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2026年中考复习--机械效率计算专题练习
一、计算题
1.如图所示,小明用动滑轮把重400N的物体匀速提升了3m,作用在绳子自由端的拉力F为250N,方向竖直向上。不计绳重和摩擦,求:
(1)有用功;
(2)该动滑轮的机械效率。
2.盾构机可以实现一边挖掘隧道,一边在隧道内壁安装盾构管片,如图所示。某盾构机满负荷工作时,最大推进力F是,向前推进0.05m,盾构机推进的总功是。安装的某个管片有效承压面积是5m2,管片承受的压强是。求:
(1)该管片承受的压力F压;
(2)推进力做的功;
(3)盾构机推进的机械效率。
3.小明同学向上跳台阶进行晨练,小明重500N,在10s内匀速连跳12个台阶,每个台阶的高度为0.2m,在这个过程中,已知他克服摩擦等做的额外功为800J,求在此过程中:
(1)小明克服重力做功是多少?
(2)小明做功的总功率多大?
(3)他跳台阶的机械效率多大?
4.利用如图的滑轮组去拉物体,使重为2000N的物体A在3s内沿水平方向匀速移动了6m,若A所受地面的摩擦力f=600N,小强所用拉力F=250N,求:
(1)拉力F的功率;
(2)该装置的机械效率。
5.如图所示,工人沿斜面把一箱货物从底端拉进车厢,此过程中,工人对货物的拉力为400N,此斜面的长为5m,高为1m,货物重为1500N,求:
(1)工人在使用斜面的过程中做的有用功是多少?
(2)工人拉这箱货物时斜面的机械效率是多少?
(3)货物在斜面上运动时受到的摩擦力是多少?
6.工人用图示装置在20s内将重为450N的货物匀速提升4m,该滑轮组的机械效率为75%,求:
(1)有用功;
(2)拉力的功率;
(3)若工人用此装置匀速提升其他货物,测得拉力大小为500N,额外功占总功的20%,工人提升货物的重。
7.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600kg的物体时,拉力F为2500N,物体上升2m所用的时间为5s,g取10N/kg。求:
(1)所做的有用功;
(2)拉力F的功率;
(3)滑轮组的机械效率。
8.如图所示,这是某同学利用一些简单机械组合起来的晾衣架,具有升降功能,某次晾晒衣服时,衣架上所挂衣服总质量为6kg,将衣服匀速拉升时,需要在绳子自由端施加25N的拉力,5s内衣服匀速上移0.5m。求:(g取10N/kg)
(1)绳子自由端拉力做功的功率;
(2)晾衣架的机械效率。
9.工人用如图甲所示的滑轮组利用箱子运送建材上楼,每次运送量不定.滑轮组的机械效率随建材重力变化的图像如图乙所示,滑轮和钢绳的摩擦力及箱重、绳重忽略不计,g取10N/kg.
(1)动滑轮的重力是多大?
(2)若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了12m,作用在钢绳上的拉力为250N,求拉力的功率?
(3)当滑轮组的机械效率为80%时,运送建材的重力是多大?
10.如图甲是《天工开物》中记载的在井上汲水的桔槔,其示意图如图乙,轻质杠杆的支点O距左端,距右端。在杠杆左端悬挂重力为的物体A,右端挂一物体B,杠杆在水平位置平衡时,物体B对地面的压力为。若用该桔槔将物体B匀速提升的过程中,其机械效率为87.5%。
(1)物体B的重力是多大?
(2)提升物体B所做的额外功是多少?
11.如图所示,实心均匀物体A的体积为4×10-3m3,重力为200N。圆柱形容器底面积为400cm2,内盛有足够深的水。用图中的滑轮组将浸没在水中的物体A匀速提出水面。当物体A浸没在水中匀速上升时,滑轮组的机械效率为80%。不计绳重、摩擦及水的阻力,物体A不吸水、不沾水。求:
(1)物体A的密度;
(2)物体浸没在水中时受到的浮力;
(3)物体完全提出水面后,水对容器底减小的压强;
(4)动滑轮的重力。
12.城市公交是城市文明的流动窗口,吕梁市市区全部使用新能源纯电动公交车,全民免费乘坐,全力推进节能减排,呼吁广大市民优先选乘公交,共建美丽幸福吕梁。如图是“纯电”公交车以最大总质量正在运营的场景,公交车所受的阻力为车重的0.02倍,右表是公交车铭牌的部分参数(g取10N/kg)。求:
最大总质量
18000kg
电池额定电压
560.28V
电机峰值功率
100kW
乘坐人数
85/26
(1)若轮胎与地面接触的总面积0.06m2,公交车以最大总质量在水平路上匀速行驶时对地面的压强;
(2)若某次公交车以峰值功率在水平路面以36km/h的速度匀速行驶5min,牵引力所做的功和机械效率。
2026年中考复习--机械效率计算专题练习参考答案
1.(1)
(2)
【详解】(1)有用功为
(2)由于使用动滑轮提升重物,拉力移动的距离
拉力做的总功为
该动滑轮的机械效率为
2.(1)
(2)
(3)30%
【详解】(1)该管片承受的压力
(2)推进力做的功
(3)盾构机推进的机械效率
3.(1)1200J
(2)200W
(3)60%
【详解】(1)小明克服重力做功是
(2)小明做功的总功率
小明做功的总功率为
(3)他跳台阶的机械效率
4.(1)1500W
(2)80%
【详解】(1)由图可知,绳子的有效股数是n=3。拉力移动的距离s1是物体移动的距离s2的三倍,绳子自由端移动的距离是
拉力F的功率
(2)装置的机械效率
5.(1)1500J
(2)75%
(3)100N
【详解】(1)工人在使用斜面的过程中做的有用功是
(2)工人在使用斜面的过程中做的总功是
工人拉这箱货物时斜面的机械效率是
(3)工人做的额外功为
货物在斜面上运动时受到的摩擦力是
6.(1)1800J;
(2)120W;
(3)800N
【详解】(1)工人做的有用功为
(2)拉力所做的功
拉力的功率
(3)滑轮组的动滑轮绕2段绳,由于额外功占总功的20%,所以机械效率为80%,根据
可得
7.(1)12000J
(2)3000W
(3)80%
【详解】(1)所做的有用功是
(2)由图可知,由3段绳子吊着动滑轮,绳子自由端移动的距离为
拉力F做的功是
拉力F的功率
(3)滑轮组的机械效率
8.(1)10W
(2)60%
【详解】(1)由图可知承担总重的绳子股数n=4,绳子自由端移动的距离
拉力所做的功
拉力的功率
(2)衣服的总重
提升衣服所做的有用功
晾衣架的机械效率
9.(1)400N
(2)100W
(3)1600N
【详解】(1)设动滑轮的重力为G动,由图乙可知,当建材重力G=400N时,滑轮组的机械效率η=50% ,滑轮和钢绳的摩擦力及箱重、绳重忽略不计,则, 代入数据有
解得。
(2) 由图甲可知,承担物重的绳子段数n=2,拉力的功率
(3)当滑轮组机械效率η=80%时,动滑轮重为400N,则
解得。
10.(1)
(2)
【详解】(1)根据杠杆平衡条件 可得,杠杆在水平位置平衡,即,杠杆右端绳子对B的拉力
物体B静止在地面上,受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和竖直向上的支持力的作用,处于平衡状态。地面对B的支持力与B对地面的压力是一对相互作用力,大小相等,即
物体B所受的重力
(2)所做的有用功
根据公式可得,所做的总功
提升物体B所做的额外功
11.(1)5.0×103kg/m3
(2)40N
(3)1000Pa
(4)40N
【详解】(1)由得,物体A的质量
物体A的密度
(2)物体浸没在水中时,排开水的体积等于物体的体积,则物体浸没在水中时受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10-3m3=40N
(3)因为物体完全提出水面后,水位降低高度为
水对容器底减小的压强
(4)因为当物体浸没在水中匀速上升时有F拉=G-F浮=200N-40N=160N
所以由公式
可得
12.(1)
(2),
【详解】(1)公交车对水平地面的压力
公交车对水平地面的压强
(2)公交车行驶时间
由得公交车行驶的路程
因为匀速行驶,所以牵引力等于阻力,即
牵引力做的功
电动机做的总功
机械效率
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