专题6 力学（机械效率计算类）-中考物理计算题专题提升培优练（全国通用）

专题6—力学—机械效率计算类

中考物理计算题专题提升培优练

一、单选题

1．小明同学用一滑轮组竖直向上提升重为150N的货物，所用拉力为100N，绳端和重物移动的距离s与时间t的关系如图所示。不计绳重和摩擦，下列说法中不正确的是（　　）

A．该滑轮组的动滑轮重50N

B．拉力的功率为20W

C．该滑轮组的机械效率为

D．若绳端移动的距离为2m，则动滑轮也移动2m

2．小华要把一个质量为240kg的重物搬到2m高的车上，利用所学的物理知识，采用了5m的长木板搭了一个斜面（如图所示）。搬运过程中，小华用沿斜面向上大小为1200N的推力F，经20s将重物匀速地推到车上。g取10N/kg，下列分析和计算正确的是（　　）

A．利用斜面不省力也不省功

B．小华做功的功率为1200W

C．斜面装置的机械效率为80%

D．其他条件一定时，减短木板的长度，增加斜面的坡度，斜面的机械效率不变

3．图中甲、乙两套装置中的滑轮质量均相等。用甲、乙两套装置分别将质量相同的重物匀速竖直提升，在相等的时间内，绳端A、B移动的距离相同。不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　）

A．两重物上升的速度相等

B．两滑轮组绳端的拉力相等

C．甲滑轮组的总功比乙滑轮组的总功少

D．两滑轮组的机械效率相等

4．如图所示，重800N的物体在100N水平拉力F的作用下，以0.1m/s的速度沿水平地面向左直线运动了20s，滑轮组的机械效率为60%。在此过程中，下列说法正确的是（　　）

A．拉力F做的功为200J

B．物体与地面间的滑动摩擦力为180N

C．拉力F做功的功率为20W

D．若物体的重力和运动速度不变，只减小水平地面的粗糙程度，则滑轮组的机械效率会升高

5．如图所示，在相同时间内，用大小相同的拉力F把等质量的甲、乙两物体沿斜面、从低端拉到斜面顶端。F对物体做功的功率分别为、，机械效率分别为、下列分析正确的是（　　）

A．， B．，

C．， D．，

6．某同学用如图所示滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示。已知物体的质量为450g，所用动滑轮的总质量为50g，g取10N/kg，绳子自由端的拉力F为1.3N，在0～2s的过程中，下列说法中正确的是（　　）

A．绳子自由端移动的速度为5.0cm/s

B．有用功为45J

C．拉力F的功率为0.26W

D．滑轮组的机械效率为90%

二、多选题

7．如图所示，将一个质量为5kg的物体匀速拉到斜面的顶端，沿斜面向上的拉力为40N，斜面长2m、高1m，下列说法正确的是（　　）

A．拉力做的有用功是50J B．物体受到的摩擦力大小为15N

C．斜面的机械效率为 D．物体只受重力、拉力和摩擦力

8．如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．图a中杠杆处于水平平衡，如果在两侧钩码下方各挂一个质量相等的小球。杠杆仍平衡

B．图a中杠杆处于水平平衡，如果将两侧钩码都向支点移动一个格，右端将下沉

C．图b中的滑轮完全相同，提升等重的物体，忽略绳重和摩擦，F甲:F乙=3:2

D．图b中的滑轮完全相同，提升等重的物体，忽略绳重和摩擦η甲=η乙

9．工人用如图所示的滑轮组，在时间t内，将重为G的货物匀速提升了h，人对绳子竖直向下的拉力恒为F。以下说法不正确的是（　　）

A．拉力F的功率为

B．额外功为Gh

C．滑轮组的机械效率为×100%

D．滑轮组的机械效率随h的增大而增大

10．为了将重100N的重物提升到高处，小明同学设计了如图（甲）所示的滑轮组装置。当他用图（乙）所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时，重物的速度v和上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图（丙）和（丁）所示。不计摩擦，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。则下列正确的是（　　）

A．在0~1s内，重物对地面的压力是10N

B．2~3s内，滑轮组的机械效率为83.3%

C．1~2s内，拉力F做的功为187.5J

D．2~3s内，拉力F的功率P为250W

三、填空题

11．如图1所示，先用F1=4N的力匀速竖直向上拉动物体A，使其升高1m，接着用图2中的动滑轮匀速拉动地面上的物体A，在水平方向上移动了s1=1m，拉力F2=2N，绳子自由端移动了s2

（1）以上条件能否求出此时滑轮的机械效率η ___________ （“能”或“不能”） 如果能，请算出η的大小；如果不能，请写出还需要补充的测量步骤和符号 ___________；

（2） 写出机械效率η的表达式 ___________（η用题目已知及补充的物理量符号表示）。

12．两个相同的滑轮，分别用如图所示的两种方式，将同一物体匀速提升相同的高度，不计绳重和摩擦，则绳子自由端的拉力F1_________F2，绳子自由端移动的距离s1_________s2，两装置的机械效率η1_________η2。（均选填“＞”、“＝”或“＜”）（物重大于动滑轮重力）

13．用如图所示的滑轮组在5s内将一重为450N的物体匀速向上提升3m，滑轮组的机械效率是75%，则拉力大小为_________N，若忽略绳重与摩擦，动滑轮的重力为_________N。如果用该滑轮组提升400N的重物，它的机械效率将_________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

14．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，摩擦力为___________N。

15．如图是一款新型节能装置：空气能热水器，它的制热能效比（制热量和压缩机所耗电能之比）为2∶1，某同学洗一次澡用水40kg，这些水温度由17℃升高到42℃吸收的热量为______J，若这些热量分别由空气能热水器和效率为70%的电热水器提供，则空气能热水器压缩机所耗电能与电热水器所耗电能相比，可节约电能______J。

16．如图，用甲、乙两个滑轮组将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，拉力都沿竖直方向，且动滑轮重也相同，则有用功W甲___________W乙，所用的拉力F甲___________F乙（选填“>”、“<”或“=”下同），其机械效率η甲___________η乙。

17．图中工人用甲、乙、丙三种方法把同样的砂子运上三楼，根据提供的数据算出有用功为______；其中，所做的额外功最多的是______方法；机械效率最高的是______方法（楼层高3m，砂子重100N，工人体重600N，动滑轮重10N，桶重20N，口袋重5N）。

18．用如图质量分布均匀的细木棒提升重物，不计摩擦，测力计竖直向上拉木棒的C点使在B点的物体匀速上升时，测得数据如下表，该杠杆的机械效率为______，杠杆的重为______N；如果将物体由B点移到A点，测力计仍然竖直拉C点匀速上升，物体上升的高度不变，则有用功______，机械效率______。（后两空选填“变大/不变/变小”）

19．如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的粗细和质量分布都均匀的杠杆，使重为36N的物体缓慢升高 0.1m， 拉力大小F 为16N，拉力移动的距离为0.25m。杠杆的机械效率为_______，杠杆的重为______N；若将重物的悬挂点A向右移动到B点，将重物提升相同的高度，则杠杆的机械效率将________（选填“变大”、“变小”或“不变”）（不考虑摩擦）。

20．在如图所示的斜面上，一工人用200N的拉力，将一重为250N的物体，用时6s，拉力做功的功率为______W，斜面对物体的摩擦力______N（结果保留一位小数，下同），斜面的机械效率为______%。

四、计算题

21．如图所示，小明用一个滑轮组匀速提升质量为20kg的物体，物体在4s内上升2m的过程中，所用的拉力为125N。不计绳重和摩擦，求：

（1）做的有用功；

（2）拉力的功率；

（3）滑轮组的机械效率；

（4）动滑轮的重力。

22．如图甲所示，重为16N的物体A在拉力F的作用下，5s内匀速运动了0.5m，拉力做的功随时间变化的图像如图乙所示，物体A在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力为物重G的0.25倍；求

（1）拉力F的功率；

（2）拉力F的大小；

（3）此滑轮组的机械效率。

23．为了尽快疏通道路。抢险救援人员利用如图所示的滑轮组将质量3t的故障车拖出公路，已知地面对故障车的阻力为其重力的0.08倍，在水平拉力F为1×103N作用下车辆在30s内沿水平方向匀速直线移动了3m，g取10N/kg。求：

（1）故障车受到地面的阻力；

（2）拉力F的功率；

（3）该滑轮组的机械效率。

24．新能源汽车可以提供“油”“电”两种驱动模式。“电动”模式以蓄电池为车上的电动机供电，电动机为汽车提供动力。某品牌新能源汽车载人后的总质量M＝1.2×103kg，电动机功率P＝45kW，轮胎与地总接触面积0.04平方米，汽车所受阻力f为总重力的k＝0.15倍。g取10N/kg。求：

（1）静止在水平地面上时，对水平地面的压强

（2）汽车通过l＝1.5km长的桥梁所用的时间t。

（3）电动机工作的机械效率。

25．如图所示，为方便残疾人上下台阶，一些公共场所设计了专用通道（斜面），若小林和他的电动轮椅的总重为700N，在5s内沿8m长的斜面上升到1.2m高的平台，小林的电动轮椅的牵引力为150N。求：

（1）牵引力做的功及功率；

（2）此过程中斜面的机械效率；

（3）轮椅与地面间的摩擦力。

26．用如图甲所示的滑轮组从水底匀速提升﹣个重2400N体积为0.2m3的物体．若物体在露出水面前此装置的机械效率为80%．（不考虑绳重、摩擦和水的阻力，g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m）求：

（1）物体的密度；

（2）物体在露出水面之前，人的水平拉力F；

（3）物体逐渐露出水面的过程中，人拉力的功率随时间变化的图象如图乙所示，已知P1 ＝0.5P2，求物体露出水面过程中的t1时刻，物体所受浮力的大小．

27．小峰利用滑轮组将一个正方体金属块A从某溶液池内匀速提出液面，当金属块A浸没在液面下，上表面距液面的距离为h时开始计时，如图甲，计时后调整滑轮组绳端竖直向上拉力F的大小使金属块A始终以大小不变的速度匀速上升，提升过程中拉力F与金属块A向上运动时间关系如图乙．已知金属块A被提出液面后，滑轮组的机械效率为80%，h=0.25m，(假设溶液池足够大,金属块被提出液面前后液面高度不变,不计绳重及摩擦,)．求：

（1）金属块A的重力；

（2）动滑轮的总重；

（3）正方体A的体积；

（4）溶液的密度．

28．如图是根据某小汽车在一段平直的路面上行驶的时间和通过的路程绘制的示意图．

（1）判断图中小汽车是做匀速直线运动还是变速直线运动；

（2）求图中小汽车全程的平均速度；

（3）若小汽车以25kW的功率行驶10min消耗汽油1kg，已知汽油的热值q=4.6×107J/kg．求小汽车发动机的效率．

29．人们对电动自行车褒贬不一。其轻便、环保的优点受消费者欢迎，但电池的持续耐用性又令人感到不足。小明购买了一台某型号电动自行车，主要技术参数如表所示。请回答下列问题：（取g=10N/kg）

（1）小明的质量为60kg，他受到重力为多大？

（2）小明骑上电动自行车行驶时，两轮胎与地面的总接触面积为1.0×10﹣2m2，那么此车对地面的压强多大？

（3）在某平直路段上，电动自行车若以额定功率匀速行驶时，行驶速度为5m/s，受到的平均阻力为40N，求60s内电机对自行车所做的有用功是多少，电动自行车的机械效率是多少？

30．救援车工作原理如图所示，当车载电机对钢丝绳施加拉力F大小为2.5×103 N时，小车A恰能匀速缓慢地沿斜面上升，已知小车A的质量为1t，斜面高为2m，斜面长为5m（不计车长、钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦），在小车A由水平路面被拖上救援车的过程中，求：

（1）钢绳所做的有用功；

（2）整个装置的机械效率；

（3）小车A与斜面间的摩擦力。