考点十一 机械效率—2026年中考物理二轮复习高频考点突破试卷（含解析）
文档属性
| 名称 | 考点十一 机械效率—2026年中考物理二轮复习高频考点突破试卷（含解析） |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 338.7KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2026-01-23 00:00:00 | ||
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文档简介
考点十一 机械效率—2026年中考物理二轮复习高频考点突破试卷
一、计算题
1．如图所示，斜面长，高，建筑工人将重的货物箱，用绳子从地面匀速拉到顶端时，沿斜面向上的拉力为，忽略绳重。求：
（1）该过程拉力做的功；
（2）该装置的机械效率。
2．如图所示，小强用动滑轮将的物体在内从地面匀速提到高的楼上，需要的拉力，不计绳重和摩擦，试求：
（1）绳子自由端移动的距离；
（2）动滑轮的有用功；
（3）拉力的功率；
（4）动滑轮的机械效率。
3．如图所示为一种蓄水箱的人工放水装置，AOB是以O点为转轴的轻质杠杆，AO 呈水平状态，A、O两点间的距离为40cm. B、O 两点间的水平距离为 10cm，竖直距离为7cm，K 是一轻质、横截面积为100cm2的盖板(恰好堵住出水口)，它通过细绳与杠杆的 A 端相连，在水箱右侧水平地面上，重为600N的人通过滑轮组拉动系在 B点呈竖直状态的绳子，可以控制出水口上盖板，若水箱水深为50cm，当盖板恰好要被拉起时，水平地面对人的支持力为490N，人对绳子的拉力为 F1，绳子对B点的拉力为F2，滑轮组的机械效率为η，盖板的厚度、绳重与滑轮间的摩擦均可忽略不计，人对绳的拉力与人所受重力在同一直线上(g取10N/kg).求：
（1）水箱中水深为50cm时.盖板上表面所受水的压强和压力.
（2）人对绳子的拉力 F1和绳子对B 点的拉力F2.，
（3）滑轮组的机械效率η.
（4）若与杠杆A、B两端连接的细绳足够结实，当水位至少达到多高时，人将无法拉起盖板.
4．如图所示，某同学通过滑轮组将深井中的物体向上提升。提升过程中，该同学拉住绳的末端以速度 v 匀速向右移动，将质量 m=80kg 的物体匀速提升了h=2m。动滑轮质量 m 动=10kg，不计绳重，不计绳与滑轮间、滑轮内部的摩擦，不计滑轮的大小，g 取10N/kg。完成下列问题：
（1）求上述提升过程中该同学向右移动的距离 s；
（2）求上述提升过程中该同学所受地面摩擦力的大小 f；
（3）求上述提升过程中滑轮组的机械效率η（结果保留一位小数）。
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．小明同学使用如图（a）所示的装置，匀速提升重为100牛的货物，货物的s-t图像如图（b）所示。若不计摩擦，求：
（1）货物上升的速度v的大小；
（2）小明同学对绳的拉力F的大小；
（3）6秒内小明同学对货物做的功W。
7．重为500N的小明站在水平地面上用如图20所示的装置把重600N的物体匀速提高2m，所用拉力大小为250N。不计绳重和摩擦，已知小明的鞋底与地面的接触面积为250cm2。求：
（1）动滑轮的重力；
（2）此时小明对地面的压强；
（3）若小明还用此装置匀速提升其它货物，则能拉起的货物的最大重力是多少？
8．用一个重为2牛的动滑轮提起货物如图所示，不计滑轮和绳的摩擦，货物重100牛，被以0.1米/秒匀速提升0.3米，求：
（1）拉力F的大小；
（2）绳子自由端移动的距离。
9．如图所示，工人用滑轮组从地面提升重物，已知重物所受重力为1000N，底面积为，工人用大小为400N的拉力F使重物在10s内匀速上升了6m。不计绳重和摩擦。求：
（1）工人未提起重物时，重物对地面的压强；
（2）滑轮组的机械效率（结果精确到0.1%）；
（3）工人对重物做功的功率；
10．小华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400N（g取10N/kg）。求：
（1）物体克服重力做的功。
（2）小明拉力做功的功率。
（3）滑轮组的机械效率。
11．用如图所示的滑轮组匀速提升浸没在水中的物体，已知G物=300N，圆柱形容器底面积S=600cm2，物体浸没在水中时水面高度为60cm，当物体完全离开水面后，水面高度为50cm，已知物体浸没在水中被提升时此装置的机械效率为80%（不计绳重和绳子与滑轮间摩擦及水的阻力）ρ水=1×103kg/m3，g取10N/kg。求：
（1）物体浸没在水中时，水对容器底的压强；
（2）物体浸没在水中时受到的浮力；
（3）物体完全离开水面后匀速提升时所需拉力F。
12．如图所示，工人用斜面向上、大小为500N的推力，将重800N的货物从A点匀速推至B点；再用100N的水平推力使其沿水平台面匀速运动5s，到达C点．已知AB长3m，BC长1.2m，距地面高1.5m．试问：
（1）利用斜面搬运货物主要是为了 ；
（2）货物在水平面上运动的速度为多少 ？
（3）水平推力做功的功率为多少 ？
（4）斜面的机械效率为多少 ？
13．如图所示是我国古代民间的提水设施辘轳，由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成。某次取水时井绳拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m，水桶的质量为1kg，在这一过程中，人做的总功为500J，g取 10N/kg。求此次取水的过程中：
（1）人做的有用功是多少？辘轳的机械效率多大？
（2）人克服井绳重力与摩擦阻力做的功是多少？
（3）取水后，水桶放置在水平井沿上，水桶与井沿的接触面积是550cm2，水桶对井沿的压强是多大？
14．如图所示，这是某建筑工地用三个滑轮组成的升降机提升大理石的示意图，货箱内共有12块相同质量的大理石．（货箱质量忽略）求：
（1）若每块大理石的质量为50kg，则每块大理石的重力是多少？
（2）某次提升中，升降机在1min内将货物匀速提升了10m，钢丝绳的拉力F是3000N，则钢丝绳拉力的功率是多少？
（3）在这次提升过程中，升降机的机械效率是多少？
15．某人用250N的推力，把一个重1000N的物体沿着长5m，高1m的斜面，由斜面地段匀速推到顶端，在这一过程中，推力做的有用功是多少？做的总功是多少？此斜面的机械效率是多少？
16．如图所示，图甲是某大型起吊装置，图乙是其机械起吊部分的简化示意图，若工人师傅利用该装置将一物体A以0.1m/s的速度匀速放入水中过程中（水面升降忽略不计），绳子拉力功率随时间变化关系如图丙所示，不计绳重量、机械部分摩擦和水的阻力，请完成以下问题。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）
（1）求物体A刚浸没水中时下表面受到水的压强；
（2）求物体A的重力；
（3）请计算物体A的体积；
（4）物体A浸没水中后滑轮组的机械效率（保留一位小数）。
17．如图所示，工人用300N 的拉力，把一重为500N的货物 G用滑轮组提升了 3m。若忽略摩擦及绳重，求：
（1）克服物体重力所做的有用功是多少？
（2）动滑轮重力是多少？
（3）该滑轮组的机械效率是多少？ 如果物重增大，该滑轮组的机械效率如何变化？
答案解析部分
1．【答案】解：（1）忽略绳重，该过程拉力F做的功为
（2）有用功为
该装置的机械效率为
答：（1）该过程拉力F做的功为200J；
（2）该装置的机械效率为。
【解析】【解答】（1）忽略绳重，该过程拉力F做的功为
（2）有用功为，该装置的机械效率为
2．【答案】（1）解：由图知，动滑轮上的绳子股数，故绳子自由端移动的距离：；
答：绳子自由端移动的距离为；
（2）解：动滑轮的有用功：；
答：动滑轮的有用功为；
（3）解：拉力做的总功：，
拉力做功的功率：；
答：拉力的功率为；
（4）解：动滑轮的机械效率：。
答：动滑轮的机械效率为。
【解析】【分析】1）缠绕在动滑轮上绳子数为2，所以 绳子自由端移动的距离是物体的两倍，物体移动3m，绳子移动6m
2） 动滑轮的有用功 为克服重力做功，重力为200N，上升高度为3m，据此计算有用功
3）拉力120N，40s上升6m，根据P=Fs/t计算功率
4）机械效率η=G/nF，G=200N，n=2，F=120N，据此计算机械效率
3．【答案】（1）水深h=50cm时，盖板上表面所受水的压强：
由 得盖板上表面所受水的压力：F=pS=5×
（2）B、O两点间的水平距离为10cm，
根据杠杆的平衡条件
即 50N×40cm=
所以
当盖板恰好要被拉起时，水平地面对人的支持力为490N，所以
（3）B点下降，A点上升，如答图所示：根据三角形相似，
即
所以
由图可知滑轮组通过起滑轮绳子的段数 n=2，绳重与滑轮间的摩擦均不计，滑轮组的机械效率
（4）根据
人对绳子拉力最大等于人的重力，即绳子自由端拉力最大：
此时对 B 点的拉力： 1180N，
根据杠杆的平衡条件：
即 ，解得
水对盖板压力 且
所以 2.95m
【解析】【分析】（1）根据P=ρgh计算水深h=50cm时，盖板上表面所受水的压强；结合压强公式F=Ps计算盖板上表面所受水的压力；
（2）B、O两点间的水平距离为10cm，结合杠杆平衡条件计算，当盖板恰好要被拉起时，人对绳子的拉力为。
（3）据图所示：题目信息可进行如下简化：；根据三角形相似， 计算hA；由图可知滑轮组通过起滑轮绳子的段数 n=2，滑轮组的机械效率 ；
（4）动滑轮缠绕绳子数为2，根据动滑轮拉力的计算公式计算所以动滑轮重力为 ；绳子自由端拉力最大： ；此时对 B 点的拉力： ，
根据杠杆的平衡条件： 解得 ，水对盖板压力 且 据此计算水位。
4．【答案】（1）解：据图可知，动滑轮缠绕绳子数为3， 物体匀速提升了h=2m。 所以同学向右移动的距离为s=nh=3×2m=6m。
（2）解：绳子受到的拉力F=，人匀速运动，所以拉力和摩擦力为平衡力，所以该同学所受地面摩擦力的大小为300N。
（3）解：根据效率公式计算滑轮组的机械效率η =，所以滑轮组的机械效率约为88.9%。
【解析】【分析】（1）动滑轮缠绕绳子数为3， 物体匀速提升了h=2m。 所以同学向右移动的距离为s=nh；
（2）绳子受到的拉力F=，人匀速运动，所以拉力和摩擦力为平衡力，据此计算摩擦力；
（3）根据效率公式计算滑轮组的机械效率η =。
5．【答案】（1）解：根据题意可知， 货物重为1500N， 斜面高度为1m，则工人做的有用功是。
答： 工人在使用斜面的过程中做的有用功是1500J 。
（2）解：根据题意可知， 工人对货物的拉力为400N， 斜面长度为5m，
则工人在使用斜面的过程中做的总功是；
斜面的机械效率是。
答： 工人拉这箱货物时斜面的机械效率是75% 。
（3）解：根据题意可知，工人做的额外功为；
则货物在斜面上运动时受到的摩擦力是。
答： 货物在斜面上运动时受到的摩擦力是100N 。
【解析】【分析】 （1）知道斜面高、货物重，利用W=Gh求拉力做的有用功；
（2）知道斜面长、拉力大小，利用W=Fs求拉力做的总功，斜面的机械效率等于有用功与总功的比值；
（3）拉力做的额外功等于总功减去有用功，即克服摩擦力做的功，再利用W=fs求摩擦力的大小。
（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．【答案】（1）解：货物上升的速度
答：货物上升的速度0.8m/s；
（2）因为用定滑轮匀速提升货物，所以拉力
答：小明同学对绳的拉力100N；
（3）6秒内小明同学对货物做的功
答：6秒内小明同学对货物做的功480J。
【解析】【分析】（1）已知物体的路程和运动的时间，利用速度公式求解速度；
（2）中心转轴固定不动的滑轮为定滑轮，定滑轮可以改变力的方向，但不省力，拉力等于物体的重力；
（3）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。
7．【答案】（1）解：由图可知动滑轮上有3股绳子，根据F拉=（G物+G动）/n可得：
G动=nF拉—G物=3×250N—600N=150N；
（2）解：小明受力关系为：G人=F拉+F支， 所以：F支=G人—F拉=500N—250N=250N，
所以F压=F支=250N，所以p=F压/S=250N/（250×10—4m2）=104Pa；
（3）解：当F拉=G人=500N时，拉力最大，此时能拉起的货物重力最大，
所以G物最大=nF拉—G动=3×500N—150N=1350N；
【解析】【分析】1） 由图可知动滑轮上有3股绳子，根据F拉=（G物+G动）/n 可计算 G动=nF拉—G物；
2） 小明受力关系为：G人=F拉+F支， 所以：F支=G人—F拉，所以F压=F支，所以p=F压/S；
3） 当F拉=G人=500N时，拉力最大，此时能拉起的货物重力最大，所以G物最大=nF拉—G动
8．【答案】（1）解：动滑轮绳子的有效股数为2，不计摩擦，拉力F的大小
答：拉力F的大小51N；
（2）解：绳子自由端移动的距离
答：绳子自由端移动的距离0.6m。
【解析】【分析】中心转轴移动的为动滑轮，动滑轮可以省力但不能改变力的方向，其中拉力等于物体和动滑轮重力的一半，但是拉力移动的距离为重物移动距离的两倍。
9．【答案】（1）解： 由于重物静止在水平地面上，．
（2）解：由图可知，绳子股数为，
绳端移动的距离：．
拉力F做的有用功：
拉力F做的总功：．
滑轮组的机械效率：
（3）解：
【解析】【分析】（1） 重物所受重力为1000N ， 底面积为 根据压强公式计算 重物对地面的压强 。
（2）由图可知，缠绕在动滑轮的绳子股数为3，根据效率公式，需要计算有用功，拉力做的有用功为重物克服重力做功，题目中重物上升的高度为6m，根据计算拉力F做的有用功；
绳端移动的距离：．拉力做功为，据此计算滑轮组的机械效率。
10．【答案】（1）解：物体克服重力做的功WG=Gh=90kg×10N/kg×5m=4500J
答：物体克服重力做的功为4500J。
（2）解：小明拉力做功WF= FS=F 3h=400N×3×5m=6000J
小明拉力做功的功率P= = =100W
答：小明拉力做功的功率为100W。
（3）解：滑轮组的机械效率η= =75%
答：滑轮组的机械效率为75 。
【解析】【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，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，利用公式W=Fs求解做功，两者相除即为机械效率。
11．【答案】（1）解： 物体浸没在水中时水面高度为60cm，则水对容器底的压强：
（2）解：物体的体积
物体浸没在水中时V排=V物，则物体受到的浮力：
（3）解： 浸没时，由于不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦及水的阻力，则有
代入相关数据解得：G动=60N；
物体被完全拉出水面后，与动滑轮相连的绳子段数是3，此时所需拉力
【解析】【分析】（1）根据P= 求出水对容器底的压强 ；
（2）由V=Sh求出物体的体积，根据求出 物体受到的浮力；
（3）由求出动滑轮重，根据 求出物体完全离开水面后匀速提升时所需拉力F 。
12．【答案】（1）省力
（2）0.24m/s
（3）24W
（4）80%
【解析】【解答】（1）使用斜面可以省力；
（2）货物在水平面上运动的距离为：s=1.2m，
所用时间为：t=5s；
在水平面上运动的速度为：v==0.24m/s；
（3）水平推力做功的功率：P=Fv=100N×0.24m/s=24W；
（4）在斜面上推力做的功：W总=F′s=500N×3m=1500J；
做的有用功：W有=Gh=800N×1.5m=1200J；
则斜面的效率：η=×100%=80%．
【分析】（1）使用斜面可以省力；
（2）根据公式，可求出运动的速度；
（3）根据公式P=Fv，可求出水平推力做功的功率；
（4）根据公式W总=F′s及W有=Gh，分别求出总功和有用功，再根据，求出机械效率。
13．【答案】解：（1）拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m，水的重力
做的有用功
辘轳的机械效率
答：人做的有用功是400J；辘轳的机械效率是80%；
（2）人做的额外功
人克服井绳重力与摩擦阻力做的功
答：人克服井绳重力与摩擦阻力做的功是60J；
（3）水桶和水的重力
水桶对井沿的压力等于水桶和水的重力，故
水桶对井沿的压强
答：水桶对井沿的压强是2×103pa。
【解析】【分析】 1）质量为10kg的水，根据G=mg计算水的重力，根据W=Fs计算克服重力做的有用功
根据计算辘轳的机械效率
2）人做的额外功
人克服井绳重力与摩擦阻力做的功
（3）水桶和水的重力，根据P=F/S水桶对井沿的压强
14．【答案】（1）解：每块大理石的重力：
G=mg=50kg×10N/kg=500N
（2）解：由图可知，n=3，则绳端移动的距离s=3h=3×10m=30m，
则拉力做的功：W总=Fs=F 3h=3000N×30m=90000J，
钢丝绳拉力的功率：P= = =1500W
（3）解：有用功：
W有=G石h=12×500N×10m=60000J，
升降机的机械效率：
η= ×100%= ×100%≈66.7%
【解析】【分析】（1）利用G=mg计算每块大理石的重力；（2）首先确定滑轮组绳子有效股数，利用s=nh求出绳端移动的距离，然后利用W=Fs求出拉力做的功，再利用P= 计算钢丝绳拉力的功率；（3）利用W=Gh求出有用功，然后利用η= 计算升降机的机械效率
15．【答案】已知物重为1000N，被抬高1m，有用功 ；推力为250N，斜面长5m，总功 ；由机械效率
【解析】【解答】已知物重为1000N，被抬高1m，有用功 ；
推力为250N，斜面长5m，总功 ；
由机械效率
答：推力做的有用功是1000J；做的总功是1250J；此斜面的机械效率是80%．
【分析】重物被抬高是克服重力做功就是有用功，用公式W=Gh求解；推力沿着斜面方向所做的功为总功，用公式W=FS求解；机械效率用公式 求解．
16．【答案】解：（1）由图丙可知，当时，当
时，由得，物体A的高度为
故物体A刚浸没水中时下表面受到水的压强为
（2）由图可知
绳子末端移动的距离
由图丙可知，当物体A没有进入水中时绳子拉力的功率335W，根据可知，物体A没有进入水中时绳子自由端的拉力为
不计绳重量、机械部分摩擦和水的阻力可知，物体A的重力为
（3）由图丙可知，当物体浸没在水中时，根据可知，物体A浸没在水中时绳子自由端的拉力为
由可得，物体A受到的浮力
由可得，物体A的体积
（4）物体A浸没水中后滑轮组的机械效率为
答：（1）物体A刚浸没水中时下表面受到水的压强为5000Pa；
（2）物体A的重力为2700N；
（3）物体A的体积为0.7m3；
（4）物体A浸没水中后滑轮组的机械效率为72.3%。
【解析】【分析】（1）根据s=vt，计算路程；根据p=ρgh，计算液体压强的大小；
（2）根据绳子股数，判断绳子移动的距离；根据，计算拉力大小，利用G动=nF-G，计算动滑轮的重力；
（3）根据功率，利用P=Fv，计算拉力，根据分析物体受到的力，计算浮力；利用，计算排开的体积；
（4）根据，计算机械效率。
17．【答案】（1）解：根据题意可知，物体重力为500N，高度上升3m，则克服物体重力所做的有用功W有=F有s有=Gh=500N×3m=1500J。
答： 克服物体重力所做的有用功是1500J 。
（2）解：根据图片可知，承担重力的绳子段数n=2，
由得到：，
解得：G动=100N。
答： 动滑轮重力是100N 。
（3）解：根据题意可知，绳子自由端移动的距离s=nh=2×3m=6m，
绳子自由端拉力做的功W总=Fs=300N×6m=1800J，
滑轮组的机械效率。
根据公式可知，如果物重增大，滑轮组的机械效率将变大。
【解析】【分析】 （1）根据W有=Gh求出克服物体重力所做的有用功；
（2）根据滑轮组装置确定绳子股数，忽略摩擦及绳重，利用求出动滑轮重；
（3）根据W总=Fs计算拉力做的总功，根据计算滑轮组的机械效率。
根据分析物重增大时滑轮组机械效率的变化即可。
（1）克服物体重力所做的有用功
W有=F有s有=Gh=500N×3m=1500J
（2）由图可知，动滑轮上的绳子段数n=2，忽略摩擦及绳重，由可得，动滑轮重
G动=nF-G=2×300N-500N=100N
（3）绳子自由端移动的距离
s=nh=2×3m=6m
绳子自由端拉力做的功
W总=Fs=300N×6m=1800J
滑轮组的机械效率
如果物重增大，滑轮组的机械效率将变大。
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一、计算题
1．如图所示，斜面长，高，建筑工人将重的货物箱，用绳子从地面匀速拉到顶端时，沿斜面向上的拉力为，忽略绳重。求：
（1）该过程拉力做的功；
（2）该装置的机械效率。
2．如图所示，小强用动滑轮将的物体在内从地面匀速提到高的楼上，需要的拉力，不计绳重和摩擦，试求：
（1）绳子自由端移动的距离；
（2）动滑轮的有用功；
（3）拉力的功率；
（4）动滑轮的机械效率。
3．如图所示为一种蓄水箱的人工放水装置，AOB是以O点为转轴的轻质杠杆，AO 呈水平状态，A、O两点间的距离为40cm. B、O 两点间的水平距离为 10cm，竖直距离为7cm，K 是一轻质、横截面积为100cm2的盖板(恰好堵住出水口)，它通过细绳与杠杆的 A 端相连，在水箱右侧水平地面上，重为600N的人通过滑轮组拉动系在 B点呈竖直状态的绳子，可以控制出水口上盖板，若水箱水深为50cm，当盖板恰好要被拉起时，水平地面对人的支持力为490N，人对绳子的拉力为 F1，绳子对B点的拉力为F2，滑轮组的机械效率为η，盖板的厚度、绳重与滑轮间的摩擦均可忽略不计，人对绳的拉力与人所受重力在同一直线上(g取10N/kg).求：
（1）水箱中水深为50cm时.盖板上表面所受水的压强和压力.
（2）人对绳子的拉力 F1和绳子对B 点的拉力F2.，
（3）滑轮组的机械效率η.
（4）若与杠杆A、B两端连接的细绳足够结实，当水位至少达到多高时，人将无法拉起盖板.
4．如图所示，某同学通过滑轮组将深井中的物体向上提升。提升过程中，该同学拉住绳的末端以速度 v 匀速向右移动，将质量 m=80kg 的物体匀速提升了h=2m。动滑轮质量 m 动=10kg，不计绳重，不计绳与滑轮间、滑轮内部的摩擦，不计滑轮的大小，g 取10N/kg。完成下列问题：
（1）求上述提升过程中该同学向右移动的距离 s；
（2）求上述提升过程中该同学所受地面摩擦力的大小 f；
（3）求上述提升过程中滑轮组的机械效率η（结果保留一位小数）。
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．小明同学使用如图（a）所示的装置，匀速提升重为100牛的货物，货物的s-t图像如图（b）所示。若不计摩擦，求：
（1）货物上升的速度v的大小；
（2）小明同学对绳的拉力F的大小；
（3）6秒内小明同学对货物做的功W。
7．重为500N的小明站在水平地面上用如图20所示的装置把重600N的物体匀速提高2m，所用拉力大小为250N。不计绳重和摩擦，已知小明的鞋底与地面的接触面积为250cm2。求：
（1）动滑轮的重力；
（2）此时小明对地面的压强；
（3）若小明还用此装置匀速提升其它货物，则能拉起的货物的最大重力是多少？
8．用一个重为2牛的动滑轮提起货物如图所示，不计滑轮和绳的摩擦，货物重100牛，被以0.1米/秒匀速提升0.3米，求：
（1）拉力F的大小；
（2）绳子自由端移动的距离。
9．如图所示，工人用滑轮组从地面提升重物，已知重物所受重力为1000N，底面积为，工人用大小为400N的拉力F使重物在10s内匀速上升了6m。不计绳重和摩擦。求：
（1）工人未提起重物时，重物对地面的压强；
（2）滑轮组的机械效率（结果精确到0.1%）；
（3）工人对重物做功的功率；
10．小华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400N（g取10N/kg）。求：
（1）物体克服重力做的功。
（2）小明拉力做功的功率。
（3）滑轮组的机械效率。
11．用如图所示的滑轮组匀速提升浸没在水中的物体，已知G物=300N，圆柱形容器底面积S=600cm2，物体浸没在水中时水面高度为60cm，当物体完全离开水面后，水面高度为50cm，已知物体浸没在水中被提升时此装置的机械效率为80%（不计绳重和绳子与滑轮间摩擦及水的阻力）ρ水=1×103kg/m3，g取10N/kg。求：
（1）物体浸没在水中时，水对容器底的压强；
（2）物体浸没在水中时受到的浮力；
（3）物体完全离开水面后匀速提升时所需拉力F。
12．如图所示，工人用斜面向上、大小为500N的推力，将重800N的货物从A点匀速推至B点；再用100N的水平推力使其沿水平台面匀速运动5s，到达C点．已知AB长3m，BC长1.2m，距地面高1.5m．试问：
（1）利用斜面搬运货物主要是为了 ；
（2）货物在水平面上运动的速度为多少 ？
（3）水平推力做功的功率为多少 ？
（4）斜面的机械效率为多少 ？
13．如图所示是我国古代民间的提水设施辘轳，由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成。某次取水时井绳拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m，水桶的质量为1kg，在这一过程中，人做的总功为500J，g取 10N/kg。求此次取水的过程中：
（1）人做的有用功是多少？辘轳的机械效率多大？
（2）人克服井绳重力与摩擦阻力做的功是多少？
（3）取水后，水桶放置在水平井沿上，水桶与井沿的接触面积是550cm2，水桶对井沿的压强是多大？
14．如图所示，这是某建筑工地用三个滑轮组成的升降机提升大理石的示意图，货箱内共有12块相同质量的大理石．（货箱质量忽略）求：
（1）若每块大理石的质量为50kg，则每块大理石的重力是多少？
（2）某次提升中，升降机在1min内将货物匀速提升了10m，钢丝绳的拉力F是3000N，则钢丝绳拉力的功率是多少？
（3）在这次提升过程中，升降机的机械效率是多少？
15．某人用250N的推力，把一个重1000N的物体沿着长5m，高1m的斜面，由斜面地段匀速推到顶端，在这一过程中，推力做的有用功是多少？做的总功是多少？此斜面的机械效率是多少？
16．如图所示，图甲是某大型起吊装置，图乙是其机械起吊部分的简化示意图，若工人师傅利用该装置将一物体A以0.1m/s的速度匀速放入水中过程中（水面升降忽略不计），绳子拉力功率随时间变化关系如图丙所示，不计绳重量、机械部分摩擦和水的阻力，请完成以下问题。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）
（1）求物体A刚浸没水中时下表面受到水的压强；
（2）求物体A的重力；
（3）请计算物体A的体积；
（4）物体A浸没水中后滑轮组的机械效率（保留一位小数）。
17．如图所示，工人用300N 的拉力，把一重为500N的货物 G用滑轮组提升了 3m。若忽略摩擦及绳重，求：
（1）克服物体重力所做的有用功是多少？
（2）动滑轮重力是多少？
（3）该滑轮组的机械效率是多少？ 如果物重增大，该滑轮组的机械效率如何变化？
答案解析部分
1．【答案】解：（1）忽略绳重，该过程拉力F做的功为
（2）有用功为
该装置的机械效率为
答：（1）该过程拉力F做的功为200J；
（2）该装置的机械效率为。
【解析】【解答】（1）忽略绳重，该过程拉力F做的功为
（2）有用功为，该装置的机械效率为
2．【答案】（1）解：由图知，动滑轮上的绳子股数，故绳子自由端移动的距离：；
答：绳子自由端移动的距离为；
（2）解：动滑轮的有用功：；
答：动滑轮的有用功为；
（3）解：拉力做的总功：，
拉力做功的功率：；
答：拉力的功率为；
（4）解：动滑轮的机械效率：。
答：动滑轮的机械效率为。
【解析】【分析】1）缠绕在动滑轮上绳子数为2，所以 绳子自由端移动的距离是物体的两倍，物体移动3m，绳子移动6m
2） 动滑轮的有用功 为克服重力做功，重力为200N，上升高度为3m，据此计算有用功
3）拉力120N，40s上升6m，根据P=Fs/t计算功率
4）机械效率η=G/nF，G=200N，n=2，F=120N，据此计算机械效率
3．【答案】（1）水深h=50cm时，盖板上表面所受水的压强：
由 得盖板上表面所受水的压力：F=pS=5×
（2）B、O两点间的水平距离为10cm，
根据杠杆的平衡条件
即 50N×40cm=
所以
当盖板恰好要被拉起时，水平地面对人的支持力为490N，所以
（3）B点下降，A点上升，如答图所示：根据三角形相似，
即
所以
由图可知滑轮组通过起滑轮绳子的段数 n=2，绳重与滑轮间的摩擦均不计，滑轮组的机械效率
（4）根据
人对绳子拉力最大等于人的重力，即绳子自由端拉力最大：
此时对 B 点的拉力： 1180N，
根据杠杆的平衡条件：
即 ，解得
水对盖板压力 且
所以 2.95m
【解析】【分析】（1）根据P=ρgh计算水深h=50cm时，盖板上表面所受水的压强；结合压强公式F=Ps计算盖板上表面所受水的压力；
（2）B、O两点间的水平距离为10cm，结合杠杆平衡条件计算，当盖板恰好要被拉起时，人对绳子的拉力为。
（3）据图所示：题目信息可进行如下简化：；根据三角形相似， 计算hA；由图可知滑轮组通过起滑轮绳子的段数 n=2，滑轮组的机械效率 ；
（4）动滑轮缠绕绳子数为2，根据动滑轮拉力的计算公式计算所以动滑轮重力为 ；绳子自由端拉力最大： ；此时对 B 点的拉力： ，
根据杠杆的平衡条件： 解得 ，水对盖板压力 且 据此计算水位。
4．【答案】（1）解：据图可知，动滑轮缠绕绳子数为3， 物体匀速提升了h=2m。 所以同学向右移动的距离为s=nh=3×2m=6m。
（2）解：绳子受到的拉力F=，人匀速运动，所以拉力和摩擦力为平衡力，所以该同学所受地面摩擦力的大小为300N。
（3）解：根据效率公式计算滑轮组的机械效率η =，所以滑轮组的机械效率约为88.9%。
【解析】【分析】（1）动滑轮缠绕绳子数为3， 物体匀速提升了h=2m。 所以同学向右移动的距离为s=nh；
（2）绳子受到的拉力F=，人匀速运动，所以拉力和摩擦力为平衡力，据此计算摩擦力；
（3）根据效率公式计算滑轮组的机械效率η =。
5．【答案】（1）解：根据题意可知， 货物重为1500N， 斜面高度为1m，则工人做的有用功是。
答： 工人在使用斜面的过程中做的有用功是1500J 。
（2）解：根据题意可知， 工人对货物的拉力为400N， 斜面长度为5m，
则工人在使用斜面的过程中做的总功是；
斜面的机械效率是。
答： 工人拉这箱货物时斜面的机械效率是75% 。
（3）解：根据题意可知，工人做的额外功为；
则货物在斜面上运动时受到的摩擦力是。
答： 货物在斜面上运动时受到的摩擦力是100N 。
【解析】【分析】 （1）知道斜面高、货物重，利用W=Gh求拉力做的有用功；
（2）知道斜面长、拉力大小，利用W=Fs求拉力做的总功，斜面的机械效率等于有用功与总功的比值；
（3）拉力做的额外功等于总功减去有用功，即克服摩擦力做的功，再利用W=fs求摩擦力的大小。
（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．【答案】（1）解：货物上升的速度
答：货物上升的速度0.8m/s；
（2）因为用定滑轮匀速提升货物，所以拉力
答：小明同学对绳的拉力100N；
（3）6秒内小明同学对货物做的功
答：6秒内小明同学对货物做的功480J。
【解析】【分析】（1）已知物体的路程和运动的时间，利用速度公式求解速度；
（2）中心转轴固定不动的滑轮为定滑轮，定滑轮可以改变力的方向，但不省力，拉力等于物体的重力；
（3）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。
7．【答案】（1）解：由图可知动滑轮上有3股绳子，根据F拉=（G物+G动）/n可得：
G动=nF拉—G物=3×250N—600N=150N；
（2）解：小明受力关系为：G人=F拉+F支， 所以：F支=G人—F拉=500N—250N=250N，
所以F压=F支=250N，所以p=F压/S=250N/（250×10—4m2）=104Pa；
（3）解：当F拉=G人=500N时，拉力最大，此时能拉起的货物重力最大，
所以G物最大=nF拉—G动=3×500N—150N=1350N；
【解析】【分析】1） 由图可知动滑轮上有3股绳子，根据F拉=（G物+G动）/n 可计算 G动=nF拉—G物；
2） 小明受力关系为：G人=F拉+F支， 所以：F支=G人—F拉，所以F压=F支，所以p=F压/S；
3） 当F拉=G人=500N时，拉力最大，此时能拉起的货物重力最大，所以G物最大=nF拉—G动
8．【答案】（1）解：动滑轮绳子的有效股数为2，不计摩擦，拉力F的大小
答：拉力F的大小51N；
（2）解：绳子自由端移动的距离
答：绳子自由端移动的距离0.6m。
【解析】【分析】中心转轴移动的为动滑轮，动滑轮可以省力但不能改变力的方向，其中拉力等于物体和动滑轮重力的一半，但是拉力移动的距离为重物移动距离的两倍。
9．【答案】（1）解： 由于重物静止在水平地面上，．
（2）解：由图可知，绳子股数为，
绳端移动的距离：．
拉力F做的有用功：
拉力F做的总功：．
滑轮组的机械效率：
（3）解：
【解析】【分析】（1） 重物所受重力为1000N ， 底面积为 根据压强公式计算 重物对地面的压强 。
（2）由图可知，缠绕在动滑轮的绳子股数为3，根据效率公式，需要计算有用功，拉力做的有用功为重物克服重力做功，题目中重物上升的高度为6m，根据计算拉力F做的有用功；
绳端移动的距离：．拉力做功为，据此计算滑轮组的机械效率。
10．【答案】（1）解：物体克服重力做的功WG=Gh=90kg×10N/kg×5m=4500J
答：物体克服重力做的功为4500J。
（2）解：小明拉力做功WF= FS=F 3h=400N×3×5m=6000J
小明拉力做功的功率P= = =100W
答：小明拉力做功的功率为100W。
（3）解：滑轮组的机械效率η= =75%
答：滑轮组的机械效率为75 。
【解析】【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，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，利用公式W=Fs求解做功，两者相除即为机械效率。
11．【答案】（1）解： 物体浸没在水中时水面高度为60cm，则水对容器底的压强：
（2）解：物体的体积
物体浸没在水中时V排=V物，则物体受到的浮力：
（3）解： 浸没时，由于不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦及水的阻力，则有
代入相关数据解得：G动=60N；
物体被完全拉出水面后，与动滑轮相连的绳子段数是3，此时所需拉力
【解析】【分析】（1）根据P= 求出水对容器底的压强 ；
（2）由V=Sh求出物体的体积，根据求出 物体受到的浮力；
（3）由求出动滑轮重，根据 求出物体完全离开水面后匀速提升时所需拉力F 。
12．【答案】（1）省力
（2）0.24m/s
（3）24W
（4）80%
【解析】【解答】（1）使用斜面可以省力；
（2）货物在水平面上运动的距离为：s=1.2m，
所用时间为：t=5s；
在水平面上运动的速度为：v==0.24m/s；
（3）水平推力做功的功率：P=Fv=100N×0.24m/s=24W；
（4）在斜面上推力做的功：W总=F′s=500N×3m=1500J；
做的有用功：W有=Gh=800N×1.5m=1200J；
则斜面的效率：η=×100%=80%．
【分析】（1）使用斜面可以省力；
（2）根据公式，可求出运动的速度；
（3）根据公式P=Fv，可求出水平推力做功的功率；
（4）根据公式W总=F′s及W有=Gh，分别求出总功和有用功，再根据，求出机械效率。
13．【答案】解：（1）拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m，水的重力
做的有用功
辘轳的机械效率
答：人做的有用功是400J；辘轳的机械效率是80%；
（2）人做的额外功
人克服井绳重力与摩擦阻力做的功
答：人克服井绳重力与摩擦阻力做的功是60J；
（3）水桶和水的重力
水桶对井沿的压力等于水桶和水的重力，故
水桶对井沿的压强
答：水桶对井沿的压强是2×103pa。
【解析】【分析】 1）质量为10kg的水，根据G=mg计算水的重力，根据W=Fs计算克服重力做的有用功
根据计算辘轳的机械效率
2）人做的额外功
人克服井绳重力与摩擦阻力做的功
（3）水桶和水的重力，根据P=F/S水桶对井沿的压强
14．【答案】（1）解：每块大理石的重力：
G=mg=50kg×10N/kg=500N
（2）解：由图可知，n=3，则绳端移动的距离s=3h=3×10m=30m，
则拉力做的功：W总=Fs=F 3h=3000N×30m=90000J，
钢丝绳拉力的功率：P= = =1500W
（3）解：有用功：
W有=G石h=12×500N×10m=60000J，
升降机的机械效率：
η= ×100%= ×100%≈66.7%
【解析】【分析】（1）利用G=mg计算每块大理石的重力；（2）首先确定滑轮组绳子有效股数，利用s=nh求出绳端移动的距离，然后利用W=Fs求出拉力做的功，再利用P= 计算钢丝绳拉力的功率；（3）利用W=Gh求出有用功，然后利用η= 计算升降机的机械效率
15．【答案】已知物重为1000N，被抬高1m，有用功 ；推力为250N，斜面长5m，总功 ；由机械效率
【解析】【解答】已知物重为1000N，被抬高1m，有用功 ；
推力为250N，斜面长5m，总功 ；
由机械效率
答：推力做的有用功是1000J；做的总功是1250J；此斜面的机械效率是80%．
【分析】重物被抬高是克服重力做功就是有用功，用公式W=Gh求解；推力沿着斜面方向所做的功为总功，用公式W=FS求解；机械效率用公式 求解．
16．【答案】解：（1）由图丙可知，当时，当
时，由得，物体A的高度为
故物体A刚浸没水中时下表面受到水的压强为
（2）由图可知
绳子末端移动的距离
由图丙可知，当物体A没有进入水中时绳子拉力的功率335W，根据可知，物体A没有进入水中时绳子自由端的拉力为
不计绳重量、机械部分摩擦和水的阻力可知，物体A的重力为
（3）由图丙可知，当物体浸没在水中时，根据可知，物体A浸没在水中时绳子自由端的拉力为
由可得，物体A受到的浮力
由可得，物体A的体积
（4）物体A浸没水中后滑轮组的机械效率为
答：（1）物体A刚浸没水中时下表面受到水的压强为5000Pa；
（2）物体A的重力为2700N；
（3）物体A的体积为0.7m3；
（4）物体A浸没水中后滑轮组的机械效率为72.3%。
【解析】【分析】（1）根据s=vt，计算路程；根据p=ρgh，计算液体压强的大小；
（2）根据绳子股数，判断绳子移动的距离；根据，计算拉力大小，利用G动=nF-G，计算动滑轮的重力；
（3）根据功率，利用P=Fv，计算拉力，根据分析物体受到的力，计算浮力；利用，计算排开的体积；
（4）根据，计算机械效率。
17．【答案】（1）解：根据题意可知，物体重力为500N，高度上升3m，则克服物体重力所做的有用功W有=F有s有=Gh=500N×3m=1500J。
答： 克服物体重力所做的有用功是1500J 。
（2）解：根据图片可知，承担重力的绳子段数n=2，
由得到：，
解得：G动=100N。
答： 动滑轮重力是100N 。
（3）解：根据题意可知，绳子自由端移动的距离s=nh=2×3m=6m，
绳子自由端拉力做的功W总=Fs=300N×6m=1800J，
滑轮组的机械效率。
根据公式可知，如果物重增大，滑轮组的机械效率将变大。
【解析】【分析】 （1）根据W有=Gh求出克服物体重力所做的有用功；
（2）根据滑轮组装置确定绳子股数，忽略摩擦及绳重，利用求出动滑轮重；
（3）根据W总=Fs计算拉力做的总功，根据计算滑轮组的机械效率。
根据分析物重增大时滑轮组机械效率的变化即可。
（1）克服物体重力所做的有用功
W有=F有s有=Gh=500N×3m=1500J
（2）由图可知，动滑轮上的绳子段数n=2，忽略摩擦及绳重，由可得，动滑轮重
G动=nF-G=2×300N-500N=100N
（3）绳子自由端移动的距离
s=nh=2×3m=6m
绳子自由端拉力做的功
W总=Fs=300N×6m=1800J
滑轮组的机械效率
如果物重增大，滑轮组的机械效率将变大。
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