专项练习：机械效率---滑轮组机械效率---水平滑轮组水平拉物体 ---2024-2025学年苏科版物理九年级上学期

九年级物理题型专项练习： 机械效率---滑轮组机械效率---水平滑轮组水平拉物体 1．如图所示，用滑轮组拉着重100N的物体沿水平地面以0.5m/s的速度匀速向左运动了8s，若该过程中物体受到地面的摩擦力f为48N，拉力F是20N，求： （1）拉力F的功率； （2）求该滑轮组的机械效率。 2．如图，当水平拉力时，恰可使物体沿水平地面向左做匀速直线运动，已知物体A重为10N，所受地面摩擦力为8N，若在10s时间内，物体A水平移动了2m，不计绳和滑轮自重及滑轮与轴之间的摩擦，求： （1）拉力F的功率； （2）滑轮组的机械效率。 3．用如图所示的滑轮组，将质量为450kg的物体A以0.2m/s的速度沿水平方向匀速向右拉动2m，拉力F大小为200N，物体A与地面间的滑动摩擦力大小是物体A重力的0.1倍。（g=10N/kg）求： （1）物体A的重力与地面对物体A的滑动摩擦力； （2）拉力所做的功和功率； （3）有用功及该滑轮组的机械效率。 4．一辆小汽车出现了故障停在路中间，司机取来一套滑轮组将汽车拉向墙边，如图所示。若小汽车重为，运动时所受阻力为车重的，司机用800N的水平拉力经过30s拉着滑轮组自由端匀速前进了6m。求：（不计空气阻力） （1）司机做功的功率； （2）司机拉动该滑轮组所做的有用功及克服汽车重力所做的功； （3）该滑轮组的机械效率。 5．如图所示是一辆小汽车，其总质量为1.2t，不慎陷入泥泞路面，每个轮胎与路面的接触面积为，爱好物理的小敏同学利用滑轮组，帮助司机将汽车拖出。整个过程中，汽车沿水平方向移动了6m，用时1min，汽车所受水平路面的摩擦力为车总重的0.08倍，所用拉力F为600N（）；求： （1）汽车静止时对水平路面的压强； （2）拉力F所做功的功率； （3）该滑轮组的机械效率。 6．一辆汽车不小心开进了泥水坑中，司机取来一套滑轮组将汽车从泥水坑中拉出，如图所示。若小汽车重为，小汽车所受的阻力为车重的0.15倍，司机用800N的拉力，经过30s拉着滑轮组自由端匀速前进了6m。 （1）求汽车受到的阻力f； （2）则司机做功的功率P； （3）司机拉动该滑轮组的机械效率。 7．如图所示，物体质量为72千克，物体与地面间的摩擦力为物重的五分之一，为使物体10s内匀速移动6m，必须在绳的自由端施加60N的水平拉力。则（g＝10N/kg）： （1）绳端移动的速度是多少？ （2）拉力的功率是多少？ （3）此滑轮组的机械效率为多少？ 8．如图所示，利用滑轮组水平均匀拉动放在水平地面上质量为m=2.4kg的物体，物体与地面的接触面积为300cm2，物体3s内移动的距离为1.5m，拉力F=1.2N，A点的拉力为2N。求： （1）物体对地面的压强。 （2）拉力F的功率。 （3）滑轮组的机械效率η（结果保留到小数点后一位）。 9．如图所示是小陌帮爸爸设计用滑轮组拉动货箱的装置。在50N的拉力作用下，货箱以0.1m/s的速度做匀速直线运动，地面对货箱的滑动摩擦力f为货箱重的0.2倍。（g=10N/kg） （1）货箱运动2min， 求拉力做的功； （2）若此滑轮组的机械效率为80%，求货箱的质量。 10．重为2.5t的越野车户外游玩时，陷入泥沼中。车上自备牵引设备。如图所示为施救简图。施救过程中，自备牵引设备显示，钢丝绳的拉力F为2000 N，机械效率60 %。设系统的额外阻力不变。求： （1）该越野车的重力。 （2）汽车受到的阻力。 （3）若牵引设备显示的机械效率为80 %时，牵引力是多少？ 试卷第4页，共4页 试卷第1页，共4页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．（1）；（2） 【详解】解：（1）根据 可知，拉力F的功率 （2）物体由两根绳子承担，拉力移动的距离 滑轮组的机械效率 答：（1）拉力F的功率； （2）该滑轮组的机械效率。 2．（1）2W；（2）80％ 【详解】解：（1）由题知，n=2，则拉力端移动的距离 s=2s物 =2×2m=4m 拉力做的功 W总=Fs=5N×4m=20J 拉力F的功率 （2）拉力做的有用功 W有用=fs物=8N×2m=16J 滑轮组的机械效率 答：（1）拉力F的功率为2W； （2）滑轮组的机械效率为80%。 3．（1）4500N，450N；（2）1200J，120W；（3）900J，75% 【详解】解：（1）物体A的重力 地面对物体A的滑动摩擦力 （2）由图可知，连在动滑轮上的绳子有3段，所以绳子移动的距离为 拉力所做的功 连在动滑轮上的绳子有3段，所以绳子移动的速度为 拉力做功的功率 （3）此过程所做的有用功为克服地面对物体摩擦做功 滑轮组的机械效率 答：（1）物体A的重力是4500N，地面对物体A的滑动摩擦力是450N； （2）拉力所做的功是1200J，拉力的功率是120W； （3）有用功是900J，该滑轮组的机械效率是75%。 4．（1）160W；（2）3.6×103J，0；（3）75% 【详解】解：（1）由可得，拉力做的总功为 拉力的功率为 （2）由题意可知，小汽车所受的阻力为车重的，被拉动时所受阻力为 由图可知，通过动滑轮绳子的段数。克服阻力做的有用功为 由于此过程中，重力的方向与小汽车的运动方向垂直，所以重力做功为零。 （3）滑轮组的机械效率为 答：（1）司机做功的功率为160W； （2）司机拉动该滑轮组所做的有用功为3.6×103J，克服汽车重力所做的功为0； （3）该滑轮组的机械效率为75%。 5．（1）6×104Pa；（2）120W；（3）80% 【详解】解：（1）汽车静止在路面时，对路面的压力等于其受到的重力，即 由可得，汽车静止时对水平路面的压强 （2）由可得，汽车移动的速度为 由图可知，动滑轮承载绳子的有效股数为n=2，则绳端移动的速度为 由P=Fv可得，拉力F所做功的功率 （3）由W=Pt可得，该滑轮组的做的总功 由题意知，小汽车所受路面的摩擦力为车总重的0.08倍，即 在拖动小车过程中，克服小汽车所受路面的摩擦力做的功为有用功 该滑轮组的机械效率为 答：（1）汽车静止时对水平路面的压强为6×104Pa； （2）拉力F所做功的功率为120W； （3）该滑轮组的机械效率为80%。 6．（1）1800N；（2）160W；（3）75% 【详解】解：（1）汽车受到的阻力 （2）由图示可知，承重绳子的股数，拉力的功 拉力的功率 （3）司机做的有用功 滑轮组的效率 答：（1）汽车受到的阻力f为1800N； （2）司机做功的功率是P为160W； （3）司机拉动该滑轮组的机械效率为75%。 7．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）由图可知，由三段绳子吊着动滑轮，所以绳子自由端移动的距离为 绳端移动的速度是 （2）拉力做的功为 拉力的功率是 （3）物体与地面间的摩擦力为 有用功为 此滑轮组的机械效率为 答：（1）绳端移动的速度是； （2）拉力的功率是； （3）此滑轮组的机械效率为。 8．（1）800Pa；（2）1.2W；（3）83.3% 【详解】解：（1）物体对地面的压力 F压=G=mg=2.4kg×10N/kg=24N 物体对地面的压强 （2）图中n=2，物体3s内移动的距离为1.5m，则绳子的自由端移动的距离 s=2×1.5m=3m 拉力F做的功 W=Fs=1.2N×3m=3.6J 拉力F的功率 （3）有用功 W有用=FAs物=2N×1.5m=3J 滑轮组的机械效率 答：（1）物体对地面的压强为800Pa。 （2）拉力F的功率为1.2W。 （3）滑轮组的机械效率η为83.3%。 9．（1）1800J；（2）60kg 【详解】解：（1）由图可知， n=3， 由可得，2min内货箱运动的距离 s=v物t=0.1m/s×120s=12m 绳端移动的距离 s1=3s=3×12m=36m 拉力做的功 W总=Fs1=50N×36m=1800J （2） 由 得,  克服摩擦做的功即有用功 W有= ηW总= 80%×1800J = 1440 J 地面对货箱的滑动摩擦力 由题意可知，滑动摩擦力f =0.2G ，则货物所受重力为 由G=mg可得，货物的质量为 10．（1）25000N；（2）2400N；（3）1500 N 【详解】解：（1）根据题意可知，越野车的质量为 m=2.5t=2500kg 该越野车的重力为 G=mg=2500kg×10N/kg=25000N （2）根据题图可知，动滑轮上绳子段数n=2，由于 可得汽车受到的阻力为 f=2Fη=2×2000N×60%=2400N （3）根据 可得，当牵引设备显示的机械效率为80%时，牵引力为 答：（1）该越野车的重力为25000N。 （2）汽车受到的阻力为2400N。 （3）若牵引设备显示的机械效率为80 %时，牵引力是1500N。 答案第6页，共6页 答案第5页，共5页 学科网（北京）股份有限公司 $$