初中物理机械效率计算题
初中物理功、功率、机械效率例题及详细解析
初中物理功、功率、机械效率例题及详细解析【典型例题】类型一、基础知识1、下面情况中，人对物体做功的是（）A. 举重运动员举着杠铃不动B. 人用力却没有把重物提起C. 某同学提着水桶在水平路面匀速行走D. 旅客提着行李走上楼梯【思路点拨】本题要抓住做功的两个必要因素：1．作用在物体上的力；2．物体在力的方向上通过的距离；二者缺一不可。
【答案】D【解析】A、B均属于“不动无功”型，有力作用但没通过距离；C属于“劳而无功”型，桶运动方向与施力方向垂直；D具备做功的两个必要因素，人对行李施力，行李沿拉力方向有移动距离，D选项中人对行李箱用向上的力，并且在力的方向上移动了距离，所以人对物体做了功。
【总结升华】做功要满足的两个要素是：作用在物体上的力；在力的方向上通过的距离。
举一反三：【变式】（多选）小车重200N，人用30N的水平力推小车沿水平路面匀速前进50m的过程中，下列判断正确的是（）A．重力没做功B．人对车做功10000JC．人对车做功1500J D．小车受到的阻力是230N【答案】AC2、某人用50N的力，将重30N的铅球抛到7m远处，这个人对铅球做的功为（）A、350JB、210JC、0D、无法计算【思路点拨】人推铅球，对铅球施加了力，并且铅球在该力的方向上移动了距离，根据功的公式W=Fs分析判断。
【答案】D【解析】铅球的运动可以分为两个阶段：第一个阶段是人推铅球，第二个阶段是铅球在空中飞行。
在第一个阶段人用力推动铅球，对铅球做功；在第二个阶段，铅球离开了人，人不再对铅球做功。
注意：在第一个阶段，在人推力的作用下，铅球移动了一段距离，但这个距离不是7m；具体是多少，题中未给出，无法判断。
【总结升华】本题考查了学生对功的公式的掌握和运用，关键是掌握做功的两个必要条件（一是力，二是在力的方向上移动的距离）。
举一反三：【变式】（2015•无锡）现有30包大米，总质量为150kg，小明想尽快将它们搬上10m高处的库房，如图为小明可以提供的用于搬动物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图象，由图可知他可以提供的最大功率为_____W；为尽可能快地将大米搬上库房，他每次应搬_____包，若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快完成搬运任务并返回原地所用的时间是_____s。
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。
【初中物理】专项练习：滑轮机械效率计算题20题(附答案)中考备考适用
【初中物理】专项练习：滑轮机械效率计算题20题（附答案）中考备考适用计算题（共20小题）1．（2021朝阳一模)如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，重为500N的工人用300N竖直向下的拉力拉动绳子自由端，使重540N的物体A匀速上升。
已知该工人与水平地面的接触面积为500cm2，两个滑轮的质量相等，不计滑轮组的绳重和摩擦。
求：（1）画出工人的受力分析图；（2）该工人对地面的压强；（3）滑轮组的机械效率；（4）支架受到滑轮组的拉力。
2．（2021大兴一模)如图所示，是用动滑轮运送建筑材料A的示意图，在卷扬机对绳子的拉力F作用下，使重900N的建筑材料A以0.2m/s的速度匀速竖直上升，动滑轮的机械效率η为90%，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。
求：（1）拉力F；（2）拉力F做功的功率P；。
（3）动滑轮所受的重力G3．（2023大兴二模）建筑工人用如图所示的滑轮组提升一堆砖块，已知托板重200N，动滑轮重50N，每个砖块重100N，工人的质量是70kg，不计绳重和轮轴处的摩擦，g取10N/kg。
（1）工人用竖直向下的拉力拉动绳子，匀速提升5个砖块时，求：①工人对绳子的拉力大小。
②工人对水平地面的压力大小。
③滑轮组的机械效率。
（结果保留整数）（2）通过计算，分析讨论该建筑工人用此装置最多可以提升几个砖块。
4．（2020房山二模)如图所示，是用滑轮组提升物体A的示意图，物体A受到的重力大小为G A = 900N。
在匀速竖直提升物体A的过程中，物体A上升的速度大小为vA= 0.2 m/s，G动=100N，绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计。
求：（1）拉力F；（2）绳子自由端的速度大小v绳；（3）拉力F做功的功率P；（4）滑轮组的机械效率为η。
5．（2020门头沟二模)如图所示是用动滑轮运送物体A的示意图，卷扬机对绳子的拉力为F=500N，物体A在10s内匀速竖直上升了3m。
已知物重850N，所用动滑轮重为50N，g取10N/kg。
初中物理《机械效率的计算》(含答案)
水泵的机械效率：
η
=
W有 W总
×
100%
=
5×104J 7×104J
×
100%
≈
71.4%．
3.滑轮组的机械效率为 53.3%． 解：(1)由题知，滑轮组的绳子有效股数 n = 3， 由 v = s得物体移动的距离：
t
s物 = vt = 0.1m/s × 5s = 0.5m，
绳子的自由端移动的距离 s = 3 × s物 = 3 × 0.5m = 1.5m，
6. 某人用 F = 28N 的力缓慢匀速地拉起重物，已知该滑轮组的机械效率为 70%，不考虑绳 重以及轮与转轴之间的摩擦力，求物体的质量．
7. 如图，用一个动滑轮，把重 100N 的物体匀速提高 3m，作用在绳子自由端的拉力为 60N， 求： （1）动滑轮的机械效率；
（2）若用该动滑轮来提升重为 180N 的物体时，作用在绳子自由端的拉力为多大？此时， 机械效率是多少？（不计绳重及摩擦）
克服斜面摩擦力所做的功为额外功，根据W额 = fL 可得摩擦力：
f = W额 = 80J = 16N．
L 5m
答：（1）人做的总功是 5000J；
（2）物体与斜面间的摩擦力是 16N．
6.物体的质量是 5.88k=
Gh Fs
=
Gh F⋅ nh
=
G
，
nF
所以 G = ηnF = 70% × 3 × 28N = 58.8N；
（2）物体与斜面间的摩擦力是 16N．
试卷第 3页，总 5页
解：（1）斜面长为 L = 5m，该滑轮为动滑轮，则绳子自由端通过的距离：s = 2L = 2 × 5m = 10m； 则拉力所做的总功：W总 = Fs = 500N × 10m = 5000J； （2）已知滑轮的机械效率为 80%， 根据机械效率公式可得动滑轮对物体所做的功（即使用斜面时做的总功）： W = W总η = 5000J × 80% = 4000J； 将物体提到 2m 高处所做的有用功： W有 = Gh = mgh = 200kg × 9.8N/kg × 2m = 3920J； 则克服斜面摩擦力所做的额外功： W额 = W − W有 = 4000J − 3920J = 80J；
(word完整版)初中物理机械效率典型试题
物理“机械效率”精炼滑轮组机械效率的计算1、(08潍坊)小明同学利用圆珠笔杆、钢丝、细绳制成了如图所示的滑轮组用其匀速提升重物下列说法正确的是A.拉细绳的力F等于钩码重力G的1/3B.拉细绳的力F等于钩码重力G的1/7C.用该滑轮组提起不同的钩码，机械效率相同D.用该滑轮组提起不同的钩码，机械效率不同总结：滑轮组的机械效率与什么有关？关系怎样?用如图2所示的滑轮组提升重900N的物体，使物体匀速上升3m,所用拉力为400N,摩擦不计.求(1)动滑轮有多重?(2)滑轮组机械效率是多大?(3)若用它匀速提升重1800N的物体，绳端的拉力是多大？这种情况下滑轮组的机械效率是多大解析(1)由图看出，物体和动滑轮总重由三股绳子承担，在”摩擦力不计”的条件下：3、(08济宁)用相同的滑轮和绳子分别组成如图11所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的物体提升相同的高度，在不计绳重及机械摩擦的情况下，甲所用的拉力乙所用的拉力；甲滑轮组的效率乙滑轮组的效率(填“大于”、“等于”或“小于”)。
强化训练1 .某人用如图所示的滑轮组匀速提起卜列说法中正确的是A.拉力做的有用功是100JC.滑轮组的机械效率是65%2.下列说法正确的是A .机械做功越快，机械效率就越高C.功率大的机械比功率小的做功快260N的物体，所用的力为100N，物体提高1m。
则B.拉力做的总功是260JD.物体上升过程中动能转化为势能B .做功时间越长，机械功率越大D .所有机械的机械效率都小于13.如图所示，重力为500N的物体与地面间的滑动摩擦力是150N,为使物体匀速移动,必须在绳端至少加60N的拉力。
则滑轮组的机械效率门200N的物体A ,那么这时滑轮组的机械效率应变”）:。
若物体上面再放一重为（填“增加”“减小”“不4. 一个滑轮组经改进后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比A.有用功减少，总功减少C.有用功不变，总功不变B.有用功增加，总功增加D.有用功不变，总功减少5.在不计绳重和摩擦的情况下, 利用图示的甲、乙两装置，分别用力把相同的物体匀速提升相同的高度.若用队、可亡表示甲、乙两装置的机械效率，即早、吼表示拉力所做的功。
中考物理机械效率的计算(大题培优 易错 难题)附答案
拉力所做的功为
拉力的功率为
[3]动滑轮的机械效率为
6．如图所示，甲乙两个滑轮组，其中每个大小相同的滑轮质量相同，用它们分别将相同的重物提高到相同的高度，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．两滑轮组绳自由端拉力相等B．两滑轮组机械效率相等
C．乙滑轮组的额外功多D．甲滑轮组绳自由端移动的距离多
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：
D．甲、乙滑轮组做的有用功相同，甲、乙滑轮组机械效率一样大
【答案】D
【解析】
【详解】
由题知，动滑轮重相同，提升的物体重也相同，不计绳重及摩擦，拉力 ，由图知，n甲=3，n乙=2，则绳端的拉力分别为：
，
，
所以 ，则甲滑轮组更省力；因为不计绳重及摩擦，动滑轮重相同，提升的物体重和高度都相同，由 、 可知，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，则拉力做的总功相同，因为 ，所以两滑轮组的机械效率相同；综上所述，故选D。
则乙方式F2的功率为：
P＝F2v绳＝120N×0.03m/s＝3.6W，
故D错误。
12．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
A．F1=2F2W1=W2
B．F1= F2W1= W2
初中物理 力学之机械效率的计算
专题15 力学之机械效率的计算一、选择题1.（2014·赤峰）如图所示的甲、乙两滑轮组，它们吊起的重物都是G，所用滑轮的规格相同，不计绳重与摩擦，当重物匀速上升时，以下说法正确的是（）A．以其中的定滑轮为参照物，重物是静止的B．甲滑轮组比乙滑轮组更省力C．重物的动能减小，重力势能增大D．两个滑轮组的机械效率不一样2.（2014·来宾）如图，用甲、乙两种方式在相同时间内将同一物体匀速提升相同高度时，拉力做功的功率为P甲、P乙，机械效率分别为η甲、η乙（不计绳重与摩擦）．下列判断正确的是（）A．P甲=P乙，η甲=η乙 B．P甲＜P乙，η甲＞η乙C．P甲＜P乙，η甲＜η乙 D．P甲＞P乙，η甲＞η乙3.（2014·辽阳）如图所示，重8N的物体，在拉力F的作用下2s内匀速上升了0.4m，动滑轮重2N，不计绳重及摩擦，则下列计算结果正确的是（）A．拉力的大小为5NB．绳子自由端移动距离为1.2mC．拉力F的功率为2WD．滑轮组的机械效率为80%4.（2014·衡阳）下列做法不能够改变滑轮组机械效率的是（）A．改变提升重物的高度B．用体积相等的塑料动滑轮代替铸铁动滑轮C．提升更重的物体D．给定滑轮加润滑油5.（2014·泰州）在图中，s=60cm，与之对应的h=30cm．现用弹簧测力计进行两次操作：（1）沿竖直方向匀速提升小车；（2）沿斜面方向匀速拉动小车，记录数据如下表测力计示数（N）移动距离（cm）竖直提升10 30沿斜面拉动 5.2 60分析数据有如下一些发现．其中，具有较高水平的发现是（）A．沿斜面拉动时，拉力比小车的重力小B．测力计示数与移动距离近似成反比C．利用斜面可以省力，但不能少做功D．可以计算力所做的功，且两次做功近似相等6.（2014·常州）如图所示，小明探究滑轮组的机械效率，动滑轮重1N，用3N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重4N的物体，物体沿竖直方向上升0.2m．此过程中，不计摩擦和绳重，额外功和机械效率分别是（）A． 0.2J 83.3% B． 0.2J 80% C． 0.4J 80% D． 0.4J 66.7%7.（2014·眉山）如图所示，重为50N的物体A在拉力F作用下沿水平面做匀速直线运动．已知滑轮组机械效率为80%，物体运动的速度为1m/s，下列分析计算正确的是（）A．物体所受合力为5NB．物体受到的摩擦力为12NC．拉力F做功的功率为5WD．在10s内机械所做的有用功为500J8.（2014·常德）如图所示，用动滑轮把一个物体匀速拉起，不计摩擦，则下列说法中正确的是（）A．使用这个滑轮可以省功B．使用这个滑轮可以省距离C．拉起的物体质量越大，滑轮的机械效率越高D．把物体拉起的越高，滑轮的机械效率越高9.（2014·威海）小刚和小明分别用沿斜面向上的力F甲、F乙把同一重物匀速拉到两个斜面、W 的顶端，若两个斜面光滑、等高，甲斜面长4m，乙斜面长5m，所做的功跟别是W甲，则下列说法正确的是（）乙A．使用甲斜面比使用乙斜面要省功B．甲斜面的机械效率比乙斜面的机械效率高C．拉力F甲与F乙之比为5：4D ．两个拉力做功W 甲与W 乙之比为4：510.（2014·泉州）如图所示，用下列装置提升同一重物，若每个滑轮重相同，不计摩擦，则机械效率最高的装置是11.（2013·齐齐哈尔）如图所示，小丽用滑轮组匀速提升一个重为600N 的物体，物体上升的速度为0.1m/s ，人拉绳的力F 为250N ，不计绳重和摩擦，下列说法不正确的是（ ）A ． 人拉绳做功的功率为75WB ． 滑轮组的机械效率为80%C ．绳子自由端移动的速度为0.3 m/s D ．动滑轮重为100N12.（2013·聊城）如图，在水平拉力F 的作用下，使物体A 沿水平面以速度v 向右匀速运动了距离s ，若物重为G ，平面对物体的摩擦力为f 。
初中物理：机械效率计算题
1.打桩机是利用冲击力将桩打入地层的桩工机械。
图甲是落锤式打桩机实物图。
桩锤由卷扬机用吊钩提升，释放后自由下落而打桩。
其原理示意图如图乙所示。
已知桩锤的质量M=400Kg，桩锤底面积S1=0.1m2，桩的顶面积S2=0.04 m2。
g取10N/ Kg.（1）若桩锤自由下落打在桩上的瞬时压力位F=2.0×103N，求此时桩锤对桩的压强。
（2）若卷扬机把桩锤匀速提升1.8m.，所用时间为2s，在此提升过程中卷扬机的效率为60％，求卷扬机的功率。
2.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.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1.0×103Kg/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？4.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．5.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)6.湛江港一装卸工人用如图所示的滑轮组匀速提升质量为80kg 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0.04m 2，求货物对地面的压强。
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1、（锦州）如图甲所示的地面清洁机器人，质量为3kg，要求对水平地面压强不超过3000Pa，机器人在水平地面运动时，所受推力与速度关系如图乙所示．（g取
10N/kg）．求：
（1）该机器人与水平地面的接触面积至少多少m2？
（2）该机器人所提供的水平推力为300N时，匀速直线运动2s
能通过多远路程？此时水平推力做了多少功？
（3）该机器人在水平地面上以0.5m/s速度匀速直线运动时，
水平推力的功率是多大？
5、（葫芦岛）如图所示的防空导弹驱逐舰被誉为“中华神盾”。
它满载时总重约为6×107N，驱逐舰满载以36km/h的速度匀速直线航行时，受到的阻力是总重的0.01倍，如果以这个速度匀速航行10h消耗燃油12t，
问：
（1）驱逐舰航行时的牵引力是多大？
（2）航行时驱逐舰克服阻力做了多少功？
（3）整个航行过程中驱逐舰的效率是多大？（取q燃油=4×107J/kg）
8、（辽阳）如图是我国自主研制的新型气垫两栖登陆艇，质量为5×105k g，静止在水平地面上时与地面接触的总面积为500m2，最高时速为72k m／h（g取10N／k g）求：
（1）登陆艇以最高时速匀速行驶10m i n通过的路程是多少？
（2）登陆艇静止在水平地面上时，对地面的压强是多少？
（3）若登陆艇在这10m i n内消耗的柴油共产生了 2.58×108J热量，其中
40％转化为登陆艇的机械能，则该艇在这段时间的功率是多少？
23、（大连）建筑工地上，工人想把一个手推车推到2m高的平台上，用木板在地面与平台间搭一个6m长的斜面．工人用平行斜面的240N的力将手推车推上平台，用时5s．若斜面的机械效率是50％．试求：（1）工人推车所做的功是多少？（2）工人做功的功率是多少？（3）手推车的重力是多少？
25、（阜新）小汽车已经进入普通家庭，假期小强同家人一起乘车去海棠山游玩，途经阜盘高速大巴沟隧道．该隧道全长约 3.52km，且该路段的限速标志如图所示，人和车的总质量为2000kg，每个车轮与路面的接触面积为0.02m2．（g取10N／kg）求：
（1）该轿车通过隧道至少需要行驶多长时间？
（2）若返回时以72km／h的速度匀速直线通过该隧道，所受阻力为2000N，汽车牵引力的功率是多大？
（3）该车在水平路面上静止时对路面的压强是多大？。