初中物理机械效率习题及答案.docx

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初中物理机械效率习题及答案

力学考点（13）功和功率和机械效率

考点解读：

功、功率和机械效率的内容是力学知识的综合体现，在中考试题中出现率极高，即使学习中的重点内容，又是学习中的难点，属于中考中的拉分题目。

需注意在理解其物理概念的基础上，通过多做些练习，方能达到熟能生巧。

例题解析：

例1图

例1、（★）（06北京大纲卷）如图所示的四种情景中，人对物体做功的是（　）

解析：

做功有两个必要因素：

一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过一段距离。

本题的A、B、D三种情景，虽然人均对物体施加了力，但物体均没有移动，所以A、B、D两图的人都没有对物体做功。

C图中的小丽在竖直方向上施加了力，并使箱子在竖直方向上移动了一段距离，所以小丽对箱子做了机械功。

答案：

C

例2、（★★★）（06江苏南通海门）如图所示，在粗糙程度相同的表面上，用大小相等的拉力F，沿不同的方向拉物体运动相同的路程s，则下列关于拉力做功的判断中正确的是（　）

（A）乙图中的拉力做功最少（B）甲图中的拉力做功最少　

（C）甲、乙、丙三种情况下拉力做功一样多（D）丙图中的拉力做功最多　　

解析：

三种情况下拉力做的功就只需比较拉力的大小和沿拉力方向移动距离的长短，不要受干扰条件平面或斜面及向上或向下运动的影响。

本题中这两个因素都相同，所以做功一样多。

答案：

C

例3、（★★★★★）（06北京大纲卷）如图所示，小民利用滑轮组先后竖直向上匀速提升物体A和物体B。

当提升物体A时，滑轮组的机械效率为75%，为F1；当提升物体B时，小民对地面的压力为F2。

已知小民的质量为65kg，物体A的质量为90kg，物体B的质量为50kg。

假设在拉绳子的过程中，小民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，不计绳重和摩擦。

则F2:

F1=________。

解析：

这是一道比例型题，由于小民对地面的压力F1=G人-（GA+G0）/2,小民对地面的压力F2=G人-（GB+G0）/2,要求出F2:

F1必须先解出动滑轮的重G0。

根据当提升物体A时，滑轮组的机械效率

，可解得Go=300N,然后代入可求得F2:

F1=5：

1;

例4、（★★★★）（06广东汕头）一质量为3000kg的汽车沿着长为5.4km的盘山公路匀速行驶,当它从山脚行驶到高为0.5km的山项时，耗时15min,汽车发动机牵引力为4000N.求，

（1）汽车的行驶速度;

（2）汽车发动机牵引力做的功;（3）汽车发动机牵引力的功率.

解析：

（1）汽车的行驶速度v=s/t=×103m/（15×60s）=6m/s；

（2）汽车发动机牵引力做的功W=FS=4000N××103m=×107J;（3）汽车发动机牵引力的功率P=W/t=×107J/（15×60s）=×104w.

经典试题：

1、（★）（06广东广州）下列关于力做功的说法，正确的是（　）

（A）汽车在水平公路上匀速行驶，汽车所受重力对汽车有做功

（B）人提着箱子站在地面不动，手的拉力对箱子没有做功

（C）过山车向下运动过程中，车上乘客所受重力对乘客没有做功

（D）人把箱子从二楼提到三楼，手的拉力对箱子没有做功

2、（★）（06福建福州）如图所示描述的力，有对物体做功的是（　）

　熊猫用力举着杠铃不动用力拉绳匀速提升重物　用力搬石头没搬动　　用力提着水桶沿水平方向移动　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

第2题图

ABCD

3、（★）（06重庆重庆市）在国际单位制中，功这个物理量的单位是（　）

（A）牛顿（B）帕斯卡（C）瓦特（D）焦耳

4、（★★）（06江苏无锡）如图，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s内匀速上升了lm。

已知拉绳子的力F为500N，则提升重物的过程中（　）

（A）滑轮组的机械效率是60％（B）绳子自由端被拉下3m

（C）做的有用功是800J（D）拉力F的功率是80W

5、（★★）（06山东荷泽）下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是（　）

（A）功率大的机械，做功一定多（B）做功多的机械，效率一定高

（C）做功快的机械，功率一定大（D）效率高的机械，功率一定大

第4题图

6、（★★★）（06甘肃兰州）平直公路上的甲、乙两辆汽车，在相同牵引力作用下匀速行驶，如果在相同时间内通过的路程之比为3：

2，则甲与乙（　）

（A）牵引力的功率之比为1：

1（B）牵引力做功之比为3：

2

（C）牵引力做功之比为2：

3（D）汽车所受的阻力之比为3：

2

7（★★）（06福建泉州）如图，两个滑轮组由每个质量相同的滑轮组成.用它们分别将重物G1、G2提高相同高度（　）

（A）用同一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变（B）若G1=G2，甲的机械效率大于乙的机械效率

（C）若G1=G2，拉力做的总功相同（D）若G1=G2，拉力做的额外功相同

8、（★★）（06云南省卷）如图所示的滑轮组，在拉力F的作用下使物体升高了2m，拉力F所做的功为800J，滑轮组的机械效率为70％，则物体受到的重力是（　）

（A）160N（B）280N（C）16N（D）28N

9、（★★★）（06黑龙江哈尔滨阿城五常课改）如图所示是李杨测滑轮组机械效率的实验装置，他用80N的力,在10s内把重为120N的物体提升5m，则此过程中（　）

（A）他做的有用功是800J（B）他对滑轮组做功的功率是60W

（C）他做的总功是1200J（D）该滑轮组的机械效率是75%

10、（★★★）（06山东烟台）在不计绳重和摩擦的情况下，利用图中所示的甲、乙两装置，分别用力把相同的物体匀速提升相同的高度．若用η甲、η乙、表示甲、乙两装置的机械效率，W甲、W乙表示拉力所做的功．（　）

A．η甲=η乙，W甲=W乙B．η甲>η乙，w甲>W乙C．η甲<η乙，W甲η乙，W甲

11、（★）（06浙江舟山）一座高达40米的大桥，总长为8350米，其中正桥只有850米，而两侧引桥却长达7500米，如图甲。

一座大桥为什么要有这么长的引桥呢小明很奇怪，请教老师后．他明白了引桥相当于一个斜面。

（1）小明用如图乙所示的斜面进行模拟实脸．在保持斜面高度不变的情况下，改变斜面的长度．发现斜面越长，拉动小车匀速上升的力F越小。

由此他明白了很长的引桥在汽车上桥是能起到__________（"省力"或"省功"）的作用。

（2）一辆总质量为2000千克的汽车以10米／秒的速度匀速通过一侧引桥（长3750米），需要的时间为______秒，所做的有用功为______焦。

12、（★）（06湖北黄冈）如图是一种开瓶器。

使用时将螺旋钻头旋进软木塞，再用双手按压把即可将瓶塞拔出。

钻头做得尖细是为了_____，压把相当于_______。

王哲在5s内将瓶塞拔出，若瓶塞长5㎝，瓶塞受到的平均阻力为200N，则王哲克服瓶塞阻力做了_____J功，其做功的功率为_______W。

第13题图

13、（★）（06黑龙江哈尔滨）一辆车开进了泥潭中，司机取来一个动滑轮欲将汽车从泥潭中拉出，如图所示．若司机用750N的拉力在5s内将车水平拉动lm，那么司机所做的功是_____J，司机做功的功率是____W．

14、（★）（06上海浦东新区）图是中国科学家在建造的世界上第一个全超导核聚变"人造太阳"。

在组装时，需要用如图所示的滑轮把重为1000牛的物体匀速提升12米，则作用在滑轮上的拉力F为______牛，绳子对重物所做的功为________焦，若提升重物所用的时间为1分钟，则绳子对重物做功的功率为________瓦。

第16题图

第14题图

15、（★）（06浙江丽水）跳绳是一项很好的健身运动。

某同学作了相关的测量：

小军的体重为400牛，跳起时重心升高的高度平均为0.02米，则小军跳一次做功_____焦；若小军1分钟跳150次，则小军跳绳时的功率为___________瓦。

第18题图

16、（★）（06江苏淮安）如图所示，小明同学用10N的水平推力推着超市购物车，在0．5min内沿水平方向前进了15m．

（1）小明所做的功是_________J，功率为___________w．

（2）上述计算中所用到的物理公式有____________、____________.进行的单位换算有____________.（3）若购物车在水平方向上做匀速直线运动，则地面对购物车的阻力是__________N，购物车运动的速度是__________m/s．

17、（★）（06湖北黄冈）在新农村建设中，为解决村民饮用水，政府和村民共同兴建了一批蓄水池。

吕兵家二楼顶上的蓄水池长3m，宽2m，高1m，楼房每层高3m。

水池最大储水量是_______t；若这些水是从深2m的井中抽上来的，水泵至少做功______J。

若要求一次灌水的时间不能超过8min，他家所购水泵的功率至少要______KW。

18、（★★★）（06广东珠海）如图《向左走，向右走》的漫画中，地上的影子说明光是__________；箱子相对_______是运动的；在50s的时间内，男孩提着重15N的小提琴水平向左匀速走了100m，女孩用5N的水平拉力拉箱子向右匀速走了100m，他们中，对物体有做功的是_______（选填"男孩"或"女孩"），做功的功率是_________W．

19、（★）（06陕西）小燕同学用图示的滑轮组做"测滑轮组机械效率"的实验。

测出物体重N，使物体匀速上升0.1m的拉力为N，则有用功为______J，总功为______J，机核效率是_______%

20、（★）（06广东汕头）用图所示的滑轮组将重G=12N的物体匀速提升20cm,所用的拉力F=5N,所做的有用功为______J，机械效率为________.当改为提升18N的重物时，该滑轮组的机械效率为_____________.（忽略摩擦阻力）

21、（★）（06河北石家庄）工人用300N的力，利用如图所示的滑轮组将重540N的物体竖直向上匀速提升了１m，则该滑轮组此时的机械效率η＝__________，不计摩擦，动滑轮的重力G＝_______Ｎ。

22、（★）（06福建厦门）如图所示，物重G维600N，用滑轮组将重物匀速提升5m，所用的拉力F为250N，滑轮组的机械效率为_____________；若不计摩擦，被提升的物重增加时，滑轮组的机械效率将___________（选填"变大"、"变小"或"不变"）。

23、（★）（06安徽省卷）在建筑工地上，用如图所示的滑轮组运送建筑材料．在l00s内将重4400N的建筑材料匀速提升了20m,拉力F做功为1．1×105J，则滑轮组做的有用功为_______J，机械效率为________，拉力F的大小是________N．

24、（★）（06四川眉山）．如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为200N的泥桶，所用的拉力为80N，若工人在5S，内将泥桶匀速向上提升2m，则拉力的功率为_______w，滑轮组的机械效率为________。

25、（★）（06重庆重庆市）如图4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F甲F乙，其机械效率η甲η乙（两空均选填“>”、“<”或“=”）．

26、（★）（06广东广州）用如图的滑轮组把货物拉上货仓，货物重500N，用350N的力F拉绳端使货物匀速上升1m，此过程有用功为____J，总功为________J，滑轮组的机械效率为_______．

27、（★）（06江苏南通）如图所示，小明用滑轮组匀速提起一个重为600N的物体A，物体上升的速度为0．1m／s，人拉绳的力为250N，不计绳重和摩擦，人拉绳做功的功率为__________W，滑轮组的机械效率为_____，动滑轮重_____N．

28、（★）（06湖北武汉）小明利用如图所示的装置沿水平方向将一个重2000Ｎ，底面积为0.5m2的物体A向左匀速拉动2m,物体A受到的摩擦力为600Ｎ，作用在绳端的拉力为250Ｎ，则物体A对地面的压强是____________Pa；拉力做的功为_________J；该装置的机械效率是___________　

29、（★★）（06福建福州）如图所示，拉力F将物体匀速提升1m，已知物体重21N，动滑轮重3N（不计摩擦及绳重），则F=____N，机械效率η=_________。

30、（★）（06陕西）用图中的滑轮组提升重物，在图中画出最省力的绳子的绕法．

31、（★）（06江苏泰州）通过图的滑轮组向下用力提升重物，请画出省力的绕绳方法．

32、（★）（06湖南长沙）请画出利用如图所示滑轮组提升重物时的两种绕线方法。

第32题图

第31题图

第30题图

第34题图

第33题图

33、（★）（06山东莱芜）图6为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6N。

（1）实验时要竖直向上______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________。

（2）若仅增加钩码的个数，该滑轮组有机械效率将________。

（选填：

"增大"、"减小"或"不变"）

34、（★）（06广西桂林）如图所示是某小组在"测滑轮组机械效率"的实验中进行的一个探究活动。

（1）负责记录的小强同学粗心大意漏记了一个实验数据，如下表，请你将漏记的实验数据补上；

（2）实验中甲滑轮组做的有用功　________乙滑轮组做的有用功（选填"大于"、"等于"或"小于"）；甲滑轮组的机械效率为____________，乙滑轮组的机械效率为____________；（3）实验探究得出的结论是：

______________________。

第35题图

35、（★）（06四川乐山）某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如下图

（1）通过表中数据可分析出实验1是用_____图做的实验，实验2是用______图做的实验，请将表中空白处填上恰当的数据。

（2）通过实验1和实验2的数据分析可得出结论：

使用不同的滑轮组，提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率___________（3）比较实验1和实验3可得正确结论：

使用同一滑轮组，_________________，可以提高滑轮组的机械效率．

第36题图

36、（★）（06江苏泰州）你思考过“人在水平路面上前进时是否要克服重力做功”这个问题吗小文同学对此进行了研究．她通过查阅资料得知，人体的重心大约位于肚脐上方2寸、脊椎前1寸处，人只要走路，其重心就必然会发生上下位置的变化，重心升高就需要克服重力做功．小文假设人在正常走路时，重心在人体中的位置近似不变，她行走了100m，有关测量数据如下表（表中的步距是指跨出每一步两脚之间的距离）：

（1）小文同学注意到，当自己的前脚跨出时重心会下降，而后脚收起时重心会升高，则她每走一步，自己的重心会下降或升高多少米

（2）小文行走100m需要克服重力做多少功克服重力做功的功率多大（3）通过分析，你认为人在水平路面上通过走路来进行锻炼时，哪些因素会影响人的锻炼效果

质量m/kg

步距S/m

腿长l/m

时间t/s

50

0．50

0．65

100

37、（★）（06江苏南通）重为120N、底面积为0．1m2的物体在20N的水平拉力F作用下沿水平地面向右匀速运动了10m，用时20s．求：

（1）物体对地面的压强；

（2）物体所受摩擦力的大小；（3）拉力所做的功和拉力的功率．

38、（★★★）（06湖南株洲）引体向上是一项缎炼臂力和腹肌的健身运动。

该运动的规范动作是：

两手正握单杠，身体自然悬垂，上拉时，下颚超过单杠；下放时，两臂放直，不能曲臂。

这样上拉、下放，重复动作，达到锻炼的目的。

今测得小明的体重m＝54kg，在时间t＝1min内完成n＝20次引体向上的动作，每次上拉时上升的高度h＝0.5m，g取10N/kg，试求

（1）每完成一次动作，小明所做的功；

（2）小明做引体向上时的功率。

39、（★）（06山东威海）一建筑工人用如图所示的滑轮组提起1200N的装饰材料，所用的拉力是800N，绳子的自由端被拉下4m，求:

（1）提起货物所做的有用功、总功

（2）滑轮组的机械效率

40、（★）（06河北省卷）滑轮是我们日常生活和生产中经常使用的简单机械，使用滑轮能给我们带来许多好处。

（1）请分析图中的实验，说明图中滑轮的特点；

（2）小明按如图所示的滑轮组实验时，用F=5N的拉力在3s内将重为12N的物体匀速提高了10cm。

求：

滑轮组的机械效率为多少拉力F的功率是多少

41、（★）（06四川遂宁）如图所示，用滑轮组提起重900N的物体，绳子自由端拉力F为400N，重物在20S内匀速上升了10m。

求：

（1）物体上升的速度。

（2）提起物体所做的有用功。

（3）滑轮组的机械效率。

42、（★）（06内蒙呼和浩特）下图是"测定滑轮组机械效率"的实验装置。

⑴.请在图中画出最省力的绕线。

⑵.若没有刻度尺，本实验能否正常进行，答：

____________________⑶.若测得绳子末端的拉力为，钩码重1N，钩码上升的高度为0.2m。

求滑轮组机械效率。

第43题图

第44题图

第42题图

第45题图

第46题图

第47题图

43、（★）（06安徽省卷）程跃要提起重800N的物体，但是他的最大拉力只有300N．于是，他找来了一些滑轮，想利用滑轮组提起这个重物。

已知每个滑轮重20N，程跃想站在地上向下拉绳，他最好选择图中_______滑轮组来提起重物（选填"a"、"b"或"c"）。

请在所选的图中画出正确的绕绳方法。

如果程跃的实际拉力是280N，求出所选滑轮组的机械效率。

44、（★）（06甘肃兰州）用如图所示的滑轮组吊起重物，不计绳重及摩擦。

（1）当物重为150N时，绳端所用的拉力是60N，求此时滑轮组的机械效率是多少

（2）当所吊重物为300N时，10s内重物被匀速提高2m时，绳端拉力做功的功率为多少

45、（★）（06四川德阳）如图所示，用滑轮组提起重900N的物体，绳子自由端拉力F为400N，重物在20s内匀速升高了10m.求：

（1）物体上升的速度。

（2）提起重物所做的功。

（3）滑轮组的机械效率。

46、（★）（06江苏宿迁）小明用如图所示的滑轮组，在10s钟内将质量为60kg的物体A匀速提升了2m。

已知绳子自由端所用的拉力为200N。

⑴画出物体A的重力示意图；⑵请计算出与此题相关的任意四个物理量（g取10N/kg）。

47、（★★）（06福建泉州）用如图所示滑轮组将重6×102N的物体匀速提高2m，拉力所做的功为2×103J，所用的时间为20s。

求：

（1）有用功；

（2）拉力的功率；（3）该滑轮组的机械效率。

第48题图

第49题图

48、（★★）（06安徽芜湖）如图所示是工厂车间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1000N的力，将重为3000N的货物匀速提升了2m,，接着又在水平方向移动5m.。

求：

⑴行车水平移动的过程中，货物重力做的功是多少⑵行车滑轮组提升货物时的机械效率为多大

例5、（★★★）（06广西南宁）如图是工厂车间里用来吊运物体的天车及其滑轮组示意图，钢丝绳用2000N的力将重为6000N的物体匀速吊起．若在1min内，货物从地面被提升到6m高处，求：

（1）钢丝绳提升货物时所做的有用功和有用功率；

（2）滑轮组的机械效率；（3）要提高滑轮组的机械效率，可采用哪些方法（答出2种方法即可）

参考答案:

1.B;2.B;3.D;4.C;5.C;6.B;7.B;8.B;9.D;10.A;11.

（1）省力

（2）3758×105;12.增大压强杠杆（省力杠杆）10J2W;13.1500；300;14.1000；×10；200;15.8；20。

;16.1505W=FsP=W/tlmin=60s100．5;17.10、6×101;18.沿直线传播的；大地（或男孩）等；女孩；10;19.，，;20.2.4;80﹪;%（或86%）;21.90%60;22.80%变大;23.×10480%×103;24.96％;25.>　>;26.500，700，%;27.7580％150;28.4000；1500；80%;29.8，%;30.略;31.略;32.略33.

（1）匀速、、24cm、%

（2）增大;34.

（1）20；

（2）等于，%，%；（3）做相同的有用功，不同的滑轮组机械效率不同（做相同的有用功，动滑轮的个数越少机械效率越高等）;35.

（1）甲乙57％％）％（83％）

（2）越低（小）（3）提升重物越重（增加钩码重力）;36.解析：

（1）Δh=

-h

m

（2）W=mgΔhn=50kg×kg×0.05m×100m/0.5m=4900JP=W/t=4900J/100s=49W（3）步距（或步伐大小、步子大小、跨步大小等均可）、步行速度（或步速、步行快慢、步行频率、跨步频率等均可）37.1200Paf=20N200J;38.解析：

（1）每完成一次操作，小明做功W＝mgh＝54kg×10N/kg×0.5m＝270J

（2）在时间t＝1min内小明做功W’＝nW＝20×207J＝×103J小明做引体向上时的功率P＝

＝

＝90W39.

（1）2400J3200J

（2）75％;40.

（1）使用动滑轮省力，但不能改变力的方向

（2）80%;41.0.5m/s900075%;42.

（1）如图所示

（2）能正常进行⑶η=W有/W总=Gh/Fs=（1×/××=%;43.如图

;44.解析：

（1）

∵不计摩擦及绳重，∴F1=1/3（G物＋G动）∴G动＝3F1－G物＝3×60－150＝30N；

（2）绳端移动速度为：

　绳子的拉力F1′＝1/3（G物′＋G动）=1/3（300+30）=110N∴拉力的功率为P＝F1′v=110×=66W;45.

（1）0.5m/s

（2）9×10J（3）75%;46.⑴略⑵①物体A的重力G=mg=60×10=600N②绳子自由端移动的距离s=4h=4×2=8m③物体A上升的速度vA===0.2m/s④绳子自由端移动的速度vF===0.8m/s⑤有用功W有用=Gh=600×2=1200J⑥总功W总=Fs=200×8=1600J⑦额外功W额外=W总－W有用=1600－1200=400J⑧机械效率η=×100%=×100%=75%⑨有用功的功率P有用=120W⑩总功的功率P总=160W;47.

（1）

（2）

（3）

;48.

（1）行车水平移动过程中，货物在重力方向上没有移动距离，故货物重力做功为0。

（2）由题意知:

行车在提升货物时，行车钢丝绳自由端移动的距离S为货物上升高度h的倍，即:

S=4h行车滑轮组提升货物时的机械效率η＝75％;49解析：

50.×104J6×102W①减轻动滑轮的重量；②在滑轮转轴处加润滑油，减小摩擦；③在机械允许的范围内，每次尽可能吊起更重的物体。