初中物理苏科版九年级全册5 机械效率随堂练习题

这是一份初中物理苏科版九年级全册5 机械效率随堂练习题，共26页。
2023年中考物理专题复习  机械效率计算专题1．（2021聊城模拟）工人用如图所示的滑轮组将重为500N的物体在4s内匀速提升了2m，若每个滑轮重40N，不计绳重和摩擦，则在此过程中，下列说法正确的是（　　）A．绳端的拉力F为270N B．拉力F的功率为270W C．额外功为160J D．有用功为1000J2.（2021淮南模拟）如图所示，斜面长4m，高2m，工人用400N的力沿斜面将重为600N的箱子，从底端推到顶端。下列说法中正确的是（　　）A．有用功为1800J，总功1200J B．有用功为1200J，额外功为800J C．总功为1600J，机械效率为75% D．总功为800J，机械效率为75%3.（2021百色模拟）如图所示，用力F把重为400 N的物体在10 s内匀速提升2 m，其中动滑轮重为100 N，不计绳重和摩擦。则A．绳子的拉力为200 N  B．滑轮组的机械效率为80%C．拉力的功率为80 W  D．绳子自由端移动的速度为0.2 m/s4．（2021潍坊模拟）用如图所示的滑轮机组将重为600N的物体在10s内匀速提升了3m，已知拉力F为250N，不计绳重和摩擦，下列有关计算正确的是（　　）A．物体上升的速度为0.3m/s B．动滑轮重150N C．滑轮组的机械效率为80% D．拉力做功的功率为75W5．（2021重庆二模）如图所示，一个重为600N的物体，通过滑轮组在25N拉力作用下匀速直线运动了2m．已知物体受到的滑动摩擦力为60N，以下说法正确的是（　　）A．绳子自由端移动了4m B．拉力做了100J 的功 C．滑轮组的额外功为120J D．该滑轮组的机械效率为80%6．（2021成都模拟）工人师傅利用如图所示的两种方式将重均为300N的货物从图示位置向上缓慢提升一段距离。F1、F2始终沿竖直方向；图甲中OB＝2OA，图乙中动滑轮重为60N，重物上升速度为0.01m/s。不计杠杆重、绳重和摩擦，则下列说法正确的是（　　）A．甲乙两种方式都省一半的力 B．甲方式F1由150N保持不变 C．乙方式机械效率约为83.3% D．乙方式F2的功率为3W7．（2021潍坊模拟）如图所示，用滑轮组提升重物时，将重600N的物体在10s内匀速提升了2m，已知动滑轮重为100N（不计绳重和摩擦），则提升重物的过程中正确的是（　　）A．绳子自由端拉力F的大小为300N B．滑轮组的机械效率为60% C．提升物体的过程中，额外功为200J D．绳子自由端拉力F的功率为140W8．（2021东营模拟）将重物从长4m、高1m的斜面底部匀速推上斜面的顶端。已知沿斜面所用的推力是300N，斜面的机械效率是75%，则推力做的有用功为　    　J，物体所受的重力为　    　N。9.（2021张家界模拟）如图所示，沿斜面把质量为12kg的一个物体匀速拉到最高处，沿斜面向上的拉力是F＝100N，斜面长2m、高1m，则其机械效率是　   　%，物体所受摩擦力是　   　N．（取g＝10N/kg）10.（2021扬州模拟）搬运工人用如图所示的滑轮组将一个重为120N的物体匀速提升3m，所用的拉力为50N，则该滑轮组的机械效率是　    　。11．（2021临沂模拟）如图所示，小聪用滑轮组拉动水平地面上的物体A，使它匀速前进2m，地面对它的摩擦力为300N，小聪施加的拉力F＝250N（忽略绳重和滑轮重），滑轮组的机械效率为　    　。 12.（2021云南模拟）如图所示，小刚用500N的拉力在10s内把质量为80kg的物体匀速提升了3m，滑轮组的机械效率是　    　，拉力的功率是　    　W。13.（2021广东模拟）如图是塔式起重机上的滑轮组。在1min内将1.8×104N的重物匀速提高2m的过程中，作用在绳端的拉力F为8×103N。则拉力F做功的功率是　    　W。该滑轮组的机械效率是　    　。若提升2×104N重物时该滑轮组机械效率会　    　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。14.（2021淮南模拟）如图所示，在20N的水平拉力F作用下，重200N的物体沿水平地面向左做匀速直线运动，1s内物体向左运动了4m，物体与地面间的摩擦力为48N，则拉力做的功为　   　J；拉力做功的功率为　   　W；滑轮组的机械效率为　   　。15．（2021吉林洪泉中学模拟）如图甲所示，用400N的拉力F1使箱子在水平桌面上沿直线匀速运动1m，在这个过程中箱子克服阻力做的功为　   　J。如图乙所示，利用250N的力F2通过动滑轮使该箱子以1m/s的速度在水平桌面上沿直线匀速运动，则动滑轮的机械效率为　   　，F2做功的功率为　   　W。16．（2021常州模拟）如图所示为固定斜面，长20m、高10m。小韩同学用平行于斜面向上400N的拉力，把重600N的物体从斜面底部匀速拉至顶部，该过程中，拉力做的有用功为　     　J，斜面的机械效率为　     　，物体所受斜面的摩擦力为　     　N。17．（2021泰安模拟）使用如图所示的滑轮组，匀速提升一个质量为60kg的物体。若所用的拉力F为400N，物体提升高度为5m，求：（1）拉力F所做的功；（2）该滑轮组的机械效率。（g＝10N/kg）  18．（2021青岛模拟）质量为60kg的某人站在地上用如图所示的滑轮组匀速提升400N的重物，所用的拉力F为250N，5s内绳子自由端被拉下2m，在此过程中，（不计摩擦和绳重），g取10N/kg。求：（1）拉力F所做的功及功率；（2）滑轮组的机械效率；（3）动滑轮的重；（4）若绳子能承受的最大拉力为800 N，求该滑轮组机械效率的最大值。  19．（2021潍坊模拟）如图17所示，斜面长s＝2.0m，高h＝0.4m。建筑工人将重G＝500N的货物箱，用绳子从地面匀速拉到顶端时，沿斜面向上的拉力F＝150N．忽略绳子重力。求：（1）该过程拉力F做的功；（2）该装置的机械效率；（3）货物箱在斜面上运动时受到的摩擦力大小。  20.（2021深圳模拟）一个质量60kg的物体放在水平地面上，物体与地面的接触面积为0.1m2。工人用如图所示的滑轮组，在20s内将物体匀速提高了5m，工人在绳子自由端施加的拉力F为220N。（不考虑绳重和摩擦）求：  （1）物体放在水平地面上时，对地面的压强；    （2）滑轮组的机械效率；    （3）拉力F做功的功率。      21．（2021海口模拟）如图所示的滑轮组，工人用F＝1000N的力拉绳子自由端使重为2000N，跟水平地面接触面积为0.4m2的货物A以0.1m/s的速度做匀速直线运动10s。整个过程中滑轮组的机械效率为75%。求：（1）货物A对地面的压强；（2）货物A在10s内移动的距离；（3）这个过程中拉力F的功率；（4）水平地面对货物A的摩擦力的大小。  22．（2021青岛模拟）小雨的体重为660N，他使用如图所示的滑轮组提升重物，已知动滑轮重100N．当匀速提升一个体积为0.02m3的重物（重物始终未出水面）时，他施加360N的力去提升重物，已知每只鞋底与地面的接触面积为2dm2．不计绳重和摩擦。求：（1）此时小雨对地面的压强；（2）该物体的密度；（3）当提升重物离水后滑轮组的机械效率？  23．（2021济宁模拟）如图甲所示，滑轮组在竖直向上的拉力F作用下，将重为105N的物体匀速提起，在10s时间内绳子自由端移动的距离为s＝3m。图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图。（1）计算物体上升的速度。（2）图乙中阴影部分的面积表示的是哪个物理量？并计算出该物理量的大小。（3）计算滑轮组提升该重物时的机械效率。（4）若克服绳重和摩擦做的额外功为10J，求动滑轮的质量。  24.（2021南宁二模）工人用滑轮组提升水中物体A，如图所示，当物体A完全在水面下被匀速提升的过程中，工人对绳子竖直向下的拉力为220N．当物体A完全打捞出水面后被匀速提升的过程中，滑轮组的机械效率为η，工人对绳子竖直向下的拉力为F．已知：物体A所受重力为1000N，体积为8.0×10﹣2m3，水的密度为ρ水＝1.0×103kg/m3．滑轮与轴的摩擦、水的阻力以及绳重不计，g取10N/kg。求：（1）物体A完全在水面下时受到的浮力；（2）工人对绳子竖直向下的拉力F；（3）滑轮组的机械效率η（结果保留一位小数）。
2023年中考物理专题复习  机械效率计算专题参考答案1．（2021聊城模拟）工人用如图所示的滑轮组将重为500N的物体在4s内匀速提升了2m，若每个滑轮重40N，不计绳重和摩擦，则在此过程中，下列说法正确的是（　　）A．绳端的拉力F为270N B．拉力F的功率为270W C．额外功为160J D．有用功为1000J【答案】BD。2.（2021淮南模拟）如图所示，斜面长4m，高2m，工人用400N的力沿斜面将重为600N的箱子，从底端推到顶端。下列说法中正确的是（　　）A．有用功为1800J，总功1200J B．有用功为1200J，额外功为800J C．总功为1600J，机械效率为75% D．总功为800J，机械效率为75%【答案】C。3.（2021百色模拟）如图所示，用力F把重为400 N的物体在10 s内匀速提升2 m，其中动滑轮重为100 N，不计绳重和摩擦。则A．绳子的拉力为200 N  B．滑轮组的机械效率为80%C．拉力的功率为80 W  D．绳子自由端移动的速度为0.2 m/s【答案】B4．（2021潍坊模拟）用如图所示的滑轮机组将重为600N的物体在10s内匀速提升了3m，已知拉力F为250N，不计绳重和摩擦，下列有关计算正确的是（　　）A．物体上升的速度为0.3m/s B．动滑轮重150N C．滑轮组的机械效率为80% D．拉力做功的功率为75W【答案】ABC。5．（2021重庆二模）如图所示，一个重为600N的物体，通过滑轮组在25N拉力作用下匀速直线运动了2m．已知物体受到的滑动摩擦力为60N，以下说法正确的是（　　）A．绳子自由端移动了4m B．拉力做了100J 的功 C．滑轮组的额外功为120J D．该滑轮组的机械效率为80%【答案】D6．（2021成都模拟）工人师傅利用如图所示的两种方式将重均为300N的货物从图示位置向上缓慢提升一段距离。F1、F2始终沿竖直方向；图甲中OB＝2OA，图乙中动滑轮重为60N，重物上升速度为0.01m/s。不计杠杆重、绳重和摩擦，则下列说法正确的是（　　）A．甲乙两种方式都省一半的力 B．甲方式F1由150N保持不变 C．乙方式机械效率约为83.3% D．乙方式F2的功率为3W【答案】BC7．（2021潍坊模拟）如图所示，用滑轮组提升重物时，将重600N的物体在10s内匀速提升了2m，已知动滑轮重为100N（不计绳重和摩擦），则提升重物的过程中正确的是（　　）A．绳子自由端拉力F的大小为300N B．滑轮组的机械效率为60% C．提升物体的过程中，额外功为200J D．绳子自由端拉力F的功率为140W【答案】CD8．（2021东营模拟）将重物从长4m、高1m的斜面底部匀速推上斜面的顶端。已知沿斜面所用的推力是300N，斜面的机械效率是75%，则推力做的有用功为　    　J，物体所受的重力为　    　N。【答案】900；900。9.（2021张家界模拟）如图所示，沿斜面把质量为12kg的一个物体匀速拉到最高处，沿斜面向上的拉力是F＝100N，斜面长2m、高1m，则其机械效率是　   　%，物体所受摩擦力是　   　N．（取g＝10N/kg）【答案】60；40。10.（2021扬州模拟）搬运工人用如图所示的滑轮组将一个重为120N的物体匀速提升3m，所用的拉力为50N，则该滑轮组的机械效率是　    　。【答案】80%。11．（2021临沂模拟）如图所示，小聪用滑轮组拉动水平地面上的物体A，使它匀速前进2m，地面对它的摩擦力为300N，小聪施加的拉力F＝250N（忽略绳重和滑轮重），滑轮组的机械效率为　    　。 【答案】60%。12.（2021云南模拟）如图所示，小刚用500N的拉力在10s内把质量为80kg的物体匀速提升了3m，滑轮组的机械效率是　    　，拉力的功率是　    　W。【答案】80%；300。13.（2021广东模拟）如图是塔式起重机上的滑轮组。在1min内将1.8×104N的重物匀速提高2m的过程中，作用在绳端的拉力F为8×103N。则拉力F做功的功率是　    　W。该滑轮组的机械效率是　    　。若提升2×104N重物时该滑轮组机械效率会　    　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】800；75%；变大。14.（2021淮南模拟）如图所示，在20N的水平拉力F作用下，重200N的物体沿水平地面向左做匀速直线运动，1s内物体向左运动了4m，物体与地面间的摩擦力为48N，则拉力做的功为　   　J；拉力做功的功率为　   　W；滑轮组的机械效率为　   　。【答案】240；240；80%。15．（2021吉林洪泉中学模拟）如图甲所示，用400N的拉力F1使箱子在水平桌面上沿直线匀速运动1m，在这个过程中箱子克服阻力做的功为　   　J。如图乙所示，利用250N的力F2通过动滑轮使该箱子以1m/s的速度在水平桌面上沿直线匀速运动，则动滑轮的机械效率为　   　，F2做功的功率为　   　W。【答案】400J；80%；500W。16．（2021常州模拟）如图所示为固定斜面，长20m、高10m。小韩同学用平行于斜面向上400N的拉力，把重600N的物体从斜面底部匀速拉至顶部，该过程中，拉力做的有用功为　     　J，斜面的机械效率为　     　，物体所受斜面的摩擦力为　     　N。【答案】6000；75%；100。17．（2021泰安模拟）使用如图所示的滑轮组，匀速提升一个质量为60kg的物体。若所用的拉力F为400N，物体提升高度为5m，求：（1）拉力F所做的功；（2）该滑轮组的机械效率。（g＝10N/kg）【答案】解：（1）由图知，n＝2，拉力端移动的距离：s＝2h＝2×5m＝10m，拉力所做的功：W总＝Fs＝400N×10m＝4000J；（2）拉力做的有用功：W有用＝Gh＝mgh＝60kg×10N/kg×5m＝3000J，滑轮组的机械效率：η＝＝×100%＝75%。答：（1）拉力F所做的功4000J；（2）该滑轮组的机械效率为75%。18．（2021青岛模拟）质量为60kg的某人站在地上用如图所示的滑轮组匀速提升400N的重物，所用的拉力F为250N，5s内绳子自由端被拉下2m，在此过程中，（不计摩擦和绳重），g取10N/kg。求：（1）拉力F所做的功及功率；（2）滑轮组的机械效率；（3）动滑轮的重；（4）若绳子能承受的最大拉力为800 N，求该滑轮组机械效率的最大值。【答案】解：（1）拉力做的功为：W总＝Fs＝250N×2m＝500J；拉力F所做功的功率：P＝＝＝100W；（2）滑轮组的机械效率为：η＝＝＝＝×100%＝×100%＝80%；（3）不计摩擦和绳重，由拉力F＝（G+G动）的变形公式得，动滑轮的重力为：G动＝nF﹣G＝2×250N﹣400N＝100N；（4）人的重力为：G人＝m人g＝60kg×10N/kg＝600N，人对绳子的最大拉力为：F最大＝G人＝600N，物体的最大重力为：G最大＝nF最大﹣G动＝2×600N﹣100N＝1100N，滑轮组的最大机械效率为：η＝×100%＝×100%＝×100%≈91.7%。答：（1）拉力F所做的功为500J，功率为100W；（2）滑轮组的机械效率为80%；（3）动滑轮的重力为100N；（4）若绳子能承受的最大拉力为800 N，该滑轮组机械效率的最大值91.7%。19．（2021潍坊模拟）如图17所示，斜面长s＝2.0m，高h＝0.4m。建筑工人将重G＝500N的货物箱，用绳子从地面匀速拉到顶端时，沿斜面向上的拉力F＝150N．忽略绳子重力。求：（1）该过程拉力F做的功；（2）该装置的机械效率；（3）货物箱在斜面上运动时受到的摩擦力大小。【答案】解：（1）该过程拉力F做的功：W总＝Fs＝150N×2m＝300J；（2）此过程的有用功为：W有＝Gh＝500N×0.4m＝200J；该装置的机械效率：η＝＝×100%≈66.7%；（3）此过程的额外功：W额＝W总﹣W有＝300J﹣200J＝100J；由W额＝fs得摩擦力为：f＝＝＝50N；答：（1）该过程拉力F做的功为300J；（2）该装置的机械效率为66.7%；（3）货物箱在斜面上运动时受到的摩擦力大小为50N。20.（2021深圳模拟）一个质量60kg的物体放在水平地面上，物体与地面的接触面积为0.1m2。工人用如图所示的滑轮组，在20s内将物体匀速提高了5m，工人在绳子自由端施加的拉力F为220N。（不考虑绳重和摩擦）求：  （1）物体放在水平地面上时，对地面的压强；    （2）滑轮组的机械效率；    （3）拉力F做功的功率。    【答案】（1）解：物体对地面的压力F =G=mg=60kg×10N/kg=600N  物体对地面的压强 答：物体放在水平地面上时，对地面的压强是6 103Pa（2）解：此滑轮组由三股绳承担物重，滑轮组对物体做的功即有用功为W有=Gh=600N×5m=3000J  拉力移动的距离s=nh=3×5m=15m拉力F做功W总=Fs=220N×15m=3300J滑轮组的机械效率 答：滑轮组的机械效率是90.9 （3）解：拉力F做功的功率     答：拉力F做功的功率为165W。21．（2021海口模拟）如图所示的滑轮组，工人用F＝1000N的力拉绳子自由端使重为2000N，跟水平地面接触面积为0.4m2的货物A以0.1m/s的速度做匀速直线运动10s。整个过程中滑轮组的机械效率为75%。求：（1）货物A对地面的压强；（2）货物A在10s内移动的距离；（3）这个过程中拉力F的功率；（4）水平地面对货物A的摩擦力的大小。【答案】解：（1）货物A对地面的压力：F压＝G＝2000N，则货物A对地面的压强：p＝＝＝5×103Pa。（2）根据v＝可知货物A在10 s内移动的距离：sA＝vAt＝0.1m/s×10s＝1m。（3）由图可知，动滑轮上绳子的有效股数：n＝2，绳子自由端移动的速度：v绳＝nvA＝2×0.1m/s＝0.2m/s，拉力的功率：P＝＝＝Fv绳＝1000N×0.2m/s＝200W。（4）由η＝＝＝得摩擦力：f＝nηF＝2×75%×1000N＝1500N。答：（1）货物A对地面的压强5×103Pa；（2）货物A在10 s内移动的距离为1m；（3）这个过程中拉力F的功率200W；（4）水平地面对货物A的摩擦力大小1500N。22．（2021青岛模拟）小雨的体重为660N，他使用如图所示的滑轮组提升重物，已知动滑轮重100N．当匀速提升一个体积为0.02m3的重物（重物始终未出水面）时，他施加360N的力去提升重物，已知每只鞋底与地面的接触面积为2dm2．不计绳重和摩擦。求：（1）此时小雨对地面的压强；（2）该物体的密度；（3）当提升重物离水后滑轮组的机械效率？【答案】解：（1）小雨对地面的压力和地面对他的支持力是一对相互作用力。则F压＝F支＝G人﹣F拉＝660N﹣360N＝300N，此时小雨对地面的压强：p＝＝＝7.5×103Pa；（2）重物在水中受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×0.02m3＝200N，由图可知，n＝2，不计绳重和摩擦，使用滑轮组提升水中重物的拉力：F＝（G物﹣F浮+G动）则G物＝2F﹣G动+F浮＝2×360N﹣100N+200N＝820N，所以，m＝＝＝82kg，则重物的密度：ρ＝＝＝4.1×103kg/m3；（3）当提升重物离水后，滑轮组的机械效率：η＝＝＝＝＝×100%≈89.13%。答：（1）此时小雨对地面的压强为7.5×103Pa；（2）该物体的密度为4.1×103kg/m3；（3）当提升重物离水后滑轮组的机械效率为89.13%。23．（2021济宁模拟）如图甲所示，滑轮组在竖直向上的拉力F作用下，将重为105N的物体匀速提起，在10s时间内绳子自由端移动的距离为s＝3m。图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图。（1）计算物体上升的速度。（2）图乙中阴影部分的面积表示的是哪个物理量？并计算出该物理量的大小。（3）计算滑轮组提升该重物时的机械效率。（4）若克服绳重和摩擦做的额外功为10J，求动滑轮的质量。【答案】解：（1）由图可知，连接动滑轮绳子的股数n＝3，物体上升的高度：h＝＝＝1m，则物体上升的速度：v＝＝＝0.1m/s。（2）由图乙可知，横坐标表示绳子自由端移动的距离，纵坐标表示拉力，由W＝Fs可知，图乙中阴影部分的面积表示拉力做的功，其大小：W总＝Fs＝50N×3m＝150J；（3）拉力所做的有用功：W有＝Gh＝105N×1m＝105J，滑轮组提升该重物时的机械效率：η＝×100%＝×100%＝70%；（4）若克服绳重和摩擦做的额外功为10J，则克服动滑轮重力做的额外功：W动＝W总﹣W有﹣W绳重和摩擦＝150J﹣105J﹣10J＝35J，所以，由W动＝G动h＝m动gh可得，动滑轮的质量：m动＝＝＝3.5kg。答：（1）物体上升的速度为0.1m/s；（2）图乙中阴影部分的面积表示拉力做的功，该物理量的大小为150J；（3）滑轮组提升该重物时的机械效率为70%；（4）动滑轮的质量为3.5kg。24.（2021南宁二模）工人用滑轮组提升水中物体A，如图所示，当物体A完全在水面下被匀速提升的过程中，工人对绳子竖直向下的拉力为220N．当物体A完全打捞出水面后被匀速提升的过程中，滑轮组的机械效率为η，工人对绳子竖直向下的拉力为F．已知：物体A所受重力为1000N，体积为8.0×10﹣2m3，水的密度为ρ水＝1.0×103kg/m3．滑轮与轴的摩擦、水的阻力以及绳重不计，g取10N/kg。求：（1）物体A完全在水面下时受到的浮力；（2）工人对绳子竖直向下的拉力F；（3）滑轮组的机械效率η（结果保留一位小数）。【答案】（1）因为物体A完全在水面下，排开水的体积和自身的体积相等，所以物体A排开水的体积：V排＝V＝8.0×10﹣2m3，受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×8.0×10﹣2m3＝800N；（2）物体A完全在水面下时受到绳子的拉力：F拉＝GA﹣F浮＝1000N﹣800N＝200N，由图知，n＝2，滑轮与轴的摩擦、水的阻力以及绳重不计，此时拉力F′＝（GA﹣F浮+G动）＝220N，则动滑轮的重力：G动＝2F′﹣GA+F浮＝2×220N﹣1000N+800N＝240N，物体A完全打捞出水面后，拉力：F＝（GA+G动）＝（1000N+240N）＝620N；（3）滑轮组的机械效率：η＝＝＝＝＝×100%≈80.6%。答：（1）物体A完全在水面下时受到的浮力为800N；（2）工人对绳子竖直向下的拉力F为620N；（3）滑轮组的机械效率η为80.6%。