2024年中考物理壓軸題訓(xùn)練：機(jī)械效率的綜合計(jì)算

2024年中考物理壓軸題訓(xùn)練一一機(jī)械效率的綜合計(jì)算

1.如圖所示，重為600N的工人利用滑輪組將建筑材料運(yùn)送到平臺(tái)上，工人用400N的

力豎直向上勻速拉繩子，使建筑材料以O(shè).lm/s的速度勻速向上運(yùn)動(dòng)了40s,已知滑輪組

的機(jī)械效率為75%,g取10N/kg,繩重、滑輪與軸的摩擦均忽略不計(jì)。問：

(1)若工人雙腳與平臺(tái)的總接觸面積為0.04m2，則在提升建筑材料的過程中，工人對(duì)

平臺(tái)的壓強(qiáng)是多少？

(2)工人對(duì)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(zhǎng)s=10m,高/7=4m。用沿斜面方向的推力尸將重100N的物體由斜

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

(1)運(yùn)動(dòng)過程中克服物體的重力做的功；

(2)斜面的機(jī)械效率；

(3)推力尸的大小。

B

h

AC

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

用拉力廠為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(kù)出入口處常安裝自動(dòng)升降的橫桿來控制車輛的出入，可以把圖甲

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

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

置的橫桿勻速轉(zhuǎn)動(dòng)到豎直位置。已知橫桿重量150N,=0.2m,AB=3.2m,加在電動(dòng)

機(jī)線圈兩端電壓為220V,通過電動(dòng)機(jī)線圈的電流為0.1A,不計(jì)空氣阻力。求：

⑴在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)提升橫桿工的過程中，電動(dòng)機(jī)對(duì)橫桿的A端始終施加垂直橫桿的拉力產(chǎn)

的大小；

⑵該車庫(kù)的自動(dòng)升降桿裝置，在上述過程中的工作效率大小(保留一位小數(shù)X

L——

BOA

甲乙

5.如圖所示，重物是體積為10dm3,密度為7.9xl03kg/m3的實(shí)心金屬塊，將它完全浸

沒在水中，始終未提出水面。若不計(jì)摩擦，繩重和動(dòng)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(shí)該滑輪的效率。(計(jì)算結(jié)果百分號(hào)前保留一位小數(shù))

〃“/〃/

6.利用如圖所示的滑輪組，用丁WON的力拉繩子自由端，貨物A以O(shè).lm/s的速度

勻速直線運(yùn)動(dòng)10s,貨物A的質(zhì)量為750kg,水平地面對(duì)貨物A的摩擦力大小150N,

求：

(1)貨物A在10s內(nèi)移動(dòng)的距離；

(2)整個(gè)過程中拉力廠所做的功；

(3)整個(gè)過程中滑輪組的機(jī)械效率。

4___衛(wèi)_?

A

7.如圖甲所示的裝置，A是重15N的空吊籃，繩子B和C能承受的最大拉力分別為

100N和50N。質(zhì)量為50kg的小明同學(xué)將A提升到高處，施加的拉力下隨時(shí)間變化關(guān)

系如圖乙所示，A上升的速度1，隨時(shí)間變化關(guān)系如圖丙所示，忽略繩重及摩擦，g取

10N/kg。問：

(1)動(dòng)滑輪的重力為多少？

(2)第2s內(nèi)拉力尸的功率為多少？

(3)此裝置提升重物的最大機(jī)械效率為多少？

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(dòng)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(gè)滑輪等重，不計(jì)繩重、摩擦和水的阻力.(g取10N/kg)求：

⑴物體在空中上升1m,小雨做的功是多少？

⑵每個(gè)滑輪的重力是多少？

(3)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(jì)99道彎，似玉帶環(huán)繞，層層疊起，直沖云

霄,公路全長(zhǎng)大約10km,公路的海拔落差高度約1000m。為助力“2022年湖南省首屆

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

求，天門山景區(qū)購(gòu)置了一批新能源純電動(dòng)客車，客車滿載時(shí)總質(zhì)量為6000kg。現(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招取WN/kg)請(qǐng)完成下列問題：

(1)整個(gè)過程中，電動(dòng)機(jī)對(duì)客車和游客所做的有用功為多少？

(2)盤山公路的機(jī)械效率為多少？

(3)整個(gè)過程中，電動(dòng)機(jī)的牽引力為多少？汽車受到的阻力為多少？

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

面積S=600cm2,物體浸沒在水中時(shí)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(shí)此裝置的機(jī)械效率為80%（不計(jì)繩重和繩子

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與滑輪間摩擦及水的阻力）/?=l.OxlOkg/m,g^10N/kgo求：

（1）物體浸沒在水中時(shí)，水對(duì)容器底的壓強(qiáng)；

⑵物體浸沒在水中時(shí)受到的浮力；

（3）物體完全離開水面后勻速提升時(shí)所需拉力匕

11.如圖，AB為能夠繞瓦點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)、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(gè)始終豎直向上的拉力F，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)求拉力廠的大??；

(2)求杠桿對(duì)重物做功的功率；

(3)若僅將拉力下的作用點(diǎn)向中點(diǎn)處移動(dòng)一段距離，其他條件均保持不變，請(qǐng)判斷杠

桿的機(jī)械效率是否改變，并說明理由。

12.如圖所示，手用B的力直接將物體B勻速提升h,F.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(dòng)，其v-f圖像如下，在第10s時(shí)

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(dòng)機(jī)產(chǎn)生的牽引力所做的功是多少J?

(3港發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)化效率為80%廁需要燃燒多少千克汽油才能使發(fā)動(dòng)機(jī)做這么多功？

(已知汽油的熱值約為5xlO7J/kg)

14.如圖所示，支撐杠桿水平平衡的支架A08隨物體M在水中能上下運(yùn)動(dòng)自動(dòng)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(gè)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B拉動(dòng)繩自由端勻速豎直

向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，該同學(xué)對(duì)地面的壓強(qiáng)為獨(dú)立站在地面時(shí)對(duì)地壓強(qiáng)的一半。已知，物體M

的體積是。O6m3,動(dòng)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(duì)物體的阻力不計(jì)，g=10N/kg)求：

(1)物體M浸沒在水里受到的浮力；

(2)拉力B的大小;

(3)物體M的重力；

(4)物體M被浸沒在水中的過程時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率。

15.我國(guó)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”三種模式改良。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(shí)，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(hào)泥漿泵的功率為8kW,已知泥漿的平均密度為

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2.0xl0kg/mo求泥漿泵按所標(biāo)參數(shù)滿負(fù)荷工作一小時(shí)(以最大功率工作，每小時(shí)將

60m3的泥漿豎直提高15m)：

(1)所抽泥漿的質(zhì)量；

(2)泥漿泵對(duì)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(jì)繩重和摩擦，求：

(1)動(dòng)滑輪的重；

(2)人拉繩子做功的功率；

⑶滑輪組的機(jī)械效率。

\\\\\\\\

17.新型無人駕駛電動(dòng)車性能測(cè)試時(shí)，電機(jī)的輸出的機(jī)械功率為3.2xlO4W,電動(dòng)車在

平直的公路上勻速行駛250s通過的路程為5.0x103m,共消耗電能1.0xl07J,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(shí)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土的情形，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(shí)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(zhǎng)￡=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(jì)，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?

Lh

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

H-1.2m,所用木板長(zhǎng)L-5m;將重G=1000N的貨物推上車，用時(shí)Imin,若該斜面對(duì)

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。

參考答案:

1.(1)2.5xlO4Pa;(2)4800J;(3)90kg

2.(1)400J;(2)80%;(3)50N

3.(1)240J;(2)30W;(3)