第十一章 简单机械和功 专题训练：机械效率的综合计算--2025-2026学年苏科版物理九年级上学期

姓名_________ 日期______ 等第_____ 第十一章 简单机械和功 专题训练：机械效率的综合计算 题型1 滑轮组机械效率计算 1. 在九年级物理拓展课上，某同学模拟某建筑工地上塔吊的工作情景，设置了如图所示的滑轮组来提升装修材料，若他用300 N的拉力将500 N的材料以0.3 m/s匀速提升了20 s. （1）求滑轮组对材料做的功； （2）求拉力做功的功率； （3）若克服摩擦、绳重所做的功占总功的10％，求动滑轮的重力. 2. 中国在建的航空母舰利用模块化建造的方法能够大大缩短工时，如图是龙门吊起重机在一次作业中起重某构件的示意图，起重机通过上方的电动机牵引绳子自由端来控制构件的升降.在此作业中，电动机牵引绳子自由端的拉力为12 000 N，动滑轮及其附属装置的总重力为8 000 N，构件的质量为8 t，构件在1 min内上升15 m，求此次作业中：（g取10 N/kg） （1）电动机牵引绳子自由端的功率； （2）滑轮组的机械效率； （3）电动机克服钢丝绳重力和滑轮组各处摩擦所做的这部分额外功. 3. 小雯看见邻居正在装修新房，她了解到：建筑工人站在高台上，利用如图所示的滑轮组，用竖直向上的力F 拉绳子自由端，将60 kg的建筑材料匀速提升3 m，此过程中建筑工人对高台的压强为14 800 Pa.滑轮的重力均为120 N，绳子A、B段能承受的最大拉力分别为920 N和460 N，建筑工人站立时与地面的接触面积为500 cm2，忽略绳重和机械之间的摩擦，求：（g取10 N/kg） （1）此过程中建筑工人做的有用功； （2）建筑工人受到的重力； （3）此滑轮组的最大机械效率. 4. 为了将放置在水平地面上重G=1000N的重物提升到高处，小明同学设计了图所示的滑轮组装置。在重物匀速上升1m的过程中，该装置的机械效率为80%，不计绳重和摩擦，g=10N/kg，求： (1)有用功为多少？ (2)总功为多少？ (3)动滑轮的重力为多大？ (4)若绳子所能承受的最大拉力是1000N，小明的质量是50kg，他站在地面上向下拉绳子，使物体匀速上升，该滑轮组机械效率的最大值为多大？ 题型3 斜面机械效率计算 5. 如图所示为某段盘山公路（等效斜面），从山谷到山顶的盘山公路长400m，山高60m，一辆5t的货车从山谷匀速开上山顶用时200s，且牵引力保持2.5×104N不变。求： (1)牵引力所做的功； (2)该段盘山公路的机械效率； (3)货车在匀速爬坡过程受到的摩擦力多大？ 6. 在比赛场地建设过程中，工人利用长度L＝3 m的斜面把质量为240 kg的重物匀速推到h＝1 m高处，如图所示，工人所用推力F＝1 000 N.g取10 N/kg.求： （1）推力做的有用功； （2）斜面的机械效率； （3）工人将另一质量为300 kg的重物匀速推到同一高度，为了省力，换用长度为5 m的斜面，此时重物与斜面间的摩擦力与原来的摩擦力之比为6∶5，共用时20 s，工人推力做功的功率. 题型3 杠杆机械效率计算 7. 研学实践活动时，小明在农家乐看到一种农具（如图甲），他查阅资料后知道，这种农具叫“舂”，是农民捣谷用的，其工作原理图如图乙，AOB为碓杆，O为支点，A处连接着碓头，脚踏碓杆的B处可使碓头升高，抬起脚，碓头会落下去击打稻谷，若碓头的重力为40 N，每踩一次碓头上升的高度为60 cm，AO长1.6 m，OB长0.4 m. （1）不计碓杆的重力和摩擦，脚至少用多大的力才可以将碓头抬起？ （2）每踩一次对碓头做的功是多少？ （3）若1 min将B踩下30次，舂的机械效率为60％，则人做功的功率是多大？ 题型4 组合型机械效率计算 8. 如图所示，某建筑工地上，工人通过固定在斜面顶端的滑轮组把工件匀速拉上斜面.已知斜面高h＝6 m，长L＝10 m，工人施加的拉力F＝600 N，工件的质量m＝250 kg，工件沿斜面上升的速度v＝0.5 m/s；若不计工件和滑轮组长度，忽略绳和动滑轮质量及绳与滑轮间、滑轮与轮轴间的摩擦，g取10 N/kg.求： （1）拉力F做功的功率P； （2）整个装置的机械效率η； （3）工件所受斜面的摩擦力f. 9. 如图所示，支架OB固定于竖直墙面O点，且可绕O点在竖直面内转动，细绳BC与支架连接于B点，另一端固定在墙上C点，此时支架水平，细绳与支架夹角为30°。滑轮组悬挂于支架A处，OA=2AB，重500N的工人用300N竖直向下的拉力拉动绳子自由端，使重540N的物体M匀速上升。工人与水平地面的接触面积为500cm2，两个滑轮的质量相等，不计支架和细绳重力，不计滑轮组的绳重和摩擦。求： （1）工人对地面的压强； （2）滑轮组的机械效率； （3）细绳BC对支架的拉力。 参考答案 1、（1）3000J；（2）180W ；（3）40N； 2、（1）2.4×104 W；（2）83.3％；（3）1.2×105 J ； 3、（1）1800J；（2）500N；（3）90％； 4、（1）1000J；（2）1250J；（3）250 N；（4）83.3％ 5、（1）1.2×107J ；（2）30％（3）1.75×104N； 6、（1）2400J；（2）80％；（3）210W； 7、（1）160N；（2）24J；（3）20W ； 8、（1）900W；（2）83.3％；（3）300N； 9、（1）4000Pa；（2）90％；（3）1280N； 1 学科网（北京）股份有限公司 $