2025年 中考物理复习 -----简单机械中机械效率的计算 专题练习（填空题）

专题 机械效率的计算 一（填空题） 类型一、竖直拉动物体时候的滑轮的机械效率 1．小毅利用如图甲所示的滑轮组，将不同的物体匀速提升1m，图乙所示为克服物体重力做的功和拉力做的功随物重变化的柱状图，不计绳重和摩擦。当物重为150N时，该滑轮组做的有用功为 J，滑轮组的机械效率为 %，动滑轮的重力为 N。 2．如图甲所示，滑轮组在竖直向上的拉力F作用下，将重为105N的物体匀速提起，其中动滑轮重40N，在5s时间内绳子自由端移动的距离为s=3m。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，则，图乙中阴影部分的面积表示的物理量是 ，拉力F做功的功率是 W，该滑轮组提升此重物时的机械效率为 。 3．如图所示，小明同学用滑轮组匀速提升重的物体，若每个滑轮均重，绳重和摩擦忽略不计，物体在内，竖直匀速提升，拉力做功的功率为 ，该滑轮组的机械效率为 。    4．如图所示的滑轮组将重为400N的物体沿竖直方向提升2m，所用的拉力F为250N，（不计绳重和摩擦），则动滑轮重为 N，该滑轮组的机械效率为 。    5．如图所示，用滑轮组把250N的重物匀速提升4m，所做的有用功是 J；如果用该滑轮组提升300N的重物，它的机械效率将 。 6．如图所示，工人用滑轮组匀速提升重800N的货物，所用的拉力F为500N，货物在50s内匀速上升5m。在此过程中，有用功是 J；拉力做功的功率是 W；滑轮组的机械效率是 %。 7．工人用如图所示的滑轮组来提升货物，已知货物重400N，每个滑轮重50N，若物体在10s内被提升了6m，不计绳重和摩擦，则拉力F是 N，绳自由端移动的距离是 m，物体上升的速度是 m/s，滑轮组的机械效率是 （精确到1%）。 类型二、水平拉动物体时候的滑轮组机械效率 8．用如图所示的滑轮组，拉动水平地面上重为100N的物体匀速前进2m，测出绳子上A点拉力的大小为16Ｎ，忽略滑轮和绳重，绳子末端的拉力F至少要等于 N，力F做功 J，此时物体受到地面的摩擦力大小为 N。    9．如图所示，用4N的拉力将重为30N的物体匀速向左动0.2m，此时滑轮组的机械效率为75%，此过程中绳子自由端移动的距离为 m，物体与地面的摩擦力为 N；加速拉动物体，物体所受的摩擦力 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 10．如图所示，小丽用滑轮组拉动重为600N的物体A，以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动10s，所施加的拉力F=100N（忽略绳重和滑轮重）。若该滑轮组的机械效率为75%，则绳端移动的距离为 m，滑轮组做的有用功为 J，地面对物体A的摩擦力为 N。 11．如图，在水平拉力F的作用下，物体匀速向右运动的距离为L，水平面对物体的摩擦力为f，则额外功表达式为 ． 12．一辆车开进了泥潭中，司机取来一个动滑轮欲将汽车从泥潭中拉出，如图所示，若司机用600N的拉力在5s内将汽车水平匀速拉动2m，则绳子移动的距离为 m，司机所做的功是 J；若滑轮的机械效率为60%，汽车所受地面的摩擦力是 N．   类型三、斜面的机械效率 13．道路救援车对故障车辆拖移时可构建成如图所示的模型，将重为的车辆A沿斜面匀速拉至斜面顶端，用时10s，钢绳对车辆的拉力为5000N，已知斜面高为2m，斜面长为5m，则有用功是 J，拉力的功率是 W，斜面的机械效率为 。 14．如图，斜面长5m，高3m，工人用500N的力沿斜面方向将重为800N 的箱子匀速拉到车上，斜面的机械效率为η1= ，箱子受到的摩擦力为 N；工人又将一个重为700N的物体也匀速拉到了该斜面顶端，这个过程的机械效率为η2，则η1 η2（选填“大于”、  “小于”或“等于”）。 15．如图所示，斜面长5m，高1m，把重为5000N的物体匀速地推向斜面顶端，若斜面是光滑的，则拉力为 N；如果斜面不光滑，其斜面的机械效率为80%，则所用拉力为 N，物体受到的摩擦力为 N。    16．如图所示，斜面长s＝10m，高h＝4m，用沿斜面方向F＝50N的拉力，将一个重为100N的物体由斜面底端A匀速拉到顶端B，有用功为 J，斜面的机械效率为 ；整个过程中斜面对物体的支持力做功大小为 J。 17．如图所示，手用F1的力直接将物体A匀速提升h，做功300J；若借助长5m的斜面用力F2把A匀速提升相同高度，斜面的机械效率是60%，借助斜面做的有用功为 J，拉力F2是 N，物体A受到斜面的摩擦力是 N。 18．如图所示，将一块1m长的木板一端架高0.4m，用50N沿木板的拉力把一个重为100N的小铁块从底端匀速拉到顶端。这里的木板是一种简单机械，称做 ，此过程中克服摩擦做的功为 J，此装置的机械效率为 ，木板对小铁块的摩擦力为 N。 试卷第4页，共5页 试卷第5页，共5页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1． 150 75 50 【详解】[1]克服物体重力做的功为有用功，由图乙可知，当物重为150N时，该滑轮组做的有用功为150J。 [2]滑轮组的机械效率为 [3]不计绳重和摩擦，则额外功为对动滑轮做的功，额外功大小为 动滑轮的重力为 2． 功 30 70% 【详解】[1][2]由图乙可知，纵坐标表示拉力F＝50N不变，横坐标表示绳自由端移动距离s＝3m，由W＝Fs可知，阴影部分的面积表示拉力所做的功，其大小为 W=Fs=50N×3m=150J 即拉力所做的总功为150J；由可得，拉力所做的功率为 [3]由图可知，滑轮组绳子的有效股数n＝3，由s＝nh可得，物体上升的高度 则拉力做的有用功 W有=Gh=105N×1m=105J 滑轮组提升该重物时的机械效率 即机械效率为70%。 3． 【详解】[1]由图可知，绳子的有效股数，由题可知，不计绳重及摩擦，当时，拉力的大小 由图知，承担重物绳子的段数，由和可得总功 拉力的功率 [2]有用功 该滑轮组的机械效率 4． 100 80% 【详解】[1]由图可知，滑轮组承担物重绳子的有效股数n＝2，不计摩擦和绳重，由可得，动滑轮的重 [2]滑轮组的机械效率 5． 1000 增大 【详解】[1]把250N的重物匀速提升4m，则做的有用功 [2]根据机械效率公式 可知，物重越大，有用功越大，额外功大小不变，所以有用功在总功中所占比例增大，故滑轮组的机械效率将增大。 6． 4000 100 80 【详解】[1]工人所做的有用功为 [2]由图可知，n=2，拉力移动距离为 拉力做的功为 拉力做功得功率为 [3]滑轮组的机械效率 7． 225 12 0.6 89% 【详解】[1]由图可知，n=2，不计绳重和摩擦，作用在绳自由端的拉力 [2]绳子自由端移动的距离 [3]重物的速度 [4]滑轮组的机械效率 8． 8 32 16 【详解】[1]对动滑轮进行受力分析，受到了向左的两段绳子的拉力和向右的绳子的拉力，不考虑绳重与摩擦，同一根绳子处处受力相同，故绳子末端的拉力F为 若考虑摩擦力，必然大于8N，故绳子末端的拉力F至少要等于8N。 [2]一共有两段绳子分担动滑轮所受的拉力，故物体移动2m，则绳子移动的距离为4m，则力F做功 [3]对物体A进行受力分析，在水平方向上受到了向左的拉力16N，向右的摩擦力，物体A匀速运动，拉力与摩擦力是平衡力，其大小相等，方向相反，故此时物体受到地面的摩擦力大小为16N。 9． 0.6m 9N 不变 【详解】[1]如图，有三股绳拉着动滑轮，所以此过程中绳子自由端移动的距离 [2] 此过程中拉力做的功 此过程中的有用功 物体与地面的摩擦力 [3]滑动摩擦力的大小与物体对接触面的压力、接触面的粗糙程度有关，加速拉动物体，两个因素都不发生变化，所以物体所受的摩擦力不变。 10． 2 150 150 【详解】[1]由图可知，滑轮组中n=2，物体移动的距离为 则绳端移动的距离为 [2]拉力做的总功为 滑轮组克服物体与地面之间的摩擦力做的功，即有用功为 [3]故由可得，地面对物体A的摩擦力为 11．W额=（4F﹣f）L 【分析】由二力平衡的条件确定物体做匀速运动时所受拉力等于摩擦力；克服摩擦力做的功为有用功；利用滑轮组拉物体时，在绳子自由端所做的功是总功；总功等于有用功与额外功之和，根据以上内容即可解题． 【详解】根据题意知道，当水平拉物体时，克服物体与水平面间摩擦力做的功为有用功，即W有=fL，由图知道，通过动滑轮绳子段数是：n=4，所以，拉力F做的总功是：W总=Fs=F×4L=4FL，又因为W总=W有+W额，所以物体做的额外功是：W额=W总-W有 =4FL-fL=（4F-f）L． 12． 4 2400 720 【分析】（1）如图所示，拉动车使用的是动滑轮，故车被拉动了1m，则拉力F移动的距离为2m，利用功的公式W=Fs求出司机所做的功； （2）知道滑轮组的机械效率，利用效率公式求摩擦力做功（有用功），再利用W=fs求摩擦力大小． 【详解】（1）由图可知n=2，车被拉动了2m，则绳子移动的距离s=2s车=2×2m=4m， 司机所做的功：W总=Fs=600N×4m=2400J； （2）由η=可得有用功：W有=ηW总=60%×2400J=1440J，由W有=fs车 可得摩擦力： f===720N． 13． 2×104 2500 80% 【详解】[1]有用功 W有用​=Gh=1×104N×2m=2×104J [2]拉力做的总功 W总​=Fs=5000N×5m=2.5×104J 拉力的功率 [3]斜面的机械效率 14． 96% 20 不变 【详解】[1]对箱子做的有用功 W有=Gh=800N×3m=2400J 利用斜面做的总功 W总=Fs=500N×5m=2500J 斜面的机械效率为 [2]因为 W总=W有用+W额 所以 W额=W总-W有用=2500J-2400J=100J 由W额=fs得箱子受到的摩擦力为 [3]在接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力只与压力大小有关。将不同重力的物体沿同一斜面拉到斜面顶端，因接触面粗糙程度相同，故物体受到的摩擦力之比等于物体对斜面的压力之比，即等于物体的重力大小之比，即 ① 斜面的机械效率为 ② 由①②可知，斜面的机械效率与提升物体的重力无关，故工人还将一个700N的物体（底面粗糙程度和800N的物体相同）也拉到了该斜面顶端，这个过程中的机械效率和将800N的物体拉到斜面顶端相比不变。 15． 1000 1250 250 【详解】[1]物体的有用功为 W有=Gh=5000N×1m=5000J 若斜面光滑，则没有额外功，即拉力的功W总=5000J，因为W总=Fs，所以拉力的大小 [2]若斜面的机械效率为80%，根据可得此时的总功 根据W总=Fs得，此时所用的拉力 [3]因为W总=W额+W有，所以额外功 W额=W总1-W有=6250J-5000J=1250J 根据W额=fs可得摩擦力的大小 16． 400 80% 0 【详解】[1]拉力做的有用功 [2]拉力做的总功 斜面的机械效率 [3]斜面对物体的支持力垂直斜面向上，物体在支持力的方向上没有移动距离，所以支持力不做功，即做功为0J。 17． 300 100 40 【详解】[1]克服物体自身重力做的功为有用功，两个力把物体A提升的高度相同，克服重力做的功相同，所以利用斜面做的有用功为300J。 [2][3]力F2做的功为总功 力F2的大小为 由题可知，借助斜面将物体匀速提升，克服摩擦力所做的功为额外功，则 由W=Fs可得摩擦力的大小 18． 斜面 10 80% 10 【详解】[1]类似木板这样的，与水平面成一定角度的平面，称为斜面。 [2]利用斜面将小铁块拉到顶端，做的有用功为 做的总功为 做的额外功，即克服摩擦做的功为 [3]此斜面的机械效率为 [4]利用斜面时，额外功是为了克服摩擦力做的功，所以，摩擦力大小为 答案第4页，共8页 答案第5页，共8页 学科网（北京）股份有限公司 $$