2025年中考物理二轮复习提升训练：机械效率的计算

2025年中考物理二轮复习提升训练：机械效率的计算 一、计算题 1．如图所示，工人将底面积为0.25m2的一箱货物装到卡车上，需要用木板搭建一个斜面。卡车车厢底部离地的高度为1.2m，所用木板长5m。工人沿着斜面匀速将重为1000N的货物推上车，用时1min，若该斜面的机械效率为40%，求： (1)工人沿斜面的推力； (2)工人推力所做的功率； (3)货物受到斜面的摩擦力。 2．如图所示，一名体重为600N、双脚与地面接触面积为0.04m2的人站在水平地面上，他用300N的拉力在10s内将重500N的货物匀速提升2m，求： (1)拉货物前，人对地面的压强； (2)拉货物时，拉力做功的功率； (3)滑轮组的机械效率。 3．用如图所示的滑轮组提升重物，物体重为，拉动物体匀速上升，所用的时间是，拉力做的功是，求： (1)拉力做功的功率； (2)滑轮组的机械效率。 4．某施工队利用滑轮组从水中提取质量为2000kg、体积为1m3的物体，上升过程中物体始终不接触水底和露出水面，，水的密度为1.0×103kg/m3。 （1）物体完全浸没在水中时，求物体所受浮力的大小； （2）已知动滑轮重2000N，若不计绳重和摩擦，当浸没在水中的物体被匀速提升时，求此滑轮组做功的机械效率。 5．斜面是一种简单机械，在我国战国时期，墨子所作的《墨经》一书中就记载了利用斜面来提升重物的方法。在日常生活中经常会使用斜面，例如卡车装载大型货物时，常会在车尾斜搭一块木板，工人将货物沿木板推入车厢，如图甲。将这一情景简化为图乙，斜面长，高。用平行于斜面的推力，将质量的物体，由斜面的底端匀速推到顶端，所用时间，g取。求： （1）物体重力大小； （2）推力做功的功率； （3）该斜面的机械效率； （4）物体受到的摩擦力大小。 6．如图所示，工人用滑轮组吊起质量为40kg的箱子，工人施加的拉力为250N，箱子10s内被匀速竖直提升了2m，不计绳重和摩擦，取g＝10N/kg。求： （1）箱子受到的重力 （2）动滑轮的重力 （3）绳子自由端的速度 （4）拉力的功率。 7．工人用一个定滑轮匀速提升质量为18kg的物体，所用的拉力为200N，物体升高2m，g取10N/kg。 求：（1）物体受到的重力； （2）定滑轮的机械效率。 8．工人师傅用如图所示的滑轮组匀速提升重1200N的建筑料，建筑材料在30s内上升了3m。 （1）求工人师傅做的有用功； （2）提升该建筑材料时滑轮组的机械效率为80%，求工人师傅对绳端拉力的功率。 9．建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为450N的建材从地面匀速送到6m高处，所用拉力为200N，时间为10s。求： （1）工人做的有用功； （2）工人做的总功； （3）此过程中该装置的机械效率； （4）工人做功的功率。 10．如图甲所示，用质量为2000kg，车轮与水平面的接触总面积为的汽车通过滑轮组提升矿井内的物体M，在4s内物体上升了10m高度．在此过程中，汽车受到的摩擦力为车重的0.05倍，汽车牵引力F所做的功W随汽车运动的距离s的变化关系如图所示，已知提升重物时滑轮组的机械效率为95%（不计绳重和摩擦）．则 （1）汽车静止时对水平地面的压强为多少帕？ （2）汽车水平匀速运动的速度为多少？ （3）汽车匀速提升物体时，牵引力F为多少牛？ （4）物体M的重为多少牛？ 11．如图所示，搬运工人用滑轮组提升重540N的物体，所用的拉力F为200N，物体以0.2m/s的速度匀速上升了10s（不计绳重，绳与滑轮的摩擦），求： （1）物体上升的高度； （2）拉力F所做的功； （3）若物重只有240N，滑轮组的机械效率。 12．如图所示，工人利用滑轮组在10秒钟内将重900N的物体竖直向上匀速提升2m，工人所用的拉力F为600N（不计摩擦和绳重），求： （1）工人做的有用功为多少？ （2）工人做功的功率为多少？ （3）若用此滑轮组匀速提升重为1500N的物体，滑轮组的机械效率是多少？ 13．如图所示，某人用滑轮组将重为600N的金属块从水中匀速提起，金属块在水下上升了5m，金属块的体积为0.02m3，此时作用在绳自由端的拉力F是120N，不计绳重和滑轮组机械内部的摩擦及金属块在水中受到的阻力。求： （1）金属块没露出水面前受到的浮力； （2）求金属块出水前滑轮组的机械效率； （3）动滑轮的重力。 14．工人用图甲滑轮组运送建材上楼，每次运送建材的重量不固定，滑轮组的机械效率η随建材重力 G 变化图像如图乙，滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，g=10N/kg。 （1）若某次工人把重力为 500N 的建材竖直向上匀速提升了 10m，求工人做的有用功； （2）当把 400N 的建材以 1m/s 的速度匀速提升时，工人作用在绳子上的拉力的功率； （3）若此滑轮组的最大机械效率是 75%，求工人的体重。 15．体重为600N的小明用如图所示的滑轮组来竖直提升物体A。当A以0.1m/s的速度匀速上升时，小明对绳子的拉力F为400N，滑轮组的机械效率为80%（不计绳重及摩擦）。求： （1）拉力F的功率； （2）物体A受到的重力； （3）小明拉动绳子前、后对地面的压强之比。 16．如图所示，拉力F=80N，物体重G=120N，若绳子自由端匀速拉动的距离s=4m，物体被提高的距离h=2m，，求： （1）拉力所做的有用功 ； （2）拉力所做的总功W总 ； （3）该滑轮组的机械效率η 。 17．如图所示，是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形。某次操作中，工人用400N的拉力F在1分钟内将总重为900N的泥土匀速提升5m（不计绳重和摩擦）。求： （1）拉力F的功率为多少W？ （2）滑轮组的机械效率是多少？ （3）若工人重为500N，则此滑轮组的机械效率最大可提高到多少？ 18．往车上装重物时，常常用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去，如图所示，已知箱子重900N，斜面长3m、高1m。工人用400N沿斜面方向的力将箱子匀速推到车上。在这过程中，求： (1)斜面的机械效率为多少？ (2)物体受到斜面的摩擦力是多大？ 19．在建筑工地上，常用如图的滑轮组吊运材料。某次操作中，卷扬机用400N的拉力将重为600N的木头匀速吊起，运到10m高的楼上，用时50s。求： （1）木头克服重力做功； （2）卷扬机做功的功率； （3）滑轮组的机械效率。    20．如图所示的滑轮组，匀速提起重力为300N的物体，所用的拉力为200N，人的质量为60kg，两只脚与地面的接触面积为（不计绳重和摩擦）.画出人所受力的示意图. 求：（1）匀速提升物体时的机械效率？ （2）匀速提升物体时，人对地面的压强多大？ （3）若体重为700N的另一个人，用这个滑轮组匀速提升另一个体积为的物体时，人对地面的压强为，人双脚与地面的接触面积为，求物体的密度多大？ 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提升训练：机械效率的计算》参考答案 1．(1)600N；(2)50W；(3)360N 【详解】(1)工人推货物时对货物做的有用功 则工人所做的总功 斜面长为5m，则可得推力大小为 (2)工人推力的功率 (3)工人所做的额外功为 所以货物受到斜面的摩擦力 答：(1)工人沿斜面的推力是600N； (2)工人推力所做的功率是50W； (3)货物受到斜面的摩擦力是360N。 2．(1)；(2) 120W；(3)83.3 【分析】（1）人对地面的压力等于人的体重，知道接触面积（受力面积），利用求人对地面的压强。 （2）由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数，拉力端移动的距离，知道拉力，利用求拉力做的总功，再利用求拉力做功功率。 （3）利用求拉力做的有用功，再利用效率公式求滑轮组的机械效率。 【详解】解：(1)拉重物前，人对地面的压力 人对地面的压强 (2)由图知，，拉力端移动的距离 拉力做的总功 拉力做功的功率 (3)拉力做的有用功 滑轮组的机械效率 答：(1)拉重物前，人对地面的压强为； (2)拉力做功的功率为120W； (3)滑轮组的机械效率为。 3．(1)；(2) 【详解】(1)拉力做的功为总功，收拉力做功功率为 (2)拉力做的有用功为 滑轮组的机械效率为 答：(1)拉力做功的功率为； (2)滑轮组的机械效率为。 4．（1）1×104N；（2）83.3% 【详解】解：（1）物体完全浸没在水中时，其受到的浮力 （2）物体所受的重力 当物体浸没在水中，滑轮组对物体的拉力 由图可知 若不计绳重和摩擦，电动机对绳子的拉力 滑轮组的机械效率 答：（1）物体完全浸没在水中时，物体所受浮力的大小为1×104N； （2）此滑轮组做功的机械效率为83.3%。 5．（1）1000N；（2）400W；（3）；（4）125N 【详解】解：（1）物体的重力 （2）拉力做的总功 拉力做功的功率 （3）物体克服重力所做的有用功 该斜面的机械效率 （4）物体克服摩擦力做的额外功 由得，物体受到的摩擦力 答：（1）物体重力大小为1000N； （2）推力做功的功率为400W； （3）该斜面的机械效率为； （4）物体受到的摩擦力大小为125N。 6．（1）400N；（2）100N；（3）0.4m/s；（4）100W 【详解】 解：（1）箱子受到的重力 （2）由图可知n＝2，不计绳重和摩擦，由绳子自由端的拉力可得动滑轮的重力 （3）绳子自由端在10s内移动的距离 则绳子自由端的速度 （4）拉力的功率 答：（1）箱子受到的重力400N； （2）动滑轮的重力100N； （3）绳子自由端的速度0.4m/s； （4）拉力的功率100W。 7．（1）180N；（2）90% 【详解】解：（1）根据G=mg可得，物体受到的重力为 （2）有用功为 根据定滑轮的特点可知，绳子自由端移动的距离等于物体升高的距离，则拉力做的总功为 故定滑轮的机械效率为 答：（1）物体受到的重力为180N； （2）定滑轮的机械效率为90%。 8．（1）3600J；（2）150W 【详解】解：（1）工人师傅做的有用功 W有用=Gh=1200N×3m=3600J （2）由可得：拉力做的总功 则工人师傅对绳端拉力的功率 答：（1）工人师傅做的有用功3600J； （2）工人师傅对绳端拉力的功率150W。 9．（1）2700J；（2）3600J；（3）75%；（4）360W 【详解】解：（1）由题意可知，建材的重力，升高的高度，则工人做的有用功 （2）由图可知，承担物重的绳子的段数，则绳端移动的距离 工人做的总功 （3）此过程中该装置的机械效率 （4）工人做功的功率 答：（1）工人做的有用功为2700J； （2）工人做的总功为3600J； （3）此过程中该装置的机械效率为75%； （4）工人做功的功率为360W。 10．（1）2  (2)5m/s  (3)4000N  (4)5700N 【详解】（1）汽车静止在水平地面上时对水平地面的压力：F=G车=m车g=2000kg×10N/kg=20000N，则汽车静止在水平地面上时对水平地面的压强：p===2×105Pa； （2）物体的速度是V物=2.5m/s,物体有两段绳承担，故汽车移动的速度V汽车=2V物22.5m/s=5m/s. （3）汽车牵引力F所做的功W随汽车运动的距离s的变化关系如图所示，汽车移动20m.所做的功是80000J．根据公式W=FS可得，F=4000N. （4）汽车受到的摩擦力为车重的0.05倍，即f=0.05G汽0.0520000N=1000N． 对绳的拉力为：F=F牵f=4000N1000N=3000N. 滑轮组的机械效率为：=.即95,得5700N． 11．（1）2m；（2）1200J；（3）80% 【详解】解：（1）根据可得，物体上升的高度为 （2）由题图可知，滑轮组的绳子承重股数为n=3，故绳子自由端移动的距离为 则拉力F所做的功为 （3）当搬运工人用滑轮组提升重540N的物体，所用的拉力F为200N，根据 可得，动滑轮的重力为 若物重只有240N时，滑轮组的机械效率为 答：（1）物体上升的高度为2m； （2）拉力F所做的功为1200J； （3）若物重只有240N，滑轮组的机械效率为80%。 12．（1）1800J；（2）240W；（3）83.3% 【详解】解：（1）工人做的有用功为 （2）由两段绳子吊着动滑轮，绳子移动的距离为s=4m，工人做的总功为 工人做功的功率为 （3）不计摩擦和绳重的情况下 若用此滑轮组匀速提升重为1500N的物体，滑轮组的机械效率是 答：（1）工人做的有用功为1800J； （2）工人做功的功率为240W； 3）若用此滑轮组匀速提升重为1500N的物体，滑轮组的机械效率是83.3% 13．（1）200N；（2）83.3%；（3）80N 【详解】（1）金属块没露出水面前受到的浮力为 （2）金属块出水前对滑轮组的拉力为 F′=G-F浮=600N-200N=400N 金属块出水前对滑轮组的机械效率为 （3）动滑轮的重力为 G′=nF-F′=4×120N-400N=80N 答：（1）金属块没露出水面前受到的浮力为200N； （2）求金属块出水前滑轮组的机械效率为83.3%； （3）动滑轮的重力为80N。 14．（1）5000J；（2）800W；（3）800N 【详解】解：（1）某次工人把重力为 500N 的建材竖直向上匀速提升了 10m，工人所做的有用功 （2）绳子的有效段数 由图乙可知：当物重 时，机械效率 由 得，工人作用在绳上的拉力 绳子的速度 所以拉力 F 的功率 （3）当物重 时，由 得： 动滑轮的重力： 滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，故克服动滑轮的重力做的功为额外功的唯一来源，当机械效率最大时，由 得 得此时所提物体的最大重力 此时作用在绳子上的最大拉力 所以工人的最大重力为 800N。 答：（1）工人做的有用功为 5000J； （2）当把 400N 的建材以 1m/s 的速度匀速提升时，工人作用在绳子上的拉力的功率为 800W； （3）若此滑轮组的最大机械效率是 75%，工人的体重为 800N。 15．（1）120W；（2）960N；（3）3∶1 【详解】解：（1）由图可知，n=3，拉力F的功率 P=Fv=F·nv物=400N×3×0.1m/s=120W （2）由图可知，滑轮组用三段绳子提起物体，故s=3h，滑轮组的机械效率 则物体A受到的重力 （3）拉动绳子前，小明对地面压力 F1=G人=600N 拉动绳子时，小明对地面压力 F2=G人-F=600N-400N=200N 小明拉动绳子前后地面的受力面积不变，根据，故对地面的压强之比为 答：（1）拉力F的功率120W； （2）物体A受到的重力为960N； （3）小明拉动绳子前、后对地面的压强之比为3∶1。 16． 240J 320J 75% 【详解】解：(1)拉力所做的有用功 (2)绳子自由端移动的距离 拉力所做的总功 (3)该滑轮组的机械效率 答：(1)拉力所做的有用功是240J； (2)拉力所做的总功W总是320J； (3)该滑轮组的机械效率是75。 17．（1）100；（2）75%；（3）80% 【详解】解：（1）由图可知，绳子承重股数为n=3，绳子自由端移动的距离为 拉力F的功率为 （2）滑轮组的机械效率是 （3）动滑轮的重力为 若工人重为500N，则绳子自由端的最大拉力为 根据可得，所提泥土最大重力为 则此滑轮组的机械效率最大可提高到 答：（1）拉力F的功率为100W； （2）滑轮组的机械效率是75%； （3）若工人重为500N，则此滑轮组的机械效率最大可提高到80%。 18．(1)75% (2)100N 【详解】（1）由题意可知，工人的推力为F=400N，斜面的长度为s=3m，故由W=Fs可得，该过程工人做的总功为 W总=Fs=400N×3m=1200J 由题意可知，箱子的重力为G=900N，斜面的高度为h=1m，故该过程工人做的有用功为 W有=Gh=900N×1m=900J 该装置的机械效率为 （2）工人所做的额外功 物体受到斜面的摩擦力 19．（1）6000J；（2）160W；（3）75% 【详解】解：（1）根据题意可知，木头克服重力做功为 （2）由图可知绳子承重段数，绳子自由端移动的距离为 拉力做的总功为 拉力做功的功率为 （3）根据题意可知，滑轮组的机械效率为 答：（1）木头克服重力做功为6000J； （2）卷扬机做功的功率为160W； （3）滑轮组的机械效率为。 20．（1）75%（2）10000Pa（3）2.5 【详解】解：（1） A的机械效率 匀速提升物体时的机械效率为 ． （2）人的重力 人静止，对地的压力 对地压强 答：人对地的压强为 ． （3）动滑轮的重力 地面对人的支持力 绳子的拉力 B物体的重力 B的密度 答：物体的密度． 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 $$