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中考物理专题题库∶机械效率的计算题及答案

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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，重300N的物体在20N的水平拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为80%，则在此过程中，下列说法正确的是（ ）

A．拉力F的功率为12W B．物体与地面间的滑动摩擦力为32N C．绳子自由端移动的距离为2m D．滑轮组做的有用功为120J 【答案】A 【解析】 【详解】 A．拉力F的功率为

20N0.2ms3=12WpFv

故A正确； B．滑轮组的机械效率为

100%100%100%33WfhfWFhF有用总 所以物体与地面间的滑动摩擦力为 3380%20N=48NfF

故B错误； C．绳子自由端移动的距离为

330.2ms10s=6msvt

故C错误； D．滑轮组做的有用功为

20N0.2ms10s380%=96JWWFs有用总＝＝

故D错误。 故选A。

2．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sF=3s物，滑轮组的机械效率为85%，即

η=WW有总=FfsFs物 =3fF=320Nf85% 解得 f=51N 即物体与桌面的之间的摩擦力为51N。

3．如图是某型号电动轮椅工作原理示意图。开关S1和S2由绝缘操纵杆控制，能同时接“1”或接“2”，向前推操纵杆时轮椅前进且能调速，向后拉操纵杆时轮椅以恒定速度后退。已知蓄电池的电压为24V保持不变，R2的阻值为10Ω，电动机的额定功率为100W，额定电压为24V。请解答下列问题：

（1）当开关S1和S2同时接_______时，电动轮椅前进；电动轮椅既能前进又能后退，是通过改变电动机线圈中的_________实现的； （2）当电动轮椅后退时，电流表示数为1A，此时电动机的实际功率是_____W； （3） 当电动机以额定功率工作时，电动轮椅在水平路面上匀速前进的速度为2m/s，若此时电动机消耗的电能有80%转化为电动轮椅前进的机械能，此时电动轮椅受到的阻力是___N。

【答案】1 电流方向 14 40 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]电动机前进且能调速，这说明电路中的电流可以变化，电阻大小可变，这样只有滑动

变阻器R1接入电路时才有这个功能，观察电路图，当开关S1和S2同时接1时，R1、电动机、电流表才串联接入电路，这样符合条件，电动轮椅前进。 [2]磁场对通电导线的作用力方向跟电流方向有关，只改变电流方向时，受力方向也会变

化；所以电动轮椅既能前进又能后退，是通过改变电动机线圈中的电流方向实现的。 (2)[3]由上述可知，当电动轮椅后退时，开关S1和S2同时接2，R2、电动机、电流表串联接

在电路中，电路中的总电阻 24V24Ω1AR总 电动机的电阻 M2-24Ω-10Ω14ΩRRR总

此时电动机的实际功率

22

MMM1A14Ω14WPIR

此时电动机的实际功率是14W。 (3)[4]设此时电动轮椅受到的阻力是f，电动轮椅在水平路面上匀速前进，牵引力Ff，

由题意可知，电动轮椅的机械效率 2m/s80%100WFtt

解得40NF，此时电动轮椅受到的阻力是40N。

4．如图所示，在40N的水平拉力F作用下，将重700N的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间滑动摩擦力为100N。则滑轮组的机械效率为________；若物体的运动速度为0.2m/s，则拉力F的功率为________W。

【答案】83.3% 24 【解析】 【详解】 [1]从图中可以看到，有三根绳子托着动滑轮，那么绳端移动的距离s与重物水平移动的距

离's的关系是'13ss，由于物体沿水平地面做匀速直线运动，水平方向受力平衡，可知动滑轮对重物的拉力是 '100NFf

滑

则滑轮组的机械效率为

''1100N3100%100%100%83.3%40NsWFsWFss

有用

总 [2]若物体的运动速度为0.2m/s，那么绳端移动的速度

330.2m/s0.6m/svv绳物

可知拉力F的功率为 40N0.6m/s24WPFv绳

5．用如图甲所示的装置将实心物体A从深井中吊出来，拉力的功率随时间的变化如图乙所示，已知动滑轮的重力为60N，物体匀速上升的速度始终为1m/s（不计绳重、摩擦及阻力，ρ水=1×103kg/m3，g=10N/kg），则物体浸没在水中时受到的浮力为_________N；物体浸没在水中时滑轮组的机械效率为___________。 【答案】120 80% 【解析】 【分析】 由图甲可知，承担物重的绳子股数n=2，则绳子自由端移动的速度等于物体升高速度的2倍；由图乙可知圆柱体A离开水面后拉力F的功率，利用PFv求绳子自由端的拉力，

而不计绳重、摩擦及阻力，拉力A()12FGG轮，据此求A的重力；由图乙可知圆柱体A在水中拉力F的功率，由PFv得绳子自由端的拉力，不计绳重、摩擦及阻力，拉力

A)12(FGFG浮轮

，据此求浮力大小；不计绳重、摩擦及阻力，利用

AA

WGFWGGF

有浮

浮总轮

求物体浸没水中时的机械效率。

【详解】 [1]由图甲可知，n=2，则拉力F拉绳的速度

A221m/s2m/svv

由图乙可知，圆柱体A离开水面后拉力F的功率420W，由PFv得，绳子自由端的拉力 420W210N2m/sPFv

不计绳重、摩擦及阻力，拉力A

()12FGG

轮，A的重力

A22210N60N360NGFG轮

由图乙可知，圆柱体A在水中拉力F的功率300W，由PFv得，绳子自由端的拉力 300W150N2m/sPFv

不计绳重、摩擦及阻力，拉力A)12(FGFG浮轮，物体浸没在水中时受到的浮力 A02360N6N150N1220NFGGF浮轮

[2]物体浸没在水中的机械效率 A

A

360N120N100%100%100%80%360N120N60NGFhWWGFGh





浮有

总浮

轮

6．如图所示，甲乙两个滑轮组，其中每个大小相同的滑轮质量相同，用它们分别将相同的重物提高到相同的高度，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）

A．两滑轮组绳自由端拉力相等 B．两滑轮组机械效率相等

C．乙滑轮组的额外功多 D．甲滑轮组绳自由端移动的距离多

【答案】C 【解析】 【详解】 A．由图可知，3n甲，n乙 =4，不计绳重和摩擦，则

113FGG动， 2

1

24FGG动

两滑轮组绳自由端拉力不相等，故A错误； B．不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率

GGG甲动， 2GGG乙动

两滑轮组机械效率不相等，故B错误； C．两滑轮组的额外功

WGh甲额动；2WGh

乙额动

故乙滑轮组的额外功多，故C 正确； D．两滑轮组绳自由端移动的距离

3sh甲 ，4sh

乙

则乙滑轮组绳自由端移动的距离多，故D错误； 故选C。

7．如图，拉力 F将重 120N 的物体沿水平方向移动 1m，用时 1s。运动时，物体与地面之间的摩擦力为 30N，此时滑轮组的机械效率为 80%。下列说法正确的是（ ） A．拉力 F＝10N B．克服动滑轮重力做额外功 7.5J C．动滑轮重 7.5N D．拉力的功率是 37.5W 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 A．由图知，滑轮组由3段绳子拉着动滑轮，即n=3，该滑轮组的机械效率

Wfsf

WFnsnF

有用物

总物 则绳子自由端的拉力 30N12.5N3380%fF



故A错误； B．滑轮组对物体做的有用功

30N1m30JWfs有用

滑轮组做的总功 312.5N31m=37.5JWFs总

额外功为

37.5J30J7.5JWWW额总有用

由于绳有重力，绳与滑轮之间有摩擦力，故此额外功包括对动滑轮做的功和克服绳重及绳与滑轮之间的摩擦做功的总和，故克服动滑轮重力做的额外功应小于 7.5J，故B错误； C．由B知对动滑轮重力做的额外功小于 7.5J，动滑轮上升的高度为1m，根据

WGh

知，动滑轮重小于 7.5N，故C错误；

D．拉力做的总功为37.5J，用时 1s，由WPt得拉力的功率为

37.51sJ37.5WWPt总

故D正确。 故选D。

8．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

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2020年中考物理试题专题训练——专题四十一：简单机械计算

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2020年中考物理试题专题训练——专题四十一：简单机械计算1.（2020本溪，8）小鹏家购买了一箱重960N 的装修材料，工人用如图所示的滑轮组将装修材料匀速提高9m ，用时3min ，若滑轮组的机械效率为80%（不计箱子重、绳重和摩擦）。

小鹏计算的下列物理量正确的是（ ）A.绳子自由端移动的速度为0.05m/sB.做的有用功为8640JC.拉力为240ND.拉力的功率为48W2.（2020天门，11）如图所示，用滑轮组提升重物，此时测力计示数为680N ｡已知人的质量为50kg ，每个滑轮的重力为20N ，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是A. 人的拉力大小为340NB. 物体的重力为420NC. 滑轮组的机械效率为61.8%D. 人能够拉起的最大物重为980N3.（2020丹东，7）如图，在斜面上将一个重为15N 的物体匀速从斜面底端拉到顶端，沿斜面向上的拉力6N F =，斜面长 1.2m s =、斜面高0.3m h =。

下列说法正确的是（ ）A. 克服物体重力做功7.2JB. 额外功为1.8JC. 物体受到的摩擦力为2.25ND. 斜面的机械效率为37.5%4.（2020广安，10）如图所示，水平地面上的建筑人利用滑轮组，将重为900N 的物体在10s 内匀速提升2m ｡工人对绳子直向下的拉力为500N ，自身重力为700N ，不计绳重和摩擦阻力｡以下说法正确的是（ ）A. 工人对地面的压力为700NB. 拉力的功率为150WC. 滑轮组的机械效率为60%D. 动滑轮的自重为100N 5.（2020宁夏，6）用如图所示滑轮组，将一质量为50kg 的物体，在10s 内匀速向上提升2m ，已知拉力300N ｡在此过程中，下列说法正确的是（ ）A. 绳子自由端移动的距离为6mB. 拉力F 的功率为60WC. 人所做的额外功为300JD. 该滑轮组的机械效率约为83.3%6.（2020巴中，11）如图所示，物体重为50N ，小明用这个滑轮组3s 内将物体匀速提升0.3m 。

中考物理与机械效率的计算有关的压轴题含答案

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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，A物体重力为100N，B物体重力为30N，此时A物体恰好向右做匀速直线运动，A物体受到的滑动摩擦力为其重力的0.2倍，下列说法正确的是（不计绳重和摩擦）（）A．A物体受到的绳子的拉力为15NB．若将B物体的重力增加一倍，则A物体受到的摩擦力为35NC．动滑轮拉B物体的效率为75%D．若将A以0.1m/s的速度水平向左匀速拉动，拉力的功率为2W【答案】C【解析】【分析】【详解】A．A物体恰好向右做匀速直线运动，摩擦力等于拉力，由题知，摩擦力f=0.2G=0.2⨯100N=20N故A物体受到的绳子的拉力为20N，故A错误；B．若把B的重增加一倍，但A与地面的粗糙程度不变，压力也不变，因此A受到的摩擦力也不会改变，故B错误；C．由图可知，n=2， A物体对绳子的拉力等于A物体受到的绳子的拉力，则动滑轮的重力G动=2F-G B=2f- G B=2⨯20N-30N=10N不计绳重和摩擦，则动滑轮拉B物体的效率η=WW有用总=WW W+有用有用额=BG hGh G h+动=BBGG G+动=30N30N10N+=75%故C正确；D．若将A以0.1m/s的速度水平向左匀速拉动，摩擦力水平向右，大小不变，A物体受到的绳子的拉力不变，则拉力为原来的2倍，即40N，拉力的功率P=Wt=Fst=F′v=40N⨯0.1m/s=4W故D错误。

故选C。

2．如图所示，工人用250 N 的力将重400 N 的物体匀速提升2 m 。

若不计绳重及摩擦，绳子自由端移动的距离是____m ，动滑轮的重力为____N ，该滑轮组的机械效率是______。

【答案】4 100 80% 【解析】 【分析】 【详解】[1]由图可知，动滑轮上绳子段数为2，则绳子自由端移动距离为s =2h =2×2m=4m[2]拉力为250N ，物体中400N ，则根据动滑轮上绳子段数为2，可求动滑轮重力为G 滑=2F -G 物=2×250N-400N =100N[3]机械效率为()()400N100%100%100%80%400N+100N W G h W G G hη=⨯=⨯=⨯=+有物滑总物3．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 。

2020年中考物理：机械效率专项练习题汇编(word版含答案)

2020年中考物理：机械效率专项练习题汇编(word版含答案)

2020年中考物理：机械效率专项练习题汇编1.(2019扬州，20）如图所示，用 100N 的拉力F匀速提升重为 240N 的物体，在 10s 内物体上升 lm，则有用功是_____________J，拉力的功率是_________W，机械效率是_________。

2.（.2019达州，17）救援车工作原理如图所示，当车载电机对钢绳施加的拉力F大小为2.5×103N时，小车A恰能匀速缓慢地沿斜面上升。

已知小车A的质量为1t，斜面高为2m，斜面长为5m（不计车长、钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，g ＝10Nkg）在小车A由水平路面被拖上救援车的过程中，钢绳所做的有用功为J，整个装置的机械效率为，小车A与斜面间的摩擦力大小为N．3.（2019哈尔滨，39）如图所示，用2N的拉力匀速竖直向上拉绳子自由端，将重为3. 5N4.(2019宁夏,12)如图所示，用滑轮组将道为400N的物体匀速提升了1m。

已知拉力F为250N，则提升重物的过程中，滑轮组的机械效率是________。

请写出一种提高此滑轮组机械效率的方法：________________________________________。

5.（2019南京，17）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6m，此过程中有用功为J，钢丝绳移动的速度为m/s；若滑轮组的机械效率为70%，则额外功为J，拉力F为N，其功率为W。

6.（2019孝感，9）如图所示，用相同的滑轮组装成甲、乙滑轮组，分别将同一重物在相等的时间内提升相同的高度，不计绳重和摩擦，则（）A．甲、乙的拉力之比是3：2B．甲、乙绳的自由端速度之比是1：1C．甲、乙拉力的功率之比是3：2D．甲、乙的机械效率之比是1：17.（2019长春，10）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．两滑轮组绳端移动的距离相等B．甲滑轮组的有用功比乙的少C．甲滑轮组的总功率比乙的小D．甲滑轮组的动滑轮比乙的重8.（2019绵阳，9）如图所示，斜面长20m、高10m，固定在水平地面上。

2020-2021【物理】中考物理机械效率的计算压轴题提高专题练习附答案解析

2020-2021【物理】中考物理机械效率的计算压轴题提高专题练习附答案解析

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______。