2025年中考物理总复习计算题专题七滑轮组的机械效率

2025年中考物理总复习计算题 专题七 滑轮组的机械效率 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、计算题 1．如图所示，工人用250N的拉力将重400N的装修材料匀速提升6m，所用时间为1min。求： (1)有用功； (2)拉力的功率； (3)滑轮组的机械效率。 2．如图所示，一建筑工人用滑轮组提升重为210N的重物，动滑轮重为30N，不计摩擦及绳重，若工人在5s内将重物匀速提高2m。求： （1）工人使用滑轮组时做的有用功为多少？ （2）工人拉绳子的力为多大？拉力的功率为多少？ （3）滑轮组的机械效率为多少？ 3．工人用如图甲所示的滑轮组利用箱子运送建材上楼，已知箱子重为50N，每次运送量不定。滑轮组的机械效率随建材重量变化的图像如图乙所示，滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，g取10N/kg。求： （1）动滑轮的重力； （2）当滑轮组的机械效率为75%时，运送建材的重力。 4．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。 5．搬运工人站在水平高台上用如图所示的滑轮组匀速竖直向上提升重物，某次工人提升重物时，拉力F的大小为200N，将重为500N的货物20s匀速提升2m。若工人的重力为600N，与地面接触的总面积 ，若不计绳重和摩擦，求： （1）滑轮组的机械效率； （2）拉力的功率； （3）若仍用该滑轮组提升另一货物，当提升过程中该工人对水平高台的压强为，求所提升货物的重力。 6．如图所示，是建筑工人用滑轮组提升建筑材料的场景，在20s的时间内，工人师傅用竖直向上的拉力将建筑材料匀速提升了2m，已知拉力F为400N，建筑材料所受的重力G为900N。求： （1）在这个过程中，拉力F做功的功率大小； （2）在这个过程中，该滑轮组的机械效率大小。 7．如图所示，一建筑工人用80N拉绳子的力通过滑轮组将210N的重物匀速提高2m，不计摩擦及绳重。求： （1）工人使用滑轮组时做的有用功为多少？ （2）拉力做的总功； （3）滑轮组的机械效率为多少？    8．如图所示，建筑工人用250N的拉力在20s内将重400N的物体匀速提升2m。 求：（1）此过程中物体的上升速度； （2）滑轮组的机械效率。 9．如图所示，重为30N的物体A在力的作用下，以10cm/s的速度在水平面上做匀速直线运动，此时，弹簧测力计的示数是4N．若此装置的机械效率为80%，求： （1）拉力F的大小； （2）拉力F每分钟做功多少焦？ 10．如图所示，重为1140N的物体，它与水平地面的接触面积为1.0×103cm2。工人师傅用600N的力匀速提升物体，物体的速度为0.2m/s。（不计摩擦及绳重）求： （1）物体被悬吊之前对地面的压强； （2）工人师傅匀速拉绳5s内所做的功； （3）提升物体过程中滑轮组的机械效率。 11．图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图，使用电动机和滑轮组（图中未画出）将实心长方体A从江底竖直方向匀速吊起，图乙是钢缆绳对A的拉力F1随时间t变化的图像．A完全离开水面后，电动机对绳的拉力F大小为6.25×103N，滑轮组的机械效率为80%，已知A的重力为2×104N，A上升的速度始终为0.1m/s．（不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重，不考虑风浪、水流等因素的影响，g取10N/kg）求： （1）长方体A未露出水面时受到的浮力；     （2）长方体A的密度；     （3）长方体A完全离开水面后，在上升过程中F的功率． 12．如图所示，旗杆顶部有一个定滑轮，升旗手通过一根绕过定滑轮的细绳，用25N的力把一面质量为2kg的国旗沿竖直方向匀速拉动上升8m，求： （1）升旗手拉动绳子所做的功； （2）定滑轮的机械效率。（不计细绳重）    13．如图是现代家庭常用的升降晾衣架的结构示意图，它由4个定滑轮和两个动滑轮组成，绳子的尾端绕在一个固定于墙壁的旋轮上，旋转摇柄可以使晾衣架升降；若晾衣架上所挂衣物质量为4kg，晾衣架横梁（含动滑轮）的总重是20N，在5s时间内将晾衣架上的衣服匀速向上摇2m（g＝10N/kg，不计绳重和摩擦），求： （1）摇柄端绳子上的拉力F； （2）拉力所做的功W； （3）拉力的功率P； （4）升降衣架的机械效率η。 14．如图所示，质量为 50kg 的小龙站在水平高台上，通过滑轮组竖直向上匀速提升重为 600N 的物体。已知小龙对绳的拉力 F 为 250N，物体在 10 秒内上升了 1m，假设整个拉动过程中拉力方向始终竖直向上，不计绳重和摩擦，求： （1）物体克服重力做的功； （2）滑轮组的机械效率； （3）此动滑轮的重量； （4）若小龙用该滑轮组提升重物的最大机械效率为 90%，滑轮组机械效率最大时，小龙对水平台的压力。 15．如图所示，每个滑轮均重 50 N，拉着重 450N的物体以 0.1m/s 的速度上升，拉力F的功率是60 W（不计绳重），求： （1）拉力 F的大小。 （2）滑轮组的机械效率； （3）货物上升 4 m的过程中，克服摩擦力做的功； （4）若不计绳与滑轮间的摩擦，重力为 500 N的小明能拉起的物体的最大重力。    16．如图所示，质量为30kg，底面积为0.04m2的正方体物体A放在水平地面上，利用轻质滑轮组在60N的水平拉力F的作用下，物体A以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，水平地面对物体A的摩擦力大小为96N，g取10N/kg，求： （1）物体A对水平地面的压强； （2）拉力F的功率； （3）滑轮组的机械效率。 17．高峰同学用如图所示的滑轮组把90kg的物体提升3m用时10s，作用在绳子自由端的拉力是400N，不考虑绳重及摩擦。求： （1）高峰同学做功的功率； （2）滑轮组的机械效率。    18．如图甲所示是由两个相同的滑轮安装成的滑轮组。利用该滑轮组匀速提起质量为27kg的物体升高2m，用时4s，所用的拉力为120N，绳子末端移动了6m，不计绳重和摩擦，取。要求： （1）请完成滑轮组的绕线； （2）拉力的功率； （3）滑轮组的机械效率。 19．如图所示，用滑轮组提升重为900N物体M，某人在绳子自由端用拉力F将物体M以0.4m/s的速度匀速提升到8m，拉力做的功W随时间t的变化图像如图乙所示，不计钢丝绳重及摩擦。在此过程中，求： （1）滑轮组提升重物所做的有用功； （2）拉力F做功的功率； （3）滑轮组提升重物的机械效率； （4）动滑轮的重力。 20．进行水上救援时很多时候我们需要打捞水下的物体，实际的打捞需要很多的设备，有时更需要多人的团体合作，具体操作是非常复杂的。为了探究这一问题同时研究滑轮组的有关特点，一名质量为60kg的工人如图所示站在水平地面上用该装置匀速打捞浸没在长方体水池中的物体，水池底部是边长分别为3m和5m的长方形，物体重2000N，体积为0.1m3，物体露出水面之前，此装置的机械效率为80%（不考虑水对物体的阻力绳重及绳与滑轮间的摩擦）g取10N/kg，求： (1)物体浸没在水中受到的浮力； (2)动滑轮的重力； (3)若工人每只脚与地面的接触面积为250cm2，当他对地面的压强为2×103Pa时，池底受到水的压强的变化量。 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年中考物理总复习计算题 专题七 滑轮组的机械效率》参考答案 1．(1)2400J；(2)50W；(3)80% 【详解】(1)有用功 (2)由图可知，通过动滑轮的绳子段数n＝2，则拉力端通过距离 拉力做的总功 拉力的功率 (3)滑轮组的机械效率 答：(1)有用功为； (2)拉力的功率为； (3)滑轮组的机械效率为。 2．（1）；（2）80N；96W；（3）87.5% 【详解】解：（1）工人做的有用功 （2）滑轮组中由3根绳子承担物重，则工人拉绳子的力 拉力的功率 （3）拉力做的总功 滑轮组的机械效率 答：（1）工人使用滑轮组时做的有用功为； （2）工人拉绳子的力为80N；拉力的功率为96W； （3）滑轮组的机械效率为87.5%。 3．（1）50N；（2）300N 【详解】解：（1）由图乙可知，运送100N建材时，滑轮组的机械效率η=50%，滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，滑轮组的机械效率 可得 解得。 （2）滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，当滑轮组的机械效率η=75%时，运送建材的重力为 可得 解得：。 答：（1）动滑轮的重力为50N； （2）当滑轮组的机械效率为75%时，运送建材的重力为300N。 4．(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。 5．（1）83.3%；（2）60W；（3）1100N 【详解】解：（1）由图可知，n=3，拉力F的大小为200N，货物重为500N，重物被匀速提升2m，有用功为 总功 机械效率 （2）拉力的功率 （3）提升过程中该工人对水平高台的压强为，工人与地面接触的总面积 ，工人对地面的压力为 工人的重力为600N，所以绳子给工人的拉力为 由（1）可知，不计绳重和摩擦，动滑轮重为 解得 此时绳子的拉力为400N，则物重为 解得 答：（1）滑轮组的机械效率为83.3%； （2）拉力的功率为60W； （3）所提升货物的重力为1100N。 6．（1）120W；（2）75% 【详解】解：（1）如图，吊起动滑轮的绳子段数为3，拉力F做功的功率 （2）滑轮组的机械效率 答：（1）拉力F做功的功率为120W。 （2）滑轮组的机械效率为75%。 7．（1）420J；（2）480J；（3）87.5% 【详解】解：（1）工人使用滑轮组时做的有用功 （2）由图可知，滑轮组绳子的有效股数 则绳子自由端移动的距离 拉力做的总功 滑轮组的机械效率 答：（1）工人使用滑轮组时做的有用功为420J； （2）拉力做的总功为480J； （3）滑轮组的机械效率为87.5%。 8．（1）0.1m/s；（2）80% 【详解】解：（1）由题意可知，物体在20s内上升2m，所以物体的上升速度 （2）由图可知，n=2，滑轮组的机械效率 答：（1）此过程中物体的上升速度为0.1m/s； （2）滑轮组的机械效率为80%。 9．（1）10N；（2）30J 【详解】解答：由题知：vA＝0.1m/s,FA＝4N，η＝80%(1)物体A在1s内移动的距离为sA＝vAt＝0.1m/s×1s＝0.1m绳子自由端移动的距离为s＝0.5sA＝0.05m由得： F＝＝10N(2)当物体A以0.1m/s的速度运动时，绳子自由端以0.05m/s的速度运动， 所以P＝Fv＝10N×0.05m/s＝0.5W；根据P＝得物体在每分钟做的功为：W＝Pt＝0.5W×60s＝30J. 10．（1）1.14×104Pa；（2）1200J；（3）95% 【详解】解：（1）物体被悬吊之前对地面的压强为 （2）工人师傅匀速拉绳5s内物体上升的高度为 h=vt=0.2m/s×5s=1m 绳子自由端移动的距离为 s=nh=2×1m=2m 工人师傅匀速拉绳5s内所做的功为 W总=Fs=600N×2m=1200J （3）有用功为 W有用=Gh=1140N×1m=1140J 提升物体过程中滑轮组的机械效率为 答：（1）物体被悬吊之前对地面的压强为1.14×104Pa； （2）工人师傅匀速拉绳5s内所做的功为1200J； （3）提升物体过程中滑轮组的机械效率为95%。 11．（1）1×104 N  （2）2×103 kg/m3  （3）2 500 W 【详解】（1）已知A的重力为2×104N，根据乙图得未露出水面时的拉力为1×104N， 则长方体A未露出水面时受到的浮力为： （2）物体的质量为： 物体浸没时，排开液体的体积即物体的体积，根据 得物体的体积为： 物体密度为： （3）根据， 得有用功率为： 根据 得上升过程中F的功率即总功的功率为： 答案：（1）1×104N；（2）2×103kg/m3．（3）2500W 点睛：重点是浮力、密度、功率的计算，根据图像可得物体A未露出水面时受到的拉力，再根据称重法即可求浮力；根据阿基米德原理的浮力公式可求出A的体积，再求A的密度；最后一问中关键是的应用． 12．（1）200J；（2）80% 【详解】解：（1）升旗手拉动绳子所做的功 W总=Fs=25N×8m=200J （2）国旗的重力 G=mg=2kg×10N/kg=20N 有用功 W有=Gh=20N×8m=160J 定滑轮的机械效率 答：（1）升旗手拉动绳子所做的功是200J； （2）定滑轮的机械效率是80%。 13．（1）15N；（2）120J；（3）24W；（4）66.7% 【详解】解：（1）衣服的重力为 由图可知，有4段绳子拉着动滑轮，不计绳重和摩擦，则拉力的大小为 （2）有4段绳子拉着动滑轮，晾衣架上升2m，摇柄端绳子要下降 拉力做的总功 （3）拉力做功的功率 （4）有用功 则手摇升降晾衣架的机械效率 答：（1）摇柄端绳子上的拉力F为15N； （2）拉力所做的功W为120J； （3）拉力的功率P为24W； （4）升降衣架的机械效率为66.7%。 14．（1）600J；（2）80%；（3）150N；（4）1000N 【详解】解：（1）物体克服重力做的功 W有=Gh=600N×1m=600J （2）由图可知，绳子段数n=3，绳子自由端移动的距离为 s=3h=3×1m=3m 拉力所做的总功为 W总=Fs=250N×3m=750J 机械效率为 （3）拉力所做的额外功为 W额外=W总-W有=750J-600J=150J 动滑轮的重为 （4）不计绳重和摩擦 可知，最大机械效率为90%时，所提物体的重力 此时绳子末端的拉力为 小龙对水平台的压力为 F压=G人+Fˊ=mg+Fˊ=50kg×10N/kg+500N=1000N 答：（1）物体克服重力做的功为600J； （2）滑轮组的机械效率为80%； （3）此动滑轮的重力为150N； （4）滑轮组机械效率最大时，小龙对水平台的压力为1000N。 15．（1）200N；（2）75%；（3）600J；（4）1450N 【详解】解：（1）由图知，承担物重的绳子段数为3，绳子自由端移动的速度为 由 可得，拉力 F的大小为 （2）滑轮组的机械效率为 （3）货物上升 4 m的过程中，拉力做的有用功为 绳子自由端移动的距离为 拉力做的总功为 克服摩擦力做的功为 （4）重力为 500 N的小明能对绳子施加的最大拉力为500N，根据可知，若不计绳与滑轮间的摩擦，重力为 500 N的小明能拉起的物体的最大重力为 答：（1）拉力 F的大小为200N； （2）滑轮组的机械效率为75%； （3）货物上升 4 m的过程中，克服摩擦力做的功为600J； （4）若不计绳与滑轮间的摩擦，重力为 500 N的小明能拉起的物体的最大重力为1450N。 16．（1）7500Pa；（2）24W；（3）80% 【详解】解：（1）物体对水平地面的压力 F=G=mg=30kg×10N/kg=300N 受力面积 S=0.04m2 物体对水平地面的压强 （2）由图可知绳子的段数n为2，则绳端移动的速度为 v=2v物=2×0.2m/s=0.4m/s 由题可知，拉力的功率 （3）拉力所做的总功 W=Pt=24W×10s=240J 由题可知 f=96N 克服阻力做的是有用功，有用功为 W′=fs=fvt=96N×0.2m/s×10s=192J 则滑轮组的机械效率为 答：（1）物体对水平地的压强为7500Pa； （2）拉力F的功率为24W； （3）滑轮组的机械效率为80%。 17．（1）360W；（2）75% 【详解】解：（1）由图可知，动滑轮上有3股绳，把90kg的物体提升3m用时10s，作用在绳子自由端的拉力是400N，则拉力做功 则拉力做功的功率 （2）把90kg的物体提升3m，做的有用功 W有=Gh=900N×3m=2700J 则滑轮组的机械效率 答：（1）高峰同学做功的功率为360W； （2）滑轮组的机械效率为75%。 18．（1）见解析；（2）180W；（3）75% 【详解】解：（1）物体的重为 若不计绳重和摩擦、不计动滑轮重，则吊起动滑轮的绳子段数为 所以，滑轮组的绕线如下： （2）拉力做的功为 拉力的功率为 （3）拉力做的有用功为 滑轮组的机械效率为 答：（1）滑轮组的绕线见解析； （2）拉力的功率为180W； （3）滑轮组的机械效率为75%。 19．（1）7200J；（2）400W；（3）90%；（4）100N 【详解】解：（1）滑轮组提升重物所做的有用功 W有＝Gh＝900N×8m＝7200J （2）由知道，物体上升时间 据图乙可知，此过程拉力F做的总功是8000J，则拉力F做功的功率 （3）滑轮组的机械效率 （4）由图甲知道，n＝2，所以绳子自由端移动的距离 s＝2×8m＝16m 由W总＝Fs知道，拉力 不计钢丝绳的重、摩擦力大小，由F（G+G动）知道，动滑轮的重力为 G动＝2F﹣G＝2×500N﹣900N＝100N 答：（1）滑轮组提升重物所做的有用功为7200J； （2）拉力F做功的功率为400W； （3）滑轮组提升重物的机械效率为90%； （4）动滑轮的重力为100N。 20．(1)1000N；(2)250N；(3)50Pa 【详解】(1)物体浸没在水中受到的浮力 F浮=ρ液gV排=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m3=1000N (2)不考虑水对物体的阻力、绳重及绳与滑轮间的摩擦，装置机械效率 η= G动=250N (3)由图可知 n=4 工人的重力 G=mg=60kg×10N/kg=600N 工人对地面的压力 F压=pS人=2×103Pa×2×250×10-4m2=100N F支=F压 此时绳子对人的拉力 F拉+F压=G F拉=G-F压=600N-100N=500N 此时物体在长方形水池受到的浮力 F浮′=G+G动-nF拉=2000N+250N-4×500N=250N 物体排开液体的体积 V排′==0.025m3 排开液体的变化量 ΔV排=V排-V排′=0.1m3-0.025m3=0.075m3 液体深度的变化量 Δh==0.005m 池底受到水的压强的变化量 Δp=ρgΔh=1×103kg/m3×10N/kg×0.005m=50Pa 答：(1)物体浸没在水中受到的浮力是1000N (2)动滑轮的重力是250N； (3)池底受到水的压强的变化量是50Pa。 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 $$