初中物理机械效率计算题专项训练(附答案)

1、建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为230N的建材从地面匀速送到6m高处，所用拉力为125N，时间为20s，求：（1）工人做的有用功（2）工人做的总功（3）工人做功的功率（4）滑轮组的机械效率
【答案】解：（1）工人做的有用功：W有= Gh = 230N×6m = 1380J
（2）由图可知绳子的有效股数为2，则工人做的总功：
= FS =Fnh= 125N×2×6m = 1500J
W
总
（3）工人做功的功率：；
（4）此过程中该装置的机械效率：
2、用图中滑轮组匀速提升重800N的物体，手向下拉绳子自由端的拉力为500N，当物体被提升3m时，求：（1）绳子自由端移动的距离（2）所做的有用功
（3）拉力F做的总功（4）此滑轮组的机械效率
【答案】解：（1）由图可知，n=2，则绳端移动的距离：s=nh=2×3m=6m
（2）人所做的有用功：W有= Gh = 800N×3m = 2400J
（3）人拉绳子做的总功：W总= FS = 500N×6m = 3000J
（4）滑轮组的机械效率：
3、用如图所示的滑轮组提升重物，已知物体重为200N，动滑轮的重为50N，5s内可使物体匀速上
升2m，不计绳重和摩擦。

求：（1）拉力所做的功（2）拉力的功率（3）滑轮组的机械效率。

【答案】解：（1）由图可知n=2，则绳子自由端移动的距离：S =2h =2×2m =4m
不计绳重和摩擦，则绳端的拉力：
拉力所做的功：W总= FS = 125N×4m =500J
（2）拉力的功率：
（3）有用功：则滑轮组的机械效率：
4、工人利用如图所示的斜面，把质量为50kg的货物沿斜面由底部匀速推到顶端，所用时间为10s，沿斜面向上的推力为300N,斜面长10m，高5m，g=10N/kg，求：（1）把货物推上斜面做的有用功是多少？（2）此过程推力做了多少功？（3）斜面的机械效率是多少？
【答案】解：
（1）货物受到的重力为：G = mg = 50kg×10N/kg = 500N
= Gh = 500N×5m = 2500J
工人做的有用功为：W
有
（2）工人推力做的总功为：W总= FS = 300N×10m = 3000J
（3）斜面机械效率为：
5、如图所示，工人用平行于斜面向上的500N的推力将重800N的物体匀速推上高1.5m的车厢，所用的斜面长是3m。

求：（1）推力做的功（2）斜面的机械效率。

（3）若想增大此斜面的机械效率，可采取什么方法？（答一种方法即可）
【答案】解：（1）推力做的功为：W总= FS = 500N×3m = 1500J
（2）所做的有用功为：W有= Gh = 800N×1.5m = 1200J
斜面的机械效率为：
（3）若想增大此斜面的机械效率，可采取使斜面的表面变光滑，这样摩擦力会变小，所做额外功变小，
机械效率变大。

另外，还可以通过增大斜面的倾斜角度，增大斜面的机械效率。

6、建筑工地上，工人师傅用如图所示的滑轮组，将1200N的重物匀速提升4m，用了20s，已知动滑轮重300N，（不计绳重和摩擦）求：(1)工人师傅对绳的拉力 (2）滑轮组的机械效率 (3）工人拉力做功的功率
【答案】解：（1）由图可知，n=3 ，
则工人师傅对绳的拉力：
（2）有用功：W有= Gh =1200N×4m=4800J
绳子自由端移动的距离：S=3h=3×4m=12m
总功：W总= FS =500N×12m=6000J
滑轮组的机械效率：；
（3）工人拉力做功的功率：．
7、小李用如图所示的滑轮组把90kg的物体提升3m，作用在绳子自由端的拉力是400N，不考虑绳重及摩擦，g=10N/kg求：(1)把物体直接提升所做的有用功 (2)拉力所做的总功 (3)滑轮组的机械效率 (4)动滑轮的重力
【答案】解：（1）所做的有用功：W
有
=Gh=mgh=90kg×10N/kg×3m=2700J
（2）由图可知，n=3 ，则绳端移动的距离：s=nh=3×3m=9m
拉力所做的总功：W
总
=FS=400N×9m=3600J
（3）滑轮组的机械效率：
（4）由可得，动滑轮的重力：
8、利用如图所示的滑轮组，用F=1000N的力拉绳子自由端，货物A以0.1m/s的速度匀速直线运动10s，整个过程中，滑轮组的机械效率为75％求：（1）货物A在10 s内移动的
距离（2）这个过程中拉力F的功率（3）水平地面对货物A的摩擦力大小
【答案】解：（1）根据可知货物A在10 s内移动的距离：S
A
=Vt=0.1m/s×10s=1m
（2）由图可知，动滑轮上绳子的有效股数：n=2
绳子自由端移动的速度：V
绳=nV
A
=2×0.1m/s=0.2m/s
拉力的功率：
（3）由得摩擦力：
9、如图所示，将一个质量为0.5kg的物体，从底端沿斜面匀速拉到顶端所用时间为5 s，斜面长s为1m，高h为0.4m，斜面的效率为80％，g=10N/kg求：（1）拉力所做的有用功
（2）拉力做功的功率（3）物体在斜面上运动时受到的摩擦力
【答案】解：（1）拉力所做的有用功：W
有
= Gh = mgh = 0.5kg×10N/kg×0.4m=2J （2）由可得，拉力所做的总功：
拉力做功的功率：
（3）额外功为：W
额= W
总
- W
有
= 2.5J-2J = 0.5J
由W
额
= fS可得，物体在斜面上运动时受到的摩擦力：
10、某工人用如图所示的装置把一重为1200N的箱子从斜面底端匀速拉到顶端用时10秒，已知斜面长6m、高2m，此装置的机械效率为80％，(滑轮重、绳重、滑轮与绳之间的摩擦均不计)求：
（1）拉力F （2）拉力F做功的功率（3）箱子和斜面间的摩擦力
【答案】解：（1）由图可知滑轮装置是一个动滑轮，
绳端移动的距离：
有用功：W
有
= Gh = 1200N×2m=2400J
根据可得，
（2）拉力做的功：，拉力的功率：
（3）因为W
总=W
有
+W
额
，所以克服摩擦力做的额外功：W
额
=W
总
-W
有
=3000J-2400J=600J
根据W
额
= fS可得，摩擦力
11、用如图所示的滑轮组提升货物，已知动滑轮重30N、货物重360N，货物上升3m，上升速度是0.3m/s，拉力F的功率是180w，不计绳重，求：
（1）做的有用功（2）拉力F做的功（3）克服摩擦所做的功
【答案】解：（1）有用功：W
有
=Gh=360N×3m=1080J
（2）由得：时间，
由得：拉力做的总功：W
总
=Pt=180w×10s=1800J
（3）克服动滑轮重做的额外功：W
额动=G
动
h=30N×3m=90J
由 W
总= W
有
+W
额动
+W
额摩
得：
克服摩擦所做的功： W
额摩=W
总
-W
有
-W
额动
=1800J-1080J-90J=630J
12、如图，某人以600N的力向下拉绕在滑轮组上的绳子的一端，绳子下端移动了1.5m，重物上升0.5m，已知该滑轮组的机械效率为70％求：（1）在图中画出滑轮组的绕线情况（2）被吊起重物的质量是多少
【答案】解：（1）由题知，绳子下端移动了1.5m，重物上升0.5m
拉动绳子时，拉力端移动的距离S=nh，则1.5m = n×0.5m
可见，承担动滑轮及重物的绳子股数：n=3，所以绳子应从动滑轮上挂钩开始绕
依次经过定滑轮、动滑轮、上面的定滑轮，如图所示
（2）人的拉力F=600N，拉力端移动距离S=1.5m
=FS=600N×1.5m=900J
拉力做的总功：W
总
由得有用功：
由得重物的重力：
重物的质量：
13、如图所示，某工人重600N，站在水平面上，用100N的拉力向下匀速拉动绳子，提起一浸没在水中
=1×103kg/m3，体积为1.2×10-2m3，重360N的物体。

物体始终浸没在水中，且忽略水对物体的阻力，ρ
水
g=10N/kg求：(1)已知工人双脚与地面的总接触面积是3×10-2m2，工人没有拉动绳子时对地面的压强（2）物体浸没在水中时受到的浮力（3）提起物体时滑轮组的机械效率
（4）工人最多能够提起多重的同种物体
【答案】解：（1）工人对地面的压力，
对地面的压强：
（2）物体浸没水中排开水的体积：
物体浸没在水中时受到的浮力：
（3）提起物体时，滑轮组受到的拉力：
由图可知：绳子的股数，则提起物体时滑轮组的机械效率：
（4）根据可知动滑轮的重力为
由于工人重600N，则最大拉力
根据可知：滑轮组受到的最大拉力
水中的同种物体的密度为
由于水中的同种物体受力情况为：F拉最大=G最大-F浮最大
即：F拉最大=G最大-ρ水gV排最大所以，，则。