2024年中考物理压轴题训练——机械效率的综合计算
1．如图所示，电动机通过滑轮组提升重物，重2700N的物体A在25s内被匀速提升了5m，滑轮组的机械效率为90%，绳重及滑轮组的摩擦不计。求：
(1)匀速提升物体A时，电动机拉动钢丝绳的速度。
(2)电动机拉动钢丝绳的拉力。
(3)动滑轮的重力。
2．如图是重庆一中初二科技小组设计的在岸边打捞水中文物的装置示意图，电动机固定在地面．每个滑轮重为100N；均匀实心文物的密度为8×103kg/m3，质量为80kg．绳和杠杆的质量、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对文物A的阻力均忽略不计，文物A一直匀速上升．
（1）在文物还未露出水面时，求此时文物A所受到的浮力
（2）在文物还未露出水面时，电动机拉力F的大小；
（3）在文物还未露出水面时，滑轮组的机械效率；
（4）当文物A在空中被匀速提起上升时，电动机拉力功率为4.5kW，求卷扬机拉动钢丝绳的速度？
3．用如图所示滑轮组在15 s内将重1000 N的物体匀速提升了3 m，人所用的拉力F为400 N，不计绳重和摩擦力．求：
（1）动滑轮的重；
（2）绳子自由端拉力F的功率；
（3）滑轮组的机械效率；
（4）若用此滑轮组匀速吊起重为1400 N的物体时，用该滑轮组将重物匀速提高相同的高度，该滑轮组的机械效率是多少？（以上各问除不尽时结果保留一位小数）
4．如图，塔式起重机上的滑轮组将重为1.2×104N的重物匀速吊起2m时，滑轮组的机械效率为80%，g取10N/kg；求：
（1）提升重物做的有用功；
（2）此过程中的额外功；
（3）绳端的拉力F。
5．吊车在生产生活中的用途非常广泛，如图所示是某大桥施工现场，工程师用起吊装置在江中起吊工件。已知工件重4000N，每个滑轮重500N，不计滑轮的体积，声音在水中的传播速度是1500m/s。在水面上用超声测位仪向江底的工件垂直发射超声波，经过0.02s后收到回波。（不计绳重和摩擦，g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）
（1）求工件在水下的深度；
（2）不计工件的高度，求水对工件产生的压强；
（3）当工件在水面下匀速上升时，绳子自由端的拉力为500N，求工件的体积；
（4）求工件出水后，在空气中匀速上升时滑轮组的机械效率（结果在小数点后保留一位数字）。
6．工人用如图所示的装置将重物提高，已知物重为，人对绳的拉力为。不计绳重和摩擦。求此过程中：
（1）滑轮组做的有用功。
（2）动滑轮的重力。
（3）滑轮组的机械效率。
7．五一假期，小明和爸爸自驾到海边游玩，小轿车不慎陷入水平沙滩无法行驶，请来救援车帮忙，如图甲所示，救援车固定不动，利用绞盘、绳子、轻质滑轮将车拉出沙滩。若小轿车的质量为，轮胎底部与沙滩接触的总面积为，整个拉动过程中小轿车移动的速度随时间变化的图象如图乙所示，其中小轿车被匀速拉动时绞盘的拉力F恒为：。（）求：
（1）小轿车静止时对沙滩的压强是多少？
（2）小轿车被匀速拉动通过的路程是多少？在此过程中滑轮的机械效率为90%，则小轿车受到的拉力做功的功率是多少？（滑轮轮轴处摩擦不可忽略）
8．市政府投入巨资，对主干路沿街实施景观改造，施工中，一工人利用如图所示的定滑轮将一桶沙匀速拉到10m高处，沙重为90N，所用的拉力为100N。求：
(1)有用功是多少？
(2)总功是多少？
(3)定滑轮的机械效率是多少？
9．用如图所示的滑轮组，将重为200N的物体以0.2m/s的速度匀速提升，拉力 F = 120N，求：
（1）拉力的功率；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）若不计绳重及摩擦，求动滑轮的重力。
10．小明组装了如图所示的装置，已知物体A、B的质量分别为0.3kg、0.25kg，当挂上物体B一段时间后，物体A以0.1m/s的速度沿竖直方向匀速上升0.5m，B接触地面，不考虑空气阻力，g取10N/kg。在物体A上升0.5m的过程中，求：
（1）物体B做的有用功；
（2）该装置的机械效率；
（3）物体B做功的功率。
11．如图甲所示，用大小为15N的水平拉力F1，将重力为20N的物体A匀速直线拉动一段距离5m，若借助如图乙所示滑轮组，用大小为10N的F2将物体A在同样的水平面上做匀速直线运动移动相同的距离5m，则：
（1）F1所做的功是多少？
（2）滑轮组的机械效率是多少？
（3）滑轮组的额外功为是多少？
12．如图，工人将重为240N的物体匀速提起，在2s内物体上升了2m，若此时滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和摩擦．
（1）拉力所做的有用功是多少？
（2）拉力所做的总功是多少？
（3）若用此滑轮组将540N的物体匀速提高1m，此时滑轮组的机械效率是多少？
13．如图所示，现将重为5N的物体A沿长1.2m，高0.6m的斜面匀速从底端拉到顶端，在此过程中，F的大小恒为3N，所用时间是12s，求：
（1）物体A从底端到顶端的平均速度；
（2）物体A从底端到顶端过程中拉力F的功率；
（3）求此斜面的机械效率．（保留一位小数）
14．水平地面上有一个重为4000N的箱子，箱子的底面积为。现用起重机把箱子吊到3m高的位置，所用时间为10s，起重臂下的钢丝绳是绕在一个动滑轮上的，如图所示，钢丝绳上的拉力为2500N。试求：
（1）起重机起吊前，箱子对地面的压强是多少
（2）起重机起吊该箱子的机械效率是多少
（3）钢丝绳上拉力的功率是多少
15．在小型建筑工地常用简易的起重设备竖直吊运建筑材料，其工作原理相当于如图所示的滑轮组。某次将总重为4000N砖块匀速吊运到高为5m的楼上，用时10s，卷扬机提供的拉力F为2500N。求在此过程中：
(1)滑轮组所做的有用功；
(2)拉力F所做功的功率；
(3)滑轮组的机械效率。
16．用图所示的装置提升重为900N的物体A，动滑轮受到的重力为100N。在卷扬机对绳子的拉力F作用下，物体A在10s内竖直匀速上升了2m。在此过程中，不计绳重和轮与轴间的摩擦。求：
(1)物体A上升的速度v。
(2)拉力F。
(3)装置提升物体A的机械效率η。
17．用如图所示的滑轮组匀速提升重为480N的物体G，所用拉力F为300N，将重物提升3m所用的时间为10s。求：
（1）所做的有用功；
（2）拉力的功率；
（3）滑轮组的机械效率。
18．同学用滑轮组提升一边长为0.2m的正方体物块，物块质量为20kg，如图所示：
（1）人未拉动细绳时，物块静止在水平面地面上，求对地面的压强？（g=10N/kg）
（2）当人用125N的力拉动细绳使物体升高1m，求此时的机械效率？
19．如图所示，物体重为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为多大？
（2）动滑轮的机械效率是多少？
（3）若被提升的重物为380N时，此时机械效率是多少？
20．近期我国长江中下游许多省份因连续大雨发生洪涝灾害。抗洪抢险小分队成员李军在一次行动中需要帮老百姓把一个质量为240kg的重物搬到2m高的车上、为了省力采用5m的长木板搭了一个斜面（如图所示）。用1200N的力用了5min将重物匀速推到车上。（g＝10N/kg）
（1）他对重物做了多少功？
（2）他做总功的功率是多少？
（3）此次简易斜面装置的机械效率为多少？
参考答案：
1．(1)；(2)1000N；(3)
2．（1）100N；（2）400N；（3）87.5%；（4）10m/s．
3．(1) 200N；(2) 240W；(3) 83.3%；(4)87.5%．
4．（1）2.4×104J；（2）6×103J；（3）5×103N
5．（1）15m；（2）1.5×105Pa；（3）0.3m3；（4）
6．（1）4000J；（2）200N；（3）80%
7．（1）；（2）5m，1800W
8．(1)900J；(2)1000J；(3)90%
9．（1）48W；（2）83.3%；（3）40N
10．（1）1.5J；（2）60%；（3）0.5W
11．（1）75J；（2）50%；（3）75J
12．（1）480J （2）600J （3）90%
13．（1）0.1m/s；（2）0. 3W；（3）83.3%
14．（1）1000Pa；（2）80 %；（3）1500W
15．(1)20000J；(2)2500W；(3)80℅
16．(1) 0.2m/s；(2) 500N；(3) 90%
17．（1）1440J；（2）180W；（3）80%
18．（1）5×103Pa（2）80%
19．（1）100N；（2）90%；（3）95%
20．（1）4800J；（2）20W；（3）80%
