中考物理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．如图甲所示，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）。此过程中，电动机拉力F 做的功W 随时间t 的变化图象如图乙所示。已知A 的体积为0.1m 3，密度为0.4×103kg/m 3，动滑轮重为300N 。不计绳重、摩擦和水的阻力，g 取10N/kg 。下列说法中正确的是（ ）

A ．物体A 向下运动过程中，电动机拉着绳子的力逐渐变大

B ．物体A 受到的最大浮力为400N

C ．物体A 向下运动的最小速度为0.2m/s

D ．物体A 向下运动过程中，滑轮组机械效率的最大值为82.4% 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

A ．由图可知，承担物重的绳子段数3n =，电动机拉着绳子的力

A 1

()F G F G n =

+-动

浮 物体A 向下运动过程中，浮力先变大、后不变，所以电动机拉着绳子的力先变大，后不变，故A 错误；

B ．物体A 完全浸没在水中时受到的最大浮力，为

333110kg/m 10N/kg 0.1m 1000N F gV ρ==???=浮液排

故B 错误； C ．由m

V

ρ=

得，A 的质量 333A A A 0.410kg/m 0.1m 40kg m V ρ==??=

A 的重力

A A 40kg 10N/kg 400N G m g ==?=

当A 完全浸没时绳子对物体A 的拉力最大，电动机对绳子的拉力也最大，不计绳重、摩擦和水的阻力，则电动机对绳子的最大拉力

()()A 11

1000N 400N 300N 300N 33

F F

G G =?

-+=?-+=浮动

由图乙可知，电动机工作时拉绳子的功率且保持不变，为

180J

180W 1s

W P t =

== 由W Fs

P Fv t t

=

==可知，绳子自由端运动的最小速度 180W

0.6m/s 300N

P v F =

==绳 则物体向下运动的最小速度

11

0.6m/s 0.2m/s 33

v v ==?=绳

故C 正确；

D ．当A 完全浸没后，滑轮组受到的拉力最大，此时滑轮组的机械效率最大，有用功

()A W F G h =-浮有用

总功

()()A A 1

33

W Fs F G G h F G G h ==

-+?=-+总浮动浮动 滑轮组机械效率的最大值

()()A A A A 1000N 400N

100%66.7%

1000N 400N 300N F G h

W F G W F G G F G G h η---=

===?≈-+-+-+浮

有用浮总浮动

浮动

故D 错误。 故选C 。

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 10s

s v t ==绳绳

根据公式P Fv =可得，拉力大小为

12W =

=40N 0.3m/s

P 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%120J

W W η??=有总

3．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%．

4．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F 1______F 2，机械效率ηA ______ηB 。（填“>”“=”或“<”）

【答案】< = 【解析】 【分析】 【详解】

[1]由图可知，不计摩擦及绳重，绳子自由端拉力分别为

(

)113F G G =

+物动，()21

2

F G G =+物动 所以

1F F ２＜

[2]不计摩擦和绳重，两种方式来提起等重的建筑材料到相同高度，则对物体做的有功相同，动滑轮相同，则所做额外功相同。所以机械效率相同，即A B ηη=。

5．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=

W W 有总

=

F fs Fs 物 =3f F =

320N

f

=?85% 解得

f =51N

即物体与桌面的之间的摩擦力为51N 。

6．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。 【详解】

[1]滑轮组有两段绳子与动滑轮接触，所以有2段绳子有效受力，则绳子自由端移动的距离

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．质量为m 的工人用如图甲所示的滑轮组将建筑材料运送到楼顶，滑轮组的机械效率随建筑材料重力变化的图像（如图乙），机械中摩擦及绳重忽略不计，影响滑轮组机械效率的原因有_____（写出一点即可），动滑轮的重力为_____，该工人竖直向下拉绳子自由端运送建筑材料时，此滑轮组机械效率的最大值为_____。（后两空均用已知量符号表示）

【答案】物重（或动滑轮重） G n

n

33mg G mg

×100%

【解析】 【分析】 【详解】

[1]已知机械中摩擦力及绳重忽略不计，由

100%G

G G η=

?+动

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n G ，滑轮组的机械效率50%η=，因机械中摩擦力及绳重忽略不计，所以滑轮组的机械效率

n n

n n 100%100%100%50%W G h G W G h G h G G η=

?=?=?=++有用总动动

解得

n G G =动

[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

max F G mg ==人

由

3

G G F +=

动

可得提升的最大物重

max max max n n 333G F G F G mg G =-=-=-动

则滑轮组的最大机械效率

n max max n n

n max 333%3100%100%100mg G mg G mg G m G G G g

G η=

?=?=-?+-+-动

8．用如图所示的滑轮组匀速提升质量为4kg 的物体，在重物上升1m 的过程中，拉力F 的功率为25W ，此时滑轮组的机械效率为80%，则拉力做的有用功是_____J ，重物上升的速度是_____m/s ；若用此滑轮组匀速提升80N 的货物，所需拉力为________N 。（不考虑绳重和摩擦）

【答案】40J 0.5m/s 45N 【解析】 【分析】 【详解】

[1]有用功为

=4kg 10N/kg 1m 40J W G h mgh ==??=有物

[2]拉力做的总功为

40J

=

=

50J 80%

W W η

=有

总 做功所需的时间为

50J

=2s 25W

W t P =

=总 所以重物上升的速度为

1m =0.5m/s 2s

s v t =

= [3]上问中拉力为

50J

25N 1m 2

W F s =

==?总 动滑轮重力为

=-=225N-40N=10N G nF G ?动物

所以用此滑轮组匀速提升80N 的货物，所需拉力为

()()11

+=80N+10N =45N 2

F G G n =

物动

9．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） 。

【答案】100 200 75% 增加物重 【解析】 【详解】

[1]由图乙可知，运送一件货物的重力为100N 时，滑轮组的机械效率是50%，不计绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率

η=

100N

==50%

100N+

W W Gh G

W W W Gh G h G G G ===

+++

有有

总有额动动动

G动=100N

[2]由图可知，

n=2则运送3件货物时绳子的拉力

F=1

2

(G总+G动)=

1

2

(3×100N+100N)=200N

[3]不计绳重和摩擦，此时滑轮组的机械效率

η′=

3100N

==

3100N+100N

W W G h G

W W W G h G h G G

?

===

+++?

有有总总

总有额总动总动

75%

[4]由以上计算可知，使用同一滑轮组，增加物重，可以提高滑轮组的机械效率。

10．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、摩擦和水的阻力，g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3，下列说法中不正确的是（）

A．物体向下运动的最小速度3m/s

B．物体A浸没在水中时受到的浮力为2×103N

C．物体A向下运动过程中，电动机拉着绳子的力先变大，后不变

D．物体A向下运动过程中，滑轮组机械效率的最大值为80%

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

B．由

m

V

ρ=知道，A的质量

m A＝ρA V A＝0.4×103kg/m3×0.2m3＝80kg

由G mg

=知道，A的重力

G A＝m A g＝80kg×10N/kg＝800N 由于A浸没在水中，声音，

V 排＝V A ＝0.2m 3

A 浸没在水中受到的浮力

F 浮＝ρ水gV 排＝1.0×103kg/m 3×10N/kg×0.2m 3＝2×103N

故B 正确，不符合题意；

A ．当A 完全浸没时绳子对物体A 的拉力最大，电动机对绳子的拉力也最大，不计绳重、摩擦和水的阻力，则电动机对绳子的最大拉力

()()3210N 11

==500N

3800N 300N 3

F F

G G =

-?++浮动﹣ 由W Fs

P Fv t t

=

==知道，绳子自由端运动的最小速度 31.510W

3m/s 500N

P v F ?===绳

则物体向下运动的最小速度

11

=3m/s=1m/s 33

v v =?绳

故A 错误，符合题意；

C ．由于电动机对绳子的拉力()1

3

F F

G G =-+浮动，而物体A 向下运动过程中，浮力先变大、后不变，所以，电动机拉着绳子的力先变大，后不变，故C 正确，不符合题意； D ．当A 完全浸没后，滑轮组受到的拉力最大，此时滑轮组的机械效率最大，有用功

W 有用＝（F 浮﹣G ）h

总功

W 总＝Fs ＝（F 浮﹣G +G 动）×3h ＝（F 浮﹣G +G 动）h

滑轮组机械效率的最大值

33210N 800N ===100%80%210N 800N 300N

W F G h F G W F G G h F G G η?-=?=++?-+有浮浮浮浮总动动（﹣）﹣（﹣）﹣

故D 正确，不符合题意。 故选A 。

11．为运送物体搭制的斜面如图所示，斜面长为s ，高为h ，用沿斜面向上的力F 把一个重为G 的物体由斜面底端以速度v 匀速拉到顶端。下列说法中正确的是（ ）

A ．整个过程中拉力F 所做的有用功W Gh =有

B ．整个过程中拉力F 所做的总功W Gh Fs =+总

C ．若斜面的机械效率为η，则拉力Gh F s

η=

D ．若斜面的机械效率为η，则物体与斜面间的摩擦力()

1-Gh f s

ηη=

【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】

A ．使用斜面的目的是提升重物，因此克服物体重力所做的功是有用功，即W Gh =有，A 正确；

B ．使用斜面时，所做的额外功就是克服物体与斜面间的摩擦力做的功，即W fs =额；根据总功、额外功和有用功的关系可得，总功

W W W Gh fs =+=+总额有

B 错误；

C ．斜面所做的总功是W Fs =总，若斜面的机械效率是η，那么

100%100%W Gh

W Fs

η=

?=

?有总

变换可得

100%Gh Gh F s s

ηη=

?= C 正确； D ．由上述可知

W Gh fs =+总

即

100%Gh

Gh fs

η=

?+

变换可得物体与斜面间的摩擦力是

()1-Gh f s

ηη=

D 正确。 故选ACD 。

12．用如图所示的滑轮组拉动物体A ，使物体A 以0.2m/s 的速度水平向左匀速运动10s 。已知物体A 重500N ，物体A 受到的摩擦力为120N ，拉力F 的功率为30W 。下列说法正确的是（ ）

A ．绳子自由端移动的距离为2m

B ．拉力F 的大小为40N

C ．滑轮组的机械效率为80%

D ．滑轮组对物体A 所做的功为1000J 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

A ．由图知，3n =，绳子自由端移动的距离的速度为

30.2m /s 0.6m /s v nv ==?=绳物

则绳子自由端移动的距离为

0.6m /s 10s 6m s v t ==?=绳绳

故A 错误； B ．由

W Fs P Fv t t

=

== 可得拉力的大小

30W 50N 0.6m /s

P F v =

==绳 故B 错误；

CD ．物体移动的距离为

0.2m /s 10s 2m s v t ==?=物

滑轮组对物体所做功为

120N 2m 240J W fs ==?=有

总功为

50N 6m 300J W Fs ==?=绳总

滑轮组的机械效率为

240J

100%100%80%300J

W W η=

?=

?=有总

故C 正确，D 错误。 故选C 。

13．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（未画出），实验中，拉力F 随时间t 变化的关系如图甲所示，物体A 上升的速度v 随

时间变化的关系如图乙所示，不计绳重和摩擦，在1～2s 内，滑轮组的机械效率为80%，则下列判断中正确的是

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：

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

500N F =，由W Gh G

W nFh nF

η=

==有用总可得物体A 的重是 33500N 80%1200N A G F η=?=??=

故A 错误；

B ．不计绳重和摩擦，根据1

F G G n

=+物动（）得动滑轮的重是

33500N 1200N 300N A G F G =-=?-=动

故B 错误；

C ．由甲图知，1s 后的拉力F =500N ，由乙图可知1s 后物体的速度1m/s v 物=，则绳子自由端移动的速度

331m/s 3m/s v v 绳物==?=

所以拉力F 的功率

500N 3m/s 1500W P Fv 绳==?=

故C 错误；

D ．若将重物A 的重力减小为900N ，由于滑轮组不变，不计绳重和摩擦，此时滑轮组的机械效率

()900N

100%75%900N 300N

W Gh G W G G G G h η=

===?=+++有用总动动 故D 正确。 故选D 。

14．如图所示，用甲、乙滑轮组在相同时间分别将A 、B 物体匀速提升相同高度，已知物体受到的重力G A ＞G B ，滑轮组的机械效率η甲＜η乙（忽略绳重和摩擦）．下列判断正确的是（ ）

A ．两滑轮组绳端移动的距离相等

B ．甲滑轮组的有用功比乙的少

C ．甲滑轮组的总功率比乙的小

D ．甲滑轮组的动滑轮比乙的重

【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】

A ．两个物体提升相同的高度h 时，甲滑轮组动滑轮上有三段绳子，所以F 甲自由端移动的距离为3h ，乙滑轮组动滑轮上有两段绳子，所以F 乙自由端移动的距离为2h ，故A 错误．

B ．根据公式W 有=Gh ，由于两物体升高相同的高度，但是G A ＞G B ，所以W 有甲＞W 有乙，故B 错误；

C ．W 有甲＞W 有乙，η甲＜η乙，结合W W η=

有总

知，W 总甲＞W 总乙，时间又相等，由P =

W

t

知，甲滑轮组的总功率比乙的大，故C 错误； D ．根据W W W η=

+有有额

，得1

η=1+W W 额有，因为η甲＜η乙，所以W W W W >额甲额乙有甲有乙，又因为W 有甲

>W 有乙，所以W W >额甲额乙，再根据W G h =额动得，G G >动甲动乙，故D 正确。

故选D 。

15．如图甲所示的装置，A 是重15N 的空吊篮，绳子B 和C 能承受的最大拉力分别为100N 和50N 。质量为50kg 的小张同学将A 提升到高处，施加的拉力F 随时间变化关系如图乙所示，A 上升的速度v 随时间变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦，常数g 取10N/kg 。下列结论正确的是（ ）

A ．动滑轮的重力为9N

B ．第2s 内拉力F 的功率为40W

C ．此装置最多能匀速运载80N 的货物

D ．此装置提升重物的最大机械效率为85% 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】

A ．由图丙可知，在1~2s 内物体匀速运动，图乙可知，拉力为10N ，由图甲知绳子股数n=2，则根据

A G G G F n n +=

=动

总 即

15N 10N 2

G +=

动

解得

G 动=5N

故A 错误；

B ．第2s 内绳子自由端的速度为

A 22m/s=4m/s v nv ==?绳

第2s 内拉力F 的功率为

=10N 4m/s=40W P Fv =?绳

故B 正确；

C ．当拉力最大为50N 时，可以拉动物重为

A --250N-5N-15N=80N G nF G G ==?物动

绳子B 不断，故C 正确；

D ．由C 可得，重物最重为80N ，则最大的机械效率为

80N

=100%80%250N

G h G h G Fs Fnh nF η=

==?=物物物 故D 错误。

故选BC 。

16．用如图甲所示的动滑轮提升一批建筑材料。工人竖直向上拉动轻绳的自由端将建筑材料以0.1m/s 的速度匀速提升，此过程中，作用在绳子自由端的拉力F 所做的功W 随时间t 的变化关系如图乙所示已知这批建筑材料的总质量为70kg ，滑轮的摩擦不可忽略g 取10N/kg 。下列说法中正确的是（ ）

A ．绳子自由端拉力做功的功率为80W

B ．绳子自由端的拉力F 大小为400N

C ．用该滑轮提升这批建筑材料的机械效率约为87.5%

D ．若用这个动滑轮以0.1m/s 的速度匀速提升总质量为100kg 的建筑材料，则对绳子自由端竖直向上的拉力的功率为110W 【答案】ABC 【解析】 【分析】 【详解】

A ．由图乙可知，拉力在100s 内做功3810J ?，则拉力做功功率

3810J 80W 100s

W P t ?===

故A 项正确；

B ．图中使用的是动滑轮，拉力端移动速度

220.1m/s 0.2m/s v v ==?=物

由W Fs

P Fv t t

=

==可得拉力大小 80W

400N 0.2m/s

P F v =

== 故B 项正确； C ．建材受到的重力

70kg 10N/kg 700N G mg ==?=

则动滑轮机械效率

700N

100%100%100%100%100%=87.5%222400N

W Gh Gh G W Fs F h F η=

?=?=?=?=??有总 故C 项正确；

D ．若忽略绳重和滑轮的摩擦力不计，拉力

()1

2

F G G =

+物动 则动滑轮重力

22400N 700N 100N G F G =-=?-=动物

提升总质量为100kg 的建材材料时，建材重力

100kg 10N/kg 1000N G m g ''==?=物

拉力

()

()11

1000N 100N 550N 22

F G G ''=

+=+=物动 拉力做功的功率

550N 0.2m/s 110W P F v ''==?=

因为不能忽略绳重和滑轮的摩擦力，所以拉力的功率不等于110W ，故D 项错误。 故选ABC 。

17．为了将放置在水平地面上重为108N ，边长为10cm 的某正方体合金块提升一定高度，设置了甲图所示的滑轮组装置。当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F 拉绳时，合金块的速度v 与合金块上升的高度h 随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。图中连接合金块G 的轻绳始终保持竖直（不计绳重和摩擦）。则下列四个相关计算结果中正确的是（ ）

A ．0~1s 内，合金块对地面的压强是3000Pa

B ．0~2s 内，拉力F 做的功是62.5J

C ．2s~3s 内，拉力F 的功率是100W

D ．2s~3s 内，滑轮组的机械效率是90%

【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】

在2s~3s 内，读乙图可以知道，此时拉力F 为40N ，3股绳子与动滑轮接触，则动滑轮和合金块受到的拉为为

40N 3120N ?=

读丙图可以知道，这段时间内合金块匀速上升，又因为忽略绳重和摩擦，所以动滑轮和合金块的总重为120N ；此时滑轮组的机械效率为

''108N 90%33340N

W F s Gh Gh G W Fs Fs F h F η=======??有总

在这段时间内，读丙图可以知道，合金块上升的速度为2.50m/s ，3段绳子与动滑轮接触，绳子自由端移动的速度为

2.50m/s×3=7.50m/s

拉力F 的功率为

40N 7.50m/s 300W P Fv ==?=

在0~2s 时间内，读丁图可以知道，合金块只是在1~2s 时间上升了1.25m ，三段绳子与动滑轮接触，则绳子自由端移动的距离为

1.25m×3=3.75m

读乙图可以知道，在1~2s 时间内拉力F 为50N ，则拉力F 做的功为

50N 3.75m 187.5J W Fs ==?=

在0~1s 内，读乙图可以知道，拉力F 为30N ，3股绳子与动滑轮接触，则滑轮组对动滑轮和合金块的拉力为

30N ×3=90N

合金块和动滑轮总重120N ，则合金块对地面的压力为

120N 90N 30N F =-=压

合金块对地面的压强为

2

30N 30N

3000Pa 10cm 10cm 0.01m F p S =

===?压 故A 、D 选项正确，符合题意；B 、C 选项错误，不符合题意。 故选A 、D 。

18．某工地利用如图所示的滑轮组，将重 180 N 的物体竖直向上匀速提起 2 m ，用时 5 s 。卷扬机的拉力 F 为 80 N （不计绳重和摩擦）。以下相关计算正确的是（ ）

A ．有用功是 400 J

B ．动滑轮的重力为 60 N

C ．拉力 F 的功率为 72 W

D ．动滑轮的机械效率为 75%

【答案】BD

【分析】 【详解】 A ．有用功为

=180N 2m=360J W G s =?物物有

故A 错误；

B ．因不计绳重和摩擦，则动滑轮的重力为

-=380N-180N=60N G nF G =?动物

故B 正确； C ．绳子移动的距离为

=32m=6m s ns =?绳物

拉力F 做的功为

=80N 6m=480J W Fs =?总绳

拉力F 的功率为

480J

==96W 5s

W P t =

总 故C 错误；

D ．滑轮组的机械效率为

360J

=

=75%480J

W W η=

有总

故D 正确。 故选BD 。

19．高台上的电动车通过如图滑轮组将重力为G 的物体匀速提至高台上（不计绳重和滑轮间摩擦），用时为t ，已知整个过程中电动车的速度为v ，受到水平地面的摩擦力为F f ，滑轮组的机械效率为η。则下列说法中正确的是（ ）

A ．电动车的牵引力等于水平地面的摩擦阻力F f

B ．此过程中物体克服重力做功Gvt

C ．绳对车的拉力为

D ．电动车牵引力的功率（

2η

G

+F f ）v

【解析】 【分析】 【详解】

A ．电动车匀速提升物体，处于平衡态，受平衡力作用，故电动车水平向左的牵引力等于向右的水平地面的摩擦阻力F f 与绳子拉力之和，A 选项错误；

B ．由图可知动滑轮缠绕的绳子股数n =2，则物体竖直方向上移动的速度为

绳物2

v v

v n =

= 物体竖直方向上移动的高度为

物2

vt

h v t ==

克服重力做功

2

Gvt

W Gh ==

B 选项错误；

C ．由滑轮组效率

有总100100100s W Gh G

W F nF

η=

?%=?%=?% 得绳对车的拉力为

2G G

F n ηη

=

= C 选项正确；

D ．由平衡力关系得电动车的牵引力为

牵f F F F =+

电动车牵引力的功率

()牵牵f f 2F s W

G P F v F F v F v t t η??=

===+=+ ???

D 选项正确。 故选CD 。

20．一物体质量为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_______。（g=10N/kg ） 【答案】200J 83.3％ 60W 【解析】 【分析】

[1]所提升物体的重力为

=10kg 10N /kg=100N G mg =?

有用功为

=100N 2m=200J W Gs =?有

故有用功是200J 。 [2]总功为

=120N 2m=240J W Fs =?总

则机械效率为

200J

=

83.3%240J

W W η=

≈有总

故机械效率为83.3%。 [3] 拉力做功的功率为

240J

==60W 4s

W P t =

总 即拉力F 的功率为60W 。