2019中考物理二輪強(qiáng)化訓(xùn)練專題十七機(jī)械效率計(jì)算題(解析卷)(全國(guó)版)非常好

2019贏在中考】物理二輪專題解讀與加強(qiáng)訓(xùn)練專題十七機(jī)械效率計(jì)算題計(jì)算題是物理中考的主要內(nèi)容，在中很大比率。計(jì)算題以考察學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)剖析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力為主，它既能反應(yīng)學(xué)生對(duì)基本知識(shí)的理解掌握水平，同時(shí)又能表現(xiàn)學(xué)生在綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)剖析和解決問(wèn)題過(guò)程中的感情、態(tài)度與價(jià)值觀。解答計(jì)算題應(yīng)當(dāng)?shù)谝幻鞔_它的特色，防止盲目和無(wú)從下手的難堪，同時(shí)明確題目波及的物理現(xiàn)象和物理知識(shí)，明確要解決的問(wèn)題是什么，找準(zhǔn)關(guān)系，有的放矢的按要求進(jìn)行合理的計(jì)算。計(jì)算題常以填空題、選擇題型出現(xiàn)。特別是計(jì)算過(guò)程題是考察學(xué)生剖析問(wèn)題、解決問(wèn)題和計(jì)算能力的題型，要求較高，分值較高，并要求有計(jì)算過(guò)程和步驟，每一步驟都有相應(yīng)分值。計(jì)算題在中考題中常被列為壓軸題目。計(jì)算題的特色是：結(jié)果合能反應(yīng)學(xué)生對(duì)自然界或生產(chǎn)、生活中若做事物的察看和關(guān)懷程度．它要修業(yè)生用生活實(shí)踐，社會(huì)活動(dòng)的基本經(jīng)驗(yàn)對(duì)題目的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行判斷，留取合理的，舍棄不合理的。知識(shí)綜常常是把幾個(gè)或幾種物理過(guò)程及物理現(xiàn)象放在一同，利用各個(gè)過(guò)程或各樣現(xiàn)象之間的相切點(diǎn)，解答要解決的問(wèn)題。它反應(yīng)學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的綜合能力和剖析解決問(wèn)題的能力。應(yīng)用性：這種題是把到社會(huì)實(shí)質(zhì)操作和應(yīng)用到生活體驗(yàn)中，它能夠反應(yīng)學(xué)生對(duì)所學(xué)物理知識(shí)的理解和感情，同時(shí)也能反應(yīng)學(xué)生對(duì)自己生活中的一些實(shí)質(zhì)操作的認(rèn)識(shí)水平。計(jì)算題解題步驟第一步：仔細(xì)審題。明確現(xiàn)象和過(guò)程，確立給出的條件或題目中隱含的條件。第二步：找關(guān)系。也就是針對(duì)題目?jī)?nèi)容剖析綜合，確立解決問(wèn)題的方向，選擇合適的規(guī)律和公式，找準(zhǔn)有關(guān)物理量之間的關(guān)系。第三步：列出表達(dá)式。這一步個(gè)已知量、未知量及某個(gè)物理量在題目中表達(dá)的物理現(xiàn)象或物理過(guò)程變化時(shí)存在的關(guān)系，依據(jù)公式或規(guī)律列出相應(yīng)的表達(dá)式，并推導(dǎo)出待求物理量的計(jì)算式。第四步：代人數(shù)據(jù)求解。這一步已知物理量的單位一致后，把已知量的數(shù)據(jù)代人計(jì)算式中，經(jīng)過(guò)正確運(yùn)算，得出答案。同時(shí)對(duì)答案進(jìn)行合理化考證，最后確立正確答案。解答方法簡(jiǎn)化法：這種方法是把情境或復(fù)雜現(xiàn)象進(jìn)行梳理，找出題目中的有關(guān)環(huán)節(jié)或有關(guān)點(diǎn)，使要解決的復(fù)雜的問(wèn)題突出某個(gè)物理量的關(guān)系或某個(gè)規(guī)律特色。這樣使復(fù)雜獲得簡(jiǎn)化，可以在計(jì)算解答的過(guò)程中減少一些混雜和雜亂，把要解答的問(wèn)題解決。隱含條件法：這種方法是經(jīng)過(guò)中所表達(dá)的物理現(xiàn)象或給出的物理情境及元件設(shè)施等各個(gè)環(huán)節(jié)中，發(fā)掘出解答問(wèn)題所需要的隱含在此中的條件，這種發(fā)掘隱含條件能使計(jì)算環(huán)節(jié)省少，并且所獲得的答案偏差也小。探究法：這種所給的實(shí)質(zhì)問(wèn)題或情境中抽象出來(lái)的。判斷出所波及或應(yīng)用的物理模型，而后運(yùn)用相對(duì)應(yīng)的物理觀點(diǎn)、物理規(guī)律和物理公式，經(jīng)過(guò)計(jì)算得出要求解的正確答案。極值法：這種方法它對(duì)不定值問(wèn)題和變化范圍問(wèn)題的解答有重要的適用價(jià)值。用這種方法解答問(wèn)題時(shí)，應(yīng)改弄清要研究的是哪個(gè)變化的物理量的值或許是哪個(gè)物理量的變化范圍，而后確立變化的規(guī)律或方向，最后用相對(duì)應(yīng)的物理規(guī)律或物理觀點(diǎn)，一個(gè)對(duì)應(yīng)點(diǎn)一個(gè)對(duì)應(yīng)點(diǎn)地計(jì)算取值。5）應(yīng)用類剖析工具解決物理問(wèn)題，是物理解題的重要手段。很多設(shè)計(jì)、推理的應(yīng)用題，都是成立在計(jì)算的基礎(chǔ)上。主要考察學(xué)生運(yùn)用物理公式、規(guī)律進(jìn)行解題的能力。比若有兩個(gè)未知物理量，我們能夠依據(jù)題目的數(shù)據(jù)成立兩個(gè)方程，而后求解未知量。機(jī)械效率的計(jì)算題是中考的常考題型掌握機(jī)械效率計(jì)算題的解題技巧，正確地辨析哪個(gè)力做的功是實(shí)用功，哪個(gè)力做的功又是總功，就能正確迅速地解題。1.機(jī)械效率計(jì)算公式：W實(shí)用100%。W總2.滑輪組的機(jī)械效率（1）滑輪組（豎直方向提高物體）：Gh（h為物體提高升度，F(xiàn)為拉力，S為繩索FS自由端走的距離）。（2）滑輪組（水平方向拉動(dòng)物體）：fl（f為摩擦力，l為物體挪動(dòng)距離，F(xiàn)為拉FS力，S為繩索自由端走的距離）。3.斜面的機(jī)械效率：Gh(h為斜面高，S為斜面長(zhǎng)，G為物重，F(xiàn)為沿斜面對(duì)物體的FS拉力)。一、填空題【典例1】（2017?煙臺(tái)）往，經(jīng)常用長(zhǎng)木板搭個(gè)斜面，把重物沿斜面推上去，如圖所示，工人用

3m長(zhǎng)的斜面，把

120kg

的重物提高

1m，假定斜面很圓滑，則需要施加的推力為

，若實(shí)質(zhì)使勁為

500N，斜面的機(jī)械效率為

，重物遇到的摩擦力為

。（g取

10N/kg）【分析】（1）人做的實(shí)用功是將物小車，馬上物體高升了h，故實(shí)用功為人戰(zhàn)勝重力做功，利用功的原原因W=mgh=FS，可求得施加的推力；（2）利用已求得的實(shí)用功和總功，由機(jī)械效率公式可求得斜面的機(jī)械效率；（3）人做的額外功就是因?yàn)槿艘獞?zhàn)勝摩擦力做功，則可先求得摩擦力的功再由功的公式求得摩擦力。（1）斜面很圓滑，故利用功的原理得，人做的實(shí)用功等于用斜面所做的功：W有=Gh=mgh=120kg×10N/kg×1m=1200J；FS=mgh=1200J，解得：F1200J400N。3m2）人所做的總功：W總=FS=500N×3m=1500J，斜面的機(jī)械效率：W有1200J；W總80%1500J（3）W總=W有+W額，即：FS=Gh+fS，所以fFSGh1500J1200JN；S3m100答：（1）人做實(shí)用功為1200J；（2）斜面的機(jī)械效率為80%；（3）摩擦力為100N?！敬鸢浮浚?）人做實(shí)用功為1200J；（2）斜面的機(jī)械效率為80%；（3）摩擦力為100N。二、選擇題【典例2】（201圖所示的滑輪組中，動(dòng)滑輪重1N，小強(qiáng)用6N的拉力F經(jīng)過(guò)該滑輪組勻速拉起重10N的物體，物體沿豎直方向上漲0.4m．此過(guò)程中，額外功和機(jī)械效率分別是（）。A．0.4J、83.3%；B．0.8J、91.7%；C．0.8J、83.3%；D．0.4J、91.7%【分析】（1）題目沒有指明不計(jì)摩擦和繩重，所以是需要計(jì)摩擦和繩重，此時(shí)額外功不可以直接計(jì)算，需要用總功減去實(shí)用功獲得，W總=Fs，W實(shí)用=Gh，W額=W總﹣W實(shí)用；（2）依據(jù)W有求出機(jī)械效率。W總解答：（1）由圖知，n=2，拉力端挪動(dòng)距離s=2h=2×0.4m=0.8m，W總=FS=6N×0.8=4.8J，W=Gh=10N×0.4m=4J，W=W﹣W=4.8J﹣4J=0.8J；實(shí)用額總實(shí)用（2）滑輪組的機(jī)械效率：W有4J。W總83.3%4.8J應(yīng)選C。【答案】C。三、綜共計(jì)算題【典例3】（2017?泰安）如圖輪組提高重為810N物體的表示圖，某段過(guò)程中物體勻速上漲的速度為0.1m/s，工人拉力F的功率為90W，物體上漲10s拉力F戰(zhàn)勝滑輪組的摩擦做的功是60J，不計(jì)繩重。求：1）工人拉繩索的速度；2）滑輪組的機(jī)械效率；3）滑輪組中的動(dòng)滑輪的重力。【分析】（1）由圖可知，滑輪組繩索的有效股數(shù)，依據(jù)v繩=nv物求出繩端挪動(dòng)的速度；（2）依據(jù)PFv求出滑輪組自由端的拉力F；依據(jù)W有GhG求出滑輪組的機(jī)W總FSnF械效率；（3）依據(jù)S=nh求出繩端挪動(dòng)的距離，依據(jù)W=FS求出總功，依據(jù)W=Gh求出實(shí)用功和戰(zhàn)勝動(dòng)滑輪重力所做的額外功，總功減去實(shí)用功、減去戰(zhàn)勝滑輪組的摩擦做的功，就是戰(zhàn)勝動(dòng)滑輪重力所做的額外功，利用W輪=G輪h可求動(dòng)滑輪的重力。1）由圖可知，n=3，繩端挪動(dòng)的速度：v繩=nv物=3×0.1m/s=0.3m/s；（2）依據(jù)PFv可得，工人的拉力：FP90W300N，v繩0.3m/s滑輪組的機(jī)械效率：W有GhG810N90%；W總FSnF3300N（3）重物上漲的高度：h=vt=0.1m/s×10s=1m，拉力做的實(shí)用功：W實(shí)用=Gh=810N×1m=810J，拉力做的總功：W總=FS=Fnh=300N×3×1m=900J，提高動(dòng)滑輪做的額外功：W輪=W總-W實(shí)用-Wf=900J-810J-60J=30J，由W輪=G輪h可得，動(dòng)滑輪的重：G輪===30N。答：（1）工人拉繩索的速度是0.3m/s；（2）滑輪組的機(jī)械效率是90%；（3）滑輪組中的動(dòng)滑輪的重力是30N。【答案】（1）工人拉繩索的速度是0.3m/s；（2）滑輪組的機(jī)械效率是90%；（3）滑輪組中的動(dòng)滑輪的重力是30N。一、填空題1.（2017筑工地用如下圖的滑輪組提高重物，

工人對(duì)繩的拉力

F為400N，并能用

10s的時(shí)間將

96kg

的重物勻速提高

2m，則拉力

F的功率為

W，此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為

%。（不計(jì)繩重和摩擦，取

g=10N/kg）【分析】（

1），由滑輪組構(gòu)造得出擔(dān)當(dāng)物重的繩索股數(shù)

n=3，則

s=3h，利用W總=FS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和提高的高度，利用W=Gh求實(shí)用功；再利用效率公式求滑輪組的機(jī)械效率。（1）由圖知，n=3，則繩端挪動(dòng)的距離：s=3h=3×2m=6m，拉力F做的功：W總=FS=400N×6m=2400J；拉力F做功的功率：W總2400JW；P24010s2）重物的重力：G=mg=96kg×10N/kg=960N，實(shí)用功：W實(shí)用=Gh=960N×2m=1920J；滑輪組的機(jī)械效率：W有1920J80%。W總2400J故答案為：240、80?！敬鸢浮?40、80。2.（2017?襄陽(yáng)）質(zhì)的工人用如圖甲所示的滑輪組運(yùn)送貨物上樓，滑輪組的機(jī)械效率隨貨物重力變化的圖象如圖乙，機(jī)械中摩擦力及繩重忽視不計(jì)。（g=10N/kg）（1）影響滑輪組機(jī)械效率的要素之一是；（2）若工人在1min內(nèi)將貨物勻速向上提高了6m，作用在鋼繩上的拉力為400N，求拉力的功率。3）求動(dòng)滑輪遇到的重力。4）該工人豎直向下拉繩索自由端運(yùn)送貨物時(shí)，此滑輪組的機(jī)械效率最大值是多少？【分析】（1）影響滑輪組機(jī)械效率高低的要素主要有動(dòng)滑輪的重力、提高物體的重力和繩索間的摩擦；（2）由圖可知滑輪組繩索的有效股數(shù)，依據(jù)s=nh求出繩端挪動(dòng)的距離，依據(jù)

W=FS求出拉力做的功，利用

P

W

求出拉力的功率；（3）由圖乙可知，物重

G=300Nt時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率η=60%，機(jī)械中摩擦力及繩重忽視不計(jì)，戰(zhàn)勝物重做的功為實(shí)用功，戰(zhàn)勝動(dòng)滑輪重力和物重做的功為總功，依據(jù)W有GhG求出動(dòng)滑輪總動(dòng)）hGG動(dòng)W(GG遇到的重力；（4）該工人豎直向下拉繩索自由端運(yùn)送貨物時(shí)，繩索的最大拉力等于人的重力，依據(jù)G=mg求出其大小，依據(jù)F1求出提高的最大物重，而后利用(GG動(dòng)）nW有GhG求出滑輪組的最大機(jī)械效率。W總）hGG動(dòng)(GG動(dòng)解答：（1）已知機(jī)械中摩擦力及繩重忽視不計(jì)，則影響滑輪組機(jī)械效率的要素有物重、動(dòng)滑輪重。2）由圖可知，n=3，則繩端挪動(dòng)的距離：s=nh=3×6m=18m，拉力做的功：W=FS=400N×18m=7200J，拉力的功率：PW7200J120W。60s3）由圖乙可知，物重G=300N時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率η=60%，因機(jī)械中摩擦力及繩重忽視不計(jì)，戰(zhàn)勝物重做的功為實(shí)用功，戰(zhàn)勝動(dòng)滑輪重力和物重做的功為總功，所以，滑輪組的機(jī)械效率：W實(shí)用GhG300N，解得：G動(dòng)=200N。W總(GG動(dòng))hGG動(dòng)60%300NG動(dòng)（4）已知工人的質(zhì)量為60k豎直向下拉繩索自由端運(yùn)送貨物時(shí)，繩索的最大拉力：F大=G人=m人g=60kg×10N/kg=600N，由F=（G+G動(dòng)）可得，提高的最大物重：G大=nF大﹣G動(dòng)=3×600N﹣200N=1600N，則滑輪組的最大機(jī)械效率：η大=×100%=×100%≈88.9%．答：（1）物重（或動(dòng)滑）拉力的功率為120W；（3）動(dòng)滑輪遇到的重力為200N；（4）該工人豎直向下拉繩索自由端運(yùn)送貨物時(shí)，此滑輪組的機(jī)械效率最大值是88.9%。【答案】（1）物重（或（2）拉力的功率為120W；（3）動(dòng)滑輪遇到的重力為200N；（4）該工人豎直向下拉繩索自由端運(yùn)送貨物時(shí)，此滑輪組的機(jī)械效率最大值是88.9%。（2017·示，小張用5N的拉力將重為10N物體在10s內(nèi)勻速提高了0.1m，則該滑輪組的機(jī)械效率為，拉力的功率是W?！痉治觥坷没喗M對(duì)物體做的功是實(shí)用功，所以有公式W實(shí)用=Gh可計(jì)算出實(shí)用功，拉力所做的功是總功，滑輪組由三段繩索吊著動(dòng)滑輪，所以繩子自由端上漲的距離

s=3h，由公式

W總=FS可得出拉力所做的總功；用公式W實(shí)用即可算出機(jī)械效率；由公式

P

W

計(jì)算出拉力的功率。W總

t【答案】解：實(shí)用功是對(duì)重物做的功，所以W實(shí)用=Gh=10N×0.1m=1J，拉力做的總功：W總=Fs=F?3h=5N×3×0.1m=1.5J，所以機(jī)械效率W實(shí)用1J，W總66.7%1.5J拉力做功的功率P===0.15W。故答案為：66.7%、0.15。（2017·天津示的滑輪組，在5s內(nèi)將重為360N的物體勻速向上提起2m，作用在繩端豎直向上的拉力F為150N，該滑輪組的機(jī)械效率是，拉力F的功率是W。【分析】由圖可知，滑輪組繩索的有效股數(shù)，依據(jù)s=nh求出繩端挪動(dòng)的距離，依據(jù)W=Fs求出拉力做的功，依據(jù)PW求出拉力的功率，依據(jù)W=Gh求出實(shí)用功，利用W實(shí)用×100%tW總求出滑輪組的機(jī)械效率。【答案】由圖可知，n=3，則繩端挪動(dòng)的距離：s=nh=3×2m=6m，拉力做的功：W總=Fs=150N×6m=900J，實(shí)用功：W有=Gh=360N×2m=720J，滑輪組的機(jī)械效率：W實(shí)用720N；W總80%900N拉力F的功率：PW總900J180W。t5s故答案為：80%、180。5.（2017·徐州）如滑輪提高重物，使用動(dòng)滑輪的利處是。若物體重為4N，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如下圖為N，則動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為?！痉治觥浚?）動(dòng)滑輪的特色是能夠省一半的力；（2）彈簧測(cè)力計(jì)在讀數(shù)時(shí)，要看清量程與分度值，再依據(jù)指針的地點(diǎn)進(jìn)行讀數(shù)；（3）動(dòng)滑輪擔(dān)當(dāng)物重的繩索股數(shù)n=2，則拉力F挪動(dòng)的距離S=2h，使用滑輪組做的實(shí)用功是指把重物提高所做的功，即W有=Gh；使用滑輪組做的總功是人的拉力所做的功，即W總=FS；W實(shí)用依據(jù)η=求出動(dòng)滑輪的機(jī)械效率。W總【答案】（1）因?yàn)閯?dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂二倍的杠桿，使用動(dòng)滑輪的利處是能夠省一半的力。（2）由圖可知，彈簧測(cè)力計(jì)的1N分紅5份，故其分度值為0.2N，此時(shí)的示數(shù)為2.4N。（3）題中使用的是動(dòng)滑輪，有2段繩索擔(dān)當(dāng)物重，繩索尾端挪動(dòng)距離S=2h，拉力做的實(shí)用功：W有=Gh；拉力做的總功：W總=FS。動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為：W實(shí)用GhGhG4N83.3%。W總FSF2h2F22.4N故答案為：能夠省力、2.4、83.3%。6.（2017·南京）如重180N，動(dòng)滑輪重10N，小明用100N的拉力（方向不變）將物體勻速提高2m，用了10s，則此過(guò)程中實(shí)用功是J，額外功是J，拉力的功率是W，滑輪組的機(jī)械效率是?！痉治觥浚?）依據(jù)W有所做的實(shí)用功；（2）依據(jù)W總=FS求出做功；而后依據(jù)W額外=W總W實(shí)用即可求出W額外；（3）依據(jù)P=算出拉力的功率；知道實(shí)用功和總功，依據(jù)效率公式求出滑輪組的機(jī)械效率。【答案】（1）滑輪組提高重物時(shí)所做的實(shí)用功：W有=Gh=180N×2m=360J。2）、（3）由圖知有2段繩索拉著物體，s=2h=2×2m=4m，拉力所做的總功：W總=Fs=100N×4m=400J，拉力所做的總功的功率：P===40W；則W額外=W總﹣W實(shí)用=400J﹣360J=40J。4）滑輪組的機(jī)械效率：η=×100%=×100%=90%。故答案為：360、40、40、90%。二、選擇題（2017?濱州）（面大將一個(gè)質(zhì)量為5kg的物體勻速拉到高處，如下圖，沿斜面向上的拉力為40N，斜面長(zhǎng)2m、高1m；把重物直接提高h(yuǎn)所做的功作實(shí)用功（g取10N/kg）。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是（）。A．物體只受重力、拉力和摩擦力三個(gè)力的作用；B．做的實(shí)用功是50J；C．此斜面的機(jī)械效率為62.5%；D．物體遇到的摩擦力大小為10N【分析】（1）對(duì)物體進(jìn)行受力剖析，受重力、支持力、摩擦力和拉力；（2）已知物體的重力和提升的高度（斜面高），依據(jù)公式W=Gh可求重力做功，即提高物體所做的實(shí)用功；（3）求出了實(shí)用功和總功，可利用公式W有計(jì)算出機(jī)械效率；（4）總功減去實(shí)用功即為戰(zhàn)勝W總摩擦力所做的額外功，依據(jù)W額=fS求出物體所受斜面的摩擦力。A：沿斜面向上拉物體時(shí)，物體受重力、支持力、摩擦力和拉力四個(gè)力的作用，故A錯(cuò)誤。B：所做的實(shí)用功：W實(shí)用=Gh=mgh=5kg×10N/kg×1m=50J，故B正確。C：拉力F對(duì)物體做的總功：W總=Fs=40N×2m=80J；斜面的機(jī)械效率為：W有50J62.5%，故C正確。W總80JD：戰(zhàn)勝摩擦力所做的額外功：W額=W總﹣W有=80J﹣50J=30J，由W額=fs可得，物體遇到的摩擦力：W額30J，故D錯(cuò)誤。f15NS2m應(yīng)選B、C?！敬鸢浮緽、C。（2017?岳陽(yáng)）如圖，用300N的力將重為500N的物體在10s內(nèi)勻速提高2m，不計(jì)繩重和摩擦，在此過(guò)程中（）。A．繩索自由端挪動(dòng)的距離為6m；B．動(dòng)滑輪重100N；C．拉力做功的功率為100W；D．滑輪組的機(jī)械效率為60%【分析】知道機(jī)械功和功率。用生活中的實(shí)例說(shuō)明機(jī)械功和功率的含義；知道機(jī)械效率；認(rèn)識(shí)提高機(jī)械效率的門路和意義。解答：A．繩索自由端挪動(dòng)的距離為6m，錯(cuò)誤，繩索段數(shù)為2，挪動(dòng)距離為4m。B．動(dòng)滑輪重100N，正確，2F=G物+G動(dòng)，代入，解之得。C．拉力做功的功率為100W，錯(cuò)誤，正確答案為120W。D．滑輪組的機(jī)械效率為60%，錯(cuò)誤，正確答案為83%。應(yīng)選B?！敬鸢浮緽。（2017?遵義）圖所示的滑輪組，在4s內(nèi)將重為1500N的物體沿水平方向勻速挪動(dòng)2m的過(guò)程中，所用的拉力大小為375N，物體遇到水平地面的摩擦力為物重的0.4倍．在此過(guò)程中以下說(shuō)法正確的是（）。A．繩索自由端沿水平方向挪動(dòng)了6m；B．物體遇到的拉力為750N；C．拉力F的功率為750W；D．滑輪組的機(jī)械效率為

80%【分析】（

1）由圖可知滑輪組繩索的有效股數(shù)，依據(jù)

S=nSA求出繩索自由端沿水平方向挪動(dòng)；（

2）物體沿水平方向勻速挪動(dòng)時(shí)處于均衡狀態(tài)，遇到的拉力和摩擦力是一對(duì)均衡力，二力的大小相等，依據(jù)

FA=f=0.4G

求出物體遇到的拉力；（

3）依據(jù)

W=FS求出拉力

F做的功，依據(jù)

P

W

求出拉力

F的功率；（

4）依據(jù)

W有=FASA求出拉力做的實(shí)用功，依據(jù)tW有求出滑輪組的機(jī)械效率。W總A．由圖可知，n=2，則繩索自由端沿水平方向挪動(dòng)的距離s=nSA=2×2m=4m，故A錯(cuò)誤。B．物體沿水平方向勻速挪動(dòng)時(shí)處于均衡狀態(tài)，物體遇到的拉力和摩擦力是一對(duì)均衡力，則物體遇到的拉力FA=f=0.4G=0.4×1500N=600N，故B錯(cuò)誤。C．拉力F做的功總F的功率PW總1500J375W，W=Fs=375N×4m=1500J，則拉力t4s故C錯(cuò)誤。D．實(shí)用功有AAW有1200J，故DW=FS=600N×2m=1200J，則滑輪組的機(jī)械效率W總80%1500J正確。應(yīng)選D。【答案】D。10.（20利用如下圖的滑輪組，用F=1000N的力拉繩索自由端，貨物A以0.1m/s的速度勻速直線運(yùn)動(dòng)l0s，整個(gè)過(guò)程中，滑輪組的機(jī)械效率為75%。求：1）貨物A在10s內(nèi)挪動(dòng)的距離；2）這個(gè)過(guò)程中拉力F的功率；3）水平川面對(duì)貨物A的摩擦力大小。【分析】（1）依據(jù)S=vt算出貨物A在10s內(nèi)移動(dòng)的距離；（2）由圖示可知，滑輪組承重繩索的有效股數(shù)：n=2，求出繩索自由端挪動(dòng)的距離；由功率公式P=Fv求出拉力的功率；（3）依據(jù)機(jī)械效率公式W實(shí)用fSfW總FnS求出nF摩擦力?！敬鸢浮拷猓海?）依據(jù)v=可知貨物A在10s內(nèi)挪動(dòng)的距離：sA=vAt=0.1m/s×10s=1m；（2）由圖可知，動(dòng)滑輪上繩索的有效股數(shù)：n=2，繩索自由端挪動(dòng)的速度：v繩=nvA=2×0.1m/s=0.2m/s，拉力的功率：PFv1000N0.2m/s200W；（3）由W實(shí)用fSf得摩擦力：f=nηF=2×75%×1000N=1500N。W總FnSnF答：（1）貨物A在10s內(nèi)挪動(dòng)的距離為1m；（2）這個(gè)過(guò)程中拉力F的功率200W；3）水平川面對(duì)貨物A的摩擦力大小1500N。（201圖所示，某工地用滑輪組將重為5000N的貨物勻速提高6m，所用時(shí)間為20s，在繩的尾端所用拉力為2200N，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是（）。A．M處滑輪的作用是改變力的方向；B．提高貨物過(guò)程中的實(shí)用功是3×104J；C．拉力的功率為660W；D．若只增添貨物所受的重力，滑輪組的機(jī)械效率將增大【分析】A、軸的地點(diǎn)不變滑輪叫定滑輪，其作用是改變力的方向；隨物體一同運(yùn)動(dòng)的滑輪叫動(dòng)滑輪，使用動(dòng)滑輪能夠省力；B、利用W=Gh求提高貨物過(guò)程中的實(shí)用功；C、由圖知n=3，則拉力端挪動(dòng)距離s=3h，利用W=FS求拉力做的總功，再利用P=求拉力做功功率；D、提高滑輪組機(jī)械效率的方法：一是增添提高的貨物重，二是減少動(dòng)滑輪重力、【答案】A、M處滑輪的軸的地點(diǎn)不變，是定滑輪，其作用是改變力的方向，故

減小摩擦。A正確。B、提高貨物過(guò)程中的實(shí)用功W實(shí)用=Gh=5000N×6m=3×104J，故C、由圖知n=3，則拉力端挪動(dòng)距離S=3h=3×6m=18m，4拉力做的總功W總=FS=2200N×18m=3.96×10J，

B正確。拉力做功功率：

P=

=

=1980W，故

C錯(cuò)。D、只增添貨物所受的重力，實(shí)用功增添，額外功不變，實(shí)用功占和總功的比值變大，滑輪組的機(jī)械效率也會(huì)隨之增大，故D正確。應(yīng)選

C。三、綜共計(jì)算題12.（2017·北輪組提高建筑資料A的表示圖，在豎直向下的拉力F作用下，使重的建筑資料A在5s的時(shí)間里，勻速豎直上漲了1m，繩自由端勻速豎直向下挪動(dòng)了

900N2m。在這個(gè)過(guò)程中，拉力

F為500N，滑輪組的機(jī)械效率為

η，拉力

F

做功的功

F率為

P。求：21（1）滑輪組的機(jī)械效率η；（2）拉力F的功率P。A【分析】（1）依據(jù)W實(shí)用=Gh求出實(shí)用功，依據(jù)W總=FS求出總功；利用W實(shí)用×100%即可求出滑輪組的機(jī)械效率；（2）利用PW即可求出拉力F的功率P。W總t【答案】解：（1）W實(shí)用=Gh=900N×1m=900J；W總=Fs=500N×2m=1000J；機(jī)械效率W實(shí)用900J90%。W總1000J（2）拉力F的功率：PWW總1000J200W。tt5s答：（1）滑輪組的機(jī)械效率為90%；（2）拉力F的功率為200W。13.（2017?大慶在水平川面上放著物體A，A與地面的接觸面積為0.14m2，對(duì)地面的壓強(qiáng)為3000Pa，用滑輪組勻速提高物體A時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率是84%（不計(jì)繩重和摩擦，g=10N/kg）。求：（1）物體A的質(zhì)量mA和動(dòng)滑輪的質(zhì)量m。（2）用此滑輪組使物體A以0.2m/s的速度勻速上漲，在5s的時(shí)間內(nèi)，人拉力做的功是多少？【分析】（1）知道壓強(qiáng)和受力面積，利用F=pS求A對(duì)地面的壓力；因?yàn)槲矬wA在水平川面上，A的重力等于壓力，再利用G=mg求物體A的質(zhì)量；用滑輪組勻速提高物體A時(shí)，不計(jì)繩重和摩擦，滑輪組的機(jī)械效率W實(shí)用GhG，據(jù)此W總(GG輪)hGG輪求動(dòng)滑輪質(zhì)量；（2）用此滑輪組使物體A以0.2m/s的速度勻速上漲，利用h=vt求提高物體A的高度，拉力端挪動(dòng)距離s=2h，不計(jì)繩重和摩擦，拉力F=（GA+G輪），再利用W=Fs求人拉力做的功。【答案】（1）由p=可得，A對(duì)地面的壓力：F壓=pS=3000Pa×0.14m2=420N，因?yàn)槲矬wA在水平川面上，所以物體A的重力：GA=F=420N，物體A的質(zhì)量：m===42kg；A用滑輪組勻速提高物體A時(shí)，不計(jì)繩重和摩擦，則滑輪組的機(jī)械效率：W實(shí)用GhG420NW總(GG輪)hGG輪420N84%，解得G輪=80N，G輪動(dòng)滑輪的質(zhì)量：m===8kg。（2）用此滑輪組使物體A以0.2m/s的速度勻速上漲5s，則物體A上漲的高度：h=vt=0.2m/s×5s=1m，由圖可知n=2，則拉力端挪動(dòng)距離s=2h=2×1m=2m，不計(jì)繩重和摩擦，則繩端的拉力：F=（G+G）=（420N+80N）=250N，A輪人拉力做的功：W總=Fs=250N×2m=500J。答：（1）物體A的質(zhì)量為42kg，動(dòng)滑輪的質(zhì)量為8kg；（2）在5s的時(shí)間內(nèi)，人拉力做的功是500J。（2017?深圳）庭使用的起落衣架的構(gòu)造表示圖，它能夠很方便晾起洗好的衣服，其實(shí)就是經(jīng)過(guò)一些簡(jiǎn)單機(jī)械的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)此功能的。已知晾衣架上所掛一幅質(zhì)量為4kg，動(dòng)滑輪、桿和晾衣架總質(zhì)量為1kg。小燕同學(xué)使勁F拉動(dòng)繩索自由端，在5s時(shí)間內(nèi)使衣服勻速上移0.5m（g=10N/kg，不計(jì)繩重和摩擦）求：1）繩索自由端拉力F的大?。?）拉力所做的功W；3）拉力的功率P；4）整個(gè)過(guò)程中機(jī)械效率η．【分析】（1）先利用G=mg求出衣服、動(dòng)滑輪、桿和晾衣架的總重力，由圖可知，使用滑輪組擔(dān)當(dāng)物重的繩索股數(shù)n=4，不計(jì)繩重和摩擦，拉力F1G；（2）利用S=4h求4拉力端挪動(dòng)的距離，再利用W=FS求拉力做功；（3）利用PW4）求拉力做功功率；（t對(duì)衣服做的功為實(shí)用功，利用W實(shí)用=Gh計(jì)算，再利用效率公式求整個(gè)過(guò)程中機(jī)械效率?！敬鸢浮拷獯穑海?）由圖知，使用滑輪組擔(dān)當(dāng)物重的繩索股數(shù)n=4，所承受的總重力：G總=m總g=（4kg+1kg）×10N/kg=50N，不計(jì)繩重和摩擦，拉力：F1G150N12.5N；4總42）拉力端挪動(dòng)的距離S=4h=4×0.5m=2m，拉力做功：W總=FS=12.5N×2m=25J；（3）拉力做功功率：W總25JP5W；5s4）實(shí)用功：W實(shí)用=G衣h=m衣gh=4kg×10N/kg×0.5m=20J，整個(gè)過(guò)程中機(jī)械效率：W實(shí)用20J。W總80%25J答：（1）繩索自由端拉力F的大小為12.5N；（2）拉力所做的功為25J；（3）拉力的功率為5W；（4）整個(gè)過(guò)程中機(jī)械效率為80%。（2017·河南工人用斜面向上、大小為500N的推力，將重800N的貨物從A點(diǎn)勻速推至B點(diǎn)；再用100N的水平推力使其沿水平臺(tái)面勻速運(yùn)動(dòng)5s，抵達(dá)C點(diǎn)。已知AB長(zhǎng)3m，BC長(zhǎng)1.2m，距地面高1.5m。試問(wèn)：（1）利用斜面搬運(yùn)貨物主假如為了；2）貨物在水平面上運(yùn)動(dòng)的速度為多少？3）水平推力做功的功率為多少？4）斜面的機(jī)械效率為多少？【分析】（1）斜面屬于簡(jiǎn)單使用斜面能夠省力；（2）運(yùn)用速度公式v=，代入數(shù)值可求速度；（3）運(yùn)用P=Fv，代入數(shù)值可求功率大小；（4）依據(jù)W=Gh求出實(shí)用功；推力做的功，W=FS即總功；而后依據(jù)機(jī)械效率的計(jì)算公式可求出斜面的效率。【解答】解：（1）使用斜面能夠省力。（2）貨物在水平面上運(yùn)動(dòng)的距離為S=1.2m，所用時(shí)間為t=5s；在水平面上運(yùn)動(dòng)的速度為：v===0.24m/s。3）水平推力做功的功率：P=Fv=100N×0.24m/s=24W。4）在斜面上推力做的功：W總=F′S=500N×3m=1500J；做的實(shí)用功：W有=Gh=800N×1.5m=1200J；則斜面的效率：W實(shí)用1200JW總80%。1500J答：（1）利用斜面搬為了省力；（2）貨物在水平面上運(yùn)動(dòng)的速度為0.24m/s；（3）水平推力做功的功率為24W；（4）斜面的機(jī)械效率為80%。16.（20工人師傅要將質(zhì)量100kg的木箱搬到1.5m高的車廂里，他將一塊5m長(zhǎng)的長(zhǎng)板擱在地面與車廂之間構(gòu)成斜面，而后站在車上用400N的拉力在10s內(nèi)將物體從斜面底端勻速拉到車廂里，如下圖，（g=10N/kg）求：1）工人所做的實(shí)用功；2）工人做功的功率；3）斜面的機(jī)械效率．【分析】（

1）知道木箱的重力和斜面的高度，依據(jù)

W=Gh求出戰(zhàn)勝重力做的實(shí)用功；（2）已知拉力

F與斜面長(zhǎng)，利用

W=FS計(jì)算總功，依據(jù)公式

P

W

計(jì)算功率；（

3）知道有t用功和總功，依據(jù)機(jī)械效率公式求出機(jī)械效率。【答案】（1）木箱的重力G=mg=100kg×10N/kg=1000N，工人師傅對(duì)木箱做的實(shí)用功：W實(shí)用=Gh=1000N×1.5m=1500J。2）拉力做的總功W總=FS=400N×5m=2000J，W總2000J200W。拉力做功的功率為P總10st（3）斜面的機(jī)械效率：W實(shí)用1500J75%。W總2000J故答案為：（1）工人所做的實(shí)用功是1500J；（2）工人做功的功率是200W；（3）斜面的機(jī)械效率是75%。17.（2017?衡陽(yáng)）如圖吊裝置表示圖。在某次打撈過(guò)程中，使用該裝置將質(zhì)量為4.83A在10s內(nèi)勻速豎直吊起1m高（物體A未漏出水面），×10kg的水中物體電動(dòng)機(jī)工作電壓為380V，工作電流為50A，電動(dòng)機(jī)對(duì)鋼繩的拉力F1為1.9×450%，已知水的密度為3310N，滑輪組的機(jī)械效率為1.0×10kg/m。求：1）電動(dòng)機(jī)在10s內(nèi)耗費(fèi)的電能；2）鋼繩拉力F1在10秒內(nèi)做的功；3）物體A所受拉力F2的大小；4）物體A的密度?！痉治觥浚?）已知電動(dòng)機(jī)工作電壓為380V，工作電流為50A，依據(jù)W=UIt可求得電動(dòng)機(jī)在10s內(nèi)耗費(fèi)的電能；（2）由圖可知，n=4h，依據(jù)W=FS可求得鋼繩拉力F1在10s內(nèi)做的功；（3）已知滑輪組的機(jī)械效率為50%依據(jù)W實(shí)用可求得物體A所受拉力F2的大小；W總（4）依據(jù)G=mg求出物體重力，依據(jù)F浮=G﹣F2求得物體A未露出水面時(shí)遇到的浮力；再依據(jù)F浮=ρ水gV排求出物體A的體積，而后密度公式求出A的密度。【答案】（1）電動(dòng)機(jī)在10s內(nèi)耗費(fèi)的電能W=UIt=380V×50A×10s=1.9×105J。2）物體上漲h=1m，則F1的作用點(diǎn)S=4h=4×1m=4m，鋼繩拉力F1在10s內(nèi)做的功W=F1S=1.9×104N×4m=7.6×105J。（3）由W實(shí)用W實(shí)用F2hF2hW可得，50%FS1.9104N4hW總總14解得F2=3.8×10N。4）物體A的重力G=mg=4.8×103kg×10N/kg=4.8×104N，因?yàn)槲矬w勻速上漲，所以F2+F浮=G，即F浮=G﹣F2=4.8×104N﹣3.8×104N=1×104N，由F浮=ρ水gV排可得：V排F浮1104N3水g1.0103kg/m31m10N/kg因?yàn)槲矬w淹沒，所以3V排=V=1m，物體的密度m4.8103kg4.8103kg/m3。V1m3答：（1）電動(dòng)機(jī)在的電能為1.9×105J；（2）鋼繩拉力F1在10s內(nèi)做的功為7.6×105J；（3）物體A所受拉力F2的大小為3.8×104N；（4）物體A的密度為4.8×103kg/m3。（2017?威小區(qū)高層住所電梯構(gòu)造的表示圖，它主假如由轎廂、滑輪、配重、纜繩及電動(dòng)機(jī)等零件構(gòu)成，小明家住該小區(qū)某棟樓的16樓，他乘電梯從1樓勻速升到16樓用時(shí)50s，已知每層樓的高度為3m。小明重600N，轎廂重5400N，動(dòng)滑輪和細(xì)繩的重力以及摩擦力均忽視不計(jì)，針對(duì)此時(shí)程，解答以下問(wèn)題。R1的阻值，依據(jù)圖象讀出此時(shí)的1）拉力F的功率為多大？2）動(dòng)滑輪A提高小明的機(jī)械效率為多少？3）圖乙是動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)工作原理的表示圖，在工作電路中，當(dāng)電梯沒有超載時(shí)，觸點(diǎn)K與觸點(diǎn)A接觸，閉合開關(guān)S，電動(dòng)機(jī)正常工作，當(dāng)電梯超載時(shí)，觸點(diǎn)K與觸點(diǎn)B接觸，電鈴發(fā)出報(bào)警鈴聲，即便閉合開關(guān)S，電動(dòng)機(jī)也不工作，在控制電路中，已知電源電壓為6V，保護(hù)電阻R2=100Ω，電阻式壓力傳感器R1的阻值隨乘客壓力（F壓）大小變化如圖丙所示，電磁鐵線圈的阻值忽視不計(jì)，當(dāng)電磁鐵線圈電流超出0.02A時(shí)，電鈴就會(huì)發(fā)出警報(bào)聲，若乘客人均重為700N，該電梯最多能夠乘載多少人？【分析】（1）依據(jù)滑輪組的省力特色求出拉力大小，求出轎廂上漲的高度，依據(jù)S=2h求出拉力挪動(dòng)距離，再依據(jù)W=FS求出拉力做的功，依據(jù)PW求出拉力的功率；（2）依據(jù)tW=Gh求出動(dòng)滑輪做的實(shí)用功，再依據(jù)W實(shí)用求出機(jī)械效率；（3）依據(jù)歐姆定律求出電路W總中的總電阻，減去保護(hù)電阻阻值，求出電阻式壓力傳感器壓力，除以客人均重，得出客人數(shù)目?！窘獯稹拷猓海?）拉力F=（G+G轎廂）=×=3000N，轎廂上漲的高度h=15×3m=45m，拉力挪動(dòng)距離S=2h=2×45m=90m，拉力做的功W總=FS=3000N×90m=270000J，拉力的功率PW270000J18000W。15s2）滑輪提高小明做的實(shí)用功：W實(shí)用=Gh=600N×45m=27000J，動(dòng)滑輪A提高小明的機(jī)械效率