全国中考物理机械效率的计算中考真题汇总含答案

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2024年中考物理专题训练——机械效率的综合计算(含答案)

2024年中考物理专题训练——机械效率的综合计算(含答案)

2024年中考物理专题训练——机械效率的综合计算1.如图有一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,某同学站在地面用300N的力拉绳,使重为500N的物体在10s内匀速升高1.2m,若不计摩擦和绳重。

求:(1)动滑轮总重是多少?(2)拉力F做功的功率是多少?(3)该过程滑轮组的机械效率是多少?2.工人用如图所示的滑轮组提升重物.物体在15s内被匀速提升了2m,所用拉力F为300N,在提升重物的过程中,有用功是900J。

求:(1)该物体的重力;(2)工人做功的功率;(3)该滑轮组的机械效率。

3.工人利用如图所示的两个滑轮组成滑轮组,向下拉动绳子来提升货物。

已知货物重800N。

不计绳重及摩擦。

(1)在图中画出绳子的绕法;(2)若忽略动滑轮重,工人所用拉力多大?(3)若不可忽略动滑轮重,工人实际所用拉力为500N,动滑轮有多重?4.质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼,滑轮组的机械效率随货物重力变化的图象如图乙,机械中摩擦力及绳重忽略不计,(g=10N/kg)。

问:(1)若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m,作用在钢绳上的拉力为400N,拉力的功率是多大;(2)动滑轮受到的重力;(3)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时,若要工人不被拉离地面,此滑轮组机械效率最大值是多少?5.如图所示,用一个滑轮组匀速提升重0.9N的物体,在物体匀速上升5cm的过程中,弹簧测力计的示数为0.4N。

(不计摩擦及绳重)求:(1)在此过程中拉力做的功;(2)该滑轮组的机械效率;(3)动滑轮受到的重力。

6.如图所示是由一只定滑轮和一只动滑轮组成的滑轮组,其中动滑轮重G动=15N,现使用该滑轮组用最省力的方法将某一重G物=180N的物体,竖直向上匀速提升h=4m的高度。

(1)在图中用笔画线代替绳子画出绳子绕法。

(2)提升物体时,克服物体重力做功W物为多大?(3)若该过程中克服“绳重和摩擦因素”所做的功为120J,则绳子自由端所用拉力F为多大?7.如图甲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。

中考物理专题复习机械效率的计算题及答案

中考物理专题复习机械效率的计算题及答案

一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1.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500cm 2,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1200JB .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/sC .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 10ss 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+22F 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 hG W G hNG GN NG η=⨯⨯⨯有物物总物动物动故C 错误,符合题意。

故选C 。

2.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).【答案】5 80% 【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%.故答案为5,80%.3.如图所示,用F =50N 的力通过滑轮组水平拉重为80N 的物体使其向左匀速运动0.4m ,在这个过程中拉力F 做功为_____J ,已知物体受到水平地面的摩擦力为60N ,该滑轮组的机械效率为_____(忽略绳子和动滑轮的重力)【答案】40 60% 【解析】 【分析】首先判断滑轮组有几段绳子受力,计算出拉力移动的距离,利用拉力做的总功;滑轮组所做的有用功为克服物体A 受到摩擦力所做的功,根据求出其大小,再根据效率公式求出滑轮组的机械效率。

初三 机械效率(有答案)

初三 机械效率(有答案)

机械效率(拓展)一、填空题1、在建筑工地上,工人师傅用如图8所示的装置,用250 N的拉力将重400 N的货物匀速提高了2m,这时该装置的机械效率是。

2、(2010肇庆).如右上图所示,动滑轮的重量是G0,物体的重量是G(G<G0),拉力大小是F,将物体匀速提升h,此过程中做的有用功是,机械效率η= ;若提起物体的重量变为G1( G1 >G0),提升距离仍是h,此时动滑轮的机械效率为η1,则η1η (选填“>”、“=”或“<”)。

3、(10·攀枝花)如下图所示,斜面长5m,高1m,工人用沿斜面方向400N的力把重1600N的木箱匀速推到车上,推力对木箱做的功是__________J,斜面的机械效率是__________。

4、小勇用右上图所示滑轮组拉着物体匀速前进了0.2m,则绳子自由端移动的距离为 m。

若物体与地面的摩擦力为9N,则他所做的功是 J。

如果小勇对绳的拉力F=4N,该滑轮组的机械效率为 %。

二、选择题5、如图所示,小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼,用甲滑轮所做的总功为W1,机械效率为η1;用乙滑轮所做的总功为W2,机械效率为η2。

若不计绳重与摩擦,则()A.W1 = W2,η1 =η 2B. W1 = W2,η1 <η2C. W1 < W2,η1 >η 2D. W1 > W2,η1 <η26、(10·乐山)如图所示,工人用滑轮组吊起质量为40kg的箱子,工人施加的拉力为250N,箱子被匀速竖直提升了2m,不计绳重和摩擦,去g=10N/kg,则滑轮组的机械效率为:( )A.62.5﹪ B.1 C.80﹪ D.50﹪7、如图所示,规格完全相同的滑轮组用相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组,分别提起重为G1、G2两个物体,比较它们的省力情况和机械效率(不计摩擦),下列说法中正确的是( )A. 若G1=G2,则F1<F2,甲昀机械效率较高B. 若G1=G2,则F1>F2,乙的机械效率较高C. 若G1<G2,则F1>F2,甲的机械效率较高D. 若G1<G2,则F1<F2,乙的机械效率较高8、如图所示,用滑轮组把重力G为400N的石块匀速提高6m,所用拉力F为250N,则滑轮组的机械效率为( )A.60% B.70% C.80% D.90%三、简答题9、在探究动滑轮的活动中,某同学所做实验如图,实验操作完全正确,然而他发现F明显大于G/2.你如何改进实验,使F更接近于G/2?请提出两条合理措施:(1)_____________________________.(2)_____________________________.四、实验,探究题10、小明对“斜面的机械效率与什么因素有关?”这一课题,提出了如下一些值得探究的猜想:①斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关;②斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关;③斜面的机械效率与斜面的长度有关;④斜面的机械效率与物体的重力有关。

全国中考物理机械效率的计算中考真题汇总含答案解析

全国中考物理机械效率的计算中考真题汇总含答案解析

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,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 =10NB .克服动滑轮重力做额外功 7.5JC .动滑轮重 7.5ND .拉力的功率是 37.5W【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A .由图知,滑轮组由3段绳子拉着动滑轮,即n =3,该滑轮组的机械效率W fs f W Fns nFη===有用物总物 则绳子自由端的拉力30N 12.5N 3380%f F η===⨯⨯ 故A 错误;B .滑轮组对物体做的有用功30N 1m 30J W fs ==⨯=有用滑轮组做的总功312.5N 31m=37.5J W F s =⨯=⨯⨯总额外功为37.5J 30J 7.5J W W W =-=-=额总有用由于绳有重力,绳与滑轮之间有摩擦力,故此额外功包括对动滑轮做的功和克服绳重及绳与滑轮之间的摩擦做功的总和,故克服动滑轮重力做的额外功应小于 7.5J ,故B 错误; C .由B 知对动滑轮重力做的额外功小于 7.5J ,动滑轮上升的高度为1m ,根据W Gh =知,动滑轮重小于 7.5N ,故C 错误; D .拉力做的总功为37.5J ,用时 1s ,由WP t=得拉力的功率为 37.51sJ37.5W W P t ===总 故D 正确。

故选D。

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)。

中考物理综合题专题复习【机械效率的计算】含答案

中考物理综合题专题复习【机械效率的计算】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.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 。

中考物理高频考点《机械效率的综合计算》专项测试卷-带答案

中考物理高频考点《机械效率的综合计算》专项测试卷-带答案

中考物理高频考点《机械效率的综合计算》专项测试卷-带答案1.重量为200N、底面积100cm2的物体静止在水平地面上。

用如图所示的滑轮组将物体匀速竖直提升5m,已知动滑轮重50N,不计绳重和摩擦。

求:(1)物体挂上动滑轮的挂钩前,静止在水平地面上时对地面的压强;(2)拉力F所做的功;(3)滑轮组的机械效率。

2.节能减排,绿色出行,新能源汽车已成为汽车发展的方向。

小明家新购置了一台某型号电动汽车,该电动汽车正常状态下100km的能耗仅相当于耗油4kg。

周末,小明一家三口乘坐该电动汽车以100km/h的速度行驶200km到达某景区(此过程可视为匀速直线运动),汽车所受的阻力为汽车总重的0.1倍,人和车总质量为1500kg。

(q汽油=4.6×107J/kg,g取10N/kg)求:(1)此过程中,汽车运行的时间。

(2)此过程中,电动汽车牵引力所做的功。

(3)电动汽车电能转化为机械能的效率为多少?(结果精确到0.1%)3.生活中,利用斜面将重物推上车厢比直接将重物搬上车厢要轻松许多。

如图所示,小聪为了节省体力,他用大小为400N的推力F将质量m=50kg的物体沿着高h=1.2m,长s=3m的斜面匀速推上车厢。

这一过程用时10s,推力方向与斜面方向平行。

求:(1)斜面的机械效率;(2)在匀速推动物体至车厢的过程中,小聪克服物体与斜面之间的摩擦力做功的功率。

4.小明用如图甲所示的滑轮组提升物体,物体的重力为500N,所用动滑轮的重力为40N,不计绳重和摩擦,绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图乙中a所示,物体上升的高度随时间变化的关系如图乙中b所示。

(1)求0-30s内物体上升的速度;(2)求0-20s内拉力做功的功率;(3)求滑轮组提升物体的机械效率。

5.如图所示,用平行于斜面F=80N的拉力,将重力为100N的物体沿斜面向上移动了5m,升高了3m。

求:(1)拉力所做的功;(2)该斜面的机械效率;(3)物体受到的摩擦力。

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(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。

中考物理机械效率的计算(大题培优)附答案

中考物理机械效率的计算(大题培优)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.如图是工人将重160 N 的物体匀速放下的过程,已知物体下降的距离为3 m ,用时3 s ,工人的拉力为50 N ,工人质量为50kg (物体未浸入水中,且不计绳重及摩擦)设此时工人放绳的速度为v 1, 滑轮组的效率η1 ;如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为η2,已知1243ηη=∶∶(物体在水中仍匀速下降,动滑轮不会浸入水中且不计绳重及摩擦,g 取10 N/kg ) 设当物体完全浸没在水中后物体所受的浮力为F 浮,工人对地面的压力为F 2.则( )A .v 1=1 m/sB .η1=62.5%。

C .F 2 =525 ND .F 浮=120 N【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A .物体下降速度为3m=1m/s 3sh v t == 因为有4段绳子,所以工人放绳的速度为441m/s 4m/s v v ==⨯=1物故A 不符合题意;B .已知物体下降的距离为3 m ,因为有4段绳子,所以绳子运动距离443m 12m s h ==⨯=放绳子的做的有用功160N 3m 480J W Gh ==⨯=有用放绳子的做的总功50N 12m 600J W Fs ==⨯=总滑轮组的效率1480J100%100%80%600JW W η=⨯=⨯=有用总故B 不符合题意;CD .物体未浸入水中时,不计绳重及摩擦,动滑轮受到重物对它的拉力、本身的重力、绳子的拉力,由(1)F G G n =+动可得,动滑轮重力4450N 160N 40N G F G =-=⨯-=动已知η1:η2=4:3,则物体完全浸没水中后滑轮组的机械效率为213380%60%44ηη==⨯=物体完全浸没水中后,滑轮组对物体的拉力做的功为有用功,不计绳重及摩擦,克服动滑轮重力做的功为额外功,则此时滑轮组的机械效率260%40NW F h F W F h G h F η'===='++有用拉物拉物总拉物动拉物 解得F 拉物=60N ;物体的重力为160N ,根据公式可得==160N-60N=100N F G F -浮拉物故D 不符合题意;完全入水后,动滑轮受到重物对它向下的拉力、本身向下的重力、4段绳子向上的拉力,由力的平衡条件可得4F F G =+绳拉物动则人对绳子的拉力1160N 40N)25N 44()(F F G =+=+=绳拉物动因为物体间力的作用是相互的,所以绳子对人的拉力也为25N ;人的重力为50kg 10N/kg 500N G m g ==⨯=人人对人进行受力分析可知,人受竖直向下的重力、竖直向下的拉力、竖直向上的支持力,则人受到竖直向上的支持力500N+25N=525N F G F =+=人绳支因为物体间力的作用是相互的,则人对地面的压力为525N ,故C 符合题意。

初三物理机械效率试题答案及解析

初三物理机械效率试题答案及解析

初三物理机械效率试题答案及解析1. 起重机在20s 内把重物匀速提到楼顶,起重机所做的总功是4×104J ,额外功是1.6×104J ,则起重机的总功率是 W ,机械效率是 . 【答案】2000 60% 【解析】起重机总功率;机械效率是.【考点】功率的计算;功的计算;机械效率的计算.2. 如图甲所示,用弹簧秤将重为3.9N 的物块从斜面的底端匀速拉至顶端,则物块所受拉力为 N ,已知斜面的高为2m ,长为4m ,则拉力做功为 J ,斜面的机械效率为 .若用图乙所示装置匀速提升该重物上升0.5m ,当其机械效率与斜面相同时,竖直向上的拉力为 N ,该过程所做的额外功为 J .【答案】2.6 10.4 75℅ 1.73(或1.7) 0.65【解析】在斜面中,拉力做功是总功,克服物重做功是有用功,克服物体与斜面的摩擦做功是额外功。

拉力做的总功为W 总=FS=2.6N×4m=10.4J 。

克服物重做的有用功为W 有用=Gh=3.9N×2m=7.8N 。

斜面的机械效率为。

若使用滑轮组提升物体时,拉力利用滑轮组做的总功为W 总’=F’s’=1.73N×0.5m×3=2.6J 额外功为W 额外= W 总’×(1-η)=2.6J×(1-75%)=0.65J 【考点】斜面的功与机械效率的计算。

3. (6分)中国移动重庆公司的抢险队作为第一支到达灾区的移动通信抢险队,队员们用鲜血和生命架起了一条条抗震救灾无形的生命线,为抗震救灾提供了强有力的通信保障。

如图15所示,在通讯线路的抢修现场,起重机正将一箱箱设备吊装到3m 高的施工台上。

其中起重臂下的钢绳是绕在一个动滑轮上的。

若每箱设备均重4000N ,施工台距离地面的高度为3m 。

如果起重机沿竖直方向匀速提升一箱设备时,动滑轮上每段钢绳的拉力为2500N ,在忽略钢绳重和摩擦的情况下。

(1)起重机提升一箱设备时,对箱子做的有用功是多少? (2)动滑轮在提升这箱设备时的机械效率是多大?(3)在安全操作的前提下,为了节省时间,加快施工进度,起重机同时将两箱设备以0.1m/s 的速度匀速提升到施工台。

中考物理机械效率的计算复习附答案

中考物理机械效率的计算复习附答案

一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1.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.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】4 100 80% 【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()()400N100%100%100%80%400N+100N W G h W G G hη=⨯=⨯=⨯=+有物滑总物3.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。

初中物理中考机械效率计算题专项复习含答案

初中物理中考机械效率计算题专项复习含答案

初中物理中考机械效率计算题专项复习什么是机械效率?机械效率是指机械设备在能量转换过程中所损失的能量与所输入的能量之比。

通常用百分比表示。

机械效率高低可以反映机械设备优劣的一个重要指标。

机械效率的计算方法机械效率的计算公式为:机械效率 = 机械输出功 / 机械输入功 × 100%机械输出功和机械输入功的计算方法机械输出功可以通过以下公式计算:机械输出功 = 重力做功 + 摩擦力做功而机械输入功可以通过以下公式计算:机械输入功 = 施加力 × 施加力的方向上的位移例题分析现在我们通过一个例题来深入理解机械效率的计算方法。

问题描述小明用力推车,使车沿水平方向移动一段距离。

假设推车的质量为20kg,推车的摩擦力为50N,小明用力的方向与推车的方向相同,推车的位移为5m。

求推车的机械效率。

解题思路首先,我们需要计算推车的机械输出功和机械输入功,然后带入机械效率的计算公式中即可求解。

解题过程1.首先,我们计算推车的机械输出功。

根据公式机械输出功 = 重力做功 + 摩擦力做功,重力做功为0,摩擦力做功为50N * 5m = 250J。

2.接下来,我们计算推车的机械输入功。

根据公式机械输入功 = 施加力 × 施加力的方向上的位移,施加力为未知量,我们需要用已知数据求解。

根据牛顿第二定律F = m * a,我们可以得到施加力的大小为施加力 = 质量 *加速度。

由于题目没有给出加速度,我们可以用摩擦力除以质量来计算加速度。

此处加速度 = 50N / 20kg =2.5m/s^2。

所以,施加力 = 20kg * 2.5m/s^2 = 50N。

3.然后,我们可以计算机械输入功。

根据公式机械输入功 = 施加力 × 施加力的方向上的位移,机械输入功 = 50N * 5m = 250J。

4.最后,我们带入机械效率的计算公式中进行计算。

根据公式机械效率 = 机械输出功 / 机械输入功 × 100%,机械效率 = 250J / 250J × 100% = 100%。

中考物理总复习《机械效率计算题》专项测试卷(带有答案)

中考物理总复习《机械效率计算题》专项测试卷(带有答案)

中考物理总复习《机械效率计算题》专项测试卷(带有答案)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________1.如图甲所示,用一个动滑轮匀速提升重为800N的物体A,在卷扬机拉力F的作用下,绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图乙中图线a所示;用该装置匀速提升物体B时,绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图乙中图线b所示。

已知动滑轮受到的重力为200N,在这两次提升物体的过程中,卷扬机拉力F的功率保持不变,且不计绳重和轮与轴间的摩擦。

求:(1)提升物体A时,绳子自由端的速度;(2)拉力F的功率;(3)物体B受到的重力;(4)提升物体B时动滑轮的机械效率。

2.如图所示,滑轮组悬挂在水平支架上,某工人站在水平地面上,向下拉动绳子自由端,使物体A以0.1m/s 的速度匀速上升,提升过程中滑轮组的机械效率为90%。

已知物体A重450N,两个滑轮重力相等,不计滑轮组的绳重和轴摩擦。

求:(1)绳子自由端受到向下的拉力F。

(2)绳子自由端拉力的功率P。

(3)动滑轮的重力G动。

(画出动滑轮和物体A整体的受力分析图)(4)支架对定滑轮的拉力T。

(画出定滑轮的受力分析图)3.如图所示,工地有4t 沙子,工人站在水平地面上,用竖直向下的力F 拉动绳子自由端,可使重力为400N 的沙子匀速上升。

此时,滑轮组的机械效率为80%。

已知:两个滑轮质量相等,麻袋一次可装重1800N 的沙子,麻袋质量、绳重和摩擦不计。

求:(1)忽略麻袋,将动滑轮和沙子视为一个整体,做受力分析;(2)匀速提升400N 沙子时,绳子自由端受到的拉力;(3)动滑轮的重力;(4)若工人重力为700N ,支架可承担的最大拉力是1600N ,绳子和滑轮足够结实。

在保证安全的情况下,此滑轮组一次可以匀速提升沙子的最大重力G max 。

4.如图甲所示,用卷扬机(其内部有电动机提供动力)通过动滑轮提升重力为360N G =的物体并使其匀速上升时,卷扬机对动滑轮绳子端的拉力为F ,平台对卷扬机的支持力为F 支,拉力F 的功率为P ,动滑轮的机械效率为75η=%;已知被提升物体移动的距离随时间变化的图像如图乙所示,卷扬机的重力为600N G =机,吸盘和绳子的质量及滑轮与轴的摩擦均可忽略不计,g 取10N kg 。

中考物理复习及答案 机械效率

中考物理复习及答案   机械效率

中考物理复习及答案机械效率1.如图所示,用一个重为18N的动滑轮来提升物体,在实际工作中匀速竖直向上的拉力为30N,则动滑轮的机械效率A.一定等于30% B.一定等于70%C.可能大于70% D.一定小于70%2.如图所示,斜面的长为高的4倍,物体恰能在斜面上匀速下滑,下滑一段距离的过程中,该物体重力做的功和克服阻力做的功相等。

若用平行于斜面向上的拉力F将物体匀速拉上斜面时,斜面的机械效率为()A. 20%B. 25%C. 50%D. 75%3.小明用如图的滑轮组提升重为100N的物体,使其在5s内匀速上升2m,动滑轮的重为10N,不计绳重及摩擦,下列计算正确的是()A.拉力F为50NB.绳子自由端移动的距离为6mC.此时滑轮组的机械效率为90.9%D.拉力的功率为40W4.小李家在自建房屋的过程中,自制了向高处运送材料的装置如图所示,其中动滑轮重为100N。

若某一次运送的材料重为400N,在拉力F作用下,材料在20s内匀速上升4m,不计绳的质量和滑轮的摩擦,下列说法中正确的是()A. 滑轮组所做的额外功为1600JB. 材料上升的速度大小为0.4m/sC. 拉力F做功的功率为80WD. 滑轮组的机械效率为80%5.在如图所示的滑轮组中,每个滑轮重20N,在绳子自由端用100N的拉力把货物匀速提高1m,不计摩擦和绳重,则货物的重力和滑轮组的机械效率分别是()A. 20N;80%B. 20N;90%C. 180N;90%D. 180N;80%6.如图所示,利用滑轮组将重为80N的物体在30s内匀速提升3m,已知拉力F为50N,若不计绳重和摩擦。

下列说法正确的是()A. 绳端移动的速度为0.3m/sB. 动滑轮重力为50NC. 拉力做功的功率为40WD. 滑轮组的机械效率为80%7.如图甲所示为我市北山公园绿化过程中吊车吊运树木的场景,吊车吊臂前端的滑轮组装置可以等效为乙图,若被吊树木重为1000N,动滑轮重为200N,不计一切摩擦和钢丝绳重,则下列说法正确的是()A. 使用该装置不仅能省力而且省距离F=B. 自由端的拉力500Nη≈C. 该装置的机械效率为83.3%v=的速度匀速上升,则拉力F的功率为100WD. 若树木以0.1m/s8.小摩同学家里正在修建楼房,他通过调查了解到工人利用如图的装置,将重力为900N的物体匀速提升了6m,工人对绳子施加的拉力F为475N。

2023年中考物理专题复习:机械效率计算

2023年中考物理专题复习:机械效率计算

2023年中考物理专题复习:机械效率计算1.如图,用一个重为2N的动滑轮,把G物=12N的物体在2s内匀速提升0.2m(不考虑绳子的重力和摩擦),则()A. 绳子的拉力F=6NB. 绳子自由端移动速度v=0.1m/sC. 有用功W有=2.8JD. 动滑轮的机械效率η=85.7%2.如图所示,斜面长10m,高4m。

用平行于斜面F=50N的拉力,将重100N的物体,从斜面的底端匀速拉到顶端。

在此过程中,下列说法正确的是()A. 利用此装置既可以省力,也可以省功B. 物体受到的摩擦力为50NC. 对物体所做的有用功为500JD. 该斜面的机械效率为80%3.在老旧小区改造中,工人利用滑轮组将重380N的建筑材料提升到楼顶,如图所示。

已知工人对绳子的拉力为200N,建筑材料在5s内匀速上升5m,不计绳重及摩擦。

此过程中,下列说法正确的是()A. 动滑轮所受重力为10NB. 滑轮组所做的有用功为2000JC. 工人所用拉力的功率为380WD. 滑轮组的机械效率为95%4.如图,每个滑轮均重12N,用滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速移动,在40s内物体移动了8m,拉力下做的功为1280J(不计绳重及机械内部摩擦)。

下列说法中正确的是()A. 滑轮组的机械效率为92.5%B. 拉力的功率为16WC. 拉力下大小为306ND. 若物体表面变粗糙,则滑轮组的机械效率会变小5.如图,用滑轮组提升重物时,重400N的重物在10s内匀速上升了1m。

已知拉绳子的力F为250N,则提升重物的过程中(不考虑绳重及摩擦)()A.绳子自由端下降速度为0.3m/sB.动滑轮的重力为100NC.拉力F的功率是40WD.滑轮组的机械效率是80%6.图中:利用定滑轮,水平方向的力F1拉重为G的物体做匀速直线运动,物体升高h改用滑轮组时,所用水平方向的力为F2,也使同一物体匀速升高h,此过程滑轮组的()A.有用功为F1h B.总功为F2hC.额外功为:2F2h﹣F1h D.机械效率为7.小明利用如图所示的轮组将浸没在水中的实心物体A打捞上来,已知容器底面积为1000cm2,物体A的密度为4.0×103kg/m3,体积为0.002m3物体在未露出水面前和离开水面后滑轮组的机械效率之比为15:16,不计绳及滑轮组的摩擦,不计水的阻力,g=10N/kg,水的密度为1.0×103kg/m3,下列判断正确的是()A. 物体的重力为8NB. 物体浸没时所受的浮力为20NC. 物体离开水面后,水对容器底压强变化量为200PaD. 动滑轮的重力为10N8.如图所示,工人站在水平台面上用滑轮组提货物。

全国中考物理机械效率的计算中考真题汇总及答案

全国中考物理机械效率的计算中考真题汇总及答案

一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1.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200J50N 4mW F s ===总 [4]拉力做功的功率200J 20W 10sW 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85N100%=100%=100%=100%=100%=50%22285NW 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。

2.如图所示,重300N 的物体在10s 内水平均速移动了1.5m ,若物体受到地面的摩擦力为60N ,绳端所用的拉力F 的功率为12W ,则绳端所用的拉力为_____N ,滑轮组的机械效率为_____。

【答案】40 75% 【解析】 【分析】 【详解】[1]由图可知,滑轮组有两段绳子与动滑轮相连,所以23m s s ==绳物绳端运动的速度为3m =0.3m/s 10ss v t ==绳绳 根据公式P Fv =可得,拉力大小为12W ==40N 0.3m/sP F v =绳 [2]由题可知,滑轮组所做的有用功为物体克服摩擦力所做的功60N?1.5m=90J W fs ==物有总功为40N?3m=120J W Fs ==总绳所以,滑轮组机械效率为90J=100%=100%75%120JW W η⨯⨯=有总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 JW 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 Jf Ns 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.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).【答案】5 80%【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%.故答案为5,80%.5.如图所示,工人们用同一滑轮组,根据需要有两种方式来提起等重的建筑材料,若不计摩擦和绳重,则F1______F2,机械效率ηA______ηB。

中考物理《机械效率的计算》专项训练附答案

中考物理《机械效率的计算》专项训练附答案

一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1.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 h W F s hη⨯=⨯=⨯=⨯=⨯有拉总 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 。

中考物理专题题库∶机械效率的计算题及答案

中考物理专题题库∶机械效率的计算题及答案

A.甲、乙两滑轮组的机械效率相等 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 GA
2F 【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; B.在各自的自由端均施加大小相等的拉力 F,则
拉力 F 所做的总功
[2]滑轮组克服摩擦所做有用功
滑轮组的机械效率
【点睛】 本题考查水平使用滑轮组拉力的计算,有两处关键的地方,一是滑轮组水平使用克服的是
摩擦力,故题目已知物体重力是个干扰条件;二是对动滑轮上绳子段数 n 的判断。
7.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。
故选 B。
13.如图所示,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)。已知 A 的体积为 0.2m3,密度为 0.4×103kg/m3.动 滑轮重为 300N,电动机工作时拉绳子的功率为 1.5×103W 且保持不变,不计绳重、摩擦和
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。

2020-2021中考物理机械效率的计算综合题附答案解析

2020-2021中考物理机械效率的计算综合题附答案解析

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,工人师傅用 500N 的拉力向下拉绳,使重为 900N 的物体在 10s 内匀速上升了 3m ,此过程中忽略绳重和摩擦,则下列说法正确的是( )A .人通过滑轮组做的有用功为 1500JB .拉力 F 的功率为 150WC .动滑轮重为 200ND .滑轮组的机械效率为 90% 【答案】D 【解析】 【详解】A .人通过滑轮组做的有用功是900N 3m 2700J W Gh ==⨯=有用A 错误;B .物体在10s 内匀速上升了3m ,托着动滑轮的绳子有两条,那么人手拉的绳子那端移动距离是23m 6m s =⨯=移动的速度是6m 0.6m/s 10ss v t === 可知拉力F 的功率为F 500N 0.6m/s 300W P Fv ==⨯=B 错误;C .由题意可知,忽略绳重和摩擦,托着动滑轮的绳子有两条,那么2G G F +=动物解得2-2500N -900N 100N G F G ==⨯=动物即动滑轮重为100N ,C 错误; D .滑轮组的总功是500N 6m 3000J W Fs ==⨯=总由上述可知,滑轮组的机械效率为2700J100%100%90%3000JWWη=⨯=⨯=有用总D正确。

故选D 。

2.如图所示,用滑轮组拉动重为200N的物体在水平桌面上匀速直线运动。

已知F=20N,滑轮组的机械效率为85%,则物体与桌面的之间的摩擦力大小为__________N。

【答案】51【解析】【分析】【详解】由图可知,由3段绳子通过动滑轮,则s F=3s物,滑轮组的机械效率为85%,即η=WW有总=FfsFs物 =3fF=320Nf=⨯85%解得f=51N即物体与桌面的之间的摩擦力为51N。

3.如图所示,用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,分别用F A、F B匀速提升重力为G A、G B的A、B两物体,不计绳重和摩擦.若G A>G B,则η甲_____η乙;若F A=F B,则G A_____G B.(选填“>”、“<”或“=”)【答案】><【解析】【分析】【详解】不计绳重和摩擦,克服物体重力做的功为有用功,克服物体重力和动滑轮重力做的功为总功,则滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=×100%=×100%,因物体的重力G越大,1+越小,越大,且动滑轮的重力相等,所以,G A >G B 时,η甲>η乙;由图可知,n 甲=2,n 乙=3,由F=(G+G 动)可得,提升物体的重力:G=nF ﹣G 动,则F A =F B 时,提升物体的重力关系为G A <G B .4.一物体质量为10kg ,小红用定滑轮将该物体在4s 内匀速提升2m ,所用拉力为120N ,此过程中,小红做的有用功是_______,定滑轮的机械效率是________,拉力做功的功率是_______。

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W2=F2×2s= f×2s=fs
故:W1=W2,故选C。
11.工人师傅利用如图所示的两种方式将重均为300N的货物从图示位置向上缓慢提升一段距离。F1、F2始终沿竖直方向;图甲中OB=2OA,图乙中动滑轮重为60N,重物上升速度为0.01m/s。不计杠杆重、绳重和摩擦,则下列说法正确的是
A.甲乙两种方式都省一半的力
C.若F1、F2大小相等,则拉力F1做的功较多
D.若F1、F2大小相等,则甲、乙两滑轮组的机械效率相同
【答案】D
【解析】
A.由图可知, ,不计绳重和一切摩擦,由 可得,绳子的拉力: ,
若物重相等,即G1=G2,则F1<F2,故A正确;
B.若物重相等,且提升相同的高度时,因不计绳重和一切摩擦时,有用功为克服物体重力做的功,总功为克服动滑轮重力和物体重力做的功,所以,由 可知两滑轮做的有用功相等,由 可知两滑轮的总功相等,由 可知,甲、乙两滑轮组的机械效率相同,故B正确;
【解析】
【分析】
【详解】
[1]由图可知,滑轮组有两段绳子与动滑轮相连,所以
绳端运动的速度为
根据公式 可得,拉力大小为
[2]由题可知,滑轮组所做的有用功为物体克服摩擦力所做的功
总功为
所以,滑轮组机械效率为
10.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
【答案】物重(或动滑轮重)Gn ×100%
【解析】
【分析】
【详解】
[1]已知机械中摩擦力及绳重忽略不计,由
可知,影响滑轮组机械效率的因素有物重、动滑轮重。
[2]由图乙可知,物重 ,滑轮组的机械效率 ,因机械中摩擦力及绳重忽略不计,所以滑轮组的机械效率
解得
[3]已知工人的质量为m,则该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时,绳子的最大拉力
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
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:
(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。
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,竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组,己知每个滑轮重均为50N,滑轮组下端挂有物体B,滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连,此时物体A在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动,测力计的示数为550N;在物体B下加挂重为90N的物体C后,同时用水平向左的力F拉动物体A使其沿水平桌面向左做匀速直线运动此时物体B上升的速度大小为5cm/s。若不计绳重及滑轮的摩擦,g取10N/kg,则下列说法中正确的是()
则滑轮组的机械效率为
[2]若物体的运动速度为0.2m/s,那么绳端移动的速度
可知拉力F的功率为
9.如图所示,重300 的物体在10s内水平均速移动了1.5m,若物体受到地面的摩擦力为60 ,绳端所用的拉力F的功率为12W,则绳端所用的拉力为_____N,滑轮组的机械效率为_____。
【答案】4075%

可得提升的最大物重
则滑轮组的最大机械效率
7.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______。
(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%.
【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%。
C.由图可知,n甲=3,n乙=2,由 可知,两物体提升相同高度时,甲滑轮组绳端移动的距离较大,由 可知,若F1、F2大小相等,则拉力F1做的功较多,故C正确;
D.将重物G1和G2分别缓慢提升相同的高度时有用功相同,若F1、F2大小相等时,拉力F1做的总功较多,由 可知,甲的机械效率小于乙的机械效率,故D错误.
A.物体A的重为1500N
B.动滑轮的重为400N
C.物体A从静止开始上升1s后,拉力的功率为500W
D.若将物体A换成重为900N的物体B,则在匀速提升物体B的过程中,滑轮组的机械效率将变为75%
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组竖直向上提升物体A,要求滑轮的个数要用完,则承担物重和动滑轮重的绳子段数为3,如图所示:
故A错误;
B.甲图中,重力即阻力的方向是竖直向下的,动力的方向也是竖直向下的,在提升重物的过程中,动力臂和阻力臂的比值不变,故动力F1为150N不变,故B正确;
C.不计绳重和摩擦,乙方式的机械效率为:

故C正确;
D.乙方式中F2=120N,绳子的自由端的速度为
v绳=0.01m/s×3=0.03m/s,
【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 得
而W总=Fs,所以
[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。
则乙方式F2的功率为:
P=F2v绳=120N×0.03m/s=3.6W,
故D错误。
12.一个斜面高为h,长为l,该斜面的机械效率为η。现把重为G的物体沿斜面匀速向上移动,则物体受到的滑动摩擦力的大小为
A. +G
B. -G
C.
D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
物体沿斜面匀速向上移动过程中,做的有用功
C.拉力做功的功率为125WD.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
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
由上述可知,有用功大小是
那么额外功大小是
可知斜面对木箱的摩擦力大小是
B正确;
C.木箱是匀速运动的,根据 可不变
C.乙方式机械效率约为83.3%
D.乙方式F2的功率为3W
【答案】BC
【解析】
【详解】
A.甲图中,F1为动力,已知OB=2OA,即动力臂为阻力臂的2倍,由于不计摩擦、杠杆自重,由杠杆平衡条件可知,动力为阻力的一半,即F1=150N;
由图乙可知,n=3,不计绳重和摩擦,则 (G+G动)= (300N+60N)=120N,
所以GB=700N,故B错误;
CD.加挂物体C后,有
3(F—f)=GB+GC+G滑

3(F-250N)=700N+90N+50N
解得F=530N,物体B上升的速度为5cm/s,则拉力F端移动的速度
v=3×5cm/s=0.15m/s
拉力F的功率
P=Fv=530N×0.15m/s=79.5W
故C错误,D正确。
A.已知在1s~2s内,滑轮组的机械效率为80%,由甲图可知,在1~2s内拉力 ,由 可得物体A的重是
故A错误;
B.不计绳重和摩擦,根据 得动滑轮的重是
8.如图所示,在40N的水平拉力F作用下,将重700N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100N。则滑轮组的机械效率为________;若物体的运动速度为0.2m/s,则拉力F的功率为________W。
【答案】83.3%24
【解析】
【详解】
[1]从图中可以看到,有三根绳子托着动滑轮,那么绳端移动的距离 与重物水平移动的距离 的关系是 ,由于物体沿水平地面做匀速直线运动,水平方向受力平衡,可知动滑轮对重物的拉力是
【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 ,
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 ,
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.
A.F1=2F2W1=W2
B.F1= F2W1= W2
C.F1=4F2W1=W2
D.F1= F2W1= W2
【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=2f
F2= f
故:
F1=4F2
根据功的公式可知:
W1=F1× s=2f× s=fs
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