滑轮组机械效率计算题
滑轮组机械效率计算
机械效率专题计算1、如图8所示，不考虑绳重和摩擦，用滑轮组提起重630N的货物，绳子的自由端拉力F=300N，使货物以0.2m/s的速度匀速上升，此时拉力做功的功率为 W，滑轮组的机械效率为，货物上升过程中它的机械能（选填“变大”、“变小”或“不变”）2、如图所示，小明用一个动滑轮把一重4N的重物匀速提升10cm，绳子自由端的拉力为2.5N，不计绳重及一切摩擦，则动滑轮重N，这一过程中拉力做功J，该装置的机械效率为．提升重物的过程中，若以动滑轮为参照物，则重物是的（填“运动”或“静止”）．3、阿基米徳说：“给我一个支点和一根足够长的棍，我就能撬动整个地球”，这是因为使用杠杆可以___________。
学校旗杆顶部安装的定滑轮作用为了 _____________。
4、在下图所示各个图中，物G重都为12N，当物体静止时，拉力F各是多少？(不记摩擦和机械重) ： F1= N ， F2= N ， F3= N5、用如图8所示的滑轮组匀速向左拉动重为100N的物体A，所用拉力F为10N(不计滑轮和绳重、及滑轮与绳之间的摩擦)，则A受到地面对它的摩擦力大小是______N，方向向_______(填“左”或“右”)6、滑轮在生活中有着广泛的应用，在需要改变力的方向时，要使用（选填“定滑轮”或“动滑轮”）；在需要省力时，要使用（选填“定滑轮”或“动滑轮”）.7、如图所示，用动滑轮将重为100N的物块竖直向上匀速提升50cm，拉力为60N。
此过程中拉力做的功为 J，动滑轮的机械效率为。
物块在上升过程中，机械能（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
8、用如图7所示的机械拉着重500N的物体在水平地面上匀速运动，物体受到的摩擦力为120N，绳子末端的水平拉力为50N，则滑轮组的机械效率为_____________；若物体运动的速度为0.2m/s，则10s内拉力做的功是_____________J。
9、如图所示的滑轮是________滑轮，观察图中弹簧测力计的示数，可以知道使用这种滑轮可以改变__________________，不能________________。
2024年中考物理压轴题训练——机械效率的综合计算(含答案)
2024年中考物理压轴题训练——机械效率的综合计算1．如图所示，重为600N的工人利用滑轮组将建筑材料运送到平台上，工人用400N的力竖直向上匀速拉绳子，使建筑材料以0.1m/s的速度匀速向上运动了40s，已知滑轮组的机械效率为75%，g取10N/kg，绳重、滑轮与轴的摩擦均忽略不计。
问：（1）若工人双脚与平台的总接触面积为0.04m2，则在提升建筑材料的过程中，工人对平台的压强是多少？（2）工人对绳做的功为多少？（3）建筑材料的质量为多少？2．如图所示，斜面长s=10m，高h=4m。
用沿斜面方向的推力F将重100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B。
运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功，求：（1）运动过程中克服物体的重力做的功；（2）斜面的机械效率；（3）推力F的大小。
3．如图所示，用滑轮组提升重为120N的物体时，物体在10s内匀速竖直上升2m，所用拉力F为50N。
求：（1）滑轮组提升物体做的有用功；（2）拉力做功的功率；（3）该滑轮组的机械效率。
4．如图甲所示，车库出入口处常安装自动升降的横杆来控制车辆的出入，可以把图甲中的横杆简化为图乙所示。
横杆AB质量分布均匀且可绕O点转动，并通过与A端相连的电动机来自动控制横杆的升降。
当汽车靠近时，电动机可在10s内将原先处于水平位置的横杆匀速转动到竖直位置。
已知横杆重量150N，OA＝0.2m，AB＝3.2m，加在电动机线圈两端电压为220V，通过电动机线圈的电流为0.1A，不计空气阻力。
求：(1)在匀速转动提升横杆工的过程中，电动机对横杆的A端始终施加垂直横杆的拉力F 的大小；(2)该车库的自动升降杆装置，在上述过程中的工作效率大小（保留一位小数）。
5．如图所示，重物是体积为10dm3，密度为7.9×103kg/m3的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面。
若不计摩擦，绳重和动滑轮重，要保持平衡。
求：（1）重物A受到的浮力；（2）作用于绳端的拉力F：（3）若实际所用拉力为300N，此时该滑轮的效率。
机械效率计算题含答案
机械效率计算题1．用图6所示的滑轮组提升重物;已知物体重为200N;人用125N 的拉力向下拉动绳子;5s内可使物体匀速上升2m求：1拉力所做的功和拉力的功率；2滑轮组的机械效率．答案：1W=500J P=100W 280%2．如图所示为一款塔式起重机;工作电压为380伏..当起重机吊起500千克重物以1米/秒速度匀速上升20米时;工作电流是18安；当起重臂水平旋转;带动重物在8秒内移动16米时;工作电流是5安..1如果起重臂加长;那么平衡块质量应该________填“增加”或“减小”..2请计算在整个过程中;起重机钢绳对重物所做的功和起重机将电能转化成机械能的效率保留小数到0.1％..答案：增加；1×105J；62.1%3．如图所示;工人用滑轮组提升重240N的物体;所用的拉力为150N;物体在5s内匀速上升lm．求：1有用功；2滑轮组的机械效率；3拉力的功率．答案：240J；80%；60W4．随着社会的发展;人们生活水平的提高;人们的住房条件也得到了很大的改善．小明家最近购置了一套新房;为了帮助爸爸将重600N的装修材料运送到6m 高的楼上;小明利用物理课上学过的滑轮组;设计了如图20甲所示的材料搬运方案其中每个滑轮重30N;绳子足够长;所能承受的最大拉力为250N;不计绳重及摩擦．1计算说明绳子的拉力是否超过绳子的最大承受力2小明爸爸观察了该装置后;他想如果将该装置的滑轮位置颠倒图20乙是否会更省力一些;请你按照小明爸爸的想法;用笔画线在乙图绕上绳子并说明小明爸爸的想法是否正确．3求两种方案的机械效率之比4综合分析评估两个方案;你认为哪个方案更好一些说明理由．答案：5. 如图22所示装置 ;绳重及摩擦不计..装卸工人将重为800N 的货物提至高处;人对绳的拉力F 1为500N;货物在1min 内匀速上升了5m.. 1请在图上画出绳子的绕法； 2求滑轮组的机械效率；3如果重物是600N;要把重物提升5m;求拉力做的功.. 答案：1绕法如图4所示……………………………… 2分 2η ＝ 总有W W ×100%＝SF Gh1×100% ＝105005800⨯⨯×100%＝ 80% …………………………2分3G 动＝2 F 1－G 物＝2×500－800＝200N F 2＝G 动＋ G 物／2＝600+200／2 N ＝400NW ＝400×5×2 J ＝4000 J …………………………… 2分6．工人用如图所示的滑轮组提升重物;在10s 内将240N 的物体匀速提升2m;已知工人的拉力为100N 不计绳重与摩擦阻力;求： 1工人做功的功率； 2滑轮组的机械效率； 3如果用此滑轮组匀速提升300N 的重物;拉力应为多大 答案：7、2009年入夏以来;我省滇西地区出现了百年不遇的特大旱灾;某校为保障师生的生活用水;紧急调来一台功率为15kw的抽水机;把水抽到距水面10m高的蓄水池中;抽水机30分钟刚好将容积为18m3的蓄水池抽满;求：1抽水机对水做的功；2抽水机的效率；3同学们;水是生命之源;请你写出日常生活中的两项节水措施..答案：1.8×105J；67%；随手关水龙头；一水多用等8. 第41届世界博览会于2010年5月1日至10月31日在我国上海举行;世博会的主题是“城市;让生活更美好”．在场馆和楼房建设工地上;“塔吊”是常见的一种起重设备;如图19所示是“塔吊”的示意图.假设某塔吊配置的电动机铭牌上标有：额定电压380V; 额定功率38kW;线圈电阻0.4Ω．在一次吊起重物时;电动机正常工作20s;把重物吊起20m．求：1该电动机在这次吊起重物的过程中消耗的电能．2电动机工作过程中;线圈产生的热量．3在该起重设备中;如果这次吊起重物的机械效率为80%;则被吊重物的质量为多少t答案：解:1由于电动机正常工作;消耗的功率等于额定功率;即P=38kW=3.8×104W;工作时间t=20s;所以电动机消耗的电能为：W=Pt ……………. 1分=3.8×104W×20s=7.6×105J ………1分2 电动机正常工作时的电流：I=P U=43.810W 380W ⨯ =100A ……….. 1分线圈产生的热量：Q=I 2Rt=100A 2×0.4Ω×20s =8×104J ………. 1分3电流产生热量消耗的电能W 1=Q =8×104J;电能转化为机械能的总量为 W 总=W-W 1 =7.6×105J-8×104J=6.8×105J ………….. 1分 因为η=W W 有用总=W Gh总…………. 1分 即 80%=5206.810JG m⨯⨯ 解得G ＝2.72×104N ……….. 1分 所以;重物的质量为：m=G g=42.7210N 10/N kg ⨯=2.72×103kg=2.72t ……. 1分9.某学校为了给蓄水塔抽水;新买了一单相螺杆自吸泵;其铭牌上的部分参数如下表：吸程是指水泵到水面的距离；扬程是指水能被抽到的最高点到水面的距离 1该铭牌中有一个参数是明显错误的;请你指出来;并通过计算加以说明.2该水泵连续正常抽水1h;把水抽高了50m;水泵对水做了多少功 此时水泵的效率是多少 g 取10N/kg 答案： 1错误的参数是：吸程 20m 一标准大气压能把水压上的高度h =错误!=错误!=10.13m ＜20m 2水泵1h 抽水体积V =8m 3水泵1h 抽水质量m =ρV=1.0×103kg/m 3×8m 3=8×103kg型号 ZGD 扬程 50m 吸程 20m 电压220V 频率50Hz 功率1.5kW 流量8m 3/h 绝缘E 级水泵抽水1h 对水做的功W =Gh =mgh =8×103kg×10N/kg×50m=4×106J 水泵抽水1h 消耗的电能W′=Pt =1.5×103W×3600s=5.4×106J 水泵的效率η=错误!×100%=错误!×100%≈74.1%10．如图所示;小明同学用动滑轮提升900N 的木箱;木箱以0．5m ／s 的速 度匀速上升2m;所用拉力F 的大小为500N 不计绳重和摩擦． 1拉力F 做功的功率是多少 2动滑轮的机械效率是多少答案：500W ；90% 11．滑轮组在建筑中应用广泛;如图15所示为建筑工人自制的滑轮组..某工人用此滑轮组将质量为90kg 的重物提高5m;所用的拉力是600N..求：1该重物受到的重力；2工人通过滑轮组所做的有用功； 3工人做的总功； 4滑轮组的机械效率..答案：9000N ；4500J ；6000J ；75%12．如图所示;工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组;把重为500N 的箱子匀速提升5m;动滑轮的质量为8kg;不计绳重和摩擦;取g=10N/kg ．1在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组．2在向上提升箱子的过程中;人对绳子的拉力为多大 3在向上提升箱子的过程中;滑轮组的机械效率为多少 答案：解：1滑轮组绕线如图所示2人对绳子的拉力3提升过程的有用功W 有=Gh 总功W 总=Fs =F ·2h 机械效率%100⨯=总有W W η答%2.86%1002N 2901N 500%100=⨯⨯⨯=⨯=Fs Gh η;同样给分13．如图所示;斜面长S=10m;高h=4m ．用沿斜面方向的推力F;将一个重为100N 的物体由斜面底端A 匀速推到顶端B ．运动过程中物体克服摩擦力做了100J 的功．求： 1运动过程中克服物体的重力做的功； 2斜面的机械效率； 3推力F 的大小． 答案：1400J 280％ 350N14．湛江港一装卸工人用如图1l 所示的滑轮组匀速提升质量为80 kg 的货物;所用的拉力F 为500N;绳子自由端在50s 内被匀速拉下4m;求：g 取10N ／kg1提升前货物静止在地面上;与地面的接触面积为0．04m 2;求货物对地面的压强．2提升时绳子自由端的速度．3拉力F 的功率．4此滑轮组的机械效率．答案：1货物对地面的压强P=F/S=mg/S=80kg ×10N/kg/0.04m 2=2×104Pa ． 2提升时绳子自由端的速度v=s/t=4m/50s=0.08m/s ． 3拉力F 的功率P=Fv=500N ×0.08m/s=40W4此滑轮组的机械效率η=W 有用/W 总=mg/2F=80kg ×10N/kg/2×500N=80% 15. 2009年秋季以来;我国西南部分地区遭遇严重旱灾;不少地方不得不靠打深井取水..如图11所示;小明同学正利用滑轮组和金属水桶从深井中提水;若水桶的材料密度为8g/cm 3;水桶质量为4Kg;水桶容积为20L..当盛满水的桶从水中慢慢提升桶始终未出水面时;小明对绳的拉力为F=25N..不计绳子重量和摩擦;水的密度是1.0×103 Kg/m 3;g 取10N/Kg.试求：1动滑轮有多重2水桶露出水面前;滑轮组的机械效率有多大3水桶被提离井中水面后;以0.2m/s 的速度匀速竖直上升;小明对绳子自由端拉力的功率多大 答案：略16．用如图所示的滑轮组去拉物体A;已知A 物质的密度是2 ×103kg ／m3;底面积是0．3m 3;重力为600N..物体A 在F=100N 的拉力作用下;沿水平方向匀速前进了2m..g 取10N ／kg 求：1物体A 对水平地面的压强是多少 2物体A 的体积是多大3若该装置的机械效率为80％;物体A在水平方向上受到的阻力是多少 解：1物体A 在水平地面;F=G=600N 1分1 7、如图10所示;要把一个质量是450kg 的贵重物品A 沿水平地面移动 1 00m;为保护该物品;工人把它放在一个质量是50kg 的木板B 上;然后用了F=400N 的水平拉力将木板B 沿直线匀速拉动;直至终点..提示：滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比 1在匀速拉动B 的过程中;A 、B 之间的摩擦力是多少2计算拉力F 做的总功是多少焦耳3在拉力F 做功的过程中;机械效率是多少 10…………………………………… 1分2W 总=FS=400×100=4×104J ………………………………………………2分 3∵滑动摩擦力的火小与压力的人小成正比; ∴F G F G =有有总总;即910G F F F G ==有总总有总………………………1分 9010F S F Sη===有总9％……………………………………………… 1分18.建筑工地上;工人们需要将一堆建材运到10m 高处..姜荣同学设计安装了如图所示的装置.装置中每个滑轮重l00N..工人利用该装置每次提升一块重900N 的建材;该工人拉绳子的速度是0.8m ／s;在施工过程中：1该工人提升建材时的有用功率是多少2该装置的机械效率是多少不计绳重和摩擦3孙萍同学想用电动机做动力替代人工作;将该装置改造成简易的起重机吊起物体的速度限定在0.4m ／s..她到仓库找到了两台电动机;铭牌上的部分数据如下表所示;她要选用其中的一台..请你帮助选择;就你所选的电动机;说明如何使用该装置才能做到合理配置..19．如图14所示是小型建筑工地上使用的“罐笼式”提升机;用它能将放在罐笼A 中的建筑材料提升到高处..已知被提升的建筑材料的质量为280kg;拉力F 将它以0.5m/s 的速度匀速提升到10m 的高度;拉力F 的功率为2kW..不计摩擦及钢丝绳、动滑轮的重..求：1拉力F 对所提升的建筑材料做的功是多少 2罐笼A 的重力是多少3提升机在提升建筑材料时的机械效率是多少 23．1G 材=m 材g =280kg×10N/kg=2.8×103N 1分 W =G 材h =2800N×10m=2.8×104J1分2P =Fv型号 额定电压 额定功率 DJ —Ⅰ 220V 0.8kW DJ —Ⅱ 220V 3.0kW AF 图14F =P v=3210W 20.5m/s⨯⨯=2×103N1分 G A =2F －G 材=2×2×103N －2.8×103N =1.2×103N1分 3W 总=FS =2×103N ×20m=4×104J1分η=442.810J410J⨯==⨯有W 70% 20．2010年5月18日国际博物馆日;广东南澳海域的“南澳I 号”水下考古发掘现场;成为了本处度由国家文物局主办的“文化遗产博览月“开幕地点;如图为打捞沉船里一货箱的模拟图片;问：用声呐探测到沉船的回声时间是0..04s;沉船在水下的深度为多少 声音在海水中的传播速度1450m/s海水对沉船的压强为多少 不计沉船的高;海水的密度约为己知动滑轮及附属部件的总重为3000N;将一重为4000N 的货箱匀速打捞水面时;每根钢绳的拉力F 为多大若每只货箱重力相同且不可分割;钢绳的最大拉力为5000N;则在货箱离开水面被匀速拉起的过程中;该滑轮组的机械效率最大可达多少 不计摩擦和钢绳重W21.打桩机是利用冲击力将桩打入地层的桩工机械.图甲是落锤式打桩机实物图.桩锤由卷扬机用吊钩提升;释放后自由下落而打桩.其原理示意图如图乙所示.已知桩锤的质量M=400Kg;桩锤底面积S1=0.1m 2;桩的顶面积S2=0.04 m 2.g 取10N/ Kg.1若桩锤自由下落打在桩上的瞬时压力位F=2.0×103N;求此时桩锤对桩的压强. 2若卷扬机把桩锤匀速提升1.8m.;所用时间为2s;在此提升过程中卷扬机的效率为60％;求卷扬机的功率. 解：32．如图所示;工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组;把重为500N 的箱子匀速提升5m;动滑轮的质量为8kg;不计绳重和摩擦;取g=10N/kg ．1在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组．2在向上提升箱子的过程中;人对绳子的拉力为多大 3在向上提升箱子的过程中;滑轮组的机械效率为多少解：1滑轮组绕线如图所示 2分2人对绳子的拉力)(21动箱G G F +=2分 N 290kg)/N 10kg 8N 500(21=⨯+=1分 3提升过程的有用功W 有=Gh1分总功W 总=Fs =F ·2h 1分机械效率%100⨯=总有W W η%2.86%100m10N 290m5N 500%100=⨯⨯⨯=⨯=Fs Gh 1分答%2.86%1002N 2901N 500%100=⨯⨯⨯=⨯=Fs Gh η;同样给分 22．如图所示;斜面长S=10m;高h=4m ．用沿斜面方向的推力F;将一个重为100N 的物体由斜面底端A 匀速推到顶端B ．运动过程中物体克服摩擦力 做了100J 的功．求：1运动过程中克服物体的重力做的功； 2斜面的机械效率； 3推力F 的大小． 1400J 280％ 350N项 目 数值 整机质量kg 5000 标准斗容m 30.5 A 最大挖掘深度m3B 最大卸料高度 523．某型号挖掘机的实物图甲 和作业范围图乙以及部分相关数据表;如下图所示..挖掘机在4s 内将装满铲斗的密度为1.6×l03kg ／m 3的泥土;从最大挖掘深度处送到位于最大卸料高度的装载车上.. 取g =10N ／kg;求： 1挖掘机静止在水平地面上不工作时如图甲;对地面的压强.. 2铲斗内泥土的质量..3移送泥土的过程中;挖掘机对泥土所做的功..4移送泥土的过程中;发动机的总功率是40kW;此过程挖掘机的机械效率.. 解：1压强P =2m 4kg /N 10kg 5000⨯===S mg S G S F =1.25×104Pa ………2分 2泥土的质量m ==V ρ 1.6×103kg/m 3×0.5 m 3=800kg ………………2分 3对泥土做功W 有=Gh =mgh =800kg×10N/kg×3m+5m=6.4×104J 2分 4挖掘机的发动机4s 内做的总功W 总=Pt =4×104W×4s=1.6×105J …1分挖掘机的机械效率%40J106.1J 104.654=⨯⨯==总有W W η………………2分 24. 如图17所示;是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形..某次操作中;工人用400 N 的拉力F 在1分钟内将总重为900 N 的泥土匀速提升5 m..在这段时间内： 1拉力F 所做的有用功是多少 2拉力F 做功的功率是多少 3滑轮组的机械效率是多大 解：1拉力F 所做的有用功为：m两履带与地面接触的总面积m 24W 有=Gh=900N ×5m=4500J ----------------------------------------2分2拉力F 移动的距离S 为： S=3h=3×5m=15m 拉力F 所做的总功为：W 总=FS=400N ×15m=6000J ----------------------------------------1分则拉力F 做功的功率P 为： P=W总/t=6000J/60s=100W------------------------------------------1分3滑轮组的机械效率为：η=W 有/W 总×100%=4500J/6000J ×100%=75% -----------------2分。
测滑轮组的机械效率典型题
测滑轮组的机械效率典型题、易错题1.在“探究动滑轮的机械效率”时，某小组利用自重不同的两个动滑轮（2）通过比较两次实验数据（选填实验序号），可知动Array滑轮的机械效率与动滑轮的自重（选填“有关” 或“无关”）。
（3）小明认为“同一个机械，它的机械效率是一个定值”，通过比较两次实验数据（选填实验序号），可知他的观点是的（选填“正确” 或“错误”）。
2.在“探究滑轮组机械效率”的实验中，某实验小组采用A、B两种绕线方式不同的滑轮组进行实验，发现了一些实际问题。
（1）下表是实验中的几组数据，请在空白处填上相应的计算结果。
（2）实际中机械效率_______ 1（选填“>”、“=”或“<”），而表格中1、2两次实验的机械效率分别为100％和125％。
这是什么原因？通过观察中图和右图，手持弹簧测力计在竖直方向时，发现指针的位置不同，中图中指针在零刻线的下方。
（3）经过分析，找到了机械效率为100％和125％的原因是：用滑轮组A进行实验时，弹簧测力计的示数比细绳实际的拉力要_______，用测量值计算出的总功比细绳实际拉力做的功要_______，因此测得的机械效率比实际效率要高。
（4）实验总结：在测量滑轮组机械效率的实验中，考虑弹簧测力计对读数的影响，测拉力时，弹簧测力计一般要竖直向_______移动；若弹簧测力计倒置时测拉力，要先将指针调至零刻线处。
3. 小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，数据如下表：（1） ① 表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是______② 3次实验中滑轮组的机械效率是_______③ 本次实验得到的结论是：___________________________________（2）小红在小明实验的基础上利用图乙也做了实验，①小红的做法是为了探究 ______________________。
②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率 _______（选填“相同”或“不相同”），理由是：_________________________________________。
机械效率计算题含答案
欢迎阅读机械效率计算题1．用图6所示的滑轮组提升重物，已知物体重为200N ，人用125N 的拉力向下拉动绳子，5s 内可使物体匀速上升2m 求：（1）拉力所做的功和拉力的功率； （2）滑轮组的机械效率． 答案：（1）W=500J P=100W （2）80%2．如图所示为一款塔式起重机，工作电压为380伏。
当起重机起重机钢绳对重物所做的功和起重机将电能转化是否会更省力一些，请你按照小明爸爸的想法，用笔画线在乙图绕上绳子并说明小明爸爸的想法是否正确． (3)求两种方案的机械效率之比?(4)综合分析评估两个方案，你认为哪个方案更好一些?说明理由．（1）工人做功的功率；（2）滑轮组的机械效率；（3）如果用此滑轮组匀速提升300N的重物，拉力应为多大？答案：7、2009年入夏以来，我省滇西地区出现了百年不遇的特大旱灾，某校为保障师生的生活用水，紧急调来一台功率为15kw的抽水机，把水抽到距水面10m 高的蓄水池中，抽水机30分钟刚好将容积为18m3的蓄水池抽满，求：（1）抽水机对水做的功；（2）抽水机的效率；（3）同学们，水是生命之源，请你写出日常生活中的两项节水措施。
答案：1.8×105J；67%；随手关水龙头；一水多用等8. 第41届世界博览会于2010年5月1日至10月31日在我国上海举行，世博会的主题是“城市，让生活更美好”．在场馆和楼房建设工地上，“塔吊”是常见的一种起重设备，如图19所示是“塔吊”的示意图.假设某塔吊配置的电动机铭牌上标有：额定电压380V，额定功率38kW，线圈电阻0.4Ω．在一次吊起重物时，电动机正常工作20s，把重物吊起20m．求：（1）该电动机在这次吊起重物的过程中消耗的电能．=Q=8×解得G＝2.72×104N ……….. (1分)所以，重物的质量为：m=Gg=42.7210N10/N kg⨯=2.72×103kg=2.72t ……. (1分)9.某学校为了给蓄水塔抽水，新买了一单相螺杆自吸泵，其铭牌上的部分参数如下表：(吸程是指水泵到水面的距离；扬程是指水能被抽到的最高点到水面的距离)(1)该铭牌中有一个参数是明显错误的，请你指出来，并通过计算加以说明. (2)该水泵连续正常抽水1h ，把水抽高了50m ，水泵对水做了多少功？此时水泵的效率是多少？ (g 取10N/kg) 答案： (1)错误的参数是：吸程 20m一标准大气压能把水压上的高度h =pρ水g= 1.013×105Pa1.0×103kg/m 3×10N/kg =10.13m ＜20m (2)水泵1h 抽水体积V =8m 3(1)在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组．(2)在向上提升箱子的过程中，人对绳子的拉力为多大? (3)在向上提升箱子的过程中，滑轮组的机械效率为多少? 答案：解：(1)滑轮组绕线如图所示(2)人对绳子的拉力(3)提升过程的有用功W 有=Gh总功W 总=Fs =F ·2h 机械效率%100⨯=总有W W η(答%2.86%1002N 2901N 500%100=⨯⨯⨯=⨯=Fs Gh η，同样给分) 13．如图所示，斜面长S=10m ，高h=4m ．用沿斜面方向的推力F ，将一个重为100N 的物体由斜面底端A 匀速推到顶端B ．运动过程中物体克服摩擦力做了100J 的功．求：，求：103kg ／m3，底面积是0．3m 3，重力为600N 。
部编物理八年级下册专题20滑轮组机械效率的计算类问题(解析版)含答案
用22个创新专题精练让2023人教版物理8年级下册期末考试百分百（全国通用）专题20 滑轮组机械效率的计算类问题1．（2020湖南衡阳）近期我国长江中下游许多省份因连续大雨发生洪涝灾害。
抗洪抢险小分队成员李军在一次行动中需要帮老百姓把一个质量为240kg的重物搬到2m高的车上。
为了省力采用5m的长木板搭了一个斜面（如图所示）。
用1200N的力用了5min将重物匀速推到车上。
关于此简易斜面装置，下列说法中正确的是（ ）A．他对重物做了4800J的功B．他做功的功率为16WC．此次简易斜面装置的机械效率为50%D．斜面是一种省力杠杆【答案】D＝Fs＝1200N×5m＝6000J，故A错误；【解析】A.做的总功：W总B.做功的功率为：P＝＝＝20W，故B错误；C.重物的重力：G＝mg＝240kg×10N/kg＝2400N，李军对重物做的有用功：W＝Gh＝2400N×2m＝4800J，有用简易斜面装置的机械效率：η＝＝×100%＝80%，故C错误；D.据课本知识可知，斜面本质上是一种省力杠杆，故D正确。
2.（2020湖北咸宁）用如图甲所示的滑轮组缓慢提升不同物体，每次物体被提升的高度均为0.5m，滑轮组的机械效率与物体受到重力的关系如图乙所示｡不计摩擦，下列分析正确的是（ ）A. 动滑轮的重力为5NB. 该滑轮组的机械效率可以达到100%C. 滑轮组的机械效率越高，拉力做功越少D. 每次提升重物时，滑轮组做的额外功为5J【答案】D【解析】A ．由图象可知，当物重为10N 时，滑轮组的机械效率为50%，不计摩擦，滑轮组的机械效率η===W W Gh G W W W Gh G h G G =+++有有总有额动动动滑轮重力为G 动=1150%10N=10N 50%G h h --´=´故A 错误；B ．使用滑轮组时，不计摩擦，由ηG G G =+动可知机械效率不可能达到100%，故B 错误；C ．由图可知，物体重力越大，滑轮组的机械效率越高，与拉力做功的多少无关，故C 错误；D ．每次提升重物时，不计摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功，滑轮组做的额外功为W 额=G 动h =10N×0.5m=5J故D 正确。
机械效率计算题及答案
四.计算题１、(201３四川自贡）如图所示(滑轮组得绕绳未画出)，人以60０N 得力向下拉动绕在滑轮组得绳子一端１0秒,使绳端向下移动了1、5m,重物匀速上升了０、5m,已知滑轮组得机械效率为７０%(g=10N ／k ｇ）.(1)按题意画出滑轮组得绕绳.(2）人所做功得功率多大?（3)被吊起得重物质量多大?解：（1）根据ｎ＝３,即动滑轮上绳子段数就是3股;则绳子得固定端应从动滑轮上开始缠绕,如图:(2)∵W 总=ＦS=60０N×1、5m=9０0J;∴P=W ／t=900J/10ｓ＝９0W ．（3)∵Ｓ=nh ；∴n=S ／h=15ｍ/05m ＝3;由η=G/n Ｆ得:Ｇ=ηnF ＝７０％×3×6０0N=126０N ； ∴m=G/g=1２60N ／1０Nkg=1２6kg.２.(20１3乐山)某建筑工地用升降机提升大理石得示意图如图所示。
升降机货箱得重力就是4００N,g 取10Ｎ/kg 。
不计滑轮与钢丝绳得重力,不计摩擦。
试求:(１)已知大理石得密度就是2、8×１03ｋg/ｍ3,每块大理石得体积就是1、0×１0-２m 3,则每块大理石得重力就是多少？（2)如果每根钢丝绳上能承受得最大拉力就是２000N,则该升降机一次最多能匀速提升多少块大理石？(3)某次提升中,升降机在1ｍｉn 内将货物匀速提升了１5ｍ，钢丝绳得拉力就是２000N 。
则钢丝绳得拉力得功率就是多少？(1) 每块大理石重：N Kg N m m Kg Vg mg G 280/10100.1/108.23233=⨯⨯⨯⨯===-ρ (2分）（2) 升降机一次能提起得大理石块数:块每块大理石重量能提起的大理石总重量2028040020003=-⨯==NN N n （3) 钢丝绳端移动得距离: （1分)把货物提升１5 ｍ做得功: (１分)升降机得功率: (1分)3.(2０13扬州)（6分)工人用如图所示得装置将重物提高5m ，已知物重为８00N ，人对绳得拉力为500N 。
滑轮组机械效率及常见相关物理量
一、滑轮组及机械效率计算滑轮种类及滑轮种类及 结构装置图结构装置图动力F 移动距离S F 与物体移动距离h(或S 物)的关系的关系力F 与物体重力G 物（或物体所受摩擦力f 关系）及动滑轮的重力G 动关系关系 有用功有用功 W 有用功 总功总功 W 总功 机械效率η定 滑 轮S F =S 物 1、F=G 物(不计机械摩擦)2、F>G （考虑机械摩擦）机械摩擦） W 有用功= G 物h W 总功= FS =W 有+W 额=G 物h +G 动h =fS物+W额η= W 有 W 总×100%=G 物 nF ×100%=G 物 G 物+G ×100%==f 摩 nF ×100%S F =S 物1、F=f(不计机械摩擦)2、F> f （考虑机械摩擦）机械摩擦） W 有用功= f S 物动 滑 轮 及 滑轮 组S F =n S 物 (n=2) 1、F=1/n G 物(不计机械摩擦及机械自重)2、F=1 n（G 物+G动）（不考虑机械摩擦）擦） n=2 W 有用功= Gh S F =n S 物 (n=2) 1、F=1 n f (不计机械不计机械摩擦及机械自重)2、F> 1 n f(不考虑机械自重）械自重） n=2 W 有用功= f S 物 S F =n S 物 (n=3) 1、F=1 n G 物(不计机械摩擦及自重)2、F= 1 n （G 物+G 动）（不考虑机械摩擦）考虑机械摩擦）n=3 W 有用功= Gh S F =n S (n=3) 1、F=1 n f (不计机械不计机械摩擦及机械自重)2、F> 1 n f （不考虑机械自重）械自重） n=3 W 有用功= f S 物特殊S F =1 n h (n=2) 1、F=nG 物(不计机械摩擦及机械自重) 2、F=nG 物+G 动（不考虑机械摩擦）n=2 W 有用功= Gh 装置S F =1 n S (n=2) 1、F=n f(不计机械不计机械摩擦及机械自重) 2、F> n f （考虑机（考虑机械摩擦）n=2 W 有用功= f S 物 二、单位换算1 1 、电流：、电流：1mA ＝10-3A 1цA ＝10-6A2 2 、电压：、电压：1kV ＝103V 1mV ＝10-3V 3 3 、电阻：、电阻：1k Ω=103Ω 1M Ω＝106Ω4 4 、电能（电功）：、电能（电功）：1度（电）=1kW·kW·h h =3.6=3.6××106J 5 5 、电功率：、电功率：1kW ＝103W6 6 、质量：、质量：1g ＝10-3kg 1mg ＝10-3g ＝10-6kg 1t=103kg 7 7 、体积：、体积：1L （升）＝1dm 3＝10-3m 3 1mL （毫升） ＝1cm 3 ＝10-3dm 3＝10-6m 38 8 、密度：、密度：1g / cm 3＝1.0×1.0×10 10 3 9 9 、速度：、速度：、速度：11m/s ＝3.6k m/h1010、长度：、长度：1km ＝1000m=103m 1dm=0.1m=10-1m 1cm=0.01m=10-2m1mm=0.001m=10-3m 1μm=10-6m 1nm=10-9m 1111、时间：、时间：1h ＝60min=3600s 1min=60s 1212、面积：、面积：1dm 2＝10-2m 2 1cm 2＝10-4 m 2 1mm 2＝10-6m2长度（长度（L L ）——米（）——米（m m ）；）； 路程（路程（路程（S S ）——米）——米(m)(m)(m)；； 时间（时间（t t ）——秒）——秒(s)(s)(s)；； 速度（速度（速度（v v ）——米）——米//秒（秒（m/s m/s m/s）；）；）； 力（力（F F 、f 、G ）——牛（）——牛（N N ）；）； 质量（质量（质量（m m ）——千克（）——千克（kg kg kg）；）；）； 密度（ρ）——千克）——千克//米3（kg/m3kg/m3）；）；）； 体积（体积（体积（V V ）——米3（m3m3）；）；）； 面积（面积（S S ）——米2（m2m2）；）；）； 压强（压强（压强（p p ）——帕（）——帕（Pa Pa Pa）；）；）； 功（功（W W ）——焦（）——焦（J J ）；）； 功率（功率（功率（P P ）——瓦（）——瓦（w w ）；）； 热值（热值（q q ）——焦）——焦//千克（千克（J/kg J/kg J/kg）；）；）； 热量（热量（热量（Q Q ）——焦（）——焦（J J ） ； 比热容（比热容（c c ）——焦耳每千克摄氏度（J/kg·℃）；）——焦耳每千克摄氏度（J/kg·℃）；电流（电流（I I ）——安（）——安（A A ）；）； 电压（电压（电压（U U ）——伏（）——伏（V V ）；）； 电阻（电阻（R R ）——欧（Ω）；）； 电荷量（电荷量（电荷量（Q Q ）——库（）——库（C C ）；）； 电功电能（电功电能（W W ）——焦（）——焦（J J ）；）； 电功率（电功率（电功率（P P ）——瓦（）——瓦（w w ）。
滑轮组机械效率计算
滑轮组机械效率计算一、选择题（共10小题）1．（2011•石景山区二模）两个实心正方体A、B由密度均为ρ的同种材料制成，它们的重力分别是G A、G B，且B物体边长是A物体边长的两倍．将A、B均放置水平桌面上时，两物体对桌面的压强分别是p A、p B．用甲、乙两滑轮组分别匀速提升A、B两物体，如图所示，此时两滑轮组的机械效率之比为41：48；若将A物体浸没在水中，用甲滑轮组匀速提升时，此时甲滑轮组的机械效率为80%，已知两动滑轮重均为G动，不计绳重和摩擦，下列判断正确的是（）A．ρ=5×103kg/m3B．G A：G B=1：2C．G动：G B=1：5 D．p A：p B=1：82．如图所示，斜面长6m，高3m，用沿斜面向上、大小为100N的拉力F使物体在5s内沿斜面移动了2m，下列说法正确的是（）A．滑轮组的机械效率是40%B．物体重300 NC．拉力F做的功是600 JD．拉力F的功率是40 W3．用相同的定滑轮和动滑轮，组成甲、乙两个滑轮组，如图所示，用它们来提升同一重物，甲滑轮组将重物举高1m，乙滑轮组将重物举高2m，在不计绳重和摩擦的条件下，下列说法正确的是（）A．甲滑轮组拉力大，机械效率低B．乙滑轮组省力，所以它的机械效率高C．乙滑轮组将重物举得高．所以它的机械效率高D．乙滑轮组做的有用功多，但甲、乙机械效率相等4．（2014•路北区一模）小明利用如图所示的装置提起水中的物块，下列判断正确的是（）A ．装置中的滑轮是定滑轮B ．装置中的AOB 是省力杠杆C ．物块露出水面前后，装置的机械效率不变D ．物块上表面露出水面前，所受浮力不断减小 5．图甲是新农村建设中正在建设工地作业的起重机，吊臂上的滑轮组如图乙所示．将质量为m 的建材先竖直匀速提高h ，再平移距离L ，拉力为F ，忽略绳与滑轮之间的摩擦，则下列说法准确的说（ ）A ．吊臂被液压杆撑起时，相当于一个省力杠杆B ．在平移过程中，建材的重力所做的功为mgLC ．起重机吊起建材所做的有用功为3FhD ．该滑轮组的机械效率为mg3F 6．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 ．(1−η)h ηL G B ． sh （1-η）F C ． s hF-G D ． (1−η) η G7．如图所示，分别用甲、乙两个滑轮组将同一物体匀速提升至相同的高度．若所用拉力F 1=F 2=F ，已知甲的机械效率为50%，且绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计，则（ ）A ．乙的机械效率为75%B ．被提升物体所受的重力是拉力F 的3倍C．拉力F1做的功与拉力F2做的功之比为3：1D．甲、乙两个滑轮组中的动滑轮所受的重力之比为3：28．用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，若不计绳重及摩擦，两装置都匀速提升最大的重物，则下列说法正确的是（）A．提起最大重物的重力大小相等，滑轮组的机械效率相同B．提起最大重物的重力大小不相等，滑轮组的机械效率相同C．提起最大重物的重力大小不相等，甲滑轮组的机械效率高D．提起最大重物的重力大小不相等，乙滑轮组的机械效率高9．两滑轮组装置如图所示，已知每个滑轮重力都为G0，摩擦和绳重均不计，用它们分别匀速提起重为G=5G0的物体时，甲、乙两滑轮组的机械效率之比是（）A．6：7 B．7：6 C．5：6 D．5：710．用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，把重物匀速提起，绳子的最大承受力为300N，滑轮组的机械效率为60%，这样一次提升的重物最多有多重？（）A．360N B．540N C．600N D．1000N三、解答题（共10小题）（选答题，不自动判卷）上，且水泥板M与水平地面成某角度时，电动机A对地面的压强为p1；当水泥板M被竖直滑轮组拉离地面时，电动机A对地面的压强为p2；当将水泥板M被悬挂着浸没在水中时，电动机A对地面的压强为p3．已知：水泥板M的体积V M为0.1m3，△p1=|p1-p0|=5250Pa，△p2=|p2-p0|=10250Pa，△p3=|p3-p0|=5250Pa，不计绳重和轴摩擦．（g取10N/kg）求：（1）竖直滑轮组中动滑轮的总重力G动；（2）水泥板M所受重力G M；（3）竖直滑轮组提拉水泥板M将其立起的过程中机械效率η．（结果保留两位有效数字）解：22．（2012•连云港二模）某建筑工地用如图所示的简易滑轮组将重3400N的砖块运到离地4m高的砌墙处．已知每个滑轮重100N，轮与轴的摩擦、绳重及动滑轮下的挂网重忽略不计．若提升砖块的工人作用于绳的拉力最大为400N，求：（1）一次最多提升多重的砖？（2）该工人提滑轮组的最大机械效率；（3）若全部完成提砖任务，工人拉绳子做的功．解：23．（2005•尧都区）如图所示，小刚用300 N的拉力，使500 N的重物匀速上升1m．（1）求该装置的机械效率．（2）小明想用小于300 N的力，仍要站在地面上，在不增加动滑轮的情况下，匀速拉起同样的重物．请你替小明设计出滑轮组的装置图，并画在虚线框内．（绳重及摩擦不计）解：24．（2005•北京）如图是一种居民楼电梯结构的截面示意图．A为电梯厢，厢底有两个动滑轮B，其功能相当于一个动滑轮，使用两个动滑轮的好处是能帮助电梯保持稳定．C为配重，起平衡作用．在拉力F作用下电梯厢能在电梯井口沿竖直通道上下运行．现有10个人同时乘坐电梯（每个人的质量均按60kg计算），电梯厢以0.5m/s的速度匀速上升时，拉力为F1，F1的功率P1为10kW，动滑轮B的机械效率为η1；电梯厢运行了12m后，从电梯中下去了5个人，此后电梯厢以0.5m/s的速度匀速上升时，拉力为F2，F2的功率为P2，动滑轮B的机械效率为η2．（不计绳重及滑轮摩擦，g取10N/kg）求：（1）η1：η2；（2）拉力F2的功率P2．解：25．（2010•大兴区一模）质量为80kg的工人利用滑轮组按如图所示的方式把货物和人运到高处．第一次运送时，放入货箱的货物质量为140kg，工人用力F1匀速拉绳，货箱以0.1m/s的速度匀速上升，货箱对工人的支持力为N1，滑轮组的机械效率为η1；第二次运送时，放入货箱的货物质量为120kg，工人用力F2匀速拉绳的功率为P2，货箱以0.2m/s的速度匀速上升，货箱对工人的支持力为N2．N1与N2之比为4：5（不计绳重及滑轮摩擦，g取10N/kg）求：（1）货箱和动滑轮的总质量m（2）功率P2（3）机械效率η1．解：26．（2013•孝南区一模）如图所示，小强使用滑轮组匀速提升重为800N的物体时，他对地面产生的压强为3000Pa．已知小强的体重为620N，他每只脚与地面的接触面积为200cm2．若不计绳重和摩擦．求：（1）小强对绳子的拉力；（2）动滑轮所受重力；（3）此时，滑轮组的机械效率；（4）小强使用此滑轮组最多能提起多重的物体．解：为27．（2010•通州区一模）小明单独站在水平地面上时，对地面的压强p3×104 Pa；小明用滑轮组提升合金块，当合金块露出水面的体积为其总体积的2/5时，如图（1）所示，小明再也拉不动了，此时小明对地面的压强p1为零；于是小明改变了滑轮组的绕线方法，合金块被顺利拉出水面，如图（2）所示，小明拉合金块匀速上升时，其对地面的压强p2为0.2×104 Pa．已知小明的双脚与地面的接触面积S始终为250cm2，合金块的密度为2×103kg/m3，不计绳重、滑轮轴间的摩擦，g取10N/kg．求：（1）小明的重力G人；（2）动滑轮的重力G动；（3）小明通过图（2）所示滑轮组匀速提升合金块时，滑轮组的机械效率η．解：28．（2003•苏州）工人利用如图所示的滑轮组提升重物，不计绳重和摩擦．（1）若工人用250N的力恰好能将重400N的物体竖直向上匀速提起．求该滑轮组此时的机械效率．（2）若用此滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升2m，求拉力F在这一过程中所做的功．解：29．（2012•海淀区二模）随着城市汽车数量的激增，停车成为困扰市民的一大难题．图甲是某科技小组设计的升降横移式立体停车库截面示意图．该停车库主要由主体框架车位架和升降横移载车装置两部分构成．升降横移载车装置由升降传动机构和横移传动机构组成．升降传动机构由升降板、电动机Q、定滑轮K及动滑轮M构成，钢丝绳的两端分别固定在顶部A点和电动机牵引端的B点，其中的升降板和动滑轮M在电动机Q的控制下可以沿竖直通道上下运行，升降传动机构被束缚在光滑的限位槽内（图中未画出），保证升降板在升降过程中始终保持水平．置于每层的车位架上的横移传动机构由载车板、电动机P 和钢轮构成．横移传动机构可以通过电动机P 控制实现水平移动．现有一辆汽车甲开到载车板上后，升降传动机构以速度v 1匀速提升横移传动机构和汽车甲，此时绳子B 端的拉力为F 1，车位架顶部对电动机Q 的支持力为N 1，升降传动机构提升横移传动机构和汽车甲的机械效率为η1；另一辆汽车乙开到载车板上后，升降传动机构以速度v 2匀速提升横移传动机构和汽车乙，此时绳子B 端的拉力为F 2，车位架顶部对电动机Q 的支持力为N 2，升降传动机构提升横移传动机构和汽车乙的机械效率为η2．拉力F 1、F 2做的功随时间变化的图象分别如图21乙中①、②所示．已知电动机Q 的质量m Q =95kg ，v 1=5cm/s ，η1=72%，N 1：N 2=24：29，不计绳重及滑轮的摩擦，g 取10N/kg ．求：（1）F 1的大小；（2）v 2的大小；（3）η2的大小．解： 30．（2011•房山区二模）液压电梯（如图所示）是一项新枝术，在高压油挤压下，柱塞通过滑轮和钢索可带动轿箱上升或下降．当电梯里承载人的总质量为800kg 、电梯匀速上升时，高压油的压强是 P 1；当电梯里承载人的总质量为600kg 、电梯匀速下降时，高压油的压强是 P 2，P 1：P 2=3：2，图中轿箱本身质量是200kg ，电梯下降时装置的机械效率是75%，电梯与侧壁的挤压始终不变，不计滑轮及柱塞的摩擦，g 取10N/kg ．求：（1）动滑轮和柱塞的总质量（2）该液压电梯设计的最大承载质量为1000kg ，求该装置的最大机械效率．（结果保留一位小数） 解：斜面机械效率一、选择题（共2小题）1．（2012•武汉模拟）在一个高为h 、长为L 的斜面上，用沿斜面向上的力F 把重为G 的木块匀速向上拉的过程中，如果斜面的机械效率为η，则木块和斜面间的摩擦力表达式错误的是（ ）A ．F （1-η）B ．F −hL G C ． (1−η)h ηL G D ．L h F2．利用如图所示的三种装置把重100N 的物体匀速升高，所用拉力分别为30N 、80N 、40N ，这时三种装置的机构效率η1、η2、η3之间的关系是（ ）A ．η1＞η2＞η3B ．η1＜η3＜η2C ．η1=η2＜η3D ．η1＜η2＜η3二、填空题（共1小题）（除非特别说明，请填准确值）三、解答题（共2小题）（选答题，不自动判卷）4．（2012•安庆一模）如图实验装置，斜面长2m，高0.5m，秒表每格1s．重为1N的小车在沿斜面方向、大小是0.3N的拉力F作用下，从底端匀速到达顶端，秒表变化如图（指针转动未超过一周）．求：（1）拉力所做的功；（2）拉力的功率；（3）斜面的机械效率．解：5．（2012•荆门）今年，湖北省委、省政府作出建设“中国农谷”、发展荆门的决定．某大型企业决定趁此良机来荆门投资，在进驻我市开发区后的厂房建设中，需要利用牵引机把重为1×105N的材料沿与水平地面成30°角的斜坡以1m/s的速度匀速从底部拉上坡顶．如图甲所示，已知斜坡长度为15m，牵引机的牵引功率为6×104W．（1）斜面是一种______的简单机械．（2）汽车把材料从斜面底拉到斜面顶的时间是多少？（3）牵引机把材料拉上斜面顶的过程中的机械效率是多少？（计算结果精确到0.1%）（4）由于需要搬运的材料到斜面还有一定的距离，工人师傅将一根木棒垫在材料底部，用另一根木棒插入材料与地面之间，慢慢将材料移至斜面底部．如图乙所示，是某次操作的过程，A表示木棒与地面的接触点，B表示木棒与材料的接触点，C表示个人握木棒的手．请你画出工人所用最小力的示意图及其力臂．解：。
2023年中考物理重难点复习：滑轮组 斜面机械效率的计算(附答案解析)
2023年中考物理重难点复习：滑轮组、斜面机械效率的计算（精练）
一、选择题
1．用如图所示滑轮组将重为900N的物体匀速提升了5m，用时20s，绳端的拉力F为
）
400N。
下列计算结果正确的是（
A．绳端拉力F所做的功为9000J
B．绳子自由端移动的速度为0.5m/s
C．该装置的机械效率约为75%
D．绳端拉力的功率为200W
2．如图所示，小明用两个不同的滑轮组，在相同时间内分别用大小相等的拉力F将同一物体匀
和G动2，机械效率分别为η1、η2，速提高了相同的高度，若两个滑轮组的动滑轮重分别为G
动1
）
不计绳重和摩擦。
则（
A．G动1＜G动2，η1＜η2B．G动1＜G动2，η1＞η2
C．G动1＞G动2，η1＜η2D．G动1＝G动2，η1＝η2
3．渔民利用如图所示的滑轮组把水中的小渔船拖上岸进行维护，当渔民作用在绳子自由端的拉力为150N时，小渔船在河水中以0.2m/s的速度匀速向右运动，每个滑轮重为60N，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，下列说法正确的是（）
第1页（共24页）。
滑轮机械效率计算(含答案)
类型一：物体在竖直方向移动1.如图是用动滑轮运送建筑材料A的示意图，在卷扬机对绳子的拉力作用下，使重800 N的建筑材料A在50 s 的时间里，匀速竖直上升了10 m．在这个过程中，动滑轮提升建筑材料A所做的有用功为W有，卷扬机对绳子的拉力F做功的功率为200 W．绳重可忽略不计．求：(1)有用功W有；(2)动滑轮匀速提升建筑材料A的机械效率η.解：(1)有用功W有＝G物h＝800 N×10 m＝8×103 J(2)W总＝Pt＝200 W×50 s＝1×104 Jη＝W有W总×100%＝8×103 J1×104 J×100%＝80%2.如图所示，工人用240 N的拉力拉绳使水中的小船匀速靠岸，用10分钟将绳子拉下60 m ，已知小船重1.8×104 N，小船行进中受到的阻力是它所受重力的0.01倍．求：(1)小船受到的浮力；(2)工人拉绳时做功的功率；(3)此装置的机械效率．解：(1)因船漂浮，则船受到的浮力F浮＝G＝1.8×104 N(2)由题知人的拉力F＝240 N，绳子运动距离s＝60 m，运动时间t＝10 min，则工人拉绳子做功的功率：P＝Wt＝Fst＝240 N×60 m10×60 s＝24 W(3)根据题意知W有用＝F阻s′，W总＝Fs故装置的机械效率：η＝W有用W总×100%＝F阻s′Fs×100%＝0.01 G 240 N ×100%＝0.01×1.8×104 N240 N×100%＝75%3.一名体重为560 N、双脚与地面接触面积为0.04 m2的学生站在水平地面上，用如图所示的滑轮组，在20 s 内将600 N的重物匀速提升1 m(绳重及绳与滑轮之间的摩擦不计)．(1)请画出滑轮组的绕线．当这名学生未提重物时，他站在地面上对地面的压强多大？(2)若匀速提升重物的过程中，滑轮组的机械效率是75%，拉力的功率多大？(3)若用该滑轮组将800 N的重物匀速提起1 m，机械效率又是多大？解：(1)根据题意可得滑轮组的绕线方式如答图所示学生未提重物对地面的压力为：F＝G＝560 N未提重物站立时对地面的压强：p＝FS＝560 N0.04 m3＝1.4×104 Pa(2)因为η＝G物hFs×100%，则拉力为：F拉＝G物nη＝600 N2×75%＝400 N拉力功率为：P＝Wt＝F拉st＝400 N×2×1 m20 s＝40 W(3)由F＝1n(G动＋G物)，故动滑轮的重量：G动＝nF拉－G物＝2×400 N－600 N＝200 Nη＝W有用W总×100%＝GhFs×100%＝G物h12（G动＋G物）×2h×100%＝G物G动＋G物×100%＝800 N800 N＋200 N×100%＝80%4.利用如图所示的滑轮组把重180N的物体匀速提高10m，已知滑轮组机械效率是80%（不计绳重和摩擦），求：（1）提升重物时做的有用功为多少？（2）作用在绳子自由端的拉力为多大？（3）用此滑轮组匀速吊起重为455N的物体时，滑轮组的机械效率是多大？解：（1）滑轮组所做的有用功：W有=Gh=180N×10m=1800J；（2）由图知，n=3，由η=η＝W有W总=GhFs=GnF，F=Gnη=180 N3×80%=75N；（3）不计绳重和摩擦，F拉=G＋G动n，则G动=nF拉-G=3×75N-180N=45N，提升G′=455N的重物时，F拉′=G'＋G动3=455N＋45N3=5003N，η′=W有'W总'=G'hF's=G'nF'=455N3 ×5003N=91%．5. 用如图所示滑轮组提升重物．人用200N 的拉力F 在30s内使重为360N 的物体匀速上升了6m ．不计绳重和摩擦，求：（1）人拉绳子做功的功率； （2）此滑轮组的机械效率；（3）若用此滑轮组将600N 的重物匀速向上提升了10m 则所用的拉力和拉力做的功各是多少？解：（1）由图知n=2，s=2h=2×6m=12m ，人做的总功：W 总=Fs=200N ×12m=2400J ； 人做功的功率： P = W 总t = 2400 J30 s = 80W ；（2）人做的有用功：W 有=Gh=360N ×6m=2160J ； 滑轮组的机械效率：η= W 有用W 总×100%=2160 J2400 J×100%=90%；（3）不计摩擦和绳重 F = 12 （G 物+G 动）所用动滑轮的重：G 动=2F ﹣G=2×200N ﹣360N=40N ； 若用此滑轮组将600N 的重物，则拉力F 1= 12（G 物1+G 动）= 12（600N+40N ）=320N ；拉力做的功W 1=F 1s 1=320N ×2×10m=6400J6. 建筑工地上，某施工人员利用如图6所示的滑轮组匀速提升重物．若不计摩擦和绳重．求： （1）利用这个滑轮组匀速提升重为1200N 的物体时，所用的拉力是500N ，此时滑轮组的机械效率是80%，拉力做功的功率是750W ，求重物在1min 内匀速上升的高度？ （2）当用这个滑轮组匀速提升重为1800N 的物体时，拉力是多少？ 解：（1）由题意知，拉力在1min 做的功为：W 总=Pt=750W ×60s=45000J根据W 总=Fs 得s=W 总F =45 000 J500 N=90m由图知，此滑轮组由三段绳子承担物重，所以s=3h则h=13s=13×90m=30m（2）因为滑轮组由3段绳子承担物重，所以F=13（G物+G 动）不计绳重和摩擦，F 拉=G ＋G 动n，则G 动=nF 拉-G=3×500N ﹣1200N=300N则F ′=13（G 物′+G 动）=13×（1800N+300N ）=700N7. 如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。
滑轮组机械效率计算
有用功和总功的寻找
例2 、如图所示，在50N的水平拉力F作用下,
重800Ｎ的物体沿水平地面做匀速直线运动,
物体与地面间滑动摩擦力为120Ｎ.则滑轮组
的机械效率为 80%
；若物体的速度为
0.2m/s,则1min内拉力做的功为 1800 J．
有用功和总功的寻找
例3.一块重为50N的石块，沉在装水
力学专题
曹万庆
课前热身
如图所示，已知重物G被提升的高度为h，请填写下表：
不计绳重摩擦和 不计绳重及摩擦 不 计 绳 重 动滑轮重
F
F
F=G/n
S
S=nh
W有 W有=Gh
F=(G+G动)/n S=nh W有=Gh
F=F动力 S=nh W有=Gh
h
W W额
W额= 0
W额=G动h
W额=w总-w有
G
W总 W总=Fs= W有
（3）滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关（4）
滑轮组机械效率高低可能与与承重绳子段数有关,然后一
位同学设计了如图所示的两个滑轮组，进行对比实B 验
来验证提出的假设，则该实验验证的假设是 （ ）
A.（1） B.（2）
C.（3）
D.（4）
影响滑轮组机械效率高低的因素
例5、小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图 甲所示的滑轮组进行了三次试验，试验数据如下表：
次数
1 2 3
物重 G/N
6 6 6
物体上升的 测力计的 测力计移动 高度h/cm 示数F/N 的距离s/cm
3
2.5
9
5
2.5
17
8
2.5
24
影响滑轮组机械效率高低的因素
中考物理-专题30 滑轮组机械效率必考的计算类问题训练(共37道题)
2022年中考物理三轮复习冷热门与必考点专题练 (全国通用)专题30 滑轮组机械效率必考的计算类问题训练(共37道题)一、选择题1. （2021湖北鄂州）小斌用如图所示滑轮组把重300N的货物匀速提升1m，若不计绳重和摩擦，所用的拉力是200N。
则下列说法正确的是（）A. 绳子自由端移动的距离为3mB. 动滑轮的质量为50NC. 滑轮组此时的机械效率是75%D. 利用该滑轮组既可以省力还可以省功2. （2021贵州黔东南州）如图所示，用滑轮组提升重物时，5s将重90N的物体匀速提升了2m。
已知动滑轮重为10N（不计绳重和摩擦），则提升重物的过程中正确的是（）A. 绳子自由端拉力F的大小为90NB. 提升物体的过程中，拉力F做的有用功为200JC. 绳子自由端拉力F的功率为36WD. 此滑轮组的机械效率为90%3. （2021四川眉山）小叶同学用如图所示的滑轮组提升重物A ，不计绳重和机械之间的摩擦，每个滑轮的重力均为10N ，与地面固定的细绳a 的拉力2105N F ，他通过细绳b 用1F 的拉力将重物A 匀速提升1.5m ，所用时间10s 。
下列说法中正确的是（ ）A. 物体A 的重力为210NB. 拉力1F 做功的功率为32.5WC. 该装置由两个定滑轮和一个动滑轮组成D. 该滑轮组在使用过程中的机械效率为80%4．（2021四川成都）工人用如图所示装置把重为1000N 的物体，从斜面底部匀速拉到2m 高的平台上（斜面与水平地面的夹角为30°），用时20s 。
工人对绳子的拉力为400N ，动滑轮重为20N ，不考虑绳重和滑轮转轴的摩擦，下列计算结果正确的是（ ）A ．绳子对物体的拉力为780NB ．绳子对物体做的功为4000JC ．工人做功的功率为100WD ．整个装置的机械效率为62.5%5. （2021四川泸州）如图所示的滑轮组，动滑轮重3N ，物体A 在5s 内被匀速提升0.5m 的过程中，图中绳的拉力均沿竖直方向，滑轮组的机械效率为90%，不计绳重和摩擦，则在本次实验中（）A. 若提升更重的物体，滑轮组的机械效率降低B. 物体A的重力为27NC. 绳子自由端的拉力F大小为8ND. 绳子自由端拉力的功率为3W6. （2021哈尔滨）如图，小明同学做“测量滑轮组机械效率”的实验，测得：物体重力为3N、在1s的时间内将物体匀速提升0.2m、拉力F为1.8N。
滑轮组机械效率专题(好)
1、使用机械时，对完成工作任务有用的 功叫做______ 有用功 额外功 2、对于额外负担所不得不做的功叫______， 3、有用功和额外功之和叫做____ 。 总功 机械效率 4、有用功在总功中所占的比例叫_______ 。
W总=Fs
W有 = G物 h G物 W有 G物 h η W总 F S G
Ff 8N 解： 80 0 0 nF 2 5 N
答案：18N
例题2：
一质量为6kg的石块，沉在装水的容 器底部，某同学用一动滑轮将石块 从水中匀速提起1m，但石块没有露 出水面，如图所示，已知绳的自由 端拉力为25N，求石块在上升过程中：
（1）石块受到的浮力为多少？20N （2）绳的自由端拉力做功为多少？50J （3）动滑轮的机械效率为多少？ 80% （ρ 石=3×103kg/m3，g=10N/kg）
例3：利用图所示装置,把质量为30kg、 密度为3×103kg/m3的薄石块从水面 下4m处拉出水面后,再提升了10m,
动滑轮重为40N(不计绳重与滑轮间
的摩擦,设石块的两个上升过程都为
F
匀速,g取10N/kg).
求:石块离开水面前与离开水面后,
这个装置的机械效率分别是多少?
离开水面前
离开水面后
F F
T T F浮 G G
有用功和总功的寻找 例4、如图所示，用滑轮组匀速 提升一重100 N的重物，所用 的拉力F大小为60 N. 如果物体 上升1 m，则W总= 120 J， 100 W有用=____J，η=______， 83.3% 如果不计绳重及绳子与滑轮的 F 摩擦，则动滑轮的重G动= ____N. 20
3
6
8
2.5
24
（1）分析表中数据，回答以下问题： ①表中有一个数据的记录是错误的，错误 的数据 17cm（或5cm） ; ②第3次实验中滑轮 80% 组的机械效率____； 物体上升的高度 _无 ③滑轮组的机械效率与______ 关； （2）小红在小明实验的基础上多使用了一 个滑轮也做了试验，如乙图所示， F ①小红多使用了一个滑轮，目的是为了改 拉力的方向 变_________________ ②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相 G 同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的 甲 相同 机械效率______（选填“相同”或“不相 同”），理由： 所做的有用功与总功的比值不变 _____________________ （3）小刚利用丙图的滑轮组提升同一个重 物，若忽略绳重及摩擦，与乙图相比（已 减小 知：G丙动＞G乙动)，它的机械效率将 所做的有用功与总功的比值减小 ______（选填“增大”“减小”或“不 变”），理由是：
《滑轮组机械效率计算
（3）人拉力的功率为多大（ g取 10N/kg）
解：⑴W有用＝fs物
s物
1 2
sW有用＝1.5×104 J
⑵η= W有用 100% = fs物 100%
W总
Fs人
代入数据得： F=400N
⑶ P= W总 或P＝Fv t
代入数据得：P=200W
F物
3、用下图所示的滑轮，组装成滑轮组，请在图中画出
使用该滑轮组时最省力的绕法。使用这个滑轮组，匀
速提升质量是600kg的物体，机械效率是80%，对滑 轮组做功的总功率是7.5kW，则拉力F和重物上升的速 度各是多少？（取g=10N/kg）
解：G由=mg=p 600kWg×总 10N/Fkvg=6得000N
G
F物
F物
W有用
滑轮组对物体所做 （从滑轮组直接对物体施加
W有用 Gh Gh G 的功
的力处入手）
W总 Fs Fnh nF
W总
动力所做的功 （从动力一般为人手处入手）
（动当图计1此所1由滑物1绳2）4m图子所绳时做0轮体i、n可利由 自使率与0内由示重滑的重重知N某由拉用改物用，P图为G端的的 和 轮 功力建所 物同变体1移可这做=物v滑 摩 组 率体动筑一，升1的G以 物知W个和8距t体总轮 擦 的 是h滑滑但高0工滑，离0滑功:轮时N轮滑的组 ， 机7h13为物：地S35有轮时：vFW3组 轮 高，匀求械体0三上FSF总组W提组度v段和所速效9v物，0绳3W升的不匀得 ，滑0tmF用P提率G子G总施.不重变t5速轮求v1承拉h升是mF工0同力。G担3有提重47/53.10力重8s555，hG0重和人三m0000升物m则滑0W是N物F物绳P5%段员JhS/0重在s=，自5。0，绳3利60h9为11N拉由0子,086若拉70故5ms用0m0力端5N00承1不力is00n如18N，和 移4担W02内N5000机动，30N03000械距则0NmJ1N效离.5m380/50s.7N%
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专题讲解机械效率计算专题
重难点突破方法归纳、要领1.工人用如图所示的滑轮组提升重物，在10s内将240N的物体匀速提升2m，
已知工人的拉力为100N不计绳重与摩擦阻力，求：（1）工人做功的功率；（2）
滑轮组的机械效率；（3）如果用此滑轮组匀速提升300N的重物，拉
力应为多大？
2．湛江港一装卸工人用如图1l所示的滑轮组匀速提升质量为80 kg
的货物，所用的拉力F为500N，绳子自由端在50s内被匀速拉下
4m，求：(g取10N／kg)(1)提升前货物静止在地面上，与地面的接
触面积为0．04m2，求货物对地面的压强．(2)提升时绳子自由端的
速度．(3)拉力F的功率．(4)此滑轮组的机械效率．
3．(2014·遵义)一体重为600 N、双脚与地面的接触面积为0.05 m2的工人，
用如图所示的滑轮组将重为800 N的物体匀速提高了0.5 m，此时该滑轮组的
机械效率为80%.(不计绳重及摩擦)求：
(1)在匀速提升物体的过程中，工人对绳子的拉力为多大；
(2)在匀速提升物体的过程中，工人对地面的压强为多大；
(3)使用该滑轮组，这个工人最多能提起多重的物体．
4.如图所示，在50N的水平拉力F作用下, 重800Ｎ的物体沿水平地面做匀速直线运动, 物体与地面间滑动摩擦力为120Ｎ.求：（1）滑轮组的机械效率为多少？（2）若物体的速度为0.2m/s,则1min内拉力做的功为多少？（3）拉力的功率是多少？
5．用如图所示的滑轮组去拉物体A，已知A物质的密度是2 ×103kg／m3，底面积是0．3m3，重力为600N。
物体A在F=100N的拉力作用下，沿水平方向匀速前进了2m。
(g取10N／kg)求：
(1)物体A对水平地面的压强是多少? (2)物体A的体积是多大?(3)若该装置的机械效率为80％，物体A在水平方向上受到的阻力是多少
6.如图所示装置，绳重及摩擦不计。
装卸工人将重为800N的货物提至高处，人对绳的拉力F1为500N，货物在1min内匀速上升了5m。
（1）请在图上画出绳子的绕法；（2）求滑轮组的机械效率；（3）如果重物是
600N，要把重物提升5m，求拉力做的功。
G
7．如图所示，斜面长S=10m，高h=4m．用沿斜面方向的推力F，将一个重为100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B．运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功．求：
(1)运动过程中克服物体的重力做的功；(2)斜面的机械效率；(3)推力F的大小．
8.如图所示，质量为70kg，边长为20cm的正方体物块A置于水平地面上，通过绳系于轻质杠杆BOC的B端，杠杆可绕O点转动，且BC=3BO。
在C端用F=150N的力竖直向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平
衡，且绳被拉直。
（绳重不计，g取10N/kg）求：
（1）物体A的重力G；
（2）绳对杠杆B端的拉力F拉；
（3）此时物体A对地面的压强p。
9.如图是一个上肢力量健身器示意图,D是动滑轮;配重A是质量为162kg、边长为30cm的正方体物块,杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动,OE:OH=1:2,假定运动员体重是600N(不计杠杆重、绳重及摩擦,g取10N/kg).求：
(1)配重A的密度是多少kg/m3?
(2)配重A自由放置时对地面的压强是多少Pa?
(3)当人将配重A匀速提离地面时，人用了410N的力，则动滑
轮重为多少N?
10.我市经济建设中用到大量机械设备，某种起重机结构如图所示，起重机的吊臂OAB可以看作杠杆，吊臂前端用钢绳连着动滑轮，立柱CA竖直，OB：OA=6：1。
用该起重机将浸没在水中的长方体石墩提出，放在水平地面上。
石墩质量为1.5×l04 kg、底面积为3m2、高为2m。
（g取10N/kg，ρ水=1.0×103 kg/m3）(l)浸没在水中的石墩（石墩的底部未浸入淤泥中），受到浮力是多少？
(2)石墩放在水平地面上时，起重机未对石墩施力，则石墩
对地面的压强是多少？
(3)石墩完全离开水面被提升的过程中，测得每根钢绳的拉
力为1×105 N，此时动滑轮的机械效率是多少？
(4)当石墩被提起且仍浸没在水中时，若忽略动滑轮、钢绳
和吊臂的重力及各种摩擦，起重机立柱CA对吊臂A点竖
直向上的作用力是多少？
10.如图甲所示是使用汽车打捞水库中重物的示意图，汽车通过定滑轮牵引水下一个质量均匀分布的正方体重物，在整个打捞过程中，汽车以恒定的速度v ＝0.1m/s 向右运动。
图乙是此过程中汽车拉力F 跟时间t 变化的图象。
设t ＝0时汽车开始提升重物，忽略水的阻力和滑轮的摩擦，g 取10N/kg 。
求：
（1）水库水的深度；
（2）重物的密度；
（3）整个打捞过程中汽车的最
小功率。
11.如图所示，用滑轮组匀速提起1200N 的重物，拉力做功的功率为1500W ，绳子的自由端向下拉的速度为3m/s ，地面对人的支持力为N1，不计绳重和摩擦。
（1）滑轮组中有几股绳子承担重物？作用在绳自由端的
拉力是多少？
（2）滑轮组的机械效率是多少？
（3）若用此滑轮组匀速提起2400N 的重物时，地面对
人的支持力为N2，作用在绳自由端的拉力是多少？若
N1:N2=5:1时，人的重力是多少？
12.如下图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。
已
知井深12m ，物体重3610G N =⨯，汽车重G 车=3×104N ，汽车匀速拉绳子时
的拉力32.210F N =⨯，汽车受到的阻力为车重的0.1倍。
求：
（1）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功？
（2）滑轮组的机械效率为多少？（保留一位小数）
（3）若汽车运动的速度为3m/s ，则将物体由井底拉至井口需要多长时间？
（4）汽车牵引力为多少？牵引力的功率为多少？。