2020-2021 中考物理(机械效率的计算提高练习题)压轴题训练

一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题
1．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（ ）
A ．拉力的大小为450 N
B ．分别用两种方法匀速提升相同重物时，图乙绕法机械效率大
C ．用图乙绕法匀速提升400N 重物时，机械效率为80%
D ．分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度，F B 做功少 【答案】C 【解析】 【详解】
A ．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%，图甲中n =2，由
W Gh Gh G
W Fs Fnh nF
η=
===有用总 可得拉力F A 的大小：
900N 500N 290%
A G F n η=
==⨯，故A 错误； BD ．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，克服动滑轮做的功是额外功，因同一滑轮组中动滑轮的重不变、提升高度相同，额外功相同，总功相同（即F A 和F B 做功相同），机械效率也相同，故B 、D 错误； C ．图甲中，根据(2
)1
A F G G =
+动可得动滑轮的重力： 122500N 900N 100N G F G =-=⨯-=动；
忽略绳重及一切阻力，滑轮组的机械效率
W Gh G
W Gh G h G G η=
=
=++有用总
动动
，
则用图乙绕法匀速提升400N 重物时，其机械效率为：
400N
100%80%400N 100N
G G G η''=
=⨯='++动，
故C 正确。

2．如图是某型号电动轮椅工作原理示意图。

开关S 1和S 2由绝缘操纵杆控制，能同时接“1”或接“2”，向前推操纵杆时轮椅前进且能调速，向后拉操纵杆时轮椅以恒定速度后退。

已知蓄电池的电压为24V 保持不变，R 2的阻值为10Ω，电动机的额定功率为100W ，额定电压为24V 。

请解答下列问题：
（1）当开关S 1和S 2同时接_______时，电动轮椅前进；电动轮椅既能前进又能后退，是通过改变电动机线圈中的_________实现的；
（2）当电动轮椅后退时，电流表示数为1A ，此时电动机的实际功率是_____W ； （3） 当电动机以额定功率工作时，电动轮椅在水平路面上匀速前进的速度为2m/s ，若此时电动机消耗的电能有80%转化为电动轮椅前进的机械能，此时电动轮椅受到的阻力是___N 。

【答案】1 电流方向 14 40 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]电动机前进且能调速，这说明电路中的电流可以变化，电阻大小可变，这样只有滑动变阻器R 1接入电路时才有这个功能，观察电路图，当开关S 1和S 2同时接1时，R 1、电动机、电流表才串联接入电路，这样符合条件，电动轮椅前进。

[2]磁场对通电导线的作用力方向跟电流方向有关，只改变电流方向时，受力方向也会变化；所以电动轮椅既能前进又能后退，是通过改变电动机线圈中的电流方向实现的。

(2)[3]由上述可知，当电动轮椅后退时，开关S 1和S 2同时接2，R 2、电动机、电流表串联接在电路中，电路中的总电阻
24V
24Ω1A
R =
=总 电动机的电阻
M 2-24Ω-10Ω14ΩR R R ===总
此时电动机的实际功率
()2
2
M M M 1A 14Ω14W P I R ==⨯=
此时电动机的实际功率是14W 。

(3)[4]设此时电动轮椅受到的阻力是f ，电动轮椅在水平路面上匀速前进，牵引力F f =，由题意可知，电动轮椅的机械效率
2m/s 80%100W F t
t
η⋅⋅=
=⋅
解得40N F =，此时电动轮椅受到的阻力是40N 。

3．用如图所示的滑轮组匀速提升质量为4kg 的物体，在重物上升1m 的过程中，拉力F 的功率为25W ，此时滑轮组的机械效率为80%，则拉力做的有用功是_____J ，重物上升的速度是_____m/s ；若用此滑轮组匀速提升80N 的货物，所需拉力为________N 。

（不考虑绳重和摩擦）
【答案】40J 0.5m/s 45N 【解析】 【分析】 【详解】 [1]有用功为
=4kg 10N/kg 1m 40J W G h mgh ==⨯⨯=有物
[2]拉力做的总功为
40J
=
=
50J 80%
W W η
=有
总 做功所需的时间为
50J
=2s 25W
W t P =
=总 所以重物上升的速度为
1m =0.5m/s 2s
s v t =
= [3]上问中拉力为
50J
25N 1m 2
W F s =
==⨯总 动滑轮重力为
=-=225N-40N=10N G nF G ⨯动物
所以用此滑轮组匀速提升80N 的货物，所需拉力为
()()11
+=80N+10N =45N 2
F G G n =
物动
4．如图甲是一艘完全依靠太阳能驱动的船，该船长30米，宽15米，排水量60吨，船的表面安装有太阳能电池板，接收太阳能的功率为1.6×105W ，若接收的太阳能只用来驱动船前进。

在一次航行中，从某一时刻开始，太阳能船受到水平方向的牵引力F 随时间t 的变
化关系如图乙所示，船的运动速度v 随时间t 的变化关系如图丙所示。

（g 取10N/kg ），则满载时太阳能船受到的浮力是___________N ；第50s 到第100s 的运动过程中，太阳能船的效率是_________。

【答案】5610⨯ 25% 【解析】 【分析】 【详解】
[1]由题意可知，排水量60t ，则满载时太阳能船受到的浮力是
356010kg 10N/kg 610N F =⨯⨯=⨯浮
[2]由题意可知，第50s 到第100s 的运动过程中，太阳能船移动的距离是
0.5m/s 50s 25m s vt ==⨯=
这段时间牵引力所做的功是
46810N 25m 210J W Fs ==⨯⨯=⨯牵
总功是
561.610W 50s 810J W Pt ==⨯⨯=⨯总
那么太阳能船的效率是
66210J
100%100%25%810J
W W η⨯=⨯=⨯=⨯牵
总
5．如图所示，在测定杠杆机械效率的实验中，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆OB 下面的物块缓慢上升至虚线位置，在此过程中，测力计上升的高度s 为0.2m ．物块重G 为1.5N ，物块上升的高度h 为0.3m ，杠杆的机械效率为75%，则测力计的示数F =______N ，使用该杠杆做额外功的一个原因是______。

【答案】3 由于使用杠杆时需要克服杠杆自重（克服摩擦力）等做功 【解析】 【分析】
本题考查机械效率的应用。

【详解】
[1]杠杆在使用过程中，所做的有用功
W 有=Gh =1.5N ×0.3m=0.45J
根据W W η=有
总
得
0.45J
=
=
0.6J 75%
W W η
=有
总 而W 总=Fs ，所以
0.6J =3N 0.2m
W F s ==总
[2]杠杆本身有重力、支点与杠杆之间有摩擦，使用杠杆过程需克服这些做功，于是便出现了额外功。

6．建筑工地上，起重机吊臂上的滑轮组如图所示在匀速起吊重4.2×103N 的物体时，物体5s 内上升了10m ，此过程中有用功为_____J ，钢丝绳移动的速度为_____m/s ；若此时滑轮组的机械效率为70%，则拉力F 为_____N ，拉力F 的功率为_____W 。

【答案】4.2×104 6 2000 1.2×104 【解析】 【分析】 【详解】
[1]滑轮组在匀速起吊物体的过程中做的有用功为
34有物 4.210N 10m 4.210J W G h ==⨯⨯=⨯
[2]看图可知绳子股数n =3。

钢绳末端移动距离为
310m 30m s nh ==⨯=
则钢绳移动的速度为
绳30m 6m 5s
s v t =
== [3]由滑轮组机械效率
有物物总100100100s W G h G
W F nF
η=
⨯%=⨯%=⨯% 得
3物 4.210N 2000N 370G F n η⨯===⨯%
[4]拉力功率
4绳总
绳2000N 6m s 1.210W Fs W P Fv t t
=
===⨯=⨯
7．用如图所示的滑轮组将重85N 的物体匀速提升2m ，用时10s ，已知动滑轮重为10N ，机械效率为85%。

此过程中有用功为_____J ，额外功为_____J ，拉力F 的大小为_____N 。

拉力F 做功的功率为_____W 。

当该滑轮组的机械效率低于_____时，使用它将不再省力。

【答案】170 30 50 20 50% 【解析】 【详解】 [1]拉力做的有用功
W 有用＝Gh ＝85N×2m ＝170J
[2]由100%=85%W W η=
⨯有用
总
得拉力做的总功 170J
=
200J 85%
W W η
=
=有用
总 则额外功为
W 额外＝W 总−W 有用＝200J−170J ＝30J
[3]由图知，n ＝2，拉力端移动距离
s ＝2h ＝2×2m ＝4m
由W 总＝Fs 得拉力大小
200J
50N 4m W F s =
==总 [4]拉力做功的功率
200J 20W 10s
W P t =
==总 [5]不省力，说明拉力至少等于物重，当F ＝G ＝85N 时，此时的机械效率
85N
100%=100%=100%=100%=100%=50%22285N
W Gh Gh G W Fs F h F η=
⨯⨯⨯⨯⨯⨯有用总 当该滑轮组的机械效率低于50%时，使用它将不再省力。

8．如图，A 物体重力为100N ，B 物体重力为30N ，此时A 物体恰好向右做匀速直线运动，A 物体受到的滑动摩擦力为其重力的0.2倍，下列说法正确的是（不计绳重和摩擦）（ ）
A ．A 物体受到的绳子的拉力为15N
B ．若将B 物体的重力增加一倍，则A 物体受到的摩擦力为35N
C ．动滑轮拉B 物体的效率为75%
D ．若将A 以0.1m/s 的速度水平向左匀速拉动，拉力的功率为2W 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A ．A 物体恰好向右做匀速直线运动，摩擦力等于拉力，由题知，摩擦力
f =0.2G =0.2⨯100N=20N
故A 物体受到的绳子的拉力为20N ，故A 错误；
B ． 若把B 的重增加一倍，但A 与地面的粗糙程度不变，压力也不变，因此A 受到的摩擦力也不会改变，故B 错误；
C ．由图可知，n =2， A 物体对绳子的拉力等于A 物体受到的绳子的拉力，则动滑轮的重力
G 动=2F -G B =2f - G B =2⨯20N-30N=10N
不计绳重和摩擦，则动滑轮拉B 物体的效率
η=
W W 有用总=W W W +有用
有用额=B G h Gh G h +动=B B G G G +动=30N
30N 10N
+=75% 故C 正确；
D ．若将A 以0.1m/s 的速度水平向左匀速拉动，摩擦力水平向右，大小不变，A 物体受到的绳子的拉力不变，则拉力为原来的2倍，即40N ， 拉力的功率
P =
W t =Fs t
=F′v=40N ⨯0.1m/s=4W 故D 错误。

故选C 。

9．用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重100N，每次运送的量不定，图乙是记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图像，则动滑轮重为
_____________N，当某次运送3件货物时，绳子的拉力F是_______ N ，滑轮组的机械效率为_________；经过分析，发现使用同一滑轮组，_________ ，可以提高滑轮组的机械效率（不考虑绳重和摩擦）。

【答案】100 200 75% 增加物重
【解析】
【详解】
[1]由图乙可知，运送一件货物的重力为100N时，滑轮组的机械效率是50%，不计绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率
η=
100N
==50%
100N+
W W Gh G
W W W Gh G h G G G ===
+++
有有
总有额动动动
G动=100N
[2]由图可知，
n=2则运送3件货物时绳子的拉力
F=1
2
(G总+G动)=
1
2
(3×100N+100N)=200N
[3]不计绳重和摩擦，此时滑轮组的机械效率
η′=
3100N
==
3100N+100N
W W G h G
W W W G h G h G G
⨯
===
+++⨯
有有总总
总有额总动总动
75%
[4]由以上计算可知，使用同一滑轮组，增加物重，可以提高滑轮组的机械效率。

10．如图所示，一工人利用如图所示的滑轮组在10s内将质量为40kg的物体匀速提升
3m，此过程中工人对地面的压强为6000Pa。

已知工人与地面的接触面积为500cm2，工人的质量和动滑轮质量之和为80kg，不计绳重和摩擦。

则下列说法错误的是（）
A ．工人用提升400N 重物的过程中，动滑轮做的有用功为1200J
B ．工人用提升400N 重物的过程中，绳子自由端移动的速度为0.6m/s
C ．用该滑轮组提升重为600N 的物体，机械效率为80%
D ．工人的质量为60kg 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A ．动滑轮做的有用功
40kg 10N/kg 3m=1200J ===W G h m gh ⨯⨯物物动有
故A 正确，不符合题意；
B ．由图知，绳子段数n =2，物体匀速提升3m ，绳子自由端移动距离s =6m ，绳子自由端移动的速度为
6m 0.6m/s 10s
s v t =
== 故B 正确，不符合题意；
CD ．工人对地面的压强为6000Pa ，工人与地面的接触面积为500cm 2=0.05m 2，所以工人对地面的压力
26000P N a 0=.30005m F pS ==⨯
设动滑轮质量为m 动，则人的质量
m 人=80kg -m 动
因为n =2，所以
()()11
-=-
+=-g+22
F G F G G G m g m m g =人拉人物动人物动 代入数据，得出m 动=20kg ，m 人=60kg ，故D 正确，不符合题意。

用该滑轮组提升重为600N 的物体，机械效率为
()=100%=1200%=100%=75%6+6+0000+00W G h
G W G h N
G G N N
G η=⨯⨯⨯有物物总物动物动
故C 错误，符合题意。

故选C 。

11．建筑工地上需要将6块相同的砖从地面运送到楼顶，工人师傅利用如图所示的装置分
三次运送，第一次运1块，第二次运2块，第三次运3块，每次运送时，砖都匀速上升，绳重及摩擦均忽略不计；这三次拉力依次为1F 、F 2、F 3，效率为1η、2η、3η，则
A ．123F F F +=
B ．123F F F +>
C ．123ηηη+=
D ．123ηηη<<
【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】
如图有两段绳子承担物重，当绳重及摩擦均忽略不计，设一块砖收到的重力为G ，人对绳子的拉力是
2
G G F +=
动
123246262222
G G G G G G G G F F F +++++=
+=>=动动动动
所以123F F F +>，由于三次提起重物时动滑轮受到重力不变，所以
1G Gh G Gh G W G W h G G G η==+=
=-++有总动动动动
提起物体重力越大，机械效率越高，故123ηηη<<。

故选BD 。

12．如图所示，用规格相同的滑轮组成甲、乙两个滑轮组，分别将两个重力相同的物体G 1和G 2在相同时间内匀速提升相同高度，若不计绳重和摩擦，比较甲、乙两滑轮组，下列说法正确的是
A ．甲滑轮组省力，乙滑轮组的机械效率大
B ．乙滑轮组省力，乙滑轮组的机械效率大
C ．乙滑轮组省力，甲滑轮组的机械效率大
D ．甲、乙滑轮组做的有用功相同，甲、乙滑轮组机械效率一样大 【答案】D 【解析】 【详解】
由题知，动滑轮重相同，提升的物体重也相同，不计绳重及摩擦，拉力
1
F G G n
=+物动（），由图知，n 甲=3，n 乙=2，则绳端的拉力分别为：
1
3F G G =+甲物动（），
1
2
F G G =+乙物动（），
所以F F 甲乙＜，则甲滑轮组更省力；因为不计绳重及摩擦，动滑轮重相同，提升的物体重和高度都相同，由W G h =有用物、W G h =额动可知，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，则拉力做的总功相同，因为W W η=有用总
，所以两滑轮组的机械效率相同；综上所述，
故选D 。

13．如图所示，拉力 F 为 5N ，物体 A 以 0.1m/s 的速度在物体 B 表面向左做匀速直线运动（B 表面足够长）；物体 B 静止在地面上，受到地面对它的水平向左 4 N 的摩擦力，弹簧测力计示数为 12N 。

下列说法正确的是（ ）
A ．物体A 受到的摩擦力为 10N
B ．拉力 F 的功率为 1.5W
C ．滑轮组的机械效率为 80%
D ．拉力 F 增大到 15N 时，物体 B 开始向左运
动 【答案】C
【解析】 【分析】 【详解】
A ．物体
B 静止在地面上，所以受力平衡；水平方向上物体B 受到向右的弹簧拉力、地面对它向左的摩擦力和物体A 对它向左的摩擦力，所以两个摩擦力之和为12N ，即
AB 4N 12N f +=
则AB 8N f =；根据相互作用力的知识可知，物体A 受到的摩擦力为
AB 8N f f ==
故A 错误；
B ．由图知，水平使用滑轮组，n =2，拉力端移动速度
220.1m/s 0.2m/s v v ==⨯=物
则拉力做功的功率
5N 0.2m/s 1W W Fs P Fv t t
=
===⨯= 故B 错误； C ．滑轮组的机械效率
8N 100%=100%80%25N
100%W f W nF η=
⨯⨯==⨯⨯有总 故C 正确；
D ．若拉力F 增大到15N 时，A 在运动过程中，A 对B 的压力不变、接触面的粗糙程度不变，则A 和B 之间的摩擦力不变，所以物体B 的运动状态不会改变，即物体B 仍然静止，不会向左运动，故D 错误。

故选C 。

14．如图所示，斜面高为1m ，长为4m ，用沿斜面向上大小为75N 的拉力F ，将重为200N 的木箱由斜面底端以0.2m/s 的速度匀速拉到顶端，下列判断正确的是（ ）
A ．重力做功的大小为800J
B ．斜面对木箱的摩擦力大小为25N
C ．拉力做功的功率为125W
D ．斜面的机械效率为75%
【答案】B 【解析】 【详解】
A ．由题意可知，重力做功的大小是
G 200N 1m 200J W Gh ==⨯=
A 错误；
B ．由题意可知，摩擦力所做的功是额外功，总功大小是
75N 4m 300J W Fs ==⨯=总
由上述可知，有用功大小是
G 200J W W ==有用
那么额外功大小是
-300J -200J 100J W W W ===额总有用
可知斜面对木箱的摩擦力大小是
100J
25N 4m
W f s
=
=
=额 B 正确；
C ．木箱是匀速运动的，根据P Fv =可知，拉力做功的功率是
75N 0.2m/s 15W P Fv ==⨯=
C 错误；
D ．由上述可知，斜面的机械效率是
200J
100%100%66.7%300J
W W η=
⨯=
⨯≈有用总
D 错误。

故选B 。

15．如图所示，小型牵引车通过滑轮组匀速打捞起深井中的均质物体，物体上升的速度保持 1m/s 不变，已知物体重 1.2×310N ，密度为1.6×310kg/3m 。

测得物体在出水面前、后牵引车作用在绳子上的拉力之比为 l ∶2，若不计摩擦、绳重及水的阻力，g 取10N/kg ，下列结果错误的是（ ）
A ．物体出水前牵引车拉力的功率为500W
B ．物体浸没在水中受到的浮力为750N
C ．物体在出水面前，牵引车的拉力为250N
D ．物体在出水面前，滑轮组的效率是60% 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
物体的质量为
31.210N 120kg 10N kg
G m g ⨯===
物体的体积
3
33
120kg =
=
0.075m 1.610kg m m
V ρ
=⨯
物体浸没水中时，排开液体体积等于物体体积，所受的浮力为
3331.010kg m 10N kg 0.075m 750N F gV ρ==⨯⨯⨯=浮排
在出水面前、后牵引车作用于绳子上的拉力之比为l ∶2，即
1=2F F '牵牵
则
()()1
13=123
G G F G G +-+物
动浮物动
可得
=2=2750N 1200N=300N G F G -⨯-动浮物
物体在出水面的拉力为
()()11
=
=1200N 300N 750N 250N 33
F G G F +-+-=物动浮牵 物体上升的速度保持1m/s 不变，则牵引车的速度为3m/s ，故物体出水前牵引车拉力的功率为
=250N 3m =750W P Fv =⨯
物体出水前滑轮组的效率是
()
()1200N 750N 100%100%100%60%
3250N
G
F W W nF η--=
⨯⨯=
⨯=⨯物
浮有用总
牵
＝
A ．物体出水前牵引车拉力的功率为750W ，A 错误，故A 项符合题意；
B ．物体浸没在水中受到的浮力为750N ，B 正确，故B 项不符合题意；
C ．物体在出水面前，牵引车的拉力为250N ，C 正确，故C 项不符合题意；
D ．物体在出水面前，滑轮组的效率是60%，D 正确，故D 项不符合题意。

故选A 。

16．体重为800N 的工人用图甲所示装置提升重物，AOB 是轻质杠杆，O 为支点，OA ∶OB =1∶2，动滑轮的机械效率随提升物体重力变化的图像如图乙，若提升重物的过程中绳子始终是竖直的，不计绳重与摩擦，g 取10N/kg 。

则下列说法正确的是（ ）
A ．动滑轮的重力是400N
B ．用该装置匀速提起2000N 的物体，人对地面的压力是600N
C ．若工人在2s 内将重物匀速提升了0.4m ，人对绳子的拉力为300N ，则拉力的功率240W
D ．该装置的机械效率为68%时，提升重物的重力是800N 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】
A ．由图乙可知，当提升重物G =600N 时，动滑轮的机械效率为60%，不计绳重与摩擦，滑轮组的机械效率
600N
=60%600N+G W Gh G W Gh G h G G η=
=
==++有总动动动
解得
G 动=400N
故A 正确；
B ．由图知n =2，用该装置匀速提起2000N 的物体，杠杆A 端施加的拉力
() 11
(2000N 400N)1200N 22
A F G G =
+=+=动 由杠杆平衡条件可得F A ×OA =F B ×OB ，杠杆B 端施加的力
11
1200N 600N 22
A B A F OA F F OB ⨯=
==⨯= 人对地面的压力
800N 600N 200N B F G F =-=-=压人
故B 错误；
C ．该装置使用了动滑轮、省力杠杆，二者都是动力臂等于二倍阻力臂的杠杆，拉力端移动距离等于物体升高距离的4倍，拉力端移动的速度等于物体升高速度的4倍，则拉力端移动的速度
0.4m
4440.8m /s 2s
h v v t ==⨯
=⨯=物 拉力做功功率
300N 0.8m /s 240W W Fs P Fv t t
=
===⨯= 故C 正确；
D ．该装置使用了动滑轮、省力杠杆，不计绳重与摩擦，AOB 是轻质杠杆、质量不计；所以使用该装置做的额外功W 额=G 动h ，该装置的机械效率
68%W Gh Gh G
W Fs Gh G h G G η=
=
===++有总动动 68%400N
G
G =+
解得
G =975N
故D 错误。

故选AC 。

17．用如图甲所示的动滑轮提升一批建筑材料。

工人竖直向上拉动轻绳的自由端将建筑材料以0.1m/s 的速度匀速提升，此过程中，作用在绳子自由端的拉力F 所做的功W 随时间t 的变化关系如图乙所示已知这批建筑材料的总质量为70kg ，滑轮的摩擦不可忽略g 取10N/kg 。

下列说法中正确的是（ ）
A ．绳子自由端拉力做功的功率为80W
B ．绳子自由端的拉力F 大小为400N
C ．用该滑轮提升这批建筑材料的机械效率约为87.5%
D ．若用这个动滑轮以0.1m/s 的速度匀速提升总质量为100kg 的建筑材料，则对绳子自由端竖直向上的拉力的功率为110W 【答案】ABC 【解析】 【分析】 【详解】
A ．由图乙可知，拉力在100s 内做功3810J ⨯，则拉力做功功率
3810J 80W 100s
W P t ⨯===
故A 项正确；
B ．图中使用的是动滑轮，拉力端移动速度
220.1m/s 0.2m/s v v ==⨯=物
由W Fs P Fv t t
=
==可得拉力大小 80W
400N 0.2m/s
P F v =
== 故B 项正确； C ．建材受到的重力
70kg 10N/kg 700N G mg ==⨯=
则动滑轮机械效率
700N
100%100%100%100%100%=87.5%222400N
W Gh Gh G W Fs F h F η=
⨯=⨯=⨯=⨯=⨯⨯有总 故C 项正确；
D ．若忽略绳重和滑轮的摩擦力不计，拉力
()1
2F G G =
+物
动 则动滑轮重力
22400N 700N 100N G F G =-=⨯-=动物
提升总质量为100kg 的建材材料时，建材重力
100kg 10N/kg 1000N G m g ''==⨯=物
拉力
()
()11
1000N 100N 550N 22
F G G ''=
+=+=物动 拉力做功的功率
550N 0.2m/s 110W P F v ''==⨯=
因为不能忽略绳重和滑轮的摩擦力，所以拉力的功率不等于110W ，故D 项错误。

故选ABC 。

18．如图所示，在时间t 内，将重为G 的货物匀速提升了h ，工人对绳子竖直向下的拉力恒为F ，下列说法正确的是（ ）
A ．拉力做的额外功是()4-F G h
B ．有用功为Gh
C ．拉力F 的功率为
3Fh
t
D ．滑轮组的机械效率随h 的增大而增大 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】
AB ．由题意可知，滑轮组做的有用功是=有用W Gh ；三段绳子托着动滑轮，货物上升高度是h ，那么绳子自由端移动的距离是3s h =，拉力做的总功是
3W Fs Fh ==总
拉力做的额外功是
()-3-3-W W W Fh Gh F G h ===额总有用
A 错误、
B 正确；
C ．由上述可知，在时间t 内，绳子自由端移动的速度是
3s h v t t =
= 那么根据P Fv =可知，拉力F 的功率是
33h Fh
P Fv F t t
==⋅
= C 正确；
D ．由上述可知，滑轮组的机械效率是
33W Gh G W Fh F
η=
=
=有用总
从上式可看到，滑轮组的机械效率与h 无关，D 错误。

故选BC 。

19．高台上的电动车通过如图滑轮组将重力为G 的物体匀速提至高台上（不计绳重和滑轮间摩擦），用时为t ，已知整个过程中电动车的速度为v ，受到水平地面的摩擦力为F f ，滑轮组的机械效率为η。

则下列说法中正确的是（ ）
A ．电动车的牵引力等于水平地面的摩擦阻力F f
B ．此过程中物体克服重力做功Gvt
C ．绳对车的拉力为
D ．电动车牵引力的功率（2η
G
+F f ）v 【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】
A ．电动车匀速提升物体，处于平衡态，受平衡力作用，故电动车水平向左的牵引力等于向右的水平地面的摩擦阻力F f 与绳子拉力之和，A 选项错误；
B ．由图可知动滑轮缠绕的绳子股数n =2，则物体竖直方向上移动的速度为
绳物2
v v
v n =
= 物体竖直方向上移动的高度为
物2
vt
h v t ==
克服重力做功
2
Gvt
W Gh ==
B 选项错误；
C ．由滑轮组效率
有总100100100s W Gh G
W F nF
η=
⨯%=⨯%=⨯% 得绳对车的拉力为
2G G
F n ηη
=
= C 选项正确；
D ．由平衡力关系得电动车的牵引力为
牵f F F F =+
电动车牵引力的功率
()牵牵f f 2F s W
G P F v F F v F v t t η⎛⎫=
===+=+ ⎪⎝⎭
D 选项正确。

故选CD 。

20．如图所示的滑轮组，每个滑轮重2N ，把一个重为12N 的物体在2s 内匀速提升0.2m ，不计绳重和摩擦，则（ ）
A ．绳子自由端的拉力F 为6N
B ．绳子自由端移动速度为0.1m/s
C ．F 所做的有用功为2.8J
D ．滑轮组的机械效率约为85.7%
【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
由图可知绳子承担重物的段数n 为2。

A ．绳子自由端的拉力
()()11
+12N 2N 7N 2
F G G n =
=+=物动 故A 错误； B ．物体移动的速度
0.2m
0.1m/s 2s
h v t =
==物 则绳子自由端移动速度
20.1m/s 0.2m/s v nv ==⨯=绳子物
故B 错误；
C ．拉力F 做的功为总功
7N 20.2m 2.8J W Fs Fnh ===⨯⨯=总
物体克服重力做的功为有用功
120.2m 2.4J W Gh ==⨯=有
故C 错误；
D ．物体克服重力为有用功
12N 0.2m 2.4J W Gh ==⨯=总
则滑轮组的机械效率
2.4J 100%100%85.7%2.8J
W W η=
⨯=⨯=有总 故D 正确。

故选D 。