2011年全国各地市中考物理复习试题分类汇编之一

2011年中考物理复习试题分类汇编一机械能与机械效率

5.理解机械效率

一、填空题

1、（2010安徽）现在地震时有发生，于是人们开始重视加固维修房屋，常常

可以看到图示的场景。假如该工人通过滑轮把50kg的水泥缓缓提升4m到

房顶，所用拉力约300N。该机械的效率约为。4

答案：83.3%H

2.（2010襄樊）小华用20N的力把重为25N的物体沿着长为20cm、高为

10cm的斜面，从斜面底端拉到顶端。则斜面的机械效率为。第5题图

答案：62.5%

3.（2010鸡西）用如图所示的装置，匀速向上提起重2N的物体，所用的拉力为1.5N,

动滑轮的机械效率为。如果要提高动滑轮的机械效率，你的做法是

（答出一条即可）。

答案：66.7%；减小动滑轮的质量（或增加物重）

19题图

4.（2010无锡）如图所示，用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相

同的高度，不计绳重与摩擦，且动滑轮重G动小于乙物体的物重G,则所用的拉力尸”，—F

，选填或下同），其机械效率小,—略

答案：>;>

5.（2010重庆）如图所示，工人利用动滑轮将沙匀速向上提升2m,已知沙重184N,动滑

轮重6N,桶重10N,绳重和摩擦不计。则拉力的大小是N,此时该装置的机械效

率是O

答案:100；92%

6.（2010宜昌）某人用平行于斜面的拉力，把一个重为1000N的物体，沿着长5m、高

1m的斜面由底端匀速拉到顶端，拉力的大小为250N,则拉力所做的有用功为J,

此斜面的机械效率为。

答案:1000；80%

7.（2010梅州）如图5所示是“测量滑轮组机械效率”的实验装置,

钩码总重6N。实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，由图可知拉

力大小为—N,若钩码上升的高度为8cm,则弹簧测力计向上移动

_cm,该滑轮组的机械效率为%（结果保留一位小数）。

答案：2.4；24：83.3

8.（2010黄冈）右图是某商场的自动扶梯。扶梯的部分几何尺寸如图所示，

质量为50kg的小华站在该扶梯上从商场一楼到二楼.已知扶梯以1m/s

的速皮匀速上行。则扶梯对他做的功是J,对他做功的功率是

W.如果站在扶梯上的人数增多，扶梯的效率将（填'变・

大，，、“变小”或，，不变”）.若小华为较快上楼，在扶梯以上述速度上行的一'

同时.，他又相对扶梯以1m/s的速度在扶梯上向上步行，则他从一楼到达

二楼所需的时间为s。

答案：1500300变大2.5

9.（2010黄冈）右图所示是道路维修时常用的路面钻机（俗称“啄木鸟”），该机

械利用压缩气体推动活塞将钻头打入路面.气体推动活塞时是将能转化

为能；钻头制成锥形是为了「'啄木鸟”

中用到了柴油机，若其机械效率是40%,则完全燃烧50kg柴油对外做的有用功

是J（柴油的热值是4.3X10*7J*910/kg）.

答案：气体的内（填“内”亦可）活塞的动（填“动”或“机械”亦可）增大钻头对路

面的压强（填“增大压强”亦可）8.6X1061**™叼

10.（2010芜湖）图5所示是工厂里用来吊运货物的行车滑轮组。某次

作业时，行车在钢丝绳的自由端用2000N的力，将重6000N的货物匀

速竖直提升3m,接着又在水平方向移动6m。则行车在水平移动货物的

过程中，货物重力所做的功是J；在竖直提升货物的过程中，

货物重力所做的功是J,行车滑轮组提升货物的机械效率

为o

答案：0,1.8X104,75%。

图5

11.（2010肇庆）如右上图所示，动滑轮的重量是Go,物体的重量是G(G<G0),

拉力大小是F,将物体匀速提升h,此过程中做的有用功是▲,机械效率

G

若提起物体的重量变为Gi（GcGo）,提升距离仍是h,此时动滑轮的机械效率为小,则小

▲J1（选填”或）.

答案:Gh；Gh/2Fh；>

（10•柳州）12.小聪用图10所示的滑轮组将重4N的物体匀速提高2m,他

做的有用功为Jo若滑轮组的绳重及摩擦不计，他用这个滑轮

组匀速提升9N的物体时，机械效率比提升4N物体时提高了10%,此时

的拉力为N（已知动滑轮的重力小于4N）o

8；5

（10•遵义）13.用动滑轮把重400N的物体匀速提高10m,拉力所做的功为5000J,

图10

如图所示，有用功是①工,动滑轮的机械效率是②。

28.400080%

（10•海南）14、如图，工人利用动滑轮在10s内把重500N的物体匀速提升

6m,拉力做功为4000J,则拉力的功率是___W,利用动滑轮提升物体时

的机械效率是o

12、400；75%

（10•荆门）15.工人用如图5所示的滑轮组将一重400N的物体匀速提起，若滑轮

组的机械效率为80%,忽略一切摩擦及绳的伸长，则拉力的大小是____N,动滑轮

重—N；若使用该滑轮组提升600N的重物，其机械效率将—（选填“变大”、

“变小”或“不变”）。

125；100：变大

（10•连云港）16.某同学利用如图所示的装置测定滑轮组的机械效率.他用F=10N的拉力

将重17N的重物匀速提升0.2m,在这一过程中，他做的总功为

J,其中有用功为J,测出的滑轮组的机械效率为.

43.485%I

（10•荷泽）17.起重机械在四川汶川的救援过程中，发挥了重要的作用。

如图6所示，吊臂上的滑轮组，可用F=10,N的拉力将重为2.4X10"N的

吊板提起，如果吊板被匀速提高10m。则拉力厂做功J,滑轮组

的机械效率是

3X10580%

图6

（10•厦门）18.如图所示.用一个动滑轮。将160N的物体匀速提高2m.拉

力F为100N,此动滑轮的机械效率是，若不计绳子重和摩

擦，则滑轮重______No

80%；40

二、选择题

1.（2010乌鲁木齐）在铁架台上固定一个由定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，在绳子末端

用竖宜方向0.8N的拉力使2N重的物体匀速上升，下面说法正确的是

A.滑轮组的机械效率是83.3%B.滑轮组的机械效率是66.7%

C.绳端移动速度与物体上升速度相同D.绳端移动速度是物体上升速度的两倍

答案：A

2、（2010广东）某建筑工地要将同一个箱子从地面搬上二楼，如果

分别采用如图4所示的两种方式搬运，F1和F2做功的情况，以下判

断正确的是（）

A、两种方式机械效率一定相等

B、两种方式功率一定相等

C、两种方式所做的总功一定相等

D、两种方式所做的有用功一定相等

答案：D

（10•十堰）3.（2分）如图6所示，用滑轮组将600N的生物匀速提升，如果拉力

为400N,则此滑轮组的机械效率为。

75%

（10•湘潭）4.小勇用右上图所示滑轮组拉着物体匀速前进了0.2m,则绳子自由端移动的

距离

为m。若物体与地面的摩擦力为9N,则他所做的功

是Jo如果小勇对绳的拉力F=4N,该滑轮组的机械效率为%o

0.61.875

（10•徐州）5.如图所示，用滑轮组把重力G为400N的石块匀速提高6m,

所用拉力尸为250N,则滑轮组的机械效率为

A.60%B.70%C.80%D.90%

第10题

（10•赤峰）6、如图2所示，用一个重为9N的动滑轮来提升物体，在实际

工作中竖直向上的拉力为30N,则动滑轮的机械效率（）

A、一定等于85%B、一定大于85%

C、一定小于85%D、以上情况都有可能

图2

三、作图题

1.（2010兰州）（3分）如图14所示，某人使用滑轮组提升重物,

请你在答题卡上画出他使用滑轮组最省力的绕法。

答案：

（10•泉州）2.建筑工人用如图6所示的滑轮组，将重800N的重物匀速提高

5m,拉力所做的功为4800J,则该滑轮组的机械效率是

A.67%B.73%

C.83%D.100%

四、计算题

.（2010泰州）6分）用图6所示的滑轮组提升重物,已知物体重为200N,

人用125N的拉力向下拉动绳子，5s内可使物体匀速上升2m求：

（1）拉力所做的功和拉力的功率；

（2）滑轮组的机械效率.

答案：（1）W=500JP=100W（2）80%

2.（2010绍兴）如图所示为款塔式起重机，工作电压为380伏。当

起重机吊起500千克重物以1米/秒速度匀速上升20米时，工作电流是18安；当起重臂

水平旋转，带动重物在8秒内移动16米时，工作电流是5安。

⑴如果起重臂加长，那么平衡块质量应该（填“增加”或“减小

（2）请计算在整个过程中，起重机钢绳对重物所做的功利起重机将电能转化成机械能

的效率（保留小数到0.1%）。

答案：增加；1X105J；62.1%

3.（2010南京）（6分）如图所示，工人用滑轮组提升重240N的物体，所用的拉力为150N,

物体在5s内匀速上升Im.求：（入

（1）有用功；

（2）滑轮组的机械效率；W'

答案：240J；80%；60W

4.（2010烟台）随着社会的发展，人们生活水平的提高，人们的住房条件也得到了彳霰蹿图

改善.小明家最近购置了一套新房，为了帮助爸爸将重600N的装修材料运送到6m高的楼

上，小明利用物理课上学过的滑轮组，设计了如图20甲所示的材料搬运方案（其中每个滑轮

重30N,绳子足够长，所能承受的最大拉力为250N,不计绳重及摩擦）.

（1）计算说明绳子的拉力是否超过绳子的最大承受力？

（2）小明爸爸观察了该装置后，他想如果将该装置的滑轮位置颠倒（图20乙）是否会更省

力一些，请你按照小明爸爸的想法，用笔画线在乙图绕上绳子并说明小明爸爸的想法是否正

确.

(3)求两种方案的机械效率之比？

(4)综合分析评估两个方案，你认为哪个方案更好一些？说明理由.

答案:

30.(1)F单=--(Gw+G®)=《(600N+30N)=210N

n3

因为210NV250N,所以没有超过绳子的最大拉力.(2分)

(2)见图3.(1分)

屋=；(G*+2GG=：(600N+60N)=165N

由此可知小明爸爸的想法是正确的...........................

(3)根据＞；=学1=鞋=广安•可得

G*600N

生_G*+G&一6OON+3ON_22

力—G.-600N~21...................................................

G.+2Gs600N+60N图3

(4)由上述计算可知.小明方案的机械效率高,爸爸的方案较省力，但小明的方案比较安全.

综合以上三个因素分析，小明的方案好........................................(2分)

5.(2010德州)如图22所示装置，绳重及摩擦不计。装卸工人将重为800N的货物提至

高处，人对绳的拉力6为500N,货物在1min内匀速上升了5m。

(1)请在图上画出绳子的绕法;

(2)求滑轮组的机械效率；

(3)如果重物是600N,要把重物提升5m,求拉力做的功。

1L

图22

答案：（1）绕法如图4所示2分

(2)n=-X100%=—X100%

%率

=800x5>[00%=80%.....................................2分

500x10

(3)G,力=2弓一G%=2X500-800=200N

Fz=(G*+G»)/2=(600+200)/2N=400N

IV=400X5X2J=4000J.........................2分

图4

6.（2010期卜|）（6分）工人用如图所示的滑轮组提升重物，在10s内将240N的物体匀速

提升2m,已知工人的拉力为100N不计绳重与摩擦阻力，求：

（1）工人做功的功率；（2）滑轮组的机械效率；

（3）如果用此滑轮组匀速提升300N的重物，拉力应为多大？

答案:

63.(1)拉力做的功为%=F[S=Fi«A=100Nx3x2m=600J...................................(1分)

拉力做功的功率为P=W|/，=600J/10s=60卯........................一分)

(2)工人做的有用功为%=CJ=240Nx2m=480J...........................................(1分)

滑轮组的机械效率7?=言X1°0%=80%.......................................................一分）

（3）因不计绳重和摩擦，

当工人匀速提升24ON的重物时有:玛=CJn=（G+%）/“

即100N=（240N+G#）/3解得:Ga,=60N...................................................（1分）

当工人提升300N的重物时，所需要施加的拉力为：

F,=（C2+Gtt）/n=（300N+6ON）/3=12ON...................................................（1分）

（10大理）7、2009年入夏以来，我省滇西地区出现了百年不遇的特大旱灾，某校为保障师

生的生活用水，紧急调来一台功率为15kw的抽水机，把水抽到距水面10m高的蓄水池

中，抽水机30分钟刚好将容积为18m3的蓄水池抽满，求：

（1）抽水机对水做的功；

（2）抽水机的效率；

（3）同学们，水是生命之源，请你写出日常生活中的两项节水措施。

答案：1.8X105J；67%；随手关水龙头；一水多用等

8.（2010河池）第41届世界博览会于2010年5月1日至10月31日在我国

上海举行，世博会的主题是“城市，让生活更美好”.在场馆和楼房建设工地

上，“塔吊”是常见的一种起重设备，如图19所示是“塔吊”的示意图.假设某

塔吊配置的电动机铭牌上标有：额定电压380V,额定功率38kW,线圈电阻

0.4Q.在一次吊起重物时，电动机正常工作20s,把重物吊起20m.求:

定功率，即P=38kW=3.8x104w,工作时间t=20s,所以电动机消耗的电能

为：

W=Pt.....................（1分）

=3.8x104WX20S

=7.6x105J...........（1分）

（2）电动机正常工作时的电流：

3.8xKT1W

=100A.............（1分）

380W

线圈产生的热量：Q=|2Rt=（100A）2x0.4Qx20s=8x10\J............（1分）

（3）电流产生热量消耗的电能W尸Q=8x10打，电能转化为机械能的总量为

W£l=W-Wi

=7.6x105J-8X104J

=6.8x105J.................（1分）

因为啜

（1分）

Gx20m

即80%=

6.8X105J

解得G=2.72x104N.............（1分）

所以，重物的质量为:

书*=2g。3kg=2.72t

（1分）

9.（2010江西）某学校为了给蓄水塔抽水，新买了一单相螺杆自吸泵，其铭牌上的部分参数如

下表：（吸程是指水泵到水面的距离；扬程是指水能被抽到的最高点到水面的距离）

（1）该铭牌中有一个参数是明显错误的，请你指出来，并通过计算加以说明.

（2）该水泵连续正常抽水1h,把水抽图了50m,水泵对水

型号ZGD扬程50m

做了多少功？此时水泵的效率是多少？（g取10N/kg）

吸程20m电压220V

频率50Hz功率1.5kW

流量8m3/h绝缘E级

答案：（1）错误的参数是：吸程20m

一标准大气压能把水压上的高度h三%

p^g

1.013x1C）5pa_…icc

=1,0x103kg/m3x10N/kg=10-13m<20m

⑵水泵1h抽水体积j8m3

水泵1h抽水质量/77=p\/=1.0X103kg/m3x8m3=8x103kg

水泵抽水1h对水做的功W=Gh=mgh=8x-i03kgx10N/kgx50m=4x106J

水泵抽水1h消耗的电能lV,=Pf=1.5x103Wx3600s=5.4x106J

1/1/4x106J

水泵的效率〃=W，X1OO%=54X1O6JX100%«74.1%

10.（2010淮安）（6分）如图所示，小明同学用动滑轮提升900N的木箱,

S的速

度匀速上升2m,所用拉力F的大小为500N（不计绳重和摩擦）.

（1）拉力F做功的功率是多少？

（2）动滑轮的机械效率是多少？

答案：500W；90%

11.（2010龙岩）（8分）滑轮组在建筑中应用广泛，如图15所示为建筑工人自

制的滑轮组。某工人用此滑轮组将质量为90kg的重物提高5m,所用的拉力是

600N»求：

（1）该重物受到的重力；

（2）工人通过滑轮组所做的有用功；

（3）工人做的总功；

（4）滑轮组的机械效率。

图15

答案：9000N：4500J：6000J；75%

12.（2010南通）（8分）如图所示，工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成

滑轮组，把重为500N的箱子匀速提升5m,动滑轮的质量为8kg,不计

绳重和摩擦，取g=10N/kg.

第32题图

（1）在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组.

（2）在向上提升箱子的过程中，人对绳子的拉力为多大？

（3）在向上提升箱子的过程中，滑轮组的机械效率为多少？

答案：解：（1）滑轮组绕线如图所示

（2）人对绳子的拉力

1

=+

2-(G箱

=g(500N+8kgxION/kg)=290N

(3)提升过程的有用功Wl(=Gh

总功Wa=Fs=F-2h

W,

机械效率〃=，Txl00%

=2x100%=500Nx5m

x100%=86.2%

Fs290Nxl0m

(答〃=殳X100%=50°Nx1X100%=86.2%,同样给分)

Fs290Nx2

13.（2010苏州）（8分）如图所示，斜面长S=10m,高h=4m.用

沿斜面方向的推力F,将一个重为100N的物体由斜面底端A匀速

推到顶端B.运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功.求：

（1）运动过程中克服物体的重力做的功；

（2）斜面的机械效率；

（3）推力F的大小.

答案：(1)400J(2)80%(3)50N

14.（2010湛江）湛江港一装卸工人用如图11所示的滑轮组匀速提升质量为80kg

的货物，所用的拉力F为500N,绳子自由端在50s内被匀速拉下4m,求：（g取

10N/kg）（1）提升前货物静止在地面上，与地面的接触面积为0.04m2,求货物对地

面的压强.（2）提升时绳子自由端的速度.（3）拉力F的功率.（4）此滑轮组的机械效

率.

G

答案：(1)货物对地面的压强P=F/S=mg/S=80kgX10N/kg/0.04m2=2X104Pa.

(2)提升时绳子自由端的速度v=s/t=4m/50s=0.08m/s.

(3)拉力F的功率P=Fv=500Nx0.08m/s=40W

(4)此滑轮组的机械效率n=W«WW,.=mg/2F=80kgX10N/kg/2x500N=80%

15.（2010宜宾（12分）2009年秋季以来，我国西南部分地区遭遇严重旱灾,

不少地方不得不靠打深井取水。如图11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8g/cm3,水桶质量为4Kg,水桶容积为

20Lo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=25No不计绳子重量和摩擦，水的密度是1.0X1（）3Kg/n?,g取10N/Kg.试求:

（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多大？

答案：（略）

■n

16.（10•茂名）（8分）用如图所示的滑轮组去拉物体A,已知A物质的密度是2X103kg

/m3,底面积是0.3m3,重力为600N。物体A在F=100N的拉力作用下，沿水平方向匀

速前进了2m。（g取ION/kg）求:

（1）物体A对水平地面的压强是多少？

（2）物体A的体积是多大？

（3）若该装置的机械效率为80%,物体A

在水平方向上受到的阻力是多少

解：（D物体A在水平地面,F=G=600N（l分）

-•K@>p*—-==2000Pa——--—-

S0.3m2

⑵物体A质承片W=•*=60%---------------------

gWN/kg一（1分）

由p=—・■■--................................■।■

Q分）

用A的体积旧丑。^=3xlO-J用'-------

p2xiO,4g/«J

（3）由〃=窜，%=梅草・冬

<1#>

醺Fm«=2F-17=2X100XX80JP130N—

答：（DA对水平地面的压强是zoowaC分）

（2达的伸取是3'10^\

（DA受到的阻力为16CN.

（10•安顺）17、如图10所示，要把一个质量是450kg的贵重物品A沿水平地面移动

100m,为保护该物品，工人把它放在一个质量是50kg的木板B上，然后用了F=400N的水

平拉力将木板B沿直线匀速拉动，直至终点。（提示：滑动摩擦

力的大小与压力的大小成正比）

（1）在匀速拉动B的过程中，A、B之间的摩擦力是多少？

（2）计算拉力F做的总功是多少焦耳？

（3）在拉力F做功的过程中，机械效率是多少？

（1）0.........................................................（1分）

4

（2）W,a=FS=400X]00=4X10（J）...........................................................................（2分）

（3）：滑动摩擦力的火小与压力的人小成正比，

(1分)

(1分)

,得=30%

（10•哈尔滨）18.建筑工地上，工人们需要将一堆建材运到10m高处。姜荣同学设计安装

了如图所示的装置.装置中每个滑轮重100N。工人利用该装置每次提升一块重900N的建

材，该工人拉绳子的速度是0.8m/s,在施工过程中：

（1）该工人提升建材时的有用功率是多少？

（2）该装置的机械效率是多少?（不计绳重和摩擦）

（3）孙萍同学想用电动机做动力替代人工作，将该

型号额定电压额定功率

装置改造成简易的起重机（吊起物体的速度限定

DJ—1220V0.8kW

在0.4m/s）。她到仓库找到了两台电动机，铭牌

DJ—n220V3.0kW

上的部分数据如下表所示，她要选用其中的一台。

请你帮助选择，就你所选的电动机，说明如何使用该装置才能做到合理配置。

(1)提升建材时所做的有用功Ww«=Gh=900Nx10m=9000J

上升速度v・=p=&^!L=O.4m/s

所用时间t=丛L=:^-=256（1分）.

v.0.4nvs

有用功率P*用—=空蚪=360亚（I分）（利用公式直接算出可得2分）

t25s

(2)人的拉力F=G^<_9OONtlpON=5O()N(］分)

绳子自由端移动的距离SW=2S.2x10m=20m

人所做的总功Wa=FS«=500Nx20m=10000J

机械效率n=嬲xx100%=90%（I分）（利用公式11接算出可得2分）

W°HAAMJJ

（3XD选择3.0kW的电动机,一次提升8块建材，效率最高。（2分）

[8块建材（I分）（说明装置自身有能量消耗，提升7块也可）;在能拉动的条件下,多提升

建材效率高。（1分）]

0.8kW的电动机一次提升2块建材，效率最高。（2分）

[2块建材（1分）;在能拉动的条件下，多提升建材效率瓯（I分））

（10•湖北仙桃）19.如图14所示是小型建筑工地上使用的“罐笼式”提升机，用它

能将放在罐笼A中的建筑材料提升到高处。已知被提升的建筑材料的质量为280kg,拉力F

将它以0.5m/s的速度匀速提升到10m的高度，拉力尸的功率为2kW。不计摩擦及钢丝绳、

动滑轮的重。求：

（1）拉力F时所提升的建筑材料做的功是多少？

（2）罐笼A的重力是多少？

（3）提升机在提升建筑材料时的机械效率是多少？

图14

23.（1）GH=OTH^=280kgx10N/kg=2.8x103N...........................................................（1分）

W=G«/i=2800Nx10m=2.8x104J...................................................................（1分）

（2）P=Fv

/_P__2xl（/W

=2X103N..........................................................................（1分）

vi，b2x0.5m/s

333

GA=2F-GH=2X2X10N-2.8X10N=1.2X10N..................................（1分）

（3）W&=FS=2X103NX20m=4X104J...........................................................（1分）

〃=检=2四=70%

W&4xlO4J

（10•长沙）20.2010年5月18日国际博物馆日，广东南澳海域的“南澳I号”水下考古

发掘现场，成为了本处度由国家文物局主办的“文化遗产博览月”开幕地点，如图为打捞沉

船里一货箱的模拟图片，问：

用声呐探测到沉船的回声时间是0。04s,沉船在水下的深度为多少？

（声音在海水中的传播速度1450m/s）

海水对沉船的压强为多少？（不计沉船的高，海水的密度约为）

己知动滑轮及附属部件的总重为3000N,将-重为4000N的货箱匀速打捞水面时，每根钢

绳的拉力F为多大？

若每只货箱重力相同且不可分割，钢绳的最大拉力为5000N,则在货箱离开水面被匀速拉起

的过程中，该滑轮组的机械效率最大可达多少？（不计摩擦和钢绳重）

39.Mt《1》沉船在水下的深度：/ir-ivA--X14S0m/sX0.04s-29m.................（2分）

<2>海水对沉船的压强：k〃0，T・OXlO，kg/m'X9.8N/kgX29m-2.842XloSp.

.（2分）

（3）钢绳的拉力,尸食9.）--（4000N-«-3000N）-1750N...........................《2分》

44.

《4》讨论，若用绳的•大拉力产।为5000N时.此装■的机M效率可达・高

设此时提起货箱的个数为"，对动滑轮及附属部件和货箱进行受力分析可得，

4匹fG.+G..CP4X5000-4000n*3000

解得"=4・2S.因货箱不可分例•取I.................................《1分》

即当一次提起4个货箱时，此装置的机械效率可达・高.

此时滑轮如提起货箱的总重力

GMGa-1.6X104N

W.Gh・1.6X104XA-1.6X104h

此时拉力尸产—（G+G•）-4750N

4

绳子自由玷移动的距离S^h

Wa-F>S^4750X1.9X1O’A

此装置的机械效率'lx吁-84.2%..................................（1分）•

W&1.9x10A

（其他方法只要合理均可得分）

（10•连云港）21.（6分）打桩机是利用冲击力将桩打入地层的桩工机械.图甲是落锤式打桩机

实物图.桩锤由卷扬机用吊钩提升，释放后自由

下落而打桩.其原理示意图如图乙所示.已知桩锤

的质量M=400Kg,桩锤底面积SJO.lm?,桩的

顶面积S2=0.04m2g取ION/Kg.

（1）若桩锤自由下落打在桩上的瞬时压力位

F=2.0X103N,求此时桩锤对桩的压强.

（2）若卷扬机把桩锤匀速提升1.8m.,所用时间

为2s,在此提升过程中卷扬机的效率为60%,求

卷扬机的功率.

解:

（10•南通）32.（8分）如图所示，工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组

成滑轮组，把重为500N的箱子匀速提升5m,动滑轮的质量为8kg,

不计绳重和摩擦，取g=10N/kg.

（1）在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组.

⑵在向上提升箱子的过程中，人对绳子的拉力为多大？

（3）在向上提升箱子的过程中，滑轮组的机械效率为多少?

解：（1）滑轮组绕线如图所示（2分）

（2）人对绳子的拉力

F=g（G箱+G动）（2分）

=g（500N+8kgxION/kg）=290N（1分）

（3）提升过程的有用功W"=Gh（1分）

第32题答图

总功W&=Fs=F•2〃（1分）

机械效率〃=优乂100%

Gh500Nx5m,„

=——x100%=--------------x100%=86.2%（1分）

Fs290Nxl0m

（答幽凶X1OO%=86.2%,同样给分）

Fs290Nx2

（10•苏州）22.（8分）如图所示，斜面长S=10m,高h=4m.用沿斜面方向的推力如将一个

重为100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B.运动过程中物体克服摩擦力

做了100J的功.求：

（1）运动过程中克服物体的重力做的功;

（2）斜面的机械效率；

（3）推力F的大小.

（D400J（2）80%（3）50N

（10东营）23.（9分）某型号挖掘机的实物图（甲）和作业范围图（乙）以及部分相关数据表,

如下图所示。挖掘机在4s内将装满铲斗的密度为ISxK^kg/n?的泥土，从最大挖掘深

度处送到位于最大卸料高度的装载车上。取g=10N/kg,求：

项目数值

整机质量（kg）5000

标准斗容（n?）0.5

A最大挖掘深度（m）3.

（1）8最大卸料高度（m）5

两履带与地面接触

挖掘机4

的总面积（n?）

静止在

水平地面上不工作时.（如图甲），对地面

乙的压强。

（2）铲斗内泥土的质量。

（3）移送泥土的过程中，挖掘机对泥土所做的功。

（4）移送泥土的过程中，发动机的总功率是40kW,此过程挖掘机的机械效率。

,、lubFGmg5000kgxION/kg....

解（1）压强P=—=—=—互=-------------=1.25xlO4Pa......（2分）

SSS4m2

（2）泥土的质量m=pV=1.6xl0，kg/m'x0.5m'=800kg............（2分）

（3）对泥土彳故功W"=G/?=mg/j=800kgxl0N/kgx（3m+5m）=6.4x104J（2分）

（4）挖掘机的发动机4s内做的总功作念=尸上4'10'4¥以45=1.6、101..（1分）

挖掘机的机械效率77=%=64x10?=40%............（2分）

卬总1.6X105J

（10•达州）24.（6分）如图17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1分钟内将总重为900N的

泥土匀速提升5mo在这段时间内：

（1）拉力F所做的有用功是多少？

（2）拉力F做功的功率是多少？

（3）滑轮组的机械效率是多大？

解（1）拉力F所做的有用功为：

W有=Gh=900NX5m=4500J

--------------------------------------（2分）

（2）拉力F移动的距离S为：

S=3h=3X5m=15m

拉力F所做的总功为：

W£―FS=400NXlSiiFeOOOJ-----------------------------------------（1分）

则拉力F做功的功率P为：

P=Wa/t=6000J/60s=100W--------------------------------------------（1分）

（3）滑轮组的机械效率为：

q=W（,W.eX100%=4500J/6000JX100%=75%-------------（2分）

五、探究题

1、（2010济宁）某实验小组探究影响滑轮组机械效率的因素的实验装置如图7所示，实验

数据如下表。若不计摩擦，比较1和2两次的实验数据，可以看出滑轮组的机械效率与—

有关；比较1和3两次的实验数据，可以看出滑轮组的机械效率与有关。

2323

46

4e

0.1O.i

O.1O.11.4•2.4

0.50.3

1.C,

图7

O.50.3

答案：动滑轮的个数（或动滑轮的总重）：提升的物重

.（2010武汉）（5分）下图是小明同学斜面机械效率跟什么因素有关的实验装置。

实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动。实验的部

分数据如下:

实验斜面的物块重量斜面高度沿斜面拉力斜面长

机械效率

次数倾斜程度G/Nh/mF/Ns/m

1较缓100.15.01

2较陡100.3