机械能和机械效率培优题
物理 机械效率的计算的专项 培优 易错 难题练习题附答案
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，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 0.2mW 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。
2．如图所示，用平行于斜面的拉力F ，将重为8N 的物体沿斜面从底端匀速拉至顶端。
若不考虑物体与斜面间的摩擦，则拉力F 为_____N ；若斜面的机械效率为80%，则此时拉力F 为_____N 。
若另一斜面的高度h 与长度s 之比为3:5，将重25N 的物体匀速拉至顶端的拉力为18N ，则该物体所受摩擦力为_____N 。
【答案】4 5 3【解析】【分析】不考虑物体与斜面间的摩擦，则用手做的功和用机械所做的功相等；可由Gh Fs =求出拉力；已知有用功和机械效率，可由机械效率变形公式求出总功，再由W Fs =总求出拉力；不考虑物体与斜面间的摩擦，由Gh Fs =求出拉力，然后与实际施加的拉力比较即可求出物体与斜面之间的摩擦力。
【详解】[1]不考虑物体与斜面间的摩擦，则用手做的功和用机械所做的功相等，所以有Gh Fs =则拉力F 为 8N 0.2m 4N 0.4m Gh F s ⨯=== [2]用手做的有用功 8N 0.2m 1.6J W Gh ==⨯=有已知机械效率80%η=，根据W W η=有总可得，此时拉力F 做的总功 1.6J 2J 80%W W η===有总 则由W Fs =可得，此时拉力F 为 2J 5N 0.4mW F s ===总 [3]使用另一斜面，若不考虑物体与斜面间的摩擦，由Gh Fs =可得，此时的拉力为325N 15N 5G h F s '''==⨯=' 由于该物体受到摩擦力的作用，则实际拉力18N F ''=，所以摩擦力18N 15N 3N f F F '''=-=-=3．如图所示，工人用沿斜面大小为750N 的拉力把一箱重为1800N 货物从底端匀速拉进车厢．此斜面的长为4m ，高为1.5m.则该斜面的机械效率是_________，货物与斜面间的摩擦力是_____________N.在这个过程中，货物的机械能___________（选填“增大”、“不变”或“减小”）．【答案】90% 75 增大【解析】【分析】【详解】工人做的有用功W 有用=Gh=1800N×1.5m=2700J ，工人做的总功W 总=Fs=750N×4m=3000J ， 斜面的机械效率2700=90%3000W J W Jη==有总， 克服摩擦做的额外功W 额=W 总-W 有用=3000J-2700J=300J ， 由W 额=fs 可得货物与斜面间的摩擦力300754W J f N s m ===额， 货物从底端匀速拉进车厢，货物质量不变，所以货物的动能不变，重力势能增大，故货物的机械能增大．4．一台起重机将3600N 的货物提高4m ，如果额外功是9600J ，则该起重机做的有用功是_______J ，机械效率是______。
物理机械效率的计算的专项培优练习题(含答案)含答案
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
[1]由图可知，滑轮组的承重绳子根数n=3根，则拉力自由端拉出的距离
s=nh=3×1m=3m
[2]有用功
W有用=Gh=270N×1m=270J
[3]总功
W总=Fs=150N×3m=450J
[4]拉力做功的功率
7．在如图所示的滑轮组中，用大小为5N的拉力F拉动绳端，使物体水平向左匀速滑动1m，不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮之间的摩擦，此时滑轮组的机械效率为90%，则物体与地面之间的摩擦力为_______N。
D．甲滑轮组所做的有用功是
所做的总功是
乙滑轮组所做的总功是
由上述可知，乙滑轮组所做的有用功是 ，那么两个滑轮组的机械效率之比是
两个滑轮组的机械效率之比是 ；D错误，符合题意。
故选D。
15．如图所示，重300N的物体在20N的水平拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为80%，则在此过程中，下列说法正确的是（ ）
B．物块A的重力小于物块B的重力
C．若G0=GB，则甲、乙滑轮组一定都是省力机械
D．甲滑轮组的机械效率为
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】
A．甲、乙两滑轮组提升两块物体的质量不同，提升相同高度所做有用功不同，动滑轮质量相同，不计绳重和摩擦，则滑轮组做额外功相同，它们的机械效率不同，故A项错误；
2020-2021中考物理 机械效率的计算 培优 易错 难题练习(含答案)含答案
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．用如图甲所示的装置将实心物体A 从深井中吊出来，人对绳子施加的拉力随时间的变化如图乙所示， 已知动滑轮的重力为60N ，物体匀速上升的速度始终为1m/s ，（不计绳重、摩擦及阻力）。
则当物体完全出 水之后，拉力的功率为____W ，物体浸没在水中时受到的浮力为_____N ；物体浸没在水中时滑轮组的机 械效率为________。
【答案】420W 120N 80% 【解析】 【分析】 【详解】[1]由乙图可知，物体完全出水后人对绳的拉力大小为210N ，绳自由端移动的速度为物体上升速度的2倍，此时拉力的功率11210N 2m/s 420W P F v ==⨯=[2]以动滑轮和下方吊起的物体为整体进行受力分析：物体完全脱离水面后，整体在竖直向上的方向上受到两股绳的拉力，竖直向下的方向上受到重力12=2210N 420N G F =⨯=整被吊物体的重力420N 60N 360N G G G =-=-=物动整物体在浸没状态时，整体在竖直向上的方向上受到两股绳的拉力和浮力，竖直向下的方向上受到重力，由此可得22420N 2150N=120N F G F =-=-⨯浮整[3]物体在浸没状态时，绳对物体的拉力360N 120N 240N F G F =-=-=浮拉物滑轮组的机械效率2240N 100%100%100%80%150N 2W F h hW F s hη⨯=⨯=⨯=⨯=⨯有拉总2．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）。
【物理】物理机械效率的计算的专项培优练习题(含答案)附答案
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．为了将放置在水平地面上重为100N 的物体提升一定高度，设置了如图所示的滑轮组装置。
当用图甲所示随时间变化的竖直向下的拉力F 拉绳时，物体的速度v 和物体上升的高度h 随时间变化的关系分别如图乙和丙所示（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）。
下列计算结果正确的是（ ）A ．0s~1s 内，地面对物体的支持力是10NB ．1s~2s 内，拉力F 做的功是62.5JC ．2s~3s 内，拉力F 的功率是300WD ．2s~3s 内，滑轮组的机械效率是62.5% 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A ．从图乙可以看到，时间从第2s 到第3s 时，速度大小是不变的，这时处于平衡状态，物体受到的拉力大小等于重物和动滑轮的总重，即340N 120N F G G =+=⨯=拉动由题意可知，0s~1s 内，地面对物体的支持力符合关系式'3120N F F G G +=+=支拉动从图甲可以看到，'30N F =拉，解得30N F =支，A 错误；B ．从图甲可以看到，1s~2s 内，拉力F 的大小是50N ，物体上升的高度是1.25m ，三条绳子托着动滑轮，绳端移动的距离是33 1.25m 3.75m s h ==⨯=拉力F 做的功是50N 3.75m 187.5J W Fs ==⨯=拉力F 做的功是187.5J ，B 错误；C ．2s~3s 内，物体匀速运动，绳端也是匀速运动，拉力F 的大小是40N ，绳端移动的速度3 2.5m/s 7.5m/s v =⨯=绳根据P Fv =可知，拉力F 的功率40N 7.5m/s 300W P Fv ==⨯=绳拉力F 的功率是300W ，C 正确； D ．2s~3s 内，物体上升的高度3.75m-1.25m 2.5m h ==拉力F 的大小是40N ，则滑轮组的机械效率100N 2.5m 100%100%100%83.3%40N 3 2.5mW Gh W Fs η⨯=⨯=⨯=⨯≈⨯⨯有用功总功滑轮组的机械效率约是83.3%，D 错误。
物理机械效率的计算的专项培优练习题含答案
【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
所以，甲的拉力大于乙的拉力。
[2]将同一物体在相同时间内匀速提升相同高度时，因不计绳子重和摩擦，拉力做的功等于克服物体重力和动滑轮重力所做的功，克服物体重力做的功为有用功，所以，拉力做的总功相等，所做的有用功相等，由 可知，甲的效率等于乙的效率。
9．如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体，拉力F的大小为30N．物体与地面之间的摩擦力大小为45N，若物体在1s内运动了2m，A处的绳子拉力为_____N，滑轮组的机械效率为________．（滑轮组摩擦力及绳重不计）
【答案】4550%
【解析】
【分析】
【详解】
[1]如图，物体与地面之间的摩擦力大小为f=45N，物体A向左做匀速直线运动，A处的绳子拉力与物体与地面之间的摩擦力平衡，故绳子拉力为45N；
【答案】40J0.5m/s45N
【解析】
【分析】
【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
6．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“=”）
v=2×0.5m/s=1m/s
那么拉力F的功率
P=Fv=150N×1m/s=150W
初二物理物理 功和机械能的专项培优练习题(及答案
一、选择题1．用图3甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N、绳重和摩擦力不计．则A．手的拉力：F甲=F乙；机械效率：η甲=η乙B．手的拉力：F甲＜F乙；机械效率：η甲＜η乙C．手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＜η乙D．手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＞η乙2．在建筑工地，用如图所示的滑轮组把建筑材料运送到高处。
当电动机用800N的力拉钢丝绳，使建筑材料在10s内匀速上升1m的过程中，滑轮组的机械效率为90%，g取10N/kg。
则下列说法中正确的是（）A．建筑材料的质量为2160kgB．电动机对钢丝绳做的功为1600JC．钢丝绳自由端移动的速度为0.1m/sD．电动机对钢丝绳做功的功率为240W3．材料相同的甲、乙两个物体分别挂在杠杆A、B两端，O为支点（OA＜OB），如图所示，杠杆处于平衡状态．如果将甲、乙物体（不溶于水）浸没于水中，杠杆将会A．A端下沉B．B端下沉C．仍保持平衡D．无法确定4．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25NC．拉力做功的功率为125W D．斜面的机械效率为75%5．如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。
已知货物的质量为600kg，所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为75％。
若人以0.6m/s 的速度匀速前行，经100s将货物拉出仓库。
人拉货物的过程中，分析正确的是（）A．货物移动距离为20m B．工人的拉力为400NC．工人做的有用功为4D．工人拉力的功率为360W3.610J6．如图所示，重300N的物体在20N的水平拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为80%，则在此过程中下列说法正确的是（）A．绳子自由端移动的距离为2mB．物体与地面间的滑动摩擦力为48NC．拉力F的功率为4WD．有用功为120J7．关于功、功率、机械效率的说法中，正确的是A．功率大的机械，机械效率一定高B．机械做功时，做的有用功越多，机械效率越大C．机械做功时，工作时间越短，功率一定越大D．利用机械做功时可以省力或省距离，但不能省功8．以下几个验证性小实验，其中有错误的是A．冬天将玻璃片从室外拿到室内，发现它上面有一层雾，说明降低温度可以使气体液化B．将滚摆从最高点放手后，发现它上下运动，说明动能和重力势能可以相互转化C．用弹簧测力计沿着木板将物体匀速拉动到某一高度，发现用长木板比短木扳拉动时测力计示数小，说明相同情况下斜面越长越省力D．在水平桌面上用弹簧测力计拉着小车做匀速直线运动，发现车轮朝下比车轮朝上拉动时测力计示数小，说明相同条件下接触面越光滑摩擦力越小9．一个原来处于平衡状态的杠杆，如果再作用一个力后，杠杆仍处于平衡状态，则此力（）A．必须作用于动力的作用点上 B．必须作用在支点上C．必须作用在阻力的作用点上 D．可以作用在杠杆任一点上，但必须使力的作用线通过支点10．如图所示，在水平拉力F的作用下重100 N的物体A，沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧测力计B的示数为10 N，则拉力F的大小及物体A与水平桌面的摩擦力大小分别为( )A．200 N，10 N B．200 N，20 NC．20 N，10 N D．20 N，20 N二、填空题11．如图所示的滑轮组，拉一重100N的物体M在水平地面上做匀速直线运动，如果拉力F=20N，绳子拉出了6m，则物体受到的摩擦力为_____N，物体前进了_____m，弹簧测力计的示数为_____N。
初二 机械效率 物理培优 含答案
物理兴趣班1、质量为8t的某载重汽车，额定功率为240kW，车上装有12t的砂石。
汽车先以36km /h 的速度，200kW的功率，在平直的路面上匀速行驶了5min；然后又以额定功率用了2min的时间，把砂石从山坡脚下送到了60m高的坡顶施工场地。
求：(1)汽车在平直路面上匀速行驶的过程中，发动机所做的功和汽车受到的阻力；(2)汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率。
（1）汽车匀速行驶过程中做的功为W=Pt=2×105W×300s=6×107J；汽车行驶的路程为S=vt=10m/s×300s=3000m；汽车水平行驶过程中受到的阻力为f=F===2×104N；（2）爬坡时，汽车做的有用功为W有用=Gh=mgh=1.2×104kg×10N/kg×60m=7.2×106J汽车发动机做的总功为W总=P额t=2.4×105W×120s=2.88×107J；汽车向坡顶运送砂石的效率为η===25%．2、如图所示，物重G为2000N，斜面长5m，高3m，斜面和滑轮组装置的总机械效率为80%，若将重物沿斜面以0.2m/s的速度拉上来，求：（1）所需拉力F是多少？（2）机械的总功率是多少？３．如图所示，质量为70kg的工人站在水平地面上，用带有货箱的滑轮组把货物运到高处。
第一次运送货物时，放入货箱的货物质量为160kg，工人用力F1匀速拉绳的功率为P1，货箱以0．1m／s的速度匀速上升，地面对工人的支持力为N1。
第二次运送货物时，放入货箱的货物质量为120kg，工人用力F2匀速拉绳，货箱以0．2m／s的速度匀速上升，地面对工人的支持力为N2，滑轮组机械效率为η2。
N1与N2之比为15：19。
（不计绳重及滑轮摩擦，g 取l0N／kg）求：（1）货箱和动滑轮的总质量m；（2）功率P1；（3）机械效率η2。
中考物理备考之机械效率的计算压轴培优易错试卷篇含答案
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，物体重G =200N ，滑轮重G′=100 N ，若用力F 竖直向上匀速拉动滑轮，则此时该滑轮的机械效率为____（不计绳重和滑轮转轴处的摩擦）。
【答案】80% 【解析】 【分析】 【详解】不计绳重和滑轮转轴处的摩擦，竖直向上匀速拉动滑轮，由力的平衡条件可得拉力F =2G ＋G′=2×200N ＋100N=500N由图知，动力作用在动滑轮的轴上，此时动滑轮费力、但省一半的距离，即12s h = 所以物体上升的高度h ＝2s该滑轮的机械效率22200N100%100%100%0%500NW Gh G W Fs F η⨯=⨯=⨯=⨯=⨯有用总100%＝82．小黄用图所示的滑轮组经过10s 的时间，用150N 的拉力将一个重270N 的重物提高1m ，求此过程：拉力F 自由端拉出的距离是_____m ；小黄所做的有用功是_______J ；总功是_______J ；拉力做功的功率是______W 。
【答案】3 270 450 45 【解析】 【分析】 【详解】[1]由图可知，滑轮组的承重绳子根数n =3根，则拉力自由端拉出的距离s =nh =3×1m=3m[2]有用功W 有用=Gh =270N×1m=270J[3]总功W 总=Fs =150N×3m=450J[4]拉力做功的功率450J 45W 10sW P t ===总3．在如图所示的滑轮组中，用大小为5N 的拉力F 拉动绳端，使物体水平向左匀速滑动1m ，不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮之间的摩擦，此时滑轮组的机械效率为90%，则物体与地面之间的摩擦力为_______N 。
【答案】9 【解析】 【分析】 【详解】由图知，n =2，拉力端移动距离s =2s 物=2×1m=2m拉力做功W 总=Fs =5N×2m=10J有用功为=90%10J =9J W W η=⨯有总则物体与地面之间的摩擦力为'9J=9N 1mW f s ==有4．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 。
物理机械效率的计算的专项培优练习题(含答案)
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，物体A在拉力的作用下沿水平面匀速运动了一段距离s，试比较拉力F1、F2及拉力所做的功W1、W2的大小（滑轮重、绳重及绳与滑轮之间的摩擦不计）。
下列判断正确的是A．F1=2F2W1=W2B．F1=12F2W1=12W2C．F1=4F2W1= W2D．F1=14F2W1=14W2【答案】C【解析】【详解】物体A在两种情况下的摩擦力f相等，上图滑轮是动滑轮，下图滑轮的轴固定不动，可以看做是特殊使用的定滑轮。
则：F1=2fF2=1 2 f故：F1=4F2根据功的公式可知：W1=F1×12s=2f×12s=fsW2=F2×2s=12f×2s=fs故：W1=W2，故选C。
2．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：（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% 400 200 600 60%. 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]建材质量为40kg ，其重力为=40kg 10N/kg=400N G mg =⨯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400===50%400+G G G G η+动动解得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500N 24m ==200W 60sW Fs P t t ⨯== [4]滑轮组省一半的力，所以+=2G G F 动材解得=600N G 材。
初二物理 物理 功和机械能的专项培优练习题(附解析
初二物理物理功和机械能的专项培优练习题(附解析一、选择题1．用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与物重G物的关系，改变G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出η与G物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（）A．此滑轮组动滑轮的重力为 2NB．当G物＝6N 时，机械效率约为η＝66.7%C．同一滑轮组η随G物的增大而增大，最终将超过 100%D．G物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组机械效率将改变2．如图所示，轻质杠杆可绕O（O 是杠杆的中点）转动，现在B端挂一重为G的物体，在A端竖直向下施加一个作用力F，使其在如图所示的位置平衡，则A．F 一定大于GB．F 一定等于GC．F 一定小于GD．以上说法都不正确3．如图，在竖直向上的力F的作用下，重为10N物体A沿竖直方向匀速上升。
已知重物上升速度为0.4m/s，不计绳与滑轮摩擦以及滑轮重和绳重，则拉力F的大小和滑轮上升的速度分别为（）A．5N 0.8m/s B．20N 0.8m/s C．5N 0.2m/s D．20N 0.2m/s4．如图所示，在水平地面上，用力F拉动重500N的木箱，使它在3s内匀速直线运动了3m，受到的摩擦力为200N。
不计滑轮重及绳与滑轮间摩擦，下列说法正确的是（）A．拉力F的大小为250N B．拉力F做的功为600JC．拉力F做功的功率为100W D．绳端移动的速度为1m/s5．如图，拉力F将重 120N 的物体沿水平方向移动 1m，用时 1s。
运动时，物体与地面之间的摩擦力为 30N，此时滑轮组的机械效率为 80%。
下列说法正确的是（）A．拉力F＝10N B．克服动滑轮重力做额外功 7.5JC．动滑轮重 7.5N D．拉力的功率是 37.5W6．关于定滑轮、动滑轮，以下说法不正确的是A．使用定滑轮虽然不省力，但可以改变力的方向B．定滑轮实质是等臂杠杆，而动滑轮实质是不等臂杠杆C．又省力又少移动距离的动滑轮是无法实现的D．使用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，只能省一半力7．如图所示，重20N的物体A放在水平桌面上，（不计绳重及绳子与轮的摩擦）动滑轮重6N，滑轮下面悬挂一个物体B，当物体B重8N时，恰能匀速下落，若用一个水平向左的力F A作用在物体A，使物体A向左做匀速直线运动，则此拉力F A的大小为A．F A＝8NB．F A＝20NC．F A＝14ND．F A＝7N8．如图所示，可绕O点转动的轻质杠杆，在D点挂一个重为G的物体M，用一把弹簧测力计依次在A，B，C三点沿圆O相切的方向用力拉，都使杠杆在水平位置平衡，读出三次的示数分别为F1、F2、F3，它们的大小关系是A．F1＜F2＜F3＜G B．F1＞F2＞F3＞G C．F1=F2=F3=G D．F1＞F2=F3=G9．分别用如图所示的两个滑轮组，将同一物体提升到相同高度．若物体受到的重力为100N，动滑轮的重力为20N．在把物体匀速提升1m的过程中，（不计绳重和摩擦）下列说法正确的是A．甲、乙两滑轮组所做的有用功都是100JB．甲滑轮组所做的有用功为200J ，乙滑轮组所做的有用功为300JC．甲、乙滑轮组中绳子的自由端的拉力相等D．甲、乙两滑轮组的机械效率不相等10．小华分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组，分别在相同时间内将同一重物匀速提升了不同的高度h1和h2（h1<h2），每个滑轮的重均相等，不计绳重及摩擦．针对这一现象，小明得出了以下4个结论：①F1做的功等于F2做的功；②甲滑轮组的机械效率等于乙滑轮组的机械效率；③使用乙滑轮组比甲滑轮组更加省力；④F1做功的功率大于F2做功的功率，其中正确的结论有A．1个B．2个C．3个D．4个二、填空题11．在科技节，小海用传感器设计了如图甲所示的力学装置，杠杆OAB始终在水平位置保持平衡，O为杠杆的支点，OB＝3OA，竖直细杆a的上端通过力传感器连在天花板上，下端连在杠杆的A点，竖直细杆b的两端分别与杠杆和物体M固定，水箱的质量为0.8kg，不计杠杆、细杆及连接处的重力．当图甲所示的水箱中装满水时，水的质量为3kg．力传感器可以显示出细杆a的上端受到作用力的大小，图乙是力传感器的示数大小随水箱中水的质量变化的图象，（取g＝10N/kg）（1）图甲所示的水箱装满水时，水受到的重力为_____N；（2）物体M的质量为_____kg；（3）当向水箱中加入质量为1.1kg的水时，力传感器的示数大小为F，水箱对水平面的压强为p1；继续向水箱中加水，当力传感器的示数大小变为4F时，水箱对水平面的压强为p2，则p1：p2＝_____．12．如图甲所示，质量为60kg的小明坐在地上，最多能拉着质量为400kg的物体A在水平地面上做匀速直线运动，已知物体A所受阻力为物重的0.2倍，则小明对物体A的拉力是____N。
初中物理物理 功和机械能的专项培优练习题(附解析
初中物理物理功和机械能的专项培优练习题(附解析一、选择题1．关于功、功率和机效率，下列说法中正确的是（）A．做功多的机械，功率一定大B．功率大的机械，做功一定快C．做功快的机械，机械效率一定高D．精密的机械，机械效率能达到100％2．某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a 所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示。
已知物体的质量为450g，所用动滑轮的质量为50g，绳子自由端的拉力F为3.2N．g取10N/kg。
在0~2s的过程中，下列说法中正确的是（）A．物体上升的速度为0.1m/s B．机械提升动滑轮做的功0.2JC．滑轮组的机械效率为90% D．拉力F的功率为0.64W3．如图所示，一轻质杠杆支在支架上，OA=20cm，G1为边长是5cm的正方体，G2重为20N，当OC=10cm时，此时G1对地面的压强为2×104Pa，现用一水平拉力，使G2以2cm/s 的速度向右匀速速运动，当G1对地面的压力恰好为0时，经过的时间是( )A．25s B．30s C．35s D．40s4．小兰和爸爸、妈妈一起参加了一个家庭游戏活动．活动要求是：家庭成员中的任意两名成员分别站在如图所示的木板上，恰好使木板水平平衡．若小兰和爸爸的体重分别为400N 和800N，小兰站在距离中央支点2米的一侧，爸爸应站在距离支点l米的另一侧，木板水平平衡．现在他们同时开始匀速相向行走，小兰的速度是0.5米/秒，则爸爸的速度是多大才能使木板水平平衡不被破坏？A．1.0米/秒B．0.75米/秒C．0.5米/秒D．0.25米/秒5．如图所示是某建筑工地用升降机提升大理石的滑轮组示意图。
滑轮组通过固定架被固定住，滑轮组中的两个定滑轮质量相等，绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为2000N．大理石的密度是2.8×103kg/m3，每块大理石的体积是1.0×10﹣2m3，升降机货箱和动滑轮的总重力是300N．在某次提升15块大理石的过程中，升降机在1min内将货箱中的大理石沿竖直方向匀速提升了15m，绳子末端的拉力为F，拉力F的功率为P，此时滑轮组的机械效率为η．不计绳子的重力和轮与轴的摩擦，g取10N/kg．下列选项中正确的是A．升降机一次最多能匀速提升40块大理石B．拉力F的大小为1300NC．拉力F的功率P为1125WD．滑轮组的机械效率η为85%6．如图所示，用弹簧测力计竖直向上拉杠杆，当杠杆静止时，弹簧测力计示数为10N；若将弹簧测力计改为斜向上拉，使弹簧测力计的轴线与杠杆垂直，当杠杆静止时，弹簧测力计的示数A．大于10N B．小于10N C．等于10N D．无法判断7．如图，质量分别为m1、m2、m3（m1＞m2）的物体通过轻绳和弹簧连接起来，三个物体均处于静止状态．不计弹簧自重、绳重和摩擦，关于此装置的说法错误的是（）A．绳子对m2的拉力大小为m2gB．绳子对m1的拉力大小为m1gC．弹簧中拉力大小为（m1-m2）gD．地面对m3的支持力大小为（m2+m3-m1）g8．关于功率和机械效率，下列说法正确的是A．机械效率高的机械，功率一定大B．做功时间长的机械，功率一定小C．所有机械的机械效率都小于1D．功率大的机械，做功一定多9．如图所示杠杆，力F方向始终竖直向上，当此杠杆在动力F作用下，将一个由细绳系的物体由图中位置逆时针匀速转动到水平位置时，则A．F大小始终不变B．F先变大后变小C．F先变小后变大D．无法判断F大小的变化10．用图甲所示的滑轮组装置将放置在水平地面上，重为100N的物体提升一定高度．当用图乙所示随时间变化的竖直向上的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示．（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）下列计算结果不正确的是A．1s～2s内，拉力F做的功是15J B．2s～3s内，拉力F的功率是24WC．1s时，物体对地面的压力是30N D．动滑轮重50N二、填空题11．如图所示，小超同学用滑轮组匀速提升重200N的物体，若每个滑轮均重10N，绳重和摩擦忽略不计，则他对绳子的拉力是_____N。
简单机械、功培优训练
简单机械、功培优训练简单机械、功、功率和机械效率培优试题⼀、填空题1、⼩⾦将长为0.6⽶、质量可忽略不计的⽊棒搁在肩上，棒的后端A 挂⼀个40⽜的物体，肩上⽀点O 离后端A 为0.2⽶，他⽤⼿压住前端B 使⽊棒保持⽔平平衡，如图所⽰，⼩⾦的质量为50千克，则此时⼿压⽊棒的压⼒⼤⼩为⽜，肩对⽊棒的⽀持⼒⼤⼩为⽜，⼈对地⾯的压⼒⼤⼩为⽜（g=10N/kg ）2、⽣活中我们经常使⽤简单机械。
（1）图1是家⽤⼿摇晾⾐架，A 、B 两滑轮中属于动滑轮的是_______；若⾐服和晾⾐架的总重为120 N ，不计动滑轮重、绳重及摩擦，静⽌时绳的拉⼒F=____N 。
请你提出⼀种使⽤时提⾼⼿摇晾⾐架机械效率的⽅法：_______________。
（2）如图2所⽰，已知撬棒AD=1 m ，CD=BC=0.15 m ，⽯头垂直作⽤在棒上的⼒是420 N ，若要撬动⽯头，则施加在撬棒A 点的⼒⾄少是____N 。
3、如图3甲所⽰，⽔平地⾯上的物体，受到⽅向不变的推⼒F 的作⽤，其F ﹣t 和v ﹣t 的图象分别如图⼄、丙所⽰．由图象可知，0～3s 内，推⼒对物体做功 J ；t=5s 时，物体受到的摩擦⼒是 N ．4、在⾃由下落过程中物体运动速度会越来越快。
⼀个物体由A 点⾃由下落，相继经过B 、C 两点，已知AB ＝BC ，如图4所⽰，物体在AB 段重⼒做功W 1，做功功率P 1；在BC 段重⼒做功W 2，做功功率P 2，则 W 1W 2,P 1P2(两空均选填“＞”、“＜” 或“=” ）第1题图第2题图第3题图第4题图5、往车上装重物时，常常⽤长⽊板搭个斜⾯，把重物沿斜⾯推上去，如图5所⽰，⼯⼈⽤3m 长的斜⾯，把120kg 的重物提⾼1m ，假设斜⾯很光滑，则需要施加的推⼒为，若实际⽤⼒为500N ，斜⾯的机械效率为，重物受到的摩擦⼒为．（g 取10N/kg）．6、某⼯⼈⽤如图6所⽰的装置，将G=900N 的重物沿斜⾯向上匀速拉动4m⽤时30s ，该过程中物体上升的竖直⾼度为2m ，此装置的机械效率η =75﹪该过程中，⼯⼈所⽤1（1）当杠杆处于甲图所⽰⽔平位置平衡时，G 2的重⼒为 N ．（2）松开螺母保持OA 不动，使OB 向下折⼀个⾓度后，再拧紧螺母形成⼀根可绕O 点转动的杠杆AOB ′（B ′点对应B 点），保持G 1位置不变，要使杠杆在图⼄位置保持平衡，则G 2应该移动到．A ．B ′点处 B ．①点处C ．②点处D ．③点处．9、电动⾃⾏车已成为⼤众化的⼀种交通⼯具，⼩乔对家⾥的电动⾃⾏车进⾏了测试，他骑车在平直的路⾯上由静⽌开始运动，获得如图所⽰的速度v 和牵引⼒F 随时间t 变化的关系图象．已知匀速⾏驶时，电动机输⼊电压48V ，输⼊电流5A ，由图可知，7～12s 电动⾃⾏车受到的摩擦⼒为 N ；电动⾃⾏车匀速⾏驶时，电能转化为机械能的效率为 %．第5题图第6题图第7题图第8题图11、利⽤如图所⽰的滑轮组匀速拉动⽔平地⾯上重为30N ，边长为10cm 的正⽅体物体．拉⼒F 的⼤⼩为3N ，物体在⽔平地⾯上匀速运动时，受到地⾯对它的摩擦⼒为4.5N ．则A 处拉⼒⼤⼩为；正⽅体物体对地⾯的压强为；若拉⼒F 以0.5m/s 的速度匀速拉了4s ，A 处拉⼒所做的功为；该滑轮组的机械效率为。
八年级物理培优训练及答案--- 机械功与机械能
八年级物理培优训练及答案--- 机械功与机械能一、选择题（每小题3分，共30分）1.下图所示的几种情况中，人对物体做了功的是（）A. 静止的小车在拉力作用下向前运动B. 小孩用力推车，车末被推动C. 提着小桶在水平路上匀速前进D. 将杠铃举起后停留了3秒2、运动员在水平地面上踢足球时，足球被踢后开始运动，说法正确的是（）A．在水平地面上滚动的足球受到了重力，重力对它做了功B．用脚踢足球时，脚对足球做了功C．地面对足球的支持力做了功D．足球被踢后，足球在水平地面上继续运动，是因为脚还在对足球做功3.如图所示的四幅图是小新提包回家的情景，小新提包的力不做功的是（）A.将包提起来B.站在水平匀速C．乘升降电梯D．提着包上楼4、在台球比赛中，选手推动球杆撞击白球，白球发生运动后碰撞其它球，以下说法正确的是（）A．在水平桌面滚动的球受到了重力，重力对它做了功B．手推动球杆前进时，手对球杆做了功C．桌面对球的支持力做了功D．白球撞击黑球后没有静止，是因为人的手还在对白球做功5. 小张用40N的推力将重力为100N的物体沿水平方向匀速推动了10m，则小张对物体所做的功是（）A. 400JB. 600JC. 1000JD. 1400J6. 如图所示，用30N水平拉力拉着重为90N的物体沿水平方向做直线运动，若拉力F对物体做了90J的功，则在这一过程中（）A. 重力做的功一定为90JB. 物体一定受到30N的摩擦力C. 物体运动的距离一定是3mD. 物体一定是匀速直线运动7、登楼梯比赛时，某同学从一楼匀速登上五楼，共用了12s，该同学登楼时克服重力做功的功率最接近于（）A. 5WB. 50WC. 500WD. 5000W8.班里组织一次比赛活动，从一楼登上三楼，比比谁的功率最大。
为此，需要测量一些物理量，下列物理量中必须测量的量是①三楼地面到一楼地面的高度②从一楼到达三楼所用的时间③每个同学的质量或体重④一楼到三楼楼梯的长度A.①②B. ①④C. ①②③D. ②③9、体重相同的甲、乙两同学沿同一个竹竿进行爬竿比赛，甲从地面爬到竿顶用了16s，乙从地面爬到竿顶用了12s，则甲、乙两人爬竿时做的功和功率之比分别为（）A. 4 ：3，4 ：3B. 1 ：1，3 ：4C. 1 ：1，4 ：3D. 无法确定10. 汽车在行驶过程中，发动机的功率为P，牵引力为F，汽车行驶的速度为v，这三者之间的关系为P＝Fv.当汽车爬坡时，驾驶员的操作总是加大油门同时将变速器换为低档.加大油门是使发动机发挥最大的功率，换为低档是为了减慢车速.那么，在爬坡时减慢车速的目的是（）A. 保证安全B. 省油C. 提高机械效率D. 增大发动机的牵引力二、填空题（每空2分，共32分）11. 小芳用200N的水平推力在水平地面上推动重为300N的箱子，10s内箱子匀速前进0.5m．在这个过程中，小芳对箱子做功的功率是_________W．箱子与水平地面间的滑动摩擦力是__________N．12、小芳同学用60N的力投出的实心球在空中画了一条优美的弧线．若实心球重为20N，小芳投出了6.3m的距离，球最高点距地面2.6m，则球在空中飞行的过程中，小芳对球所做的功为 ______ J．13、如图所示，小明用200N的力。
初中物理机械能与机械效率7道必做题(含答案和解析)
初中物理机械能与机械效率7道必做题（含答案和解析）一、选择题：1、用五个相同质量的滑轮和绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳子自由端分别用力将重力为G 的物体匀速提升，乙滑轮组的效率为η乙，不计摩擦、绳和木板的重，下列说法正确的是（ ）.A. 两个滑轮组的机械效率可能相等.B. F 1一定大于F 2.C. 每个滑轮重为（1−η乙）G2η乙.D. 甲、乙将重物提升相同的高度，F 1与F 2的功率可能相等. 答案： BCD.解析：（1）由图可知，甲滑轮组只有1个动滑轮，乙滑轮组有2个动滑轮，且不计摩擦、绳和木板的重，因克服物体重力G 做的功为有用功，克服物重和动滑轮重做的功为总功，所以，两滑轮组的机械效率分别为： η甲=W 有W 总=Gh （G+G 动）h=G G+G 动. η乙=W 有W 总′=Gh（G+2G 动）h=G G+2G 动.则η甲＞η乙，故A 错误.由η乙=GG+2G 动可得，动滑轮的重力（即每个滑轮重）：G 动=（1−η乙）G2η乙故C 正确.（2）由图可知，n 甲=2，n 乙=4，不计摩擦、绳和木板的重，则两滑轮组绳子的拉力分别为：F1=12(G+G动）=14（2G+2G动）.F2=14（G+2G动）.因（2G+2G动）＞（G+2G动），所以F1＞F2.故B正确.（3）甲、乙将重物提升相同的高度，拉力做功为总功，则F1与F2的功率分别为：P 甲=W总t甲=（G+G动）ht甲.P乙=W总’t乙=（G+2G动）ht乙.因t甲和t乙的关系不确定，所以，F1与F2的功率可能相等，故D正确．故选BCD．考点：力学——简单机械——滑轮——机械效率.二、填空题2、用如图所示的装置研究动能大小与速度的关系时．应让同一小车从斜面的高度处从静止滑下，小车撞击木块的过程中，对木块（选填“做功”“不做功”）．答案：1. 不同.2. 做功.解析：（1）在探究过程中，研究动能大小与速度的关系时，要控制质量一定，改变物体的速度，所以应让同一小车从斜面的不同高度从静止滑下.（2）小车撞击木块的过程中，对木块施加了力，且木块在小车的推动下移动了距离，对木块做功．故答案为：不同；做功．考点：力学——功和机械能——动能和势能.3、如图所示，一小球熊斜面顶端由静止开始滚下，小球的重力势能减小，动能，小球运动到斜面底端，由于，小球会在水平面上继续运动，运动的小球如果不受阻力，它将做运动．答案：1. 增加.2. 惯性.3. 匀速直线.解析：小球熊斜面顶端由静止开始滚下，其质量不变，速度变大，所以动能增加；小球运动到斜面底端，由于惯性，仍要保持原来的运动状态，所以小球会在水平面上继续运动；对小球进行受力分析可知，小球在竖直方向上受到重力和支持力的作用，并且这两个力是一对平衡力，在水平方向上如果不受阻力，它将做匀速直线运动．故答案为：增加；惯性；匀速直线．考点：力学——功和机械能——机械能及其转化.4、汽油机作为汽车的“心脏”，在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈地燃烧，将能转化成能，一辆汽车一年行驶三万公里，消耗汽油，这些汽油完全燃=4.6×107J/kg）烧放出 J的热量．（q汽油答案：1. 化学.2. 内.3. 9.2×1010.解析：（1）内燃机的一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈地燃烧是化学能转化为内能，其中压缩冲程将机械能转化成内能；（2）汽油完全燃烧要放出的热量：Q=mq=2×103kg×4.6×107J/kg=9.2×1010J放故答案为：化学；内；9.2×1010.考点：力学:——功和机械能——机械能及其转化.5、如图所示，用动滑轮匀速提起重3N的物体，拉力F为2N，物体在10S内上升1m．在此过程中，动滑轮的机械效率为，拉力F的功率为 W，若要提高动滑轮提升物体的效率，可以采取的措施是：．答案：1．75％.2．0.4.3．增加提升的物重、减小动滑轮的重力、减小动滑轮与绳子之间的摩擦力.解析：（1）由图可知动滑轮绳子的有效股数为2，则绳端移动的距离：S=nh=2×1m= 2m.拉力做的总功：W总=Fs=2N×2m=4J.有用功：W有=Gh=3N×1m=3J.动滑轮的机械效率：η=W有W总×100％=3J4J×100％=75％.拉力F的功率：P=W总t=4J10s=0.4W.（2）若要提高动滑轮提升物体的效率，可以采取的措施是：增加提升的物重、减小动滑轮的重力、减小动滑轮与绳子之间的摩擦力．故答案为：75％；0.4；增加提升的物重、减小动滑轮的重力、减小动滑轮与绳子之间的摩擦力．考点：力学——简单机械——滑轮——机械效率.三、计算题：6、图是用滑轮组提升建筑材料A的示意图，在竖直向下的拉力F作用下，使重900N的建筑材料A在5s的时间里，匀速竖直上升了1m，绳自由端匀速竖直向下移动了2m.在这个过程中，拉力F为500N，滑轮组的机械效率为η，拉力F做功的功率为P．求：（1）滑轮组的机械效率η．（2）拉力F的功率P．答案:（1）90％.（2）200W.解析：（1）滑轮组的机械效率：η=W有W总×100％=G AnF×100％=900N2×500N×100％=90％．故答案为：90％．（2）拉力F的功率P=Fv=F×st =500N×2m5s=200W．故答案为：200W．考点：力学——功和机械能——功率.简单机械——机械效率.7、如图是建筑工人用滑轮组提升建筑材料的场景，在10s的时间内，工人师傅用竖直向上的拉力将建筑材料匀速提升了1m，已知拉力F为400N，建筑材料的重力G为900N，求这个过程中：（1）绳子自由端移动的距离．（2）此滑轮组的机械效率．（3）拉力F的功率．答案:（1）3m.（2）75％.（3）120W.解析：（1）由图可知，n=3，则绳子自由端移动的距离：s=nh=3×1m=3m．故答案为：3m．（2）有用功：W有=Gh=900N×1m=900J.总功： W总=Fs=400N×3m=1200J.此滑轮组的机械效率：η=W有W总×100％=900J1200J×100％=75％.故答案为：75％．（3）拉力F的功率：P=W总t=1200J10s=120W.故答案为：120W．考点：力学——功和机械能——功率.简单机械——滑轮——机械效率.。
人教版物理培优(新初三初二下复习4) 机械效率
1专题复习（4）——机械效率班级 姓名 评价一．典型例题解析知识点一 机械效率例题1．从井中提水时，常常会发生吊水桶落入井里的事情．用物理知识分析下列说法，其中错误的是（ ）A ．用吊水桶向上提水，人对桶和水做的功都是有用功B ．用吊水桶向上提水，人对桶做的功是额外功C ．吊水桶掉在井里，打捞水桶时桶里会带些水，这时人对水做的功是额外功D ．吊水桶掉在井里，打捞水桶时，人对桶做的功是有用功变式1．小明用滑轮组把一箱货物从一楼提升到三楼，感到很“吃力”，他在滑轮组的轴上加润滑油后，感觉好多了．则加上润滑油后，小明做功的（ ）A ．有用功减小，总功不变B ．有用功增加，总功增加C ．有用功减小，总功减小D ．有用功不变，总功减小例题2．甲吊车比乙吊车的机械效率高，当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时，则（ ）A ．乙吊车做的总功较多B ．乙吊车做的有用功较多C ．甲吊车做的有用功较多D ．甲、乙两吊车做的总功相同例题3.某机械的机械效率是85%，它的意义是（ ）A.总功中有85%用来克服额外阻力做功B.总功中有15%用来克服额外阻力做功C.总功中有15%用来克服有用阻力做功D.它只做了85%的功知识点二 杠杆机械效率例题1．小明在探究利用杠杆做功的实践活动中，所用的杠杆是一根质量均匀、重为5N 的硬棒，他将棒的一端固定，把重为15N 的物体挂在棒的中点，然后用手缓慢竖直向上提起棒的另一端，如图所示，若把物体提升了10cm ，则小明作用在杠杆上的拉力是 N ，此过程中杠杆的机械效率是 ．变式1．小明用如图所示的杠杆在B 处提升重物，O 为支点，将重20N 物体提升0.5m ，此杠杆属于 （省力/费力）杠杆，小明对杠杆做的有用功为 J ，若将拉力位置移到C 处，仍将该物体提升0.5m ，与原来相比机械效率 （变小/不变/变大）．如图所示，杠杆在竖直向下的拉力 的大小为 N ，则杠杆的机械效率为 ． 变式3．如图所示，在测定杠杆机械效率的实验中，始终保持竖直向上缓慢拉动弹簧测力计，使挂在杠杆OB 下面的物块缓慢上升至虚线位置：（1）请在图中画出杠杆在虚线位置时，杠杆所受测力计拉力（为杠杆的动力）的力臂L 1，此杠杆式 杠杆（选填“省力”、“费力”、“等臂”）．（2）图中测力计的示数F 始终为3N ，测力计上升的高度s 为0.2m ．物块重G 为1.5N ，物块上升高度h 为0.3m ，则拉力做的总功为 ，机械效率为 ，杠杆重 N ．例题1题图 变式1图 变式2图 变式3图2 知识点三滑轮组机械效率例题1．某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）匀速提起相同的重物．不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）A．甲图省力，机械效率一样大B．甲图省力，机械效率甲图大C．乙图省力，机械效率一样大D．乙图省力，机械效率乙图大变式1．如图所示的滑轮组（不计绳重及摩擦），工人师傅用40N的拉力将质量为5kg、底面积为1600cm2的空吊篮A匀速提升到二楼平台，动滑轮的重是N．此滑轮组的机械效率为%；若静止在二楼平台的吊篮里装了1020N的砖块，绳子B和C能承受的最大拉力分别为1000N和600N，当质量为50kg的工人师傅拉绳子C 时，吊篮对二楼平台的最小压强为Pa．例题2．如图所示，是测量滑轮组机械效率的实验装置．（1）用弹簧测力计竖直向上拉动重为6N的钩码，由图示可知拉力大小为N，该滑轮组的机械效率是（结果保留到0.1%），由于在拉动过程读数不方便，于是停下来读取拉力大小，这会使效率偏．（2）提高机械效率的主要办法是改进结构，使它更轻巧．若如图装置中动滑轮的重为G1，用它提升一重物，滑轮组的机械效率为60%；改用一个轻质材料制作的重为G2的动滑轮后，再提升同一重物，滑轮组的机械效率提高到了90%，则G2与G1之比为（不计绳重及各处的摩擦），此时除了减轻动滑轮重力，提高滑轮组机械效率的方法还有．例题3．用如图所示的滑轮组拉动水平地面上重1000N的物体A，使物体A在4s内匀速前进了4m，物体A受到地面的摩擦力f=300N，所用拉力F=120N，忽略绳重、滑轮重及绳与滑轮间的摩擦．下列说法中正确的是（）A．绳子自由端在4s内移动了8m B．物体A重力做功的功率为1000WC．物体A克服摩擦力做的功为480J D．滑轮组的机械效率约为83.3%变式3．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点的拉力为F A，则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是（）A．B．C．D．知识点四斜面机械效率例题1．如图所示，斜面长s=1.2m，高h=0.3m，现将重为16N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端，若拉力F为5N，拉力的功率为3W，则（）A．提升物体所做的有用功为6J B．拉力所做的额外功是2.2JC．斜面的机械效率为60% D．物体由斜面底端运动到顶端用时2s变式1．生活中我们看到的残疾人专用通道、盘山公路等都可以看成是斜面，斜面是一种（省力/费力）机械；如图所示，将重物从长4m、高1m的斜面底部匀速推上斜面顶端，已知沿斜面所用的推力是300N，斜面的机械效率是75%，则推力做的总功是J，物体的重是N，物体与斜面间的摩擦力大小是N，若仅使倾角θ逐渐增大，此斜面的机械效率将逐渐（增大/不变/减小）．变式2．如图所示，光滑斜面AB＞AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2，两个斜面的效率分别为η1和η2，则F1F2，W1W2，η1η2．变式1图变式2图例题1题图变式1图例题2题图例题2题图变式3图例题1图3 二．能力提升强化训练( )1.用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重G 的物体匀速提升h ，不计摩擦和绳重，滑轮组的机械效率为η，拉力大小F ，绳子移动距离为s ，则下列动滑轮重力的表达式错误的是A ． ()G ηηh -1B ． ()F h η-1sC ． G F h -sD ． ()G ηη -1 ( )2.起重机在20s 内把重物匀速提到楼顶，起重机所做的功是4×104J ，额外功是1.6×104J ，则以下说法中不正确的是A ．起重机的总功率是2000WB ．机械效率是80%C ．有用功是2.4×104JD ．有用功功率是1200W(1)沿斜面拉动物体时，应使其做 运动。
培优特训(十三) 简单机械与机械效率
缓绕顺时针或逆时针转动。设使 AB 杆顺时针转动到图示位置时施加在 B 点的力为 F1，使
AB 杆逆时针转动到图示位置时施加在 B 点的力为 F2。则下列说法中正确的是( )
图 13－13 A．若 CD 杆与 AB 杆接触处是光滑的，则 F1＜F2 B．若 CD 杆与 AB 杆接触处是光滑的，则 F1＞F2 C．若 CD 杆与 AB 杆接触处是有摩擦的，则 F1＜F2 D．无论接触点是否光滑，无论转动方向如何，都有 F1＝F2 8．在菜市场内个别商贩会违反公平交易的原则，使用杆秤时通过不正当方式侵犯了消 费者的合法权益。例如某标准杆秤的秤砣质量为 1 kg，秤和秤盘的总质量为 0.5 kg，O 点为 提纽悬点，A 点为零刻度点。OA＝3 cm，OB＝9 cm，如图 13－14 所示。如换取了一个质量 为 0.7 kg 的秤砣，售出 3.0 kg 的物品，消费者得到的物品实际质量为( )
计)，棒的1浮出水面，则棒所受重力的大小为( ) n
图 13－11
A．nG
B．(n＋1)G
C．(n－1)G
D.（n＋1）G n－1
6．如图 13－12 所示，AB 是一质量为 m 的均匀细直杆，A 端靠在光滑的竖直墙壁上，
B 端置于水平地面上，杆身与竖直方向的夹角为θ，杆与地面的摩擦系数为μ，杆保持平衡，
图 13－8
图 13－9
A．0～1 s 内，地面对物体的支持力是 10 N
B．1～2 s 内，拉力 F 做的功是 187.5 J
C．2～3 s 内，拉力 F 的功率是 100 W
D．2～3 s 内，滑轮组的机械效率是 62.5%
4．镇海保送生 如图 13－10 所示装置中，物体 A 重 100 N，物体 B 重 10 N，在物体 B
中考物理 机械效率的计算 培优练习(含答案)及答案
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重均为50g ）在2s 内把重物G 1和G 2提高10cm ，已知F l 和F 2的大小均为2N ，不计绳重及摩擦（g 取10N/kg ）。
下列说法中不正确的是（ ）A ．重物G 1的重力大小为5.5NB ．乙滑轮组所做的有用功是0.7JC ．F 1和F 2做功的功率之比为3:4D ．两个滑轮组的机械效率之比为4:3 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A ．从图甲可以看到，三条绳子托着动滑轮，动滑轮只是一个，重力大小是0.05kg 10N/kg 0.5N G m g ==⨯=动动把动滑轮和重物看作一个整体，这个整体处于平衡状态，可知113F G G =+动解得1 5.5N G =，重物G 1的重力大小为5.5N ，A 正确，不合题意；B ．在图乙中，把两个动滑轮和重物看作一个整体，这个整体处于平衡状态，可知2242F G G =+动解得27N G =，重物升高的高度是20.1m h =，乙滑轮组所做的有用功是227N 0.1m 0.7J W G h ==⨯=乙有用乙滑轮组所做的有用功是0.7J ，B 正确，不合题意； C ．重物G 1移动的速度是1110.1m 0.05m/s 2sh v t === 甲图中绳端移动的速度是11330.05m/s 0.15m/s v v ==⨯=绳重物G 2移动的速度是2 220.1m0.05m/s 2shvt===乙图中绳端移动的速度是22440.05m/s0.2m/sv v==⨯=绳那么可知F1和F2做功的功率之比是12121234P P F v F v==绳绳：：：F1和F2做功的功率之比为3:4，C正确，不合题意；D．甲滑轮组所做的有用功是115.5N0.1m0.55JW G h==⨯=甲有用所做的总功是112N30.1m0.6JW F s==⨯⨯=甲总乙滑轮组所做的总功是222N40.1m0.8JW F s==⨯⨯=乙总由上述可知，乙滑轮组所做的有用功是0.7JW=乙有用，那么两个滑轮组的机械效率之比是0.55J0.7J::22:210.6J0.8JW WW Wηη===甲有用乙有用甲乙甲总乙总:两个滑轮组的机械效率之比是22:21；D错误，符合题意。
机械功和机械能、机械效率和功率(含答案)
机械功和机械能1．某物体在一对平衡力作用下运动，则该物体（）A．机械能一定不变，动能一定不变B．机械能可能改变，动能一定不变C．机械能可能改变，动能可能改变D．机械能一定不变，动能可能改变知识的拓展1．一只水捅掉在了井里，在打捞水桶时里面带了些水，则下列各项属于有用功的是（）A．把桶中的水提高做的功B．把桶提高做的功C．把桶和水提高做的功D．手拉打捞绳所做的功知识的应用1．用100N的水平推力，使重500N的物体沿水平面移动20m。
重力对物体做的功为，水平面对物体的支持力做的功为，推力对物体做的功为。
[2.5]2．某人将一只重为50N的箱子拎起0．5m高，然后沿水平方向行走10m。
则该人对箱子共做J的功，其中沿水平行走10m所做的功为。
[1.5]**11．要使一个物体移动一定的距离，就要对物体做一定的功。
如果是利用机械（如杠杆、滑轮、滑轮组）来使物体移动的，那么，利用费力的机械就距离，利用省力的机械就距离。
总之，不论使用什么机械，要想少做些功是不可能的。
这个现象可以用一句很简洁的话概括：这就是功的原理。
[2.5]使用任何机械都不省功**13．有两只相同的水缸，需好几桶水才能盛满。
现有甲、乙两位同学用相同的水桶从同一处取水分别倒入两个水缸内。
甲力气大，每次均提一桶水；乙力气小，每次均提半桶水。
在两位同学都使各自的水缸注满水的过程中（）[1.5]A．甲比乙做的功多 B．乙比甲做的功多C．两人做的功一样多 D．条件不足，无法比较做功的多少***14．如图10－6所示，三种情况中物体所受的拉力都是F，甲图中物体上升sm，乙图中物体沿斜面向上移动sm，丙图中物体水平移动sm。
比较拉力F做功的多少，结论是（）[2.5]A．甲图做功最多． B．乙图做功最多．C．丙图做功最多． D．做功一样多．****19．一列火车以20m／s的速度在平直轨道上匀速行驶，火车受到的阻力是9×104N。
问：（l）火车头（也叫机车）的牵引力是多大？（2）1min内机车做了多少功？[3.5]****20．某汽车以36km／h的速度做匀速直线运动，1min内发动机做功3．6×106J。
中考物理培优(含解析)之机械效率的计算含答案解析
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 NB ．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 GW Fs Fnh nFη====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)1A 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 GW 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：400N100%80%400N 100NG G G η''==⨯='++动，故C 正确。
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）。
【答案】8 83.33 【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36N 312N ÷=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20N －12N=8N[2]滑轮组的机械效率为''B B B 30N 83.33%33312NW G h G h G F s W Fs Fs F h F η=======⨯⨯有总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 。
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机械能和机械效率提高
1.下面关于功、功率、机械效率说法正确的是
A．功率大的机械做功一定快
B．功率大的机械做功一定多
C．机械做功少，功率一定小，机械效率一定低
D．有用功一定时，额外功少的机械，机械效率一定高
2.如图所示的简单机械是由固定的斜面和滑轮组成的，若斜面的长L与斜面高h的比值为2，整个机械的效率为80%，则使用该机械将重物沿斜面缓慢匀速拉上的过程中，作用力F与重物所受重力G的比值为；如物体上升1米，拉力通过的距离是米.
3.如图所示，滑轮组下端用细线吊着边长为0.2m的正方体物块，物块放在水平地面上.若用F1=120N的力竖直向下拉绳子的自由端时，物块对地面的压强为6500Pa；
若用力F2竖直向下拉绳子的自由端时，物块以0.1m/s的速度匀速上升，滑轮
组的机械效率为80%.不计绳重和轮与轴的摩擦，取g=10N/kg.则
A．动滑轮重150N B．物块的质量为40kg
C．若以0.2m/s的速度匀速提升物块，滑轮组的机械效率大于80%
D．若以0.2m/s的速度匀速提升物块，竖直向下的拉力大于F2
4.若某人的心脏每收缩一次输送出70毫升血，每射1升的血液心脏做功1875焦.现在该人要在2分钟内爬上24米高的塔，已知该人质量为50千克，运动时心脏所做的功40％供运动所需，则该人爬塔时的心率至少为次/分. (g=10N／kg,保留三位有效数字).
5.用如图所示的滑轮组来提升水中的物体A，物体A的质量是100kg，体积
是20dm3，滑轮组的机械效率是80%，不计绳重和摩擦（物体A匀速上升
时水的阻力不计，g取10N/kg），求：⑴1s内物体在匀速上升了25cm，则
有用功是多少？⑵拉力F的功率是多少？⑶若滑轮重相等，则每个滑轮重
是多少？⑷请举一例滑轮组在实际工作中的应用的例子.
6.图是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图.A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，D是油缸，E是柱塞.作用在动滑轮上共三股钢丝绳，卷扬机转动使钢丝绳带动动滑轮上升提取重物，被打捞的重物体积V＝0.5m3.若在本次打捞前起重机对地面的压强p1＝2.0×107Pa，当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强p2＝2.375×107Pa，物体完全出水后起重机对地面的压强p3＝2.5×107Pa.假设起重时柱塞沿竖直方向，物体出水前、后柱塞对吊臂的支撑力分别为N1和N2，N1与N2之比为19：24.重物出水后上升的速度v＝
0.45m/s.吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计.（g取10N/kg）求：
（1）被打捞物体的重力；
（2）被打捞的物体浸没在水中上升时，滑轮组AB Array的机械效率；
（3）重物出水后，卷扬机牵引力的功率.
7.如图所示，一重为750N，密度为5.0×103 kg/m3的金属块A沉在水中的斜坡上，在沿斜坡向上的拉力作用下，物块A以0.2m/s的速度匀速上升，斜坡的倾角α=300，斜面效
率为75%，若不计水的阻力，求拉力F的功率和物块A受到的摩擦力？
机械能和机械效率提高
1.AD
2. 5:16 4
3.B
4. 114
5. W 有=Gh-F 浮h=200J ；250W ；200N
6. （1）设起重机重为G ，被打捞物体重力为G 物；
打捞物体前，G =p 0S
在水中匀速提升物体时：F 拉=G 物－F 浮
起重机对地面的压力：G +F 拉=p 1S
F 浮=ρ水gV 排=0.5×104N
物体出水后：G +G 物=p 2S ，F 拉=（p 1- p 0）S ；G 物=（p 2- p 0）S
102034
G F F p p G G p p --====-物浮拉物物 可得物体重力为 G 物=2.0×104N.
（2）设钢丝绳上的力在出水前后分别为F 1、F 2，柱塞对吊臂力的力臂为L 1，钢丝绳
对吊臂力的力臂为L 2.根据杠杆平衡条件可知：
N 1L 1=3F 1L 2 ； N 2L 1=3F 2L 2，21F F =2
1N N ，F 1= 31（G 物－F 浮+ G 动） F 2= 31（G 物+ G 动），21F F = 动
物动浮物G G G F G ++- =1924 将数据代入得： G 动=0.4×104N
物体浸没在水中上升时，滑轮组AB 的机械效率：
()4400444210N-0.510N 78.9210N-0.510N 0.410N
W G F h G F ηW G F G G F G h --=
==-+-+⨯⨯==⨯⨯+⨯浮浮有物物浮动总物浮动物（） （3）出水后钢丝绳上的力：F 2= (G 物+G 动)/3=0.8×104N
物体上升的速度v ，钢丝绳的速度
v ＇=3v =3⨯0.45m/ s =1.35m/ s
P =F 2 v ＇=0.8×104N ×1.35m/ s =1.08×104W.
7. 设金属块A 浸没在水中沿斜坡移动的距离为L 时，金属块A 被提升的高度为h. 则：sin α=h/L
∵全浸，V 排=V A
金属块全浸所以受浮力为F 浮=ρ水gV A =ρ水gG A /ρ A g=ρ水G A /ρA
利用斜面做的有用功为
W 有=（G A -F 浮）h=（G A -ρ水G A /ρA ）h=（ρA -ρ水）Gh/ρA
拉力F 做的总功为W 总=FL
因为 η=W 有/W 总= G A （ρA -ρ水）sin α/F ρA
所以 F= G A （ρA -ρ水）sin α/ηρA
=750×（5.0×103-1.0×103）×sin300/(75%×5.0×103)
=400N
拉力F 的功率 P=FV=400×0.2=80W
克服摩擦力所做的额外功率
P 额=W 额/t=(1-η) W 总/t=(1-η)P
即 fV=(1-η)FV
所以f=(1-η)F=（1-75%）×400=100N。