2024年中考物理专题训练机械效率的综合计算含答案

这是一份2024年中考物理专题训练机械效率的综合计算含答案，共12页。
1．如图所示，某人沿着高为2m的斜面，用120N的力推着重为240N的物体从底端到顶端做匀速直线运动，物体移动了5m。求：
（1）物体与斜面间的摩擦力；
（2）推力对物体做的功；
（3）此过程中斜面的机械效率。

2．小军同学利用如图所示的滑轮组将重90N的物体匀速提升0.5m，小军所用的拉力F为60N，（不计摩擦与绳重）求：
（1）小军的拉力做的功是多少？
（2）此滑轮组的机械效率为多少？
（3）若用此滑轮组提升重为150N的物体，绳子自由端拉力是多少？
3．如图所示，每个滑轮均重 50 N，拉着重 450N的物体以 0.1m/s 的速度上升，拉力F的功率是60 W（不计绳重），求：
（1）拉力 F的大小。
（2）滑轮组的机械效率；
（3）货物上升 4 m的过程中，克服摩擦力做的功；
（4）若不计绳与滑轮间的摩擦，重力为 500 N的小明能拉起的物体的最大重力。

4．如图所示，小明同学正利用滑轮组和金属水桶从深井中提水，若水桶的材料密度为8 g/cm3，水桶质量为4kg，水桶容积为20L。当盛满水的桶从水中慢慢提升（桶始终未出水面）时，小明对绳的拉力为F=25 N。不计绳子重量和摩擦，水的密度是， g取10 N/kg。问：
（1）动滑轮有多重？
（2）水桶露出水面前，滑轮组的机械效率有多大？
（3）水桶被提离井中水面后，以0.2m/s的速度匀速竖直上升，小明对绳子自由端拉力的功率是多大？
5．随着科技的发展，我国在航天领域取得非凡的成就，2021年5月22日，中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星表面，正式开启火星探测之旅，如图所示，“祝融号”火星车有六个宽大的车轮，有四片太阳能电池板，它将通过搭载的相机、雷达、磁场探测器等仪器，将所获数据及时传回地面。（空气阻力忽略不计，，）求：
（1）“祝融号”着陆火星表面包含着很多物理知识，请列举一例。
（2）已知“祝融号”质量为240kg，一个车轮与地面接触面积为，则“祝融号”对火星表面的压强是多少？
（3）其实“祝融号”火星车行驶速度非常慢，若“祝融号”以5W的功率匀速直线爬上长10m的斜坡用时，则“祝融号”的速度是多大？如果“祝融号”在斜面上前进的阻力为408N，斜面的高度是多少？
6．小成同学利用如图所示的滑轮组将重为1000N的物体从一楼匀速提升至七楼，所用的拉力F为400N，绳子自由端移动的速度为0.3m/s，已知每层楼高3m，不考虑绳重和摩擦.求
(1)绳子自由端移动的距离
(2)小成同学所用的时间；
(3)动滑轮的重量.
7．如图所示，小明家在装修，为了帮爸爸把重力为1000N的木箱搬到1.5m高的卡车车厢里，他将一块5m长的木板搁在地面与车厢之间构成一个斜面，将木箱拉至斜面顶端，若斜面的机械效率为75%，求：
（1）小明所做的有用功；
（2）沿斜面方向的拉力；
（3）木箱受到的摩擦力。
8．如图所示，用500N的拉力，将重1200N的木箱匀速提升1.5m，所用的时间为30s。不计绳重和摩擦，求
（1）拉力所做的有用功是多少？
（2）滑轮组的机械效率是多少？
（3）拉力的功率是多少？
（4）用该滑轮组提起重1500N的物体所用拉力为多大？
9．小明同学用200N的拉力在20s内将500N的物体匀速提升了10m，不计绳重及摩擦。求：
(1)动滑轮的重力；
(2)他施加的拉力的功率；
(3)滑轮组的机械效率。
10．为了装修新居，工人用如图所示的动滑轮提升瓷砖．他将重350N的瓷砖一次匀速提升到三楼，所用拉力是200N，时间是2min，每层楼高3米．求：
（1）工人做的有用功？
（2）工人做的功率？
（3）动滑轮的机械效率？
11．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。某次将总重力G＝4000N的砖块匀速吊运到高为5m的楼上，用时20s，拉力F＝2500N。不计绳重及摩擦，求在此过程中：
（1）拉力F的功率；
（2）额外功和动滑轮的重力G动；
（3）滑轮组的机械效率。
12．如图甲所示的装置，空吊篮A的重力为30N，绳子B（与A相连）和C能承受的最大拉力分别为300N和200N；质量为50kg的小明将A提升到高处，A上升的速度v随时间t变化关系如图乙所示，施加的拉力F随时间t变化关系如图丙所示；忽略绳重及摩擦，g＝10N/kg，求：
（1）动滑轮的重力；
（2）第2s内拉力F的功率；
（3）提升不同重物，此装置的最大机械效率η。

13．如图所示，用拉力F将重为98牛的物体在10秒内匀速提升2米，不计摩擦和绳子重力。求：
①物体的质量m；
②这段时间内，拉力所做的功W。
14．质量为50kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，工人在1min内将货物匀速向上提高了6m，作用在钢绳上的拉力为300N，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图象如图乙所示。（摩擦及绳重忽略不计，g取10N/kg）。求：
（1）在图甲中作出货物所受重力的示意图（“O”为货物的重心）；
（2）拉力的功率；
（3）动滑轮受到的重力；
（4）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，若要工人不被拉离地面，此滑轮组机械效率最大值。（结果保留一位小数）
15．如图甲所示，重40N的物体在拉力F的作用下，5s内被匀速提高了0.5m，拉力F做的功W随时间t变化的图像如图乙。绳子能承受的最大拉力为50N，不计绳重与摩擦。求：
（1）5s内做的有用功；
（2）动滑轮重力；
（3）该滑轮组的最大机械效率。
16．建筑工人用如图所示的装置把重500N的物体匀速提升3m，用时10s，手所用的拉力为300N。求：
（1）该工人所做的有用功；
（2）该工人做功的功率。
17．某人利用如图所示滑轮组从井中提水，在某次操作中，人在绳端所用拉力F=50N，在t=10s内将重为90N的水匀速提升6m．求这段时间内：
(1)人所做的有用功；
(2)拉力F做功的功率；
(3)此次操作中装置的机械效率． （摩擦和绳重不计）
18．如图所示，小刚用滑轮组拉动重500N的货箱做匀速直线运动，在拉力F=40N的作用下，货箱1min移动6m，它与地面间的滑动摩擦力f为自重的0.2倍。
求：(1)绳端移动的距离；
(2)拉力F做的功；
(3)此滑轮组的机械效率。
19．如图，当水平拉力时，恰可使物体沿水平地面向左做匀速直线运动，已知物体A重为10N，所受地面摩擦力为8N，若在10s时间内，物体A水平移动了2m，不计绳和滑轮自重及滑轮与轴之间的摩擦，求：
（1）拉力F的功率；
（2）滑轮组的机械效率。
20．如图所示，利用斜面将箱子推进车厢，通常要比把箱子直接从地面搬进车厢省力多了，某同学用150N的力沿斜面向上匀速推动箱子，已知箱子质量为30kg，斜面长3m，斜面高1.2m，。求：
（1）箱子受到的重力；
（2）箱子受到的摩擦力；
（3）斜面的机械效率；

参考答案：
1．（1）24N；（2）600J；（3）80%
2．（1）60J；（2）75%；（3）90N
3．（1）200N；（2）75%；（3）600J；（4）1450N
4．（1）15N；（2）70%；（3）51W
5．（1）六个宽大的车轮，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强；（2）；（3），2m
6．(1)54m (2) 180s (3) 200N
7．（1）1500J；（2）400N；（3）100N
8．（1）1800J；（2）80%；（3）75W；（4）600N
9．(1)100N；(2)300W；(3)83.3%
10．（1）2100J；（2）20W；（3）87.5%
11．（1）1250W；（2）5000J，1000N；（3）80%
12．（1）20N；（2）100W；（3）84.375%
13．①10千克；②196焦
14．（1）；（2）；（3）；（4）
15．（1）20J；（2）10N；（3）90%
16．（1）1500J；（2）180W
17．（1）540J （2）90W （3）60
18．(1)18m；(2)720J；(3)83.3%
19．（1）2W；（2）80％
20．（1）300N；（2）30N；（3）80%；