初中物理2021年初周练知识点-机械效率训练题（一）【含详解】

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一、选择题（共36题）

1、图甲中用力F।水平拉着重为G的物体在水平路面上匀速移动s的距离。图乙中用动

滑轮拉着它也在同一路面上匀速移动s的距离，水平拉力为F小使用动滑轮的过程中

（）

甲

乙

A.总功为W总邛2sB.有用功为W仃=Gs

Gs

D-------

c.机械效率为2玛SD.额外功为w靛=2F2S-F|S

2、下列有关起重机提升货物时机械效率的说法，正确的是（）

A.有用功越多，机械效率越高

B.同一起重机提起的货物越重，机械效率越高

C.额外功越少，机械效率越高

D.同一起重机提起同一货物越快，机械效率越高

3、如图所示，利用动滑轮将重力为100N的物体在5s内匀速竖直提升，拉力F为60N,

绳子自由端移动的距离为2m,不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）

A.物体移动的速度为0.4m/s

B.所做的有用功为200J

C.动滑轮的机械效率为60%

D.拉力F的功率为24W

4、如图所示，用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度，与提升B相比,

提升A的过程滑轮组的机械效率较大，若不计绳重与摩擦的影响，则提升A的过程

A.额外功较小

B.额外功较大

C.总功较小

D.总功较大

5、如图所示，用30N的拉力F沿水平方向拉绳子的一端，使重400N的物体A以0.lm/s

的速度沿水平地面向左匀速运动了10s,已知滑轮组的机械效率为80%,则此过程中

A.绳子自由端移动的距离为1m

B.滑轮组对物体A的水平拉力为90N

C.拉力F的功率为3W

D.拉力F所做的有用功为72J

6、如图所示，用滑轮组提升重物时，重400N的物体在10s内匀速上升了1m.已知拉绳

子的力F为250N，则提升重物的过程中

A.做的总功是400J

B.拉力F的功率是25W

C.绳子自由端被拉下1m

D.滑轮组的机械效率是80%

7、在斜面上将一个质量为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2m、高1m。把重物直接提升h所做的功作为有用功（g取10N/kg）。下列说

法正确的是（）

A.物体只受重力、拉力和摩擦力三个力的作用

B.做的有用功是80J

C.此过程中斜面的机械效率为65%

D.物体受到的摩擦力大小为15N

8、如图所示，在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为1.8N,

斜面长1.2m、高0.3m.把重物直接提升h所做的功作为有用功，在重物沿斜面匀速

上升的过程中，下面说法正确的是

A.重物所受的拉力与斜面对重物的摩擦力是一对平衡力

B.该斜面的机械效率为62.5%,若斜面变得更粗糙，斜面机械效率会降低一些

C.若将竖立的垫块向左移一些，斜面会变陡一些，斜面机械效率会降低一些

D.提升重物时所做的额外功为0.81J,该斜面的机械效率为37.5%

9、小明用如图所示的滑轮组提升300N重物，在绳子自由端施加的拉力为125N,4s内

重物匀速上升2m,不计绳重和轮、轴间摩擦.则

F

A.绳子自由端移动的距离为4m

B.动滑轮重50N

C.拉力做功的功率为150W

D.此过程滑轮组的机械效率为80%

10、某工人使用如图甲所示的滑轮组匀速提升浸没在水中的实心物体A,拉力的功率随时

间变化的图象如图乙，己知动滑轮的重力是60N,物体上升的速度始终是lm/s,不计绳重,

摩擦及阻力，下列说法中正确的是

①物体的重力是420N；

②物体浸没在水中时受到的浮力120N；

③物体的密度3X103kg/m%

④物体出水后滑轮组的机械效率80%

A.B.②③C.①②D.③④

11、如图，小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲滑轮所做的总功

为wI,机械效率为n一用乙滑轮所做的总功为w2,机械效率为n2.若不计绳重与

摩擦，则()

w

A.w।=w2nl=n2B.w।vw2nivn2c.w,>w2n（>n2D.wt<

w?111〉n2

12、如图所示的滑轮组，用F=30N的拉力，拉动水平地面上重为300N的物体，使物体匀

速前进了2m.物体和地面之间的摩擦力为45N,在此过程中，下列说法正确的是

①拉力做的功是120J②绳子自由端移动的距离是2m

③滑轮组的机械效率是75%@A点受到的拉力为300N

A.©@B.②③

C.®®D.③④

13、如图所示，M、N两个滑轮组，在相同时间内，用同样大小的力叫和F2,把物重相等

的Gi和G2.提升相同的高度，如果用和巾表示两装置的机械效率，用巴和P2分别表示力

人和F2所做功的功率P1和P2,（每个滑轮等重）则（）

M

A.ni>ns,Pi>P：B.ni<ns,Pi<P2

c.m>ns,Pi<P：D.m=”，Pi=P2

14、如图所示，把重为G的物体甲从A点竖直向上匀速拉至B点，过程绳的拉力对甲做

的功为WAB；用平行于斜面的拉力把重也为G的物体乙沿面从C点匀速拉至B等高的D

点，在此过程中的拉力对乙做的功为WCD,斜面的机械效率为

逛逛GHGH

A,唯DB.%C.吃一时D.吃+%

15、部分农户在新建住房时，常利用如图所示的简易滑轮提升建材。在一次提升建材的过程

中，建筑工人用400N的拉力，将重600N的建材在10s内匀速提高3m。则下列判断正确

的是（）

A.滑轮所做的有用功为1200J

B.滑轮受到的重力为100N

C.该滑轮的机械效率n=75%

D.绳子自由端移动的速度大小为0.3m/s

16、关于功、功率、机械效率的说法中，正确的是

A.功率大的机械，机械效率一定高

B.机械做功时，做的有用功越多，机械效率越大

C.机械做功时，工作时间越短，功率一定越大

D.利用机械做功时可以省力或省距离，但不能省功

17、如图所示，用力F拉着重为G的物体竖直匀速上升，在时间t内物体上升的高度为h

（物体未拉出水面），若物体的体积为V,水的密度为P,则下列算式正确的是

飞

GG4pVg

A.n=肝B.n=

(G-pVg)h

C.Wrr=GhD.Pn=­k

18、如图所示，张伟同学通过斜面用平行于斜面F=200N的推力，将质量为30kg的物体

在5s时间内匀速推到1m高的平台上，斜面长s=2m.（g取10N/kg）则

A.推力的功率为40WB.推力做的总功300J

C.斜面的机械效率为75%D.斜面对物体的摩擦力100N

19、如图所示，甲、乙两个滑轮组，其中每个滑轮的质量都相同、分别用拉力F?将

重物G1、G2提升相同高度，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是

®

曲

向

甲乙

A.若G।=G2,则拉力Fi、F2做的总功相同

B.若G।=G2,则拉力F2做的有用功多

C.若G।>G2,则甲的机械效率大于乙的机械效率

D.若G।>G2，则甲、乙两个滑轮组的机械效率相等

20、同学们“测量并探究影响滑轮组机械效率高低的因素”，使用了如图所示的装置，下

列说法正确的是（每个钩码重相同）（）

甲

A.实验需要用到的测量仪器弹簧测力计、刻度尺和停表

B.实验时需要匀速拉动测力计，只有这样测力计示数才能稳定

C.当钩码个数相同时，甲的机械效率比乙高

D.把钩码提高的高度越高，做的有用功越多，机械效率越高

21、一个斜面高为h,长为1,该斜面的机械效率为现把重为G的物体沿斜面匀速

向上移动，则物体受到的滑动摩擦力的大小为（）

8

GhGh

A.而+GB.nl—GC.

22、用J的拉力直接将重为G的物体A匀速提升h（如图甲）；换用斜面把物体A匀

速提升相同的高度，拉力为F2，物体沿斜面运动的距离为L（如图乙），利用斜面工作

过程中

A.有用功为FzhB.额外功为F2L—FJC.总功为（FI+F2）LD.机械

A

效率为居

23、如图所示，斜面长5m,高1m,木块重100N，小明用F=32N的力将物体从底端沿

斜面匀速拉到顶端，则（）

A.小明做的有用功为32J

B.小明做的总功为160J

C.斜面的机械效率为20%

D.木块受到的摩擦力为32N

24、如图所示，斜面高2m、长4叫小明用平行于斜面的拉力F,将重400N的物体从斜

面底端拉到顶端，已知拉力F=250N.对此过程，下列结果中正确的是（）

A.有用功为1000JB.总功为1600J

C.额外功为200JD.机械效率为60%

25、如图所示，用甲乙两个相同的滑轮将同样的钩码（滑轮重小于钩码重），缓慢提升相同

的高度，则下列说法正确的是

甲乙

A.F1与F2大小相等

B.甲的机械效率比乙高

C.F।做的总功比F2多

D.甲中绳子自由端移动的距离比乙大

26、用如图所示的滑轮组匀速提升200N的重物G,竖直向上的拉力F为100N,重物被提升

1m,不计绳重和滑轮的摩擦，下列说法正确的是（）

A.拉力做的额外功是100J

B.动滑轮的重力为50N

C.拉力做的总功是200J

D.绳子末端移动的距离是2m

27、如图所示是某建筑工地用升降机提升大理石的滑轮组示意图。滑轮组通过固定架被固定

住，滑轮组中的两个定滑轮质量相等，绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为2000N.大

理石的密度是2.8X103卜8加3,每块大理石的体积是1.0X107m3,升降机货箱和动滑

轮的总重力是300N.在某次提升15块大理石的过程中，升降机在hnin内将货箱中的大理石

沿竖直方向匀速提升了15nb绳子末端的拉力为F,拉力F的功率为P,此时滑轮组的机械效

率为q.不计绳子的重力和轮与轴的摩擦，gK10N/kg.下列选项中正确的是

令我

A.升降机一次最多能匀速提升40块大理石

B.拉力F的大小为1300N

C.拉力F的功率P为1125W

D.滑轮组的机械效率n为85%

28、为探究动滑轮和定滑轮的特点，设计如下两种方式拉升重物，下面关于探究的做法和认

识正确的是（）

A.用动滑轮提升重物上升h高度，测力计也上升h高度

B.若拉升同一物体上升相同高度，用动滑轮拉力更小，且做功更少

C.减小动滑轮质量可以提高动滑轮的机械效率

D.若用定滑轮拉重物，当拉力竖直向下最省力

29、如图所示，在拉力F作用下，一个重600N的物体以0.lm/s的速度沿水平地面向右

匀速直线运动了10s，已知滑轮组的机械效率为80%，在此过程中拉力F做了150J的功,

则下列说法中正确的是

A.拉力F的大小为150N

B.拉力F的大小为50N

C.物体与地面间的滑动摩擦力为120N

D.物体与地面间的滑动摩擦力为480N

30、如图所示，小型牵引车通过滑轮组可以将重物匀速吊起，若每次重物均以1m/s的速

度匀速上升，且滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计。当吊起质量为340kg的重物A时，牵引

车对绳的拉力为FA,滑轮组的机械效率为85%；当吊起重物B时，牵引车对绳的拉力为F

B。若FA与FB做功的功率之比为2:3,取g=10N/kg,下列说法正确的是（）

A.FA的大小为2000N

B.物体B的质量为540kg

C.如果小型牵引车对绳拉力的最大功率为1.2X10中，它能吊起物体的最大质量为2540

kg

D.滑轮组前、后两次吊起重物A、B的机械效率之比为17:18

31、某同学用滑轮组提升物体，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

所不，物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所不，已知物体的质量为450g,所

用动滑轮的质量为50g,绳子自由端的拉力F为1.3N,g取10N/kg.在（T2s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.拉力F的功率为0.26W

C.有用功为0.45J

D.滑轮组的机械效率为90%

32、在测量图甲所示滑轮组机械效率n的实验中，通过改变物重G或动滑轮重G动进行

多次实验，得到了形如图乙所示的效率与物重或动滑轮重的关系，图中纵轴表示机械效率的

倒数n-，若不计绳重与摩擦，则横轴可能表示

33、如图所示，用300N的力沿斜面把600N的重物匀速拉到顶端，物体在斜面上移动的距

离为3m,上升的高度为1m.下列说法正确的是（）

0^1

A.斜面的机械效率是50%

B.木块受到的摩擦力是100N

C.运动过程中，木块的机械能增加

D.运动过程中，木块受到三个力的作用

34、用图甲所示的滑轮组装置将放置在水平地面上，重为100N的物体提升一定高度。当

用图乙所示随时间变化的竖直向上的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时

间变化的关系分别如图丙和丁所示。（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）下列计算结果正确的

是

A.1s~2s内，拉力F做的功是15JB.23s内，拉力F的功率是24W

C.1s时，物体对地面的压力是30ND.动滑轮重50N

35、工人师傅搬运货物时，在地面和卡车的车厢间倾斜放置一长木板搭成斜面，将地面上的

货物沿斜面匀速拉上车厢用时15s.己知车厢高1.5m,木板长3m,货物质量为60kg,

沿斜面所用的拉力为400N,g=10N/kg,则下列说法正确的是（）

A.工人做的总功为900JB.工人做的额外功为300J

C.工人做功的功率为60WD.此斜面的机械效率为75%

36、用滑轮组分别以不同速度匀速是升物重为G的物体A,作用在滑轮组绳子自由端的拉

力为F,如图所示，不计绳重和摩擦，当拉力F的功率为P।时，重物A以速度vi匀速

上升h所用的时间为t）；当拉力F的功率为P2时，重物A以速度为v2匀速上升h所

用的时间为t2,则

A.该滑轮组的机械效率为n=9XIOO%

B.该滑轮组的动滑轮的重为2F-G

C.当拉力F的功率为P,+1/2P。时，重物A以速度v3匀速上升h所用的时间为不

D.当拉力F的功率为Pl+1/2P2时,重物A以速度v3匀速上升h所用的时间为诉

二、填空题（共14题）

1、一台起重机在10s内将重为3600N的货物匀速提高了4m,起重机做的有用功是

J.若起重机做的额外功是9600J,则机械效率是,起重机的功率是

_________W.

2、工人利用斜面和滑轮将物体从斜面底端匀速拉到顶端，斜面高1m,长2m,物体重

500N,平行于斜面的拉力200N,所用时间10s.在此过程中，物体动能______（选填

“增大”、“减小”或“不变”）.重力势能（选填"增大”、“减

小”或“不变”）.拉力的功率为W,把物体直接提高到斜面顶端做的功为

有用功，则这个装置的机械效率为.

3、在斜面上将一个重600N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力F=400N,拉动的距

离s=4.5m,提升高度h=1.8m,所用时间t=30s.则拉力F做功的功率为W,

此过程中物体受到的摩擦力为N.

4、如图所示，用平行于斜面的力将同一个物体分别沿光滑斜面AB、CB以相同速度匀速拉

到顶点B,施加的力分别为F।和F2,拉力做功分别为W।和W2,拉力功率分别为P1和

P2.则F।―（小于/等于/大于）F2,W,_（小于/等于/大于）W2,P（小于/

等于/大于）P2.

5^如图所示，用F=20N的力拉物体A以2m/s速度匀速运动3s,不计滑轮重及

绳间摩擦，则A所受的摩擦力是,若要使A匀速运动实际所需拉力F'=

25N，则此滑轮的效率是.

6、如图所示，在不计绳重和摩擦的情况下，用滑轮在10s内将重为40N的物体匀速提升

2m,已知拉力F为25N,则在这个过程中拉力做的功是______J,滑轮组的机械效率是

，若匀速提升重为80N的物体，则这个滑轮组的机械效率将(变大/变小

/不变)。

7、如图所示，沿斜面把质量为12kg的一个物体匀速拉到最高处，沿斜面向上的拉力是

F=100N,斜面长2m、高1m,则其机械效率是%,物体所受摩擦力

_________________N.(g=10N/kg)

8、如图所示，斜面长5m,高1m,把重为5000N的物体匀速地推向斜面顶端，若斜面是光

滑的，则推力为_____N；如果斜面不光滑，其斜面的机械效率为80%,则所用推力为_

N,物体受到的摩擦力为N.

9、将一个重240N的物体匀速推到斜面顶端，人沿斜面向上的推力为120N,如图所示,

物体沿斜面移动的距离s=3m,上升的高度h=1.2m,则人对物体做的功等于____J,

物体受到斜面的摩擦力f=N,物体匀速上升过程中动能，机械能.

0

10、用如图所示滑轮组拉着重为30N的物体A匀速前进0.2m,则绳子自由端移动的距离

为____m；若物体A与地面的摩擦力为9N,则拉力所做的有用功是_____J；若实际

拉力F=4N,则该滑轮组的机械效率为____.

11、如图所示，用100N的拉力F匀速提升重为240N的物体，在10s内物体上升1m,

则有用功是J,拉力的功率是W,机械效率是______.

12、如图所示，一根均匀的细木棒0C,0C=40A,B为OC的中点.在C点施力将挂在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.提升该物体做的

有用功是J，总功J,木棒重为N.

H

13、如图所示，物体A的质量m=10kg,在拉力F的作用下，物体A以0.4m/s的速度

在水平面上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为5N,该装置的机械效率为80%,则物体

A与水平面间摩擦力f的大小为____N,物体A运动10s的过程中，拉力F所做的功

为____J,拉力的功率是_____W.(g=10N/kg)

14、小明用图中的动滑轮匀速拉动水平地面上的物体A,测出A移动的距离s、水平拉

力F和A的重力G.

（1）以上条件能否求出此时滑轮的机械效率n?如果能，写出n的表达式;

如果条件不足，写出还需要补充的物理量的测量步骤和符号，并写出n的表达式.

（n用题目已知及补充的物理量符号表示）

（2）若A在10s内运动了4m,A的速度为.

三、计算题（共43题）

1、如图所示是建筑工地上的起重机示意图，起重机的电动机功率为3X103W,当它把质

量为It的重物匀速提起24m时，用时100s.（g=10N/kg）

求：（1）在这段时间内起重机提起重物的功率是多少？机械效率是多少？

（2）若起重机AB长为20m,吊起重物时B端的配重质量为4t,为使起重机不翻倒，

则0B长为多少？（不计摩擦和起重机自重）

2、如图所示，质量为70kg的工人站在岸边通过一滑轮组打捞一块沉没在水池底部的石材,

该滑轮组中动滑轮质量为5kgo当工人用120N的力拉滑轮组的绳端时，石材仍沉在水底

不动。工人继续增大拉力将石材拉起，在整个提升过程中，石材始终以0.2m/s的速度匀速

上升。在石材还没有露出水面之前滑轮组的机械效率为n।,当石材完全露出水面之后滑轮

组的机械效率为Q在石材脱离水池底部至完全露出水面的过程中，地面对人的支持力的

最大值与最小值之比为29:21o绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计，石材的密度P石

3

=2.5X10kg/m）取g=10N/kg，求：

（1）与打捞前相比，当人用120N的力拉绳端时，水池底部对石材的支持力的变化;

（2）ni与q2的比值；

（3）当石材完全露出水面以后，人拉绳子的功率。

3、如图所示，斜面长s=8m,高h=3m.用平行于斜面F=50N的拉力，将重力为G=100N的

物体，由斜面的底端匀速拉到顶端，用时t=10s.求：

mmwmHHHHm...............

或fij?82fMBgagFfflTFFBfflTnf

■■WW、“■便＞»”■■■■■pMMMMM——“—

(I)有用功W才

(2)拉力做功的功率P

(3)物体受到的摩擦力f

(4)该斜面的机械效率n.

4、如图是用动滑轮提升货物A的示意图.在竖直向上的拉力F的作用下，使重450N的

货物A在50s的时间里，匀速竖直上升了10m.在这个过程中，拉力F做的功为

5000J.求：

(1)有用功W有；

(2)拉力F的功率P；

(3)动滑轮的机械效率n.

5、如图所示，在水平路面上行驶的汽车通过滑轮组拉着重G=9X104N的货物A沿斜面

向上匀速运动.货物A的速度为v=2m/s,经过t=10s,货物A竖直升高h=10m.已知

汽车对绳的拉力F的功率P=120kW,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.

6、如图所示是用滑轮组从水中匀速提升物体的情景（注：物体一直浸没在水中）.已知物

体重G产400N,动滑轮重G2=50N,忽略绳重和摩擦，人对绳子拉力F=100N.求：

（1）物体浸没在水中受到浮力的大小；

（2）物体的密度大小；

（3）滑轮组的机械效率.

7、如图是用滑轮组提升物体A的示意图，物体A受到的重力大小为GA.在匀速竖直提升

物体A的过程中，物体A上升的速度大小为VA,滑轮组的机械效率为n.已知：G,、=100N,

vA=0.4m/s,n=80%,绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计.求：

（1）绳子自由端的拉力大小F；

（2）动滑轮所受的重力大小G动；

（3）拉力F做功的功率P.

8、如图所示，图甲是使用滑轮组从水中打捞一正方体物体的简化示意图，在打捞过程中物

体始终以0.lm/s的速度匀速竖直上升，物体未露出水面前滑轮组的机械效率为75%,图乙

是打捞过程中拉力F随时间t变化的图象.（不计绳重，忽略摩擦和水的阻力，g取

lONkg）求：

（1）物体的边长；

（2）物体浸没在水中时受到的浮力；

（3）物体的重力.

9、如图甲所示是位于宜宾市高庄桥的国内首座“公路在下、铁路在上”的金沙江公铁两用

大桥的施工现场照片，如图乙所示，是某次施工中使用的升降与移动的塔吊和滑轮组，为了

保证塔吊起重物不会翻倒，在塔吊左边配有一个重物P,已知0A=12m,0B=4m,动滑轮

的质量为40kg,一块重为8X10'N、体积为1m'的正方体物块D,（忽略江水流动对

物块的影响，不计绳、塔吊横梁及定滑轮的自重和摩擦，江水密度取P*=10xl°3kg/m\

g=10N/kg）；

（1）若物块D从平台上匀速升降，为了保证铁塔不至翻倒，使其横梁始终保持水平，求

塔吊左边的配重物P的质量为多少千克？

（2）若将物块D完全浸没水中后以0.4m/s的速度匀速下沉到江底，则拉力F的功率是

多少？

（3）若将物体D从江底匀速打捞出水面，假如绳子自由端的最大拉力为2.5X10'N,

那么物体D露出体积为多少时，绳子刚好被拉断？

10、如图所示是蒙华铁路荆州段长江大桥施工现场，工程师用起吊装置在江中起吊工件.己

知工件重4000N,每个滑轮重500N,声音在水中的传播速度是1500m/s.在水面上用超声

测位仪向江底的工件垂直发射超声波，经过0.02s后收到回波.（不计绳重和摩擦，

g=10N/kg,P*=1.0X103kg/m3）

（1）求工件在水下的深度；

（2）不计工件的高度，求水对工件产生的压强；

(3)当工件在水面下匀速上升时，绳子自由端的拉力为500N,求工件的体积；

(4)不计动滑轮体积，求工件在水下匀速上升时滑轮组的机械效率(结果在小数点后保留

一位数字).

11、如图所示，实心物体A漂浮在水面上，现利用电动机通过滑轮组拉动A,使A向下

运动。已知A的体积为1m3,密度为0.5X103kg/m\动滑轮重为1X103N,电动机

工作时拉绳子的功率为1.2X10岬且保持不变，不计绳重、摩擦和水的阻力，求：

(1)A的重力；

(2)A浸没在水中受到的浮力；

(3)A向下运动的最小速度；

(4)A向下运动过程中，滑轮组机械效率的最大值。

12、小熊在课外实践活动中，用如图甲所示的滑轮组匀速拉动放在树下一水平面上的不同物

体，物体受到的摩擦力从100N开始逐渐增加，每次物体被拉动的距离均为1m.根据测量

结果画出了该滑轮组机械效率与物体受到摩擦力大小变化的关系图象，如图乙所示.若不计

绳重和绳与滑轮间的摩擦，求：

(1)由图乙可知，当物体受到的摩擦力为100N时，滑轮组机械效率是多大？

(2)当滑轮组的机械效率为75%,物体以0.lm/s的速度匀速运动时，该滑轮组的有用

功率是多大？

(3)当物体与地面的摩擦力为1500N时，体重为500N的小熊竖直向下拉绳，还能用此

滑轮组拉动物体吗？用计算结果说明.

13、如图甲所示，正方体A的质量是315kg,作为配重使用.杠杆0D：0E=2：3,某

同学用这个装置从水中提取物体B,然后将B放在浮体C上再运走.已知C的体积为0.5

3

m3,一个质量为60kg的同学站在浮体C上，若不用力拉绳子时，浮体C总体积的5浸

入水中；当该同学用力拉动滑轮组绕绳的自由端，手拉绳的功率P和被拉物体匀速提升的

距离关系如图乙所示.物体B上升的速度为0.lm/s且不变，物体被提出水面后，再将B放

在C上，同时松开绳子，此时浮子C露出水面的体积相对于B未出水时减小0.1m3；已

知两个定滑轮总重为100N.(绳的重力，滑轮与轴的摩擦及水的阻力不计.g=10N/kg)求:

(1)人站在C上没有用力拉绳子时，C所受浮力为多大？

(2)当物体B未出水时，人用的拉力F1为多大？

(3)物体B的重力多大？

(4)已知水底部有很多物体需要清理，若用该装置将水中物体吊起并放在C上运走，为

了使整个过程都安全，则该机械装置能够达到的最大效率是多少？(百分号前面保留

整数)

14、用如图所示的装置来提升水下物体C,C的体积为0.02m：'、重800N,其中AB是一

个以0为支点的杠杆，且AO：OB=1：2，小明站在B端竖直向下匀速拉绳子，小明的

体重为500N,不计绳重和摩擦，物体C全部离开水面时杠杆刚好在水平位置.己知每个滑

轮的重力为50N,杠杆的重力及滑轮与轴的摩擦不计，求：

(1)物体C未出水面时受到的浮力：

(2)物体C未出水面时受到绳子的拉力Fc；

(3)物体C未出水面时滑轮组的机械效率(结果保留一位小数)；

4)若小明用这个装置将物体完全拉出水面，这个物体的最大重力是多少.

15、小李家新买的房子位于12m高的5楼上，装修时利用如图所示的滑轮组提升装修材料.小

李站在地面上把一件重为400N的材料匀速提升到楼上，此过程中滑轮组的机械效率为80%,若

小李质量为65kg.（不计绳重及摩擦，g取10N/kg）求：

（1）在此过程中小李所做的总功是多少？

（2）若物体上升速度为lm/s,则拉力功率为多大？

（3）小李利用此滑轮组提升其他装修材料时，一次能提起重物的重力不能超过多少N?

16、图甲是海上打捞平台装置示意图，使用电动机和滑轮组将实心物体A从海底竖直向上

始终以0.05m/s的速度匀速吊起，图乙是物体A所受拉力F随时间t变化的图象（不计

摩擦、水的阻力及绳重，P水=1.0X103kg/m3.g=10N/kg）.请解答下列问题：

（1）物体A的体积是多少？

（2）物体A完全浸没在水中时滑轮组的机械效率为80%,当物体A完全离开水面后，

滑轮组的机械效率是多少？

（3）当物体A完全离开水面后，电动机两端电压为380V,通过的电流为5A,电动机

线圈的电阻为多少？（不计电动机内部摩擦）

17、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0.1m/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10S内移动的距离:

(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.

18、小段用如图所示装置，使用一根杠杆AB和滑轮的组合将一合金块从水中提起，滑环C

可在光滑的滑杆上自由滑动。已知合金密度P=1.1X1O4kg/m3所用拉力F为500N,

且始终竖直向下；0为支点，且A0=40B：动滑轮的机械效率为75%。若杠杆质量、杠杆

与支点间摩擦不计，整个过程中合金块始终未露出水面。求：

(1)当拉力F向下移动距离为1.2m时，拉力F对杠杆所做的功？此时绳子对杠杆B点

的拉力？

(2)合金块的体积？

19、一人用桶从井里取水，己知桶的容积是6L,空桶的质量是1.5kg,忽略绳子的重力。

(P水=1.0X105kg/m3,g=10N/kg)求：

(1)装满水后水的质量；

(2)用绳子把桶放到井里，进入一些水后，桶仍然漂浮在水中，此时它排开水的体积是

3X1031n"桶受到的浮力；

(3)将一满桶水从桶底刚好离开水面开始匀速提高5m,绳子的拉力做的功；

(4)提水的效率。

20、如图所示，将一个质量为0.5kg的物体，从底端沿斜面匀速拉到顶端所用时间为5s,

斜面长s为1田，高h为0.4m,斜面的效率为80%.(g取10N/kg)求：

(1)拉力所做的有用功;

(2)拉力做功的功率；

(3)物体在斜面上运动时受到的摩擦力。

21、如图所示，某工地用固定在水平工作台上的卷扬机（其内部有电动机提供动力）通过滑

轮组匀速提升货物，已知卷扬机的总质量为120kg,工作时拉动绳子的功率恒为400Wo

第一次提升质量为320kg的货物时，卷扬机对绳子的拉力为F对工作台的压力为N.；

笫二次提升质量为240kg的货物时，卷扬机对绳子的拉力为F2,对工作台的压力为N2O

已知N1与N2之比为25:23,取g=10N/kg,绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计。求：

（1）卷扬机对绳子的拉力F।的大小；

（2）第一次提升货物过程中滑轮组的机械效率：

（3）前后两次提升货物过程中货物竖直向上运动的速度之比。

22、质量为3t的小型载重汽车，额定功率为lOOkTY,车上装有6t的砂石.汽车以10m/s

的速度在平直公路上，以30kW的功率匀速行驶了lOmin,消耗汽油1.2kg,请问：

（1）1.2kg的汽油完全燃烧放出的热量为多少？（已知汽油的热值为4.5X107J/kg）

（2）汽车在平直公路上匀速行驶时，受到的阻力是多少？

（3）汽车在平直公路上匀速行驶时的机械效率是多少？

23、如图是重庆一中初二科技小组设计的在岸边打捞水中文物的装置示意图，电动机固定在

地面.每个滑轮重为100N；均匀实心文物的密度为8X103Kg/m3,质量为80kg.绳和

杠杆的质量、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对文物A的阻力均忽略不计，文物A-直

匀速上升.

（1）在文物还未露出水面时，求此时文物A所受到的浮力

（2）在文物还未露出水面时，电动机拉力F的大小；

（3）在文物还未露出水面时，滑轮组的机械效率;

（4）当文物A在空中被匀速提起上升时，电动机拉力功率为4.5kW,求卷扬机拉动钢丝

绳的速度？

24、小强用如图所示装置在10s内将重为450N的货物匀速提升2m,此过程中拉力P的

功率为120W.求：

（1）提升装置所做的有用功；

（2）拉力F做的功；

（3）该滑轮组的机械效率.

25、在某次河道治理的行动中，发现了一块体积为0.8m\重为2X104N的花岗岩沉在

河底，为了把它打捞上来，现用滑轮组将这块浸没在水中的花岗岩以0.5m/s的速度匀速提

起，动滑轮重为4X103N.如图所示，花岗岩没有露出水面时，绳端的拉力为8X103N,

不计绳重、摩擦及水的阻力，求：（g取10N/kg）

（1）花岗岩的密度；

（2）花岗岩浸没在水中匀速上升时，拉力的功率；

（3）花岗岩完全露出水面后，匀速上升过程中滑轮组的机械效率；（结果保留到0.1%）

（4）花岗岩没有露出水面时受到的浮力。

26、水平地面上放着重为200N、边长为0.2m的正方体物块现用斜面将其由底端匀速拉到顶

端，如图所示已知平行于斜面的拉力为120N,物体移动的距离为2U，升高lm.求：

(1)物块放在水平地面上时对地面的压强;

(2)斜面的机械效率；

(3)物块沿斜面向上滑动时所受的摩擦力大小.

27、如图所示，小车在水平面上通过滑轮组提升重物，动滑轮重400N.与小车连接的绳子

能承受的最大拉力为6000N,小车的最大输出功率为15KW,水平地面上一物体A重1600N.(不

计小车所受摩擦阻力、绳重及滑轮组的摩擦).

请求

(1)滑轮组提升重物A时的机械效率.

(2)若要使被提升重物以lm/s的速度匀速上升，整个装置工作过程中能提升重物的最大

重力.

28、如图所示为某新能源汽车测试，该汽车以甲醇为燃料。质量为1.8X10，kg的轿车以

1.2X10'W的功率先以v|=20m/s的速度匀速行驶一段水平路面，再以相同的功率沿与

水平地面成30°角的斜坡匀速向上爬行。已知斜坡的机械效率为8。%,甲醇燃烧值2.7X107

J/kg,g=10N/kg.试求：

①水平路面对汽车的阻力的大小；

②汽车爬坡时的牵引力和速度的大小；

③设汽车的效率为45%,行驶坡路与平路的路程之比为1：9,该车每100km理论上要燃烧甲

醇的质量为多少？

29、如图是某汽车起重机静止在水平地面上起吊重物的示意图，重物的升降使用的是滑轮组,

滑轮组上钢丝绳的收放是由卷扬机来完成的.提升重物前，起重机对地面的压强为2X105

Pa,某次作业中，将重物甲以0.25m/s的速度匀速提升时，起重机对地面的压强为2.3X10

5Pa；若以相同的功率将重物乙以0.2m/s的速度匀速提升时，起重机对地面的压强为

2.4X105Pa（不计钢丝绳重和摩擦）

（1）起重机两次提升的重物质量之比.

（2）起重机两次提升重物时，滑轮组的机械效率之比.

（3）提升重物乙时，滑轮组的机械效率是多少？

30、在某次河道治理的行动中，发现了一块重为2X10〃N的花岗岩沉在河底，为了把它打

捞上来，现用滑轮组将这块浸没在水中的花岗岩以0.5m/s的速度匀速提起，动滑轮重为4X10

3N.如图所示，花岗岩没有露出水面时，绳端的拉力为8义10飞，不计绳重，摩擦及水的阻

力，求

（1）花岗岩浸没在水中匀速上升时，拉力的功率

（2）花岗岩完全露出水面后，匀速上升过程中滑轮组的机械效率（结果保留到0.1%）

（3）花岗岩的密度

31、如图所示，是某救援队利用滑轮组打捞水中物体的示意图。在湖底有一个体积为0.02m

3的物体，其所受重力为1000N。用滑轮组将其缓慢匀速打捞，该物体露出水面前，在50s的

时间内匀速竖直上升了5m,在这个过程中，拉力F做的功为5590J。物体完全露出水面

后，继续匀速提升。（不计绳重，摩擦及阻力，水的密度为LOXlCfkg/m"g取10N/kg）

求：

（1）物体露出水面前，拉力F为多大？

（2）物体露出水面前拉力F的功率为多大？

（3）动滑轮的重力为多大？

（4）物体完全露出水面后，继续匀速上升的过程，滑轮组的机械效率为多大？

32、用如图所示滑轮组匀速提升不同的重物，物重从200N逐渐增加，直到绳子被拉断.此

过程中滑轮组机械效率与物重关系的图像如图乙所示.若用此滑轮组从水中提升长方体A,

使其在4秒钟内升高0.5m（A未露出水面），此过程中拉力的功率为200W；继续提升

2

过程中，当物体A有片体积露出水面时，绳子达到能够承受的最大拉力.（不计绳重和摩

擦）求：

（1）动滑轮的总重；

（2）A未露出水面前拉力的大小；

（3）物体A的密度.

33、如图所示，工人用滑轮组提升重为400N的货物所用拉力恒为240N,货物被匀速提升

10m.求：

•毋於n

(1)工人做的功

(2)滑轮组的机械效率

34、如图所示，是一辆汽车通过滑鸵组将深井中的物体拉至井口的装置图，己知井深12m,

物体重G=6X103N,汽车质量为m车=3X103kg,汽车有四个轮子，每个轮子与地面的

接触面积是250cm2,汽车匀速拉绳子时的拉力F=2.2X103N,汽车受到的阻力为车重的

0.1倍.汽车运动的速度为3m/s,g=10N/kgo则求：

(1)汽车静止在水平地面上时对水平地面的压强是多少？

(2)将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功_?

(3)滑轮组的机械效率为多少—？(保留一位小数)

(4)将物体由井底拉至井口需要多长时间—？

(5)汽车牵引力为多少—？牵引力的功率为多少kW—?

35、工人想把重1000N的木箱A搬到高h=5m,长L=10m的斜面上，如图所示。

他站在斜面上，沿斜面向上用F=625N的拉力使木箱A以v=0.2m/s的速度匀速从

斜面底端拉到斜面顶端。

(1)工人拉木箱的功率是多大?

(2)该斜面的机械效率是多少?

（3）木箱A在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大?

36、新能源纯电功汽车因其环保、节能、高效、维护方使等诸多优势，将来有望取代燃油车

成为人们日常使用的重要交通工具，现在常德市的出租汽车中就已出现了纯电动汽车的靓丽

身影.电动汽车提供能量的装置为车内的电池组，当它给电动机供电时，电动机将驱动车轮

行驶.如图所示为国内某型号的纯电动汽车，若该车和车内乘客的总质量为2.4X103kg.每

个车轮与地血的接触面积为0.Olni?.当该车在水平路面上以25m/s的速度匀速行驶时，它

受到的阻力约等于人和车总重的0.02倍，此时电池组加在电动机两端的电压为320V,通

过电动机的电流为60A.若连接导线的电阻不计，传动装置消耗的能量不计，求：

（1）该电动汽车此时对地面的压强；

（2）该电动汽车将电能转化为机械能的效率；

（3）该电动汽车电动机线圈的电阻.

37、如图所示是打捞物体的模拟装置.现电动机带动钢丝绳自由端以0.5m/s的速度匀速拉

动滑轮组，经过5min将体积为0.1m3的物体由海底提升到海面，物体离开海面后钢丝绳自

由端的速度变为0.49m/s,此时电动机的输出功率比物体在海水中时增大了12%（不计物

体的高度、绳重和摩擦，P物MT.GXIO'kg/m"g取10N/kg,P海水取1.0X103kg/m

D.求：

（1）物体浸没在海水中受到的浮力；

（2）物体在海底时的深度；

（3）物体在海底时受到海水的压强；

（4）物体在海面下匀速上升过程中，该滑轮组的机械效率（不计动滑轮体积）

38、用如图所示的滑轮组，将一重为450N的物体以0.1m/s的速度匀速向上提起2m,

拉力F为200No求:

(1)滑轮组的机械效率；

(2)拉力F的功率。

39、工人用如图甲所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定。滑轮组的机械效率随建

材重量变化的图像如图乙所示，滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计。g取ION/kgo

(1)若某次运送建材的质量为50kg,则建材的重力是多少？

(2)若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了12m,作用在钢绳上的拉力为200

N,求拉力的功率；

(3)当滑轮组的机械效率为90%时，运送建材的重力是多大？

40、为了发展文化旅游事业，荆州市正在兴建华强方特文化主题园，建成后将通过最新的VR

技术展示包括楚文化和三国文化在内的五千年华夏文明.园区建设中需把重1200N的木箱A

搬到高h=2m,长L=10m的斜面顶端.如图所示，工人站在斜面顶端，沿斜面向上用

时50s将木箱A匀速直线从斜面底端拉到斜面顶端，已知拉力F的功率80W.求：

(1)拉力F的大小;

（2）该斜面的机械效率是多少；

（3）木箱A在斜面上匀速直线运动时受到的摩擦力是多大。

41、如图用滑轮组提起重630N的物体，绳子自由瑞拉力F为300\,重物以0.2m/s的速度

匀速上升3m,不计摩擦和绳重，求：

（1）滑轮组对物体做的有用功

（2）滑轮组的机械效率.

（3）拉力做功的功率.

42、用如图所示的滑轮组去拉动物体A,已知物体A重为1000N,动滑轮重为80N。在

拉力F的作用下，经过20s,物体A沿水平方向匀速前进了4m,拉力F做功为3200J0

（不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦）求：

（1）物体A克服摩擦力做功是多少？

（2）此滑轮组的机械效率是多少？

（3）绳自由端移动的速度为多少？

43、质量为550kg、体积为0.1/的一只密封箱子沉没于水面下5m深处，工人们用如图

所示的滑轮组打捞箱子.求：

(1)5m深处水产生的压强；

(2)箱子完全浸没在水中时受到的浮力；

(3)箱子在水中被匀速提起时，所用的拉力F为2X10,滑轮组的机械效率?

四、实验,探究题(共6题)

1、小明同学用如图所示的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度

之间的关系，他首先测出木块重，然后用弹簧测力计沿斜面拉动木块，调节斜面倾斜角度的

大小多次测量，得到下表所示的数据：

斜面帧木块正斜面高斜面长拉力有用功总功机M

斜角。G/Nh/tnS/mF/NWQ/J效率

15,100.10.43.6

30*100.20.4

(1)实验中，小明测拉力时要用弹簧测力计平行于斜面拉着木块做运动，并读出弹

簧测力计的示数。

(2)当斜面倾斜角为30度时，弹簧测力计的示数如图所示，则此时拉力F=No

(3)分析表中的数据，可以得出的探究结论是：斜面倾斜角度越(选填“大”

或“小”)，斜面越省力，斜面的机械效率越(选填"高”或"低”)o

(4)若想探究斜面的机械效率与物重的关系，则要保持不变，斜面的光滑程不变，只

改变物重。

(拓展)实验完成后，小明没有进行其他操作，根据表中数据计算出当斜面倾斜角为30度

时，木块与斜面间的滑动摩擦力f=—No

2、某小组同学在用杠杆测定机械效率的实验中

（一）小敏用如图所示的实验装置测定杠杆的机械效率.实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测

力计，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升.

（1）实验中，测力计的示数F为_____