苏科版中考物理复习卷 19 机械效率计算
试卷更新日期：2021-10-18 类型：二轮复习
一、单选题
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1. 光头强用如图所示的装置将200N的蜂蜜匀速提高3m，送给楼上的熊大、熊二，所用的拉力是125N，不计桶重、绳重和摩擦。下列说法不正确的是（ ）
A、绳子自由端移动的距离为6m B、拉力做的功为750J C、动滑轮重50N D、该滑轮组的机械效率为75%2. 如图所示，用动滑轮提起一重为 的物体，在 内将物体匀速提高 ，已知动滑轮重 （不计绳重和摩擦），则（ ）
A、手对绳子的拉力为 B、拉力做功的功率为 C、手拉绳子移动的速度为 D、该装置的机械效率为3. 2022年冬季奥林匹克运动会主办城市是北京，北京成为第一个举办过夏季奥林匹克运动会和冬季奥林匹克运动会以及亚洲运动会三项国际赛事的城市。在某场馆建设中，采用如图所示的装置，滑轮组悬挂在水平支架上，工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体A在5s内匀速上升了1m．已知物体A重400N，该工人重500N，两个滑轮质量相等，不计滑轮组的绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为80%．关于该过程，下列说法正确的是（ ）
A、水平地面对工人的支持力为300N B、动滑轮重为50N C、人对绳子拉力的功率为120W D、支架受到滑轮组的拉力为850N4. 将一个定滑轮和挂有一个重6N钩码的动滑轮分别组装成如图甲和乙所示的两种滑轮组。在图甲滑轮组，用大小为36N的竖直向下的拉力F1把钩码匀速提升了0.3m；在图乙滑轮组，用竖直向上的拉力F2把钩码匀速提升了0.6m。不计摩擦和绳重。设图甲滑轮组的机械效率为η甲 ， 图乙滑轮组的机械效率为η乙 ， 则（ ）
A、η甲＞η乙 B、η甲＜η乙 C、η甲≈55.5% D、η乙≈83.3%5. 滑轮是提升重物时经常用到的一种机械，工人师傅用500N的拉力F，利用图所示的滑轮将重800N的重物在30s内匀速提高了6m下列判断正确的是（ ）
A、绳端移动的速度为0.2m/s B、该滑轮的机械效率为62.5% C、工人师傅拉绳子的功率为200W D、提升重物所做的有用功为3600J6. 如图甲所示，虚线框内是由两个相同的滑轮安装成的滑轮组。利用该滑轮组提升质量为27kg的物体所用的拉力为100N。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，不计绳重和摩擦，则（ ）
A、拉力的功率为50W B、滑轮组中动滑轮重10N C、该滑轮组的机械效率为90% D、绳子自由端移动的速度为0.5 m/s7. 如图所示，物体重为50N，小明用这个滑轮组3s内将物体匀速提升0.3m。拉力为20N，不计绳重和摩擦，下列说法错误的是（ ）
A、动滑轮的重力为10N B、拉力F的功率为2W C、该滑轮组的机械效率约为83.3% D、提升的物体越重时，该滑轮组的机械效率越高8. 用如图所示滑轮组，将一质量为50kg的物体，在10s内匀速向上提升2m，已知拉力300N｡在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A、绳子自由端移动的距离为6m B、拉力F的功率为60W C、人所做的额外功为300J D、该滑轮组的机械效率约为83.3%9. 如图所示，水平地面上的建筑人利用滑轮组，将重为900N的物体在10s内匀速提升2m｡工人对绳子直向下的拉力为500N，自身重力为700N，不计绳重和摩擦阻力｡以下说法正确的是（ ）
A、工人对地面的压力为700N B、拉力的功率为150W C、滑轮组的机械效率为60% D、动滑轮的自重为100N10. 用如图甲所示的滑轮组缓慢提升不同物体，每次物体被提升的高度均为0.5m，滑轮组的机械效率与物体受到重力的关系如图乙所示｡不计摩擦，下列分析正确的是（ ）
A、动滑轮的重力为5N B、该滑轮组的机械效率可以达到100% C、滑轮组的机械效率越高，拉力做功越少 D、每次提升重物时，滑轮组做的额外功为5J11. 体重为60kg的工人利用如图滑轮组将一质量为80kg的重物A匀速提升1m，此时该滑轮组的机械效率为80%（不计绳重与摩擦，g取10N/kg），小明对此工作过程及装置作出了以下论断：
①动滑轮重为200N
②此过程中，工人对绳的拉力做功1000J
③重物匀速上升过程中，它的机械能增大
④若增大重物A的质量，该工人用此滑轮组匀速拉起重物时，机械效率不可能达到90%
关于小明的以上论断（ ）
A、只有①③正确 B、只有②③正确 C、只有①②③正确 D、①②③④都正确12. 如图，是一位同学组装的提升重物装置，他用100N的拉力F，在10s内把重150N的重物G提升4m，则此过程中（ ）
A、该滑轮组的效率为75% B、他做的总功为1200J C、他做的有用功为800J D、他对滑轮组做功的功率为60W13. 如图所示，是某建筑工地使用的一种起重机的滑轮组。一次提升货物A的质量为2.7×103kg，30s内货物A被匀速提升了3m，动滑轮的重力3×103N(不计起重机钢绳重和一切摩擦)。下列分析中正确的是（ ）
A、钢绳自由端的移动速度为0.1m/s B、拉力F的功率为1.5×103W C、滑轮组的机械效率为90% D、钢绳的拉力F的大小为1.0×104N14. 如图所示，甲、乙两套装置所用的滑轮质量相等，用它们分别将相同质量的钩码匀速竖直提升，在相等时间内绳端A、B移动相同的距离（忽略绳重和摩擦），在此过程中，下列选项正确的是（ ）
A、两钩码上升的速度相等 B、两滑轮组绳端的拉力相等 C、甲滑轮组的总功比乙少 D、两滑轮组的机械效率相等二、填空题
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15. 小彬用如图所示滑轮组把重400N的货物匀速提升2m，若不计绳重和摩擦，所用的拉力是250N。此过程中绳端移动的距离为m，滑轮组的机械效率是。
16. 某小区正在进行改造施工，工人用如图所示的滑轮组将750N的沙子匀速提升了10m，用时100s，若工人所用的拉力为400N，则拉力的功率为W，滑轮组的机械效率为 ， 使用该滑轮组既能又能改变力的方向，使用滑轮组 （选填能或不能）省功。
17. 人在绳子自由端用拉力F通过图甲所示的滑轮组，将重900N的物体匀速提升6m，用时15s，则所做的有用功为J，拉力做的功W随时间t变化的图象如图乙所示（忽略绳重和摩擦），滑轮组的机械效率是。
18. 如图所示，用200N的拉力F把300N的重物匀速提升2m，此时拉力F所做的功为J，该动滑轮的机械效率为。
19. 如图，小明用滑轮组把质量为54kg的重物匀速提升了1m。此过程中，绳子自由端的拉力做功为675J。绳子自由端的拉力为N。该滑轮组的机械效率为。
20. 用如图所示滑轮组在10s内将重为300N的物体匀速提升1m，拉力大小为120N，拉力做功的功率为W，有用功为J，滑轮组的机械效率为。
21. 如图所示，在不计绳重和摩擦的情况下，用弹簧测力计沿竖直方向匀速拉起重为6N的物体，物体上升0.4m所用时间为4s。此过程中拉力的功率为W，滑轮组的机械效率为。
22. 如图所示是小娜测量滑轮组的机械效率的实验装置，每个钩码重 。实验时小娜沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计使钩码上升 ，用时 ，弹簧测力计示数如图所示，不计绳重及摩擦，则装置中动滑轮重是N，拉力做功的功率是W，滑轮组的机械效率是。（计算结果精确到0.1%）
23. 如图所示，小明用100N竖直向上的力F，将重为150N的物体，在时间5s内匀速提升1m。在此过程中力F做功的功率为W。滑轮的机械效率为。
24. 某工人用如图所示的装置提升一堆砖。已知每块砖重40N，工人的质量为70kg，他的双脚与地面的接触面积为400cm3（不计绳重和摩擦）。当工人匀速提升20块砖时，此装置的机械效率为80%，则工人对地面的压强为Pa。在此过程中，砖块上升的速度是0.2m/s，则工人做功的功率是W。当工人用此装置提升块砖时，该装置的机械效率最高。（g取10N/kg）
25. 如图所示，站在水平面上的建筑工人竖直拉着绳，通过滑轮组将540N的重物在5s内匀速提升1m。已知工人重600N，与地面的接触总面积为0.04m2 ， 动滑轮重100N，不计绳重和滑轮的摩擦。重物被匀速提升过程中，绳自由端的速度为m/s， 人对地面的压强为Pa。若用该滑轮组竖直匀速提升更重的物体，则滑轮组的机械效率将（ 选填“变大”“变小”或“不变”）。
三、计算题
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26. 建筑工人用如图甲所示的滑轮组匀速提升建材，每次运送量不定，滑轮组的机械效率η随物重G的变化图像如图乙所示。忽略绳重、吊篮重及摩擦。求
(1)、动滑轮的自重；(2)、当滑轮组的机械效率为75%时，提升的物重是多少？27. 如图所示，工人师傅用150N的拉力，使重为1000N的物体以0.2m/s的速度在地面上沿水平方向做匀速直线运动，已知物体在运动时受到地面的摩擦力为物重的0.2倍。不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦。求：
(1)、工人师傅拉力的功率；(2)、动滑轮的重；(3)、若物重增大到2000N，则滑轮组的机械效率是多少？28. 党的十九大报告提出，要建设生态宜居、生活富裕的新农村。某兴趣小组在社会实践中来到某乡村建筑工地，建筑工地工人们用如图甲所示的滑轮组来提升重物，不计绳重和摩擦。
(1)、一个工人质量为60kg，竖直向上匀速拉动700N的重物时，绳上拉力为400N，将重物提升2m用时20s，滑轮组的机械效率为多少？(2)、在这20s的时间内拉力的功率为多少？(3)、该工人能够提升的最重的物体约为多少kg？(4)、请你设计另一种最省力的绕线方式，并画于图乙中。(5)、利用最省力的方式，提升800N的重物，求绳上拉力的大小？(6)、利用最省力的方式，竖直向上以0.15m/s的速度匀速拉动绳子，求20s物体上升的距离？29. 建筑工地上，工人们需要将一堆建材运到10m高处，小董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匀速提升一块重900N的建材，建材上升的速度是 ，在施工过程中，求：
(1)、若不计绳重和摩擦，该装置的有用功率和机械效率；(2)、若不计绳重，绳子自由端拉力为520N时，每次提升克服摩擦做功。30. 为了丰富学生的课余生活，某学校开设了“实验拓展课”。如图（甲）是某一学习小组设计的“测量滑轮组机械效率”的实验装置图，图（乙）是物体上升高度h随时间t变化的关系图象，已知物体的重力G=36N，不计绳重及摩擦，手对绳自由端施加的拉力F=20N，求：
(1)、0～2s内，滑轮组所做的有用功；(2)、该滑轮组的机械效率；(3)、0～2s内，拉力F的功率。31. 一个质量60kg的物体放在水平地面上，物体与地面的接触面积为0.1m2。工人用如图所示的滑轮组，在20s内将物体匀速提高了5m，工人在绳子自由端施加的拉力F为220N。（不考虑绳重和摩擦）求：
(1)、物体放在水平地面上时，对地面的压强；(2)、滑轮组的机械效率；(3)、拉力F做功的功率。32. 如图所示，小汽车通过滑轮组从竖直矿井中提升矿石，矿石以lm/s的速度匀速上升8m，已知矿石重2700N，动滑轮重300N，不计绳的重力及滑轮摩擦，求该过程中：
(1)、汽车拉力的大小；(2)、汽车拉力的功率；(3)、滑轮组的机械效率。33. 用如图所示的滑轮组将货物匀速向上提升3m，人的拉力F为200N ，这个过程中滑轮组提升货物的机械效率为80% ，求：
(1)、绳子自由端移动的距离s；(2)、人的拉力F做的功；(3)、货物的重力。34. 科技馆里两位老人正饶有兴致地体验升降座椅装置，小明观察后画出简图（如图）进行研究。若爷爷质量 ，奶奶用 的拉力将爷爷匀速拉升到顶端，该过程中奶奶手握住绳子向下拉动的总长度 。不计绳重和摩擦， 取 。求：
(1)、奶奶所做的功；(2)、动滑轮（含座椅）的质量；(3)、该升降座椅装置的机械效率（保留一位小数）。35. 如图，某同学用40N的拉力，在6s内将重90N的物体匀速提升2m，不计绳重和摩擦。在此过程中，求∶
(1)、拉力F做的有用功是多少？(2)、该滑轮组的机械效率是多少？(3)、拉力开的功率是多少？(4)、若绳子所能承受的最大拉力是45N，请计算说明，使用该滑轮组能否提起重120N的物体？36. 如图所示，人用滑轮组拉着重810N的物体使其沿竖直方向以0.1m/s的速度匀速向上运动了5s，人对绳子向下的拉力为300N。求：
(1)、物体上升的高度；(2)、滑轮组的机械效率；(3)、拉力的功率。37. 使用如图所示的机械装置，某人从井里提升8kg的重物，在10s内沿水平地面向右匀速行走了8m，该人拉绳子的力是400N（绳重与摩擦忽略不计）。求：
(1)、物体上升的速度是多少？(2)、拉力的功率是多少？(3)、该装置的机械效率是多少？(4)、动滑轮的重力是多少？38. 建筑工地上，起重机吊臂上的滑轮组如图所示。在匀速吊起重为4.8×103N的物体时，物体4s内上升了6m，在此过程中，拉力F为2×103N。求：
(1)、起重机吊起重物过程中所做的有用功；(2)、滑轮组的机械效率；(3)、拉力F的功率。39. 质量为60kg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）。问：
(1)、若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m，作用在钢绳上的拉力为400N，拉力的功率是多大；(2)、动滑轮受到的重力；(3)、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是多少？40. 在九年级物理拓展课上，李博同学模拟某建筑工地上塔吊的工作情景，设置了如图所示的滑轮组来提升装修材料，若他用 的拉力在 内将 的材料提升了 ，（不计绳重和摩擦， 。求：
(1)、拉力的功率是多少？(2)、提升 材料时，此滑轮组的机械效率是多少？(3)、若绳子能承受的最大拉力为 时，此滑轮组的机械效率最大可提高到多少？