2024年中考物理壓軸題訓(xùn)練-機(jī)械效率的綜合計算

2024年中考物理壓軸題訓(xùn)練——機(jī)械效率的綜合計算

I.如圖所示，重為6007的工人利用滑輪組將建筑材料運(yùn)送到平臺上，工人用400N的

力豎直向上勻速拉繩子，使建筑材料以0.1m/s的速度勻速向上運(yùn)動了40s,已知滑輪組

的機(jī)械效率為75%,g取lON/kg,繩重、滑輪與軸的摩擦均忽略不計。問：

（I）若工人雙腳與平臺的總接觸面積為（）.04m2,則在提升建筑材料的過程中，工人對

平臺的壓強(qiáng)是多少？

（2）工人對繩做的功為多少？

（3）建筑材料的質(zhì)量為多少？

2.如圖所示，斜面長s=IOm,高6=4m。用沿斜面方向的推力尸將重100N的物體在斜

面底端A勻速推到頂端瓦運(yùn)動過程中物體克服摩擦力做了100J的功，求：

（1）運(yùn)動過程中克服物體的重力做的功；

（2）斜面的機(jī)械效率；

（3）推力產(chǎn)的大小。

B

A

3.如圖所示，用滑輪組提升重為120N的物體時，物體在10s內(nèi)勻速輕直上升2m,所

用拉力尸為50N。求：

（1）滑輪組提升物體做的有用功；

（2）拉力做功的功率；

（3）該滑輪組的機(jī)械效率。

〃〃/〃/

4.如圖甲所示，車庫出入口處常安裝自動升降的橫桿來控制車輛的出入，可以把圖甲

中的橫桿簡化為圖乙所示。橫桿質(zhì)量分布均勻且可繞0點(diǎn)轉(zhuǎn)動，并通過與A端相連

的電動機(jī)來自動控制橫桿的升降。當(dāng)汽車靠近時，電動機(jī)可在10s內(nèi)將原先處于水平位

置的橫桿勻速轉(zhuǎn)動到豎直位置。已知橫桿重量150N,04=O.2m,AB=3.2m,加在電動

機(jī)線圈兩端電壓為220V,通過電動機(jī)線圈的電流為01A,不計空氣阻力。求：

⑴在勻速轉(zhuǎn)動提升橫桿T-的過程中，電動機(jī)對橫桿的A端始終施加垂直橫桿的拉力F

的大??；

⑵該車庫的自動升降桿裝置，在上述過程中的工作效率大?。ūＡ粢晃恍?shù)）。

5.如圖所示,重物是體積為lOdn?,密度為7.9xl（Fkg/m3的實(shí)心金屬塊,將它完全沒

沒在水中，始終未提出水面。若不計摩擦，繩重和動滑輪重，要保持平衡。求：

（1）重物A受到的浮力；

（2）作用于繩端的拉力F：

（3）若實(shí)際所用拉力為300N,此時該滑輪的效率。（計算結(jié)果百分號前保留一位小數(shù)）

〃“/〃/

8.小雨通過如圖甲所示滑輪組將水中物體勻速提升至空中，他所用拉力F與繩子自由

端移動的距離s的關(guān)系圖象如圖乙所示.其中物體在空中勻速上升過程中滑輪組的機(jī)械

效率為85%.每個滑輪等重，不計繩重、摩擦和水的阻力.(g取l()N/kg)求：

(1)物體在空中上升1m,小雨做的功是多少？

(2)每個滑輪的重力是多少？

⑶物體的密度是多少？

9.天門山盤山公路是網(wǎng)紅打卡地，公路共計99道彎，似玉帶環(huán)繞，層層疊起，直沖云

霄，公路全長大約10km,公路的海拔落差高度約1003m。為助力“2022年湖南省首屆

旅游發(fā)展大會”，實(shí)現(xiàn)省委省政府提出的“立標(biāo)打樣''、"辦一次會、興一座城''的目標(biāo)要

求，天門山景區(qū)購置了一批新能源純電動客車，客車滿載時總質(zhì)量為6000kg?，F(xiàn)有一

輛滿載的新能源客車，以80kW的恒定功率，4m/s的速度沿盤山公路從山底勻速行駛至

山頂。（行駛過程中客車所受重力和阻力大小恒定不變，g取10N/kg）請完成下列問題：

（1）整個過程中，電動機(jī)對客車和游客所做的有用以為多少？

（2）盤山公路的機(jī)械效率為多少？

（3）整個過程中，電動機(jī)的牽引力為多少？汽車受到的阻力為多少？

10.用如圖所示的滑輪組勻速提升浸沒在水中的物體，已知G行300N,圓柱形容器底

面積S=600cm2,物體浸沒在水中時水面高度為90cm,當(dāng)物體完全離開水面后，水面高

度為80cm,已知物體浸沒在水中被提升時此裝置的機(jī)械效率為80%（不計繩重和繩子

與滑輪間摩擦及水的阻力）夕=1.0x103kgzm3,sHX10N/kgo求：

（I）物體浸沒在水中時，水對容器底的壓強(qiáng);

⑵物體浸沒在水中時受到的浮力；

（3）物體完全離開水面后勻速提升時所需拉力F。

II.如圖，AB為能夠繞8點(diǎn)轉(zhuǎn)動、質(zhì)量分布均勻的杠桿，AB=2BC,在C處用細(xì)線懸

掛一重物G,在杠桿末端A點(diǎn)施加一個始終豎直向上的拉力R使質(zhì)量為3kg的重物在

2s內(nèi)勻速上升0.5m,杠桿重為75N。忽略支點(diǎn)處的摩擦。

（1）求拉力F的大小:

（2）求杠桿對重物做功的功率；

（3）若僅將拉力尸的作用點(diǎn)向中點(diǎn)處移動一段距離，其他條件均保持不變，請判斷杠

桿的機(jī)械效率是否改變,并說明理由。

BC

A

□G

12.如圖所示，手用B的力直接將物體B勻速提升h,B做功300J；若借助滑輪組把

B勻速提升相同高度，滑輪組機(jī)械效率是30%,求：

（1）F2做的功

（2）Fi與F2的比值

13.一輛汽車以恒定的功率在平直的公路上做直線運(yùn)動，其I，”圖像如下，在第10s時

速度達(dá)到20m/s,通過的路程為120m,設(shè)汽車在行駛過程中所受阻力不變，大小為

戶4000N,求：

（1）該汽車的恒定功率為多少W?

（2）在0?10s內(nèi)汽車發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的牽引力所做的功是多少J?

（3）若發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)化效率為80%,則需要燃燒多少千克汽油才能使發(fā)動機(jī)做這么多功？

（已知汽油的熱值約為5xl（TJ/kg）

14.如圖所示，支撐杠桿水平平衡的支架A03隨物體M在水中能上下運(yùn)動自動升降，

杠桿始終保持水平平衡。輕質(zhì)杠桿LOA:LOB=2:5,某同學(xué)質(zhì)量為60kg。利用這個裝置

將物體勻速放入容器中,在M被浸沒在水里的過程中，用力Q拉動繩自由端勻速豎直

向下運(yùn)動時，該同學(xué)對地面的壓強(qiáng)為獨(dú)立站在地面時對地壓強(qiáng)的一半。已知，物體M

的體積是0.06m3,動滑輪的重力為60N。（桿的自重、繩的重力、滑輪與繩的摩擦及液

體對物體的阻力不計，g=10N/kg）求：

（1）物體M浸沒在水里受到的浮力；

（2）拉力B的大?。?/p>

（3）物體M的重力；

（4）物體M被浸沒在水中的過程時，滑輪組的機(jī)械效率。

15.我國部分耕地是低產(chǎn)鹽堿地，近年來政府加大投入采用“上農(nóng)（林）下漁”、“深溝

排堿”和“暗管改堿''三科模式改良。在鹽堿地改造工程中，應(yīng)用的主要機(jī)械是專門排送

泥漿的泥漿泵，泥漿泵工作時，首先由高壓水槍噴射出的水柱將泥土沖起，再利用泥漿

泵將泥漿抽送到目的地。某型號泥漿泵的功率為8kW,已知泥漿的平均密度為

2.0xl03kg/m\求泥漿泵按所標(biāo)參數(shù)滿負(fù)荷工作一小時（以最大功率工作，每小時將

60m,的泥漿豎直提高15m）：

（I）所抽泥漿的質(zhì)量；

（2）泥漿泵對泥漿所做有用功的功率；

（3）泥漿泵的效率。

16.用如圖所示滑輪組提升重物，人用50N的拉力F,10s內(nèi)使重為90N的物體勻速上

升了3m.不計繩重和摩擦，求：

（I）動滑輪的重；

（2）人拉繩子做功的功率；

（3）滑輪組的機(jī)械效率。

17.新型無人駕駛電動車性能測試時，電機(jī)的輸出的機(jī)械功率為3.2x|（）4W,電動車在

平直的公路上勻速行駛250s通過的路程為5.0x1（Pm,共消耗電能1.0x10?J,求：

（1）電機(jī)所做的機(jī)械功：

（2）電機(jī)的效率；

（3）汽車行駛時受到的阻力。

18.如圖所示，是建筑工人利用滑輪組從豎直深井中提取泥上的情形，某次操作中，工

人用200N的拉力廠在10s內(nèi)將總重為500N的泥土勻速提升2m,在這段時間內(nèi)：

（1）拉力廠所做的有用功是多少？

（2）拉力/做功的功率是多少？

（3）滑輪組的機(jī)械效率是多大？（結(jié)果保留至0.1%）

19.如圖所示，斜面長L=5m,高〃=2m,某工人師傅用繩子沿此斜面將重為800N的物

體由斜面底端勻速拉到頂端，繩重不計，物體克服摩擦力做了400J的功。試求：

（1）工人做的有用功是多少？

（2）物體受到斜面的摩擦力,是多大？

（3）斜面的機(jī)械效率是多少？

20.如圖所示，工人將正方體貨物沿著斜面勻速推到卡車上；卡車車廂底部離地的高度

所用木板長L=5m；將重G=1000N的貨物推上車，用時Imin,若該斜面對

貨物的摩擦力是360N,求：

（1）工人推力的功率；

*（2）斜■面的機(jī)械效率。

n:

參考答案:

1.(1)2.5x104Pa；(2)4800J；(3)90kg

2.(1)400J；(2)80%：(3)50N

3.(1)240J；(2)30W：(3)80%

4.(l)1050N；(2)95.5%

5.(1)100N：(2)230N：(3)76.7%

6.(1)Im；(2)200J；(3)75%

7.(1)5N：(2)40W；(3)80%

8.(1)800J：(2)60N；(3)1.7xlO3kg/m3.

9.(1)6xlO7J；(2)30%；(3)2xl04N,l.4x)04N

10.(l)9000Pa；(2)60N；(3)120N

11.(1)52.5N；(2)7.5W；

12.(1)lOOOJ：(2)9：1()

13.(I)8X1SW；(2)Sxl