中考物理 综合计算题 第1讲 力学计算 有关机械效率的

题型之三 有关机械效率的综合题

功与能内容包罗万象，计算公式繁多.形式往往把滑轮、功与功率、机械效率综合起来，要求我们把握知识间的内在联系，正确应用相应公式进行计算.

（2014·聊城）一辆重2×10４

N 的四轮卡车，开进了一段泥泞的道路，不能继续行驶，司机找来一小型拖拉机绳子、动滑轮，采用如图所示装置，拖拉机在绳端用3 750 N 的水平拉力，将汽车以0.2 m/s 的速度水

平匀速拉出泥泞路段，用时10 s.若每一个车轮与地面接触面积为0.05 m ２.

（1）求汽车对路面的压强；

（2）求拉力F 做的功和功率；

（3）若动滑轮的机械效率为80%，求汽车所受的阻力.

点拨：（1）卡车对地面的压力等于其自身重力，利用压强公式S F p =

可求得汽车对路面的压强；（2）利用速度公式变形s=vt 求出汽车前进的距离，根据动滑轮特点求出绳子移动的距离，再利用功的计算公式W=Fs 和t W P =求出拉力做的功和功率；（3）根据机械效率求得有用功，再利用W=Fs 变形求得牵引力，汽车匀速前进，牵引力等于车所受的阻力.

1.（2014·孝感）如图甲所示，滑轮组在竖直向上的拉力F 作用下，将重为105 N 的物

体匀速提起，在5 s 时间内绳子自由端移动的距离为s=3 m.图乙是滑轮组工作时的拉力

F 与绳自由端移动 距离s 的关系图.

（1）计算物体上升的速度.

（2）图乙中阴影部分的面积表示的物理量是_________，并列式计算出该物理量.

（3）计算滑轮组提升该重物时的机械效率.

2.（2014·哈尔滨）如图所示，小机车通过滑轮组提升重物，机车的最大输出功率为10 kW

重物重3 500 N，动滑轮重500 N.机车所受摩擦阻力不计，绳重及滑轮转动时摩擦忽略不计.

（1）滑轮组的机械效率是多少？

（2）若要求重物以1 m/s匀速提升，则机车能提升重物的最大重量为多少？

3.（2014·昆明）用如图所示的滑轮，使一个铁块以0.2 m/s的速度匀速上升了1 m，已

知铁块的体积为10－３ m３,求：

（1）铁块的重力；

（2）若不计滑轮、绳子的重和摩擦，绳子受到的拉力F；

（3）拉力F的功率；

(4)若实际作用于绳子的拉力为50 N，这个滑轮的机械效率.（其中ρ铁=7.9×10３

kg/m3、g取10 N/kg)

4.（2014·苏州）小华参加体育中考的跳绳考试时，她在1 min内连续跳了150次，获

得跳绳项目的满分.已知小华的质量为45 kg，每只鞋底与地面的接触面积为150 cm2，跳起时重心升高的平均高度为4 cm，g取10 N/kg.求：

（1）小华站在操场上等待时对地面的压强；

（2）小华跳一次所做的功；

（3）小华跳绳的平均功率.

5.（2014·东营）“蛟龙号”创造了“中国深度”——下潜7 062 m.今年“蛟龙号”将远

赴印度洋探索2 700 m深处活火山的奥秘.已知：海水密度为1.03×10３ kg/m３，声音在海水中的传播速度是1 500 m/s，g取10 N/kg.求：

（1）“蛟龙号”下潜到2 700 m深度时受到的海水的压强是多少？

（2）电磁波传播速度大，但是在海水中的传输距离短.母船与“蛟龙号”信息传递要借助于声呐.在2 700 m深处的“蛟龙号”收到正上方母船的指令需要多长时间？

（3）“蛟龙号”到达海底扔掉部分配重后，排开的水所受的重力是5×10３ N，它受到的浮力是多少？

（4）任务完成后，起重机把重2.2×10５ N的“蛟龙号”吊到母船上，起重机滑轮装置原理如图，在滑轮装置作用下，“蛟龙号”离开水面后缓慢竖直上升10 m后到达甲板，绳子自由端的拉力为68 750 N，移动的距离是40 m，则滑轮装置的机械效率是多少？

（5）你认为“蛟龙号”面临的主要技术难题是什么（答出一条即可）？

6.（2014·扬州）水平地面上的圆桶装有体积为0.01 m３的水，圆桶与地面接触面积为0.2 m２，g取10 N/kg，ρ水=1.0×10３ kg/m３，桶自重忽略不计，求：

（1）这桶水的质量.

（2）这桶水对地面的压强.

（3）如图，若用动滑轮将此桶水匀速提升1 m，所用拉力60 N，求动滑轮的机械效率.

7.（2013·孝感）如图所示，已知斜面长5 m，高3 m，绳端拉力为50 N.利用这个滑轮

装置将重为100 N的物体在5 s内从斜面的底端匀速拉到顶端.在此过程中：

（1）物体沿斜面向上运动的速度为多少？

（2）绳端移动的距离是多少？

（3）拉力的功和功率各是多少？

（4）拉力的机械效率是多少？

题型之三

有关机械效率的综合题 例3（1）轮胎与地面的接触面积：

S =4×0.05 m 2=0.2 m 2，

汽车对路面的压强：

S F p =＝24

0.2m N

102⨯ =1×105 Pa ；

（2）由t s

v =得，汽车前进的距离：

s 1=vt =0.2 m/s ×10 s=2 m ，

绳子移动的距离：s 2=2×2 m=4 m ，

拉力F 做的功：

W 总=Fs 2=3 750 N ×4 m=1.5×104 J ，

拉力F 的功率：

P =t W 总=s 10J 105.14

⨯=1.5×103

W ；

（3）因为η=总

有用

W W ，

所以W 有用=ηW 总=1.5×104 J ×80%=1.2×104

J ，

因为W 有用=F 1s 1，

所以摩擦力f=F 1=1s W 有用=m

2J

102.14⨯=6 000 N.