2024年中考物理压轴题训练——机械效率的综合计算
1．从古至今我们的生产生活离不开机械的身影，大到国之重器，小到常见的羊角锤、指甲钳、剪刀等等，如图所示是生活中利用滑轮组的一个场景，工人利用滑轮组拉着一个重为100N的物体A沿水平面以0.4m/s的速度匀速移动4m，此时滑轮组自由端绳子的拉力F为40N。
求：（1）工人拉力做的功；
（2）求工人拉力做功的功率；
（3）若滑轮组的机械效率为80%，此时地面对物体的摩擦力。
2．工人师傅用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，货物重100N，不计绳中和摩擦，滑轮组的效率为50%
（1）动滑轮重为多少？
（2）当某次运送400N货物时，绳子的拉力F是多少？
（3）此人利用此装置分别匀速提升重物G1和G2，机械效率分别为75%和80%，求G1与G2的比值。
3．如图，起重机上的滑轮组将重为N的重物匀速吊起4m时，滑轮组的机械效率为80%。
（1）求提升重物做的有用功；
（2）求绳端的拉力；
（3）若动滑轮的重为500N，求克服摩擦和钢丝绳重所做的功。
4．如图所示，小明用滑轮组在5s内将一重为200N的物体A匀速向上提升2m，小明拉力做的功为500J。在此过程中，求：
（1）小明拉力做功的功率；
（2）滑轮组的机械效率。
5．如图是海口市某中学物理科技小组设计的打捞装置示意图，已知被打捞的合金块密度为，体积为。每个滑轮重，绳重和摩擦均忽略不计。
（1）合金块下表面距水面时，求合金块下表面所受水的压强。
（2）合金块未露出水面时，求合金块受到的浮力。
（3）完全露出水面后，合金块在内匀速上升了，求人的拉力的功率。
（4）如果不计绳重及绳子与滑轮间的摩擦，重物露出水面后与露出水面前相比，滑轮组机械效率会如何改变？请简单分析原因？
6．小明参加社区志愿服务，利用斜面将箱子匀速推到车上，如图甲所示。已知斜面高1.2m，长3m，箱子的重力为300N，小明施加的沿斜面向上的推力是200N。求：
（1）斜面的机械效率。
（2）斜面对箱子摩擦力的大小。
（3）结合本题和生活实际谈谈你对斜面这种简单机械的认识。
7．如图甲所示，置于水平工作台面上的卷扬机，其底面积为0.2m2，质量为50kg，卷扬机对绳子竖直向上的拉力F与卷扬机拉动绳子的速度v的关系如图乙所示，卷扬机拉动绳子的功率保持不变。用卷扬机通过一个动滑轮匀速竖直提升重为300N的物体A时，卷扬机拉动绳子的速度为0.3m/s。g取10N/kg，不计绳重及摩擦。求：
（1）提升物体A时，卷扬机对绳子的拉力FA；
（2）动滑轮受到的重力G动；
（3）若用该装置提升另一物体B时，卷扬机拉动绳子的速度为0.4m/s，求此时动滑轮的机械效率η和卷扬机对工作台面的压强p。
8．如图所示，一建筑工人欲通过滑轮组向高H=6m的三楼阳台上运送建筑材料，已知滑轮组的定滑轮固定在三楼阳台上面的天花板外缘。若工人用F=720N的力拉绳子，在40s内将重为G=1400N的建材匀速竖直的由地面提升到三楼阳台上，不计绳重和摩擦，g取10N/kg，求：
（1）工人拉力F的功率P；
（2）滑轮组装置的机械效率η（结果保留1位小数）；
（3）动滑轮所受的重力G动。
9．用如图甲所示的滑轮组提升物体A，已知物体A重为900N，电动机加在绳子自由端的拉力为F，将物体A以的速度匀速提升8m的高度。不计绳重和摩擦，拉力F做的功W随时间t的变化图像如图乙所示，求：
（1）拉力F的功率；
（2）拉力F的大小；
（3）动滑轮的重力；
（4）滑轮组提升物体A的机械效率。
10．如图所示，用该滑轮组在5min的时间内，将重1500N的物体匀速提升5m。已知滑轮组的机械效率为75%（不考虑摩擦和绳重）。求：
（1）拉力做的有用功？
（2）拉力的功率？（结果保留一位小数）
（3）动滑轮总重？
11．如图所示，沿斜面向上拉一个重为4.5N的物体从斜面低端到斜面顶端，斜面长1.2m、高0.3m，拉力做功为2.16J，求：
（1）拉力的大小？
（2）斜面机械效率？
（3）拉物体过程中额外功？
（4）物体受到的摩擦力？
12．如图所示，物体重180N，动滑轮重20N，绳重和轴摩擦不计。在竖直向上的拉力F的作用下，物体上升了4m。
（1）求绳子自由端移动的距离；
（2）求此过程中所做的额外功；
（3）求此过程中所做的有用功；
（4）求机械效率？
13．某同学用如图所示的装置，用5N的拉力F将重20N的物体，沿长5m高1m的斜面，从底端匀速拉到顶端，用时5s。求：
（1）拉力F移动的速度；
（2）拉力所做的功；
（3）克服重力做的功；
（4）该装置的机械效率。
14．如图所示，通过滑轮组将重为的物体在内匀速提高，已知动滑轮重力为不计绳重和摩擦，取。
（1）求绳自由端的移动速度；
（2）求拉力的大小；
（3）若小明双手的最大拉力为，求他利用此滑轮组能提起的最大重力。
15．中国基础建设能力领先世界，被誉为基建狂魔，如图甲所示是一台塔式起重机，在起重臂上用图乙所示的滑轮组匀速竖直提升物体A的过程中，卷扬机加在绳子自由端的拉力F为4000N，物体A在10s内升高2m，在此过程中，滑轮组的机械效率为80%，若滑轮组不计绳重和摩擦。（g=10N/kg）求：
（1）拉力F做功的功率；
（2）物体A所受的重力；
（3）滑轮组提升物体A所做的额外功。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．（1）；（2）；（3）。
2．（1）100N；（2）250N；（3）3∶4
3．（1）；（2）；（3）
4．（1）100W；（2）80%
5．（1）；（2）100N；（3）；（4）变大
6．（1）60%；（2）80N；（3）使用斜面，可以省力，但费距离，不能省功
7．（1）200N；（2）100N；（3）66.7%，3250Pa
8．（1）216W；（2）97.2%；（3）40N
9．（1）400W；（2）500N；（3）100N；（4）90%
10．（1）7500J；（2）33.3W；（3）500N
11．（1）1.8N；（2）62.5%；（3）0.81J；（4）0.675N
12．（1）8m；（2）80J；（3）720J；（4）90%
13．（1）；（2）；（3）；（4）
14．（1）；（2）；（3）
15．（1）1600W；（2）6400N；（3）3200J
答案第1页，共2页
