2020-2021中考物理机械效率的计算-经典压轴题附答案
mA AVA 0.4103 kg/m3 0.1m3 40kg
GA mA g 40kg 10N/kg 400N
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
F
1 3
F浮
GA
G动
1 1000N
3
400N
300N
即拉力 F 的功率为 60W。
P W总 = 240J =60W t 4s
8．如图所示，在 40N 的水平拉力 F 作用下，将重 700N 的物体沿水平地面做匀速直线运 动，物体与地面间滑动摩擦力为 100N。则滑轮组的机械效率为________；若物体的运动速 度为 0.2m/s，则拉力 F 的功率为________W。
解得 G 动=400N。 (2)[3]滑轮组由一个动滑轮和一个定滑轮组成，与动滑轮相连的绳子有两段，则该滑轮组可
以省一半的力，建材向上提升了 12m，则绳子段移动的距离为 24m，拉力功率
P W Fs = 500N 24m =200W
tt
60s
[4]滑轮组省一半的力，所以
G材 +G动 =2F
解得 G材 =600N 。
【答案】83.3% 24 【解析】 【详解】 [1]从图中可以看到，有三根绳子托着动滑轮，那么绳端移动的距离 s 与重物水平移动的距
离 s' 的关系是 s' 1 s ，由于物体沿水平地面做匀速直线运动，水平方向受力平衡，可知动 3
滑轮对重物的拉力是
则滑轮组的机械效率为
F ' f滑 100N
W有用
【答案】50% 400 200 600 60%. 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]建材质量为 40kg，其重力为
G mg=40kg 10N/kg=400N
由图乙得，当建材重力为 400N 时，滑轮组机械效率为 50%。 [2]此时机械效率
= G = 400 =50% G G动 400+G动
100%
G物h
G物 G滑
h
100%
400N
400N+100N
100%
80%
3．工人用图甲所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定，滑轮组的机械效率随建材重 力变化的图像如图乙所示，滑轮和绳的摩擦力及绳重忽略不计。则： （1）若某次运送建材的质量为 40kg，滑轮组的机械效率是_______。动滑轮的重力是 _______N。 （2）若工人在 1min 内将建材匀速竖直向上提升 12m，作用在绳上的拉力为 500N 时，拉 力的功率是_______W，运送建材的重力是_______N，此时的机械效率是_______。
[5]此时的机械效率为
= G材 = 600 =60% G材 G动 600+400
4．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】＞ ＜ 【解析】 【分析】 【详解】 不计绳重和摩擦，克服物体重力做的功为有用功，克服物体重力和动滑轮重力做的功为总 功，则滑轮组的机械效率：
η= ×100%=
×100%=
×100%=
×100%，因物体的重力 G 越大，
1+ 越小，
越大，且动滑轮的重力相等，所以，GA＞GB 时，η 甲＞η 乙；由图可
【答案】90% 75 增大 【解析】 【分析】 【详解】 工人做的有用功 W 有用=Gh=1800N×1.5m=2700J， 工人做的总功 W 总=Fs=750N×4m=3000J，
斜面的机械效率 W有 = 2700J 90% ， W总 3000J
克服摩擦做的额外功 W 额=W 总-W 有用=3000J-2700J=300J，
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。
5．如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用 FA、FB 匀速提升重力为 GA、GB 的 A、B 两物体，不计绳重和摩擦．若 GA＞GB，则 η 甲_____η 乙；若 FA=FB，则 GA_____GB．（选填“＞”、“＜”或“=”）
【答案】4 100 80%
【解析】
【分析】
【详解】
[1]由图可知，动滑轮上绳子段数为 2，则绳子自由端移动距离为
s=2h=2×2m=4m [2]拉力为 250N，物体中 400N，则根据动滑轮上绳子段数为 2，可求动滑轮重力为
[3]机械效率为
G 滑=2F-G 物=2×250N-400N =100N
W有 W总
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 GA h
总功
1
W总 Fs 3 F浮 GA G动 3h F浮 GA G动 h
滑轮组机械效率的最大值
W有用 F浮 GA h F浮 GA 1000N 400N 100% 66.7% W总 F浮 GA G动 h F浮 GA G动 1000N 400N 300N
W 总=F1s=300N×5m=1500J
W有 1200J 80% W总 1500J
[2]由题意知，木箱的速度为 0.5m/s，则绳子端的速度
那么拉力 F 的功率
v=2×0.5m/s=1m/s
P=Fv=150N×1m/s=150W [3]在斜面上克服摩擦力做的额外功为
木箱所受的摩擦力
W 额=W 总-W 有=1500J-1200J=300J
100%
F 's'
100%
100N
1 3
s
100%
83.3%
W总
Fs
40N s
[2]若物体的运动速度为 0.2m/s，那么绳端移动的速度
v绳 3v物 3 0.2m/s 0.6m/s
可知拉力 F 的功率为
P Fv绳 40N 0.6m/s 24W
9．如图所示，工人用沿斜面大小为 750N 的拉力把一箱重为 1800N 货物从底端匀速拉进车 厢．此斜面的长为 4m，高为 1.5m.则该斜面的机械效率是_________，货物与斜面间的摩 擦力是_____________N.在这个过程中，货物的机械能___________（选填“增大”、“不变”或 “减小”）．
故 D 错误。 故选 C。
11．用如图所示的滑轮组竖直匀速提升质量为 m 的物体，绳子的拉力大小为 F，在时间 t 内物体上升的高度为 h，滑轮组的机械效率为 η，每个滑轮重力大小均为 G，下列说法正确 的是 （ ）
f= W额 300J =60N L 5m
7．一物体质量为 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】
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，拉力 F 将重 120N 的物体沿水平方向移动 1m，用时 1s。运动时，物体与地面之
间的摩擦力为 30N，此时滑轮组的机械效率为 80%。下列说法正确的是（ ）
A．拉力 F＝10N C．动滑轮重 7.5N 【答案】D 【解析】 【分析】
B．克服动滑轮重力做额外功 7.5J D．拉力的功率是 37.5W
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 n 3 ，电动机拉着绳子的力
F
1 n
(G动
F浮
GA )
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
F浮 液gV排 1103kg/m3 10N/kg0.1m3 1000N
故 B 错误；
C．由 m 得，A 的质量 V
A 的重力
【分析】
【详解】
[1]所提升物体的重力为
G mg=10kg 10N / kg=100N
有用功为
W有 Gs=100N 2m=200J
故有用功是 200J。 [2]总功为
则机械效率为
W总 Fs=120N 2m=240J
故机械效率为 83.3%。 [3] 拉力做功的功率为
W有 = 200J 83.3% W总 240J
【详解】 A．由图知，滑轮组由 3 段绳子拉着动滑轮，即 n=3，该滑轮组的机械效率
则绳子自由端的拉力
W有用 fs物 f W 总 Fns物 nF
F f 30N 12.5N 3 380%
故 A 错误； B．滑轮组对物体做的有用功
W有用 fs 30N 1m 30J
滑轮组做的总功
额外功为
由 W 额=fs 可得货物与斜面间的摩擦力 f W额 300J 75N ， s 4m
货物从底端匀速拉进车厢，货物质量不变，所以货物的动能不变，重力势能增大，故货物 的机械能增大．
10．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 0.1m3，密度为 0.4×103kg/m3，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（ ）
2020-2021中考物理二模试题分类汇编——机械效率的计算综合含答案
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．如图甲是一艘完全依靠太阳能驱动的船，该船长30米，宽15米，排水量60吨，船的表面安装有太阳能电池板，接收太阳能的功率为1.6×105W ，若接收的太阳能只用来驱动船前进。
在一次航行中，从某一时刻开始，太阳能船受到水平方向的牵引力F 随时间t 的变化关系如图乙所示，船的运动速度v 随时间t 的变化关系如图丙所示。
（g 取10N/kg ），则满载时太阳能船受到的浮力是___________N ；第50s 到第100s 的运动过程中，太阳能船的效率是_________。
【答案】5610⨯ 25%【解析】【分析】【详解】[1]由题意可知，排水量60t ，则满载时太阳能船受到的浮力是356010kg 10N/kg 610N F =⨯⨯=⨯浮[2]由题意可知，第50s 到第100s 的运动过程中，太阳能船移动的距离是0.5m/s 50s 25m s vt ==⨯=这段时间牵引力所做的功是46810N 25m 210J W Fs ==⨯⨯=⨯牵总功是561.610W 50s 810J W Pt ==⨯⨯=⨯总那么太阳能船的效率是66210J 100%100%25%810J W W η⨯=⨯=⨯=⨯牵总2．如图的装置中，物体B 重为30N ，每个滑轮重均为6N ，不计绳重及滑轮的摩擦。
现用水平力F =20N 向右匀速拉动物体A ，物体B 也随滑轮匀速上升。
则物体A 受到的摩擦力为_________N ，滑轮组的机械效率为_________%（百分号前保留2位小数）。
【答案】8 83.33【解析】【分析】【详解】[1]物体B 重30N ，动滑轮重6N ，滑轮组需要提升的动滑轮与物体B 总重为30N+6N=36N三段绳子与动滑轮接触，不考虑绳子重及摩擦，则需要对动滑轮右边的向上的绳子施加36N 312N ÷=的力，物体才能匀速上升，以物体A 为研究对象，其左边的绳子对其施加了向左的12N 的拉力，它受到的向右的拉力为20N ，物体A 处于匀速直线运动状态，受到的力是平衡力，则其受到的向左的摩擦力为20N －12N=8N[2]滑轮组的机械效率为''B B B 30N 83.33%33312NW G h G h G F s W Fs Fs F h F η=======⨯⨯有总3．如图所示，工人用250 N 的力将重400 N 的物体匀速提升2 m 。
2020-2021中考物理压轴题专题复习——滑轮组的省力问题的综合及答案解析
一、初中物理滑轮组的省力问题1．工人利用图甲所示的滑轮组将重为400N的物体向上匀速提起2m，所用拉力为250N．（1）求滑轮组的机械效率；_________（2）如果要用这个滑轮组达到更省力的效果，绳子应该怎样绕，请在图乙中画出绳子的绕法；______（3）用甲乙两个滑轮组把同一物体提升同样高度，不计绳重和摩擦，机械效率的关系是η甲_____η乙（选填“＞”，“=”，“＜”）．【答案】80%；=【解析】【详解】（1）由图甲可知，滑轮组承担重物和动滑轮重的绳子的股数n=2，则拉力端移动距离s=2h=2×2m=4m，工人做的有用功：W有用=Gh=400N×2m=800J，工人做的总功：W总=Fs=250N×4m=1000J，滑轮组的机械效率：800η100%100%80%1000W JW J=⨯=⨯=有用总；（2）如果要用这个滑轮组达到更省力的效果，绳子应从动滑轮上面的挂钩开始绕起，依次绕过上面的定滑轮和下面的动滑轮，如图所示：（3）用甲乙两个滑轮组把同一物体提升同样高度，做的有用功相同；不计绳重和摩擦，做的额外功是提升动滑轮做的功，由题意可知，动滑轮的重力相同，提升动滑轮的高度也相同，由W=Gh 可知做的额外功相同；因为W 总=W 有用+W 额，所以做的总功相同，由η100%W W 有用总=⨯可知两个滑轮组的机械效率相同，即η甲=η乙．2．如图所示，分别利用甲、乙两滑轮匀速提起两个相同的重物（不计滑轮重力及摩擦），其中甲装罝为____________滑轮，它的优点是可以____________，若相同时间内，拉力F 1、F 2做相同的功，则拉力F 1、F 2做功时的功率P 1___________P 2，重物被竖直提升的高度h 甲___________h 乙（最后两空均选填“小于”、“等于”或“大于”）．【答案】定 可以改变用力的方向 等于 等于【解析】【分析】【详解】[1]由图示可知，甲是定滑轮；[2]甲装置中物体向上运动，拉力的方向是向下，所以甲滑轮可以改变用力方向；[3]相同时间内，拉力F 1、F 2做相同的功，根据P =W t可知，拉力F 1、F 2做功时的功率P 1等于P 2；[4] 用滑轮甲、乙匀速提升两个相同的重物（不计滑轮重力及摩擦），它们都是克服物体的重力做功，即W =Gh ，因为拉力F 1、F 2做的功相同，所以重物被竖直提升的高度相同， h 甲等于h 乙．3．如图所示的滑轮组，不计绳重及摩擦。
2020-2021中考物理 机械效率的计算 综合题及答案
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．如图所示的滑轮组，每个滑轮重2N ，把一个重为12N 的物体在2s 内匀速提升0.2m ，不计绳重和摩擦，则（ ）A ．绳子自由端的拉力F 为6NB ．绳子自由端移动速度为0.1m/sC ．F 所做的有用功为2.8JD ．滑轮组的机械效率约为85.7%【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】由图可知绳子承担重物的段数n 为2。
A ．绳子自由端的拉力()()11+12N 2N 7N 2F G G n ==+=物动 故A 错误； B ．物体移动的速度0.2m0.1m/s 2sh v t ===物 则绳子自由端移动速度20.1m/s 0.2m/s v nv ==⨯=绳子物故B 错误；C ．拉力F 做的功为总功7N 20.2m 2.8J W Fs Fnh ===⨯⨯=总物体克服重力做的功为有用功120.2m 2.4J W Gh ==⨯=有故C 错误；D ．物体克服重力为有用功12N 0.2m 2.4J W Gh ==⨯=总则滑轮组的机械效率2.4J 100%100%85.7%2.8JW W η=⨯=⨯=有总故D 正确。
故选D 。
2．如图所示，利用斜面向上移动物体可以_______（选填“省力”、“省距离”、“省功”）。
小明把质量为50kg 的木箱沿斜面拉了10m ，使木箱上升了4m ，如图所示，沿斜面向上用的拉力F ＝250N ，木箱以0.2m/s 的速度匀速上升的过程中，斜面的机械效率为________，木箱在斜面上匀速运动时受到摩擦力为_______N 。
（g 取10N/kg ）【答案】省力 80% 50 【解析】 【分析】 【详解】[1]斜面也是一种简单机械，利用斜面向上移动物体可以省力。
[2]做的有用功W 有用=Gh=mgh =50kg×10N/kg×4m=2000J拉力做的总功W 总=Fs =250N×10m=2500J斜面的机械效率2000J×100%=80%2500JW W η==有用总机械效率为80%。
2020-2021中考物理培优(含解析)之机械效率的计算附答案
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．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2mB ．拉力F 的大小为40NC ．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 /sP 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240J100%100%80%300JW W η=⨯=⨯=有总故C正确，D错误。
故选C。
2．如图所示，每个滑轮均重12N，用滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速移动，在40s内物体移动了8m，拉力F做的功为1280J．（不计绳重及机械内部摩擦）那么，拉力F的功率为_____W，滑轮组的机械效率为_______．【答案】32 92.5%【解析】【分析】【详解】拉力F的功率为P＝128040W Jt s＝＝32W.不计绳重和摩擦,克服动滑轮重力做功为：W额＝G动⋅h＝12N×8m＝96J，则W有＝W总−W额＝1280J−96J＝1184J；η＝WW有总＝11841280JJ＝92.5%3．小黄用图所示的滑轮组经过10s的时间，用150N的拉力将一个重270N的重物提高1m，求此过程：拉力F自由端拉出的距离是_____m；小黄所做的有用功是_______J；总功是_______J；拉力做功的功率是______W。
2020-2021【物理】中考物理机械效率的计算压轴题提高专题练习附答案解析
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．用如图所示的滑轮牵引小车沿水平地面匀速前进，已知小车的重力10N G =，拉力大小15N F =，该装置的机械效率是60%，则小车与地面之间摩擦力为（ ）A ．27NB ．36NC ．18ND ．270N【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】由于小车沿水平地面匀速前进，那么绳对小车的拉力等于小车受到地面的摩擦力，即'F f =，该装置的有用功是'''W F s fs ==有三段绳子托着动滑轮，那么绳端移动的距离是'3s s =，该装置所做的总功是'15N 3W Fs s ==⨯总可知''100%100%60%15N 3W fs W s η=⨯=⨯=⨯有总解得27N f =。
故选A 。
2．如图所示，用平行于斜面的拉力F ，将重为8N 的物体沿斜面从底端匀速拉至顶端。
若不考虑物体与斜面间的摩擦，则拉力F 为_____N ；若斜面的机械效率为80%，则此时拉力F 为_____N 。
若另一斜面的高度h 与长度s 之比为3:5，将重25N 的物体匀速拉至顶端的拉力为18N ，则该物体所受摩擦力为_____N 。
【答案】4 5 3 【解析】 【分析】不考虑物体与斜面间的摩擦，则用手做的功和用机械所做的功相等；可由Gh Fs =求出拉力；已知有用功和机械效率，可由机械效率变形公式求出总功，再由W Fs =总求出拉力；不考虑物体与斜面间的摩擦，由Gh Fs =求出拉力，然后与实际施加的拉力比较即可求出物体与斜面之间的摩擦力。
【详解】[1]不考虑物体与斜面间的摩擦，则用手做的功和用机械所做的功相等，所以有Gh Fs =则拉力F 为8N 0.2m4N 0.4mGh F s ⨯=== [2]用手做的有用功8N 0.2m 1.6J W Gh ==⨯=有已知机械效率80%η=，根据W W η=有总可得，此时拉力F 做的总功1.6J2J 80%W W η===有总 则由W Fs =可得，此时拉力F 为2J 5N 0.4mW F s ===总[3]使用另一斜面，若不考虑物体与斜面间的摩擦，由Gh Fs =可得，此时的拉力为325N 15N 5G h F s '''==⨯=' 由于该物体受到摩擦力的作用，则实际拉力18N F ''=，所以摩擦力18N 15N 3N f F F '''=-=-=3．一台起重机将3600N 的货物提高4m ，如果额外功是9600J ，则该起重机做的有用功是_______J ，机械效率是______。
2020-2021中考物理机械效率的计算-经典压轴题含答案
【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
绳端运动的速度为
根据公式 可得，拉力大小为
[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
总功为
所以，滑轮组机械效率为
3．如图所示，工人用250 N的力将重400 N的物体匀速提升2 m。若不计绳重及摩擦，绳子自由端移动的距离是____m，动滑轮的重力为____N，该滑轮组的机械效率是______。
三段绳子托着动滑轮，那么绳端移动的距离是 ，该装置所做的总功是
可知
解得 。
故选A。
14．如图所示，用规格相同的滑轮组成甲、乙两个滑轮组，分别将两个重力相同的物体G1和G2在相同时间内匀速提升相同高度，若不计绳重和摩擦，比较甲、乙两滑轮组，下列说法正确的是
A．甲滑轮组省力，乙滑轮组的机械效率大
B．乙滑轮组省力，乙滑轮组的机械效率大
此时电动机的实际功率是14W。
(3)[4]设此时电动轮椅受到的阻力是f，电动轮椅在水平路面上匀速前进，牵引力 ，由题意可知，电动轮椅的机械效率
解得 ，此时电动轮椅受到的阻力是40N。
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）
（2）当电动轮椅后退时，电流表示数为1A，此时电动机的实际功率是_____W；
（3）当电动机以额定功率工作时，电动轮椅在水平路面上匀速前进的速度为2m/s，若此时电动机消耗的电能有80%转化为电动轮椅前进的机械能，此时电动轮椅受到的阻力是___N。
2020-2021备战中考物理二轮 机械效率的计算 专项培优附答案
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．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2mB ．拉力F 的大小为40NC ．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 /sP 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%300JW W η=⨯=⨯=有总故C 正确，D 错误。
故选C 。
2．一台起重机将3600N 的货物提高4m ，如果额外功是9600J ，则该起重机做的有用功是_______J ，机械效率是______。
【答案】1.44×104 60%【解析】【分析】起重机是用来提升重物的，所以对重物做的功是有用功，总功是指有用功与额外功的和，从而根据机械效率的公式，，可求得机械效率。
【详解】[1]该起重机做的有用功43600N 4m 1.4410J W Gh ==⨯=⨯有[2]该起重机的机械效率441.4410J 100%100%60%1.4410J 9600JW 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．小黄用图所示的滑轮组经过10s 的时间，用150N 的拉力将一个重270N 的重物提高1m ，求此过程：拉力F 自由端拉出的距离是_____m ；小黄所做的有用功是_______J ；总功是_______J ；拉力做功的功率是______W 。
2020-2021中考物理压轴题之功和机械能问题(中考题型整理,突破提升)含答案解析
一、初中物理功和机械能问题1．把一乒乓球压入盛有水的烧杯底部（如图所示），松手后，乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上。
乒乓球在上升的过程中，它的机械能不断增加。
下列关于乒乓球机械能来源的说法中正确的是（）A．是由水的内能转化来的B．是由水的重力势能转化来的C．是由乒乓球的内能转化来的D．是由乒乓球的化学能转化来的【答案】B【解析】【分析】机械能包括动能和势能；动能的大小与质量和速度有关；重力势能大小与质量和高度有关。
【详解】松手后，乒乓球上升到水面最后漂浮在水面上，乒乓球上升的过程中，水的重心不断降低，重力势能减小，重力势能转化为乒乓球的机械能。
故选B。
2．将皮球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起。
它的部分运动轨迹如图所示．下列说法正确的是A．皮球经过同一高度A、B两点时，动能相等B．皮球第一次反弹后到达最高点P时，动能为零C．皮球在D点时的机械能大于在C点时的机械能D．若将皮球表面涂黑，则在地面M点的黑色圆斑大于N点的黑色圆斑【答案】D【解析】【详解】A．由图可知，每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明小球受到空气阻力，机械能逐渐变小，在A点的机械能大于在B点的机械能；机械能是物体动能与势能的总和，在A、B两点高度相同则重力势能相同，所以在A点的动能大于在B点的动能；故A错误。
B．从轨迹来看，小球既有水平方向的速度又有竖直方向的速度。
小球在最高点时，竖直方向速度为零，但是仍然能往右运动，说明小球还具有水平方向速度，动能不为零；故B错误。
C．每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明小球受到空气阻力，机械能逐渐变小。
在C点在在D点之前，故在D点的机械能小于在C点的机械能；故C错误。
D．弹性势能大小与弹性形变程度有关，黑色圆斑的大小能反应小球弹性形变程度，圆斑越大，形变越大。
在M点与在N点小球的动能与重力势能都为零，又因为小球在M点机械能大于N点机械能，故小球在M点的弹性势能大于在N点的弹性势能，故在M点的圆斑要大于在N点的圆斑；故D正确。
2020-2021中考物理机械效率的计算-经典压轴题含答案解析
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，竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组，己知每个滑轮重均为50N，滑轮组下端挂有物体B，滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连，此时物体A在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，测力计的示数为550N；在物体B下加挂重为90N 的物体C后，同时用水平向左的力F拉动物体A使其沿水平桌面向左做匀速直线运动此时物体B上升的速度大小为5cm/s。
若不计绳重及滑轮的摩擦，g取10N/kg，则下列说法中正确的是（）A．物体A所受滑动摩擦力大小为275NB．B的重力为500NC．F做功的功率为42WD．F的大小为530N【答案】D【解析】【详解】A．设物体A所受摩擦力大小为f，则弹簧测力计下滑轮有两段绳子，则有2f+50N=550N解得f=250N，故A错误；B．对于物体B，有3f=G B+G滑即250N×3=G B+50N所以G B=700N，故B错误；CD．加挂物体C后，有3（F—f）=G B+G C+G滑即3（F-250N）=700N+90N+50N解得F=530N，物体B上升的速度为5cm/s，则拉力F端移动的速度v=3×5cm/s=0.15m/s拉力F的功率P=Fv=530N×0.15m/s=79.5W故C错误，D正确。
故选D 。
2．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 =12(G 总+G 动)= 12(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+100NW 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。
2020-2021备战中考物理机械效率的计算(大题培优)附答案
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．用如图所示的滑轮组将重85N 的物体匀速提升2m ，用时10s ，已知动滑轮重为10N ，机械效率为85%。
此过程中有用功为_____J ，额外功为_____J ，拉力F 的大小为_____N 。
拉力F 做功的功率为_____W 。
当该滑轮组的机械效率低于_____时，使用它将不再省力。
【答案】170 30 50 20 50% 【解析】 【详解】 [1]拉力做的有用功W 有用＝Gh ＝85N×2m ＝170J[2]由100%=85%W W η=⨯有用总得拉力做的总功 170J=200J 85%W W η==有用总 则额外功为W 额外＝W 总−W 有用＝200J−170J ＝30J[3]由图知，n ＝2，拉力端移动距离s ＝2h ＝2×2m ＝4m由W 总＝Fs 得拉力大小200J50N 4mW F s ===总 [4]拉力做功的功率200J 20W 10sW P t ===总 [5]不省力，说明拉力至少等于物重，当F ＝G ＝85N 时，此时的机械效率85N100%=100%=100%=100%=100%=50%22285NW Gh Gh G W Fs F h F η=⨯⨯⨯⨯⨯⨯有用总 当该滑轮组的机械效率低于50%时，使用它将不再省力。
2．一台起重机将3600N 的货物提高4m ，如果额外功是9600J ，则该起重机做的有用功是_______J ，机械效率是______。
【答案】1.44×104 60% 【解析】 【分析】起重机是用来提升重物的，所以对重物做的功是有用功，总功是指有用功与额外功的和，从而根据机械效率的公式，，可求得机械效率。
【详解】[1]该起重机做的有用功43600N 4m 1.4410J W Gh ==⨯=⨯有[2]该起重机的机械效率441.4410J 100%100%60%1.4410J 9600JW W η⨯=⨯=⨯=⨯+有总3．如图的装置中，物体B 重为30N ，每个滑轮重均为6N ，不计绳重及滑轮的摩擦。