功和机械能训练题精选

功和机械能训练题精选 功和机械能训练题精选一选择题（共13小题）1（2014张家口模拟）如图是由相同的滑轮安装的滑轮组，甲乙两人分别用两装置在相等时间内将质量相等的重物匀速提升相同的高度，绳子自由端所受的拉力分别是F甲、F乙，若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（）A甲的拉力是乙的拉力的3倍B乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的2倍C甲拉绳子的功率和乙拉绳子的功率相等D甲装置的机械效率比乙的大2（2014澄海区模拟）如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为270N的水泥桶，动滑轮重为30N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重工人在将水泥桶匀速向上拉的过程中，水泥桶在10s内被提升了3m由此可知，下列说法不正确的是（）A水泥桶匀速上升的速度为0.3m/sB工人拉绳子的力是150NC10s内建筑工人对水泥桶做的有用功为810JD提升水泥桶过程的机械效率是90%3（2013朝阳）用如图所示的滑轮机组将重为600N的物体在10s内匀速提升了3m，已知拉力F为250N，不计绳重和摩擦，下列有关计算正确的是（）A物体上升的速度为0.3m/sB动滑轮重150NC滑轮组的机械效率为80%D拉力做功的功率为75W4（2013甘孜州）如图所示，用相同的滑轮组采用不同的绕法提起相同的重物，绳重和摩擦忽略不计，则物体在匀速上升的过程中（）A甲图更省力，甲图机械效率大B甲图更省力，两图机械效率一样大C乙图更省力，乙图机械效率大D乙图更省力，两图机械效率一样大5（2013营口）如图所示的滑轮组，每个滑轮重50N，用这个滑轮组把质量为45kg的重物在2s内匀速提升2m，不计绳重和摩擦，下列说法中正确的是：（g=10N/kg）（）A作用在绳自由端的拉力F为125NB在2s内做的有用功为900JC该套装置的机械效率为90%D若所挂物体越重，该滑轮组机械效率越小6（2013福州模拟）如图用滑轮组提升重80N的重物，物体上升速度为0.1m/s，上升高度为20cm，拉绳子的力F为50N，则（）A绳子自由端被拉下60cmB拉力的功率为5WC有用功为1600JD滑轮组机械效率为80%7（2012丰台区一模）如图所示，在水平拉力F的作用下使物体A沿水乎地面匀速直线运动，若滑轮与绳子质量及摩擦不计，已知物体A与地面间的摩擦力为20N，物体A运动的速度为2m/s，那么关于拉力F的大小和拉力的功率P的大小，下列说法中正确的是（）A拉力F的大小为10NB拉力F的大小为20NC拉力的功率P的大小为40WD拉力的功率P的大小为20W8（2011大兴区二模）如图所示，重500N的物体，在100N的水平拉力作用下，沿水平地面以0.5m/s的速度匀速运动10s（不计轮与绳之间的摩擦），则（）A物体与地面间摩擦力是300NB2S内拉力F对物体做功是300JC拉力F移动的速度是1.0m/sD拉力F做功的功率是50W9（2013三明）下列关于机械效率的说法中，正确的是（）A机械效率可以达到100%B机械效率的高低取决于有用功的多少C使用滑轮组做功越快，机械效率越高D用同一滑轮组提升质量不同的物体，机械效率不同10（2011张掖）关于机械效率，下面说法正确的是（）A功率越大的机械，机械效率越高B机械效率越高的机械越省力C机械效率越低的机械，做的功就越少D由于有用功总小于总功，机械效率总小于111（2014建宁县模拟）小明和小军进行爬楼梯比赛，他们的体重分别为45kg和50kg，爬到目的地所用时间比为3：4则他们做功的功率比为（）A2：3B5：6C6：5D9：1012（2013巴中）一次体育课上，甲、乙两同学进行爬竿比赛，甲从某一位置匀速爬到竿顶用时8s，乙从同一位置爬到竿顶用时10s若甲、乙两人体重相等，则他们爬竿功率之比为（）A5：4B4：5C25：16D16：2513（2013长沙一模）质量是6kg的物体A放在水平桌面上，利用图所示的装置使物体以0.2m/s的速度做匀速直线运动，弹簧测力计始终保持水平，其示数为2N，不计绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦，则（g取10N/kg）（）A作用在绳端的拉力F为6NB水平桌面对物体a的摩擦力是2NC在1s内拉力F做功1.2JD在1s内拉力F的功率是0.4W二填空题（共6小题）14（2014安阳二模）用图甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N，绳重和摩擦不计，则乙方式中手的拉力F乙=_N；甲、乙两装置的机械效率甲_乙（选填“”、“”或“=”）15（2013贵港模拟）用如图所示的滑轮组把一个重16N的物体A匀速拉高0.1m，绳子自由端的拉力F为10N，则此时滑轮组的机械效率1为_若用此滑轮组把一个重量比物体A大的物体匀速拉高，此时滑轮组的机械效率为2，则1_2（选填“”“”或“=”）（不计绳重及滑轮组的摩擦）16（2009开封一模）小文同学用如图所示的两种不同的方式将一货物搬运到同一辆汽车上，效率高的是图_，小文同学两次做的有用功的关系是_17（2013北塘区一模）工人师傅用斜面把重物搬运到汽车上如图所示，如果汽车车厢底板离地面的高度h=1.5m，斜面长度S=3m，现用力F=1200N沿着斜面把重力G=1800N的重物匀速拉到车厢上，则该斜面的机械效率是_%，重物所受摩擦力为_N18（2008南京）一物体质量为18kg，如图所示，小明用动滑轮将该物体在4s内匀速提高2m所用拉力为100N此过程中，小明做的有用功是_J，动滑轮的机械效率是_，拉力的功率是_w（取g=10N/kg）19如图所示，已各斜面长5m，高3m，绳端拉力为50N利用这个滑轮装置将重为100N的物体在5s内从斜面的底端匀速拉到顶端在此过程中，该装置的机械效率是_三解答题（共9小题）20（2014太仓市模拟）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，重物被匀速提高2m时，求拉力F所做的功是多少？（2）此时机械效率是多少？（3）当所吊重物变为300N，完成上述过程，滑轮组的机械效率是多少？21（2009兰州）如图所示，重物A是体积为10dm3，密度为7.9103kg/m3的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面若不计摩擦和动滑轮重，要保持平衡，求：（1）作用于绳端的拉力F是多少？（2）若缓慢将重物A提升2m，拉力做的功是多少？（3）若实际所用拉力为400N，此时该滑轮的效率是多少？（g=10N/kg）22工人利用如图所示的滑轮组提升重物，不计绳重和摩擦（1）若工人用250N的力恰好能将重400N的物体竖直向上匀速提升，求该滑组此时的机械效率；（2）若用此滑轮组将重900N的物体在10s内竖直向上匀速提升2m，求拉力F在这一过程中的功率23供电抢修小组抢修高压供电线路，在高压电架旁树立高杆，安装滑轮，然后再向空中的工作平台运送钢架，如图所示，若某次搬运的是80kg的钢架，钢架被提升到10m高的工作平台上用了1min40s，抢修工人所用的拉力为500N（不计绳重和摩擦，g取10N/kg）求：（1）工人做的总功是多少？（2）工人拉力的功率是多少？（3）用滑轮组提升钢架时的机械效率是多少？24（2014荆州）湖北省第十四届运动会将于2014年10月8日在荆州市举行，目前各比赛场馆正在紧张的建设中某场馆建设工地上，工人用如图所示的滑轮组将重2000N的物体A以0.4m/s的速度沿水平方向匀速向前拉动2m，拉力F大小为250N，物体A与地面间的滑动摩擦力大小是物体A重力的0.2倍，求：（1）物体A与地面间的滑动摩擦力大小是多少？（2）该滑轮组的机械效率是多少？（3）拉力F做功的功率是多少？25用动力臂是阻力臂两倍的杠杆，将重400N的货物抬高20cm，手向下压杠杆的力是220N则手向下降得高度是_cm，这根杠杆的机械效率是_26如图所示，斜面长S=10m，高h=4m用沿斜面方向的推力F=50N，将一个重为100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B求：（1）运动过程中克服物体的重力做的功；（2）斜面的机械效率；（3）运动过程中物体与斜面之间的摩擦力27载重汽车在水平公路上沿直线匀速行驶时，所受的阻力为5103N，汽车的功率为7.5104W，求：（1）该汽车每小时做多少功？（2）该汽车每小时通过多少路程？（3）该汽车行驶的速度是多少？28重4104N的汽车在水平路面匀速运动，所受阻力为920N，汽车牵引力功率为9.2kW，求汽车运动100s内，发动机对汽车的牵引力多大？牵引力做了多少功？汽车通过的距离多长？功和机械能训练题精选参考答案与试题解析一选择题（共13小题）1（2014张家口模拟）如图是由相同的滑轮安装的滑轮组，甲乙两人分别用两装置在相等时间内将质量相等的重物匀速提升相同的高度，绳子自由端所受的拉力分别是F甲、F乙，若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（）A甲的拉力是乙的拉力的3倍B乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的2倍C甲拉绳子的功率和乙拉绳子的功率相等D甲装置的机械效率比乙的大考点：滑轮组绳子拉力的计算菁优网版权所有专题：简单机械；功、功率、机械效率分析：图甲两个滑轮都是定滑轮，因此s=h，F=G；图乙中，一个是动滑轮，另一个是定滑轮，因此，s=2h，F=G；分别表示出自由端移动的速度和物体移动速度的关系、拉力的功率，以及考虑滑轮质量时滑轮组的机械效率，通过比较进行判断解答：解：由题知，重物重力相同，设其大小为G，物体升高的速度相同，设其大小为v，图甲：因为两个都是定滑轮，空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计，所以F1=G，绳子的速度v1=v，P1=F1v=Gv，=1；图乙：因为是一个定滑轮、一个动滑轮，n=2，空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计，所以F2=（G+G动），绳子的速度v2=2v；拉力功率P2=F2v2=（G+G动）2v=（G+G动）v；=1故AC错误，BD正确故选BD点评：本题是一道综合计算题，考查了两种滑轮组拉力、拉力功率、机械效率、拉力移动速度的计算，要求灵活运用滑轮组的特点、功率公式2（2014澄海区模拟）如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为270N的水泥桶，动滑轮重为30N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重工人在将水泥桶匀速向上拉的过程中，水泥桶在10s内被提升了3m由此可知，下列说法不正确的是（）A水泥桶匀速上升的速度为0.3m/sB工人拉绳子的力是150NC10s内建筑工人对水泥桶做的有用功为810JD提升水泥桶过程的机械效率是90%考点：滑轮组绳子拉力的计算；有用功和额外功；滑轮（组）的机械效率菁优网版权所有专题：简单机械；功、功率、机械效率分析：（1）根据速度公式即可求出水泥桶上升的速度；（2）根据F=（G+G动）即可求出拉力的大小；（3）根据W有用=Gh求出有用功；（4）根据=求出机械效率解答：解：A、水泥桶上升的速度：v=0.3m/s，故A正确；B、工人拉绳子的力：F=（G+G动）=（270N+30N）=100N，故B错误；C、有用功：W有用=Gh=270N3m=810J；故C正确；D、提升水泥桶过程的机械效率：=100%=100%=90%，故D正确故选B点评：此题考查了速度、有用功、拉力以及滑轮组的机械效率计算，正确分析承担物重的绳子段数是解决问题的关键，并要搞清s与h之间的关系3（2013朝阳）用如图所示的滑轮机组将重为600N的物体在10s内匀速提升了3m，已知拉力F为250N，不计绳重和摩擦，下列有关计算正确的是（）A物体上升的速度为0.3m/sB动滑轮重150NC滑轮组的机械效率为80%D拉力做功的功率为75W考点：滑轮组绳子拉力的计算；滑轮（组）的机械效率；功率的计算菁优网版权所有专题：简单机械；功、功率、机械效率分析：（1）由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，工作特点是：可以达到既省力又改变力的作用方向动滑轮由几段绳子承担，绳端移动的距离就是物体升高高度的几倍（2）结合速度、功、功率和机械效率的公式分别计算出物体上升的速度、动滑轮自重、拉力F做功的功率、该滑轮组的机械效率，然后和所提供的计算结果比较，得出正确的判断解答：解：A、物体上升的速度：v=0.3m/s，故A正确；B、不计绳重和绳与滑轮间的摩擦时，该滑轮组中的动滑轮由三段绳子承担，绳子上的拉力是物体和动滑轮总重的三分之一；则：动滑轮的重力G动=3FG物=3250N600N=150N故B正确；C、有用功：W有=Gh=600N3m=1800J，总功：W总=FS=250N33m=2250J，滑轮组的机械效率：=100%=100%=80%故C正确；D、拉力做功的功率：P=225W故D错误故选ABC点评：本题考查了功、功率、速度、机械效率的计算，根据题图确定n的大小（直接从动滑轮上引出的绳子股数）是本题的突破口，利用好不计绳重和摩擦时拉力和物重的关系F=（G轮+G物）是本题的关键4（2013甘孜州）如图所示，用相同的滑轮组采用不同的绕法提起相同的重物，绳重和摩擦忽略不计，则物体在匀速上升的过程中（）A甲图更省力，甲图机械效率大B甲图更省力，两图机械效率一样大C乙图更省力，乙图机械效率大D乙图更省力，两图机械效率一样大考点：滑轮组绳子拉力的计算；滑轮（组）的机械效率菁优网版权所有专题：简单机械；功、功率、机械效率分析：分析甲、乙图滑轮组的结构，得出承担物重的绳子股数n甲=3、n乙=2，因绳重和摩擦忽略不计，根据F=（G+G动）比较拉力的大小；利用=表示出甲乙的机械效率解答：解：分析甲、乙两图可知，n甲=3、n乙=2；因绳重和摩擦忽略不计，所以由F=（G+G动）可知，甲图更省力；由=可知，甲乙滑轮组的机械效率一样故选B点评：本题的关键点有二：一是在绳重和摩擦忽略不计的情况下，根据F=（G+G动）比较拉力的大小；二是根据=比较滑轮组机械效率的大小5（2013营口）如图所示的滑轮组，每个滑轮重50N，用这个滑轮组把质量为45kg的重物在2s内匀速提升2m，不计绳重和摩擦，下列说法中正确的是：（g=10N/kg）（）A作用在绳自由端的拉力F为125NB在2s内做的有用功为900JC该套装置的机械效率为90%D若所挂物体越重，该滑轮组机械效率越小考点：滑轮组绳子拉力的计算；有用功和额外功；滑轮（组）的机械效率菁优网版权所有专题：计算题；简单机械；功、功率、机械效率分析：已知物体质量，可以得到重力；不计绳重和摩擦，作用在绳子自由端的拉力是物重和动滑轮重的n分之一；已知物重和上升高度，利用W有用=Gh得到有用功；已知物体上升的高度，可以得到绳子拉下的长度；已知拉力和绳子自由端移动的距离，可以得到总功；已知有用功和总功，可以得到滑轮组的机械效率；在动滑轮重一定时，物重越大，滑轮组的机械效率越高解答：解：A、物体受到的重力为G=mg=45kg10N/kg=450N；由图知：承担物重的绳子有3段，作用在绳子自由端的拉力为F=（G+G动）=（450N+50N）167N此选项错误；B、拉力做的有用功为W有用=Gh=450N2m=900J此选项正确；C、拉力做的总功为W总=Fs=Fnh=32m=1000J，滑轮组的机械效率为=100%=100%=90%此选项正确；D、不计绳重和摩擦，动滑轮重力一定，滑轮组提起的物重越大，有用功越多，但额外功不变，所以机械效率越高此选项错误故选B、C点评：此题考查了滑轮组的特点、机械效率的计算及影响因素和功率的计算，属于力学综合题，包含了力学主要的公式或规律，正确判断承担物重的绳子段数，是解决滑轮组问题的第一步6（2013福州模拟）如图用滑轮组提升重80N的重物，物体上升速度为0.1m/s，上升高度为20cm，拉绳子的力F为50N，则（）A绳子自由端被拉下60cmB拉力的功率为5WC有用功为1600JD滑轮组机械效率为80%考点：滑轮组绳子拉力的计算；有用功和额外功；滑轮（组）的机械效率；功率的计算菁优网版权所有专题：功、功率、机械效率分析：A、判断出承担物重的绳子段数，根据s=nh计算B、计算出拉力做的功，根据P=Fv计算出功率C、有用功即克服物体重力做的功W有用=GhD、根据=100%，代入数据便可求出机械效率解答：解：A、由图知，滑轮组由2段绳子承担物重，所以s=2h=220cm=40cm，所以A错误B、由题意知，物体上升的速度为0.1m/s，所以拉力移动的速度为v=20.1m/s，则P总=Fv=50N0.2m/s=10W，所以B错误C、W有用=Gh=80N20102m=16J，所以C错误D、W总=Fs=50N40102m=20J=100%=100%=80%，所以D正确故选D点评：此题随是一道选择题，但通过各个选项考查了有关功、功率、机械效率的计算，考查得比较全面，要掌握各物理量的区别及联系，掌握其基本公式及其推导公式7（2012丰台区一模）如图所示，在水平拉力F的作用下使物体A沿水乎地面匀速直线运动，若滑轮与绳子质量及摩擦不计，已知物体A与地面间的摩擦力为20N，物体A运动的速度为2m/s，那么关于拉力F的大小和拉力的功率P的大小，下列说法中正确的是（）A拉力F的大小为10NB拉力F的大小为20NC拉力的功率P的大小为40WD拉力的功率P的大小为20W考点：滑轮组绳子拉力的计算菁优网版权所有专题：计算题分析：（1）读图可知，本题是一个动滑轮，此时滑轮克服的是物体受到的摩擦力即有几段绳子在拉物体，拉力就是摩擦力的几分之一（2）因本题已知的是运动的速度，故功率可用公式P=Fv来求解解答：解：（1）已知摩擦力为20N，从图中可得有二段绳子在拉物体，故拉力F=F=10N，则选项A正确、B错误；（2）物体运动速度为2m/s，有两段绳子在拉物体，故绳端的移动速度为v=22m/s故功率P=Fv=10N4m/s=40W，则选项C正确、D错误故选AC点评：明确本题中动滑轮的特点是解题的基础，然后即可得出拉力与摩擦力的关系，同时得出绳端移动速度与物体移动速度的关系，对拉力大小和绳端移动速度大小的正确判断决定了后边的功率是否能够计算正确，因此，还需细心作答8（2011大兴区二模）如图所示，重500N的物体，在100N的水平拉力作用下，沿水平地面以0.5m/s的速度匀速运动10s（不计轮与绳之间的摩擦），则（）A物体与地面间摩擦力是300NB2S内拉力F对物体做功是300JC拉力F移动的速度是1.0m/sD拉力F做功的功率是50W考点：滑轮组绳子拉力的计算；二力平衡条件的应用；重力的计算；功的计算；功率的计算菁优网版权所有专题：计算题分析：由滑轮组结构看出，n=3，A、不计轮与绳之间的摩擦，根据F=f求摩擦力大小；B、图中标的水平拉力，而水平拉力F没有直接对物体做功，所以不应说拉力F对物体做了功；C、利用vF=3v物求拉力移动的速度；D、再利用P=Fv求拉力做功功率据此分析判断，解答：解：A、因为不计轮与绳之间的摩擦，摩擦力f=3F=3100N=300N，故A正确；B、水平拉力F未对物体直接做功，不应说其对物体做了功，故B错；C、拉力移动的速度vF=3v物=0.5m/s3=1.5m/s，故C错；D、拉力做功功率P=Fv=100N1.5m/s=150W，故D错故选A点评：本题考查了学生对速度公式、功的公式、功率的公式、二力的平衡条件、滑轮组s=nh的理解和运用，知识点多、综合性强，因滑轮组水平使用，不好理解，属于难题9（2013三明）下列关于机械效率的说法中，正确的是（）A机械效率可以达到100%B机械效率的高低取决于有用功的多少C使用滑轮组做功越快，机械效率越高D用同一滑轮组提升质量不同的物体，机械效率不同考点：机械效率菁优网版权所有专题：功、功率、机械效率分析：（1）机械效率是有用功与总功的比值，由于有用功总小于总功，所以机械效率总小于1，机械效率是表示机械性能好坏的物理量；影响滑轮组机械效率大小的主要因素为：物重和动滑轮重力，物体越重，动滑轮重力越小，机械效率越高；（2）功率是表示物体做功快慢的物理量，与机械效率是两个完全不同的概念解答：解：A、由于有用功总小于总功，所以机械效率总小于1，A错误；B、机械效率是有用功与总功的比值，取决于有用功和总功，B错误；C、使用滑轮组做功越快，功率越大，机械效率不一定高，C错误；D、用同一滑轮组提升质量不同的物体，额外功相同，有用功不同，所以有用功在总功中所占的比值不同，机械效率不同，D正确故选D点评：此题考查了对机械效率的概念的理解，机械效率与功率是两个完全不同的概念，要将其区别开来10（2011张掖）关于机械效率，下面说法正确的是（）A功率越大的机械，机械效率越高B机械效率越高的机械越省力C机械效率越低的机械，做的功就越少D由于有用功总小于总功，机械效率总小于1考点：机械效率菁优网版权所有分析：（1）功率是单位时间内做的功，表示的是做功的快慢（2）机械效率是指有用功与总功的比值，机械效率高说明有用功与总功的比值大使用任何机械，除了做有用功外，都不可避免地要做额外功，所以有用功总小于总功解答：解：A、功率是单位时间内做的功，表示的是做功的快慢，机械效率是指有用功与总功的比值，两者没有必然的联系故A说法不正确B、机械效率高说明有用功与总功的比值大，与机械省不省力无关故B说法不正确C、机械效率是指有用功与总功的比值，机械效率越低，有用功与总功的比值小，不能说明做的功越少故C说法不正确D、使用任何机械，除了做有用功外，都不可避免地要做额外功，所以有用功总小于总功，机械效率是指有用功与总功的比值，所以机械效率总小于1故D说法正确故选D点评：本题考查了对机械效率的了解与掌握，使用机械时省力情况、功率大小、效率高低没有必然联系11（2014建宁县模拟）小明和小军进行爬楼梯比赛，他们的体重分别为45kg和50kg，爬到目的地所用时间比为3：4则他们做功的功率比为（）A2：3B5：6C6：5D9：10考点：功率的计算菁优网版权所有专题：功、功率、机械效率分析：已知体重之比和楼梯的高度，根据公式W=Gh可求做的功之比，根据公式P=可求他们爬楼梯时功率之比解答：解：做的功之比：=；他们爬楼梯时功率之比：=故选C点评：本题考查功和功率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用12（2013巴中）一次体育课上，甲、乙两同学进行爬竿比赛，甲从某一位置匀速爬到竿顶用时8s，乙从同一位置爬到竿顶用时10s若甲、乙两人体重相等，则他们爬竿功率之比为（）A5：4B4：5C25：16D16：25考点：功率的计算菁优网版权所有专题：功、功率、机械效率分析：爬竿运动是克服自身重力做功，甲乙两人从同一位置匀速爬到竿顶则h相同，先计算出两同学爬杆做功的关系；又知道两同学的做功时间，根据功率公式得出他们的功率之比解答：解：甲、乙两同学从同一位置爬杆到顶端，爬杆上升的高度h相同，又W=Gh，甲、乙两同学的体重G甲：G乙=1：1，甲、乙两同学爬杆做功：W甲：W乙=G甲h：G乙h=G甲：G乙=1：1，甲、乙两同学爬杆所用时间：t甲：t乙=8s：10s=4：5，甲、乙两同学爬杆做功功率：=故选A点评：本题理解爬竿运动是克服自身重力做功是解答本题的关键13（2013长沙一模）质量是6kg的物体A放在水平桌面上，利用图所示的装置使物体以0.2m/s的速度做匀速直线运动，弹簧测力计始终保持水平，其示数为2N，不计绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦，则（g取10N/kg）（）A作用在绳端的拉力F为6NB水平桌面对物体a的摩擦力是2NC在1s内拉力F做功1.2JD在1s内拉力F的功率是0.4W考点：功率的计算；滑轮组绳子拉力的计算菁优网版权所有专题：计算题分析：（1）根据作用在绳端的拉力与弹簧测力计的示数相等，可知道作用在绳端的拉力F的大小；（2）作用在动滑轮挂钩上的力是物体A受到一摩擦力而不是重力，根据承担摩擦力的绳子股数，可求出摩擦力的大小；（3）由物体运动的速度可求出在1s内通过的距离，根据承担摩擦力的绳子股数可求出绳子自由端移动的距离，然后根据W=FS求出在1s内拉力F做功，即拉力F的功率解答：解：A、因为弹簧测力计的示数是2N，所以，作用在绳端的拉力F为2N故A错误B、由图可知，承担摩擦力的绳子股数是3，所以，F=，f=6N故B错误C、物体A在1s内内通过的距离：S=Vt=0.2m/s1s=0.2m，绳子自由端移动的距离S=3S=30.2m=0.6m，在1s内拉力F做功：W=FS=2N0.6m=1.2J故C正确D、在1s内拉力F的功率：P=1.2W故D错误故选C点评：本题考查了功率的计算和滑轮组的使用，属于基本题型，本题的关键是明确作用在动滑轮挂钩上力大小等于物体受到的摩擦力而不是重力二填空题（共6小题）14（2014安阳二模）用图甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N，绳重和摩擦不计，则乙方式中手的拉力F乙=60N；甲、乙两装置的机械效率甲乙（选填“”、“”或“=”）考点：机械效率的大小比较；动滑轮及其工作特点菁优网版权所有专题：简单机械分析：解决此题要知道定滑轮是轴固定不动的滑轮，动滑轮是轴随被拉物体一起运动的滑轮； 使用定滑轮不省力但能改变力的方向，使用动滑轮能省一半力，但费距离；求解机械效率可以利用公式=，其中W有是克服物体重力做的功，W总是拉力做的功解答：解：（1）由图可知，甲滑轮是定滑轮，绳重和摩擦不计，使用该滑轮不省力，所以拉力等于物体的重力，F甲=G=100N；乙滑轮是动滑轮，绳重和摩擦不计，使用该滑轮可以省一半的力，即拉力等于物体和滑轮总重力的一半，F乙=（G+G动）=（100N+20N）=60N；（2）两幅图中的W有是克服物体重力做的功是相同的，但乙图中拉力做功要克服动滑轮的重力做功，比甲图中做的总功要多，所以结合机械效率公式=可知，有用功相同时，总功越大的，机械效率越小，所以甲乙故答案为：60；点评：此题考查了定滑轮和动滑轮的工作特点，并比较了它们之间的机械效率，知道使用定滑轮和动滑轮做的总功的区别是解决此题的关键15（2013贵港模拟）用如图所示的滑轮组把一个重16N的物体A匀速拉高0.1m，绳子自由端的拉力F为10N，则此时滑轮组的机械效率1为80%若用此滑轮组把一个重量比物体A大的物体匀速拉高，此时滑轮组的机械效率为2，则12（选填“”“”或“=”）（不计绳重及滑轮组的摩擦）考点：机械效率的大小比较菁优网版权所有专题：功、功率、机械效率分析：由图可知，承担物重的绳子股数n=2，重物被提升h时，则拉力端移动的距离s=2h；（1）知道物重G和拉力大小F可以求出有用功和总功，根据机械效率的公式求1；（2）对机械效率公式进行变形可得=，据此即可得出机械效率与物重的关系解答：解：由图可知，n=2，s=2h=20.1m=0.2m，当提升G=16N的重物时，W有用=Gh=16N0.1m=1.6J，W总=Fs=10N0.2m=2J，滑轮组的机械效率：=100%=100%=80%；不计绳重及滑轮组的摩擦时，由=可得，物体质量增加，即物体重力变大，故滑轮组的机械效率变大，即12故答案为：80%；点评：本题考查了滑轮组的特点和机械效率的计算，是对基本规律和公式的考查，不计绳重和摩擦时，利用好=是本题的关键16（2009开封一模）小文同学用如图所示的两种不同的方式将一货物搬运到同一辆汽车上，效率高的是图乙，小文同学两次做的有用功的关系是相等考点：机械效率的大小比较；有用功和额外功菁优网版权所有专题：应用题；功、功率、机械效率分析：小文同学如图所示的两种不同的方式将同一货物搬运到同一辆汽车上，他们克服重力所做的有用功相同，但甲种方法要克服摩擦力做额外功解答：解：根据W=Gh可知，用甲乙两种方法将同一物体搬上车，克服重力所做的功相同；甲方法用斜面向上推要比乙直接搬运省力，但要克服摩擦力做额外功，而乙不需要，即甲做的总功大于乙的总功，根据=100%可知，乙的机械效率大于甲的机械效率故答案为：乙；相等点评：比较大小是常见的题型，一般结合控制变量法从影响物理量大小的因素上来比较17（2013北塘区一模）工人师傅用斜面把重物搬运到汽车上如图所示，如果汽车车厢底板离地面的高度h=1.5m，斜面长度S=3m，现用力F=1200N沿着斜面把重力G=1800N的重物匀速拉到车厢上，则该斜面的机械效率是75%，重物所受摩擦力为300N考点：机械效率的计算；有用功和额外功；斜面的机械效率菁优网版权所有专题：计算题分析：（1）根据W=Gh求出人克服物体的重力做的功即为有用功，根据W=Fs求出斜面拉力做的功即为总功，然后根据=100%求出该斜面的机械效率；（2）人做的额外功是人克服物体与斜面之间的摩擦力所做的功，等于总功减去有用功，再利用W额=fs求出摩擦力的大小解答：解：（1）工人做的有用功：W有=Gh=1800N1.5m=2700J；工人所做的总功：W总=Fs=1200N3m=3600J；该斜面的机械效率：=100%=100%=75%；（2）克服摩擦力做的额外功W额=W总W有=3600J2700J=900J重物所受摩擦力：f=300N故答案为：75；300点评：本题考查斜面机械效率的计算，解答此题的关键是要知道使用斜面有用功（提升重物做功）、总功（推力做功）、额外功（克服摩擦做功）的意义18（2008南京）一物体质量为18kg，如图所示，小明用动滑轮将该物体在4s内匀速提高2m所用拉力为100N此过程中，小明做的有用功是360J，动滑轮的机械效率是90%，拉力的功率是100w（取g=10N/kg）考点：机械效率的计算；功率的计算菁优网版权所有专题：计算题；压轴题分析：克服物体重力做的功为有用功拉力做的功为总功，然后利用有用功与总功的比值计算机械效率；总功与时间的比值计算功率解答：解：物体的重力G=mg=18kg10N/kg=180N克服重力做的功W有=Gh=180N2m=360J拉力做的功W总=Fs=F2h=100N22m=400J动滑轮的机械效率=拉力的功率P=故答案为：360J；90%；100W点评：分清什么力做有用功与什么力做总功是解题的关键19如图所示，已各斜面长5m，高3m，绳端拉力为50N利用这个滑轮装置将重为100N的物体在5s内从斜面的底端匀速拉到顶端在此过程中，该装置的机械效率是60%考点：机械效率的计算菁优网版权所有专题：功、功率、机械效率分析：根据W=Gh求出有用功，根据W=Fs求出拉力做的总功，根据=求出机械效率解答：解：有用功：W有用=Gh=100N3m=300J，总功：W总=Fs=50N10m=500J，机械效率=100%=100%=60%故答案为：60%点评：此题主要考查的是学生对有用功、总功、机械效率计算公式的理解和掌握，难度不大三解答题（共9小题）20（2014太仓市模拟）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，重物被匀速提高2m时，求拉力F所做的功是多少？（2）此时机械效率是多少？（3）当所吊重物变为300N，完成上述过程，滑轮组的机械效率是多少？考点：机械效率的计算；功的计算菁优网版权所有专题：功、功率、机械效率分析：由图知，使用的滑轮组承担物重的绳子股数n=3，则s=3h，（1）求出绳子自由端被拉下的距离，已知拉力，利用W=Fs计算拉力做的功；（2）知道物重和升高的距离h，利用W=Gh求有用功，再利用=计算滑轮组的机械效率；（3）不计绳重和摩擦，已知承担物重的绳子的股数、物重（150N）和拉力，利用F=（G+G动）的变形G动=3FG求出动滑轮重；求出了动滑轮重，知道变化的物重，利用F=（G+G动），求拉力，再根据=计算此时滑轮组的机械效率解答：解：由图知，n=3（1）拉力端移动的距离s=3h=32m=6m，拉力做功：W总=Fs=60N6m=360J；（2）W有用=Gh=150N2m=300J，滑轮组的机械效率：=100%=100%83.3%；（3）不计绳重和摩擦，n=3，F=（G+G动）即：60N=（150N+G动），动滑轮的重：G动=30N；不计绳重和摩擦，第二次的拉力：F=（G+G动）=（300N+30N）=110N，第二次滑轮组的机械效率：=100%=100%=100%=100%=100%=91%答：（1）拉力F所做的功是360J；（2）此时机械效率是83.3%；（3）当所吊重物变为300N，完成上述过程，滑轮组的机械效率是91%点评：本题考查了使用滑轮组有用功、总功、机械效率的计算，利用好不计绳重和摩擦时拉力和物重的关系F=（G动+G物）是本题的关键21（2009兰州）如图所示，重物A是体积为10dm3，密度为7.9103kg/m3的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面若不计摩擦和动滑轮重，要保持平衡，求：（1）作用于绳端的拉力F是多少？（2）若缓慢将重物A提升2m，拉力做的功是多少？（3）若实际所用拉力为400N，此时该滑轮的效率是多少？（g=10N/kg）考点：机械效率的计算；密度公式的应用；重力的计算；动滑轮及其工作特点；浮力大小的计算菁优网版权所有专题：计算题；压轴题分析：（1）知道重物的体积和密度，利用密度公式和重力公式求金属块受到的重力；知道重物的体积（排开水的体积）和水的密度，利用阿基米德原理求金属块受到的浮力；再利用动滑轮的特点求出拉力大小（2）知道重物提升的高度求出拉力移动的距离，又知道拉力大小，利用功的公式求拉力做的功；（3）求出滑轮对重物的拉力，知道重物提升的高度可求有用功，知道拉力和拉力移动的距离求出总功，最后利用机械效率的公式求滑轮的机械效率解答：解：（1）物体A受到的重力：G=vg=7.9103kg/m310103m310N/kg=790N，物体A受到的浮力：F浮=水gV排=水gV=1103kg/m310103m310N/kg=100N；不计摩擦和动滑轮重，物体A受到的拉力：（2）由图知，使用的是动滑轮，承担物重的绳子股数n=2，s=2h=22m=4m，拉力做的功：W=Fs=345N4m=1380J（3）使用动滑轮的有用功：W有=（GF浮）h=（790N100N）2m=1380J，W总=Fs=400N4m=1600J；此时该滑轮的效率：=答：（1）作用于绳端的拉力F是345N；（2）若缓慢将重物A提升2m，拉力做的功是1380J；（3）若实际所用拉力为400N，此时该滑轮的效率是86.25%点评：本题考查知识点比较多，密度的计算、重力的计算、浮力的计算、有用功和总功的计算、机械效率的计算，涉及到动滑轮的使用，属于难题22工人利用如图所示的滑轮组提升重物，不计绳重和摩擦（1）若工人用250N的力恰好能将重400N的物体竖直向上匀速提升，求该滑组此时的机械效率；（2）若用此滑轮组将重900N的物体在10s内竖直向上匀速提升2m，求拉力F在这一过程中的功率考点：机械效率的计算；功率的计算菁优网版权所有专题：压轴题；功、功率、机械效率分析：由图知，承担物重的绳子有2段（1）已知拉力、物重，不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率应用机械效率变形公式求解；（2）不计绳重和摩擦，已知拉力、物重，利用滑轮组的特点可以得到动滑轮的重力；已知第二次的物重和动滑轮重力，可以得到第二次的拉力；已知物体上升的高度和时间，可以得到上升速度，进一步得到绳子自由端拉下的速度；已知拉力和绳子自由端移动的速度，利用公式P=Fv得到第二次的功率解答：已知：F1=250N G1=400N n=2 G2=900N t=10s h=2m求：（1）1=？（2）P2=？解：（1）滑轮组的机械效率为1100%=100%=100%=100%=100%=80%；（2）F=（G+G动），动滑轮的重力为G动=2F1G1=2250N400N=100N；第二次的拉力为F2=（G2+G动）=（900N+100N）=500N，绳子自由端移动的速度为v=0.4m/s，第二次拉力的功率为P2=F2v=500N0.4m/s=200W答：（1）若工人用250N的力恰好能将重400N的物体竖直向上匀速提升，该滑组此时的机械效率为80%；（2）若用此滑轮组将重900N的物体在10s内竖直向上匀速提升2m，拉力F在这一过程中的功率为200W点评：此题考查的是机械效率的计算和功率的计算解决滑轮组问题时注意两点：会正确判断作用在动滑轮上绳子的段数；知道同一滑轮组提升不同物重时，机械效率是变化的23供电抢修小组抢修高压供电线路，在高压电架旁树立高杆，安装滑轮，然后再向空中的工作平台运送钢架，如图所示，若某次搬运的是80kg的钢架，钢架被提升到10m高的工作平台上用了1min40s，抢修工人所用的拉力为500N（不计绳重和摩擦，g取10N/kg）求：（1）工人做的总功是多少？（2）工人拉力的功率是多少？（3）用滑轮组提升钢架时的机械效率是多少？考点：机械效率的计算；功的计算；功率的计算菁优网版权所有专题：计算题；功、功率、机械效率分析：（1）由图可知，绳子的有效股数，根据s=nh求出绳端移动的距离，再根据W=Fs求出拉力做的总功；（2）已知做的总功和工作时间，根据公式P=求出工人拉力