中考物理机械效率专题Word文档格式.docx

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1、如图1是伍实同学在测量滑轮组的机械效率实验的图形，重物的质量为200g，每个滑轮的质量都为50g，不计绳子与滑轮、滑轮轴之间的摩擦，使用滑轮组使钩码匀速直线上升10㎝，则人的拉力大小为N，有用功为J，额外功为J，机械效率为．

2、用如下图所示的滑轮组吊起重物，不计绳重和摩擦。

（1）当物重为150N时，绳端所用的拉力是60N，此时滑轮组的机械效率是多少？

（2）当所吊重物为300N时，10s内重物被匀速提高2m时，绳端拉力做功的功率是多少？

4、有关斜面的机械效率的计算

例题：

如图所示。

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?

（3）为了提高该斜面的机械效率，同学们提出了一些建议：

A、以较快的速度将重物匀速拉到斜面顶端

B、以较慢的速度将重物匀速拉到斜面顶端

C、改用光滑的、板长和高度均不变的斜面

其中建议____________（填番号）可以达到目的；

理由是：

______________________

1、如图所示装置将重为100N的物体匀速从斜面的底端拉至顶端。

已知斜面的长是5m，高是2m，拉力F=50N，则该装置的机械效率为（）

5、如图所示，将体积为2.0×

10-3m3的木块，沿斜面匀速上拉时弹簧测力计的示数为4N，松木沿斜面移动1m，上升的高度为30cm。

（1）松木块的重力。

（2）斜面的机械效率。

（g=10N/kg，ρ木=0.5×

103kg/m3）

6．用如图所示滑轮组将一物体匀速提高2m，已知拉力大小恒为60N，方向总保持竖直向上，动滑轮的质量为3kg，绳重和摩擦均不计。

（1）物体的重力；

（2）该滑轮组在此过程中的机械效率（保留1位小数）。

7．如图7所示，工人用滑轮组吊起质量为l0kg的箱子，工人施加的拉力为250N，箱子10s内被匀速竖直提升了2m，不计绳重和摩擦，取g=10N/kg。

（l）箱子受到的重力；

（2）工人做的有用功；

（3）滑轮组的机械效率；

（4）工人所做总功的功率。

8、关于机械效率的综合计算

例3.一质量为6kg的石块，沉在装水的容器底部，某同学用一动滑轮将石块从水中匀速提起1m，但石块没有露出水面，如图所示，已知绳的自由端拉力为25N，求石块在上升过程中：

（1）石块受到的浮力为多少？

（2）绳的自由端拉力做功为多少？

（3）动滑轮的机械效率为多少？

（ρ石=3×

103kg/m3，g=10N/kg）

9．质量为550kg、体积为0．1m3的一只密封箱子沉没于水面下5m深处，工人们用如图17所示的滑轮组打捞箱子。

（1）5m深处水产生的压强；

（2）箱子在水中被匀速提起时，所用的拉力F为2×

103N，滑轮组的机械效率是75％，请计算箱子完全浸没在水中时受到的浮力。

（ρ水=1．0×

103kg／m3，g取10N／kg）

达标测试

1、如图3所示，物重G为600N，用滑轮组将重物匀速提升5m，所用的拉力F为250N，滑轮组的机械效率为_____________；

若不计摩擦，被提升的物重增加时，滑轮组的机械效率将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

2、一人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上。

如图5，汽车车厢高度h=1.5m，斜面长度s=3m，现用力F沿斜面把重箩筐G=1800N的重物匀速拉到车上。

若不计摩擦，拉力F为______N；

若实际拉力F’=1200N，则该斜面的机械效率是_______％。

3、如图6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_______，滑轮的机械效率是______（不计滑轮重力）

4、下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是（）

A．功率大的机械，做功一定多B．做功快的机械，功率一定大

C．效率高的机械，功率一定大D．做功多的机械，效率一定高

5、关于机械效率，下列说法正确的是（ 

）

A.有用功越大，机械的机械效率就越高B.额外功越大，机械的机械效率就越低

C.总功越大，机械的机械效率就越低

D.有用功与总功的比值越大，机械的机械效率就越高

6、甲乙两机械，甲的机械效率是70％、乙的机械效率是50％，下列说法中正确的是：

A、使用甲机械做功省力B、甲机械做功快

C、相同时间内，甲机械完成的功多D、乙机械的额外功在总功中占的比例大。

7、小雪和小红在“测滑轮组机械效率”的实验中，一起组装好如图8所示的实验装置，他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置。

（1）小红____________向上拉动弹簧测力计，使钩码升高，并由弹簧测力计读出拉力为0.5N,同时小雪用用刻度尺测出钩码提升的高度为0.1m，以上测量准确无误，其他被测物理量和计算的数据如下表：

钩码重（N）

弹簧测力计提升的高度（m）

有用功（J）

总功（J）

机械效率

2

0.4

0.2

100%

（2）小雪和小红测得滑轮组的机械效率为100%，他们意识到出现了错误，请你帮助找出原因________________________

（3）该滑轮组的机械效率实际为_____

（4）若提升的钩码重增加到6N，则该滑轮组的机械效率将_______（选填变大、变小、不变）

8、如图9所示，物体重180N，动滑轮重20N，绳重和摩擦不计.在拉力F的作用下，物体正以0.1m/s的速度匀速上升.求：

（1）拉力F；

（2）拉力做功的功率；

（3）动滑轮的机械效率.

9、如图10所示，建筑工地上的吊车是靠电动机来提升货物，货物重103N，电动机的额定电流为4A，电阻为20Ω；

电动机正常工作时，作用在绳子上的拉力为500N，l分钟内将货物匀速提升了6m。

（1）滑轮组的机械效率是多少？

（2）电动机的额定功率是多少？

10、某人在河岸上，借助岸边的大树，利用滑轮组通过拉绳使停泊在水中的船匀速靠岸．已知滑轮组是由一个定滑轮和两个动滑轮组成的（滑轮和拉绳自重不计），船的总质量为7．92×

103kg，船匀速移动时受到水的阻力是船重的0．01倍，船受到滑轮组的拉力与人拉绳子的力始终水平，若人的拉力是220N，船靠岸的速度是0．3m／S，（g=10N／kg）求：

（1）滑轮组的机械效率．

（2）人拉绳的功率．

13.“5.7”大连空难飞机的黑匣子已经找到，潜水员在出事地点从10m深的海底将它匀速托出水面。

它是体积约为50×

20×

10cm3、质量为20kg、表面橘红色的长方体。

黑匣子防护要求很高，必须经受1000℃的高温而不被烧坏，平放时能经受2.5×

104N的挤压而不变形，在海水（设ρ海水＝1.O×

103kg／m3）中浸泡36h而不渗水。

黑匣子的平均密度是多少?

黑匣子平放时能承受的压强是多大？

黑匣子在海水中受到的浮力是多大？

14.若TYl

60型履带式推土机的功率是120kW，质量为1.7×

104kg，每条履带与地面的接触面积为1.25m2。

（1）推土机对水平地面的压强；

（2）当推土机进行推土作业时，在平直的场

地上以5.4km／h的速度匀速前进了15m，求推土机受到的阻力及推土机所做的功．（取g＝10N／kg）

40.如图所示是小刚设计的一个通过简单机械自动拉开开关的装置示意图。

该装置

主要由滑轮组、配重C、D以及杠杆AB组成，配重C通过细绳与动滑轮相连，配重C、D分别通过支架固连在杠杆AB两端，支架与杠杆垂直。

杠杆的B端放在水平台面上，杠杆可以绕支点Ｏ在竖直平面内逆时针转动，开关被拉开前，杠杆在水平位置平衡。

已知动滑轮P的质量mP为0.2kg，OA:

OB＝3:

1，配重D的质量mD为1.5kg,作用在D上的竖直向下的压力F为75N，刚好拉开开关所需的拉力T为6Ｎ。

杠杆、支架和细绳的质量均忽略不计，滑轮与轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计，ｇ取10N/kg。

配重C的质量mC等于多少千克，开关刚好能被拉开？

17．推土机把质量为6t的石块沿斜坡推到高5m的坡顶。

（1）石块受到的重力；

（2）推土机对石块所做的功。

（取g=10N/kg）

23．质量为40kg的小明同学骑着一辆质量为10kg自行车在平直公路上匀速行驶，在5min内行驶了1500m的路程．求：

（1）小明骑自行车行驶的速度为多少m/s？

（2）若小明骑车时受到的阻力为50N，该同学骑车行驶5min克服阻力做了多少焦耳的功？

（3）小明骑自行车与地面总的接触面积为20cm2，则该同学骑车行驶时对地面的压强为多少？

（取g＝10N/kg）

38．在我市书院南路道路改扩建工程中，推土机发挥了重要作用．如图是某型号履带式推土机，其发动机的额定功率为150kW，质量为2.0×

104kg，履带与地面的总接触面积为2.5m2（取g=10N/kg）．求：

（1）推土机静止时对水平地面的压强；

（2）若推土机在平直场地上以额定功率作业，在其以1.5m/s的速度匀速前进10m的过程中，它受到的阻力及阻力所做的功．

25.在灾后重建中，村民住房重建所用砖的承压是必须考虑的一个重要指标。

用砖砌墙修房时，考虑各种因素砌墙的最大实际高度只能是最大理论高度的30%。

红星村村民在住房重建中，使用的是一种本村生产的长方体实心砖，这种砖长为0.24m，宽为0.12m，高为0.05m，重为36N，所能承受的最大压强是5×

105Pa。

（g取10N/kg）求：

（1）用这种砖来修房砌墙，墙实际最高可以多高？

（2）如果将100匹这种砖从地面搬到5m高的平台上，最少要做多少功？

26.小柯积极参加体育锻炼。

（1）图甲所示为小柯初学俯卧撑时的姿势，图乙所示为他经练习后的俯卧撑姿势。

图乙中小柯双手所受的支持力（填“>

”、“=”或“<

”）图甲的情况。

（2）图乙中，他的身体可作为一个杠杆，O点是支点。

他的质量为50千克，所受重力可视为集中在A点。

将身体撑起时，地面对双手的支持力至少多大？

若撑起时肩部上升0.4米，他至少克服重力做多少功？

（取g=10牛/千克）

36．沪杭高速铁路日前正式开工建设，嘉兴一村民的别墅正好位于规划线路上，为了节约拆迁成本，他采用了整体平移的新技术，为“高铁”建设让路，见右图。

（1）平移过程中，用推力为4×

106牛的机械推动别墅缓慢平移了50米，机械对别墅做了多少功?

（2）这幢别墅质量达2×

106千克，而地面能承受的最大压强不能超过5×

105帕，为防止房屋下陷，支承面至少要多大面积?

（g＝10牛／千克）

37某电动观光车的技术参数如下表：

空车质量

1180kg

车身长度

3．8m

满载人员

12人

电动机额定电压

48V

满载时轮胎与地接触面积

4×

250cm2

最大车速

45km/h

电动机效率

80%

平路连续行驶里程

≤80km

根据以上技术参数，解答下列问题：

（g取10N/kg）

（1）设乘员质量平均为60kg，求满载时车对水平路面的压强？

（2）求观光车在水平路面上以最大速度匀速行驶5×

103m所用的时间？

（3）若观光车在水平路面匀速行驶时受到的阻力为2×

103N，求观光车匀速行驶

5×

103m过程中，牵引力所做的功？

38.磁悬浮列车是一种新型交通工具，如图 

所示，列车受到磁力作用而浮起，使列车与轨道间的摩擦力减小到零，上海磁悬浮列车线路长是30km，单向运行时间440s。

（1）求列车单向运行的平均速度是多少，

（2）假设一节车厢总质量是20t，磁悬浮列车行驶时，强大的磁力使车厢匀速上升10mm，求上升过程中磁力对该车厢做的功是多少?

（g取 

10N／kg）

30．一辆质量为1500kg的小汽车在成雅高速公路上以90km/h的速度匀速直线行驶，所受的阻力是2×

103N，雅安至成都约135km，车轮与地面的接触面积共0.06m2，（成雅高速公路视为平直路面；

取g=10N/kg）则：

（1）汽车从雅安到成都需要多长小时？

（2）从雅安到成都汽车克服阻力做功为多少？

（3）汽车对地面的压强是多少？

26．质量为30kg的小车装载了l50kg的货物，工人推动小车在水平路面上沿直线匀速行进，用了20min前行1．2km将货物送到商场，工人对小车做功1．02×

103J。

（1）小车受到的摩擦力；

（2）小车运动的速度。

31．汽车已成为现代交通工具不可缺少的一部分，在衡阳市的很多地方，小轿车已进入普通家庭．最近小明家买了一辆节能汽车，试车时，小明的爸爸在平直的公路上以72km／h的平均速度行驶了1min．

求：

（1）这段时间小轿车行驶的路程．

（2）如果这辆轿车的牵引力是4×

103N，这段时间牵引力做的功.

18．俯卧撑是一项常见的体育健身活动。

如图11所示是小明同学做俯卧撑时的示意图。

小明重600N，1min钟内做俯卧撑30个，每做一次肩膀升高50cm。

小明身体可视为杠杆，O为支点，

为重心，OA=1m，B到O点的距离OB=1.5m。

（1）地面对手的支持力；

（2）若每个手掌的面积为0.016m2，求双手对地面的压强；

（3）1min钟内小明所做的功；

（4）小明做功的功率。

28．如图16所示是世界上最长的跨海大桥——杭州湾跨海大桥，全长36km。

若某轿车以25m/s的速度匀速驶过大桥，问：

（1）轿车通过整座大桥需要多少时间?

（2）如果轿车行驶在桥面时的牵引力是2000N，轿车的功率是多大?

29.一辆重6×

104N的载重汽车以10ms的速度匀速在平直公路上行驶了2min，已知汽车的牵引力为4．8×

103N。

（1）汽车在2min内通过的路程。

（2）汽车发动机的功率。

24．上海自主研发了一种氢燃料汽车，它使用氢气代替汽油。

在一次测试中，汽车在水平路面受到2400N的水平牵引力，5min内匀速直线行驶了9000m。

（1）汽车受到水平方向的阻力是多少？

（2）汽车牵引力所做的功和功率是多少？

36．改革开放以来，我国城乡面貌发生了日新月异的变化，民众的住房条件得到了很大的改善。

建造某幢公寓楼，所用建筑材料的总重为6×

108牛。

此公寓楼楼顶到地面的高度为40米。

（1）若此公寓楼房基与地面的接触面积为1×

103米2，该楼对地基产生的压强为多少帕?

（2）若每天要把l.2×

106牛的水从地面送到楼顶，至少应对这些水做多少功，若送1.2×

106牛的水从地面到楼顶所用的时间为8000秒，送水的功率至少为多少瓦?

21.在地震灾区全面恢复重建的热潮中，推土机发挥了重要作用。

现有一履带式推土机，其发动机额定功率为120kw，质量为1.5×

104kg.,每条履带与地面的接触面积为1.25m2，求：

（1）推土机对水平地面的压强；

（2）若推土机的牵引力用F表示，速度用

表示，发动机的功率用P表示；

请你推导出

F、

和P之间的关系式：

P=F

；

（3）当推土机以额定功率进行推土作业时，在平直的场地上以5.4km/h的速度匀速前进了15m，推土机受到的阻力和推土机所做的功是多少？

27．小吴在60s内用50N的水平拉力沿水平方向拉一个重为100N的物体在水平地面前进了120m．求：

（1）小吴的平均速度；

（2）拉力对物体所做的功；

（3）拉力做功的功率。

24．（09·

本溪）如图所示，铁明同学向上跳台阶进行晨练，铁明重500N，在10s内匀速连跳12个台阶，每个台阶的高度为0.2m，在这个过程中，已知铁明克服摩擦做功为2800J，求在此过程中：

（1）铁明竖直向上跳的平均速度是多大？

（2）铁明克服重力做功是多少？

（3）铁明做功的总功率是多大？

29．学校新近买了30套总质量为300kg的物理实验器材，每套一箱。

现在，某实验员需要把这批实验器材搬运到14m高的物理实验室。

（1）该实验员需要做多少功？

（不考虑他克服自身重力所做的功，取g=10N/kg）

（2）假设他身体可以提供的功率P如图14那样取决于所搬运物体的质量m。

若要尽可能快地把这批器材搬上去，那么他每次搬运的箱子数应为个。

（3）不考虑搬起箱子、放下箱子和下楼的时间，求他搬运这批实验器材的最短时间。

35．湘桂铁路扩能改造工程于2008年12月11日启动，设计列车速度达200km／h。

（1）若工程竣工后，列车按设计标准运行，从柳州到南宁约需1．1h，则柳州至南宁的铁路线长约为多少?

（2）假设质量为4000t的列车在平直轨道上匀速运行时，受到的阻力为列车重的

，所有车轮跟铁轨接触的总面积约为0．8m2。

列车对铁轨的压强为多大?

从柳州到南宁，机车共做了多少功?

（取g=10N／kg）

21．如图所示，拉力F=80N，物体重G=120N，若绳子自由端匀速拉动的距离s=4m，物体被提高的距离h=2m，求：

（1）拉力所做的有用功；

（2）拉力所做的总功W总；

（3）该滑轮组的机械效率η。

22．小明做“测滑轮组机械效率”实验时，用图18中所示的滑轮，组装成滑轮组，请在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法。

用此滑轮组将重为3.6N

的物体匀速提起时，拉力的功率为0.36W，滑轮组的机械效率为75%。

（忽

略摩擦及绳重）

（1）绳子自由端移动的速度和动滑轮的总重。

（2）若用此滑轮组提起小于3.6N的重物时，其机械效率将如何改变？

说明理由。

24.如图所示，用滑轮组匀速提起一个重为400N的物体，物体在5s内竖直上升了2m，人拉绳的力为250N），（不汁绳重及摩擦）

（l）对重物做的有用功是多少？

（2）人拉绳子做功的功率是多少？

（3）如果用此滑轮组匀速提升一个重为300N的物体，则拉力是多少？

滑轮组的机械效率是多少？

31．用如图23所示的滑轮组将重为4.2N的物体匀速提升0.1m，所用时间为5s，拉力F大小为2N，求：

（1）拉力的功率。

（2）滑轮组的机械效率。

34．装卸工人用如图所示的滑轮组匀速提升重为1000N的货物，所用的拉力F为600N，绳子自由端在50s内被拉下2m，在此过程中求：

（1）拉力F所做的功；

（2）拉力F功率；

（3）滑轮组的机械效率。

21．甲、乙两人分别用不同的方法把重100N的物体A从地面匀速提到三楼

（1）甲用图17所示的方法，直接用绳把物体提到三楼，判断该过程绳对物体A的拉力F是否做功时，有两种分析如下表，若分析正确，在表中同一行的空格画“√”

分析一

物体在力F的方向上移动了距离，所以拉力F对物体做了功

分析二

物体匀速上升，其动能不变，重力势能增加

能量的转化可以通过做功的过程来实现．因为物体的机械能增加了，所以拉力F对物体做了功

（2）甲用20s把物体由M提到N，他对物体做功的功率多大？

（3）乙用图18所示的方法，通过滑轮把物体捉到二楼，滑轮重10N，人对绳的拉力60N。

有人计算乙做的总功过程如下

W=F乙S①

②

S=6m③

联立①②③求出W，

请改正②、③中错误之处

22.如图19所示,是2008北京残奥会开幕式最后一棒火炬手侯斌，靠自己双手的力量，攀爬到火炬台底部并最终点燃圣火的照片，该点火仪式充分体现了残疾人自强自立、拼搏向上的勇气和精神.已知他和轮椅总质量为80kg，攀爬高度39m，历时约3min20s.

（1）如果不计机械装置的额外功，求他的平均功率多大？

（2）小明同学看到火炬手攀爬很费劲，想到物理课上学过利用滑轮组可以省力.小明同学如果站在地面上,用如图20所示的哪个滑轮组拉起火炬手侯斌最合适,理由是什么?

如果该滑轮组机械效率为80％，求小明同学的

拉力至少要多大？

（g取10N/kg）

23.5月12日，四川汶川发生8级大地震，震后立即开展了紧急救援。

在救援过程中，常看到救援工作者使用的这种起重机械，利用这种机械吊起坍塌的混凝土结构的吊板。

如所示是这种起重机吊臂上的滑轮组，它在50s内将重为2.4×

104N的吊板匀速提高10m。

已知拉力F为104N。

则这个过程中：

（1）拉力F做了多少功？

拉力F的功率多大？

（2）滑轮组的机械效率多大？

24．如图所示，重物A是体积为10dm3，密度为7.9×

103kg/m3的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面。

若不计摩擦和动滑轮重，要保持平衡，求：

（1）作用于绳端的拉力F是多少？

（2）若缓慢将重物A提升2m，拉力做的功是多少？

（3）若实际所用拉力为400N，此时该滑轮的效率是多少？

（g=10N／kg）

19．如图lO所示，用动滑轮把重400N的物体在20s内匀速提高10m，拉力所做的功为5000J。

（1）动滑轮的机械效率

（2）拉力的功率

17．如图7所示，工人用滑轮组吊起质量为l0kg的箱子，工人施加的拉力为250N，箱子10s内被匀速竖直提升了2m，不计绳重和摩擦，取g=10N/kg。

28．天津在支援四川德阳地区抗震救灾活动中，一辆满载物资的总重为G牛顿的运输车，将物资沿ABCD路线运至D处，AB段海拔高度为h。

米，CD段海拔高度为h2米，如图l4甲所示。

在整个运输过程中，汽车以恒定速度v米／秒运动，汽车t=0时经过A处，tl时经过B处，t2时经过C处，在此过程中汽车牵引力功率P随时间，变化的图象可简化为图l4乙所示（P1、P2、tl和t2也为已知量）。

（1）请分析说明汽车在AB段和BC段运动时牵引力的大小关系。

（2）请朋已知量求汽车沿斜坡BC段运动时所受总阻力的表达式（总阻力包括摩擦力和空气阻力）。

22．如图所示是一种起重机的简图，用它把质量为4×

102kg，底面积为0.5m2的货物G匀速提起（g=10N/kg）。

求

（1）起吊前，当货物静止与水平地面时，它对地面的压强是多少？

（2）若把货物匀速提起12m，用了40s，则货物上