3.4简单机械-经典机械效率计算题

1、Word文档，下载后可任意编辑 .4简单机械经典机械效率计算题中小学教育资源及组卷应用平台机械效率经典题一、单选题（共16题，每小题3分，共计163=48分。）01重200N的木箱，在40N水平拉力的作用下，恰能沿水平地面做匀速直线运动。当木箱在50N的水平拉力的作用下，沿同一水平地面前进10m的过程中，错误的是（ ）A.拉力做功500J B.重力做功2000JC.木箱受到的摩擦力为40N D.木箱受到的重力和支持力的合力为零02图2中定滑轮重2N，动滑轮重1N。物体A在拉力F4N的作用下，1s内沿竖直方向匀速升高了0.2m。不计绳重和轴摩擦，则以下计算结果正确的是（ ）A绳子自由端移动速度为

2、0.1m/sB滑轮组的机械效率为87.5%C天花板对滑轮组的拉力为10ND滑轮组对物体A做功的功率为1.6W03重为40N的物体A放在水平桌面上，利用图9所示的装置使物体A以2m/s的速度做匀速直线运动，拉力F的大小是2N并保持水平，绳子的伸长及滑轮的摩擦不计。则 （ ） A拉力F移动的速度是4m/s BA受到桌面的滑动摩擦力是40N C1s内拉力F做的功是4J D拉力做功的功率是4W 04.用滑轮组将密度为 2.8103kg/m3,质量为56kg金属块完全在水中匀速提升0.5m，加在绳子自由端的拉力是F,动滑轮中120N,如图所示。不计绳重及摩擦，g取10N/kg，则下列说法正确的是（ ）A

3、.金属块受到的重力与浮力是平衡力 B.拉力F的有用功是280J C.金属块受到的浮力是100N D.滑轮组的机械效率是75% 05.小明用方向为水平、大小为20N的力，拉着一个重50N的小车在水平地面上匀速运动。在5s的时间内，向前运动了5m。下列中说法中正确的是（ ）A.小车受到的摩擦力大小是50N B. 重力做功250JC. 小明的拉力做功100J D. 小明做功的功率是100W06利用如图所示的甲、乙两滑轮组，在相同的时间内用大小相同的力F1和F2分别把质量相等的重物提升到相同的高度，则（ ）? A力F2做功的功率大 B甲滑轮组做的有用功较大 C甲和乙滑轮组的机械效率相同 D甲滑轮组做的

4、总功较大07如图9所示，分别用甲、乙两个滑轮组提起重力相同的重物至相同的高度，若所用拉力F1=F2，已知甲的机械效率是50，则错误的说法是（不计绳重及摩擦）（ ）乙的机械效率是75 B. 乙的机械效率是80C拉力F1做的功与拉力F2做的功之比是3:2D甲、乙两个滑轮组中的动滑轮重力之比是3:108（朝阳二模）如图（甲）所示，重为80N的物体在大小为10N方向向左的拉力F1的作用下，在水平面上以0.3m/s的速度做匀速直线运动,滑轮与绳子质量及摩擦均不计。当撤去拉力F1物体静止后，改用拉力为水平向右大小为30N的拉力F2使物体在相同的水平面上向右运动10m，如图15乙所示，则下列说法不正确的是（

5、 ）A拉力F2做的功是300J B物体与地面之间的摩擦力为30NC在拉力F2作用下物体运动时，其受到的合力大小为10N D拉力F1的功率为6W09（崇文一模）如图所示的装置，O为杠杆的支点，在杠杆上挂有重为60N的重物B，杠杆的左端通过细绳（绳的中间串一个弹簧测力计）跨过定滑轮悬挂着重物A处于静止状态，此时弹簧测力计的示数为40N，杠杆处于水平位置平衡。保持点位置不动，向容器C中缓慢注水至A完全浸没在水中，测力计示数变为20N。托起容器，使A接触容器的底部，弹簧测力计的示数逐渐减为10N，同时移动物体B的悬挂点，使杠杆仍在水平位置平衡。若已知容器的底面积为200cm2，杠杆、弹簧测力计、细绳和

6、滑轮的质量以及一切摩擦均可忽略不计，水的密度=1.0103kg/m3，取g=10N/kg。则根据以上数据可知错误的是（ ）A物体A的体积为210cm3 B物体A的密度为210kg/m3C物体B的悬挂点应向左移动的距离为杠杆长度的D若将物体A从容器中取出，取出前后容器底部 受水的压强的变化量为100Pa10（崇文二模）如图所示，用滑轮组将重为G=1200N的金属块打捞出水面，不计绳重、摩擦和水对金属块的阻力，作用在绳自由端拉力F的功率始终保持1500W，金属块浸没在水中时匀速提起的速度为，金属块的密度为kg/m3，取g=10N/kg。（ ）A金属块露出水面之前，绳子自由端移动的速度为B金属块露出

7、水面之前滑轮组的机械效率C滑轮组中动滑轮的重力为D金属块全部出水面后作用在绳子自由端的拉力F，比F大100N11（大兴二模）如图所示，用力F拉着滑轮，使重200N的物体A以0.2m/s的速度，在水平地面上匀速运动。弹簧测力计的示数为5N。不计轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦，则下列叙述不正确的是（ ）A水平拉力F的功率是1WB以滑轮为参照物，物体A是运动的C物体A前进1m，重力做功200JD物体A受到的摩擦力为5N12（丰台二模）如图所示，体重为510N的人，用滑轮组拉重500N的物体A沿水平方向以0.01m/s的速度匀速运动。此时滑轮组的机械效率为75，运动中物体A受到地面的摩擦阻力为物体重

8、力的0.3倍。不计绳重、滑轮摩擦，地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向，地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向，人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上。则下列计算结果不正确的是（ ）A绳子自由端受到拉力的功率是2W B人所受到的合力为零C绳子自由端运动的速度是0.01m/s D人对地面的压力是410N13（密云一模）如图所示，当在绳子的自由端挂上70N的物体B静止时，物体A浸没在容器内的水中。当在B下面再挂上20N的物体静止时，物体A有二分之一的体积浸在容器内的水中。已知物体A的质量为20kg，g取10N/kg。不计绳重和摩擦，则下列计算结果不正确的是（ ）A.物体A

9、的体积是810-3m3B.物体A的密度是2.5103kg/m3C.物体A浸没在水中时受到的浮力是80ND.动滑轮的质量是4kg14（平谷一模）如图所示，体重为510N的人，用滑轮组拉重500N的物体A沿水平方向以0.02m/s的速度匀速运动。运动中物体A受到地面的摩擦阻力为200N。动滑轮重为20N（不计绳重和摩擦，地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向，地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向，人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，）。则下列计算结果中，正确的是（ ）A绳子自由端受到的拉力大小是100NB人对地面的压力为400NC人对地面的压力为250ND绳子自由端运

10、动速度是0.01m/s15（西城一模）如图10所示，用24N的水平拉力F拉滑轮，可以使重20N的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动。物体B重10N，弹簧测力计的示数为5N且不变。若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦，则下列说法中正确的是（ ） A地面受到的摩擦力为10N B滑轮移动的速度为0.4m/s C水平拉力F的功率为4.8W D在2s内绳子对物体A所做的功为4.8J16（朝阳一模） 如图9所示，是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形。某次操作中，工人用400N的拉力F在1min内将总重为900N的泥土匀速提升5m。在这段时间内（ ）A拉力F做的有用功4500J B拉

11、力F做功的功率约33WC动滑轮重300N D滑轮组的机械效率70%二、计算题（共75分）17、（12分，每问3分）如图所示，工人们用滑轮组匀速提起水池中体积为0.1m3、密度为2.7103kg/m3的实心金属块，在10s内竖直上升了0.5m（金属块始终浸没在水中），水面到池底的深度为12m。（水1.0103kg/m3，g10N/kg）求：（1）水池底部受到水的压强； （2）金属块受到的浮力大小；（3）若不计摩擦、绳子和动滑轮的重力，则作用于绳子末端的力为多大？（4）若实际所用拉力为1000N，则这个滑轮组的机械效率为多大？18、（6分，每问3分）如图所示，倾角为的直角斜面上有一重为G的物体，在

12、拉力F作用下从斜面底部被匀速拉到顶端。设物体受到斜面的摩擦力为f。（1）试利用W总W有+W额外推导fFG?；（2）已知BCAB，F4N，G6.4N，求该斜面的机械效率。19、（9分，每问3分）如图所示，一个质量为60kg的物体，通过滑轮组在25N拉力作用下以0.2m/s做匀速直线运动，已知物体受到的滑动摩擦力为物重的0.1倍（g10N/kg）求：（1）物体所受的重力是多少？（2）10s绳自由端移动的距离是多少米？（3）该滑轮组的机械效率是多少？20、（9分，每问3分）如图所示，在水平路面上行驶的汽车通过滑轮组拉着重G9104N的货物A沿斜面向上匀速运动。货物A的速度为v2m/s，经过t10s，

13、货物A竖直升高h10m。已知汽车对绳的拉力F的功率P120kW，不计绳、滑轮的质量和摩擦，求：（1）t时间内汽车对绳的拉力所做的功；（2）汽车对绳的拉力大小；（3）斜面的机械效率。（12分，每问3分）北海、防城港、钦州是广西与东盟经济交流的重要港口城市，滑轮组在港口机械设备中有广泛的应用，机械设备在设计制造过程中需要进行静态模拟实验，某科研室用实心圆柱体A进行静态模拟实验，如图22所示，已知A的体积为1.2103m3，质量为2.1kg。整个打捞过程A被匀速提升，A完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率为60%忽略绳重及滑轮摩擦，不考虑水的阻力，求：（水1.0103kg/m3）（1）A受到的重力；（

14、2）A完全浸没在水中时受到的浮力；（3）A完全离开水面后，绳子自由端的拉力F；（4）A完全离开水面后，滑轮组的机械效率。（保留1位小数）22、（9分，每问3分）用滑轮组与电动机结合使用可节省人力，提高工作效率。如图所示，是一业余打捞队打捞某密封箱子的示意图，已知：电动机工作时拉绳子的功率恒为1100W，箱子质量为300kg、体积为0.1m3，每个滑轮重200N，水深6m，水面离地面4m，将箱子从水底提到地面时，用时间24s。求：（不计绳重、摩擦和水的阻力，取g10N/kg，水的密度：1.0103kg/m3）（1）箱子在水中时受到浮力最大是多少？ （2）电动机把箱子提升到地面做的总功？（3）整个

15、打捞过程中，滑轮组机械效率的最大值？23、（9分，每问3分）如图甲所示是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，D是油缸，E是柱塞，OB5OF通过卷扬机转动使钢丝绳带动A上升，被打捞重物的体积是V0.6m3，密度为4.0103kg/m3，重物出水前滑轮组的效率为60%，重物出水前卷扬机牵引力做的功随时间变化图象如图乙所示，求：（1）被打捞物体的重力？（2）重物出水前匀速上升的速度？（3）假设起重时E始终是沿竖直方向向上的力，忽略吊臂、滑轮及钢丝绳的重力和各种摩擦，物体离开水面后E对OB至少要施加多大的力才能吊起被打捞重物？24、（9分，每问3分）如图所示，一根

16、均匀的细木棒OC，OAOC，B为OC的中点。小明在C点施加始终竖直向上的拉力F将挂在A点的重为180N的物体匀速提升0.2m，木棒的机械效率为90%，不计摩擦和绳子重。请你求解下列问题：（1）提升该物体做的有用功。（2）拉力F所做的功。（3）木棒重。F图2第4题图F乙F2G甲F1G甲F1乙F2AABA . 精品试卷第 2 页 （共 2 页） HYPERLINK http:/(.) (.)中小学教育资源及组卷应用平台机械效率经典题一、单选题（共16题，每小题3分，共计163=48分。）01重200N的木箱，在40N水平拉力的作用下，恰能沿水平地面做匀速直线运动。当木箱在50N的水平拉力的作用下，

17、沿同一水平地面前进10m的过程中，错误的是（ ）A.拉力做功500J B.重力做功2000JC.木箱受到的摩擦力为40N D.木箱受到的重力和支持力的合力为零02图2中定滑轮重2N，动滑轮重1N。物体A在拉力F4N的作用下，1s内沿竖直方向匀速升高了0.2m。不计绳重和轴摩擦，则以下计算结果正确的是（ ）A绳子自由端移动速度为0.1m/sB滑轮组的机械效率为87.5%C天花板对滑轮组的拉力为10ND滑轮组对物体A做功的功率为1.6W03重为40N的物体A放在水平桌面上，利用图9所示的装置使物体A以2m/s的速度做匀速直线运动，拉力F的大小是2N并保持水平，绳子的伸长及滑轮的摩擦不计。则 （ ）

18、 A拉力F移动的速度是4m/s BA受到桌面的滑动摩擦力是40N C1s内拉力F做的功是4J D拉力做功的功率是4W 04.用滑轮组将密度为 2.8103kg/m3,质量为56kg金属块完全在水中匀速提升0.5m，加在绳子自由端的拉力是F,动滑轮中120N,如图所示。不计绳重及摩擦，g取10N/kg，则下列说法正确的是（ ）A.金属块受到的重力与浮力是平衡力 B.拉力F的有用功是280J C.金属块受到的浮力是100N D.滑轮组的机械效率是75% 05.小明用方向为水平、大小为20N的力，拉着一个重50N的小车在水平地面上匀速运动。在5s的时间内，向前运动了5m。下列中说法中正确的是（ ）A

19、.小车受到的摩擦力大小是50N B. 重力做功250JC. 小明的拉力做功100J D. 小明做功的功率是100W06利用如图所示的甲、乙两滑轮组，在相同的时间内用大小相同的力F1和F2分别把质量相等的重物提升到相同的高度，则（ ）? A力F2做功的功率大 B甲滑轮组做的有用功较大 C甲和乙滑轮组的机械效率相同 D甲滑轮组做的总功较大07如图9所示，分别用甲、乙两个滑轮组提起重力相同的重物至相同的高度，若所用拉力F1=F2，已知甲的机械效率是50，则错误的说法是（不计绳重及摩擦）（ ）乙的机械效率是75 B. 乙的机械效率是80C拉力F1做的功与拉力F2做的功之比是3:2D甲、乙两个滑轮组中的

20、动滑轮重力之比是3:108（朝阳二模）如图（甲）所示，重为80N的物体在大小为10N方向向左的拉力F1的作用下，在水平面上以0.3m/s的速度做匀速直线运动,滑轮与绳子质量及摩擦均不计。当撤去拉力F1物体静止后，改用拉力为水平向右大小为30N的拉力F2使物体在相同的水平面上向右运动10m，如图15乙所示，则下列说法不正确的是（ ）A拉力F2做的功是300J B物体与地面之间的摩擦力为30NC在拉力F2作用下物体运动时，其受到的合力大小为10N D拉力F1的功率为6W09（崇文一模）如图所示的装置，O为杠杆的支点，在杠杆上挂有重为60N的重物B，杠杆的左端通过细绳（绳的中间串一个弹簧测力计）跨过

21、定滑轮悬挂着重物A处于静止状态，此时弹簧测力计的示数为40N，杠杆处于水平位置平衡。保持点位置不动，向容器C中缓慢注水至A完全浸没在水中，测力计示数变为20N。托起容器，使A接触容器的底部，弹簧测力计的示数逐渐减为10N，同时移动物体B的悬挂点，使杠杆仍在水平位置平衡。若已知容器的底面积为200cm2，杠杆、弹簧测力计、细绳和滑轮的质量以及一切摩擦均可忽略不计，水的密度=1.0103kg/m3，取g=10N/kg。则根据以上数据可知错误的是（ ）A物体A的体积为210cm3 B物体A的密度为210kg/m3C物体B的悬挂点应向左移动的距离为杠杆长度的D若将物体A从容器中取出，取出前后容器底部

22、受水的压强的变化量为100Pa10（崇文二模）如图所示，用滑轮组将重为G=1200N的金属块打捞出水面，不计绳重、摩擦和水对金属块的阻力，作用在绳自由端拉力F的功率始终保持1500W，金属块浸没在水中时匀速提起的速度为，金属块的密度为kg/m3，取g=10N/kg。（ ）A金属块露出水面之前，绳子自由端移动的速度为B金属块露出水面之前滑轮组的机械效率C滑轮组中动滑轮的重力为D金属块全部出水面后作用在绳子自由端的拉力F，比F大100N11（大兴二模）如图所示，用力F拉着滑轮，使重200N的物体A以0.2m/s的速度，在水平地面上匀速运动。弹簧测力计的示数为5N。不计轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩

23、擦，则下列叙述不正确的是（ ）A水平拉力F的功率是1WB以滑轮为参照物，物体A是运动的C物体A前进1m，重力做功200JD物体A受到的摩擦力为5N12（丰台二模）如图所示，体重为510N的人，用滑轮组拉重500N的物体A沿水平方向以0.01m/s的速度匀速运动。此时滑轮组的机械效率为75，运动中物体A受到地面的摩擦阻力为物体重力的0.3倍。不计绳重、滑轮摩擦，地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向，地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向，人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上。则下列计算结果不正确的是（ ）A绳子自由端受到拉力的功率是2W B人所受到的合力为零C绳子自由

24、端运动的速度是0.01m/s D人对地面的压力是410N13（密云一模）如图所示，当在绳子的自由端挂上70N的物体B静止时，物体A浸没在容器内的水中。当在B下面再挂上20N的物体静止时，物体A有二分之一的体积浸在容器内的水中。已知物体A的质量为20kg，g取10N/kg。不计绳重和摩擦，则下列计算结果不正确的是（ ）A.物体A的体积是810-3m3B.物体A的密度是2.5103kg/m3C.物体A浸没在水中时受到的浮力是80ND.动滑轮的质量是4kg14（平谷一模）如图所示，体重为510N的人，用滑轮组拉重500N的物体A沿水平方向以0.02m/s的速度匀速运动。运动中物体A受到地面的摩擦阻力

25、为200N。动滑轮重为20N（不计绳重和摩擦，地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向，地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向，人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，）。则下列计算结果中，正确的是（ ）A绳子自由端受到的拉力大小是100NB人对地面的压力为400NC人对地面的压力为250ND绳子自由端运动速度是0.01m/s15（西城一模）如图10所示，用24N的水平拉力F拉滑轮，可以使重20N的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动。物体B重10N，弹簧测力计的示数为5N且不变。若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦，则下列说法中正确的是（ ） A地面受到的摩

26、擦力为10N B滑轮移动的速度为0.4m/s C水平拉力F的功率为4.8W D在2s内绳子对物体A所做的功为4.8J16（朝阳一模） 如图9所示，是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形。某次操作中，工人用400N的拉力F在1min内将总重为900N的泥土匀速提升5m。在这段时间内（ ）（多选）A拉力F做的有用功4500J B拉力F做功的功率约33WC动滑轮重300N D滑轮组的机械效率70%二、计算题17、【解答】解：（1）水池底部受到水的压强：p水gh1.0103kg/m310N/kg12m1.2105Pa；（2）因为金属块浸没在水中，所以排开水的体积：V排V0.1m3，金属块受到的

27、浮力：F浮水gV排1103kg/m310N/kg0.1m31000N；（3）由得金属块的质量：m铝V2.7103kg/m30.1m3270kg，金属块的重力：Gmg270kg10N/kg2700N；由图可知，n2，不计摩擦、绳子和动滑轮的重力，拉力：F（GF浮）（2700N1000N）850N；（4）由图知，n2，绳端移动距离s2h20.5m1m，若实际所用拉力为1000N，则总功为：W总Fs1000N1m1000J，使用滑轮组所做的有用功：W有用（GF浮）h（2700N1000N）0.5m850J，此时该滑轮组的机械效率：100%85%。答：（1）水池底部受到水的压强为1.2105Pa；（2

28、）金属块受到的浮力大小为1000N；（3）若不计摩擦、绳子和动滑轮的重力，则作用于绳子末端的力为850N；（4）若实际所用拉力为1000N，则这个滑轮组的机械效率为85%。18、【解答】解：（1）使用斜面拉力做的总功W总FsFAB，有用功W有用GhGBC，克服摩擦做的额外功：W额W总W有用FABGBC，由W额fsfAB可得摩擦力：fFG?；（2）由题知，BCAB，F4N，G6.4N，该斜面的机械效率：100%80%。答：（1）推导过程见解答；（2）该斜面的机械效率为80%。19、【解答】解：（1）由题知，m60kg，则物体所受的重力：Gmg60kg10N/kg600N；（2）由图知，n3，拉力

29、端移动速度：v3v物30.2m/s0.6m/s，10s绳自由端移动的距离：svt0.6m/s10s6m；（3）物体受到的滑动摩擦力：f0.1G0.1600N60N，拉力端移动距离s3s物，滑轮组的机械效率：100%80%。答：（1）物体所受的重力是600N；（2）10s绳自由端移动的距离是6m；（3）该滑轮组的机械效率是80%。20、【解答】解：（1）由P可得t时间内汽车对绳的拉力所做的功：WPt1.2105W10s1.2106J；（2）10s内货物移动的距离：s物vt2m/s10s20m，由图知，n3，拉力端移动距离：s3s物320m60m，由WFs可得汽车对绳的拉力大小：F20000N；（

30、3）不计绳、滑轮的质量和摩擦，滑轮组对重物的拉力：F拉3F320000N60000N，斜面的机械效率：100%75%。答：（1）t时间内汽车对绳的拉力所做的功为1.2106J；（2）汽车对绳的拉力大小为20000N；（3）斜面的机械效率为75%。21、【解答】解：（1）物体A所受重力：GAmg2.1kg10N/kg21N；（2）A完全浸没在水中时：F浮水gV排1.0103kg/m310N/kg1.2103 m312N；（3）A完全浸没在水中时，60%，则：W有（GAF浮）?h W总（GAF浮）?h+G动?h由得，60%，即60% 解得：G动6N，由图知，滑轮组由3段绳子承担物重，A完全出水后，

31、钢绳拉力：F（GA+G动）（21N+6N）9N；（4）由得，A完全离开水面后，滑轮组的机械效率：100%100%77.8%。答：（1）A受到的重力为21N；（2）A完全浸没在水中时受到的浮力是12N；（3）A完全离开水面后，绳子自由端的拉力为9N；（4）A完全离开水面后，滑轮组的机械效率为77.8%。22、【解答】解：（1）箱子浸没在水中时V排V0.1m3，此时排开水的体积最大，所受到浮力最大，所以最大浮力：F浮水gV排1.0103kg/m310N/kg0.1m31103N；（2）电动机工作时拉绳子的功率为1100W保持不变，将箱子从水底提到地面用时t24s，由P得，电动机所做的总功：W总Pt1100W24s2.64104J；（3）在提升箱子过程中，不计绳重、摩擦和水的阻力，有用功是动滑轮对箱子的拉力所做的功，额外功是克服动滑轮重所做的功；由可知，动滑轮对箱子的拉力越大，滑轮组的机械效率越大，即出水后滑轮组的机械效率最大。箱子的重力：Gmg300kg10N/kg3000N；出水后，滑轮组的最大机械效率：最大100%100%93.75%。答：（1）箱子在水中时受到浮力最大是1103N；（2）电动机把箱子提升到地面做的总功为2.64104J；（3）整个打捞过程中，滑轮组机械效