期末总复习冲刺阶段强化训练：（简单机械）机械效率计算题B---2025-2026学年物理苏科版九年级上册

期末总复习冲刺阶段强化训练：（简单机械）机械效率计算题B 1．在拓展课上，小明同学模拟某建筑工地上拉动工件的情景，设置了如图所示的滑轮组。他用该滑轮组在5s内将一个重为100N的物体沿着水平地面匀速拉动了2m，所用的拉力为18.75N，物体移动时受到地面的摩擦力为物体重力的0.3倍。不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦。 (1)拉力做功的功率是多少？ (2)滑轮组的机械效率是多少？ (3)你认为在不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦时，影响滑轮组机械效率的是 （选填“动滑轮的重力”或“物体运动的距离”）。 2．如图甲是我国自主研制的全球最大集装箱船舶“地中海伊琳娜”号，该货船是当之无愧的“海上巨无霸”和“带货之王”。（，） (1)若货船满载时排水量为，则该货船满载正常航行时所受浮力为多少？ (2)某次航行过程中，船体吃水深度为6m，此时船底受到海水的压强为多少？ (3)该货船利用如图乙所示的塔式起重机装载集装箱，当把重约的一个集装箱匀速吊起3m时，起重机的机械效率为75%，求此过程中绳端的拉力为多少？ 3．一台起重机将重3600N的货物匀速提高4m，额外功是9600J，求： (1)起重机做的有用功是多少？ (2)总功是多少？ (3)机械效率是多少？ 4．某水电站在夜间用电低谷期时，会通过电动抽水机消耗多余的电力将低处的水运到高处储存起来，待第二天用电高峰期时再用高处的水发电，其工作原理如图所示。在一次工作中，抽水机用时12min，将100t水从下方蓄水池运到上方蓄水池中。已知两蓄水池高度相差360m，该抽水机的机械效率为64%，g取。求在该过程中： (1)抽水机对水做的功； (2)抽水机对水做功的功率； (3)抽水机消耗了多少J的电能？ 5．如图所示，利用动滑轮提升货物。用大小为250N的拉力F将重为420N的货物在20s的时间内匀速提升5m。求： (1)有用功W有； (2)拉力F的功率P； (3)若此过程中克服绳重和摩擦所做的功占总功的，则动滑轮的重为？ 6．如图所示，一个质量为60kg的木箱静止在水平地面上。小明用如图乙所示的滑轮组将木箱从水平地面匀速提高4m，用时40s，所用的拉力为330N，不计绳重和摩擦。（g＝10N/kg）求： （1）动滑轮对木箱做的功； （2）小明对滑轮组做功的功率； （3）滑轮组的机械效率。 7．如图所示，利用动滑轮匀速提升重物。若用20N的拉力使重30N的物体匀速上升2m。 (1)求该过程的有用功和动滑轮的机械效率； (2)若动滑轮重12N，除动滑轮外，摩擦和绳重等产生的额外功始终占总功的5%。要使动滑轮的效率满足，求所吊物体重力的范围。 8．如图所示是一种塔式起重机上的滑轮组，现用它匀速起吊质量为的物体时，滑轮组的机械效率是，物体上升所用的时间为，g取。求： (1)使物体上升，所做的有用功； (2)拉力F的功率； (3)绳端的拉力F是多大。 9．工人要将一个重2000N的物体搬到高1m的车厢里，为了省力，他找了一块长5m的硬木板，搭在车厢上（衔接处的长度忽略不计），如图甲所示。工人用力把物体拉至车厢上，物体沿木板移动距离s与拉物体所用时间的图像如图乙所示，则： (1)30s内做的有用功是多少？ (2)若物体与木板间的摩擦力为200N，斜面的机械效率是多少？（计算结果保留至0.1%） (3)30s内拉力的功率是多少？ 10．如图所示，工人用滑轮组匀速提升重为500N的货物，所用拉力为300N。用时5s将重物提升2m（不计绳重和摩擦）。求： (1)拉力做功的功率； (2)此时滑轮组的机械效率； (3)若绳子所能承受的最大拉力为500N，则该滑轮组能拉起的最大物重。 11．小晓家装修新房时，她想起了平时所学滑轮组相关知识。如图所示的滑轮组把一个重30N的物体沿竖直方向匀速提升0.5m，拉力是12N，不计绳重与摩擦， 求： (1)动滑轮的重力是多少？ (2)机械效率是多少？ 12．工人用如图所示的滑轮组，在20s内将100kg货物匀速向上移动4m，已知拉力F的大小为400N，在此过程中机械的摩擦力及绳重忽略不计。求： (1)拉力F做的功； (2)拉力F的功率； (3)滑轮组的机械效率。 13．如图所示，小泉同学使用滑轮组模拟建筑工地劳动的场景。他用该滑轮组在4s内将一个重100N、与地面接触面积为的物块，沿着水平地面匀速拉动了2m。小泉的拉力为20N，物块移动时受到的地面的摩擦力为物重的0.35倍。求： (1)物块对地面的压强。 (2)小泉的拉力做的功。 (3)小泉的拉力做功的功率。 (4)该滑轮组的机械效率。 14．质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，绳所能承受的最大拉力为800N，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图乙，机械中摩擦力及绳重忽略不计。（） (1)影响滑轮组机械效率的因素之一是 ； (2)若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m，作用在钢绳上的拉力为400N，求拉力的功率； (3)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是多少。 15．某起重机的滑轮组结构示意如图所示，其最大载重为5t。起重机将4800kg的钢板匀速提升到10m高的桥墩上，用时100s。若拉力的功率恒为6kW，提升过程克服钢丝绳重、摩擦做的功为J，每个滑轮均相同，g取10N/kg。求： (1)克服钢板重力做的功； (2)拉力做的总功； (3)本次起重过程中滑轮组的机械效率； (4)每个滑轮的重力。 16．如图所示，人对绳的拉力F为40N，用滑轮组将物体在5s内匀速提升0.3m，滑轮组的机械效率为80%，若不计绳重和摩擦，则此过程中： (1)有用功是多少？ (2)拉力F做功的功率是多少？ (3)滑轮组中动滑轮的重力是多少？ 17．如图所示，塔式起重机上的滑轮组将重为的重物吊起，使其在15s内匀速上升10m，滑轮组的机械效率为90%。 (1)求提升重物做的有用功； (2)求绳端的拉力； (3)求拉力的功率： (4)若克服摩擦和钢丝绳重所做的功为12000J，求动滑轮的重力。 18．简单机械的使用 如图所示，工人用滑轮将重为480N的重物从井底匀速吊起，用时为8s。工人所用拉力F为300N，绳子自由端上升4m。求： (1)拉力做的功W； (2)拉力的功率P； (3)用该滑轮提升重物的机械效率。 19．一辆车开进了泥潭中，司机取来一个动滑轮欲将汽车从泥潭中拉出，如图所示，若司机用750N的拉力在5s内将汽车水平匀速拉动1m，那么： （1）司机所做的功是多少J？ （2）司机做功的功率是多少W？ （3）若滑轮的机械效率为60%，汽车所受地面的摩擦力是多少N？ 20．某搬运工人用如图所示的滑轮组将一个重120N的物体在10s内匀速提升3m，所用的拉力为50N，不计绳重及摩擦。求： (1)滑轮组的机械效率； (2)滑轮组对物体所做有用功的功率。 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 《期末总复习冲刺阶段强化训练：（简单机械）机械效率计算题B---2025-2026学年物理苏科版九年级上册》参考答案 1．(1)15W (2)80% (3)动滑轮的重力 【详解】（1）由题意可得，物体移动的速度为 由图可知，该滑轮组绳子的承重段数n＝2，所以可得绳子自由端移动的速度为 即拉力做功的功率为 （2）由题意可得，物体移动时受到地面的摩擦力为 若不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，根据 可得，动滑轮的重力为 所以滑轮组的机械效率为 （3）不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，使用图示滑轮组时克服物体与地面之间摩擦力所做的功为有用功，即，克服物体与地面之间摩擦力和动滑轮重力所做的功为总功，即 所以滑轮组的机械效率为 据此可知，动滑轮的重力会影响滑轮组的机械效率，物体运动的距离不会影响滑轮组的机械效率。 2．(1) 3.2×10⁹ N (2) 6.18×10⁴ Pa (3) 4×10⁴ N 【详解】（1）由阿基米德原理可知，货船满载正常航行时所受浮力为 （2）水下6m处船体受到海水的压强为 （3）由图乙可知，该起重机滑轮组承担动滑轮和重物的绳子段数 起重机做的有用功 起重机做的总功 起重机的机械效率为 所以绳端的拉力为 3．(1)14400J (2)24000J (3)60% 【详解】（1）起重机匀速提升货物时，有用功为克服重力所做的功 （2）总功等于有用功与额外功之和 （3）机械效率为 4．(1)3.6×108J (2)5×105W (3)5.625×108J 【详解】（1）100t水的重力 水升高的高度为360m，则抽水机对水做的功 （2）抽水机用时12min，则抽水机对水做功的功率 （3）抽水机的机械效率为64%，则抽水机消耗的电能 5．(1)2100J (2)125W (3)60N 【详解】（1）有用功为 （2）动滑轮有效绳子段数，则绳子自由端移动距离为 则拉力F做的总功为 则拉力F的功率 （3）额外功为 克服绳重和摩擦所做的功为 则克服动滑轮的重力做的功为 则动滑轮的重为 6．（1）2400J；（2）66W；（3）90.9% 【详解】解：（1）动滑轮对木箱做的功 （2）由图可知，n＝2，绳端移动的距离 小明拉力做的总功 小明拉力的功率 （3）滑轮组的机械效率 答：（1）动滑轮对木箱做的功为2400J； （2）拉力F的功率为66W； （3）滑轮组的机械效率为90.9%。 7．(1)， (2) 【详解】（1）有用功为 利用动滑轮提升重物，拉力移动的距离 总功为 动滑轮的机械效率 （2）除动滑轮外，摩擦和绳重等产生的额外功始终占总功的5%，则机械效率为 由数学知识可知，物体重力越大，机械效率越大，机械效率最小时，代入有 所吊物体重力的最小值为 机械效率最大时，代入有 所吊物体重力的最大值为 所吊物体重力的范围为 8．(1) (2) (3) 【详解】（1）物体的重力为 起重机所做的有用功为 （2）根据滑轮组的机械效率公式，可得拉力做的总功为 拉力F的功率为 （3）由图可知，承担物重的绳子段数 绳端移动的距离为 绳端的拉力F为 9．(1)2000J (2)66.7% (3)100W 【详解】（1）30s内做的有用功为 （2）克服摩擦力做的额外功为 拉力做的总功为 斜面的机械效率为 （3）拉力的功率为 10．(1) 240 W (2) 83.3% (3) 900 N 【详解】（1）据图可知，连接动滑轮绳子的股数是2股，则绳末端移动的距离为 拉力所做的功为 拉力做功的功率为 （2）提升重物时做的有用功为 此时滑轮组的机械效率为 （3）不计绳重和摩擦，提升重为500N的货物，所用拉力为300N，根据可得，动滑轮的重力为 若绳子所能承受的最大拉力为500N，根据可得，该滑轮组能拉起的最大物重为 11．(1)6N (2)83.3% 【详解】（1）该滑轮组由三段绳子承担物重，在不计绳重与摩擦的情况下，物体和动滑轮的总重力为G总=3F=3×12N=36N 那么动滑轮的重力 （2）克服物体重力所做的功为有用功W有=Gh=30N×0.5m=15J 拉力做的总功W总=Fs= F×3h=12N×3×0.5m =12N×1.5m=18J 机械效率 12．(1)4800J (2)240W (3)83.3% 【详解】（1）由图可知，绳子段数n=3，所以绳子自由端移动的距离为 拉力F做的功为 （2）拉力F的功率为 （3）物体的重力为 有用功为 滑轮组的机械效率为 13．(1) (2)80J (3)20W (4)87.5% 【详解】（1）由图可知，物体置于水平地面，物块对水平地面的压力数值上等于其自身重力，即 。 受力面积 。 根据压强公式，物块对地面的压强为。 （2）由图可知，该滑轮组用于水平拉动物块，承担拉力的绳子段数 。 绳子自由端移动的距离为 小泉的拉力做的功（总功）为。 （3）已知拉力做功时间。 根据功率公式 ，小泉的拉力做功的功率为。 （4）物块移动时受到的地面的摩擦力为 使用滑轮组克服摩擦力做的功为有用功 该滑轮组的机械效率为。 14．(1)物重 (2)120W (3)88.9% 【详解】（1）已知机械中摩擦力及绳重忽略不计，则影响滑轮组机械效率的因素有物重、动滑轮重。 （2）货物上升运动的速度为 由题图可知，滑轮组的绳子承重股数为n=3，所以，钢绳自由端移动的速度为 根据 可得，拉力的功率为 （3）由图乙可知，物重G=300N时，滑轮组的机械效率η=60%，因机械中摩擦力及绳重忽略不计，克服物重做的功为有用功，克服动滑轮重力和物重做的功为总功，所以，滑轮组的机械效率为 解得；已知工人的质量为60kg，则该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力为 由 可得，提升的最大物重为 则滑轮组的最大机械效率为 15．(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）由已知条件可知，钢板的重力 起重机克服钢板重力做的总功 （2）已知拉力的功率 所以拉力做的总功 （3）由机械效率公式可得，本次起重过程中滑轮组的机械效率 （4）克服动滑轮重做的额外功 所以每个滑轮的重力 16．(1)28.8J (2)7.2W (3)24N 【详解】（1）由图可知，动滑轮上有三段绳子承担物重，则n=3。拉力移动的距离s=nh=3×0.3m=0.9m 拉力做的总功W总​=Fs=40N×0.9m=36J 克服物重做的有用功 （2）拉力F做功的功率 （3）不计绳重和摩擦，克服动滑轮的重力做的额外功 动滑轮的重力 17．(1)2.7×105J (2)1×104N (3)2×104W (4)1800N 【详解】（1）提升重物做的有用功 W有=Gh=2.7×104N×10m=2.7×105J （2）拉力做的总功 由图可知，承担物重的绳子股数n=3，绳子自由端移动的距离 s=nh=3×10m=30m 绳端的拉力 （3）拉力的功率 （4）额外功 W额=W总-W有=3×105J-2.7×105J=30000J 克服动滑轮做功 W额1=W额-W额2=30000J-12000J=18000J 动滑轮重 18．(1) 1200J (2) 150W (3) 80% 【详解】（1）已知拉力，绳子自由端上升的距离。根据功的计算公式，可得拉力做的功 （2）已知拉力做的功，做功时间。根据功率的计算公式，可得拉力的功率 （3）由图可知，这是一个动滑轮，承担物重的绳子段数，重物被提升的高度h等于绳子自由端上升距离s的一半 提升重物所做的有用功 该滑轮的机械效率 19．（1）1500J；（2）300W；（3）900N 【详解】解：（1）车被拉动了1m，绳子承重的段数n为2，则拉力F移动的距离为 故司机所做的功 （2）司机做功的功率 （3）根据机械效率公式可得滑轮做的有用功 汽车受到地面的摩擦力 答：（1）司机所做的功是1500J； （2）司机做功的功率是300W； （3）若滑轮的机械效率为60%，汽车所受地面的摩擦力是900N。 20．(1)80% (2)36W 【详解】（1）由图可知，n=3，拉力做的总功 有用功 滑轮组的机械效率 （2）滑轮组对物体所做有用功的功率 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 $