2011机械效率典型例题讲解专练

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①S=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②F =1n (G 物+G 动)不计绳子重和摩擦③V 绳=nV 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=W 有W 总=GhFs当滑轮组处于竖直状态时或η=W 有W 总=flFs 当滑轮组处于水平状态时 ②η=W有W总=w有w 有+w额=G物G 物+G动不计绳重和摩擦时4、两个功率公式①P =wt 适用于任何状态的滑轮组 ②P=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A 、两次吊物;小明所做的功和功率的多少相同;甲装置的效率高B、两次吊物;小明所做的功、功率的多少和效率的高低都相同C、两次吊物;小明所做的功率的大小和效率的高低相同;用甲装置做的功多D、两次吊物;小明所做的功的多少和效率的高低相同;用乙装置时功率大考点：功的计算；滑轮组的机械效率；功率的计算..专题：应用题..分析：从题中知：重物的质量相同;两次拉绳的速度相等;重物上升的高度相同;滑轮相同．先根据W=Fs求出小明的拉力所做的功W甲与W乙；再由η=W有W总求出机械效率；最后根据P=Fv比较功率的大小．解答：解：1小明的拉力是用来克服物体与动滑轮的重力做功;因为物体重力相等;滑轮相同;上升的高度相同;所以两次做功相等；2由W=Gh知;两次所做的有用功相等;所以机械效率相等；3因为甲图中有3段绳子拉着动滑轮所以F甲=13G物+G轮；乙图中有2段绳子拉着动滑轮;所以F乙=12G物+G轮；F甲＞F乙;V甲=V乙;根据P=Fv得P甲＞P乙．故选D．点评：考查了功、功率、机械效率的计算;特别注意滑轮组的使用方法;滑轮组省力但不省功;机械效率等于有用功与总功的比值．2、利用如图所示的甲、乙两个滑轮组;在相同的时间内用大小相同的力F1和F2分别把质量相等的重物G1和G2提升到相同的高度;则A、甲滑轮组的机械效率高B、乙滑轮组的机械效率高C、F2做功的功率大D、F1、F2做功的功率一样大考点：滑轮组的机械效率；功率的计算..分析：滑轮组的机械效率是有用功与总功的比值;要正确地解决此题;关键是搞清有用功与总功的计算;还要分清每个滑轮组由几段绳子承担物重．功率是表示物体做功快慢的物理量;一定要注意题目中比较哪个功的功率．解答：解：甲滑轮组由3段绳子承担物重;所以S1=3h1则η1=G1ℎ1F1s1=G1ℎ1F13ℎ1=G13F1乙滑轮组由2段绳子承担物重;所以S2=2h2则η2=G2ℎ2F2s2=G2ℎ2F22ℎ2=G22F2又因为G1=G2;F1=F2;所以乙滑轮组的效率高．两物体上升速度相同;所以甲绳端移动速度大于乙绳端移动速度．根据P=Fv;拉力F相同;所以F1的功率大．故选B．点评：此题主要考查了滑轮组机械效率的计算;以及功率的计算．同时还用到了绳端移动距离与物体上升高度的关系．3、两滑轮组装置如图所示;已知每个滑轮重力都为G0;摩擦和绳重均不计;用它们分别匀速提起重为G=5G0的物体时;甲、乙两滑轮组的机械效率之比是A、6：7B、7：6C、5：6D、5：7考点：滑轮组的机械效率；功的计算；有用功和额外功；机械效率的大小比较..专题：计算题；推理法..分析：若将物体提升h;知道提升的物重利用功的公式求有用功；因为摩擦和绳重均不计;知道每个滑轮重;可以计算使用滑轮组时的额外功甲图有1个动滑轮;乙图有两个动滑轮；利用W总=W有用+W额分别求出总功;再利用机械效率的公式求出滑轮组的机械效率;最后求两个滑轮组的机械效率的比值．解答：解：设物体被提升的高度为h;W有用=Gh=5G0h；∵摩擦和绳重均不计;∴使用滑轮组时做的额外功就是将动滑轮提升h做的功;∵甲图有1个动滑轮;∴使用甲滑轮组时的额外功：W额=G轮h=G0h;使用甲滑轮组时的总功：W总=W有用+W额=5G0h+G0h=6G0h;使用甲滑轮组时的机械效率：η=W有W总=5G0ℎ6G0ℎ=56;∵乙图有2个动滑轮;∴使用乙滑轮组时的额外功：W额′=2G轮h=2G0h;使用乙滑轮组时的总功：W总′=W有用+W额′=5G0h+2G0h=7G0h;使用乙滑轮组时的机械效率：η′=W′有W′总=5G0ℎ7G0ℎ=57;∴ηη′=56：57=76．故选B．完全相同的A、B两个滑轮组绳重及摩擦忽略不计;分别提升重为G1和G2的两物体点评：本题考查了使用滑轮组时有用功、额外功、总功、机械效率的计算方法;能根据W额=G轮h求额外功是本题的关键．4、判断滑轮组机械效率高低的因素与哪些因素有关1滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关；2滑轮组机械效率高低可能与物重有关；3滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关；4滑轮组机械效率高低可能与与承重绳子段数绕法有关．分析：影响滑轮组机械效率的因素有被提升物体的重力、动滑轮重力、绳子重力和摩擦等；5、2010广西用如图所示的滑轮组提起重1000N的货物;所用拉力是400N;绳的自由端被拉下2m．关于这个滑轮组工作的下列说法中;正确的是A、总功是800JB、额外功是100JC、有用功是400JD、机械效率是62.5%考点：滑轮组的机械效率；功的计算；有用功和额外功..专题：计算题；推理法..分析：首先根据滑轮组装形式;确定承担物重的绳子股数n=4;求出物体上升高度h;然后利用公式W总=Fs计算总功、W有用=Gh计算有用功;最后用有用功除以总功得出滑轮组的机械效率．解答：解：由图知;n=4;则绳的自由端移动的距离s=nh;物体上升高度：h=sn=2m4=0.5m;提起货物所做的有用功：W有用=Gh=1000N×0.5m=500J;故C错；提起货物所做的总功：W总=Fs=400N×2m=800J;故A正确；提起货物所做的额外功：W额=W总﹣W有用=800J﹣500J=300J;故B错；滑轮组的机械效率：η=W有用W总=500J800J=62.5%;故D正确．故选AD．点评：本题是一个选择题;实质上是一个小综合题;最好的做法就是将每一个量计算出来进行判断．本题的关键有二：一是n的确定直接从动滑轮上引出的绳子股数;二是W总=W额+W有用．6、通过测量滑轮组机械效率的实验;可得出下列各措施中能提高机械效率的是A、增加动滑轮;减小拉力B、改用质量小的动滑轮C、减少提升高度;减少做功D、增加提升重物重力;增大有用功考点：滑轮组机械效率的测量实验；功的计算；增大或减小机械效率的方法..分析：滑轮组的机械效率是有用功与总功之比;比值越大;机械效率越高．所以要提高滑轮组的机械效率可以尽量减少额外功．知道额外功是克服摩擦以及动滑轮重力做的功．解答：解：A、动滑轮越重;需要做的额外功越多;所以A说法错误．B、改用质量小的动滑轮;可以减少额外功;所以可以提高滑轮组的机械效率．所以B说法正确．C、由公式：η=GℎFs=GℎFnℎ=GnF;所以机械效率的高低与物体被提升的高度无关．所以C说法错误．D、提高物体的质量;可以提高有用功;这样有用功在总功中所占的比值增大．所以增加提升重物重力可以提高滑轮组的机械效率．所以D说法正确．故选B、D．点评：此题主要考查了提高滑轮组的方法．首先要知道滑轮组机械效率是有用功与总功之比;比值越大;效率越高．所以有用功越大、额外功越少;机械效率越高．因此可以通过减少额外功;提高有用功来提高滑轮组的效率．7．10·茂名8分用如图所示的滑轮组去拉物体A;已知A物质的密度是2 ×103kg/m3;底面积是0．3m3;重力为600N..物体A 在F=100N的拉力作用下;沿水平方向匀速前进了2m..g取10N／kg求：1物体A对水平地面的压强是多少2物体A的体积是多大3若该装置的机械效率为80％;物体A在水平方向上受到的阻力是多少解：1物体A在水平地面;F=G=600N 1分∴压强：P=FS =600N0.3m2=2000Pa2物体A质量m=Gg =600N10N/kg=60kg;由ρ=mV ;得A的体积V=mρ=60kg2∗103kg/m3=3∗10−2m33由η=W有用W总;W有用=F阻s;W总=F*2s;得η=F阻s2Fs∴F阻=η*2F=2*100N*80%=160N。

机械效率练习一、滑轮竖直上拉问题1、 用图7-8的滑轮组提起重为300N 的一桶水，人们所使用的拉力至少为________N ，实际生活中，人们使用的拉力应该________（选填“大于”“等于”或“小于”）这个力。

2、如图7-8所示，用滑轮组匀速提升一个重600N 的物体，若拉力的功率保持为150W ，整个装置的机械效率为80%，不计摩擦和绳重，求：(1)物体上升的速度为多大？(2)作用在绳上的拉力F 多大？(3)若用此滑轮组提升重力为750N 的物体，作用在绳上的拉力又是多大？基础练习1：如右图所示，物重100N ，一个动滑轮重10N ，不计绳重和摩擦，求：（1）拉力F 的大小。

（2）若利用此滑轮组将物体匀速提升2m ，求：总功，有用功，额外功，机械效率2：某人用如右图所示的滑轮组提升2000N 的重物，所用拉力是800N ，绳子自由端被拉下4m 。

求：（1）这个人做的总功是多少J ？（2）有用功是多少？（3）额外功是多少？（4）这个滑轮组的机械效率是多少3．用动滑轮提升100N 的重物，把重物升高了3m ，作用在绳子自由端的拉力为60N ，求动滑轮的机械效率。

4．小昕采用如图示动滑轮，把重100N 的水提至6米高的三楼，桶重5N ，动滑轮重10N 。

若不计摩擦，试求：运水时的机械效率。

图7-85．如右图所示，用滑轮组匀速提起一个重为350N 的物体，物体竖直上升了1m ，人拉绳的力为250N 。

试问：滑轮组的机械效率为多少？动滑轮重多少？（不计绳重和摩擦）6．图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6N 。

（1）实验时要竖直向上 拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为 N ，若钩码上升的高度为8cm,则弹簧测力计向上移动 cm,该滑轮组的机械效率为 。

（2）若仅增加钩码的个数，该滑轮组有机械效率将 。

（选填：“增大”、“减小”或“不变”）7．在不计绳重和摩擦的情况下，利用一滑轮组匀速提升物体．下表是在利用该滑轮组将一物体匀速提升到一定高度时采集到的信息．(1)通过计算确定该滑轮组提起物体的绳子段数，并在右边虚线框中画出该滑轮组的组装示意图．(2)用该滑轮组将重为800N 的物体匀速提升1m 时，拉力做的总功为多少?二、水平移动问题1、如图所示，物体A 和B 所受重力都为120 N ，B与水平桌面之间的滑动摩擦力为30N （滑轮重、绳重及滑轮内部的摩擦均不计）.当分别用力将物体A 和B 匀速移动时，F A 为________N ，F B 为_______N.若物体A 、B 移动的距离均为10cm ，相应绳子端点移动的距离S A 为________ cm ，S B为________cm.2、如图所示，用一个动滑轮拉动一个物体A 以0.5m ／s 的速度在水平面匀速运动，物体A 重为20N ，受到的摩擦力是物重的0.2倍，水平拉力F 为2.5N ，求（1）在2s 内拉力做的功，（2）滑轮的机械效率 (不计滑轮重力)。

简单机械之机械效率计算1、关于机械效率，下说法正确的是：（）A、机械效率总小于1；B、单位时间里做功越多的机械，机械效率越高；C、做功越多的机械，机械效率越高；D、省力越多的机械，机械效率越高。

2、为了提高滑轮组的机械效率，以下正确的是：（）A、以较快的速度匀速提升重物；B、以较慢的速度匀速提升重物；C、增加承担物重的绳子股数；D、把滑轮做得更轻巧，减小滑轮在转动过程中的摩擦；3、某同学用动力臂是阻力臂2倍的杠杆将重400N的石头抬高20cm,手向下压的力是220N,手下降的高度是_____cm,人做的功是_____J,有用功是_______J,这根杠杆的机械效率是________4、用一动滑轮将重200N的砂子提到9m高的脚手架上，所用力是120N，求有用功、总功机械效率各是多少？5、如图所示，为使重为1500N的物体匀速移动到长100m斜面的顶端，若斜面的高为10m.需用180N的推力，则这个斜面的机械效率是多少？常见的简单机械指滑轮、斜面和杠杆。

而有关其机械效率的计算则是九年级物理的难点和重点，也是每年中考试卷的“常客”。

为了帮助学生们破解难点，掌握重点，下面就按滑轮、斜面、杠杆的顺序，以典型题为例，分类讲解各类问题的求解方法。

一、滑轮㈠竖直提升重物的典型例题例1．（2011江苏连云港，第29题）在小型建筑工地，常用简易的起重设备竖直吊运建筑材料，其工作原理相当于如图所示的滑轮组。

某次将总重G为4000N的砖块匀速吊运到高为10m 的楼上，用时40s，卷扬机提供的拉力F为2500N。

求在此过程中：（1）有用功；（2）拉力F 的功和功率；（3）滑轮组的机械效率。

难点突破：所谓“有用功”，就是“对我们有用的功”。

在利用定滑轮、动滑轮、或者滑轮组沿竖直方向提升重物时，我们的目的都是让重物升到我们所需的高度。

所以有用功就应是滑轮钩克服物体重力向上拉物体的力和物体在此力作用下升高的高度的乘积。

根据二力平衡知识，物体所受的重力和我们（滑轮钩）克服物体重力向上拉物体的力应是一对平衡力。

一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．用如图所示的滑轮组将重85N 的物体匀速提升2m ，用时10s ，已知动滑轮重为10N ，机械效率为85%。

此过程中有用功为_____J ，额外功为_____J ，拉力F 的大小为_____N 。

拉力F 做功的功率为_____W 。

当该滑轮组的机械效率低于_____时，使用它将不再省力。

【答案】170 30 50 20 50%【解析】【详解】[1]拉力做的有用功W 有用＝Gh ＝85N×2m ＝170J[2]由100%=85%W W η=⨯有用总得拉力做的总功 170J =200J 85%W W η==有用总 则额外功为W 额外＝W 总−W 有用＝200J−170J ＝30J[3]由图知，n ＝2，拉力端移动距离s ＝2h ＝2×2m ＝4m由W 总＝Fs 得拉力大小200J 50N 4mW F s ===总 [4]拉力做功的功率 200J 20W 10sW P t ===总 [5]不省力，说明拉力至少等于物重，当F ＝G ＝85N 时，此时的机械效率85N 100%=100%=100%=100%=100%=50%22285NW Gh Gh G W Fs F h F η=⨯⨯⨯⨯⨯⨯有用总 当该滑轮组的机械效率低于50%时，使用它将不再省力。

2．起重机械在四川汶川的救援过程中，发挥了重要的作用；如图所示，吊臂上的滑轮组，可用4 10N F =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__________。

【答案】3×105 80%【解析】【分析】【详解】[1]由题图知：与动滑轮相连的绳子共有三段，则拉力F 移动的距离s 与物体升高的距离h 之间的关系为3s h =；拉力F 做功是4510N 310m 310J W Fs ==⨯⨯=⨯总[2]滑轮组做的有用功是452.410N 10m 2.410J W Gh ==⨯⨯=⨯有用滑轮组的机械效率是552.410J 100%100%80%310JW W η⨯=⨯=⨯=⨯有总3．如图所示，工人用沿斜面大小为750N 的拉力把一箱重为1800N 货物从底端匀速拉进车厢．此斜面的长为4m ，高为1.5m.则该斜面的机械效率是_________，货物与斜面间的摩擦力是_____________N.在这个过程中，货物的机械能___________（选填“增大”、“不变”或“减小”）．【答案】90% 75 增大【解析】【分析】【详解】工人做的有用功W 有用=Gh=1800N×1.5m=2700J ，工人做的总功W 总=Fs=750N×4m=3000J ，斜面的机械效率2700=90%3000W J W Jη==有总， 克服摩擦做的额外功W 额=W 总-W 有用=3000J-2700J=300J ，由W 额=fs 可得货物与斜面间的摩擦力300754W J f N s m===额， 货物从底端匀速拉进车厢，货物质量不变，所以货物的动能不变，重力势能增大，故货物的机械能增大．4．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。

第13讲机械效率机械能13.1 学习提要13.1.1 机械效率1.有用功、额外功和总功为实现某种目的而对物体直接所做的功，称为有用功。

例如：用滑轮组将重为G的物体提升高度h，则有用功W有用=Gh。

在通过机械对物体做功的过程中，常常还须克服机械的摩擦做功，这部分功有时是我们不需要但又不得不做的功，所以叫做额外功。

额外功产生的主要有两种原因：一是提升物体时，克服机械、容器重力等因素所做的功。

例如：用滑轮组提升物体时，克服动滑轮重力所做的额外功W额外=G’h（这里G’是动滑轮的重力）。

二是克服机械的摩擦所做的功。

例如：用滑轮组或斜面提升物体时，克服轮和轴之间及轮和轮之间的摩擦、物体与斜面之间的摩擦所做的额外功W额外=fs。

有用功和额外功的总和，称为总功。

W总=W有用+W额外2. 机械效率机械效率表示通过机械对物体做功的有效程度的物理量效率越高，所做总功中有用功的比例就越大。

在物理学中，将有用功跟总功的比值，称为机械效率。

用公式表示为η= W有用/ W总13.1.2 机械能1. 能把物体做功的本领叫做能。

物体能做的功越多，就说它具有的能越多。

2. 动能和势能动能是物体由于运动而具有的能。

物体的质量越大，运动速度越大，其动能就越大。

重力势能是物体处于某一高度时所具有的势能。

物体质量越大，所处的位置越高，重力势能就越大。

弹性势能是物体由于发生弹性形变而具有的势能。

物体的弹性形变越大，弹性势能就越大。

重力势能和弹性势能统称为势能。

3. 机械能动能和势能统称为机械能。

动能和势能之间可以相互转化，在转化过程中若没有能量的损失或其他能量的补充，机械能的总和保持不变，机械能是守恒的。

机械能和其他形式的能之间也可以相互转化。

无论是动能和势能之间的相互转化，还是机械能和其他形式的能之间的相互转化常常是通过做功的过程实现的。

在转化过程中，所做的功越多，一种形式的能转化为另一种形式的能就越多。

能量的转化多少可以用做功的多少量度。

机械效率练习题一、选择题1. 机械效率是指机械输出功率与输入功率之比，以下哪个选项正确描述了机械效率？A. 机械效率总是大于1B. 机械效率等于1C. 机械效率小于1D. 机械效率等于机械的重量2. 以下哪种情况下机械效率会提高？A. 增加摩擦力B. 减少摩擦力C. 增加机械的重量D. 增加机械的体积3. 机械效率的计算公式是：A. 机械效率 = 输出功率 / 输入功率B. 机械效率 = 输入功率 / 输出功率C. 机械效率 = 输出功率 * 输入功率D. 机械效率 = 1 / 输入功率二、填空题4. 机械效率的提高可以通过_________来实现。

5. 当机械的输入功率为100W，输出功率为80W时，其机械效率为_________。

三、简答题6. 简述机械效率在实际应用中的重要性。

四、计算题7. 一个起重机在提升货物时，输入功率为15千瓦，输出功率为12千瓦，计算起重机的机械效率。

8. 假设一个滑轮系统在提升物体时，输入功率为200W，由于摩擦力和其他因素，实际提升物体的功率为150W，求该滑轮系统的机械效率。

五、论述题9. 论述在设计机械系统时，如何通过减少能量损失来提高机械效率。

六、实验题10. 设计一个实验来测量一个简单机械（如杠杆或滑轮系统）的机械效率，并说明实验步骤和预期结果。

七、案例分析题11. 阅读以下案例：一个工厂使用一台机器来提升重物，机器的输入功率是50千瓦，但由于机械磨损和摩擦，输出功率只有35千瓦。

分析该机器的机械效率，并提出可能的改进措施。

八、判断题12. 机械效率越高，意味着机械的能效越好。

（）九、应用题13. 一个简单的机械系统，其输入功率为300W，输出功率为250W。

如果需要将输出功率提高到300W，而输入功率不变，需要采取哪些措施？十、综合分析题14. 考虑到机械效率和成本效益，分析在设计一个用于提升重物的机械系统时，应如何平衡机械效率和成本之间的关系。

通过这些练习题，学生可以加深对机械效率概念的理解，掌握机械效率的计算方法，并能够将其应用于实际问题中。

机械效率专题练习(带答案解析)本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March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5WC．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600N5、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，此过程中甲∶F乙=2∶3 η甲∶η乙=3∶2 甲∶F乙=3∶2 η甲∶η乙=3∶2甲∶F乙=3∶2 η甲∶η乙=1∶1 甲∶F乙=1∶1 η甲∶η乙=1∶110、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3FvC．装置的机械效率为G／3FD．额外功为（3F－f）s12、如图10所示，拉力F＝80N，物体重力G＝120N，不计摩擦和绳重。

专题12 功功率机械效率1.（2020安徽）如图所示,工人沿斜面用一定大小的力F 把一重为600N 的物体从斜面底部匀速推到顶部（不考虑物体的大小）。

已知斜面长L =3m,高h =1.5m 。

若该过程中斜面的效率为60%,力F 所做的功为________J 。

【答案】1500 【解析】【详解】工人所做的有用功为W 有=Gh =600N ×1.5m=900J由100%W W 有总η=⨯得900J1500J 60%W W η===有总 2.（2020安徽）在车站广场上,常常看见人们将旅行包B 平放在拉杆箱A 上,如图甲所示。

假设作用在箱子上的水平推力,F 推=20N,A 、B 一起做匀速直线运动。

(1)将旅行包B 看成一个有质量的点,如图乙所示。

请在图乙中画出运动过程中B 的受力示意图；(2)若10s 内箱子运动的距离为8m ,求力F 推做功的功率。

【答案】(1)(2)16W 【解析】【详解】(1) A 、B 一起做匀速直线运动,即旅行包B 静止在拉杆箱A 上,只受到本身竖直向下的重力和拉杆箱对它竖直向上的支持力的作用,如图所示(2)推力做的功W=Fs=160J推力做功的功率160W 16J 10sW P t === 答：(2)若10s 内箱子运动的距离为8m ,推力做功的功率为16J 。

3.（2019安徽）.用沿斜面向上大小为3.5N 的力将一个重为4.9N 的物体从斜面底端匀速拉到顶端．已知斜面长为2m,高为1m,则该过程中斜面的机械效率为_________________ 【答案】70% 【解析】【详解】使用斜面时做的有用功：W Gh =有=4.9N×1m=4.9J ,拉力所做的功：.4.（2019安徽）如图所示,水平地面上一个重为50N 的物体,在大小为10N 的水平拉力下作用下,向左做匀速直线运动,在5s 的时间内通过的距离为2m.求物体运动过程中（1）所受摩擦力的大小; （2）拉力F 做功的功率． 【答案】（1）10N （2）4W 【解析】【详解】（1）用10N 的水平拉力,拉着物体向左做匀速直线运动,物体处于平衡状态,则地面对物体的摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等,故f=F =10N ； （2）拉力F 做的功：W Fs ==10N×2m=20J ,拉力F 做功的功率：20J4W 5sW P t ===．5.(2018安徽）如图所示,当工人师傅用400N 的拉力向下拉绳时,可使重680N 的重物匀速上升,此过程中滑轮组的机械效率为_______________.【答案】85%【解析】分析：已知拉力、物重,利用可计算滑轮组机械效率。

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、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。