2023年中考物理专项复习 机械效率计算专题
1.如图所示，斜面的长为高的4倍，物体恰能在斜面上匀速下滑，下滑一段距离的过程中，该物体重力做的功和克服阻力做的功相等。若用平行于斜面向上的拉力F将物体匀速拉上斜面时，斜面的机械效率为（ ）
A. 20% B. 25% C. 50% D. 75%
2.如图所示，用一个动滑轮把重100N的沙袋从地面匀速提到6m高的楼上，所用拉力60N（绳重和摩擦不计），下列说法正确的是（ ）
A. 动滑轮重40N
B. 绳子自由端通过的距离为12m
C. 拉力做的有用功为720J
D. 动滑轮机械效率为8.3%
3.工人利用如图所示的滑轮组，将重800N的物体竖直向上匀速提升1m，工人对绳的拉力为500N，则滑轮组对重物所做的有用功W有和该滑轮组此时的机械效率η分别是（ ）
A．W有＝500J η＝62.5% B．W有＝500J η＝80%
C．W有＝800 J η＝62.5% D．W有＝800 J η＝80%
4.如图，用40N的拉力，在10s内将重100N的物体匀速提升3m，则该滑轮组（ ）
A. 绳端移动的距离为6m B. 有用功为120J
C. 拉力做功的功率为36W D. 机械效率为80%
5.如图所示，小明分别使用甲、乙、丙三种机械匀速提升物体M(绳长不变)，测得物体M所受重力和各拉力如表2所示，则（ ）
A丙的机械效率相等 B．使用图丙斜面可以省力
C．甲、乙的机械效率相等 D．甲、丙的机械效率相等
6.如图所示，已知固定斜面长5m、倾角为30°，木箱重150N。某同学用大小为100N的推力沿斜面向上推木箱，使木箱沿斜面匀速从底端运动到顶端的过程中，关于木箱所受的力对木箱做的功，下列判断正确的是（ ）
A. 木箱克服重力做功的大小为500J
B. 木箱克服斜面摩擦力做功的大小为125J
C. 推力做功的大小为500J
D. 斜面支持力做功的大小为375J
7.如图所示，用力F将重力G＝10 N的物体匀速向上提升2 m，动滑轮重2 N(不计绳重及摩擦)，下列说法正确的是( )
A．绳子末端移动的距离为1 m
B．拉力大小为5 N
C．滑轮组的机械效率为100%
D．物体克服重力所做的功为20 J
8.如图所示，小华利用该滑轮组将一装有400N水的水桶匀速提高6m，共用时2min，滑轮组的机械效率为80%，已知桶重20N，不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（ ）
A．小华所做的有用功为3000J
B．动滑轮重为100N
C．拉力F的功率是25W
D．提升过程中，若有部分水洒出，滑轮组的机械效率不变
9.如图所示，用滑轮组提升重540N的物体，使它在10s内匀速上升1m，所用的拉力为200N，则在提升重物的过程中（不计绳重和摩擦），下列说法正确的是（ ）
A. 有用功为600J B. 动滑轮重60N
C. 滑轮组的机械效率为67.5% D. 拉力做功的功率为60W
10.如图所示，工人站在水平台面上用滑轮组提货物。工人第一次竖直向上用200N的力拉绳子时，货物未离开水平地面；第二次竖直向上拉动绳子，使货物以0.09m/s的速度匀速上升。已知工人体重为600N，货物重为900N，货物与地面的接触面积为，动滑轮重为100N。不计滑轮组的绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A. 第一次拉绳子时，工人对水平台面的压力为800N
B. 第一次拉绳子时，货物对地面的压强为4000Pa
C. 第二次拉绳子的过程中，该滑轮组的机械效率为90%
D. 第二次拉绳子的过程中，工人拉力的功率为81W
11.用如图所示的滑轮组拉动重300N的箱子，以0.2m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动，箱子与地面间的摩擦力为自身重力的0.2倍，滑轮组的机械效率为75%，下列说法正确的是（ ）
A. 拉力F为80N B. 10s内绳子自由端移动2m
C. 3s内物体重力做功180J D. 拉力F的功率为16W
12.如图所示，张伟同学通过斜面用平行于斜面F＝200N的推力，将质量为20kg的物体在5s时间内匀速推到1m高的平台上，斜面长s＝2m，（g取10N/kg）则以下说法正确的是（ ）
①推力的功率为80W
②斜面的机械效率为75%
③推力做的总功300J
④斜面对物体的摩擦力200N
A．① B．②④ C．①②④ D．②③④
13.使用如图所示的滑轮组，沿水平方向匀速拉动质量为300kg的物体，弹簧测力计的示数为200N，物体在10s内移动1m。物体所受的摩擦力为物重的0.1倍。不计绳重和滑轮组内的摩擦，下列说法正确的是（ ）
A. 滑轮组的机械效率为50%
B. 动滑轮重为100N
C. 绳子自由端拉力的功率为20W
D. 增大物重机械效率不变
14.小摩同学家里正在修建楼房，他通过调查了解到工人利用如图的装置，将重力为900N的物体匀速提升了6m，工人对绳子施加的拉力F为475N。忽略绳重和机械之间的一切摩擦。下列说法中正确的是（ ）
①拉力F做功为2850J
②动滑轮的重力为50N
③拉力F做的额外功为600J
④如用该装置匀速提升重力为950N的物体，则该滑轮组的机械效率为95%。
A. ①③ B. ②④ C. ①② D. ③④
15.某科技小组设计了一种测量浑水密度的装置，如图所示，A是体积为10-3m3的均匀正方体浮子，B是圆形容器，C是固定在容器底部的定滑轮，通过细绳将A与滑轮组连接。当容器中盛有适量密度为1.0×103kg/m3的清水，连接浮子的绳子恰好不受拉力时，浮子的体积浸在清水中；当绳子末端拉力为F1时，浮子在清水中浸没后能缓慢匀速向下运动：把清水换成待测浑水后，绳子末端拉力为F2=3.1N时，浮子浸没后也能缓慢匀速向下运动。已知动滑轮质量为30g，g=10N/kg，不计绳子质量，伸缩，摩擦及水的阻力则（ ）
A. 浮子的密度为0.6×103kg/m3
B. 绳子拉力F1为2.1N
C. 清水中浮子浸没后匀速运动时滑轮组的机械效率约为95%
D. 浑水密度为1.2×103kg/m3
16如图所示，用滑轮组将重力为30N的物体提升5m，绳子末端所用的拉力是20N．那么拉力所做的功是 J，该滑轮组的机械效率为 。
17.如图，用滑轮组帮助汽车脱困时，滑轮B的作用是______；汽车被匀速拉动时，作用在绳子上的拉力F为1000N，滑轮组的机械效率为80%，则汽车受到的摩擦力为______N。
18.如图所示，利用滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体，在5秒钟内使物体匀速运动了5m，拉力F的大小为30N，若物体和地面之间的摩擦力大小为50N，则A处的拉力大小为 N，拉力F的功率是 W，滑轮组的机械效率为 。
19.工人用如图所示装置将重600N的货物沿斜面由底部拉到顶端。装置固定在水平面上，斜面长12m，高6m；工人的拉力为400N，此过程工人所做的总功为 J，该装置的机械效率为 ，若不计绳重、绳子与滑轮间的摩擦，物体与斜面间的摩擦力为 N。
20.如图所示，斜面与水平地面夹角为30°，某快递员用500N的力，将重800N的货物沿斜面匀速推上车厢，不考虑斜面形变，货物所受摩擦力方向沿斜面向 _____；斜面的机械效率为 _____。不改变斜面与地面夹角和货物质量，采用 _____的方法可以提高斜面的机械效率。
21.工人用如图甲所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定．滑轮组的机械效率随建材重力变化的图象如图乙所示，滑轮和绳的摩擦力及绳重忽略不计，g取10 N/kg.
(1)此滑轮组中，动滑轮重力为________N.
(2)当滑轮组的机械效率为60%时，运送建材的重力是________N.
22.如图所示工人用100N拉力将正方体物块匀速提升一定高度，已知正方体物块质量为20kg、边长为20cm。（g＝10N/kg）求：
（1）正方体物块的重力；
（2）正方体物块的密度；
（3）滑轮组的机械效率。
23.用如图所示的滑轮组提升物体A。在匀速竖直提升物体A的过程中，卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力F为400N，物体A上升的速度vA为0.1m/s，滑轮组的机械效率η为90%，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。求：
（1）拉力F做功的功率P；
（2）动滑轮所受的重力G动。
24.如图，一卡车车厢底板距地面h＝1m，小明把一块2m长的钢板搭在车厢底板上，构成一个斜面。他通过这个斜面，用平行于斜面大小为500N的力，把一个大木箱由斜面的底端推到顶端（忽略木箱的宽度），已知木箱重为700N。
（1）把木箱由底端推到顶端，用了5s，求推力的功率。
（2）木箱受到斜面的摩擦力是多少？
25.如图所示，小汽车通过滑轮组从竖直矿井中提升矿石，矿石以lm/s的速度匀速上升8m，已知矿石重2700N，动滑轮重300N，不计绳的重力及滑轮摩擦，求该过程中：
(1)汽车拉力的大小；
(2)汽车拉力的功率；
(3)滑轮组的机械效率。
26.工人师傅利用如图甲所示的滑轮组搬运石材，质量为 1.8×103kg 的石材放在水平地面上，在拉力 F 的作用下沿水平方向做匀速直线运动，其路程随时间变化的图象如图
乙所示。石材在水平方向上受到的阻力为石材重的 0.1 倍，滑轮组的机械效率为 75%，滑轮组和绳子的自重不计。（g=10N/kg）求∶
（1）石材受到的阻力;
（2）在石材移动 10s 过程中，工人做的有用功;
（3）在石材移动 10s 过程中，工人作用在绳子自由端的拉力 F。
27.如图甲是用滑轮组匀速提升物体的示意图，卷扬机对绳子竖直向下的拉力F与卷扬机拉动绳子的速度v的关系如图乙所示。当使用这个装置提升重为850N的物体A时，卷扬机拉动绳子的速度为0.2m/s，不计绳重及摩擦，卷扬机的拉动绳子的功率保持不变。
（1）求提升物体A时卷扬机对绳子的拉力FA；
（2）求动滑轮受到的重力G动；
（3）若用该装置提升另一物体B时，卷扬机拉动绳子的速度为0.5m/s，求此时滑轮组的机械效率η。（计算结果保留数）
28.如图甲所示是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，D是油缸，E是柱塞。通过卷扬机转动使钢丝绳带动A上升，被打捞重物的体积是V=0.6m3，重力G物=2.4×104N。若在打捞前起重机对地面的压强p1=1.8×107Pa，当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强为p2=2.4×107Pa，重物完全出水后匀速上升时起重机对地面的压强p3=2.6×107Pa。重物出水前滑轮组的机械效率为90%，重物出水前卷扬机牵引力做的功随时间变化的图象如图乙所示。吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计。（g取10N/kg）求：
（1）重物出水前受到的浮力；
（2）动滑轮的重力；
（3）重物出水前卷扬机的功率；
（4）卷扬机牵引力（可以写分数）；
（5）重物出水前匀速上升的速度。
2023年中考物理专项复习 机械效率计算专题参考答案
1.如图所示，斜面的长为高的4倍，物体恰能在斜面上匀速下滑，下滑一段距离的过程中，该物体重力做的功和克服阻力做的功相等。若用平行于斜面向上的拉力F将物体匀速拉上斜面时，斜面的机械效率为（ ）
A. 20% B. 25% C. 50% D. 75%
【答案】C
2.如图所示，用一个动滑轮把重100N的沙袋从地面匀速提到6m高的楼上，所用拉力60N（绳重和摩擦不计），下列说法正确的是（ ）
A. 动滑轮重40N
B. 绳子自由端通过的距离为12m
C. 拉力做的有用功为720J
D. 动滑轮机械效率为8.3%
【答案】B
3.工人利用如图所示的滑轮组，将重800N的物体竖直向上匀速提升1m，工人对绳的拉力为500N，则滑轮组对重物所做的有用功W有和该滑轮组此时的机械效率η分别是（ ）
A．W有＝500J η＝62.5% B．W有＝500J η＝80%
C．W有＝800 J η＝62.5% D．W有＝800 J η＝80%
【答案】D。
4.如图，用40N的拉力，在10s内将重100N的物体匀速提升3m，则该滑轮组（ ）
A. 绳端移动的距离为6m B. 有用功为120J
C. 拉力做功的功率为36W D. 机械效率为80%
【答案】C
5.如图所示，小明分别使用甲、乙、丙三种机械匀速提升物体M(绳长不变)，测得物体M所受重力和各拉力如表2所示，则（ ）
A丙的机械效率相等 B．使用图丙斜面可以省力
C．甲、乙的机械效率相等 D．甲、丙的机械效率相等
【答案】A
6.如图所示，已知固定斜面长5m、倾角为30°，木箱重150N。某同学用大小为100N的推力沿斜面向上推木箱，使木箱沿斜面匀速从底端运动到顶端的过程中，关于木箱所受的力对木箱做的功，下列判断正确的是（ ）
A. 木箱克服重力做功的大小为500J
B. 木箱克服斜面摩擦力做功的大小为125J
C. 推力做功的大小为500J
D. 斜面支持力做功的大小为375J
【答案】BC
7.如图所示，用力F将重力G＝10 N的物体匀速向上提升2 m，动滑轮重2 N(不计绳重及摩擦)，下列说法正确的是( )
A．绳子末端移动的距离为1 m
B．拉力大小为5 N
C．滑轮组的机械效率为100%
D．物体克服重力所做的功为20 J
【答案】D
8.如图所示，小华利用该滑轮组将一装有400N水的水桶匀速提高6m，共用时2min，滑轮组的机械效率为80%，已知桶重20N，不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（ ）
A．小华所做的有用功为3000J
B．动滑轮重为100N
C．拉力F的功率是25W
D．提升过程中，若有部分水洒出，滑轮组的机械效率不变
【答案】C
9.如图所示，用滑轮组提升重540N的物体，使它在10s内匀速上升1m，所用的拉力为200N，则在提升重物的过程中（不计绳重和摩擦），下列说法正确的是（ ）
A. 有用功为600J B. 动滑轮重60N
C. 滑轮组的机械效率为67.5% D. 拉力做功的功率为60W
【答案】BD
10.如图所示，工人站在水平台面上用滑轮组提货物。工人第一次竖直向上用200N的力拉绳子时，货物未离开水平地面；第二次竖直向上拉动绳子，使货物以0.09m/s的速度匀速上升。已知工人体重为600N，货物重为900N，货物与地面的接触面积为，动滑轮重为100N。不计滑轮组的绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A. 第一次拉绳子时，工人对水平台面的压力为800N
B. 第一次拉绳子时，货物对地面的压强为4000Pa
C. 第二次拉绳子的过程中，该滑轮组的机械效率为90%
D. 第二次拉绳子的过程中，工人拉力的功率为81W
【答案】ABC
11.用如图所示的滑轮组拉动重300N的箱子，以0.2m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动，箱子与地面间的摩擦力为自身重力的0.2倍，滑轮组的机械效率为75%，下列说法正确的是（ ）
A. 拉力F为80N B. 10s内绳子自由端移动2m
C. 3s内物体重力做功180J D. 拉力F的功率为16W
【答案】D
12.如图所示，张伟同学通过斜面用平行于斜面F＝200N的推力，将质量为20kg的物体在5s时间内匀速推到1m高的平台上，斜面长s＝2m，（g取10N/kg）则以下说法正确的是（ ）
①推力的功率为80W
②斜面的机械效率为75%
③推力做的总功300J
④斜面对物体的摩擦力200N
A．① B．②④ C．①②④ D．②③④
【答案】A。
13.使用如图所示的滑轮组，沿水平方向匀速拉动质量为300kg的物体，弹簧测力计的示数为200N，物体在10s内移动1m。物体所受的摩擦力为物重的0.1倍。不计绳重和滑轮组内的摩擦，下列说法正确的是（ ）
A. 滑轮组的机械效率为50%
B. 动滑轮重为100N
C. 绳子自由端拉力的功率为20W
D. 增大物重机械效率不变
【答案】B
14.小摩同学家里正在修建楼房，他通过调查了解到工人利用如图的装置，将重力为900N的物体匀速提升了6m，工人对绳子施加的拉力F为475N。忽略绳重和机械之间的一切摩擦。下列说法中正确的是（ ）
①拉力F做功为2850J
②动滑轮的重力为50N
③拉力F做的额外功为600J
④如用该装置匀速提升重力为950N的物体，则该滑轮组的机械效率为95%。
A. ①③ B. ②④ C. ①② D. ③④
【答案】B
15.某科技小组设计了一种测量浑水密度的装置，如图所示，A是体积为10-3m3的均匀正方体浮子，B是圆形容器，C是固定在容器底部的定滑轮，通过细绳将A与滑轮组连接。当容器中盛有适量密度为1.0×103kg/m3的清水，连接浮子的绳子恰好不受拉力时，浮子的体积浸在清水中；当绳子末端拉力为F1时，浮子在清水中浸没后能缓慢匀速向下运动：把清水换成待测浑水后，绳子末端拉力为F2=3.1N时，浮子浸没后也能缓慢匀速向下运动。已知动滑轮质量为30g，g=10N/kg，不计绳子质量，伸缩，摩擦及水的阻力则（ ）
A. 浮子的密度为0.6×103kg/m3
B. 绳子拉力F1为2.1N
C. 清水中浮子浸没后匀速运动时滑轮组的机械效率约为95%
D. 浑水密度为1.2×103kg/m3
【答案】BC
16如图所示，用滑轮组将重力为30N的物体提升5m，绳子末端所用的拉力是20N．那么拉力所做的功是 J，该滑轮组的机械效率为 。
【答案】200；75%。
17.如图，用滑轮组帮助汽车脱困时，滑轮B的作用是______；汽车被匀速拉动时，作用在绳子上的拉力F为1000N，滑轮组的机械效率为80%，则汽车受到的摩擦力为______N。
【答案】 ①. 改变力的方向 ②. 1600
18.如图所示，利用滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体，在5秒钟内使物体匀速运动了5m，拉力F的大小为30N，若物体和地面之间的摩擦力大小为50N，则A处的拉力大小为 N，拉力F的功率是 W，滑轮组的机械效率为 。
【答案】50；60；83.3%。
19.工人用如图所示装置将重600N的货物沿斜面由底部拉到顶端。装置固定在水平面上，斜面长12m，高6m；工人的拉力为400N，此过程工人所做的总功为 J，该装置的机械效率为 ，若不计绳重、绳子与滑轮间的摩擦，物体与斜面间的摩擦力为 N。
【答案】4800；75%；100。
20.如图所示，斜面与水平地面夹角为30°，某快递员用500N的力，将重800N的货物沿斜面匀速推上车厢，不考虑斜面形变，货物所受摩擦力方向沿斜面向 _____；斜面的机械效率为 _____。不改变斜面与地面夹角和货物质量，采用 _____的方法可以提高斜面的机械效率。
【答案】 ①. 下 ②. 80% ③. 减小木板粗糙程度
21.工人用如图甲所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定．滑轮组的机械效率随建材重力变化的图象如图乙所示，滑轮和绳的摩擦力及绳重忽略不计，g取10 N/kg.
(1)此滑轮组中，动滑轮重力为________N.
(2)当滑轮组的机械效率为60%时，运送建材的重力是________N.
【答案】(1)400 (2)600
22.如图所示工人用100N拉力将正方体物块匀速提升一定高度，已知正方体物块质量为20kg、边长为20cm。（g＝10N/kg）求：
（1）正方体物块的重力；
（2）正方体物块的密度；
（3）滑轮组的机械效率。
答：（1）正方体物块的重力为200N；
（2）正方体物块的密度2.5×103kg/m3；
（3）滑轮组的机械效率为66.7%。
23.用如图所示的滑轮组提升物体A。在匀速竖直提升物体A的过程中，卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力F为400N，物体A上升的速度vA为0.1m/s，滑轮组的机械效率η为90%，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。求：
（1）拉力F做功的功率P；
（2）动滑轮所受的重力G动。
答：（1）拉力F做功的功率为80W；
（2）动滑轮所受的重力为80N。
24.如图，一卡车车厢底板距地面h＝1m，小明把一块2m长的钢板搭在车厢底板上，构成一个斜面。他通过这个斜面，用平行于斜面大小为500N的力，把一个大木箱由斜面的底端推到顶端（忽略木箱的宽度），已知木箱重为700N。
（1）把木箱由底端推到顶端，用了5s，求推力的功率。
（2）木箱受到斜面的摩擦力是多少？
答：（1）把木箱由底端推到顶端，用了5s，推力的功率为200W。
（2）木箱受到斜面的摩擦力是150N。
25.如图所示，小汽车通过滑轮组从竖直矿井中提升矿石，矿石以lm/s的速度匀速上升8m，已知矿石重2700N，动滑轮重300N，不计绳的重力及滑轮摩擦，求该过程中：
(1)汽车拉力的大小；
(2)汽车拉力的功率；
(3)滑轮组的机械效率。
【答案】(1) 1000N；(2) 3000W；(3)90%
26.工人师傅利用如图甲所示的滑轮组搬运石材，质量为 1.8×103kg 的石材放在水平地面上，在拉力 F 的作用下沿水平方向做匀速直线运动，其路程随时间变化的图象如图
乙所示。石材在水平方向上受到的阻力为石材重的 0.1 倍，滑轮组的机械效率为 75%，滑轮组和绳子的自重不计。（g=10N/kg）求∶
（1）石材受到的阻力;
（2）在石材移动 10s 过程中，工人做的有用功;
（3）在石材移动 10s 过程中，工人作用在绳子自由端的拉力 F。
【答案】1800N 1800J 800N
27.如图甲是用滑轮组匀速提升物体的示意图，卷扬机对绳子竖直向下的拉力F与卷扬机拉动绳子的速度v的关系如图乙所示。当使用这个装置提升重为850N的物体A时，卷扬机拉动绳子的速度为0.2m/s，不计绳重及摩擦，卷扬机的拉动绳子的功率保持不变。
（1）求提升物体A时卷扬机对绳子的拉力FA；
（2）求动滑轮受到的重力G动；
（3）若用该装置提升另一物体B时，卷扬机拉动绳子的速度为0.5m/s，求此时滑轮组的机械效率η。（计算结果保留数）
答：（1）提升物体A时卷扬机对绳子的拉力为450N；
（2）动滑轮受到的重力为50N；
（3）此时滑轮组的机械效率为86%。
28.如图甲所示是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，D是油缸，E是柱塞。通过卷扬机转动使钢丝绳带动A上升，被打捞重物的体积是V=0.6m3，重力G物=2.4×104N。若在打捞前起重机对地面的压强p1=1.8×107Pa，当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强为p2=2.4×107Pa，重物完全出水后匀速上升时起重机对地面的压强p3=2.6×107Pa。重物出水前滑轮组的机械效率为90%，重物出水前卷扬机牵引力做的功随时间变化的图象如图乙所示。吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计。（g取10N/kg）求：
（1）重物出水前受到的浮力；
（2）动滑轮的重力；
（3）重物出水前卷扬机的功率；
（4）卷扬机牵引力（可以写分数）；
（5）重物出水前匀速上升的速度。
【答案】（1）6×103N；（2）2×103N；（3）104W；（4）；（5）0.5m/s
