功功率机械效率计算题

机械效率计算题

一、上拉问题

1．用图所示装置提升重为900牛的物体A，加在绳自由端的拉力大小为400牛时恰好可以使物体匀速上升．求：（1）求此时滑轮组的机械效率；（2）若不计绳重和摩擦，求动滑轮的重；（3）若提升的重物改为1200牛，此时滑轮组的机械效率又为多少？（4）在（3）问中需要在绳自由端加多大的拉才能将物体匀速拉起？

2工人利用如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。

3一个工人用如图11.8.4所示的滑轮组提起2000N的货物，所用的拉力是800N，绳子自由端被拉下4m，求（1）有用功，（2）总功，（3）机械效率

4滑轮组将重500N的物体，举高60cm的过程中，机械效率为80％，求（1）此过程中有用功和额外功，（2）若不计滑轮摩擦及拉线的质量，求动滑轮重，（3）当提升重物为400N时，求此时滑轮组的机械效率

5用某滑轮组测其机械效率时，所得的实验数据如下表所列：

求（1）有用功，（2）拉力做的总功，(3)该滑轮组的机械效率（4）画出滑轮组（要求滑轮个数最少）

6某建筑工地用如图9—6—11所示的滑轮组匀速提升重量为l 500N的货物，用600N的力向下拉绳，在30 s内将重物提升了10 m，则：

(1)有用功W

1为多少?(2)拉力F做的总功W

2

为多少? (3)滑轮组的机械效率η为多少?

(4)拉力F做功的功率P为多大?

7图中，物体G的重为16 N，手拉绳的力为10 N．当物体被匀速向上拉动提高h

时，动滑轮的机械效率为(不考虑摩擦)．若想增大动滑轮的机械效率，可采

用的方法是·(答一种即可)

8如图9—6—20所示是小明同学测滑轮组机械效率的实验装置图.他做了2.4J的有用功使重物匀速上升了0.4m，不计绳重及摩擦.请你回答：

（1）小明所用的拉力是多少N？

（2）该滑轮组的机械效率是多少？

（3）根据题目所提供的相关信息，还可以求出其它一些物理量.请从中任选两个并加以解答.

9如图9—6—21所示，某矿产工人用200 N 的水平拉力，抓紧绳子的一端，沿水平地面匀速向右运动，在10 s内将矿井里质量为32kg的物体提升4 m。根据题给条件，请你计算出与本题材有关的5个物理量，要求写出简要说明和结果。（g 取10 N / k g）

2．1如图9—21所示，

10（提高题）小马用如图9—6—22滑轮组抬高重5N的小车．若不考虑摩擦和绳重，请你计算下列问题：

(1)若不计动滑轮重量，绳子自由端弹簧测力计的示数是多大?

(2)若考虑动滑动重量，此时弹簧测力计的示数是2．5 N，则该机械效率是多大?

(3)当动滑轮总重超过多少时，使用该滑动组提该小车不再省力?

11．某建筑工地为了搬运建材，采用的滑轮组示意图如图9所示。钢丝绳的拉力F由电动

机提供。此滑轮组在30s内将质量为450kg的建材匀速提升了6m，拉力F所做的功为36000J，不计绳重和轴摩擦，g取10N/kg。试求：（1）滑轮组的机械效率。

（2）钢丝绳移动的速度。（3）此滑轮组的机械效率小于1的原因是什么？

12如图7所示，旗杆顶部有一个定滑轮，升旗手通过一根绕过定滑轮的细绳，用25N的力把一面质量为2kg的国旗沿竖直方向匀速拉动上升8m．求：(1)升旗手拉动绳子所做的功；(2)定滑轮的机械效率．(不计细绳重，g=10N／kg)

13如图12所示，用滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速移动，在

40S内移动了8m，拉力F所做的功为1280J。

（1）求拉力F的大小和功率；

（2）若滑轮组的机械效率为95%，求动滑轮的重力（不计绳重及绳子

与滑轮间的摩擦）。

14如右图所示，用滑轮组匀速提起一个重为350N的物体，物体在10s内竖直上升了1m，人拉绳的力为250N。试问：人拉绳子做功的功率为多少？滑轮组的机械效率为多少？动滑轮重多少？（不计绳重和摩擦）

15学校建筑工地上摆放着很多混凝土预制件．其中一块长2m，宽20cm，厚l0cm，质量为88kg 的预制件平放在水平地面上，如图17所示．(g取lON／kg)求：(1)预制件对地面的压强是多大?

(2)如果建筑工人在lmin里，把预制件搬到3m高的楼上，至少要做多少功?

功率是多大?

(3)如果工人站在地面上用滑轮组(如图l8所示)把预制件吊起，所用拉力是275N，滑轮

组的机械效率是多大?

16．如图16所示装置，绳重及摩擦不计。

（1）请利用图示的3个滑论，补画该清论组完整的绕线；

（2）当物重为50N时，绳端需用20N的拉力才能使物体匀速上升，此时该滑轮组的机械效率为多少？

（3）当物重为90N时，绳端需用多大的拉力才能使其匀速上升？

（4）如果绳子能承受的最大拉力为60N，那么该滑轮组最大可吊起多重的物体？17．如图为“测量滑轮组机械效率”的实验装置，钩码总重6N，弹簧测力计竖直向上匀速拉动细绳时的示数如图所示。（摩擦不计）

（1）由图可知，实验时弹簧测力计对细绳的拉力为多大？

（2）若钩码3s内上升0.1m，则弹簧测力计拉力做功的功率

为多大？该滑轮组的机械效率为多大？

（3）若仅增加钩码的个数，该滑轮组的机械效率将如何变化？

19近年来，汽车逐步走进了普通百姓的家庭．汽车出现故障后，需要进行维修．小明家的汽车发动机在维修时，工人师傅要用一个滑轮组(如右图)把车里的发动机提起来．已知发动机质量为120kg，工人拉力为400N，在10s内发动机被提起了1m．求：(g=10N/kg) (1)发动机的重力是多少？(2)滑轮组的机械效率是多少？(3)工人师傅做功的功率是多少？

20某工地用如图所示的滑轮组匀速提升5000N的重物，在重物上升0.8m的过程中，拉力的功率为2500W，滑轮组的机械效率为80%.则:

????(1)滑轮组的有用功为多少？(2)拉力做的总功为多少？

????(3)绳子的自由端下降的速度为多少？

21装卸工人用如图所示的滑轮组匀速提升质量为100㎏的货物，所用的拉力F为

550N，绳子自由端在50s内被拉下2m ，在此过程中求：⑴拉力F所做的功和功

率；⑵滑轮组的机械效率；

⑶滑轮组中动滑轮的重力；⑷请简要回答动滑轮重力大小对滑轮组的机械效

率有何影响？（g取10N/㎏，不计绳重及滑轮摩擦）

22．在一些建筑工地、港口常见到各种大型起重机。图9—20所示

是一种起重机的简图，为了保证起重机起重时不会翻倒，在起重机

右边配有一个重物m 0，已知OA=10m ，OB=5m ，起重机功率为30KW ，

起重机本身重力不计。求：⑴要使起重机吊起6×103kg 的货物时不会绕支点O 翻倒，右边配重m 0至少为多少千克？⑵若机机械效率为80％，则把5×103 kg 的货物沿竖直方向匀速提高15m ，需要多少时间？

二、水平拉动

1物体G 在拉力F 的作用下作匀速直线运动，拉力所做的功是600J ，物体向左移动了2m,滑轮组的机械效率是80％，求：⑴ 额外功是多少？ ⑵ 拉力F 是多少 ？ ⑶ 物体所受的摩擦力是多大？

2如图所示，一个质量60kg ，底面积为0.1m 2物块，通过滑轮组在25N 拉力作用下作匀速直线运动。已知物块受到的滑动摩擦力为物重的0.1倍。(g 取10N/kg )。求：（1）在图上作出物体对水平地面压力的示意图；（2）物体的重力是多少？

（3

（4）该滑轮组的机械效率是多少？

3一辆汽车不慎陷入泥坑，司机用图7所示的滑轮组将汽车拖出。已知整个过程中，水平拉

力F 是1×104N ，汽车沿水平方向匀速移动了

4m ，滑轮组的机械效率为80%。求：

（1）拉力F 做的总功。

（2）有用功为多大？

三、斜面问题

1如图9-18所示。斜面长1m ，搞0.2m ．；将10N 重的物体A 从斜面底端匀速拉到斜面顶端，需要用平行于斜面的力2.5N ，那么：

(1)斜面的机械效率是多少?

(2)重物上升过程中克服摩擦做了多少额外功?

2在研究性学习中，有一组同学设计了“测定斜面的机械效率”的实验.

如图9-17所示，用高为30cm 的木块将带有刻度的平木板垫起，构成一个斜面，并使它固定，把小车放在斜面底端A ，用弹簧测力计拉着小车从位置A 沿斜面匀速上升到B 位置，上升过程中弹簧测力计的示数如图所示.

根据题中提供的信息，（1）将相关数据填入表格内，并

求（2）拉力F 在这过程中做的有用功（3）总功（4）该

次实验的机械效率

3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

4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。

给你如图15所示的装置，请你选择上述猜想中的一项，并解答下列问题：

（1）你选择的猜想是 （填写序号）

（2）要用图13中的器材完成你选择的探究，还要补充的器材是：（至少写出两种）

（3）在实验探究的过程中，需要控制不变的因素有：

① ；② ；③ 。

5在向车上装货物时，常常用木板搭个斜面，把货物推上去，这样可以省很多力。如图20所

示，工人师傅用600N 的力沿着长4m 的斜面，将重１２００Ｎ的货物推到高为１.５ｍ的车上。

（１）工人师傅做的有用功是多少？

图

（２）工人师傅做的总功是多少？

（３）该斜面的机械效率是多少？

6斜面是一种简单机械，盘山公路可看成是斜面．如图所示，一辆客车在盘山公路上行驶，

假如客车质量为7000kg ，向上行驶过程中牵引力保持30000N 不变。行驶了2000m 的路程时，客车升高了300m ．在此期间，求：

(1)牵引力做了多少功?

(2)盘山公路的“机械”效率是多少?

7．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F 1匀速拉绳的功率为P 1，货箱以0.1m/s 的速度匀速上升，地面对工人的

支持力为N 1。第二次运送货物时，放入货箱的货物质量为120kg ，工人用力

F 2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N 2，滑轮组机械效率为

η2.N 1与N 2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P 1；（3）机械效率η2 .

2010中考物理试题汇编：机械效率计算题

1．（2010泰州）6分）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．

2．（2010绍兴）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％)。

3．（2010南京）(6分)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．

4．（2010烟台）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．

5. （2010德州）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。

6．（2010荆州）（6分）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？

7、（10大理）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18m 3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。

8. （2010河池）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

图22

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 ？

9.（2010江西）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)

10．（2010淮安）(6分)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?

11．（2010龙岩）（8分）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。

12．（2010南通）(8分)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 ，

/h 绝缘E 级图

题24图

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?

13．（2010苏州）(8分)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．

14．（2010湛江）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．

15. （2010宜宾）（12分）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/cm3,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/m3，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？

16．（10·茂名）(8分)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

（10·哈尔滨）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。 （10·湖北仙桃）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？

（10·长沙）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？

型号 额定电压 额定功率DJ —Ⅰ 220V 0.8kW DJ —Ⅱ 220V 3.0kW

A

F

图14

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）

（10·南通）32．(8分)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?

（10·达州）24. (6分)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？