2024年中考物理专题训练——机械效率的综合计算.docx

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2024年中考物理专题训练——

机械效率的综合计算

1．如图所示，张伟同学通过斜面用平行于斜面F＝200N的推力，将质量为30kg的物体在5s时间内匀速推到1m高的平台上，斜面长s＝2m。（g取10N/kg）求：

（1）推力做功的功率。

（2）斜面的机械效率。

（3）斜面对物体的摩擦力。

2．在建筑工地上，“吊车”是常见的一种起重设备。如图为吊车上的滑轮组的示意图。在起重过程中，钢丝绳用6×103N的拉力F，将重为1.2×104N的物体在10s内匀速提升6m（不计绳重和摩擦）求：

(1)滑轮组提升重物所做的有用功和总功。

(2)滑轮组拉力F的功率。

(3)若用该滑轮组匀速提升1.8×104N的重物，则其机械效率是多少？

3．如图所示，一名体重为700N、双脚与地面接触面积为0.04m2的人站在水平地面上，他用500N的拉力，在20s内将800N的重物匀速提升1m，滑轮组中的绳均沿竖直方向，绳重和摩擦均可忽略不计。取g=10N/kg，求：

（1）拉重物前，人对地面的压强；

（2）拉力做功的功率；

（3）若此滑轮组将800N的物重匀速提升不同高度，该滑轮组的机械效率是否不同?请你作出判断，并用相关公式进行解释说明。

4．如图所示，在“测量滑轮组的机械效率”实验中，人用1.6N的拉力F，绶慢拉动绳子自由端，使钩码升高。已知每个钩码受到的重力为2N，根据图中的数据求：

(1)人做的有用功；

(2)人做的总功；

(3)此过程中该装置的机械效率。

5．如图所示，工人用滑轮组提升重120N的物体，所用的拉力为50N，物体在5s内匀速上升1m，不计绳重和摩擦，求：

（1）工人做的有用功是多少？

（2）该滑轮组的机械效率是多少？

（3）请写出一条提高滑轮组机械效率的方法。

6．如图所示，用滑轮组提升重物时，重1000N的物体在10s内匀速上升了1m，已知拉绳子的力F为400N，在提升过程中；

（1）做的有用功是多少焦？

（2）滑轮组的机械效率是多大？

（3）拉力F的功率是多少瓦？

7．如图是《墨经》中记载的古代提升重物的工具——“车梯”，小明对其进行研究后发现其本质就是滑轮组。g取10N/kg。

（1）小明使用按照原图仿制的一台车梯将40kg的重物匀速提升3m，所用拉力为120N，则有用功为多少？

（2）机械效率为多大？

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8．新冠疫情期间，为更好的收治重症患者，武汉市集结了约4万名建设者，仅用10天左右时间就使火神山、雷神山医院成功交付使用，再次让世界见证了“中国速度”。如图所示，工人用滑轮组装置沿水平轨道运送建筑工件，用力F拉绳使工件沿水平轨道匀速运动的速度v=0.5m/s，经t=20s将工件送到目的地。已知工件的质量m1=600kg，与轨道的接触面积S=1.2m2，运动过程中所受阻力f是重力的k=0.2倍；若滑轮组的绳保持竖直方向，不计绳重和滑轮与绳间的摩擦，滑轮组装置的机械效率η=96%，取g=10N/kg。求：

（1）工人拉力F做功的功率P；

（2）动滑轮的质量m。

9．如图所示，滑轮组提起重630N的货物，绳子的自由端拉力F=300N，重物以0.2m/s的速度匀速上升，不考虑绳重和摩擦，求：

（1）此时滑轮组的机械效率？

（2）拉力做功的功率？

（3）当所提货物重力为930N时，绳端的拉力为多大？此时滑轮组的机械效率是多大？

10．2022年4月，中国造出全球最大龙门吊——“宏海号”龙门吊，一次起重2万吨，再创世界纪录，如图甲所示。物理课上小李同学在老师指导下用如图乙所示的滑轮组模拟龙门吊提升重物，已知小李质量为60kg，他用100N的拉力沿竖直方向将225N的物体匀速提升了1m。不计绳重和摩擦，求：

（1）拉力所做的功；

（2）滑轮组的机械效率；

（3）小李同学用此滑轮组可提升物体的最大质量。

11．如图所示，工人师傅利用滑轮组将静止在水平地面上重为450N的石板匀速提升6m，所用时间为20s。石板与地面接触面积为750cm2，绳端拉力F是300N，不计绳重和摩擦，求：

（1）提升前石板对地面的压强；

（2）拉力的功率；

（3）滑轮组的机械效率。

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12．如图所示，建筑工人通过滑轮装置将质量是100kg，底面积为0.1m2的物体沿斜面由底端匀速地拉到顶端，工人所用的拉力F始终与斜面平行，斜面长是10m，高为6m，物件对斜面的压强为8000Pa，动滑轮重200N，不计绳重及滑轮与绳之间的摩擦，物体与斜面之间的摩擦力始终为其重力的k倍，g取10N/kg。求：

（1）物件对斜面的压力F压；

（2）若工人所用拉力F的大小为410N，求此时装置的机械效率及物体与斜面间的摩擦力；