(2020精校)中考物理二轮强化训练专题十七机械效率计算题(解析卷)(全国版)

1、【2019赢在中考】物理二轮专题解读与强化训练专题十七机械效率计算题目围圈四计算题是物理中考的主要内容，在中很大比例。计算题以考查学生综合应用所学知识分析问题和 解决问题的能力为主，它既能反映学生对基本知识的理解掌握水平，同时又能体现学生在综合应用所 学知识分析和解决问题过程中的情感、态度与价值观。解答计算题应该首先明确它的特点，避免盲目 和无从下手的尴尬，同时明确题目涉及的物理现象和物理知识，明确要解决的问题是什么， 找准关系,有的放矢的按要求进行合理的计算。计算题常以填空题、选择题型出现。尤其是计算过程题是考查学生分析问题、解决问题和计算能 力的题型，要求较高，分值较高，并要求有计算过程和

2、步骤，每一步骤都有相应分值。计算题在中考 题中常被列为压轴题目。计算题的特点是：(1)结果合能反映学生对自然界或生产、生活中若干事物的观察和关心程度.它要求学生用生活 实践，社会活动的基本经验对题目的计算结果进行判断，留取合理的，舍弃不合理的。(2)知识综往往是把几个或几种物理过程及物理现象放在一起，利用各个过程或各种现象之间的 相切点，解答要解决的问题。它反映学生学习知识的综合能力和分析解决问题的能力。(3)应用性：这类题是把到社会实际操作和应用到生活体验中，它能够反映学生对所学物理知识 的理解和情感，同时也能反映学生对自己生活中的一些实际操作的认识水平。图国星图1 .计算题解题步骤第一步：

3、认真审题。明确现象和过程，确定给出的条件或题目中隐含的条件。第二步：找关系。也就是针对题目内容分析综合， 确定解决问题的方向， 选择适合的规律和公式, 找准相关物理量之间的关系。第三步：列出表达式。这一步个已知量、未知量及某个物理量在题目中叙述的物理现象或物理过 程变化时存在的关系，根据公式或规律列出相应的表达式，并推导出待求物理量的计算式。第四步：代人数据求解。这一步已知物理量的单位统一后，把已知量的数据代人计算式中，通过 正确运算，得出答案。同时对答案进行合理化验证，最后确定正确答案。2 .解答方法(1)简化法：这种方法是把情境或复杂现象进行梳理，找出题目中的相关环节或相关点，使要解 决的

4、复杂的问题突出某个物理量的关系或某个规律特点。这样使复杂得到简化，可以在计算解答的过 程中减少一些混淆和混乱，把要解答的问题解决。(2)隐含条件法：这种方法是通过中所叙述的物理现象或给出的物理情境及元件设备等各个环节 中，挖掘出解答问题所需要的隐含在其中的条件，这种挖掘隐含条件能使计算环节减少，而且所得到的答案误差也小。（3）探索法：这种所给的实际问题或情境中抽象出来的。判断出所涉及或应用的物理模型，然后 运用相对应的物理概念、物理规律和物理公式，通过计算得出要求解的正确答案。（4）极值法：这种方法它对不定值问题和变化范围问题的解答有重要的实用价值。用这种方法解 答问题时，应改弄清要研究的是哪

5、个变化的物理量的值或者是哪个物理量的变化范围，然后确定变化 的规律或方向，最后用相对应的物理规律或物理概念，一个对应点一个对应点地计算取值。（5）应用类分析工具解决物理问题，是物理解题的重要手段。许多设计、推理的应用题，都是 建立在计算的基础上。主要考查学生运用物理公式、规律进行解题的能力。例如有两个未知物理量， 我们可以根据题目的数据建立两个方程，然后求解未知量。国机械效率的计算题是中考的常考题型把握机械效率计算题的解题技巧，准确地辨析哪个力做的功是有用功，哪个力做的功又是总功，就能正确快速地解题。1 .机械效率计算公式：W 100%W2 .滑轮组的机械效率（1）滑轮组（竖直方向提升物体）：

6、的距离）。（2）滑轮组（水平方向拉动物体）：Gh为物体提升高度，F为拉力，S为绳子自由端走R 为摩擦力l为物体移动距离，F为拉力S为绳21子自由端走的距离）。3.斜面的机械效率:Gh（h为斜面高,S为斜面长，G为物重，F为沿斜面对物体的拉力、填空题【典例1】（2017?烟台）往，常常用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去，如图所示，工人用3m长的斜面，把120kg的重物提高1m假设斜面很光滑，则需要施加的推力为 ,若实际用力为500N,斜面的机械效率为 ，重物受到的摩擦力为 。 （g取10N/kg）【解析】（1）人做的有用功是将物小车，即将物体升高了 h,故有用功为人克服重力做功，利用功的原理由

7、 W=mgh=FS ,可求得施加的推力；（2）利用已求得的有用功和总功，由机械效率公式可求得斜面的机械效率；(3)人做的额外功就是因为人要克服摩擦力做功，则可先求得摩擦力的功再 由功的公式求得摩擦力。(1)斜面很光滑，故利用功的原理得，人做的有用功等于用斜面所做的功:W 有=Gh=mgh=120kg x 10N/kg x 1m=1200J; FS=mgh=1200J ,初衿 1200J斛伶：f 400N。3m(2)人所做的总功： W =FS=500N X 3m=1500J,斜面的机械效率：W有1200J ac。/ ； 80 %W 总 1500J(3) W =W 有 +W 额，即：FS=Gh+f

8、S,所以 f FS Gh 1500J 1200J 100N ;S3m答：(1)人做有用功为1200J (2)斜面的机械效率为 80%; (3)摩擦力为100N。【答案】(1)人做有用功为1200(2)斜面的机械效率为 80%; (3)摩擦力为100N。二、选择题【典例2】(201图所示的滑轮组中，动滑轮重1N,小弓II用6N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重()。此时额外-W有用；10N的物体，物体沿竖直方向上升0.4m.此过程中，额外功和机械效率分别是A. 0.4J、83.3%; B. 0.8J、91.7%; C. 0.8J、83.3%; D. 0.4J、91.7%【解析】(1)题目没有指明不计

9、摩擦和绳重，因此是需要计摩擦和绳重，功不能直接计算，需要用总功减去有用功得到，W,xFs, W有用=6卜，W额=亚总(2)根据W亘求出机械效率。W总解答：(1)由图知，n=2,拉力端移动距离s=2h=2 X 0.4m=0.8m , W =FS=6N X 0.8=4.8J,W 有用=Gh=10N X0.4m=4J,W 额=W 总W 有用=4.8J- 4J=0.8J;(2)滑轮组的机械效率:4J83.3% 4.8J摩擦做的故选Co【答案】Co【典例3】(2017?泰安)如图轮组提升重为 810N物体的示意图，某段过程中物体匀速上升的速度为0.1m/s ,工人拉力F的功率为90VV物体上升10s拉力

10、F克服滑轮组的功是60J ,不计绳重。求:(1)工人拉绳子的速度;(2)滑轮组的机械效率;(3)滑轮组中的动滑轮的重力。【解析】（1）由图可知，滑轮组绳子的有效股数，根据 丫绳二门丫物求出绳端移动的速度；（2）根据P Fv求出滑轮组自由端的拉力 F;根据 Gh G求出滑轮组的机械效率；（3）根据W 息FS nFS=nh求出绳端移动的距离，根据 W=FS求出总功，根据 W=Gh求出有用功和克服动滑轮重力所做的 额外功，总功减去有用功、减去克服滑轮组的摩擦做的功，就是克服动滑轮重力所做的额外功，利用W轮=G轮h可求动滑轮的重力。（1）由图可知，n=3 ,绳端移动的速度：v绳=门丫物=3 x 0.l

11、m/s=0.3m/s ;（2）根据p Fv可得，工人的拉力： F -P-90W300 N，v 绳 0.3m/s滑轮组的机械效率：W Gh 9810N90%；W息FS nF 3 300N（3）重物上升的高度：h=vt=0.1m/s x 10s=1m,拉力做的有用功：W有用=Gh=810N xim=810J,拉力做的总功： W总=FS=Fnh=300N X3X1m=900J,提升动滑轮做的额外功：W轮=W总-W有用-Wf=900J-810J-60J=30J由W轮=G轮h可得，动滑轮的重:G $feJ=*=30N答：（1）工人拉绳子的速度是 0.3m/s； （2）滑轮组的机械效率是90%;3）滑轮组

12、中的动滑轮的重力是30N。【答案】（1）工人拉绳子的速度是 0.3m/s；动滑轮的重力是30N。2）滑轮组的机械效率是 90%; （ 3）滑轮组中的一、填空题1. （2017筑工地用如图所示的滑轮组提升重物，工人对绳的拉力F为400N,并能用10s的时间将96kg的重物匀速提升 2m,则拉力F的功率为 W此时滑轮组的机械效率,%为% （不计绳重和摩擦，取 g=10N/kg）【解析】（1）,由滑轮组结构得出承担物重的绳子股数n=3,则s=3h,利 幺，F 用 W总=5$求拉力做功，再利用功率公式求拉力做功功率；（2）知道物重 G和提升的高度，利用 W=Gh求有用功；再利用效率公式求滑轮组的机械效

13、率。/（1）由图知，n=3 ,则绳端移动的距离：s=3h=3 x 2m=6m ,拉力 F做的功： W =FS=400N X 6m=2400J;10s拉力F做功的功率：P W- 2400 J 240W ；（2）重物的重力：G=mg=96kg xi0N/kg=960N ,有用功： W有用=Gh=960N X2m=1920J;滑轮组的机械效率：W 1920J 80% OW 息 2400J故答案为：240、80。【答案】240、80。2. （2017?襄阳）质的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力 变化的图象如图乙，机械中摩擦力及绳重忽略不计。（ g=10N/kg）（1）影

14、响滑轮组机械效率的因素之一是 ;（2）若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m作用在的拉力为400N,求拉力的功率。（3）求动滑轮受到的重力。（4）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮 械效率最大值是多少？【解析】（1）影响滑轮组机械效率高低的因素主要有动滑轮的重力、提升物体的重力和绳子间的摩擦；（2）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据s=nh求出绳端移动的距离，根据 W=FS求出拉力做的功，利用 P W求出拉力的功率；（3）由图乙可知，物重 G=300N时，滑轮组的机械效率打 t=60%,机械中摩擦力及绳重忽略不计，克服物重做的功为有用功，克服动滑轮重力和物重做的功为总功，根据 W

15、 Gh G一求出动滑轮受到的重力；（4）该工人竖直向下拉绳子W总（G G动）h G G动自由端运送货物时，绳子的最大拉力等于人的重力，根据G=mg求出其大小，根据F 1（G G动）求n出提升的最大物重，然后利用W Gh一G求出滑轮组的最大机械效率。W总（G G动）h G G动解答：（1）已知机械中摩擦力及绳重忽略不计，则影响滑轮组机械效率的因素有物重、动滑轮重。（2）由图可知，n=3 ,则绳端移动的距离：s=nh=3 x 6m=18m ,拉力做的功： W=FS=400N X 18m=7200J,拉力的功率：P W 7200J 120W。 t 60s（3）由图乙可知，物重 G=300N时，滑轮组

16、的机械效率刀=60%, 因机械中摩擦力及绳重忽略不计，克服物重做的功为有用功，克服动滑轮重力和物重做的功为总功，所以，滑轮组的机械效率：W有用Gh G 300N60%,解得：G 动=200N。W总（G G 动）h G G 动 300N G 动（4）已知工人的质量为 60k竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力：F大=6人=m人 g=60kgx 10N/kg=600N ,由F= n（G+G动）可得，提升的最大物重:G =nF 大-G 动=3 X 600N - 200N=1600N ,则滑轮组的最大机械效率：Y大=G大+G劭X 100%=-16X 100%= 88.9%. 1&00W+20

17、0N答：（1）物重（或动滑）拉力的功率为120W;（3）动滑轮受到的重力为200N;（4）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是88.9%。【答案】（1）物重（或（2）拉力的功率为120W; （3）动滑轮受到的重力为 200N; （4）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是88.9%。3. （2017 示，小张用5N的拉力将重为10N物体在10s内匀速提升了 0.1m,则该滑轮组的机械效率为,拉力的功率是 W【解析】利用滑轮组对物体做的功是有用功，所以有公式 W有i=Gh可用功，拉力所做的功是总功，滑轮组由三段绳子吊着动滑轮，所以绳子自由距离

18、s=3h,由公式 亚总=5$可得出拉力所做的总功；用公式 弧便可算W率；由公式P W计算出拉力的功率。 t【答案】解：有用功是对重物做的功，所以W有用=Gh=10N X0.1m=1J,拉力做的总功： W总=Fs=F?3h=5N X 3X 0.1m=1.5J,计算出有端上升的出机械效所以机械效率拉力做功的功率WT 用1JW 总1.5J66.7%，P=_=1. 5J10s=0.15W。故答案为：66.7%、0.15。4. （2017 天津示的滑轮组，在 5s内将重为360N的物体匀速向上提起2项绳端竖直向上的拉力 F为150N,该滑轮组的机械效率是 ,拉力F的功率是 WW x 100%求出滑轮组W

19、【解析】由图可知，滑轮组绳子的有效股数，根据s=nh求出绳端移动的距离，根据 W=Fs求出拉力做的功，根据P W求出拉力的功率，根据 W=Gh求出有用功，利用 t的机械效率。【答案】由图可知，n=3 ,则绳端移动的距离：s=nh=3 x 2m=6m ,拉力做的功： W 总=Fs=150N X6m=900J,有用功： W 有=Gh=360N X2m=720J,滑轮组的机械效率：丝2%N 80%；W 总900N拉力F的功率：P也900J. 180W 。 t 5s故答案为：80%、180。5. （2017 徐州）如滑轮提升重物，使用动滑轮的好处是 重为4N,弹簧测力计示数如图所示为N,则动滑轮的机械

20、效率为。【解析】（1）动滑轮的特点是能够省一半的力；（2）弹簧测力计在要看清量程与分度值，再根据指针的位置进行读数；（3）动滑轮承担物若物体读数时，重的绳=Gh ;使用滑轮组做的总功是人的拉力所做的功，即，一 w亚总=5$;根据刀=求出动滑轮的机械效W巧心、子股数n=2,则拉力F移动的距离S=2h,使用滑轮组做的有用功是指把重物提升所做的功，即 W有率。【答案】（1）因为动滑轮的实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，使用动滑轮的好处是能够省 半的力。（2）由图可知，弹簧测力计的1N分成5份，故其分度值为 0.2N,此时的示数为2.4N。（3）题中使用的是动滑轮，有2段绳子承担物重，绳子末端移动距离S

21、=2h,拉力做的有用功：亚有二6卜；拉力做的总功： 亚总=5$。动滑轮的机械效率为：.Gh里目 4MW总FS F2h 2F 2 2.4N故答案为：可以省力、2.4、83.3%。6. （2017 南京）如重180N,动滑轮重10N,小明用100N 变）将物体匀速提升 2m,用了 10s,则此过程中有用功是 J,拉力的功率是 W滑轮组的机械效率是 。【解析】（1）根据 W有所做的有用功；（2）根据W总,=FS求出做功；然后根据 W额外=亚总-W 有用即可求出 W额外；（3）根据P=建出拉力的功率；知道有用功和总功，根据效率公式求出滑轮组的同 机械效率。【答案】（1）滑轮组提升重物时所做的有用功：W

22、有=Gh=180N X2m=360J。（2）、（3）由图知有2段绳子拉着物体，s=2h=2 x 2m=4m ,拉力所做的总功：W总=Fs=100N X 4m=400J,拉力所做的总功的功率：P=40W ；t 10s贝U W 额外=W 总W 有用=400J 360J=40Jb（4）滑轮组的机械效率：Y=睐首00%=加同0%=90%。故答案为：360、40、40、90% K二、选择题7. （2017?滨州）（面上将一个质量为 5kg的物体匀速拉到高处，如图所示，沿斜面向上的拉力为40N,斜面长2ml高1m；把重物直接提升 h所做的功作有用功（g取10N/kg ）。下列说法正确的是（）。A.物体只受

23、重力、拉力和摩擦力三个力的作用；8. 做的有用功是 50J;C.此斜面的机械效率为 62.5%;D.物体受到的摩擦力大小为10N【解析】（1）对物体进行受力分析，受重力、支持力、摩擦力和拉力；（2）已知物体的重力和提升的高度（斜面高），根据公式W=Gh可求重力做功，即提升物体所做的有用功；（3）求出了有用功和总功，可利用公式”计算出机械效率；（4）总功减去有用功即为克服摩擦力所做的额Wfe外功，根据 W额=fS求出物体所受斜面的摩擦力。A:沿斜面向上拉物体时，物体受重力、支持力、摩擦力和拉力四个力的作用，故A错误。B:所做的有用功： W有用=Gh=mgh=5kg x 10N/kg x 1m=5

24、0J,故B正确。C:拉力F对物体做白总功： W总=Fs=40N X2m=80J;斜面的机械效率为：W- 50J 62 5%，故 C 正确。W总 80JD :克服摩擦力所做的额外功：W额=W总-W有=80J-50J=30J,由 W额=fs可得，物体受到的摩擦力：f 也 30JS 2m15N，故D错误。故选B、Co【答案】B、Co8. （2017?岳阳）如图，用300N的力将重为 500N的物体在10s 绳重和摩擦，在此过程中（）。A.绳子自由端移动的距离为6m； B.动滑轮重100N;C.拉力做功的功率为 100皿D.滑轮组的机械效率为 60%【解析】知道机械功和功率。用生活中的实例说明机械功和

25、功率的含义;内匀速提升2m,知道机械效率；了解提不计高机械效率的途径和意义。解答：A.绳子自由端移动的距离为 6m ,错误，绳子段数为 2,移动距离为4m。B.动滑轮重100N,正确，2F=G物+G动，代入，解之得。C.拉力做功的功率为 100W,错误，正确答案为 120W。D.滑轮组的机械效率为 60%,错误，正确答案为 83%。故选B。【答案】Bo1500N的物体沿水平方向匀速移动2m的过程力为物9. （2017?遵义）图所示的滑轮组，在 4s内将重为 中，所用的拉力大小为 375NI,物体受到水平地面的摩擦 重的0.4倍.在此过程中下列说法正确的是（）。A.绳子自由端沿水平方向移动了6m

26、lB.物体受到的拉力为 750N;C.拉力F的功率为750皿D.滑轮组的机械效率为80%【解析】（1）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据S=nSA求出绳子自由端沿水平方向移动;（2）物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，二力的大小相等，根据FA=f=0.4G求出物体受到的拉力；（3）根据W=FS求出拉力F做的功，根据P W求出拉t力F的功率；（4）根据W有=FaSa求出拉力做的有用功，根据%求出滑轮组的机械效率。W单心、A .由图可知，n=2 ,则绳子自由端沿水平方向移动的距离s=nSA=2 x 2m=4m ,故A错误。B.物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，

27、物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，则物体受到的拉力 FA=f=0.4G=0.4 X 1500N=600N,故B错误。C.拉力F做的功 W总=Fs=375N X4m=1500J,则拉力F的功率0 W总1500J ,7A/，故C错 P3/5VVt 4s误。D ,有用功 W有=FaSa=600N X2m=1200J,则滑轮组的机械效率” 1200J 80% ,故D正确。W 总 1500J 故选D。【答案】D。10. （20利用如图所示的滑轮组，用F=1000N的力拉绳子自由端，货物A以0.1 m/s的速度匀速直线运动10s ,整个过程中，滑轮组的机械效率为75%求：（1）货物A在10 s内移动的距

28、离；（2）这个过程中拉力 F的功率；（3）水平地面对货物 A的摩擦力大小。【解析】（1）根据S=vt算出货物A在10s内移动的距离；（2）由图示可知，滑轮组承重绳子的有效股数：n=2,求出绳子自由端移动的距离；由功率公式P=Fv求出拉力的功率；（3）根据机械效率公式W批_fS_ f求出摩擦力。W总 FnS nF【答案】解：1 1）根据v=且可知货物A在10 s内移动的距离：SA=VAt=0.1m/s x 10s=1m ；|t|（2）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=门丫人=2 x 0.1m/s=0.2m/s ,拉力的功率：P Fv 1000N 0.2m/s

29、 200W;（3）由W -fS- f 得摩擦力：f=n rF=2X75%x 1000N=1500N。W总 FnS nF答：（1）货物A在10 s内移动的距离为1m； （2）这个过程中拉力 F的功率200W; （3）水平地面对货物 A的摩擦力大小1500N。11. （201图所示，某工地用滑轮组将重为5000N的货物匀速提升 6m所用时间为20s,在绳的末端所用拉力为2200N,下列说法错误的是（）。仁叼A. M处滑轮的作用是改变力的方向；9砰B.提升货物过程中的有用功是3X104J;WC.拉力的功率为 660VYD.若只增加货物所受的重力，滑轮组的机械效率将增大台【解析】A、轴的位置不变滑轮叫

30、定滑轮，其作用是改变力的方向；随物体一起运动的滑轮叫动滑轮，使用动滑轮可以省力；B、利用 W=Gh求提升货物过程中的有用功；C、由图知n=3,则拉力端移动距离s=3h,利用 W=FS求拉力做的总功，再利用P=：求拉力做功功率；D、提高滑轮组机械效率的方法：一是增加提升的货物重，二是减轻动滑轮重力、减小摩擦。【答案】A、M处滑轮的轴的位置不变，是定滑轮，其作用是改变力的方向，故 A正确。B、提升货物过程中的有用功W有1 =Gh=5000N X6m=3X104J,故B正确。C、由图知n=3 ,则拉力端移动距离 S=3h=3 x 6m=18m ,拉力做的总功 W 总=FS=2200N X 18m=3

31、.96 X 104J,拉力做功功率： P=_jL= g&X 1 力 =1980W,故C错。 20sD、只增加货物所受的重力，有用功增加，额外功不变，有用功占和总功的比值变大，滑轮组的机械效率也会随之增大，故D正确。故选Co综合计算题12. （2017 北轮组提升建筑材料 A的示意图，在竖直向下的拉力 F作用下，使重900N的建筑材料A在5s的时间里，匀速竖直上升了 1怅南自由端匀速竖直向下移动了 2nl在这个过中，拉力F为500N,滑轮组的机械效率为 刀，拉力F做功的功率为 P。求：21（1 ）滑轮组的机械效率Y；（2）拉力F的功率P。程X 100%【解析】（1）根据W有用=Gh求出有用功，根

32、据 亚总=5$求出总功；禾I用 即可求出滑轮组的机械效率；（2）利用P W即可求出拉力F的功率P。【答案】解：（1） W 有用=Gh=900N X1m=900J; W 总=Fs=500N X 2m=1000J;拉力F的功率：P WW 总1000Jt 5s200W。答：（1）滑轮组的机械效率为90%; （2）拉力F的功率为200W。13. （2017?大庆在水平地面上放着物体 A, A与地面的接触面积为 0.14m：对地面的压强为3000Pa,用滑轮组匀速提升物体 A时，滑轮组的机械效率是 84%（不计绳重和摩擦,g=10N/kg）。求:（1）物体A的质量mA和动滑轮的质量m（2）用此滑轮组使物

33、体 A以0.2m/s做的功是多少?【解析】（1）知道压强和受力面积,的速度匀速上升，在5s的时间内,人拉力由于物利用 F=pS求A对地面的压力;体A在水平地面上，A的重力等于压力,再利用 G=mg求物体A的质量;用滑轮组匀速提升物体A时，不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率W有用W总Gh（G国）h G G轮,据此求动滑轮质量；（2）用此滑轮组使物体 A以0.2m/s的速度匀速上升，禾1J用h=vt求提升物体A的高度，拉力端移动距离s=2h ,不计绳重和摩擦，拉力 F=（Ga+G轮），再利用W=Fs求人拉力做的功。【答案】（1）由p=与可得，A对地面的压力:kJF 压=pS=3000PaX 0.14

34、m2=420N ,因为物体A在水平地面上，所以物体 A的重力：Ga=F=420N ,物体A的质量：mA=GA 420N=10N/kg=42kg ；用滑轮组匀速提升物体A时,不计绳重和摩擦，则滑轮组的机械效率:420NW总（G G轮）h G G轮420N G 轮84% ,解得 G 轮二80N ,机械效率需靛T 90%。动滑轮的质量：m= G轮=_典!一=8kg。g 1ON/kg（2）用此滑轮组使物体 A以0.2m/s的速度匀速上升 5s,则物体A上升的高度：h=vt=0.2m/s x 5s=1m ,由图可知n=2 ,则拉力端移动距离 s=2h=2 x 1m=2m ,不计绳重和摩擦，则绳端的拉力：

35、F卷（Ga+G轮）卷（420N+80N） =250N ,人拉力做的功：W总=Fs=250N X2m=500J。答：（1）物体A的质量为42kg,动滑轮的质量为 8kg; （2）在5s的时间内，人拉力做的功是 500J。14. （2017?深圳）庭使用的升降衣架的结构示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能的。已知晾衣架上所挂一幅质量为4kg,动滑轮、杆和晾衣架总质量为1kg。小燕同学用力 F拉动绳子自由端，在 5s时间内使衣服匀速上移0.5m （g=10N/kg ,不计绳重和摩擦）求：（1）绳子自由端拉力 F的大小；（2）拉力所做的功W（3）拉力的功率P;

36、（4）整个过程中机械效率刀./VZZZZZZZZZ/Z/Z4Z/工;；4i 花篇. IX【解析】（1）先利用G=mg求出衣服、动滑轮、杆和晾衣架的总重力，由图可知，使用滑轮组 承担物重的绳子股数 n=4,不计绳重和摩擦，拉力F 1G； （2）利用S=4h求拉力端移动的距离，4W ，一，一 一再利用 W=FS求拉力做功；（3）利用P 1求拉力做功功率；（4）对衣服做的功为有用功，利用 W有i=Gh计算，再利用效率公式求整个过程中机械效率。【答案】解答：（1）由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=4,所承受的总重力：G =m 总 g= （4kg+1kg） x 10N/kg=50N ,1 一 1不

37、计绳重和摩擦，拉力：F -G 50N 12.5N ;4心4(2)拉力端移动的距离 S=4h=4 X 0.5m=2m ,拉力做功： W总=FS=12.5N X 2m=25J;,一W 卓25J(3)拉力做功功率：P - 25J 5W;t 5s(4)有用功： W有用=6衣h=m衣gh=4kg x 10N/kg x 0.5m=20J,整个过程中机械效率：20J25J80%。答：(1)绳子自由端拉力F的大小为12.5N; (2)拉力所做的功为 25J; (3)拉力的功率为5W;(4)整个过程中机械效率为 80%。15. (2017 河南工人用斜面向上、大小为500N的推力，将重800N的货物从A点匀速推

38、至B点;再用100N的水平推力使其沿水平台面匀速运动5s,点。已知 AB长3m, BC长1.2m,距地面高 1.5m。试(1)利用斜面搬运货物主要是为了 ;(2)货物在水平面上运动的速度为多少？(3)水平推力做功的功率为多少？(4)斜面的机械效率为多少？【解析】(1)斜面属于简单使用斜面可以省力；(3)运用P=Fv,代入数值可求功率大小；(4)根据2)运用速度公式 v=呈代入数值可求速度；tW=Gh求出有用功；推力做的功，W=FS即总功；然后根据机械效率的计算公式可求出斜面的效率。【解答】解：(1)使用斜面可以省力。(2)货物在水平面上运动的距离为S=1.2m,所用时间为t=5s；在水平面上运

39、动的速度为：v=0.24m/s 。X 5s(3)水平推力做功的功率：P=Fv=100N X 0.24m/s=24W。(4)在斜面上推力做的功：亚总=5 S=500NX 3m=1500J;做的有用功： W 有=Gh=800N X1.5m=1200J;则斜面的效率：W皿 1200J 一 80%oW 总1500J答：(1)利用斜面搬为了省力；(2)货物在水平面上运动的速度为0.24m/s； (3)水平推力做功的功率为24W; (4)斜面的机械效率为 80%。16. (20工人师傅要将质量100kg的木箱搬到1.5m高的车厢里，他将一块5m长的长板搁在地面与车厢之间构成斜面，然后站在车上用400N的拉

40、力在10s内将物体从斜面底端匀速拉到车厢里，如图所示，(g=10N/kg)求：(1)工人所做的有用功;(2)工人做功的功率；(3)斜面的机械效率.【解析】(1)知道木箱的重力和斜面的高度，根据W=GhJ克型重力做M用(2)已知拉力F与斜面长，利用W=FS计算总功，根据公式piffWimf：T知道京功根据 机械效率公式求出机械效率。【答案】(1)木箱的重力 G=mg=100kg x 10N/kg=1000N ,工人师傅对木箱做的有用功：W 有 1 =Gh=1000N X1.5m=1500j。(2)拉力做的总功 W总=FS=400N X5m=2000J,10s(3)斜面的机械效率:W 有用 150

41、0JW总2000J拉力做功的功率为 P总世空巴200W 。故答案为：(1)工人所做的有用功是 1500J; (2)工人做功的功率是 200W; (3)斜面的机械 效率是75%。17. (2017?衡阳)如图吊装置示意图。 在某次打捞过程中， 使用该装置将质量为 4.8X103kg的水中物体A在10s内匀速竖直吊起1m高(物体A未漏出水面)，电动机工作电效率为380V,工作电流为50A,电动机对钢绳的拉力 F1为1.9X104N,滑轮组的机械50%已知水的密度为 1.0 x 103kg/m3。求：Y.(1)电动机在10s内消耗的电能；,(2)钢绳拉力F1在10秒内做的功；GJ(3)物体A所受拉力

42、F2的大小；(4)物体A的密度。【解析】(1)已知电动机工作电压为 380V,工作电流为50A,根据 W=UIt可求得电动机在10s 内消耗的电能；(2)由图可知，n=4h,根据W=FS可求得钢绳拉力F1在10s内做的功；(3)已知滑 轮组的机械效率为 50%根据 竺氏可求得物体A所受拉力F2的大小；(4)根据G=mg求出物体重 力，根据5浮=6- F2求得物体A未露出水面时受到的浮力；再根据 F浮=p水gV排求出物体A的体积，然后密度公式求出A的密度。【答案】(1)电动机在10s内消耗的电能 W=UIt=380V X50AX 10s=1.9X 105J。(2)物体上升 h=1m ,则F1的作

43、用点 S=4h=4 x 1m=4m ,钢绳拉力 F1 在 10s 内做的功 W=F1S=1.9X 104NX 4m=7.6X 105J。(3)由 也可得，50%皿FhWW总FiS1,9 104N 4h解得 F2=3,8X 104N。(4)物体 A 的重力 G=mg=4.8 X 103kgX 10N/kg=4.8 X 104N,由于物体匀速上升，所以 F2+F浮=6,即 5浮=6 F2=4.8X 104N- 3.8X 104N=1 X 104N,由F浮=0水9丫排可彳导:V排F 浮1 104N3331m水g 1.0 10 kg/m 10N / kg因为物体浸没，所以 V排=7=佃3,3 ,物体的

44、密度m -3g 4.8 103kg/m3 oV1m3答：(1 )电动机在的电能为 1.9X105J; (2)钢绳拉力F1在10s内做的功为7.6X 105J; ( 3)物 体A所受拉力F2的大小为3.8X104N; (4)物体A的密度为4.8X 103kg/m3。18. (2017?威小区高层住宅电梯结构的示意图，它主要是由轿厢、滑轮、配重、缆绳及电动机等部件组成，小明家住该小区某栋楼的16楼，他乘电梯从1楼匀速升到16楼用时50s,已知每层楼的高度为3s小明重600N,轿厢重5400N,动滑轮和细绳的重力以及摩擦力均忽略不计，针对此时程，解答下列问题。(1)拉力F的功率为多大？(2)动滑轮A

45、提升小明的机械效率为多少？(3)图乙是动报警系统工作原理的示意图，在工作电路中，当电梯没有超载时，触点K与触点A接触，闭合开关 S,电动机正常工作，当电梯超载时，触点 K与触点B接触，电铃发出报警铃声，即 使闭合开关S,电动机也不工作，在控制电路中，已知电源电压为6V,保护电阻R2=100Q,电阻式压力传感器Ri的阻值随乘客压力(F压)大小变化如图丙所示，电磁铁线圈的阻值忽略不计，当电磁铁 线圈电流超过0.02A时，电铃就会发出警报声， 若乘客人均重为700N,该电梯最多可以乘载多少人？【解析】(1)根据滑轮组的省力特点求出拉力大小，求出轿厢上升的高度，根据S=2h求出拉力移动距离，再根据 W

46、=FS求出拉力做的功，根据 P W求出拉力的功率；(2)根据 W=Gh求出动滑 t轮做的有用功，再根据W更求出机械效率；(3)根据欧姆定律求出电路中的总电阻，减去保护电W阻阻值，求出电阻式压力传感器Ri的阻值，根据图象读出此时的压力，除以客人均重，得出客人数量。【解答】解：(1)拉力F* (G+G轿厢)=_ x =3000N , 2轿厢上升的高度 h=15X3m=45m,拉力移动距离 S=2h=2 x 45m=90m ,拉力做的功 W总=FS=3000N X 90m=270000J,拉力的功率p W 27ooooj t 15s18000W 。(2)滑轮提升小明做的有用功:W 有用=Gh=600N X 45m=27000J,(3)由欧姆定律得：电路总