2026年中考物理二轮专题复习-机械效率的综合计算 专项练习

2026年中考物理二轮专题复习-机械效率的综合计算 1．如图所示，体重为的小刚用滑轮组提升的重物时，若滑轮组的机械效率．不计绳重和轴摩擦．求： （1）动滑轮受到的重力； （2）地面对小刚的支持力； （3）绳子能够承受的最大拉力，滑轮组的最大机械效率． 2．如图所示，用滑轮组拉重400N的物体A沿水平方向以0.02m/s的速度匀速运动，滑轮组的机械效率为80%，运动中物体A受到地面的摩擦阻力为200N，人对地面的压强为2×104Pa．(不计绳重、滑轮摩擦)，地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向，地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向，人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上．已知人与地的接触面积为300cm2．求： (1)拉力的功率； (2)动滑轮的重力； (3)人的重力． 3．工人用图示装置在10s内将质量为45kg的货物匀速提升4m，此过程中拉力的大小为200N，机械中摩擦力及绳重忽略不计．（g取10N/kg）求： （1）工人做功的功率； （2）滑轮组的机械效率； （3）若工人用此装置匀速提升其他货物，测得拉力大小为250N，则工人提升货物的重力． 4．如图，将一重6N的木块沿斜面从底端匀速拉到图示位置，已知斜面长1.2m，高0.3m，沿斜面向上的拉力为2N。把木块直接提升所做的功为有用功，求： （1）所做的有用功； （2）斜面的机械效率； （3）木块所受的摩擦力。    5．如图甲所示的装置，A是重15N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和50N。质量为50kg的小张同学将A提升到高处，施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示，A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦，求： (1)动滑轮的质量； (2)第2s内拉力F的功率； (3)此装置提升重物的最大机械效率。 6．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。 7．小明用如图所示的滑轮组在10s内将重90N的货物匀速提升1m的过程中，所用拉力F=50N，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦．求上述过程中： （1）小明所做的有用功以及动滑轮的重力； （2）小明所做总功的功率； （3）滑轮组的机械效率． 8．为了提升物体，用如图所示的滑轮组把重600N的物体匀速提高2m，弹簧测力计的示数为250N。求： (1)有用功； (2)绳子自由端移动的距离； (3)总功； (4)滑轮组的机械效率。 9．小明想用平行于斜面的力把一个重400N的物体从斜面底部匀速推到顶端（不考虑物体的大小）。 （1）现有AB、AC两个等高的斜面，若两斜面光滑没有摩擦，为了更省力，小明应选择哪一个斜面并说明理由。 （2）他用平行于斜面的推力F=250N沿斜面AC将物体从斜面底端匀速推到顶端，已知斜面高2m、长4m。求此斜面的机械效率。 10．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。 11．体考前，为了锻炼臂力，体重600N的小德同学用一根绳子通过图甲所示的滑轮组提升物体，当他提起重力为600N的物体A时，绳子达到最大承受力(若物体再增重绳子将断裂)，不计绳重和摩擦，求： (1)在甲图中，将A匀速提高2m，绳子自由端移动的距离； (2)若提升物体A时，滑轮组的机械效率为75%，脚与地面的总接触面积为4×10-2m2，小德对地面的压强； (3)小德仍用这根绳子和滑轮，组成如图乙所示的滑轮组，利用它从水中缓慢地提起一个边长为1m的正方体B(不计水的阻力)，当提到B的下表面所受水的压强为8×103Pa时，手中的绳子刚好断裂，正方体B的密度是多少？ 12．如图，在斜面上将一个重5N的物体匀速拉到顶端，沿斜面向上的拉力为2N，斜面长4m，高1m。 （1）有用功； （2）斜面的机械效率； （3）摩擦力的大小。 13．某班学生在物理实验室中，探究滑轮组的相关知识，用如图所示的滑轮组将一个重12N的物体匀速提升30cm，所用的拉力为5N，不计绳重及摩擦。求： （1）克服动滑轮重力做的功？ （2）滑轮组的机械效率？ （3）在绳子承受限度内，若用该滑轮组匀速提升4个同样都是12N的物体，通过计算说明此时滑轮组的效率如何变化？ 14．某工人使用如图甲所示的滑轮组匀速提升浸没在水中的实心物体A，拉力的功率随时间的变化如图乙所示，已知动滑轮的重力为60N，物体匀速上升的速度始终为1m/s。（不计绳重，摩擦及阻力，ρ水=1.0×10³kg/m3）求： （1）物体浸没在水中时绳子自由端的拉力。 （2）物体的重力。 （3）物体浸没在水中时滑轮组的机械效率。    15．用如图所示的滑轮组匀速提起水中的重物，当重物浸没在水中时，拉力F为11.6牛，滑轮组的机械效率为75%，当重物离开水面时，拉力为14.5牛（整个装置的摩擦和绳重不计），求重物的密度。 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 参考答案 1．（1）100N（2）500N（3）90% 【详解】（1）．滑轮组的机械效率为： 代入数据，G=400N，即可求出动滑轮重力为： G0=100N； （2）．由图像可知，绳子股数n=5，因此拉力F为： 即绳子对小刚的拉力为100N，由力的平衡条件可知，此时地面对小刚的支持力为： ； （3）．由推导式可知提起的重物重力越大，机械效率越高，因此，当拉力为最大值200N时，机械效率最高，此时物体重力最大为： 机械效率为： ． 答：（1）．动滑轮受到的重力为100N； （2）．地面对小刚的支持力为500N； （3）．滑轮组的最大机械效率为90%． 2．（1）5W（2）50N（3）725N 【详解】（1）因为物体A沿水平方向速度匀速运动，所以二力平衡滑轮组对物体的拉力等于摩擦力，分析图中的装置可知，摩擦阻力由2段绳子承担，且滑轮组的机械效率为80%，则 ,，绳子自由端移动的速度为 ，拉力的功率为 ； （2）F=125N，则所用的总的拉力为125N×2=250N，动滑轮的重G轮=F总-f=250N-200N=50N； （3）人拉绳时对地面的压力F=Ps=20000Pa×300×10-4m2=600N，人的重力G=600N+125N=725N． 3．（1）240W（2）75%（3）600N 【分析】考查滑轮组的相关计算，了解滑轮组的省力方式跟动滑轮上承担重物的绳子段数有关，从图中可知动滑轮上承担重物的绳子段数。 【详解】(1)根据公式求出工人做的功： ， 再利用功率公式工人做功的功率： ； (2)滑轮组的机械效率： ； (3)想要知道滑轮组提升其它重物的重力，就需要知道动滑轮的重力，可以利用公式 求的动滑轮的重力为： ， 当拉力为为250N，工人提升货物的重力为 ； 答：(1)工人做功的功率为240W； (2)滑轮组的机械效率为75%； (3)工人提升货物的重力为600N。 4．（1）1.8J；（2）75%；（3）0.5N 5．(1)0.5kg；(2)40W；(3)80% 【详解】解：(1)第2s内拉力为10N，A被2股绳吊起匀速上升 GA+G动=2×10N 把GA=15N代入可得G动=5N，动滑轮质量为 (2)第2s内物体的运动速度为2m/s，拉力运动速度为4m/s，拉力F的功率为 (3)绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和50N，最多能拉80N重物，此装置提升重物的最大机械效率为 答：(1)动滑轮的质量为0.5kg；(2)第2s内拉力F的功率为40W；(3)此装置提升重物的最大机械效率为80%。 6．(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。 7．（1）90J；10N；   （2） 10W；   （3） 90% 【分析】由图可知滑轮组绳子的有效股数n=2，s=2h， （1）根据W=Gh求出人做的有用功；利用计算动滑轮的重力． （2）根据W=Fs求出总功，结合时间，利用求出总功的功率； （3）根据效率公式求出滑轮组的机械效率． 【详解】（1）根据时间计算有用功为： ； 不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦， 则， 所以动滑轮的重力：； （2）由图知n=2，所以绳端移动的距离：s=2h=2×1m=2m， 总功为：； 总功功率为：； （3）滑轮组的机械效率： ； 8．(1)1200J；(2)6m；(3)1500J；(4)80% 【详解】(1)拉力做的有用功为 (2)滑轮组中n=3，则绳子自由端移动的距离为 (3)拉力做的总功为 (4)滑轮组的机械效率为 答：(1)有用功为1200J； (2)绳子自由端移动的距离为6m； (3)总功为1500J； (4)滑轮组的机械效率为80%。 9．（1）AC，理由见解析；（2）80% 【详解】解：（1）若斜面光滑没有摩擦，动力克服阻力，则有，即，则有，当斜面高度h一定，斜面L越长，则的值变小，G不变，所以F变小，所以AC面更省力。 （2）根据题意可知，小明对物体做的有用功为 小明做的总功为 则斜面的机械效率为 答：（1）斜面光滑没有摩擦，动力克服阻力，则有，即，则有，当斜面高度h一定，斜面L越长，则的值变小，G不变，所以F变小，所以AC面更省力。 （2）此斜面的机械效率为80%。 10．(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。 11．(1)4m；(2)；(3) 【详解】(1)由图甲可知，绳子的股数n为2，所以，将A匀速提高2m，绳子自由端移动的距离为 (2)根据滑轮机械效率的推导式 压强公式 可以得出小德对地面的压强 (3) 一个边长为1m的正方体B，当提到B的下表面所受水的压强为8×103Pa时，手中的绳子刚好断裂，那么正方体B下表面的深度为 正方形排开水的体积为 正方体所受的浮力为 动滑轮重力为 正方重力为 正方体的质量为 正方形的密度为 答：(1)在甲图中，将A匀速提高2m，绳子自由端移动的距离为4m； (2)若提升物体A时，滑轮组的机械效率为75%，脚与地面的总接触面积为4×10-2m2，小德对地面的压强为； (3)小德仍用这根绳子和滑轮，组成如图乙所示的滑轮组，利用它从水中缓慢地提起一个边长为1m的正方体B(不计水的阻力)，当提到B的下表面所受水的压强为8×103Pa时，手中的绳子刚好断裂，正方体B的密度是。 12．（1）5J；（2）62.5%；（3）0.75N 【详解】解：（1）拉力做的有用功 （2）拉力F对物体做的总功 斜面的机械效率 （3）额外功为 由得，摩擦力为 答：（1）有用功为5J； （2）斜面的机械效率是62.5%； （3）摩擦力的大小为0.75N。 13．（1）0.9J；（2）80%；（3）变大 【详解】解：（1）将一个重12N的物体匀速提升，做的有用功是 由图知，绳子的有效段数，拉力端移动距离为 拉力做功为 克服动滑轮重力做的功      （2）滑轮组的机械效率 （3）不计绳重及摩擦，作用在绳子自由端的拉力 动滑轮的重力 本实验中，克服动滑轮重力做的功为额外功的唯一来源，若用该滑轮组匀速提升4个同样都是12N的物体，滑轮组的机械效率 故此时滑轮组的效率变大。 答：（1）克服动滑轮重做的功为0.9J； （2）滑轮组的机械效率为80%； （3）在绳子承受限度内，若用该滑轮组匀速提升4个同样都是12N的物体，通过计算可知此时滑轮组的效率变大。 14．（1）150N；（2）360N；（3）80% 【详解】解：（1）由图甲可知，滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=2，则拉力F拉绳的速度 v=2vA=2×1m/s=2m/s 由图乙可知，圆柱体A在水中拉力F的功率P=300W，由 得，绳子自由端的拉力 （2）由图乙可知，圆柱体A离开水面后拉力F的功率P′=420W，由 得，绳子自由端的拉力 不计绳重、摩擦及阻力，A的重力 GA=2F′-G轮=2×210N-60N=360N （3）不计绳重、摩擦及阻力，物体浸没在水中时，拉力 代入数据 解得：F浮=120N，物体浸没在水中时滑轮组的机械效率 答：（1）物体浸没在水中时绳子自由端的拉力为150N； （2）物体的重力360N； （3）物体浸没在水中时滑轮组的机械效率为80%。 15．4.0×103kg/m3 【详解】物体浸没在水中时，滑轮组的机械效率为75%，根据公式，则有 解得 又根据公式可得 即 解得 当物体离开水面时，根据公式可得 解得 又因为 解得 则物体的体积为 物体的密度为 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 $