2025年中考物理二轮复习专题计算题：机械效率

2025年中考物理二轮复习专题计算题：机械效率 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、计算题 1．一装卸工用如图所示的滑轮组匀速提升质量为80kg的货物，所用的拉力F为500N，绳子自由端50s内被匀速拉下4m，求： （1）拉力F所做的功； （2）拉力F的功率； （3）此滑轮组的机械效率。 2．抗击新冠肺炎疫情期间，武汉火神山医院夜以继口进行抢建，如图所示为某品牌的挖掘机在现场施工的情景，当挖掘机将质量为200kg的泥土匀速举高3m时，用时2s，此时挖掘机的功率为20kW。求∶ (1)泥土的重力； (2)挖掘机克服泥土重力所做的功； (3)此时挖掘机的机械效率。（g取10N/kg） 3．如图，斜面长，高，工人用沿斜面方向400N的推力把重1600N的木箱匀速推到车上，推力对木箱做的功是 J，有用功是 J，斜面的机械效率是 ，木箱受到的摩擦力为 N． 4．如图所示，体积为2×10-3米3的物体浸没在盛有水的容器中，在拉力F=50牛作用下物体匀速上升0.2米，求： (1)物体浸没在水中时受到的浮力F浮； (2)拉力F所做的功W。 5．用如图所示的滑轮组提升物体A，在匀速竖直提升物体A的过程中，卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力F为500N，物体A在10s内上升的高度h为10m，物体A所受的重力GA为900N，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。 求：（1）动滑轮所受的重力G动； （2）滑轮组的机械效率η； （3）拉力F做功的功率P。 6．如图所示，用滑轮组提升重为50N的物体，用力F拉线10s内匀速上升100cm，整个过程所做的额外功是10J。求： （1）提升物体时所做的有用功； （2）滑轮组的机械效率η；（保留一位小数） （3）绳子自由端的拉力F； （4）拉力做功的功率。 7．建筑工人用如图所示的装置把重500N的物体匀速提升3m，用时10s，手所用的拉力为300N。求： （1）该工人所做的有用功； （2）该工人做功的功率。 8．一头质量为180kg的海豚受伤搁浅，被救援人员送至科研基地治疗。救援人员利用滑轮组，用1000N的拉力拉动绳端，把轻质布兜内的海豚（如图所示）沿竖直方向匀速提升2m（g=10N/kg）。求： （1）滑轮组对海豚做的有用功； （2）滑轮组的机械效率。    9．某工人用如图所示的滑轮组提升建筑材料。工人将重力为600N的建筑材料在10s内匀速提升4m，他对绳的拉力为375N。在此过程中，试求： （1）有用功W有用； （2）滑轮组的机械效率η； （3）拉力F的功率P。    10．如图所示，利用斜面将箱子推进车厢，通常要比把箱子直接从地面搬进车厢省力多了。某同学用的力沿斜面向上匀速推动箱子，已知箱子质量为，斜面长，斜面高，。求： （1）箱子受到的重力； （2）箱子受到的摩擦力； （3）斜面的机械效率； 11．利用滑轮组匀速拉动水平地面上的一个重为的物体，如图所示，已知物体被匀速拉动时受到地面的摩擦力为，拉绳子的力为．求滑轮组的机械效率． 12．用如图所示滑轮组匀速提升重为350N的物体，人对绳的拉力为200N，不计绳重和摩擦，求： （1）动滑轮重力； （2）滑轮组的机械效率； （3）在此过程中，物体在5s内匀速上升了2m，求拉力的功率； （4）如果人的体重为500N，拉动过程中绳始终未断裂，他用此滑轮组能提升的最大物重是多少。 13．质量为550kg、体积为0.1m3的一只密封箱子沉没于水面下5m深处，工人们用如图所示的滑轮组打捞箱子。求： （1）5m深处水产生的压强； （2）箱子在水中被匀速提起时，所用的拉力F为2×103N，滑轮组的机械效率是75%，请用两种方法计算箱子完全浸没在水中时受到的浮力。（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg） 14．某塔式起重机是通过电动机带动，如图甲所示．这种起重机主要用于房屋建筑施工中物料的竖直或水平输送．如图乙所示滑轮组竖直起吊物料的．已知起吊重为3×104N的物料时，电动机的输出功率为60kW，物料匀速上升的速度为1.5m/s．试求： （1）电动机作用在滑轮组上的水平拉力F； （2）这次起吊时滑轮组的机械效率． 15．用如图所示的装置，在绳端用的拉力F将重的物体，沿长，高的斜面，从底端匀速拉到顶端，用时。求： （1）拉力F移动的速度； （2）拉力的功率； （3）该装置的机械效率。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025年中考物理二轮复习专题计算题：机械效率》参考答案 1．（1）2000J；（2）40W；（3）80% 【详解】(1)拉力F所做的功 (2)拉力F的功率 (3)因为有两端绳子承担动滑轮，故 有用功 此滑轮组的机械效率 答：(1) 拉力F所做的功是2000J； (2)拉力F的功率是40W； (3)滑轮组的机械效率是80%。 2．(1) 2000N；(2)6000J；(3) 15% 【详解】解：(1)泥土的重力为 G=mg=200kg2000N (2)克服泥土重力所做的功为 W=Gh=2000N=6000J (3)挖掘机的功率为20kW，则挖掘机做的总功为 20000W=40000J 挖掘机的效率为 = 答：(1)泥土的重力是2000N； (2)挖掘机克服泥土重力所做的功为6000J； (3)此时挖掘机的机械效率为。 3． 2000 1600 80% 80 【详解】推力对木箱做的功W总＝Fs＝400N×5m＝2000J；有用功W有＝Gh＝1600N×1m＝1600J； ∴η＝×100%＝×100%＝80%.物体克服摩擦做的额外功：400J，因为所以集装箱受到的摩擦力：f80N． 4．(1)19.6牛 (2)20焦 【详解】（1）根据阿基米德原理可得，物体浸没在水中时受到的浮力为 （2）由题图可知，绳子承重股数为n=2，绳子自由端移动的距离为 拉力F所做的功为 5．（1）100N；（2）90%；（3）1000W 【详解】解：（1）由题意可知，不计绳重和滑轮与轴的摩擦，把动滑轮和物体A看成一个整体进行受力分析可知，动滑轮和物体A受到竖直向下的重力G，即动滑轮和重物重力之和 同时受缠绕绳施加的向上的拉力。绕过动滑轮且对其施加拉力的绳子股数n=2，因每股绳子施加的拉力F相等，缠绕绳施加的拉力之和为nF。根据题意可知，滑轮组将物体A匀速提升，因此滑轮组和重物处于平衡状态，动滑轮和重物整体受竖直向下的重力和受缠绕绳施加的向上的拉力平衡，则有 即 物体A重物为GA=900N，绳端拉力为F=500N，推出动滑轮所受的重力为 （2）根据题意可知，拉力提升重物做的有用功为 绕过动滑轮且对其施加拉力的绳子股数n=2，绳端移动的距离为 拉力做的总功为 滑轮组的机械效率为 （3）根据题意，提升物体A用时为t=10s，拉力F做功的功率为 6．（1）50J；（2）83.3%；（3）20N；（4）6W 【详解】解：（1）用滑轮组提升重为50N的物体，匀速上升100cm，则提升物体时所做的有用功 （2）整个过程所做的额外功是10J，则滑轮组的机械效率 （3）拉力F做的总功为60J，由图可知动滑轮上绳子根数n=3，则绳子自由端的拉力 （4）拉力做功的功率 答：（1）提升物体时所做的有用功为50J； （2）滑轮组的机械效率为83.3%； （3）绳子自由端的拉力为20N； （4）拉力做功的功率为6W。 7．（1）1500J；（2）180W 【详解】解：（1）工人所做的有用功为 （2）由图可知，，则绳子拉下的长度为 则拉力做的总功为 则该工人做功的功率为 答：（1）该工人所做的有用功为； （2）该工人做功的功率为。 8．（1）3600J；（2）90% 【详解】解：（1）由可知，海豚的重力 由可知，滑轮组对海豚做的有用功 （2）由图可知，承担海豚重的绳子段数n为2，则绳端移动的距离s为4m，滑轮组的总功 故滑轮组的机械效率 答：（1）滑轮组对海豚做的有用功为3600J； （2）滑轮组的机械效率为90%。 9．（1）2400J；（2）80%；（3）300W 【详解】解：（1）拉力做的有用功为 W有用=Gh=600N×4m=2400J （2）由图知，与动滑轮相连的绳子股数n=2，绳端移动距离为 s=nh=2×4m=8m 拉力做的总功为 W总=Fs=375N×8m=3000J 滑轮组的机械效率为 （3）拉力F的功率为 答：（1）有用功W有用为2400J； （2）滑轮组的机械效率η为80%； （3）拉力F的功率P为300W。 10．（1）200N；（2）20N；（3）80% 【详解】解：（1）箱子受到的重力为 （2）有用功为 总功为 额外功为 摩擦力大小为 （3）斜面的机械效率为 答：（1）箱子受到的重力200N； （2）箱子受到的摩擦力20N； （3）斜面的机械效率80%。 11． 【详解】由图知，滑轮组由2段绳子拉着动滑轮，即n=2，设物体被拉动距离为s，则绳子自由端移动的距离s绳=2s，滑轮组的机械效率： 答：滑轮组的机械效率为． 12．（1）50N；（2）87.5%；（3）160W；（4）950N 【详解】解：（1）由图知道，n＝2，因为不计绳重和摩擦时，，所以动滑轮的重力 G动＝nF﹣G＝2×200N﹣350N＝50N （2）滑轮组的机械效率 （3）绳子自由端移动的距离 s＝nh＝2×2m＝4m 拉力做的功 W总＝Fs＝200N×4m＝800J 则拉力做功的功率 （4）人向下拉绳子时的最大拉力等于人的重力，即 F最大＝G人＝500N 因为不计绳重和摩擦时，所以用此滑轮组能提升的最大物重 G最大＝nF最大﹣G动＝2×500N﹣50N＝950N 答：（1）动滑轮重力为50N； （2）滑轮组的机械效率为87.5%； （3）在此过程中，物体在5s内匀速上升了2m，拉力的功率为160W； （4）如果人的体重为500N，拉动过程中绳始终未断裂，他用此滑轮组能提升的最大物重力是950N。 13．（1）5×104Pa；（2）1000N 【详解】解：（1）5m深处水产生的压强 p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa （2）方法一：箱子所受的浮力 F浮=ρgV排=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m3=1000N 方法二：由图绳子股数 n=3 根据机械效率 所以对箱子向上的拉力 F拉=3Fη=3×2×103N×75%=4500N 所以 F浮=G-F1=mg-F1=550kg×10N/kg-4500N=1000N 答：（1）5m深处水产生的压强为5×104Pa； （2）箱子完全浸没在水中时受到的浮力1000N。 14．(1)20000N；(2)75% 【详解】(1)由图可知，有两段绳子吊着物体，而v物=1.5m/s， ∴绳子末端移动的速度为： v绳=2v物=2×1.5m/s=3m/s； 又∵P=60kW=60000W， ∴水平拉力为： F==20000N； (2) 滑轮组的机械效率为： η==75%． 答：(1)电动机作用在滑轮组上的水平拉力是20000N； (2)这次起吊时滑轮组的机械效率是75%． 15．（1）2m/s；（2）10W；（3）80% 【详解】解：（1）绳端移动的距离 s1=2s=2×5m=10m 拉力F移动的速度 （2）拉力做的总功 W总=Fs1=5N×10m=50J 拉力的功率 （3）拉动物体做的有用功 W有用=Gh=20N×2m=40J 该装置的机械效率 答：（1）拉力F移动的速度为2m/s； （2）拉力的功率是； （3）该装置的机械效率是。 【点睛】此题主要考查的是学生对速度、功率、有用功、总功、机械效率计算公式的理解和掌握，难度不大。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$