2024年中考物理復(fù)習(xí) 機(jī)械效率計(jì)算題3

機(jī)械效率綜合題

1.如圖所示，一名體重為700N、雙腳與地面接觸面積為0.04m2的人站在水

平地面上，他用500N的拉力，在20s內(nèi)將800N的重物勻速提升1m.求：

（1）拉重物前，人對(duì)地面的壓強(qiáng)；

（2）拉力做功的功率；

（3）滑輪組的機(jī)械效率.

2.如圖所示，重為100N的物體A在拉力F=5N作用下沿水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng),

已知滑輪組機(jī)械效率為60%,物體A運(yùn)動(dòng)的速度為0.5m/s。求:

（1）物體運(yùn)動(dòng)20s,繩子移動(dòng)的距離;

（2）物體受到的摩擦力；

F-5N

（3）拉力的功率

3.如圖所示，斜面長(zhǎng)3m,高0.6m,建筑工人用繩子在6s內(nèi)將重500N的物體從

其底端沿斜面向上勻速拉到頂端，拉力是150N（忽略繩子的重力）。求：

（1）拉力所做的功；

（2）拉力的功率；

（3）斜面的機(jī)械效率；

（4）物體受到的摩擦力.

4.如圖所示，利用滑輪組裝置勻速拉動(dòng)水平面上的物體。已知物體在水平面上

受到的滑動(dòng)摩擦力為重力的04倍，物體被勻速拉動(dòng)的距離為1m。當(dāng)物體質(zhì)量

為2kg時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率為50%,不計(jì)繩重和繩與滑輪間的摩擦。求：

(1)物體質(zhì)量為2kg時(shí)，在水平面上受到的滑動(dòng)摩擦力；

(2)動(dòng)滑輪的重力；

⑶物體質(zhì)量為10kg,以0.1m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力歹的功率。

5.某科技小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的裝置,將水中長(zhǎng)方體A勻速提升至空中,所用拉

力廠與繩子自由端移動(dòng)的距離s的關(guān)系圖象如圖乙所示。已知A的質(zhì)量為68kg,

底面積為0.08租2,水的密度為1.0xl03kg/m3,g取10N/kg,不計(jì)繩重、摩擦和水的

阻力。求：

(1M受到的重力；

(2)A離開(kāi)水面后滑輪組的機(jī)械效率;

(3)動(dòng)滑輪的總重；

(4)A的密度。

2

6.如圖為吊裝工具示意圖，物體M為重5000N的配重，杠桿AB的支點(diǎn)為0,

0A:0B=l:2,每個(gè)滑輪重100N,當(dāng)重為700N的工人用300N的力豎直向下勻速

拉動(dòng)繩子時(shí)。(杠桿與繩的自重、滑輪組摩擦均不計(jì))求：

(1)工人對(duì)地面的壓力；

(2)物體M對(duì)地面的壓力.

7.如圖是小明設(shè)計(jì)的在岸邊打撈水中文物的裝置示意圖，電動(dòng)機(jī)固定在地面.0為

杠桿BC的支點(diǎn),C0:0B=l：2.配重E通過(guò)繩子豎直拉著杠桿C端,質(zhì)量為300kg,

底面積為0.05m2,每個(gè)滑輪重為100N;均勻?qū)嵭奈奈锏拿芏葹?xlO3Kg/m3,質(zhì)量為

80kg.繩和杠桿的質(zhì)量、滑輪與軸及杠桿支點(diǎn)處的摩擦、水對(duì)文物A的阻力均忽

略不計(jì)，文物A一直勻速上升.求：

⑴在文物還未露出水面時(shí)，求此時(shí)文物A所受到的浮力及電動(dòng)機(jī)拉力F的大

小;(假定B端靜止)

(2)在文物還未露出水面時(shí),滑輪組的機(jī)械效率；

(3)當(dāng)文物A在空中被勻速提起上升時(shí)，電動(dòng)機(jī)拉力功率為5kW.求卷?yè)P(yáng)機(jī)拉動(dòng)鋼

絲繩的速度.

(4)當(dāng)文物A出水后，配重E對(duì)地面的壓強(qiáng).

3

8.在一底面積為4m2的圓柱形深井底部，有一體積為2m3,密度為10xl03Kg/m3的貴

重物體，現(xiàn)用如圖所示的裝置將去打撈上來(lái)，若牽引車(chē)以0.6m/s的速度勻速向右行

駛，通過(guò)滑輪組將物體由井底開(kāi)始往上拉,30s后井底受到的水的壓強(qiáng)恰好變化了

2.5xl03pa,(忽略動(dòng)滑輪和繩子的重力及滑輪與繩子之間的摩擦,g取lON/kg,求:

(1)物體的重力；

(2)物體浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力；

⑶牽引車(chē)行駛了30s后,物體被提升的高度；

(4)物體露出水面前,物體受到繩子拉力的功率;

⑸牽引車(chē)行駛了30s時(shí)，牽引車(chē)對(duì)繩子的拉力.

9.如圖所示，實(shí)心物體A漂浮在水面上，現(xiàn)利用電動(dòng)機(jī)通過(guò)滑輪組拉動(dòng)A,使A

向下運(yùn)動(dòng)。已知A的體積為1m3,密度為0.5xl03kg/m3.動(dòng)滑輪重為1X103N。電

動(dòng)機(jī)工作時(shí)拉繩子的功率為L(zhǎng)2X103W且保持不變，不計(jì)繩重、摩擦和水的阻力，

求：

(1)A的重力；

(2)A浸沒(méi)在水中受到的浮力；

(3)A向下運(yùn)動(dòng)的最小速度；

(4)A向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，滑輪組機(jī)械效率的最大值。

4

10.小熊在課外實(shí)踐活動(dòng)中，用如圖甲所示的滑輪組勻速拉動(dòng)放在水平面上的不

同物體，物體受到的摩擦力從100N開(kāi)始逐漸增加，每次物體被拉動(dòng)的距離均為

1m.根據(jù)測(cè)量結(jié)果畫(huà)出了該滑輪組機(jī)械效率隨物體受到摩擦力大小變化的關(guān)系圖

像，如圖乙所示。若不計(jì)繩重和繩與滑輪間的摩擦，求：

(1)由圖乙可知，當(dāng)物體受到的摩擦力為100N時(shí)，滑輪組機(jī)械效率是多大？

(2)當(dāng)滑輪組的機(jī)械效率為75%,物體以0.1m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，該滑輪組的

有用功率是多大？

(3)當(dāng)物體與地面的摩擦力為1500N時(shí)，體重為500N的小熊豎直向下拉繩，還

能用此滑輪組拉動(dòng)物體嗎?用計(jì)算結(jié)果說(shuō)明。

11.如圖甲所示，滑輪組通過(guò)輕質(zhì)彈簧懸掛于。點(diǎn)，下端懸掛一柱形物體并浸沒(méi)

于裝有水的柱形容器中，物體上表面恰好與水面相平，繩子A端固定，忽略滑

輪重、繩重及摩擦，已知容器底面積為200cm2,水深20cm,物體的底面積為

100cm2,高為12cm,重為24N,p水=1.0xl03kg/m3,g取10N/kgo

(1)求水對(duì)容器底的壓強(qiáng)。

(2)求水對(duì)物體的浮力大小。

(3)求彈簧所受拉力的大小。

(4)若要使柱形物體有2的長(zhǎng)度露出水面，需打開(kāi)閥門(mén)K放出多少kg的水？

(題中彈簧所受拉力F與其伸長(zhǎng)量Ax的關(guān)系如圖乙所示)

乙

5

12.圖甲所示，杠桿MN可繞固定點(diǎn)0在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),OM:ON=1:3,物體A用細(xì)

繩掛在杠桿M端,某同學(xué)在杠桿N端通過(guò)細(xì)繩用F=150N豎直向下的力使物體A

離開(kāi)地面，杠桿在水平位置平衡;如圖乙所示，卷?yè)P(yáng)機(jī)固定在工作臺(tái)上，通過(guò)細(xì)繩與

滑輪組相連，工作時(shí)可將滑輪組勻速提升,滑輪組自由端固定在地面上(杠桿和細(xì)

繩的質(zhì)量不計(jì)，繩與滑輪軸之間的摩擦不計(jì),g取10N/kg.求：

(1)物體A所受到的重力；

(2)把物體A掛在滑輪組下提升3m時(shí),卷?yè)P(yáng)機(jī)上繩子移動(dòng)的距離；

(3)若每個(gè)滑輪的重力為30N,提升物體A時(shí),卷?yè)P(yáng)機(jī)的機(jī)械效率.

工作臺(tái)

甲Z

13.小段用如圖所示裝置,使用一根杠桿AB和滑輪的組合將一合金塊從水中提起,

滑環(huán)C可在光滑的滑桿上自由滑動(dòng)。已知合金密度p=l.lxl04kg/m3;所用拉力F

為500N,且始終豎直向下;O為支點(diǎn)，且AO=4OB,動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為75%。若杠

桿質(zhì)量、杠桿與支點(diǎn)間摩擦不計(jì)，整個(gè)過(guò)程中合金塊始終未露出水面,g取10

N/kg,p=1.0xl03kg/m3求：

水Jo

(1)當(dāng)拉力F向下移動(dòng)距離為1.2m時(shí)，拉力F對(duì)杠桿所做的功?此時(shí)繩子對(duì)杠桿B

點(diǎn)的拉力？

(2)合金塊的體積?

6

14.如圖是利用電子秤監(jiān)控水庫(kù)水位的模擬裝置，由長(zhǎng)方體A和B、滑輪組、輕

質(zhì)杠桿CD、電子秤等組成。杠杠始終在水平位置平衡。已知OC:OD=1：2,A

的體積為0.02m3,A重為400N,B重為150N,動(dòng)滑輪重100N,不計(jì)繩重與摩

擦（水的密度為1.0xl03kg/m3,g取10N/kg）o求：

（1）A的密度；

（2）單獨(dú)使用該滑輪組在空氣中勻速提升A時(shí)的機(jī)械效率;

（3）水位上漲到A的上表面時(shí)，A受到的浮力;

（4）水位上漲過(guò)程中，電子秤所受的最大壓力。

15.如圖甲是建造大橋時(shí)所用的起吊裝置示意圖，使用電動(dòng)機(jī)和滑輪組（圖中未畫(huà)

出）將實(shí)心長(zhǎng)方體A從江底沿豎直方向勻速吊起圖乙是鋼纜繩對(duì)A的拉力隨時(shí)間

t變化的圖象A完全離開(kāi)水面后，電動(dòng)機(jī)對(duì)繩的拉力F大小為6.25X103N,滑輪組的

機(jī)械效率為80%,A上升的速度始終為O.lm/s（不計(jì)鋼纜繩與滑輪間的摩擦及繩重,

不考慮風(fēng)浪、水流燈因素的影響），求：

（1）長(zhǎng)方體A的重力；

（2）長(zhǎng)方體A未露出水面時(shí)受到的浮力；

（3）長(zhǎng)方體A靜止在江底時(shí)上表面受到的水的壓強(qiáng)；

（4）長(zhǎng)方體A未露出水面時(shí)滑輪組的機(jī)械效率.

7

16.如圖甲是利用滑輪組打撈水中物體的簡(jiǎn)化模型示意圖。工人用豎直向下的拉

力拉繩的自由端，拉力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示，物體上升的速度v

隨時(shí)間變化的圖象如圖丙所示。已知物體的質(zhì)量為80kg、體積為

0.02m3,物體沉沒(méi)在水底時(shí)距離水面8m,在4?8s內(nèi)物體上升的豎直高度為

2m,繩的質(zhì)量和體積、滑輪與軸的摩擦以及水的阻力均忽略不計(jì)，動(dòng)滑輪自

始至終都沒(méi)浸入水中，p水=1.0x103kg/m3,g=10N/kgo求:

(1)物體浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力；

(2)物體未打撈前在水中受到的壓強(qiáng)；

(3)在8s?12s內(nèi)，滑輪組的機(jī)械效率；

(4)在0?4s內(nèi)，物體對(duì)水底的壓力。

17、如圖所示裝置，輕質(zhì)杠桿AB在水平位置保持平衡，。為杠桿的支點(diǎn)，OA：

OB=1：2,甲、乙兩容器中均裝有水，物體M浸沒(méi)在乙容器的水中，且沒(méi)有碰

到容器底。已知：甲容器中活塞C(含桿AC)的質(zhì)量m°=lkg,活塞C的橫截

面積S=800cm2,水深h]=50cm,h2=40cmo物體M的體積丫乂=lxlO-3m3,

不計(jì)摩擦和繩重，g取lON/kgo求：

(1)物體M所受浮力F浮;

(2)活塞C受到水的壓力F—

(3)物體M的重力。

8

18、如圖甲所示。A為密度大于水的一個(gè)實(shí)心長(zhǎng)方體，B為裝有適量水的圓柱形

容器，放置在水平地面上。然后沿固定方向緩慢勻速拉動(dòng)繩子，使A長(zhǎng)方體慢

慢浸入B圓柱形容器的水中。開(kāi)始時(shí)刻，A長(zhǎng)方體的下表面剛好與水面相平，

滑輪組繩子自由端的拉力F的大小為9F°,F的大小隨終端移動(dòng)時(shí)間t變化的

圖象如圖乙所示。已知A長(zhǎng)方體的體積為3000cm3.B圓柱形容器底面積為

300cm2.勻速拉動(dòng)繩子的速度為4cm/s,A長(zhǎng)方體運(yùn)動(dòng)時(shí)底部始終與水平面相平

行，且容器中沒(méi)有水溢出。動(dòng)滑輪始終未浸入水中，最掛A的細(xì)繩足夠長(zhǎng)，各

處繩子不會(huì)被拉斷；水的阻力，細(xì)繩的質(zhì)量和體積，滑輪與軸的摩擦力等都忽略

不計(jì)：g取10N/kg。求：

（1）第15s時(shí)，A長(zhǎng)方體受到的浮力；廿

（2）A長(zhǎng)方體受到的重力GA；

（2）在0?30s的整個(gè)過(guò)程中，水對(duì)B容器底的最大壓強(qiáng)p,。

19、如圖所示，A為直立固定的水管，底部活塞B與水管接觸良好且無(wú)摩擦，

其中裝入適量的水，水不會(huì)流出，活塞與水管壁間沒(méi)有摩擦。活塞通過(guò)豎直硬桿

與輕質(zhì)杠桿OCD的C點(diǎn)相連，。為杠桿的固定轉(zhuǎn)軸。一個(gè)滑輪組，其自由端與

杠桿的D點(diǎn)相連?；喗M下面掛著一個(gè)重為G的物體E。當(dāng)水對(duì)活塞的壓強(qiáng)為

4xlO3Pa時(shí)，杠桿在水平位置平衡。已知OC:CD=1:2,活塞B的橫截面積為30cm2,

活塞與硬桿總重為3N。動(dòng)滑輪自重為2N。不計(jì)繩重和摩擦。求：（1）容器中

水受到的重力；（2）物體E的質(zhì)量。（g=10N/kg）

Ik

￡

9

20.如圖所示，某施工隊(duì)利用滑輪組從水中提取物體，上升過(guò)程中物體始終不接

觸水底。已知物體質(zhì)量為43體積為lm3.（g取10N/kg）

（1）物體完全浸沒(méi)在水中時(shí)，求物體所受浮力的大小。

（2）若不計(jì)動(dòng)滑輪的自重、繩重和摩擦，當(dāng)浸沒(méi)在水中的物體被勻速提升時(shí),

求電動(dòng)機(jī)對(duì)繩子的拉力。

（3）物體離開(kāi)水面后，在電動(dòng)機(jī)作用下勻速上升，若電動(dòng)機(jī)功率為9kW、對(duì)

繩子的拉力為L(zhǎng)5X104N,求物體上升的速度和滑輪組的機(jī)械效率（機(jī)械效率

精確至U0.1%）。

21.質(zhì)量為60kg的工人站在水平地面上，用如圖裝置勻速打撈浸沒(méi)在長(zhǎng)方形水池

中的物體，水池底面積為15m2,物體重2000N、體積為0.1m3,物體未露出水面

前，此裝置機(jī)械效率為80%。（不考慮水對(duì)物體的阻力、繩重及繩與滑輪間的摩

擦）g取lON/kg求：

（1）物體浸沒(méi)在水中受到的浮力；

（2）動(dòng)滑輪的重力；

（3）若工人雙腳與地面的接觸面積為500cm2,當(dāng)他對(duì)地面的壓強(qiáng)為2xlO3pa時(shí),

池底受到水的壓強(qiáng)的變化量。

D

22.質(zhì)量為65kg的小明利用如圖所示的滑輪組提升不同物體。當(dāng)他勻速提起水平

地面上重400N的某一物體時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率是80%。已知繞滑輪的繩子能

承受的最大拉力為500N,小明與地面的接觸面積為0.04m2,不計(jì)繩重及摩擦。

求：

(1)未拉繩子時(shí)小明對(duì)地面的壓強(qiáng)；[

(2)動(dòng)滑輪受到的重力；,…X

y一

(3)小明利用此滑輪組工作時(shí)的最大機(jī)械效率。1

23.用滑輪組與電動(dòng)機(jī)結(jié)合使用可節(jié)省人力，提高工作效率。如圖所示，是一業(yè)

余打撈隊(duì)打撈某密封箱子的示意圖，已知電動(dòng)機(jī)工作時(shí)拉繩子的功率為H00W

保持不變，箱子質(zhì)量300kg、體積0.1m3,每個(gè)滑輪重200N,水深6m,水面離

地面4m,將箱子從水底提到地面時(shí)，用時(shí)間24s(不計(jì)繩重、摩擦和水的阻力，

取g=10N/kg)o求：

(1)箱子在水底時(shí)下表面受到水的壓強(qiáng)。

(2)電動(dòng)機(jī)把箱子提升到地面做的總功。

(3)整個(gè)打撈過(guò)程中，滑輪組機(jī)械效率的最大值。

(4)整個(gè)打撈過(guò)程中，箱子上升的最大速度。

口

24.質(zhì)量為60kg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略不計(jì)。（g=10N/kg）

求：（1）若工人在Imin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。

（2）求動(dòng)滑輪受到的重力。

（3）工人豎直向下拉繩子運(yùn)送貨物時(shí)，此滑輪組的機(jī)械效率最大值是多少？

25.如圖所示是打撈物體的模擬裝置?，F(xiàn)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)鋼絲繩自由端以0.5m/s的速

度勻速拉動(dòng)滑輪組，經(jīng)過(guò)5min將體積為0.1m3的物體由海底提升到海面，物體

離開(kāi)海面后鋼絲繩自由端的速度變?yōu)?.49m/s,此時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸出功率比物體在

海水中時(shí)增大了12%（不計(jì)繩重和摩擦，pr=7,6x103kg/m3,,g=10N/kg,p海水

=1.0x103kg/m3,）o求：

（1）物體浸沒(méi)在海水中受到的浮力；

（2）物體在海底時(shí)的深度；

（3）物體在海底時(shí)受到海水的壓強(qiáng)；

（4）物體在海面下勻速上升過(guò)程中，該滑輪組的機(jī)械效率（不計(jì)動(dòng)滑輪體積）

2

26.小雨用滑輪組提升重物。每個(gè)滑輪等重，不計(jì)繩重、摩擦和水的阻力。請(qǐng)畫(huà)

出與解題過(guò)程相應(yīng)的受力分析示意圖。

(1)物體A的質(zhì)量為50kg,求物體A的重力是多少？

(2)如圖甲所示，小雨對(duì)繩子自由端的拉力為150N時(shí)，地面對(duì)物體A的支持力

是100N。為了提起物體A,他增加了滑輪個(gè)數(shù)，組裝了如圖乙所示的滑輪組，

并利用它將物體A在空氣中勻速提升了2m,求小雨做的功是多少？

(3)小雨用圖乙所示的滑輪組，將另一密度為1.5x103kg/m3的物體B從某液體中

勻速向上拉至空氣中，拉力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖丙所示。已知F2與可之

差為50N,在空氣中提升B時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為75%。求液體密度是多少？

27.邊長(zhǎng)為0.1m、重力為20N的實(shí)心正方體A放置在裝有水的容器底部。水深

0.45m,容器底面積為200cm2。現(xiàn)用圖甲所示的滑輪組將其勻速提升(忽略繩重、

摩擦)，滑輪組繩子自由端的拉力為F,正方體A下表面到容器底部的距離為h,F與

h的關(guān)系如圖乙所示。(p=1.0x103kg/m3,g=10N/kg)求:

水

(1)A未露出水面時(shí)所受的浮力；

(2)A完全脫離水面后,滑輪組的機(jī)械效率；

(3)A完全脫離水面后，水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)。

B

28.如圖甲所示是某船廠設(shè)計(jì)的打撈平臺(tái)裝置示意圖。A是動(dòng)滑輪，B是定滑輪,

C是卷?yè)P(yáng)機(jī)，卷?yè)P(yáng)機(jī)拉動(dòng)鋼絲繩通過(guò)滑輪組AB豎直提升水中的物體，可以將實(shí)

際打撈過(guò)程簡(jiǎn)化為如圖乙所示的示意圖。在一次打撈沉船的作業(yè)中，在沉船浸沒(méi)

水中勻速上升的過(guò)程中，打撈平臺(tái)浸入水中的體積相對(duì)于動(dòng)滑輪A未掛沉船時(shí)

變化了0.4m3；在沉船全部露出水面并勻速上升的過(guò)程中，打撈平臺(tái)浸入水中的

體積相對(duì)于動(dòng)滑輪A未掛沉船時(shí)變化了1m3。沉船浸沒(méi)在水中和完全露出水面

后卷?yè)P(yáng)機(jī)對(duì)鋼絲繩的拉力分別為FrF2,且F］與F2之比為3:7。鋼絲繩的重、

軸的摩擦及水對(duì)沉船的阻力均忽略不計(jì)，動(dòng)滑輪的重力不能忽略。(水的密度取

1.0x103kg/m3,g=10N/kg)求：

(1)沉船的重力；

(2)沉船浸沒(méi)水中受到的浮力；