =。

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。

【详解】[1]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，所以有Gh Fs =则拉力F 为8N 0.2m4N 0.4mGh F s ⨯=== [2]用手做的有用功8N 0.2m 1.6J W Gh ==⨯=有已知机械效率80%η=，根据W W η=有总可得，此时拉力F 做的总功1.6J2J 80%W W η===有总 则由W Fs =可得，此时拉力F 为2J 5N 0.4mW F s ===总[3]使用另一斜面，若不考虑物体与斜面间的摩擦，由Gh Fs =可得，此时的拉力为325N 15N 5G h F s '''==⨯=' 由于该物体受到摩擦力的作用，则实际拉力18N F ''=，所以摩擦力18N 15N 3N f F F '''=-=-=3．一台起重机将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______。

不动可动F 2F 1BAG Ol 1l 2F 1 B B GGAAsh2021年中考物理总复习 专题11 简单机械滑轮、滑轮组、机械效率（知识点+例题）一、滑轮：1.滑轮定义：周边有槽，中心有一转动的轮子叫滑轮。

因为滑轮可以连续旋转，因此可看作是能够连续旋转的杠杆，仍可以用杠杆的平衡条件来分析。

根据使用情况不同，滑轮可分为定滑轮和动滑轮。

2.定滑轮：（1）定义：工作时，中间的轴固定不动的滑轮叫定滑轮。

如下左图所示。

（2）实质：是个等臂杠杆。

（如下中图所示）轴心O 点固定不动为支点，其动力臂和阻力臂都等于圆的半径r ，根据杠杆的平衡条件，可知，因为重物匀速上升可知，则，不省力。

（3）特点：不省力，但可改变力的方向。

所谓“改变力的方向”是指我们施加某一方向的力（图中F 1方向向下）能得到一个与该力方向不同的力（图中得到使重物G 上升的力）。

（4）动力移动的距离与重物移动的距离相等，S=h 。

（如上右图所示）对于定滑轮来说，无论朝哪个方向用力，定滑轮都是一个等臂杠杆，所用拉力都等于物体的重力G 。

（不计绳重和摩擦）【例题1】如图所示用的定滑轮的拉力F 是20N ，匀速提起物体A ，不计摩擦，A 的重力为 N 。

定滑轮实质是 杠杆。

若在拉力F 的作用下，物体A 上升了2m ，则拉力F 做的功为 J 。

【答案】20；等臂；40。

【解析】拉力F 是20N ，匀速提起物体A ；F1向上向上OF2GF1l1l2hs=2h因为是定滑轮，所以G=F=20N，定滑轮实质是等臂杠杆。

动滑轮中，拉力移动的距离与物体上升的高度h之间有S=h=2m；所以W=FS=20N×2m=40J。

【变式练习1】如图所示，甲物体重6N，乙物体重10N，弹簧秤重力及摩擦均不计。

则当甲、乙两物体静止时，弹簧秤的读数为 N。

【答案】6【解析】当图中的装置静止时，它们受到的都是平衡力的作用。

甲的重力为6N，它对弹簧秤的拉力就是6N，两侧拉力平衡，因此，乙端对弹簧秤的拉力也是6N，即弹簧测力计的示数为6N。

机械效率综合计算1．如图所示，质量为50kg的工人用滑轮组提升重物，每个滑轮的重力均为50N。

用滑轮让重力为150N的物体匀速上升2m的过程中：（1）人做的有用功为多少？（2）若不计绳重和摩擦，此时滑轮组的机械效率是多少？（3）若绳子能够承受的最大拉力为800N，当滑轮组机械效率达到最大值85%时，人克服绳重和摩擦做的额外功占总功的百分比。

2．有一重力为600N、底面积是0.5m2的物体静置在水平地面上，工人用如图所示的装置将物体匀速提升2m，所用拉力F的大小为400N，在此过程中不计绳重和摩擦。

求：（1）物体静置时对水平地面的压强；（2）滑轮组的机械效率；（3）如果工人的重力为600N，则工人通过该滑轮组装置能匀速拉起的物体的最大重力是多少？3．如图所示，某斜面的倾角为θ，斜边长为5m，高为1.6m，木箱的重为G。

要想让木箱沿斜面匀速向上运动需要对木箱施加平行于斜面的力F。

（1）画出木箱沿粗糙斜面匀速向上运动时的受力示意图；（2）若木箱质量为100kg，所用拉力为F＝400N，求木箱所受摩擦力的大小？（g取10N/kg）4．如图所示、大小为20N的水平拉力F作用在滑轮组上绳子的自由端，使放置在水平地面上的正方体物块A沿木平地面做匀速直线运动。

已知物块A沿水平地面滑动时所受的摩擦力大小为48N。

不计滑轮与绳子的质量及滑轮轴处的摩擦。

求：(1)将物体A看成一个有质量的点，如乙图所示，请在乙图中作出运动过程中A的受力示意图；(2)在上述过程中，该滑轮组的机械效率大小。

5．如图甲所示装置，A是重15N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N 和50N。

质量为50kg的小明同学将A提升到高处，施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示，A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示。

忽略绳重及摩擦，g取10N/kg。

问：（1）动滑轮的重力为多少？（2）第2s内拉力F的功率为多少？（3）此装置最多能匀速运载多重的货物？（4）此装置提升重物的最大机械效率为多少？6．小明利用如图所示的滑轮组提升重物，不计绳重和轮、轴间摩擦。

中考物理重要考点专题专练：实验：探究杠杆的机械效率练习题一、实验探究题1.小金用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。

实验时竖直向上拉动杠杆，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升支点和杠杆的摩擦不计。

问：重为5N的钩码挂在A点时，人的拉力F为4N，钩码上升时，动力作用点C上升，此时有用功为______J，总功为______J，机械效率为_______。

小金为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，仍用该实验装置，将钩码移到B点，再次缓慢提升杠杆使动力作用点C仍然上升。

问：人的拉力F与第一次相比______选填“变大”、“变小”或“不变”；有用功有用与第一次相比______选填“变大”、“变小”或“不变”；比较此时的机械效率______选填“大于”、“等于”或“小于”。

2.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。

实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为______N，钩码总重G为，钩码上升高度h为，测力计移动距离s为，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：______。

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，测量并计算得到下表所示的两组数据：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：______；______。

如果杠杆粗细均匀，不考虑摩擦，由第2次实验，可知杠杆自重______N。

3.用如图所示的实验装置测杠杆的机械效率。

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。

实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为_____，钩码总重G为，钩码上升高度h为，测力计移动距离s为，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：_____。

专项七计算专题重难点29力学计算（2）功功率机械效率【知识梳理】功、功率、机械效率计算主要涉及到速度、机械功和机械功率、功率的计算,涉及的主要公式有：（1）速度的计算：v=s/t（2）机械功计算：W=Fs（3）机械功率计算：P=W/t=Fv（4）杠杆平衡条件：F动L动=F阻L阻（5）机械效率计算：η=W有/W总×100%=G/（nF）×100%。

【易混淆点】1.有用功与总功、额外功、无用功的区别：（1）有用功：对我们有用的功,通常为克服重力或摩擦力所做的功。

（2）总功：动力所做的功。

（3）额外功：对我们无用,但不得不做的功。

（4）无用功：对我们无用的功。

注意：无用功是应该不做的功。

它的有无,都不会影响做功。

（5）关系：总功=有用功+额外功2.在计算滑轮组的有关问题时,对绳子的股数数错：记住,只有与动滑轮相联系的才算,有一股算一股。

3. 在计算滑轮组的有关问题时,对物重及其对应量与动力及其对应量混淆。

建议在审题时,列出对应的量。

【典例分析】【例1】（2020南通32）个人用图示装置在10s内将质量为45kg的货物匀速提升2m,此过程中拉力的功率为120W。

（g取10N/kg）求：（1）有用功；（2）滑轮组的机械效率；（3）若工人用此装置匀速提升其他货物,测得拉力大小为300N,额外功占总功的20%,工人提升货物的重。

【答案】（1）900J （2）75%（3）720N【分析】（1）货物的重力G 物=mg=45kg ×10N/kg=450N ；有用功：W 有=G 物h=450N ×2m=900J 。

（2）拉力所做的总功：W 总=Pt=120W ×10S=1200J ；机械效率：η=W 有/W 总×100%=900J/1200J ×100%=75%。

（3）由图可知：n=3,已知额外功占总功的20%,则此时的机械效率η′=1-20%=80%； 此时的机械效率：η′= W 有W 总 ×100%= Gh Fs ×100%= Gh Fnh ×100%=GnF ×100%,所以提升物体的重力：G=η′nF=80%×3×300N=720N。

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。

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。

2021年中考物理复习《简单机械及机械效率》训练题一、选择题1．一根粗细均匀的木棒斜靠在竖直墙壁上，墙壁光滑，地面粗糙。

木棒受到的重力为G，墙壁对木棒的弹力为F，如图所示。

现让木棒的倾斜程度变小一些至虚线所示位置，木棒仍能静止斜靠在墙上。

则与原来相比，G和F变化情况为（）A．G不变，F变小B．G不变，F变大C．G变化，F变小D．G变化，F变大2．如下页图所示，O为杠杆的支点，在杠杆的右端B点挂一重物，MN是以A为圆心的弧形导轨，绳的一端系在杠杆的A点，另一端E可以在弧形导轨上自由滑动.当绳的E端从导轨的一端N点向另一端M点滑动的过程中，杠杆始终水平，则绳AE对杠杆拉力的变化情况是( )A．先变大后变小B．先变小后变大C．一直变小D．一直变大3．如图所示，物体A所受重力为G A，在水平向左的拉力F的作用下沿水平面向左做匀速直线运动．物体A所受的支持力为N，物体A与水平面间的摩擦力为f ，绳子对物体A水平向右的拉力为F1．物体B所受重力为G B，绳子对物体B 竖直向上的拉力为F2，忽略绳子质量及滑轮轴处摩擦，下列说法正确的是A．F与f是一对平衡力B．F1、f之和与F大小相等C．G B与F2是一对相互作用力D．G A与N是一对相互作用力4．如图所示，在斜面上将一个重4．5N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为1.8N，斜面长1.2m、高0．3m．把重物直接提升h所做的功作为有用功，在重物沿斜面匀速上升的过程中，下面说法正确的是A．重物所受的拉力与斜面对重物的摩擦力是一对平衡力B．该斜面的机械效率为62．5％，若斜面变得更粗糙，斜面机械效率会降低一些C．若将竖立的垫块向左移一些，斜面会变陡一些，斜面机械效率会降低一些D．提升重物时所做的额外功为0.81J，该斜面的机械效率为37.5％5．如图是用羊角锤起钉子的示意图，如果钉子对锤的阻力不变，当施加一个始终与锤柄垂直向右的作用力时，在钉子被完全拔出的过程中作用在锤柄A 上的力将会A ．逐渐变大B ．不变C ．逐渐变小D ．无法判断6．重为G 的均匀木棒竖直悬于天花板上，在其下端施加一水平拉力F ，让木棒缓慢转到图中虚线所示位置，在转动的过程中，下列说法中错误的是A ．动力臂逐渐变小B ．阻力臂逐渐变大C ．动力F 与动力臂乘积不变D ．动力F 逐渐变大7．如图所示，斜面长 10m ，高 4m ，用沿斜面方向的推力 F ，将一个质量为 50kg 的货物由斜面底端匀速推到顶端，运动过程中克服摩擦力做功 500J（g 取 10N/kg ），下列说法正确的是（ （A ．F=50NB ．摩擦力为 100NC ．机械效率为 80%D ．条件不足无法计算8．如图所示，一物块的重力为G ，现用平行于斜面的拉力F 1把物块匀速拉到高为h 的A 点，测出物块与斜面的摩擦力为f 1，物块在斜面上移动距离为s 1；物块到达斜面顶端后放平，利用动滑轮匀速水平拉动，测出物块与水平面的摩擦力为f 2，移动的距离为s 2、水平拉力F 2；甲图斜面的效率记为η1，乙图滑轮的效率记为η2，则（ ）A ．11111f s F s η=B ．111Ghf s η=C ．2222f F η=D ．222G F η=二、填空题9．网上曾经流传着一幅体现团队合作重要性的图，如图所示．A 、B 、C 三个人抬着一根粗细均匀的木头（B 扛中点，A,C 在两头），过一条单个人无法越过的深沟．请仔细观察甲、乙、丙、丁四幅图，回答下列问题：(1)团队过沟运用了简单机械中________的知识．(2)抬到乙图位置时，三人中肩膀一定受到压力的是____（选填“A“B“或“C”）10．我国自行制造的履带式旋挖井机，用于建筑工地打井作业，它的结构示意图如图甲所示．整机由主机B、动力连杆C和支架E及钢丝绳H组成，附属设备由空心钻杆A和钻头D（大小可根据需要更换）组成．旋挖井机工作时，主机通过C将动力传给A，A带动D竖直往下旋挖，并将挖出的泥沙填充到A内；停止旋挖时，C与A完全分离，H的拉力可把A，D和泥沙提到地面．部分数据见上表，图乙，，，g取10N/kg，，1）假设旋挖井机用20s将0.4t的泥沙从井下先匀速提高10m，接着又用5s将泥沙水平移动3m后卸到地面上，求此过程中，旋挖井机做的有用功率．__________，2）把已卸掉泥沙的A和D固定好后竖直立放在井中，此时C与A完全分离且H处于松弛状态，固定在A上的D的横截面示意图如图丙所示，其中S为D与泥沙的接触面积（即图中的阴影部分），R为D的半径，求D对井底泥沙的压强．___________，3）假设某时旋挖井机靠近A一侧的履带离开地面向上翘起，且只有M点着地，H处于松弛状态，A对C竖直向上的力为F，请你比较此状态下整机重力G（重心在O点）与力F的大小，说明理由，____11．如图所示，OA是以O点为支点的杠杆，F是作用在杠杆A端的力。

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，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0.2m 3，密度为0.4×103kg/m 3．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、摩擦和水的阻力，g ＝10N/kg ，ρ水＝1.0×103kg/m 3，下列说法中不正确的是（ ）A ．物体向下运动的最小速度3m/sB ．物体A 浸没在水中时受到的浮力为2×103NC ．物体A 向下运动过程中，电动机拉着绳子的力先变大，后不变D ．物体A 向下运动过程中，滑轮组机械效率的最大值为80% 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】 B ．由mVρ=知道，A 的质量 m A ＝ρA V A ＝0.4×103kg/m 3×0.2m 3＝80kg由G mg = 知道，A 的重力G A ＝m A g ＝80kg×10N/kg ＝800N由于A 浸没在水中，声音，V 排＝V A ＝0.2m 3A 浸没在水中受到的浮力F 浮＝ρ水gV 排＝1.0×103kg/m 3×10N/kg×0.2m 3＝2×103N故B 正确，不符合题意；A ．当A 完全浸没时绳子对物体A 的拉力最大，电动机对绳子的拉力也最大，不计绳重、摩擦和水的阻力，则电动机对绳子的最大拉力()()3210N 11==500N 3800N 300N 3F FG G =-⨯++浮动﹣ 由W FsP Fv t t===知道，绳子自由端运动的最小速度3 1.510W 3m/s 500NP vF ⨯===绳则物体向下运动的最小速度11=3m/s=1m/s 33v v =⨯绳故A 错误，符合题意；C ．由于电动机对绳子的拉力()13F FG G =-+浮动，而物体A 向下运动过程中，浮力先变大、后不变，所以，电动机拉着绳子的力先变大，后不变，故C 正确，不符合题意； D ．当A 完全浸没后，滑轮组受到的拉力最大，此时滑轮组的机械效率最大，有用功W 有用＝（F 浮﹣G ）h总功W 总＝Fs ＝（F 浮﹣G +G 动）×3h ＝（F 浮﹣G +G 动）h滑轮组机械效率的最大值33210N 800N ===100%80%210N 800N 300NW F G h F G W F G G h F G G η⨯-=⨯=++⨯-+有浮浮浮浮总动动（﹣）﹣（﹣）﹣故D 正确，不符合题意。

初中物理中考常见题型有关机械效率的计算【知识积累】 1、杠杆的机械效率： η=总有用W W ×100%，（其中W 有用=Gh ，W 总=Fs ，G 为重物的重力，h 为重物升高的高度；F为动力，s 为动力作用点在F 的方向上移动的距离） 2、滑轮组竖直放置时： ①η=总有用W W ×100%=Fs Gh ×100%=nF G×100%不计绳重、摩擦时 ②η=总有用W W =Fs Gh =nh G G nGh⨯+）（动1=动G G G +即η=动G G G +3、滑轮组水平放置时：①η=总有用W W ×100%，（其中W 有用=fL ，W 总=Fs ， f 物体与水平面间的摩擦力，F 自由端的拉力，L 物体水平移动的距离，s 绳子自由端移动的距离，n 承担摩擦力的绳子段数） ②η=总有用W W ×100%=nF f×100%4、斜面的机械效率： ①η=总有用W W ×100%，（其中W 有用=Gh ，W 总=Fs ，G 为物重，h 为斜面高度，s 为斜面长度，F 为拉力，f 为摩擦力）②η=总有用W W ×100%=额有用有用W W W +×100%=fs Gh Gh +×100%5、滑轮组的公式总结：竖直放置：s=nh ，F=n 1（G 物+G 动），v 自=nv 物，（其中G 物为重物的重力，G 动为动滑轮的重力，s 为自由端移动的距离，h 为物体上升或下降的高度，v 自为自由端上升或下降的速度，v 物为物体上升或下降的速度，n 为承担物体重力绳子的段数） 水平放置：s=nL ，F=n1f ，v 自=nv 物，（其中F 为绳子自由端的拉力，S 为绳子自由端移动的距离，L 为物体在水平方向移动的距离，f 为物体与地面之间的摩擦力，n 为拉住动滑轮绳子的段数） 【典型习题】1、建筑工人用如图甲所示的滑轮组匀速提升建材，每次运送量不定，滑轮组的机械效率η随物重G 的变化图象如图乙所示。

专题09 简单机械及其效率一、单选题1．如图中的物品利历时利用了杠杆原理的是（）A．洗手盘下防臭水管B．指甲钳C．塑料吸盘挂钩D．汽车逃生安全锤【来源】2021年广西钦州市中考物理试题【答案】B【解析】【点睛】安全锤是增大压强的方式的应用，要牢记影响压壮大小的两个因素，可以通过增大压力或减小受力面积的方式来增大压强，反之减小压强。

2．如图所示，利用同一滑轮的甲、乙两种装置，匀速提升重均为10N的A、B两物体，已知滑轮重1N不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，则下列说法中正确的是A．手的拉力F乙=10NB．A物体受到的合力与B物体受到的合力相等C．若A、B两物体都被提升，则手的拉力F乙做的有效功比较多D．若A、B两物体都被提升，则手的拉力F甲做的功比F乙做的功多【来源】广西贵港市2021年中考物理试题【答案】B【解析】【点睛】本题考查了定滑轮和动滑轮的工作特点，利用定滑轮不省力但可以改变力的方向；利用动滑轮可以省一半力，但费距离；3．如图所示，在处于水平平衡的杠杆上A点，挂上4个钩码（每一个钩码的质量为50g），若使杠杆在水平位置维持平衡，作用在杠杆B点的力最小的是（）A． 6N B． C． 3N D． 15N【来源】2021年四川省巴中市中考物理试题【答案】B【解析】【点睛】此题考查杠杆平衡条件的应用，关键知道以动力作用点到支点间距离为力臂是最长的力臂。

4．关于下列四幅图的说法，其中正确的是（）A．图甲所示，小孔成像是光的折射形成的像B．图乙所示，加油机相对歼击机是静止的，相对地面是运动的C．图丙所示，咱们用饭利用的筷子是省力杠杆D．图丁所示，用抽气机将玻璃钟罩内的空气抽出时，咱们听到声音的音调愈来愈低【来源】2021年四川省内江市中考物理试题【答案】B【解析】【详解】A、小孔成像是光沿由于直线传播形成的现象，故A错误；B、加油机和地面之间发生了位置的改变，所以以地面为参照物，加油机是运动的。

相对歼击机位置的没改变，加油机相对歼击机是静止的，故B正确；C、筷子在利历时动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆，故C错误；D、随着玻璃钟罩内空气的逐渐抽出，可以听得的声音愈来愈小，即响度逐渐变小，故D错误。

2021年中考专题复习——机械效率计算（杠杆类综合题型）一、选择题1．如图所示，剪刀剪纸的机械效率为80% ，这表示A．若作用在剪刀的动力是1N，则阻力是0.8NB．若作用在剪刀的阻力是1N，则动力是0.8NC．若作用在剪刀的动力做功1J，则有0.2J 的功用于剪纸D．若作用在剪刀的动力做功1J，则有0.8J 的功用于剪纸G=的重物提升到高处。

小明同学设计了图甲所示2．为了将放置在水平地面上、重100N的滑轮组装置。

当用图乙所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时，重物的速度v和上升的高度h随时间t变化的关系图象分别如图丙和丁所示。

若重物与地面的接触面积22=⨯，不计绳重和摩擦，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。

则下列选项510mS-正确的是（）A．在23s内，拉力F的功率P为150W~内，重物对地面的压强p为600PaB．在01sC．在12s内，拉力F做的功W为375JD．在23s内，滑轮组的机械效率η保留两位F有效数字后为53%3．利用图所示的杠杆将重为3N的物体缓慢匀速提高10cm ，手的拉力F 为2N，手移动的距离s 为30 cm ，则杠杆的机械效率为（）A．22% B．33% C．50% D．67%4．如图，若瓶起子起瓶盖的机械效率为90%，这表示A．若作用在起子的动力是10N，则阻力是9NB．若作用在起子的阻力是10N，则动力是9NC．若作用在起子的动力做功1J，则有0．9J的功用于起瓶盖D．若作用在起子的动力做功1J，则有0．1J的功用于起瓶盖5．小明用如图的实验装置研究“杠杆的机械效率”实验时，将总重为G=100N的钩码挂在铁质杠杆上，弹簧测力计作用于P点，现竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高度为h=0.2m，弹簧测力计的示数为F=50N，其移动的距离为s=0.5m（不计转轴O处的摩擦，钩码重不变），则下列说法正确的是（）A．此时杠杆的机械效率η为60%B．若增加钩码的重量，重复实验，则杠杆的机械效率不变C．若将弹簧测力计移动到Q点，仍将钩码匀速提升h的高度，此时弹簧测力计的示数为F′，F′小于FD．若将钩码移动到Q点，仍将钩码匀速提升h的高度，杠杆的机械效率为η′，η′大于η6．如图所示，拉力F 为5N，物体A 以0.1m/s 的速度在物体B 表面向左做匀速直线运动（B 表面足够长）；物体B 静止在地面上，受到地面对它的水平向左4 N 的摩擦力，弹簧测力计示数为12N。