2026年中考物理二轮复习备考-机械效率的综合计算

2026年中考物理二轮复习备考-机械效率的综合计算 1.小明利用如图所示的滑轮组,将质量为90kg的物体在1min内匀速提升5m,竖直向上的拉力为360N。(g取10N/kg)求: (1)拉力的功率是多大? (2)滑轮组的机械效率(结果保留一位小数)。 2.某施工队利用滑轮组从水中提取质量为2000kg、体积为1m3的物体,上升过程中物体始终不接触水底和露出水面,,水的密度为1.0 103kg/m3。 (1)物体完全浸没在水中时,求物体所受浮力的大小; (2)已知动滑轮重2000N,若不计绳重和摩擦,当浸没在水中的物体被匀速提升时,求此滑轮组做功的机械效率。 3.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? 4.小明家装修房屋,一箱质量为80kg的建筑材料放在水平地面上,装修工人用500N的拉力F通过如图所示的滑轮组将建筑材料匀速提升3m,用时20s。()求: (1)建筑材料的重力; (2)拉力F的功率; (3)滑轮组的机械效率。 5.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。 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.某桥梁施工队用如图所示的滑轮组打捞沉在水底的工件。已知工件的体积是0.16m3,密度是,滑轮组向上匀速拉动浸没在水中的工件时,人在绳子的自由端施加的拉力F=1700N。(不考虑摩擦及水的阻力,g取10N/kg)求: (1)工件的质量是多少?工件浸没在水中时,受到的浮力是多少? (2)滑轮组向上匀速拉动浸没在水中的工件时,机械效率是多大? (3)工件从水里升到水面上的过程中,滑轮组的机械效率将如何变化,并分析原因。 8.小明家装修房屋,一箱质量为80kg的建筑材料放在水平地面上。装修工人用500N的拉力F通过如图所示的滑轮组将建筑材料匀速提升3m,用时20s。(g=10N/kg)求: (1)拉力F的功率; (2)滑轮组的机械效率。 9.某建筑工地利用如图所示滑轮组,用时1min将重6 103N的物体A匀速提升了15m。已知钢丝绳的拉力F为4 103N,g取10N/kg。不计摩擦和钢丝绳的重力。求: (1)滑轮组做的有用功; (2)拉力F做功的功率; (3)滑轮组的机械效率。 10.如图所示,把重力为800 N的物体匀速推到斜面顶端,斜面长为2 m,高为1 m,实际推力为500 N,所花时间为5s。求: (1)推力做的有用功; (2)推力做的总功的功率; (3)物体与斜面间的摩擦力; (4)整个装置的机械效率。 11.某建筑工地上,工人师傅利用如图所示的滑轮组来提升建筑材料,若他用400N的拉力将重为720N的材料匀速提升了10m。不计绳重和摩擦,(g取10N/kg)求: (1)动滑轮受到的重力; (2)工人师傅施加的拉力所做的功; (3)此滑轮组的机械效率。 12.如图所示,置于水平工作台面上的卷扬机,其质量为50kg,工作时做功的功率恒为4000W。现用卷扬机通过一个动滑轮匀速竖直提升重为4500N的物体A,经过5s物体A被竖直匀速提升了4m。不计绳重和摩擦,g取10N/kg。求: (1)动滑轮对物体A做的功; (2)动滑轮的重力; (3)动滑轮的机械效率; (4)工作台面对卷扬机的支持力。 13.如图所示,工人用滑轮组运送一批建材上楼。滑轮与钢绳的摩擦力及绳重忽略不计,。求: (1)工人在1min时间内,用500N的拉力,将90kg的建材匀速竖直向上提升了6m,求拉力的功率; (2)钢绳的最大承受力为3000N,工人的最大拉力为2000N,质量为85kg的工人提升最多质量的货物时,滑轮组的机械效率; (3)假设工人的质量为,站在地面时,脚与地面的总接触面积为S,提升质量为m的货物时,工人对地面的压强。(动滑轮重用表示) 14.如图所示,站在水平地面上的小林想通过杠杆AB和动滑轮拉起同样站在水平地面上的小新。杠杆AB可绕转轴O在竖直平面内转动,且OA:OB=1:2,小林的质量m1=50kg。小新的质量m2=48kg小新双脚与地面接触面积S=400cm2,当小林施加竖直向下的拉力F1时,小新未被拉动,此时小新对地面的压强p=2.5 103Pa,小林对地面的压强为p1;当小林施加竖直向下的拉力F2时,小新刚好被拉起,小林对地面的压强为p2,且p1:p2=16:15。不计绳重,杠杆重力和一切摩擦,g取10N/kg。求: (1)小林施加拉力F1时,小新对地面的压力FN; (2)动滑轮重力G动。 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)90W;(2)83.3% 【详解】解;(1)由图可知,该滑轮组动滑轮上有3段绳子承载物重,n=3,自由端端移动的距离 拉力做的总功 做功所用时间,拉力做功的功率 (2)物体的重力 做的有用功 滑轮组的机械效率 答:(1)拉力的功率是90W; (2)滑轮组的机械效率为83.3%。 2.(1)1 104N;(2)83.3% 【详解】解:(1)物体完全浸没在水中时,其受到的浮力 (2)物体所受的重力 当物体浸没在水中,滑轮组对物体的拉力 由图可知 若不计绳重和摩擦,电动机对绳子的拉力 滑轮组的机械效率 答:(1)物体完全浸没在水中时,物体所受浮力的大小为1 104N; (2)此滑轮组做功的机械效率为83.3%。 3.(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。 4.(1)800N;(2)150W;(3)80% 【详解】解:(1)建筑材料的重力 (2)滑轮组的动滑轮绕2段绳,绳子自由端移动的距离 拉力做的总功 拉力的功率 (3)有用功为 滑轮组的机械效率 答:(1)建筑材料的重力是; (2)拉力的功率是; (3)滑轮组的机械效率是。 5.(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 =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 =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。 6.(1)6 104 (2)2.5 103 【详解】(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)560kg,1600N;(2)78.43%;(3)变大 【详解】解:(1)工件的体积是0.16m3,密度是,工件的质量 工件浸没在水中时,受到的浮力 (2)滑轮组对工件的拉力 由图可知,滑轮组有效绳子股数为3股,即n=3,令物体上升高度为h,有用功 总功 机械效率 (3)工件从水里升到水面上的过程中,工件排开的体积减小,浮力减小,滑轮组对工件的拉力增大,有用功增大,而额外功几乎不变,所以有用功占总功的百分比增大,故机械效率增大。 答:(1)工件的质量是560kg,工件浸没在水中时,受到的浮力是1600N; (2)滑轮组向上匀速拉动浸没在水中的工件时,机械效率是78.43%; (3)工件从水里升到水面上的过程中,滑轮组的机械效率变大。原因是有用功增大,而额外功几乎不变,所以有用功占总功的百分比增大,故机械效率增大。 8.(1)150W;(2)80% 【详解】解:(1)由图可知,该滑轮组动滑轮上有两段绳子承载物重,所以绳子自由端移动的距离 拉力做的总功 拉力做功的功率 (2)物体的重力 滑轮组做的有用功 滑轮组的机械效率 答:(1)拉力F的功率是150W; (2)滑轮组的机械效率是80%。 9.(1)9 104J;(2)2000W;(3)75% 【详解】解:(1)滑轮组做的有用功是 W有=Gh=6 103N 15m=9 104J (2)由图可知,承担物重的绳子的股数n=2,则绳子端移动的距离是 s=nh=2 15m=30m 拉力F做的总功是 W总=Fs=4 103N 30m=1.2 105J 拉力F做功的功率 (3)滑轮组的机械效率是 答:(1)滑轮组做的有用功是9 104J; (2)拉力F做功的功率是2000W; (3)滑轮组的机械效率是75%。 10.(1)800J;(2)200W;(3)100N;(4)80% 【详解】(1)由可得推力做的有用功 (2)由可得推力做的总功 总功率为 (3)由可得 由可得摩擦力 (4)整个装置的机械效率为 答:(1)推力做的有用功为800J; (2)推力做的总功的功率为200W; (3)物体与斜面间的摩擦力为100N; (4)整个装置的机械效率80%。 11.(1)80N;(2)8000J;(3)90% 【详解】解:(1)由图知,滑轮组承重的绳子段数n=2,不计绳重和摩擦,根据 可知,动滑轮的重力 (2)绳子自由端移动的距离 s=nh=2 10m=20m 拉力做的功 (3)拉力做的有用功 滑轮组的机械效率 答:(1)动滑轮受到的重力为80N; (2)工人师傅施加的拉力所做的功为8000J; (3)此滑轮组的机械效率为90%。 12.(1)18000J;(2)500N;(3)90%;(4)3000N 【详解】解:(1)滑轮对物体A做的有用功为 (2)卷扬机拉力做的总功 则额外功 不计绳重和摩擦 所以动滑轮的重力 (3)动滑轮的机械效率为 (4)卷扬机的重力为 由图可知,绳子自由端移动的距离 卷扬机的拉力 卷扬机受到竖直向下的重力、绳子向下的拉力和工作台面对卷扬机的支持力的共同作用,处于静止状态,由力的平衡条件可知,工作台面对卷扬机的支持力为 答:(1)滑轮对物体A做的功是18000J; (2)动滑轮的重力为500N; (3)动滑轮的机械效率是90%; (4)作台面对卷扬机的支持力是3000N。 13.(1)100W;(2)94.1%;(3) 【详解】解:(1)由图可知,滑轮组绳子承重股数为n=2,则绳端移动的距离为 拉力做的功为 做功的功率为 (2)当将90kg的建材匀速竖直向上提升了6m,物体的重力为 因滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计,由 可得,动滑轮的重力为 工人的重力为 工人通过滑轮组向下拉绳子时的最大拉力为 因滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计,由 得,工人能提升货物最大的重力为 滑轮组的机械效率为 (3)工人的重力为 货物的重力为 因滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计,所以绳子自由端的拉力为 根据物体间力的作用是相互的,绳子自由端对人的拉力为 对人受力分析可知,地面对工人的支持力为 根据物体间力的作用是相互的,工人对地面的压力为 工人对地面的压强为 答:(1)工人在1min时间内,用500N的拉力,将90kg的建材匀速竖直向上提升了6m,拉力的功率为100W; (2)钢绳的最大承受力为3000N,工人的最大拉力为2000N,质量为85kg的工人提升最多质量的货物时,滑轮组的机械效率为94.1%; (3)假设工人的质量为,站在地面时,脚与地面的总接触面积为S,提升质量为m的货物时,工人对地面的压强为。 14.(1)100N;(2)20N 【详解】(1)小林施加拉力F1时,小新对地面的压力为 (2)小新的重力为 小林的重力为 当小林施加竖直向下的拉力F1时,小新受到的拉力为 当小林施加竖直向下的拉力F2时,小新刚好被拉起,此时小新受到的拉力为 设小新受到的拉力为F拉,杠杆A端所受的拉力为 根据杠杆平衡的条件可得,小林给杠杆的拉力为 小林对地面的压力等于小林受到的支持力,则 小林对地面的压强为 当小林施加竖直向下的拉力F1时,压强为 当小林施加竖直向下的拉力F2时,压强为 两次压强之比为 根据上式可解得动滑轮的重力为20N。 答:(1)小林施加拉力F1时,小新对地面的压力为100N。 (2)动滑轮重力为20N。 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 $