2019年中考物理真题集锦专题8：简单机械的综合计算(含解析)

2019年中考物理真题集锦——专题八：简单机械的综合计算(含解析)

1.（2019襄阳，25）工人师傅用如图所示的滑轮组将重为600N的货物匀速提升了2m,做了1500J的功。求:

(1)滑轮组的机械效率；

(2)当他用400N的拉力匀速提升其它货物时,额外功占总功的15%,求提升货物的重。

解：（1）所做的有用功：，由题知，工人做了1500J的功，即W总=1500J，滑轮组的机械效率：；

（2）当他用400N的拉力匀速提升其它货物时，额外功占总功的15%，则有用功占总功的为85%，即η′=85%，由图知，n=3，滑轮组的机械效率，所以，此时提升的物重：。

2.（2019昆明，24）一人用桶从井里取水，己知桶的容积是6L，空桶的质量是1.5kg，忽略绳子的重力。（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）求：

（1）装满水后水的质量；

（2）用绳子把桶放到井里，进入一些水后，桶仍然漂浮在水中，此时它排开水的体积是3×10-3m3，桶受到的浮力；

（3）将一满桶水从桶底刚好离开水面开始匀速提高5m，绳子的拉力做的功；

（4）提水的效率。

解：（1） 由mV 可得，装满水后水的质量： m=ρV=1.0×103kg/m3×6×10-3m3=6kg；

（2）．桶受到的浮力；

F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10-3m3=30N；

（3）．绳子的拉力做的功：

W=G总h=（m桶+m）gh=（1.5kg+6kg）×10N/kg×5m=375J；

（4）．提水的效率：

6kg10N/kg5m=100%=80%375JmghWWW水有

3.（2019徐州，35）工人用杠杆将重为180 N的物体匀速提升0.5 m，做了100 J的功．求：

（1）提升物体做的有用功；（2）杠杆的机械效率．

解：（1）90J0.5mN180GhW有用

（2）90%%100J100J90总有用WW

4.（2019荆州，34）为了发展文化旅游事业，荆州市正在兴建华强方特文化主题园，建成后将通过最新的 VR技术展示包括楚文化和三国文化在内的五千年华夏文明．园区建设中需把重 1200N 的木箱 A搬到高 h＝2m，长 L＝10m 的斜面顶端．如图所示，工人站在斜面顶端，沿斜面向上用时50s 将木箱 A 匀速直线从斜面底端拉到斜面顶端，已知拉力 F

的功率为 80W．求：

（1）拉力 F 的大小；

（2）该斜面的机械效率是多少；

（3）木箱 A 在斜面上匀速直线运动时受到的摩擦力是多大 解：（1）拉力所做的功 W 总=Pt=80W×50s=4×103J

拉力 F=W 总/L=4×103J/10m=400N

（2）克服物重做功 W 有=Gh=1200N×2m=2.4×103J

斜面的机械效率η=W 有/W 总=2.4×103J/4×103J=60%

（3）木箱 A 在斜面上匀速运动时克服摩擦做功

W 额=W 总﹣W 有=4×103J-2.4×103J=1.6×103J

木箱 A 在斜面上匀速运动时受到的摩擦力

f=W 额/L=1.6×103J/10m=160N

5.（2019沈阳，18）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Fa为600N时，货箱未离开地面，此时货箱对地面的压强是多大？（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Fb做了2.4×104J的功，拉力Fb是多大？

(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9.6×103J，滑轮组的机械效率是多大？

解：(1) G=mg=360kg×10N/kg=3600N F=G-Fa=3600N-600N=3000N

p===1.2×104Pa

(2) W=Fs

Fb==2000N

(3) W有=W总-W额=2.4×104J-9.6×103J=l.44×104J

η==0.6=60%

6. (2019泰州，24）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

（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

解：（1）拉力所做的功:W拉=Fs=500N×0.2m=100J

（2）拉力做功的功率：100J==200W0.5sWPt拉

（3）此过程中拉力做的有用功为：

该杠杆的机械效率: 7.（2019苏州，27）如图所示，利用动滑轮提升货物在竖直向上、大小为250N的拉力F作用下，重为400N的货物在20s的时间内匀速上升5m,求：

(1)有用功W有

(2)拉力F的功率P

(3)此过程中动滑轮的机械效率η。

解：（1）拉力做的有用功是：W有=Gh=400N×5m=2000J，

（2）由图知道，n=2，所以动滑轮绳端移动的距离是：s=nh=2×5m=10m，

拉力做的总功是：W总=Fs=250N×10m=2500J，

拉力F的功率是：2500J20sWPt总 =125W；

（3）动滑轮的机械效率是：200100%=100%2500J0JWW有用总 =80%；

8.（2019凉山州，31）如图所示，用滑轮组匀速提起重1000N的物体，使物体上升10m，所用拉力为400N，若绳重和摩擦不计，求：

（1）滑轮组的机械效率；

（2）若用此装置匀速提起1200N的重物，则拉力又为多少N。

解：（1）由图可知，绕过动滑轮的绳子股数为4，

则绳子自由端移动的距离：s＝4h＝4×10m＝40m，

克服物体重力做的功：W有用＝Gh＝1000N×10m＝10000J，

拉力做的功：W总＝Fs＝400N×40m＝16000J，

滑轮组的机械效率：η100%100%＝62.5%；

（2）绳重和摩擦不计，则W额＝G动h，

动滑轮的总重为：

G动600N。

绳重和摩擦不计，用此装置匀速提起1200N的重物，则此时的拉力：

F′（G′+G动）（1200N+600N）＝450N。

答：（1）滑轮组的机械效率是62.5%；

（2）若用此装置匀速提起1200N的重物，则拉力又为450N。

9.（2019天津，21）用如图所示的滑轮组，将一重为450N的物体以0.1m/s的速度匀速向上提起2m，拉力F为200N．求：

（1）滑轮组的机械效率；

（2）拉力F的功率。

解：

（1）工人做的有用功：

W有用=Gh=450N×2m=900J，

由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=3，拉力端移动距离s=3h=3×2m=6m，

拉力做的总功：

W总=Fs=200N×6m=1200J，

滑轮组的机械效率：

η=×100%=×100%=75%；

（2）由v=得做功时间：

t===20s，

拉力做功的功率：

P===60W；

答：（1）滑轮组的机械效率为75%；

（2）拉力F的功率为60W。

10.（2019兰州，33）如图所示，动滑轮重4N，所吊重物B重20N，物体A重240N，此时物体B恰好以0.1m/s的速度匀速下降。不计绳重、绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦。求：

（1）水平面对物体A的摩擦力是多大?

（2）要使物体B恰好以0.2m/s的速度匀速上升，则要对物体A施加水平向右拉力F的功率为多大?

解：（1）当物体B匀速下降时，物体A受到水平向右滑动摩擦力的大小为：

NNNGGFfB12240202动绳滑

（2）当物体B匀速上升时，对物体A施加水平向右的拉力F为：

F=f滑+F绳=2f滑=2×12N=24N

物体A向右匀速运动的速度大小为：

vA=ηvB =2x0.2m/s=0.4m/s

拉力F的功率为：

P=FvA=24N×0.4m/s=9.6W

11.（2019潍坊，25）一辆质量为1.5×103kg的汽车陷入一泥泞路段，司机师傅利用滑轮组和周围条件，组装成了如图所示的拖车装置。已知汽车通过泥泞路段需移动8m距离，汽车在泥泞路段受到的阻力为车重的0.1倍，滑轮组的机械效率为80%，g取10N/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。

解：（1）汽车在泥泞路段受到的阻力：f=0.1mg=0.1×1.5×103kg×10N/kg=1.5×103N；

将车匀速拖离，由二力平衡条件可得，滑轮组对车的拉力：F拉=f=1.5×103N；

所做有用功：W有=F拉s车=1.5×103N×8m=1.2×104J，

（2）由图可知n=3，则绳子移动的距离：s绳=3s车=3×8m=24m，

由；

由W总=Fs绳可得，作用在绳子自由端的拉力：。

答：（1）做的有用功为1.2×104J；

（2）作用在绳子自由端的拉力为625N。

12.（2019德州，25）小强用如图所示装置在10s内将重为450N的货物匀速提升2m，此过程中拉力F的功率为120W。

求：

（1）提升装置所做的有用功；

（2）拉力F做的功；

（3）该滑轮组的机械效率。

解：（1）提升装置所做的有用功：

W有用＝Gh＝450 N×2 m＝900J； （2）根据P可得拉力F做的功：

W总＝Pt＝120W×10s＝1200J；

（3）滑轮组的机械效率：

η100%＝75%。

答：（1）提升装置所做的有用功是900J；

（2）拉力F做的功是1200J；

（3）该滑轮组的机械效率是75%。

13.（2019泰安，25）如图所示，人的重力为850N，双脚与地面接触面积为250cm2，用滑轮组拉重210N的物体沿竖直方向以0.1m/s的速度匀速向上运动了5s。人对绳子竖直向下的拉力为100N。求：

（1）物体A上升的高度；

（2）滑轮组的机械效率；

（3）人对地面的压强。

解：（1）物体上升的高度：h = vt = 0.1m/s×5s = 0.5m

（2）滑轮组做的有用功：W有用 = Gh

人对绳子做的总功：W总=F拉s = F拉·3h

滑轮组的机械效率：η=W有用W总 = 70%