2025年中考物理复习--机械效率计算练习

中考复习-机械效率计算练习 1. 如图所示,用动滑轮将重力为5N的木块匀速提升1m,所用拉力F为4N。 (1)求此过程中的有用功; (2)求该动滑轮的机械效率。 2. 因为杠杆在使用时的摩擦非常小,所以杠杆是一种机械效率非常高的简单机械。如图所示,大石块重720N。 (1)若手对杠杆向下的力为200N,则杠杆的动力臂与阻力臂的比值为多少? (2)若用一根机械效率为90%的杠杆将该石块提升5cm,则有用功为多少?需要做多少总功? 3. 工人用330N的拉力,使用定滑轮将质量为30kg的物体6s内匀速吊起3m,g取。试求: (1)工人做功的功率; (2)定滑轮的机械效率。 4.小钰用如图所示的装置,用5N的拉力F将重20N的物体,沿长5m高1m的斜面,从底端匀速拉到顶端,用时5s。求: (1)拉力F移动的速度; (2)拉力所做的功; (3)该装置的机械效率。 5.用滑轮组匀速提升重为2000N的物体,作用在绳子自由端的拉力大小为625N,拉力做功的功率为1250W,滑轮组的机械效率为80%,不计摩擦与绳重,求: (1)重物上升的速度; (2)本滑轮组用几段绳子悬挂动滑轮? 6. 如图所示是一种塔式起重机上的滑轮组,将6000N的物体匀速起吊10m时,滑轮组的机械效率是80%。求: (1)此过程中滑轮组所做的有用功是多少J? (2)绳端的拉力F是多少N? 7.装货时,工人用斜面将质量为60kg的物体由地面匀速推到斜面顶端(如下图所示),所用时间为10s。已知斜面长2m,高1m,斜面的机械效率为75%,g取10N/kg,求: (1)物体所受重力; (2)工人所用的推力; (3)推力做功的功率; (4)物体在斜面上受到的摩擦力的大小。 8.为打捞沉入湖底的金属球,某打捞队设计了如图所示的装置图。若金属球的体积为0.04m3,其质量为240kg。用滑轮组将金属球打捞出水面后,继续提升,金属球在50s的时间内匀速竖直上升了5m。在这个过程中,拉力F恒为1250N( 水=1.0 103kg/m3,g取10N/kg)求: (1)金属球浸没在水中时受到的浮力; (2)金属球出水后,拉力F的功率; (3)金属球出水后,滑轮组的机械效率。 9.如图所示,滑轮组在拉力F的作用下,拉着重300N的物体A以1m/s的速度在水平面上匀速直线运动的过程中,物体A所受的滑动摩擦力为70N,拉力F的功率P=80W(不计绳重和摩擦)。求: (1)物体A的质量; (2)拉力F的值; (3)滑轮组的机械效率。 10. 如图所示,工人利用滑轮组将一个重900N的货箱在6s内匀速提升3m。此过程中,绳子自由端所受的拉力为F,滑轮组的机械效率为75%。(不计绳重和摩擦)则: (1)有用功是多少? (2)拉力F是多少? (3)若用此滑轮组匀速提起1200N的货物,此时滑轮组的机械效率是多少? 11.早在3000年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘轳,通常用于从井中提水。如图所示是古代民间的提水设施辘轳,由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成。某次取水时井绳拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m,水桶的质量为1kg,在这一过程中,人做的总功为500J,g取10N/kg。求此次取水的过程中 (1)人做的有用功为多少? (2)辘轳的机械效率多大? (3)人克服井绳重力与摩擦阻力做的功是多少? 12.泰诚十里水街双龙河道整治工程基本完成,届时为达州人民又将增加一道美丽的风景。如图所示,是商业街内某工地工人用汽车通过滑轮组将深井中的重物A拉至井口的装置图。已知井深20m,汽车重,车轮与地面的总接触面积为120cm2,汽车受到地面对它的阻力是车重的0.1倍,重物A重。现在汽车向右匀速运动使重物A以0.5m/s的速度匀速上升,汽车拉绳子的力为F,此时滑轮组的机械效率为80%。求: (1)将重物A从井底拉至井口需要多长时间? (2)汽车对水平地面的压强是多少? (3)此时汽车拉绳子的力F是多少? (4)使汽车前进的牵引力做功的功率是多少? 13.如图甲所示,通过滑轮组用拉力F将边长为20cm的正方体物块从液体中匀速拉出至液面上方一定高度处,从图示位置开始,共用时5s,拉力F随时间t变化的关系图像如图乙所示。动滑轮的重力为4N,不计摩擦及水和空气对物块的阻力,不考虑液面变化,g取10N/kg,求: (1)物块运动的速度。 (2)物块离开液面后拉力所做的功。 (3)物块离开液面后滑轮组的机械效率(百分号前保留一位小数)。 中考复习-机械效率计算练习答案 1.(1) (2) 解:(1)有用功 (2) 绳子自由端移动的距离 拉力做的总功 动滑轮机械效率 2.(1) (2)36J,40J 解:(1)由题知,杠杆受到的阻力为N 动力N,由杠杆的平衡条件可得,杠杆的动力臂与阻力臂的比值 (2)使用杠杆做的有用功为 由得,使用杠杆做的总功为 3.(1)165W (2)90.9% 解:(1)工人做功的功率 (2)物体重力 G=mg=30kg 10N/kg=300N克服物体重力做的有用功 W有=Gh=300N 3m=900J 定滑轮的机械效率 4.(1)1m/s;(2)25J;(3)80% 解:(1)拉力F移动的速度 (2)拉力做的总功 (3)有用功 该装置的机械效率 答:(1)拉力F移动的速度为1m/s; (2)拉力所做的功为25J; (3)该装置的机械效率为80%。 5.(1)0.5m/s; (2)4 解:(1)根据得有用功率为 再根据得重物上升的速度为 (2)根据得悬挂动滑轮的绳子股数为 即有4段绳子悬挂动滑轮。 6.(1)6 104 (2)2.5 103 解:(1)滑轮组提升重物时所做的有用功 W有用=Gh=6000N 10m=6 104J (2)由得拉力所做的总功 由图知,n=3,拉力端移动距离 s=3h=3 10m=30m 由W总=Fs可得拉力 7.(1)600N (2)400N (3)80W (4)100N 解:(1)物体所受的重力 (2) 推动物体做的有用功 推力做功 工人所用的推力 (3) 推力做功的功率 (4) 将物体推上斜面做的额外功 物体在斜面上受到的摩擦力 8.(1)400N (2)250W (3)96% 解:(1)金属球浸没在水中时,排开水的体积 受到水的浮力 (2)由图知,拉力端移动的距离 金属球出水后,拉力做功 拉力的功率 (3) 金属球出水后,拉力做的有用功 滑轮组的机械效率 9.(1)30kg;(2)40N;(3)87.5% 解:(1)由G=mg得,物体A的质量 (2) 由图可知,绳子的有效股数是n=2,则绳端移动的速度: v=nv物=2 1m/s=2m/s 拉力为 (3) 滑轮组的机械效率 10.(1)2700J (2)400N (3)80% 解:(1)由题可知,有用功为 (2) 拉力做的总功为 由图可知,动滑轮上有段绳子承担物重,即,则绳子自由端移动的距离为 由可得,拉力为 (3) 根据可得,动滑轮的重力为 则用此滑轮组匀速提起1200N的货物时,滑轮组的机械效率是 11.(1)400J;(2)80%;(3)60J 解:(1)根据题意,人做的有用功为 (2)根据题意可知 (3)根据题意可知 克服水斗做的功为 克服井绳重力及摩擦力做的功为 答:(1)人做的有用功为400J; (2)辘轳的机械效率为80%; (3)人克服井绳重力与摩擦阻力做的功为60J。 12.(1)40s;(2);(3);(4) 解:(1)已知重物A上升的速度为0.5m/s,将重物A从井底拉至井口需要的时间 (2)汽车对地面的压力等于汽车的重力 汽车对水平地面的压强是 (3)汽车拉力做的有用功为 拉力做的总功 由图可知,绳子承重段数n为3,绳子自由端移动的距离为 此时汽车拉绳子的力F是 (4)汽车匀速前进时,车受到的阻力为 汽车匀速前进时,牵引力等于绳子自由端的拉力与阻力之和 使汽车前进的牵引力做功的功率是 答:(1)将重物A从井底拉至井口需要40s; (2)汽车对水平地面的压强是; (3)此时汽车拉绳子的力F是; (4)使汽车前进的牵引力做功的功率是; 13.(1)0.1m/s;(2)29.2J;(3)97.3% 解:(1)由乙图图像可知,1~3s拉力不断增大,说明该过程是物块从刚刚开始露出液面到完全露出液面的过程,运动的距离 所用的时间 物块运动的速度 (2)由乙图图像可知,3~5s是物块离开液面后运动的过程,拉力F3=73N,所用的时间 物块离开液面后上升的高度 由题意知承重绳的段数为,绳子自由端移动的距离 拉力F做的功 (3)因为不计绳重和摩擦时 所以物块的重力 结合机械效率公式可得 答:(1)物块运动的速度为0.1m/s; (2)物块离开液面后拉力所做的功为29.2J; (3)物块离开液面后滑轮组的机械效率为97.3%。 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 $$