机械效率计算题含答案

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5.5NB ．乙滑轮组所做的有用功是0.7JC ．F 1和F 2做功的功率之比为3:4D ．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 2sh 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2 220.1m0.05m/s 2shvt===乙图中绳端移动的速度是22440.05m/s0.2m/sv v==⨯=绳那么可知F1和F2做功的功率之比是12121234P P F v F v==绳绳：：：F1和F2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115.5N0.1m0.55JW G h==⨯=甲有用所做的总功是112N30.1m0.6JW F s==⨯⨯=甲总乙滑轮组所做的总功是222N40.1m0.8JW F s==⨯⨯=乙总由上述可知，乙滑轮组所做的有用功是0.7JW=乙有用，那么两个滑轮组的机械效率之比是0.55J0.7J::22:210.6J0.8JW WW Wηη===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。

机械效率计算题一、计算题1.如图所示的滑轮组，不计拉线质量及滑轮转动摩擦．重物G=100N，每一个滑轮重20N．（1）当绳自由端拉力F竖直向上大小为30N时，重物G对地面的压力为多少？（2）拉力F为多少时，恰能让重物G匀速上升．（3）若重物G能以0.1m/s的速度匀速上升，则绳自由端向上运动速度为多少？2.如图所示是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图，已知井深10米，物体重G=5.4×103N，汽车重G车=3×104N，汽车匀速直线行驶拉绳子的力F=2×103N，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，求：（1）将物体从井底匀速直线拉至井口的过程中，汽车拉绳子的了力做了多少功？（2）滑轮组的机械效率为多少？（3）若汽车匀速直线运动的速度为2.4m/s，汽车牵引力的功率为多少？3.如图所示是用滑轮组将一个沉在水中、质量为10kg、体积为5dm3的实心物体吊起的过程。

物体没有露出水面前，5s内被匀速吊起1m，已知此时绳子拉力为F＝20N。

求：（g取10N/kg）（1）水对容器底部的压强；（2）物体受到的浮力；（3）拉力的功率及滑轮组的机械效率。

（结果精确到0.1%）4.用如图甲所示的滑轮组提升浸没在水中的实心圆柱形物体，已知物体的高度为1m，底面积为0.12m2，质量为200kg，物体始终以0.5m/s的速度匀速上升，物体浸没在水中匀速上升时，作用在绳端的拉力F所做的功随时间的变化关系如图乙所示。

（不计绳重、摩擦及水的阻力，ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）求：（1）当物体的上表面刚好与水面相平时，其底部受到水的压强；（2）物体浸没在水中时受到的浮力；（3）物体浸没在水中匀速上升时绳端受到的拉力F；（4）物体浸没在水中匀速上升时，滑轮组的机械效率。

（精确到0.1%)5.为保障学生安全，越来越多的学校配备了校车。

校车和师生的总质量为6000kg。

1、
2、
3、
4、
5、
6、
7、解：（1）在2～3s内，重物做匀速运动，υ3=2．50 m/s，拉力F3=40 N，因为连接动滑轮的绳子有三根，
所以拉力F的作用点下降的距离是重物上升高度h3的三倍。

P= F3υ3=100 W
η=（W有用/W总）×100%=[Gh3/（3F3h3）] ×100% =83．33%
（2）在1～2s内，拉力F2=50 N，重物上升高度h2=1．25 m
W=3F2h2=187．5 J
（3）设动滑轮重为G动
G动=3F3-G=20 N
在0～1s内，拉力F1=30 N。

把动滑轮和重物看成整体，则这个整体受到向下的重力、向上的支持力以及三根绳向上的拉力作用处于静止状态。

支持力F支=G+G动-3 F1=30 N 重物对地面的压力F压= F支=30 N
P=F压/S=30 N/（5×10-2 m2）=600 Pa
8、分析：滑轮组上拉船靠岸的绳子段数n＝5
（1）船受到的阻力f＝0.01G＝0.01＝1.02，
人拉绳子自由端移动的距离是船移动距离的5倍，滑轮组的机械效率
（2）船靠岸的速度
绳子自由端移动的速度
则人拉绳子的功率为
人对船做功的有用功率为
9、
10、。

机械效率计算题含答案机械效率计算题机械效率是指机械设备在工作中所能体现的能量转换的效率。

在实际应用中，我们常常需要计算机械设备的效率，以评估其性能和工作情况。

本文将以一个机械效率计算题为例，介绍计算机械效率的方法和步骤，并附上详细的答案。

题目描述：假设一个机械设备的输入功率为5000W，输出功率为4000W，请计算该设备的机械效率。

解题步骤：1. 确定所给的数据和所求的结果：输入功率 P_in = 5000W输出功率 P_out = 4000W机械效率η = ?2. 根据机械效率的定义，机械效率等于输出功率与输入功率之比：η = P_out / P_in3. 将已知的数值代入计算公式，进行计算：η = 4000W / 5000W4. 进行除法运算，得到机械效率的数值：η = 0.85. 将答案四舍五入至合适的精度，并表示为百分数形式：η ≈ 80%答案：根据上述计算步骤，该机械设备的机械效率约为80%。

通过以上计算，我们可以得出该机械设备的机械效率为80%。

这意味着在能量转换过程中，该设备有80%的输入功率被转化为有用的输出功率，剩余20%的能量可能以其他形式散失或转化为无用功。

这个结果可以帮助我们评估设备的性能和工作效率，也对设备的设计和改进提供了一定的参考依据。

总结：机械效率是衡量机械设备能量转换效率的指标之一，对于评估设备性能和工作情况非常重要。

通过本文的机械效率计算题例子，我们了解了计算机械效率的基本步骤和方法。

在实际应用中，我们可以根据输入功率和输出功率的数值，通过除法运算得到机械效率的数值，并将其表示为百分数形式。

这样的计算结果可以让我们更好地了解设备的能量利用情况，以便进行进一步的优化和改进。

四．计算题1、（2013四川自贡）如图所示（滑轮组的绕绳未画出），人以600N 的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10秒，使绳端向下移动了，重物匀速上升了，已知滑轮组的机械效率为70%（g=10N/kg ）． （1）按题意画出滑轮组的绕绳． （2）人所做功的功率多大？ （3）被吊起的重物质量多大？解：（1）根据n=3，即动滑轮上绳子段数是3股； 则绳子的固定端应从动滑轮上开始缠绕，如图： （2）∵W 总=FS=600N×=900J ； ∴P=W/t=900J/10s=90W ．（3）∵S=nh ；∴n=S/h=15m/05m=3； 由η=G/nF 得：G=ηnF=70%×3×600N=1260N ； ∴m=G/g=1260N/10Nkg=126kg ． 2．（2013乐山）某建筑工地用升降机提升大理石的示意图如图所示。

升降机货箱的重力是400N ，g 取10N/kg 。

不计滑轮和钢丝绳的重力，不计摩擦。

试求：（1）已知大理石的密度是×103kg/m 3，每块大理石的体积是×10-2m 3,则每块大理石的重力是多少？ （2）如果每根钢丝绳上能承受的最大拉力是2000N ，则该升降机一次最多能匀速提升多少块大理石？（3）某次提升中，升降机在1min 内将货物匀速提升了15m ，钢丝绳的拉力是2000N 。

则钢丝绳的拉力的功率是多少？ (1) 每块大理石重：NKg N m m Kg Vg mg G 280/10100.1/108.23233=⨯⨯⨯⨯===-ρ （2分）(2) 升降机一次能提起的大理石块数：块每块大理石重量能提起的大理石总重量2028040020003=-⨯==NNN n(3) 钢丝绳端移动的距离：m m h s 451533=⨯== （1分） 把货物提升15 m 做的功：J m N Fs W 4109452000⨯=⨯== （1分）升降机的功率：w sJJ t W P 150060109min 110944=⨯=⨯== （1分） 3．（2013扬州）（6分）工人用如图所示的装置将重物提高5m ，已知物重为800N ，人对绳的拉力为500N 。

机械效率评卷人得分一、计算题G=100 N的重物提升到高处,小明同学设计了滑轮组装置,如下图所示.当小明用图甲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变化的关系图像分别如图乙和丙所示.若重物与地面的接触面积S=5×10-2m2,不计摩擦,绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向.求:(1)在2~3 s内,拉力F的功率P及滑轮组的机械效率η.(2)在1~2 s内,拉力F做的功W.(3)在0~1 s内,重物对地面的压强p.2. (扬州市)水平地面上的圆桶装有体积为0.01 m3的水,圆桶与地面接触面积为0.2 m2,g=1.0×103kg/m3,桶自重忽略不计.取10 N/kg,ρ水(1)求这桶水的质量.(2)求这桶水对地面的压强.(3)如图所示,若用动滑轮将此桶水匀速提升1 m,所用拉力为60 N,求动滑轮的机械效率.3. 如图所示,小王站在高为3 m,长为6 m的斜面上,将重200 N的木箱A沿斜面匀速从底端拉上顶端,拉力的大小恒为120 N,所花时间是10 s.求:(1)木箱A沿斜面方向的运动速度.(2)小王对木箱A做功的功率.(3)斜面的机械效率.4. 建筑工地上,工人用如图所示的装置将重为230 N的建材从地面匀速送到6 m高处,所用拉力为125 N,时间为20 s.求:(1)工人做的有用功.(2)工人做的总功.(3)此过程中该装置的机械效率.(4)工人做功的功率.5. 用200 N的推力沿斜面将物体匀速推上长8 m、高2 m的斜面,已知物体与斜面间的摩擦力为50 N,求:(1)总功和有用功分别是多少.(2)斜面的机械效率.(3)物体的重量.6. 如图甲所示,滑轮组在竖直向上的拉力F的作用下,将重为105 N的物体匀速提起,在5 s时间内,绳子自由端移动的距离为s=3 m.图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图.(1)计算物体上升的速度.(2)图乙中阴影部分的面积表示的物理量是,并列式计算出该物理量.(3)计算滑轮组提升该物体时的机械效率.7. 如图所示,塔式起重机上的滑轮组将重为9.0×103N的重物匀速吊起10 m,作用在绳端的拉力为4.0×103N。

中考物理总复习《机械效率计算题》专项测试卷(带有答案)学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________1．如图甲所示，用一个动滑轮匀速提升重为800N的物体A，在卷扬机拉力F的作用下，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图乙中图线a所示；用该装置匀速提升物体B时，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图乙中图线b所示。

已知动滑轮受到的重力为200N，在这两次提升物体的过程中，卷扬机拉力F的功率保持不变，且不计绳重和轮与轴间的摩擦。

求：（1）提升物体A时，绳子自由端的速度；（2）拉力F的功率；（3）物体B受到的重力；（4）提升物体B时动滑轮的机械效率。

2．如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，某工人站在水平地面上，向下拉动绳子自由端，使物体A以0.1m/s 的速度匀速上升，提升过程中滑轮组的机械效率为90%。

已知物体A重450N，两个滑轮重力相等，不计滑轮组的绳重和轴摩擦。

求：（1）绳子自由端受到向下的拉力F。

（2）绳子自由端拉力的功率P。

（3）动滑轮的重力G动。

（画出动滑轮和物体A整体的受力分析图）（4）支架对定滑轮的拉力T。

（画出定滑轮的受力分析图）3．如图所示，工地有4t 沙子，工人站在水平地面上，用竖直向下的力F 拉动绳子自由端，可使重力为400N 的沙子匀速上升。

此时，滑轮组的机械效率为80%。

已知：两个滑轮质量相等，麻袋一次可装重1800N 的沙子，麻袋质量、绳重和摩擦不计。

求：（1）忽略麻袋，将动滑轮和沙子视为一个整体，做受力分析；（2）匀速提升400N 沙子时，绳子自由端受到的拉力；（3）动滑轮的重力；（4）若工人重力为700N ，支架可承担的最大拉力是1600N ，绳子和滑轮足够结实。

在保证安全的情况下，此滑轮组一次可以匀速提升沙子的最大重力G max 。

4．如图甲所示，用卷扬机（其内部有电动机提供动力）通过动滑轮提升重力为360N G =的物体并使其匀速上升时，卷扬机对动滑轮绳子端的拉力为F ，平台对卷扬机的支持力为F 支，拉力F 的功率为P ，动滑轮的机械效率为75η=％；已知被提升物体移动的距离随时间变化的图像如图乙所示，卷扬机的重力为600N G =机，吸盘和绳子的质量及滑轮与轴的摩擦均可忽略不计，g 取10N kg 。

八年级物理下册《机械效率》练习题及答案(人教版)一、单选题1．下列说法中正确的是A．功率大的机器一定比功率小的机器做功多B．功率大的机器机械效率一定大C．效率高的机器做的有用功一定多D．功率小的机器一定比功率大的机器做功慢2．某机器的机械效率的大小，正确的可能是（）A．0% B．120% C．82% D．0.07%3．小聪用桶从井里打水，小明从井里捞桶带上部分水，下列说法正确的是A．二人对桶做的功都是额外功B．二人对水做的共都是有用功C．小聪对桶做的功是有用功D．小明对桶做的功是有用功4．建筑工地上用如图所示的卷扬机和滑轮组从竖直深井中提升泥土。

将一筐泥土以0.2m/s 的速度匀速竖直提升时，卷扬机对绳的拉力F 为100N，卷扬机此时滑轮组的机械效率为80%。

不计绳重与轴摩擦，则下列说法中正确的是（）A．动滑轮所受的重力为80NB．拉力F 做功的功率为60WC．一筐泥土所受的总重力为320ND．将一筐泥土提升2m，拉力F 所做的有用功为480J5．以下说法中，错误的是（）A．压强的单位可以是“N/cm2”B．功的单位可以是“N·m”C．功率的单位可以是“J/s”D．机械效率的单位可以是“J”6．如图所示，用F=12N的拉力竖直向上匀速提升木块，2s内木块升高的高度为0.1m，木块重力G=30N，在此过程中下列判断正确的是（）A．拉力F做功为1.2JB．滑轮组做的有用功为3JC．滑轮组机械效率为40%D．拉力F做功的功率为0.6W7．滑轮是提升重物时经常用到的一种机械，工人师傅用500N的拉力F，利用图所示的滑轮将重800N的重物在30s内匀速提高了6m下列判断正确的是（）A．绳端移动的速度为0.2m/s B．提升重物所做的有用功为3600JC．工人师傅拉绳子的功率为100W D．该滑轮的机械效率为80%8．额外功为20J，总功为100J，则机械效率等于（）A．80% B．90% C．78% D．无法确定9．下列关于功率的说法，不正确的．．．．是：（）A．功率越小，做功越慢B．功率越小，做同样多的功所用的时间越长C．功率小，做功不一定越少D．利用机械时，功率越小，效率越低10．用如图所示的滑轮组，将5块相同的大理石，分二次从地面匀速提升相同的高度；若每块大理石重为G，第一次运2块，第二次运3块，两次拉力分别为F1、F2，效率为η1、η2（绳重及摩擦均忽略不计），下列选项正确的是( )A．F1=G B．F2＜1.5G C．η1＝η2D．η1＜η211．如图所示，质量分布均匀的杠杆在中点处悬挂一重力为24N的物体，用大小为16N的拉力F竖直向上匀速拉动杆，使物体在5s内缓慢升高10cm。

四.计算题１、(201３四川自贡）如图所示(滑轮组得绕绳未画出)，人以60０N 得力向下拉动绕在滑轮组得绳子一端１0秒,使绳端向下移动了1、5m,重物匀速上升了０、5m,已知滑轮组得机械效率为７０%(g=10N ／k ｇ）.(1)按题意画出滑轮组得绕绳.(2）人所做功得功率多大?（3)被吊起得重物质量多大?解：（1）根据ｎ＝３,即动滑轮上绳子段数就是3股;则绳子得固定端应从动滑轮上开始缠绕,如图:(2)∵W 总=ＦS=60０N×1、5m=9０0J;∴P=W ／t=900J/10ｓ＝９0W ．（3)∵Ｓ=nh ；∴n=S ／h=15ｍ/05m ＝3;由η=G/n Ｆ得:Ｇ=ηnF ＝７０％×3×6０0N=126０N ； ∴m=G/g=1２60N ／1０Nkg=1２6kg.２.(20１3乐山)某建筑工地用升降机提升大理石得示意图如图所示。

升降机货箱得重力就是4００N,g 取10Ｎ/kg 。

不计滑轮与钢丝绳得重力,不计摩擦。

试求:(１)已知大理石得密度就是2、8×１03ｋg/ｍ3,每块大理石得体积就是1、0×１0-２m 3,则每块大理石得重力就是多少？（2)如果每根钢丝绳上能承受得最大拉力就是２000N,则该升降机一次最多能匀速提升多少块大理石？(3)某次提升中,升降机在1ｍｉn 内将货物匀速提升了１5ｍ，钢丝绳得拉力就是２000N 。

则钢丝绳得拉力得功率就是多少？(1) 每块大理石重：N Kg N m m Kg Vg mg G 280/10100.1/108.23233=⨯⨯⨯⨯===-ρ (2分）（2) 升降机一次能提起得大理石块数:块每块大理石重量能提起的大理石总重量2028040020003=-⨯==NN N n （3) 钢丝绳端移动得距离: （1分)把货物提升１5 ｍ做得功: (１分)升降机得功率: (1分)3.(2０13扬州)（6分)工人用如图所示得装置将重物提高5m ，已知物重为８00N ，人对绳得拉力为500N 。

专题32杠杆机械效率（计算题）2023届中考物理一轮复习专题练习一、计算题1．如图是一个提起重物的机械组成部分示意图，O 是转动轴，不计绳重及摩擦，杠杆OA 是重为G o 的均匀杠杆，挂在OA 中点B 处的重物重力为G ，已知G o =30N ，G =150N 。

（1）若利用该杠杆将重物提升0.5m ，求杠杆的机械效率；（2）为维持杠杆在水平位置平衡，求力F 的大小。

【答案】（1）杠杆的机械效率为83.3%；（2）力F 的大小为90N 。

【解析】据题意有用功即是杠杆对物体做功，所以有用功为150N 0.5m 75JW Gh 有额外功应是克服杠杆自身重力做功，所以额外功为030N 0.5m 15JW G h 额总功为75J 15J 90JW W 总额有因此机械效率为75J100%100%83.3%90JW W有总（2）由杠杆平衡条件可知1122F L F L 根据公式可得00111222F LG L G L G G L得011150N 30N 90N 22F G G2．如图,使用杠杆提升重物,拉力F 竖直向下,重物匀速缓慢上升,相关数据如下表:求物重G /N 拉力F /N 时间t /s A 端上升的竖直距离h /m B 端下降的竖直距离s /m 2005000.50.40.2（1）拉力所做的功（2）拉力做功的功率（3）此过程中,该杠杆的机械效率【答案】（1）100J （2）200W （3）80%【解析】（1）拉力所做的功:W 拉=Fs =500N×0.2m=100J （2）拉力做功的功率：100J==200W 0.5sW P t拉（3）此过程中拉力做的有用功为：200N×0.4m=80J W Gh 该杠杆的机械效率:80J=×100%=×100%=80%100JW W 有总3．如图甲所示，物体C 静止在水平上，已知C 重500N ，底面积为250cm 2。

（1）求物体对地面的压强；（2）用如图乙所示的杠杆提升物体C ，杠杆AB 可绕O 点转动，AO =5cm ，OB =10cm ，若不计杠杆自重、绳重及摩擦，要使杠杆在水平位置保持静止，求小华在B 端对杠杆施加的最小拉力；（3）实际上，小华用300N 竖直向下的拉力，使物体匀速升高10cm ，B 端下降20cm ，求杠杆的机械效率。