中考物理专题复习机械效率的计算题及答案
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【答案】>=
【解析】
【详解】
[1]由题意可知，两滑轮组中动滑轮的重力相等，提升物体的重力相等，由图可知，n甲=2，n乙=3，不计绳子重和摩擦，则所用的拉力分别为
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题
1．如图甲所示，实心物体A漂浮在水面上，现利用电动机通过滑轮组拉动A，使A向下运动（运动过程中始终未碰到定滑轮）。此过程中，电动机拉力F做的功W随时间t的变化图象如图乙所示。已知A的体积为0.1m3，密度为0.4×103kg/m3，动滑轮重为300N。不计绳重、摩擦和水的阻力，g取10N/kg。下列说法中正确的是（ ）
【答案】883.33
【解析】
【分析】
【详解】
[1]物体B重30N，动滑轮重6N，滑轮组需要提升的动滑轮与物体B总重为
30N+6N=36N
三段绳子与动滑轮接触，不考虑绳子重及摩擦，则需要对动滑轮右边的向上的绳子施加
的力，物体才能匀速上升，以物体A为研究对象，其左边的绳子对其施加了向左的12N的拉力，它受到的向右的拉力为20N，物体A处于匀速直线运动状态，受到的力是平衡力，则其受到的向左的摩擦力为
（1）若某次运送建材的质量为40kg，滑轮组的机械效率是_______。动滑轮的重力是_______N。
（2）若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升12m，作用在绳上的拉力为500N时，拉力的功率是_______W，运送建材的重力是_______N，此时的机械效率是_______。
【答案】50%40020060060%.
故C正确；
D．当A完全浸没后，滑轮组受到的拉力最大，此时滑轮组的机械效率最大，有用功
总功
滑轮组机械效率的最大值
故D错误。
故选C。
2．如图的装置中，物体B重为30N，每个滑轮重均为6N，不计绳重及滑轮的摩擦。现用水平力F=20N向右匀速拉动物体A，物体B也随滑轮匀速上升。则物体A受到的摩擦力为_________N，滑轮组的机械效率为_________%（百分号前保留2位小数）。
A．物体A向下运动过程中，电动机拉着绳子的力逐渐变大
B．物体A受到的最大浮力为400N
C．物体A向下运动的最小速度为0.2m/s
D．物体A向下运动过程中，滑轮组机械效率的最大值为82.4%
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A．由图可知，承担物重的绳子段数 ，电动机拉着绳子的力
物体A向下运动过程中，浮力先变大、后不变，所以电动机拉着绳子的力先变大，后不变，故A错误；
[4]滑轮组省一半的力，所以
解得 。
[5]此时的机械效率为
5．如图所示，用一动滑轮拉一物体A以0.5m/s的速度在水平面上作匀速直线运动，物体A重为20N，受到的摩擦阻力是物重的0.2倍，水平拉力为2.5N，则在2s内拉力做的功是________J，滑轮的机械效率是________（不计滑轮重力）．
20N－12N=8N
[2]滑轮组的机械效率为
3．如图所示，工人用250 N的力将重400 N的物体匀速提升2 m。若不计绳重及摩擦，绳子自由端移动的距离是____m，动滑轮的重力为____N，该滑轮组的机械效率是______。
【答案】410080%
【解析】
【分析】
【详解】
[1]由图可知，动滑轮上绳子段数为2，则绳子自由端移动距离为
【答案】40J0.5m/s45N
【解析】
【分析】Leabharlann Baidu
【详解】
[1]有用功为
[2]拉力做的总功为
做功所需的时间为
所以重物上升的速度为
[3]上问中拉力为
动滑轮重力为
所以用此滑轮组匀速提升80N的货物，所需拉力为
8．如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用 、 匀速提升相同物体升高到相同的高度，不计绳子重和摩擦。则拉力 __________ ，甲、乙两个滑轮组的机械效率 __________ 。（均选填“<”“>”或“=”）
B．物体A完全浸没在水中时受到的最大浮力，为
故B错误；
C．由 得，A的质量
A的重力
当A完全浸没时绳子对物体A的拉力最大，电动机对绳子的拉力也最大，不计绳重、摩擦和水的阻力，则电动机对绳子的最大拉力
由图乙可知，电动机工作时拉绳子的功率且保持不变，为
由 可知，绳子自由端运动的最小速度
则物体向下运动的最小速度
故答案为5，80%．
6．如图所示的滑轮组（不计滑轮重、绳与滑轮的摩擦），在拉力F的作用下，物体水平向左做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为6N，则物体受到地面的摩擦力大小为_________N。一段时间内物体沿水平方向移动了5m，拉力F做功_____J。
【答案】1260
【解析】
【分析】
【详解】
[1]由图可知，n=2，弹簧测力计的示数为6N，则拉力为6N，摩擦力
f=2×6N=12N
摩擦力为12N。
[2]拉力移动的距离
s′=2s=2 5m=10m
拉力做的功
W=Fs=6N×10m=60J
拉力做的功为60J。
7．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】580%
【解析】
【分析】
【详解】
物体2s移动的距离：s=vt=0.5m/s×2s=1m，
∵使用的是动滑轮，
∴拉力移动的距离：s′=2s=2×1m=2m，
拉力做功：W=Fs′=2.5N×2m=5J；
∵物体受到的摩擦阻力是物重的0.2倍，
∴f=0.2G=0.2×20N=4N，
滑轮的机械效率：
η= = = =80%．
s=2h=2×2m=4m
[2]拉力为250N，物体中400N，则根据动滑轮上绳子段数为2，可求动滑轮重力为
G滑=2F-G物=2×250N-400N =100N
[3]机械效率为
4．工人用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像如图乙所示，滑轮和绳的摩擦力及绳重忽略不计。则：
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]建材质量为40kg，其重力为
由图乙得，当建材重力为400N时，滑轮组机械效率为50%。
[2]此时机械效率
解得G动=400N。
(2)[3]滑轮组由一个动滑轮和一个定滑轮组成，与动滑轮相连的绳子有两段，则该滑轮组可以省一半的力，建材向上提升了12m，则绳子段移动的距离为24m，拉力功率
【解析】
【详解】
[1]由题意可知，两滑轮组中动滑轮的重力相等，提升物体的重力相等，由图可知，n甲=2，n乙=3，不计绳子重和摩擦，则所用的拉力分别为
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题
1．如图甲所示，实心物体A漂浮在水面上，现利用电动机通过滑轮组拉动A，使A向下运动（运动过程中始终未碰到定滑轮）。此过程中，电动机拉力F做的功W随时间t的变化图象如图乙所示。已知A的体积为0.1m3，密度为0.4×103kg/m3，动滑轮重为300N。不计绳重、摩擦和水的阻力，g取10N/kg。下列说法中正确的是（ ）
【答案】883.33
【解析】
【分析】
【详解】
[1]物体B重30N，动滑轮重6N，滑轮组需要提升的动滑轮与物体B总重为
30N+6N=36N
三段绳子与动滑轮接触，不考虑绳子重及摩擦，则需要对动滑轮右边的向上的绳子施加
的力，物体才能匀速上升，以物体A为研究对象，其左边的绳子对其施加了向左的12N的拉力，它受到的向右的拉力为20N，物体A处于匀速直线运动状态，受到的力是平衡力，则其受到的向左的摩擦力为
（1）若某次运送建材的质量为40kg，滑轮组的机械效率是_______。动滑轮的重力是_______N。
（2）若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升12m，作用在绳上的拉力为500N时，拉力的功率是_______W，运送建材的重力是_______N，此时的机械效率是_______。
【答案】50%40020060060%.
故C正确；
D．当A完全浸没后，滑轮组受到的拉力最大，此时滑轮组的机械效率最大，有用功
总功
滑轮组机械效率的最大值
故D错误。
故选C。
2．如图的装置中，物体B重为30N，每个滑轮重均为6N，不计绳重及滑轮的摩擦。现用水平力F=20N向右匀速拉动物体A，物体B也随滑轮匀速上升。则物体A受到的摩擦力为_________N，滑轮组的机械效率为_________%（百分号前保留2位小数）。
A．物体A向下运动过程中，电动机拉着绳子的力逐渐变大
B．物体A受到的最大浮力为400N
C．物体A向下运动的最小速度为0.2m/s
D．物体A向下运动过程中，滑轮组机械效率的最大值为82.4%
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A．由图可知，承担物重的绳子段数 ，电动机拉着绳子的力
物体A向下运动过程中，浮力先变大、后不变，所以电动机拉着绳子的力先变大，后不变，故A错误；
[4]滑轮组省一半的力，所以
解得 。
[5]此时的机械效率为
5．如图所示，用一动滑轮拉一物体A以0.5m/s的速度在水平面上作匀速直线运动，物体A重为20N，受到的摩擦阻力是物重的0.2倍，水平拉力为2.5N，则在2s内拉力做的功是________J，滑轮的机械效率是________（不计滑轮重力）．
20N－12N=8N
[2]滑轮组的机械效率为
3．如图所示，工人用250 N的力将重400 N的物体匀速提升2 m。若不计绳重及摩擦，绳子自由端移动的距离是____m，动滑轮的重力为____N，该滑轮组的机械效率是______。
【答案】410080%
【解析】
【分析】
【详解】
[1]由图可知，动滑轮上绳子段数为2，则绳子自由端移动距离为
【答案】40J0.5m/s45N
【解析】
【分析】Leabharlann Baidu
【详解】
[1]有用功为
[2]拉力做的总功为
做功所需的时间为
所以重物上升的速度为
[3]上问中拉力为
动滑轮重力为
所以用此滑轮组匀速提升80N的货物，所需拉力为
8．如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用 、 匀速提升相同物体升高到相同的高度，不计绳子重和摩擦。则拉力 __________ ，甲、乙两个滑轮组的机械效率 __________ 。（均选填“<”“>”或“=”）
B．物体A完全浸没在水中时受到的最大浮力，为
故B错误；
C．由 得，A的质量
A的重力
当A完全浸没时绳子对物体A的拉力最大，电动机对绳子的拉力也最大，不计绳重、摩擦和水的阻力，则电动机对绳子的最大拉力
由图乙可知，电动机工作时拉绳子的功率且保持不变，为
由 可知，绳子自由端运动的最小速度
则物体向下运动的最小速度
故答案为5，80%．
6．如图所示的滑轮组（不计滑轮重、绳与滑轮的摩擦），在拉力F的作用下，物体水平向左做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为6N，则物体受到地面的摩擦力大小为_________N。一段时间内物体沿水平方向移动了5m，拉力F做功_____J。
【答案】1260
【解析】
【分析】
【详解】
[1]由图可知，n=2，弹簧测力计的示数为6N，则拉力为6N，摩擦力
f=2×6N=12N
摩擦力为12N。
[2]拉力移动的距离
s′=2s=2 5m=10m
拉力做的功
W=Fs=6N×10m=60J
拉力做的功为60J。
7．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】580%
【解析】
【分析】
【详解】
物体2s移动的距离：s=vt=0.5m/s×2s=1m，
∵使用的是动滑轮，
∴拉力移动的距离：s′=2s=2×1m=2m，
拉力做功：W=Fs′=2.5N×2m=5J；
∵物体受到的摩擦阻力是物重的0.2倍，
∴f=0.2G=0.2×20N=4N，
滑轮的机械效率：
η= = = =80%．
s=2h=2×2m=4m
[2]拉力为250N，物体中400N，则根据动滑轮上绳子段数为2，可求动滑轮重力为
G滑=2F-G物=2×250N-400N =100N
[3]机械效率为
4．工人用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像如图乙所示，滑轮和绳的摩擦力及绳重忽略不计。则：
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]建材质量为40kg，其重力为
由图乙得，当建材重力为400N时，滑轮组机械效率为50%。
[2]此时机械效率
解得G动=400N。
(2)[3]滑轮组由一个动滑轮和一个定滑轮组成，与动滑轮相连的绳子有两段，则该滑轮组可以省一半的力，建材向上提升了12m，则绳子段移动的距离为24m，拉力功率