粤沪版物理九年级上册重难点专题：机械效率计算型选择题练习

粤沪版物理九年级上册重难点专题：机械效率计算型选择题练习
一、单选题
1．（2021九上·高港月考）如图所示，利用滑轮组将重力为2N的物体，以0.2m/s的速度提升0.1m，作用在绳端的拉力F为1.2N，下列判断不正确的是（　　）
A．拉力的功率是0.48W B．动滑轮重力是0.8N
C．拉力做的有用功是0.2J D．滑轮组的机械效率是83.3%
2．（2021九上·惠山期中）如图所示，甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法，忽略绳重及一切阻力，用图甲绕法匀速提升重为900N的物体时，机械效率为90%。下列判断正确的是（　　）
①拉力F的大小为450N
②用图乙绕法匀速提升400N重物时，机械效率为80%
③分别用两种绕法匀速提升相同重物时，图乙绕法机械效率大
④分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度， 、 做功相等
A．只有②③正确 B．只有②④正确
C．只有②③④正确 D．只有①②④正确
3．（2020九上·河池期末）如图所示，用力F将重力G＝10N的物体匀速向上提升2m，动滑轮重2N（不计绳重摩擦），下列正确的是（　　）
A．绳子末端移动的距离为1m B．拉力大小为5N
C．滑轮组的机械效率为100% D．物体克服重力所做的功为20J
4．（2020九上·荔湾期末）如图所示，水平拉力F1(6N)将物体G=9N沿直线匀速拉动s1的距离，做功W1；借助滑轮组，F2使物体在同一水平地面上匀速直线运动同样的距离s1，F2所拉绳端的上升距离为s2，做功W2则（　　）
A．W2一定小于W1
B．s2一定等于s1
C．F2一定大于
D．此滑轮组的机械效率是
5．（2020九上·黄埔月考）如图所示，右侧B处，直接把重为G的物体从水平地面匀速拉到高为h的位置，此过程中绳子拉力对物体所做的功为WB。在左侧A处，利用滑轮组把同一物体从水平地面竖直向上匀速拉到同一高度，在此过程中绳的拉力F所做的功为WA，则该滑轮组的机械效率为（　　）
A． 100 B．
C． D．
6．（2020九上·广州期中）如图所示，用F1的力直接将物体B匀速提高h，若借助滑轮组把B匀速提升相同高度，绳子自由端拉力为F2；关于滑轮组把B匀速提升的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．滑轮组绳子自由端要移动2h B．总功为F2h
C．额外功为F1h﹣F2h D．机械效率
7．（2020九上·大新期中）用如图所示，滑轮组提升重为150N的物体时，在12s内绳子自由端被匀速拉下6m。已知拉绳子的力F为80N，不计绳重和摩擦，则在此过程中（　　）
A．物体被提升了2m
B．所做的有用功是480J
C．拉力F的功率是40W
D．该过程滑轮组的机械效率是83.3%
8．（2020九上·宜春月考）如图所示，F1=4N，F2=3N，此时物质A相对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）。下列说法正确的是（　　）
A．F2的功率为0.3W
B．弹簧测力计计数为6N
C．物体A对地面有向左2N的摩擦力
D．如果增大F2，物体A可能向左运动
9．（2020九上·安徽月考）如图所示，甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法，忽略绳重及一切阻力。用图甲绕法匀速提升重为400 N的物体时机械效率为80%。下列判断正确的是（　　）
A．拉力F1的大小为200N
B．用图乙绕法匀速提升300N重物时，机械效率为75%
C．分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度，F2做功少
D．分别用两种绕法匀速提升相同重物时，图乙绕法机械效率大
10．（2020九上·合肥月考）如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为G的物体。若拉力的大小为F，物体和地面之间的摩擦力大小为f，A点的拉力FA，则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是（　　）
A． B． C． D．
11．（2020九上·重庆开学考）如图，在不计绳重、滑轮与绳之间的摩擦和滑轮重的情况下，拉力F=6N，物体A在1分钟内匀速前进1m，则（　　）
A．物体所受的摩擦力为12N
B．拉力做功为6J
C．拉力的功率为24W
D．如果考虑滑轮与绳之间的摩擦，实际拉力为7N时物体能匀速前进，则此滑轮组的机械效率约为85.7%
12．（2020九上·陕西开学考）如图，每个滑轮均重12N，用滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速移动，在40s内物体移动了8m，拉力下做的功为1280J（不计绳重及机械内部摩擦）。下列说法中正确的是（　　）
A．滑轮组的机械效率为92.5%
B．拉力的功率为16W
C．拉力下大小为306N
D．若物体表面变粗糙，则滑轮组的机械效率会变小
13．（2020九上·陕西开学考）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t变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦，常数g取10N/kg。下列结论正确的是（　　）
A．动滑轮的重力为9N
B．第2s内拉力F的功率为40W
C．此装置最多能匀速运载100N的货物
D．此装置提升重物的最大机械效率为85%
14．（2020九上·陕西开学考）体重为60kg的工人利用如图滑轮组将一质量为80kg的重物A匀速提升1m，此时该滑轮组的机械效率为80%（不计绳重与摩擦，g取10N/kg），小明对此工作过程及装置作出了以下论断：（　　）
①动滑轮重为200N
②此过程中，工人对绳的拉力做功1000J
③重物匀速上升过程中，它的机械能增大
④若增大重物A的质量，该工人用此滑轮组匀速拉起重物时，机械效率不可能达到90%
关于小明的以上论断（　　）
A．只有①③正确 B．只有②③正确
C．只有①②③正确 D．①②③④都正确
15．（2020九上·长沙开学考）如图所示，一个重为600N的物体，通过滑轮组在25N拉力作用下匀速直线运动了2m。已知物体受到的滑动摩擦力为60N，以下说法正确的是（　　）
A．绳子自由端移动了4m B．拉力做了100J的功
C．滑轮组的额外功为120J D．该滑轮组的机械效率为80%
16．（2019九上·张店开学考）如图,斜面长2 m、高1m。在斜面上将一个重50N的物体匀速拉到斜面顶端,所用时间为10s,沿斜面向上的拉力为40 N。下列说法正确的是（　　）
A．做的有用功是50 J， B．拉力的功率为5W
C．此斜面的机械效率为85% D．物体受到的摩擦力大小为10 N
17．（2018九上·西安期中）如图所示，用弹簧测力计沿粗糙斜面匀速向上拉动木块，用时2s，由图中数据可知，以下说法正确的是（　　）
A．拉力的功率是120W
B．斜面的机械效率是80%
C．木块受到的摩擦力是1N
D．若图中的斜面变陡，则该斜面的机械效率将变小
18．建筑工人用如图所示的滑轮组，在3s内将重为1500N的物体沿水平方向匀速移动1.5m的过程中，所用的拉力大小为375N，物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍。在此过程中下列说法正确的是（　　）
A．绳子自由端沿水平方向移动速度是0.5m/s
B．物体受到的拉力为750N
C．滑轮组的机械效率为75%
D．拉力F的功率为375W
19．图中剪刀剪纸机械效率为80%，这表示（　　）
A．若作用在剪刀的动力是1N，则阻力是0.8N
B．若作用在剪刀的阻力是1N，则动力是0.8N
C．若作用在剪刀的动力做功1J，则有0.2J 的功用于剪纸
D．若作用在剪刀的动力做功1J，则有0.8J 的功用于剪纸
20．（2017九上·广东月考）用如图所示的滑轮组将重为40N的物体匀速提升0.5m，所用的拉力为25N，则滑轮组提升重物所做的有用功及机械效率分别为（　　）
A．20，56% B．20，80% C．25，56% D．25，80%
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】功率的计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】A．拉力的功率是
A正确，不符合题意；
B．动滑轮重力是
B错误，符合题意；
C．拉力做的有用功是
C正确，不符合题意；
D．滑轮组的机械效率是
D正确，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据物体受到的力和对应速度的乘积，计算功率的大小；根据拉力和物体的重力，可以计算动滑轮重力大小；利用物体的重力和高度乘积，计算有用功；根据有用功和总功的比值，计算机械效率。
2．【答案】B
【知识点】机械效率的计算
【解析】【解答】图甲中滑轮组n=2，由
可得拉力
则①错误。图甲中根据
可得动滑轮的重力
忽略绳重及一切阻力滑轮组的机械效率
用图乙绕法匀速提升400N重物时，机械效率
则②正确。分别用两种绕法匀速提升相同重物时，有用功相同，忽略绳重及一切阻力，克服动滑轮重力所做的功额外功。因同一滑轮组中动滑轮的重力不变，提升高度相通。则额外功相同，总功也相同，即 、 做功相等，机械效率也相同，则③错误，④正确。
故答案为：B。
【分析】根据滑轮组的物体重力和机械效率，可以计算拉力的大小；结合滑轮组的物体重力和拉力，可以计算动滑轮的重力；结合物体的重力和动滑轮的重力，可以计算滑轮组的机械效率。
3．【答案】D
【知识点】滑轮组及其工作特点；有用功和额外功
【解析】【解答】A．由图可知，n＝2，绳子末端移动的距离
A不符合题意；
B．不计绳重、摩擦，拉力
B不符合题意；
CD．拉力做的总功
所做的有用功，即物体克服重力所做的功
该滑轮组的机械效率
C不符合题意、D符合题意。
故答案为：D。
【分析】用滑轮组提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。
4．【答案】D
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】水平拉力F1将物体沿直线匀速拉动，受到的摩擦力等于拉力，拉力做功
借助滑轮组，使物体在同一水平地面上匀速直线运动同样的距离，物体在水平面受到的摩擦力不变，此时受到的拉力依然为F1，则此时拉力做的功为滑轮组有用功
拉绳端的上升距离为s2，做功
A．做功 ，A不符合题意；
B．有3股绳子承担重物，则
B不符合题意；
C．拉力F2与动滑轮重力，物体受到拉力的关系为
不知道动滑轮重力大小，无法判断，C不符合题意；
D．拉力F2做的总功
则滑轮组的机械效率
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】用滑轮组水平拉动物体，拉力作的功为总功，克服摩擦力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。
5．【答案】D
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】在左侧A处，利用滑轮组把同一物体从水平地面竖直向上匀速拉到h高度，在此过程中绳的拉力F所做的功为总功，即
把重为G的物体从水平地面匀速拉到高为h的位置，此过程中绳子拉力对物体所做的功为有用功，即
则该滑轮组的机械效率为
ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】用滑轮组提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。
6．【答案】D
【知识点】机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】AB．由图知，使用的滑轮组n＝3，绳子移动距离是物体的上升高度的三倍，即s＝3h；拉力做的总功W总＝F2s＝F2×3h＝3F2h
AB不符合题意；
CD．使用滑轮组做的有用功等于直接用F1提升h做的功，即W有用＝F1h，拉力做的额外功W额＝W总﹣W有用＝3F2h﹣F1h
滑轮组的机械效率η=
C不符合题意、D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用力和距离的乘积，计算做功的多少；总功等于有用功和额外功的和；利用有用功和总功的比值计算机械效率。
7．【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】A．滑轮组中的n=2，则物体被提升的距离为
A不符合题意；
B．所做的有用功是
B不符合题意；
C．拉力F的功率是
C符合题意；
D．拉力F的总功为
该过程滑轮组的机械效率是
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据滑轮组绳子的股数和绳子的距离，计算物体移动的距离；利用力和距离的乘积计算功的大小，力和速度的乘积计算功率大小；有用功和总功的比值计算机械效率。
8．【答案】C
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】A．由图知，水平使用滑轮组，n=2，绳子自由端移动速度
拉力做功的功率
A不符合题意；
B．不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦，弹簧测力计的示数
B不符合题意；
C．对于物体A，水平方向上受到物体B向左的摩擦力
受到向右的拉力 ，因为物体A静止，所以地面对物体A有向右的摩擦力
由于作用力和反作用力大小相等方向相反，所以物体A对地面有向左2N的摩擦力，C符合题意；
D．如果增大 ，物体B将做加速运动，物体B对物体A的压力和接触面的粗糙程度不变，物体B与物体A之间的滑动摩擦力不变，物体A受力不变，还是处于静止状态，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】分析该滑轮组中与动滑轮接触的绳子的段数，分析拉力与阻力的大小关系和自由端移动距离与物体移动距离的关系，求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即W=Fs；利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
9．【答案】B
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】A．图甲中，承担物重的绳子段数为 ，忽略绳重和一切阻力，则
代入数据得
A不符合题意；
B．图甲中，承担物重的绳子段数为 ，动滑轮重
所以图乙中动滑重力也是100N，提升300N重物时，拉力
机械效率
B符合题意；
C．分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度，做的有用功相同；由于不计绳重和一切阻力，额外功是对动滑轮所做功，故额外功也相同，所以两个力所做的总功一样多，C不符合题意；
D．由以上分析知，分别用两种绕法匀速提升相同重物时，两种绕法的效率相同，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】分析该滑轮组中与动滑轮接触的绳子的段数，分析拉力与阻力的大小关系和自由端移动距离与物体移动距离的关系，用滑轮组提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。
10．【答案】C
【知识点】机械效率的计算
【解析】【解答】由图可知，这个滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成，承担摩擦力的绳子段数n＝2，根据滑轮组机械效率的计算公式，有η＝ ×100%＝ ×100%
而FA＝f，因而有η＝ ×100%。
故答案为：C。
【分析】根据物体受到的力和滑轮组绳子拉力，结合绳子股数可以计算机械效率。
11．【答案】D
【知识点】功率的计算；滑轮（组）的机械效率；功的计算及应用
【解析】【解答】A．不计绳重、滑轮与绳之间的摩擦和滑轮重，由图可知，滑轮组绳子的有效段数n=3，所以物体所受的摩擦力为
A不符合题意；
B．绳子自由端移动的距离 拉力做功为
B不符合题意；C．拉力的功率为
C不符合题意；
D．滑轮组的有用功
滑轮组的总功
滑轮组的机械效率
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】用滑轮组提升物体，拉力作的功为总功，克服摩擦力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。
12．【答案】A
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】AC．动滑轮上绳子段数n=2，物体沿水平方向移动8m；拉力作用点移动距离为 则拉力的大小为
不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力做功为
则有用功为
滑轮组的机械效率为
A符合题意，C不符合题意；
B．拉力的功率为
B不符合题意；
D．该装置是利用摩擦力做有用功，若物体表面变粗糙，摩擦力增大，滑轮组做的有用功增加，则滑轮组的机械效率会变大。D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】用滑轮组运送物体，拉力作的功为总功，克服摩擦力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。
13．【答案】B
【知识点】功率的计算；滑轮组及其工作特点；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】A．从图丙可以看到，1~2s时，速度不变，这说明1~2s时，物体A匀速运动，竖直方向上处于平衡状态，竖直方向上受力平衡，绳子B对物体A的拉力是15N；1~2s时，拉力F的大小是10N，动滑轮在竖直方向上处于平衡状态，可知道
解得 ；A不符合题意；
B．第2s内拉力F的大小是10N，A上升的速度是2m/s，从图甲可以看到，两根绳子托着动滑轮，则人手拉绳的速度是
第2s内拉力F的功率是
第2s内拉力F的功率为40W，B符合题意；
C．假设该装置匀速运载100N的货物，两根绳子托着动滑轮，动滑轮重是5N，忽略绳重及摩擦，人手拉绳的拉力大小是
而绳子C能承受的最大拉力是50N，人手拉绳的拉力过大，绳子C会断，所以此装置不能运载100N的货物；C不符合题意；
D．根据机械效率的公式可知
当物体A的重力最大时，机械效率最大；绳子C能承受的最大拉力是50N，当绳子C的拉力是50N时，以动滑轮为研究对象，它受到竖直向上的拉力100N，其自身的重力5N，还有物体A的拉力FA，可得到
解得 ，即
可知最大机械效率 ；D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】分析该滑轮组中与动滑轮接触的绳子的段数，分析拉力与阻力的大小关系和自由端移动距离与物体移动距离的关系，求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即W=Fs；利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
14．【答案】D
【知识点】滑轮（组）的机械效率；功的计算及应用
【解析】【解答】由题意物体所受的重力
物体上升的高度 ，此时滑轮组做的有用功为
根据机械效率公式 有，总功为
而 有
又因为 可得
①②均正确。
机械能是动能和势能的总和，当重物匀速上升过程中，动能不变，势能增加，它的机械能增大，③正确。
(4)若增大重物A的质量，重物的重力增大，滑轮组的机械效率增大，同时工人的拉力增大，工人的最大拉力：F最大=G人=m人g=60kg×10N/kg=600N ,
由图知，n=3 ,不计绳重和摩擦，最大拉力F最大=(G最大+G动)，
提升的最大物重：G最大=3F最大-G动=3×600N- 200N= 1600N，
因为不计绳重和摩擦,滑轮组的最大机械效率n===
所以最大机械效率：η最大==≈88.9%，
所以，该工人用此滑轮组匀速拉起重物时，机械效率不可能达到90%，故④正确。
故答案为：D。
【分析】用滑轮组提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。
15．【答案】D
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮（组）的机械效率；有用功和额外功
【解析】【解答】A．由图可知，滑轮组上绳子承担对物体拉力的绳子段数为3，则绳子自由端移动距离
A不符合题意；
B．拉力做的功为总功
B不符合题意；
C．物体克服摩擦做的功为有用功
则滑轮组的额外功
C不符合题意；
D．滑轮组的机械效率
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】分析该滑轮组中与动滑轮接触的绳子的段数，分析拉力与阻力的大小关系和自由端移动距离与物体移动距离的关系，用滑轮组移动物体，拉力作的功为总功，克服摩擦力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。
16．【答案】A
【知识点】功率的计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】A．所做的有用功： ，
选项符合题意；
B．拉力做的功： ，
拉力的功率： ，选项不符合题意；
C. 斜面的机械效率为： ，选项不符合题意；
D. 克服摩擦力所做的额外功： ，
由
可得，物体受到的摩擦力： ，选项不符合题意。
故答案为：A
【分析】（1）克服物体重力做功为有用功，即W有=Gh；
（2）拉力做功为总功，即W总=Fs，利用计算功率；
（3） 已知有用功、总功，利用计算机械效率；
（4）克服摩擦力做功为额外功，即W额=fs。
17．【答案】C
【知识点】功率的计算；机械效率；功的计算及应用
【解析】【解答】A.由图知，弹簧测力计示数F=6N，斜面长s=40cm=0.4m，所以拉力做功（总功）：W总=Fs=6N×0.4m=2.4J，所以拉力的功率：P= = =1.2W，A不符合题意；B.由图可得有用功：W有=Gh=10N×0.2m=2J，所以斜面的机械效率：η= ×100%= ×100%≈83.3%，B不符合题意；C.由W总=W有+W额可得，W额=W总-W有=2.4J-2J=0.4J，由W额=fs可得摩擦力：f= = =1N，C符合题意；D.斜面的粗糙程度不变，将图中的斜面变陡，则该斜面的机械效率将增大，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】拉力做的功为总功，克服重力做的功为有用功，有用功除以总功即为机械效率；结合拉力做的功和物体移动的距离求解推力，利用二力平衡知识求解摩擦力。
18．【答案】D
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】A．由图可知，n=2，则绳子自由端移动的距离： ，
绳子自由端沿水平方向移动速度为： ，A不符合题意；
B．物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，则物体受到的拉力： ，B不符合题意；
C．有用功： ，
拉力F做的总功： ，
则滑轮组的机械效率： ，C不符合题意；
D、拉力F的功率： ，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据s=nsA求出绳子自由端沿水平方向移动，利用速度公式v=求绳子自由端沿水平方向移动速度；物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，根据FA=f=0.4G求出物体受到的拉力；根据W有=FAsA求出拉力做的有用功，根据W=Fs求出拉力F做的功，滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比；根据P=求出拉力F的功率.
19．【答案】D
【知识点】机械效率
【解析】【解答】A. B. 剪刀使用时，其转轴处会存在摩擦力，且剪刀为一杠杆，使用时，阻力臂是变化的，故不能确定阻力或动力的大小，AB不符合题意；
C. D. 机械效率为有用功与总功的比，机械效率为80%时，若作用在剪刀的动力做功1J，表示有0.8J 的功用于剪纸；另外0.2J 的功是克服摩擦做的额外功，C不符合题意，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】机械效率是有用功和总功的比值.
20．【答案】B
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】由图知道，绳子有效股数是：n=2，则绳端移动的距离：s=nh=2×0.5m=1m，故滑轮组提升重物所做的有用功是：W有 =Gh=40N×0.5m=20J，总功是：W总 =Fs=25N×1m=25J，滑轮组的机械效率是：η=W有/W总×100%=20J/25J×100%=80%，B符合题意 .
故答案为：B .
【分析】利用公式W＝Gh计算有用功；根据承担物重的绳子的条数得出拉力移动的距离，利用公式W＝Fs计算总功，利用η=W有/W总×100%计算机械效率 .
1 / 1粤沪版物理九年级上册重难点专题：机械效率计算型选择题练习
一、单选题
1．（2021九上·高港月考）如图所示，利用滑轮组将重力为2N的物体，以0.2m/s的速度提升0.1m，作用在绳端的拉力F为1.2N，下列判断不正确的是（　　）
A．拉力的功率是0.48W B．动滑轮重力是0.8N
C．拉力做的有用功是0.2J D．滑轮组的机械效率是83.3%
【答案】B
【知识点】功率的计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】A．拉力的功率是
A正确，不符合题意；
B．动滑轮重力是
B错误，符合题意；
C．拉力做的有用功是
C正确，不符合题意；
D．滑轮组的机械效率是
D正确，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据物体受到的力和对应速度的乘积，计算功率的大小；根据拉力和物体的重力，可以计算动滑轮重力大小；利用物体的重力和高度乘积，计算有用功；根据有用功和总功的比值，计算机械效率。
2．（2021九上·惠山期中）如图所示，甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法，忽略绳重及一切阻力，用图甲绕法匀速提升重为900N的物体时，机械效率为90%。下列判断正确的是（　　）
①拉力F的大小为450N
②用图乙绕法匀速提升400N重物时，机械效率为80%
③分别用两种绕法匀速提升相同重物时，图乙绕法机械效率大
④分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度， 、 做功相等
A．只有②③正确 B．只有②④正确
C．只有②③④正确 D．只有①②④正确
【答案】B
【知识点】机械效率的计算
【解析】【解答】图甲中滑轮组n=2，由
可得拉力
则①错误。图甲中根据
可得动滑轮的重力
忽略绳重及一切阻力滑轮组的机械效率
用图乙绕法匀速提升400N重物时，机械效率
则②正确。分别用两种绕法匀速提升相同重物时，有用功相同，忽略绳重及一切阻力，克服动滑轮重力所做的功额外功。因同一滑轮组中动滑轮的重力不变，提升高度相通。则额外功相同，总功也相同，即 、 做功相等，机械效率也相同，则③错误，④正确。
故答案为：B。
【分析】根据滑轮组的物体重力和机械效率，可以计算拉力的大小；结合滑轮组的物体重力和拉力，可以计算动滑轮的重力；结合物体的重力和动滑轮的重力，可以计算滑轮组的机械效率。
3．（2020九上·河池期末）如图所示，用力F将重力G＝10N的物体匀速向上提升2m，动滑轮重2N（不计绳重摩擦），下列正确的是（　　）
A．绳子末端移动的距离为1m B．拉力大小为5N
C．滑轮组的机械效率为100% D．物体克服重力所做的功为20J
【答案】D
【知识点】滑轮组及其工作特点；有用功和额外功
【解析】【解答】A．由图可知，n＝2，绳子末端移动的距离
A不符合题意；
B．不计绳重、摩擦，拉力
B不符合题意；
CD．拉力做的总功
所做的有用功，即物体克服重力所做的功
该滑轮组的机械效率
C不符合题意、D符合题意。
故答案为：D。
【分析】用滑轮组提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。
4．（2020九上·荔湾期末）如图所示，水平拉力F1(6N)将物体G=9N沿直线匀速拉动s1的距离，做功W1；借助滑轮组，F2使物体在同一水平地面上匀速直线运动同样的距离s1，F2所拉绳端的上升距离为s2，做功W2则（　　）
A．W2一定小于W1
B．s2一定等于s1
C．F2一定大于
D．此滑轮组的机械效率是
【答案】D
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】水平拉力F1将物体沿直线匀速拉动，受到的摩擦力等于拉力，拉力做功
借助滑轮组，使物体在同一水平地面上匀速直线运动同样的距离，物体在水平面受到的摩擦力不变，此时受到的拉力依然为F1，则此时拉力做的功为滑轮组有用功
拉绳端的上升距离为s2，做功
A．做功 ，A不符合题意；
B．有3股绳子承担重物，则
B不符合题意；
C．拉力F2与动滑轮重力，物体受到拉力的关系为
不知道动滑轮重力大小，无法判断，C不符合题意；
D．拉力F2做的总功
则滑轮组的机械效率
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】用滑轮组水平拉动物体，拉力作的功为总功，克服摩擦力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。
5．（2020九上·黄埔月考）如图所示，右侧B处，直接把重为G的物体从水平地面匀速拉到高为h的位置，此过程中绳子拉力对物体所做的功为WB。在左侧A处，利用滑轮组把同一物体从水平地面竖直向上匀速拉到同一高度，在此过程中绳的拉力F所做的功为WA，则该滑轮组的机械效率为（　　）
A． 100 B．
C． D．
【答案】D
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】在左侧A处，利用滑轮组把同一物体从水平地面竖直向上匀速拉到h高度，在此过程中绳的拉力F所做的功为总功，即
把重为G的物体从水平地面匀速拉到高为h的位置，此过程中绳子拉力对物体所做的功为有用功，即
则该滑轮组的机械效率为
ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】用滑轮组提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。
6．（2020九上·广州期中）如图所示，用F1的力直接将物体B匀速提高h，若借助滑轮组把B匀速提升相同高度，绳子自由端拉力为F2；关于滑轮组把B匀速提升的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．滑轮组绳子自由端要移动2h B．总功为F2h
C．额外功为F1h﹣F2h D．机械效率
【答案】D
【知识点】机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】AB．由图知，使用的滑轮组n＝3，绳子移动距离是物体的上升高度的三倍，即s＝3h；拉力做的总功W总＝F2s＝F2×3h＝3F2h
AB不符合题意；
CD．使用滑轮组做的有用功等于直接用F1提升h做的功，即W有用＝F1h，拉力做的额外功W额＝W总﹣W有用＝3F2h﹣F1h
滑轮组的机械效率η=
C不符合题意、D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用力和距离的乘积，计算做功的多少；总功等于有用功和额外功的和；利用有用功和总功的比值计算机械效率。
7．（2020九上·大新期中）用如图所示，滑轮组提升重为150N的物体时，在12s内绳子自由端被匀速拉下6m。已知拉绳子的力F为80N，不计绳重和摩擦，则在此过程中（　　）
A．物体被提升了2m
B．所做的有用功是480J
C．拉力F的功率是40W
D．该过程滑轮组的机械效率是83.3%
【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】A．滑轮组中的n=2，则物体被提升的距离为
A不符合题意；
B．所做的有用功是
B不符合题意；
C．拉力F的功率是
C符合题意；
D．拉力F的总功为
该过程滑轮组的机械效率是
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据滑轮组绳子的股数和绳子的距离，计算物体移动的距离；利用力和距离的乘积计算功的大小，力和速度的乘积计算功率大小；有用功和总功的比值计算机械效率。
8．（2020九上·宜春月考）如图所示，F1=4N，F2=3N，此时物质A相对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）。下列说法正确的是（　　）
A．F2的功率为0.3W
B．弹簧测力计计数为6N
C．物体A对地面有向左2N的摩擦力
D．如果增大F2，物体A可能向左运动
【答案】C
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】A．由图知，水平使用滑轮组，n=2，绳子自由端移动速度
拉力做功的功率
A不符合题意；
B．不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦，弹簧测力计的示数
B不符合题意；
C．对于物体A，水平方向上受到物体B向左的摩擦力
受到向右的拉力 ，因为物体A静止，所以地面对物体A有向右的摩擦力
由于作用力和反作用力大小相等方向相反，所以物体A对地面有向左2N的摩擦力，C符合题意；
D．如果增大 ，物体B将做加速运动，物体B对物体A的压力和接触面的粗糙程度不变，物体B与物体A之间的滑动摩擦力不变，物体A受力不变，还是处于静止状态，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】分析该滑轮组中与动滑轮接触的绳子的段数，分析拉力与阻力的大小关系和自由端移动距离与物体移动距离的关系，求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即W=Fs；利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
9．（2020九上·安徽月考）如图所示，甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法，忽略绳重及一切阻力。用图甲绕法匀速提升重为400 N的物体时机械效率为80%。下列判断正确的是（　　）
A．拉力F1的大小为200N
B．用图乙绕法匀速提升300N重物时，机械效率为75%
C．分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度，F2做功少
D．分别用两种绕法匀速提升相同重物时，图乙绕法机械效率大
【答案】B
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】A．图甲中，承担物重的绳子段数为 ，忽略绳重和一切阻力，则
代入数据得
A不符合题意；
B．图甲中，承担物重的绳子段数为 ，动滑轮重
所以图乙中动滑重力也是100N，提升300N重物时，拉力
机械效率
B符合题意；
C．分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度，做的有用功相同；由于不计绳重和一切阻力，额外功是对动滑轮所做功，故额外功也相同，所以两个力所做的总功一样多，C不符合题意；
D．由以上分析知，分别用两种绕法匀速提升相同重物时，两种绕法的效率相同，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】分析该滑轮组中与动滑轮接触的绳子的段数，分析拉力与阻力的大小关系和自由端移动距离与物体移动距离的关系，用滑轮组提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。
10．（2020九上·合肥月考）如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为G的物体。若拉力的大小为F，物体和地面之间的摩擦力大小为f，A点的拉力FA，则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】机械效率的计算
【解析】【解答】由图可知，这个滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成，承担摩擦力的绳子段数n＝2，根据滑轮组机械效率的计算公式，有η＝ ×100%＝ ×100%
而FA＝f，因而有η＝ ×100%。
故答案为：C。
【分析】根据物体受到的力和滑轮组绳子拉力，结合绳子股数可以计算机械效率。
11．（2020九上·重庆开学考）如图，在不计绳重、滑轮与绳之间的摩擦和滑轮重的情况下，拉力F=6N，物体A在1分钟内匀速前进1m，则（　　）
A．物体所受的摩擦力为12N
B．拉力做功为6J
C．拉力的功率为24W
D．如果考虑滑轮与绳之间的摩擦，实际拉力为7N时物体能匀速前进，则此滑轮组的机械效率约为85.7%
【答案】D
【知识点】功率的计算；滑轮（组）的机械效率；功的计算及应用
【解析】【解答】A．不计绳重、滑轮与绳之间的摩擦和滑轮重，由图可知，滑轮组绳子的有效段数n=3，所以物体所受的摩擦力为
A不符合题意；
B．绳子自由端移动的距离 拉力做功为
B不符合题意；C．拉力的功率为
C不符合题意；
D．滑轮组的有用功
滑轮组的总功
滑轮组的机械效率
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】用滑轮组提升物体，拉力作的功为总功，克服摩擦力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。
12．（2020九上·陕西开学考）如图，每个滑轮均重12N，用滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速移动，在40s内物体移动了8m，拉力下做的功为1280J（不计绳重及机械内部摩擦）。下列说法中正确的是（　　）
A．滑轮组的机械效率为92.5%
B．拉力的功率为16W
C．拉力下大小为306N
D．若物体表面变粗糙，则滑轮组的机械效率会变小
【答案】A
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】AC．动滑轮上绳子段数n=2，物体沿水平方向移动8m；拉力作用点移动距离为 则拉力的大小为
不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力做功为
则有用功为
滑轮组的机械效率为
A符合题意，C不符合题意；
B．拉力的功率为
B不符合题意；
D．该装置是利用摩擦力做有用功，若物体表面变粗糙，摩擦力增大，滑轮组做的有用功增加，则滑轮组的机械效率会变大。D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】用滑轮组运送物体，拉力作的功为总功，克服摩擦力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。
13．（2020九上·陕西开学考）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t变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦，常数g取10N/kg。下列结论正确的是（　　）
A．动滑轮的重力为9N
B．第2s内拉力F的功率为40W
C．此装置最多能匀速运载100N的货物
D．此装置提升重物的最大机械效率为85%
【答案】B
【知识点】功率的计算；滑轮组及其工作特点；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】A．从图丙可以看到，1~2s时，速度不变，这说明1~2s时，物体A匀速运动，竖直方向上处于平衡状态，竖直方向上受力平衡，绳子B对物体A的拉力是15N；1~2s时，拉力F的大小是10N，动滑轮在竖直方向上处于平衡状态，可知道
解得 ；A不符合题意；
B．第2s内拉力F的大小是10N，A上升的速度是2m/s，从图甲可以看到，两根绳子托着动滑轮，则人手拉绳的速度是
第2s内拉力F的功率是
第2s内拉力F的功率为40W，B符合题意；
C．假设该装置匀速运载100N的货物，两根绳子托着动滑轮，动滑轮重是5N，忽略绳重及摩擦，人手拉绳的拉力大小是
而绳子C能承受的最大拉力是50N，人手拉绳的拉力过大，绳子C会断，所以此装置不能运载100N的货物；C不符合题意；
D．根据机械效率的公式可知
当物体A的重力最大时，机械效率最大；绳子C能承受的最大拉力是50N，当绳子C的拉力是50N时，以动滑轮为研究对象，它受到竖直向上的拉力100N，其自身的重力5N，还有物体A的拉力FA，可得到
解得 ，即
可知最大机械效率 ；D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】分析该滑轮组中与动滑轮接触的绳子的段数，分析拉力与阻力的大小关系和自由端移动距离与物体移动距离的关系，求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即W=Fs；利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
14．（2020九上·陕西开学考）体重为60kg的工人利用如图滑轮组将一质量为80kg的重物A匀速提升1m，此时该滑轮组的机械效率为80%（不计绳重与摩擦，g取10N/kg），小明对此工作过程及装置作出了以下论断：（　　）
①动滑轮重为200N
②此过程中，工人对绳的拉力做功1000J
③重物匀速上升过程中，它的机械能增大
④若增大重物A的质量，该工人用此滑轮组匀速拉起重物时，机械效率不可能达到90%
关于小明的以上论断（　　）
A．只有①③正确 B．只有②③正确
C．只有①②③正确 D．①②③④都正确
【答案】D
【知识点】滑轮（组）的机械效率；功的计算及应用
【解析】【解答】由题意物体所受的重力
物体上升的高度 ，此时滑轮组做的有用功为
根据机械效率公式 有，总功为
而 有
又因为 可得
①②均正确。
机械能是动能和势能的总和，当重物匀速上升过程中，动能不变，势能增加，它的机械能增大，③正确。
(4)若增大重物A的质量，重物的重力增大，滑轮组的机械效率增大，同时工人的拉力增大，工人的最大拉力：F最大=G人=m人g=60kg×10N/kg=600N ,
由图知，n=3 ,不计绳重和摩擦，最大拉力F最大=(G最大+G动)，
提升的最大物重：G最大=3F最大-G动=3×600N- 200N= 1600N，
因为不计绳重和摩擦,滑轮组的最大机械效率n===
所以最大机械效率：η最大==≈88.9%，
所以，该工人用此滑轮组匀速拉起重物时，机械效率不可能达到90%，故④正确。
故答案为：D。
【分析】用滑轮组提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。
15．（2020九上·长沙开学考）如图所示，一个重为600N的物体，通过滑轮组在25N拉力作用下匀速直线运动了2m。已知物体受到的滑动摩擦力为60N，以下说法正确的是（　　）
A．绳子自由端移动了4m B．拉力做了100J的功
C．滑轮组的额外功为120J D．该滑轮组的机械效率为80%
【答案】D
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮（组）的机械效率；有用功和额外功
【解析】【解答】A．由图可知，滑轮组上绳子承担对物体拉力的绳子段数为3，则绳子自由端移动距离
A不符合题意；
B．拉力做的功为总功
B不符合题意；
C．物体克服摩擦做的功为有用功
则滑轮组的额外功
C不符合题意；
D．滑轮组的机械效率
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】分析该滑轮组中与动滑轮接触的绳子的段数，分析拉力与阻力的大小关系和自由端移动距离与物体移动距离的关系，用滑轮组移动物体，拉力作的功为总功，克服摩擦力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。
16．（2019九上·张店开学考）如图,斜面长2 m、高1m。在斜面上将一个重50N的物体匀速拉到斜面顶端,所用时间为10s,沿斜面向上的拉力为40 N。下列说法正确的是（　　）
A．做的有用功是50 J， B．拉力的功率为5W
C．此斜面的机械效率为85% D．物体受到的摩擦力大小为10 N
【答案】A
【知识点】功率的计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】A．所做的有用功： ，
选项符合题意；
B．拉力做的功： ，
拉力的功率： ，选项不符合题意；
C. 斜面的机械效率为： ，选项不符合题意；
D. 克服摩擦力所做的额外功： ，
由
可得，物体受到的摩擦力： ，选项不符合题意。
故答案为：A
【分析】（1）克服物体重力做功为有用功，即W有=Gh；
（2）拉力做功为总功，即W总=Fs，利用计算功率；
（3） 已知有用功、总功，利用计算机械效率；
（4）克服摩擦力做功为额外功，即W额=fs。
17．（2018九上·西安期中）如图所示，用弹簧测力计沿粗糙斜面匀速向上拉动木块，用时2s，由图中数据可知，以下说法正确的是（　　）
A．拉力的功率是120W
B．斜面的机械效率是80%
C．木块受到的摩擦力是1N
D．若图中的斜面变陡，则该斜面的机械效率将变小
【答案】C
【知识点】功率的计算；机械效率；功的计算及应用
【解析】【解答】A.由图知，弹簧测力计示数F=6N，斜面长s=40cm=0.4m，所以拉力做功（总功）：W总=Fs=6N×0.4m=2.4J，所以拉力的功率：P= = =1.2W，A不符合题意；B.由图可得有用功：W有=Gh=10N×0.2m=2J，所以斜面的机械效率：η= ×100%= ×100%≈83.3%，B不符合题意；C.由W总=W有+W额可得，W额=W总-W有=2.4J-2J=0.4J，由W额=fs可得摩擦力：f= = =1N，C符合题意；D.斜面的粗糙程度不变，将图中的斜面变陡，则该斜面的机械效率将增大，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】拉力做的功为总功，克服重力做的功为有用功，有用功除以总功即为机械效率；结合拉力做的功和物体移动的距离求解推力，利用二力平衡知识求解摩擦力。
18．建筑工人用如图所示的滑轮组，在3s内将重为1500N的物体沿水平方向匀速移动1.5m的过程中，所用的拉力大小为375N，物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍。在此过程中下列说法正确的是（　　）
A．绳子自由端沿水平方向移动速度是0.5m/s
B．物体受到的拉力为750N
C．滑轮组的机械效率为75%
D．拉力F的功率为375W
【答案】D
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】A．由图可知，n=2，则绳子自由端移动的距离： ，
绳子自由端沿水平方向移动速度为： ，A不符合题意；
B．物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，则物体受到的拉力： ，B不符合题意；
C．有用功： ，
拉力F做的总功： ，
则滑轮组的机械效率： ，C不符合题意；
D、拉力F的功率： ，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据s=nsA求出绳子自由端沿水平方向移动，利用速度公式v=求绳子自由端沿水平方向移动速度；物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，根据FA=f=0.4G求出物体受到的拉力；根据W有=FAsA求出拉力做的有用功，根据W=Fs求出拉力F做的功，滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比；根据P=求出拉力F的功率.
19．图中剪刀剪纸机械效率为80%，这表示（　　）
A．若作用在剪刀的动力是1N，则阻力是0.8N
B．若作用在剪刀的阻力是1N，则动力是0.8N
C．若作用在剪刀的动力做功1J，则有0.2J 的功用于剪纸
D．若作用在剪刀的动力做功1J，则有0.8J 的功用于剪纸
【答案】D
【知识点】机械效率
【解析】【解答】A. B. 剪刀使用时，其转轴处会存在摩擦力，且剪刀为一杠杆，使用时，阻力臂是变化的，故不能确定阻力或动力的大小，AB不符合题意；
C. D. 机械效率为有用功与总功的比，机械效率为80%时，若作用在剪刀的动力做功1J，表示有0.8J 的功用于剪纸；另外0.2J 的功是克服摩擦做的额外功，C不符合题意，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】机械效率是有用功和总功的比值.
20．（2017九上·广东月考）用如图所示的滑轮组将重为40N的物体匀速提升0.5m，所用的拉力为25N，则滑轮组提升重物所做的有用功及机械效率分别为（　　）
A．20，56% B．20，80% C．25，56% D．25，80%
【答案】B
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】由图知道，绳子有效股数是：n=2，则绳端移动的距离：s=nh=2×0.5m=1m，故滑轮组提升重物所做的有用功是：W有 =Gh=40N×0.5m=20J，总功是：W总 =Fs=25N×1m=25J，滑轮组的机械效率是：η=W有/W总×100%=20J/25J×100%=80%，B符合题意 .
故答案为：B .
【分析】利用公式W＝Gh计算有用功；根据承担物重的绳子的条数得出拉力移动的距离，利用公式W＝Fs计算总功，利用η=W有/W总×100%计算机械效率 .
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