2019中考物理二轮强化训练专题十七机械效率计算题(解析卷)(全国版)非常好

2019赢在中考】物理二轮专题解读与加强训练专题十七机械效率计算题计算题是物理中考的主要内容，在中很大比率。计算题以考察学生综合应用所学知识剖析问题和解决问题的能力为主，它既能反应学生对基本知识的理解掌握水平，同时又能表现学生在综合应用所学知识剖析和解决问题过程中的感情、态度与价值观。解答计算题应当第一明确它的特色，防止盲目和无从下手的难堪，同时明确题目波及的物理现象和物理知识，明确要解决的问题是什么，找准关系，有的放矢的按要求进行合理的计算。计算题常以填空题、选择题型出现。特别是计算过程题是考察学生剖析问题、解决问题和计算能力的题型，要求较高，分值较高，并要求有计算过程和步骤，每一步骤都有相应分值。计算题在中考题中常被列为压轴题目。计算题的特色是：结果合能反应学生对自然界或生产、生活中若做事物的察看和关怀程度．它要修业生用生活实践，社会活动的基本经验对题目的计算结果进行判断，留取合理的，舍弃不合理的。知识综常常是把几个或几种物理过程及物理现象放在一同，利用各个过程或各样现象之间的相切点，解答要解决的问题。它反应学生学习知识的综合能力和剖析解决问题的能力。应用性：这种题是把到社会实质操作和应用到生活体验中，它能够反应学生对所学物理知识的理解和感情，同时也能反应学生对自己生活中的一些实质操作的认识水平。计算题解题步骤第一步：仔细审题。明确现象和过程，确立给出的条件或题目中隐含的条件。第二步：找关系。也就是针对题目内容剖析综合，确立解决问题的方向，选择合适的规律和公式，找准有关物理量之间的关系。第三步：列出表达式。这一步个已知量、未知量及某个物理量在题目中表达的物理现象或物理过程变化时存在的关系，依据公式或规律列出相应的表达式，并推导出待求物理量的计算式。第四步：代人数据求解。这一步已知物理量的单位一致后，把已知量的数据代人计算式中，经过正确运算，得出答案。同时对答案进行合理化考证，最后确立正确答案。解答方法简化法：这种方法是把情境或复杂现象进行梳理，找出题目中的有关环节或有关点，使要解决的复杂的问题突出某个物理量的关系或某个规律特色。这样使复杂获得简化，可以在计算解答的过程中减少一些混杂和杂乱，把要解答的问题解决。隐含条件法：这种方法是经过中所表达的物理现象或给出的物理情境及元件设施等各个环节中，发掘出解答问题所需要的隐含在此中的条件，这种发掘隐含条件能使计算环节省少，并且所获得的答案偏差也小。探究法：这种所给的实质问题或情境中抽象出来的。判断出所波及或应用的物理模型，而后运用相对应的物理观点、物理规律和物理公式，经过计算得出要求解的正确答案。极值法：这种方法它对不定值问题和变化范围问题的解答有重要的适用价值。用这种方法解答问题时，应改弄清要研究的是哪个变化的物理量的值或许是哪个物理量的变化范围，而后确立变化的规律或方向，最后用相对应的物理规律或物理观点，一个对应点一个对应点地计算取值。5）应用类剖析工具解决物理问题，是物理解题的重要手段。很多设计、推理的应用题，都是成立在计算的基础上。主要考察学生运用物理公式、规律进行解题的能力。比若有两个未知物理量，我们能够依据题目的数据成立两个方程，而后求解未知量。机械效率的计算题是中考的常考题型掌握机械效率计算题的解题技巧，正确地辨析哪个力做的功是实用功，哪个力做的功又是总功，就能正确迅速地解题。1.机械效率计算公式：W实用100%。W总2.滑轮组的机械效率（1）滑轮组（竖直方向提高物体）：Gh（h为物体提高升度，F为拉力，S为绳索FS自由端走的距离）。（2）滑轮组（水平方向拉动物体）：fl（f为摩擦力，l为物体挪动距离，F为拉FS力，S为绳索自由端走的距离）。3.斜面的机械效率：Gh(h为斜面高，S为斜面长，G为物重，F为沿斜面对物体的FS拉力)。一、填空题【典例1】（2017?烟台）往，经常用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去，如图所示，工人用

3m长的斜面，把

120kg

的重物提高

1m，假定斜面很圆滑，则需要施加的推力为

，若实质使劲为

500N，斜面的机械效率为

，重物遇到的摩擦力为

。（g取

10N/kg）【分析】（1）人做的实用功是将物小车，马上物体高升了h，故实用功为人战胜重力做功，利用功的原原因W=mgh=FS，可求得施加的推力；（2）利用已求得的实用功和总功，由机械效率公式可求得斜面的机械效率；（3）人做的额外功就是因为人要战胜摩擦力做功，则可先求得摩擦力的功再由功的公式求得摩擦力。（1）斜面很圆滑，故利用功的原理得，人做的实用功等于用斜面所做的功：W有=Gh=mgh=120kg×10N/kg×1m=1200J；FS=mgh=1200J，解得：F1200J400N。3m2）人所做的总功：W总=FS=500N×3m=1500J，斜面的机械效率：W有1200J；W总80%1500J（3）W总=W有+W额，即：FS=Gh+fS，所以fFSGh1500J1200JN；S3m100答：（1）人做实用功为1200J；（2）斜面的机械效率为80%；（3）摩擦力为100N。【答案】（1）人做实用功为1200J；（2）斜面的机械效率为80%；（3）摩擦力为100N。二、选择题【典例2】（201图所示的滑轮组中，动滑轮重1N，小强用6N的拉力F经过该滑轮组匀速拉起重10N的物体，物体沿竖直方向上涨0.4m．此过程中，额外功和机械效率分别是（）。A．0.4J、83.3%；B．0.8J、91.7%；C．0.8J、83.3%；D．0.4J、91.7%【分析】（1）题目没有指明不计摩擦和绳重，所以是需要计摩擦和绳重，此时额外功不可以直接计算，需要用总功减去实用功获得，W总=Fs，W实用=Gh，W额=W总﹣W实用；（2）依据W有求出机械效率。W总解答：（1）由图知，n=2，拉力端挪动距离s=2h=2×0.4m=0.8m，W总=FS=6N×0.8=4.8J，W=Gh=10N×0.4m=4J，W=W﹣W=4.8J﹣4J=0.8J；实用额总实用（2）滑轮组的机械效率：W有4J。W总83.3%4.8J应选C。【答案】C。三、综共计算题【典例3】（2017?泰安）如图轮组提高重为810N物体的表示图，某段过程中物体匀速上涨的速度为0.1m/s，工人拉力F的功率为90W，物体上涨10s拉力F战胜滑轮组的摩擦做的功是60J，不计绳重。求：1）工人拉绳索的速度；2）滑轮组的机械效率；3）滑轮组中的动滑轮的重力。【分析】（1）由图可知，滑轮组绳索的有效股数，依据v绳=nv物求出绳端挪动的速度；（2）依据PFv求出滑轮组自由端的拉力F；依据W有GhG求出滑轮组的机W总FSnF械效率；（3）依据S=nh求出绳端挪动的距离，依据W=FS求出总功，依据W=Gh求出实用功和战胜动滑轮重力所做的额外功，总功减去实用功、减去战胜滑轮组的摩擦做的功，就是战胜动滑轮重力所做的额外功，利用W轮=G轮h可求动滑轮的重力。1）由图可知，n=3，绳端挪动的速度：v绳=nv物=3×0.1m/s=0.3m/s；（2）依据PFv可得，工人的拉力：FP90W300N，v绳0.3m/s滑轮组的机械效率：W有GhG810N90%；W总FSnF3300N（3）重物上涨的高度：h=vt=0.1m/s×10s=1m，拉力做的实用功：W实用=Gh=810N×1m=810J，拉力做的总功：W总=FS=Fnh=300N×3×1m=900J，提高动滑轮做的额外功：W轮=W总-W实用-Wf=900J-810J-60J=30J，由W轮=G轮h可得，动滑轮的重：G轮===30N。答：（1）工人拉绳索的速度是0.3m/s；（2）滑轮组的机械效率是90%；（3）滑轮组中的动滑轮的重力是30N。【答案】（1）工人拉绳索的速度是0.3m/s；（2）滑轮组的机械效率是90%；（3）滑轮组中的动滑轮的重力是30N。一、填空题1.（2017筑工地用如下图的滑轮组提高重物，

工人对绳的拉力

F为400N，并能用

10s的时间将

96kg

的重物匀速提高

2m，则拉力

F的功率为

W，此时滑轮组的机械效率为

%。（不计绳重和摩擦，取

g=10N/kg）【分析】（

1），由滑轮组构造得出担当物重的绳索股数

n=3，则

s=3h，利用W总=FS求拉力做功，再利用功率公式求拉力做功功率；（2）知道物重G和提高的高度，利用W=Gh求实用功；再利用效率公式求滑轮组的机械效率。（1）由图知，n=3，则绳端挪动的距离：s=3h=3×2m=6m，拉力F做的功：W总=FS=400N×6m=2400J；拉力F做功的功率：W总2400JW；P24010s2）重物的重力：G=mg=96kg×10N/kg=960N，实用功：W实用=Gh=960N×2m=1920J；滑轮组的机械效率：W有1920J80%。W总2400J故答案为：240、80。【答案】240、80。2.（2017?襄阳）质的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图象如图乙，机械中摩擦力及绳重忽视不计。（g=10N/kg）（1）影响滑轮组机械效率的要素之一是；（2）若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m，作用在钢绳上的拉力为400N，求拉力的功率。3）求动滑轮遇到的重力。4）该工人竖直向下拉绳索自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是多少？【分析】（1）影响滑轮组机械效率高低的要素主要有动滑轮的重力、提高物体的重力和绳索间的摩擦；（2）由图可知滑轮组绳索的有效股数，依据s=nh求出绳端挪动的距离，依据

W=FS求出拉力做的功，利用

P

W

求出拉力的功率；（3）由图乙可知，物重

G=300Nt时，滑轮组的机械效率η=60%，机械中摩擦力及绳重忽视不计，战胜物重做的功为实用功，战胜动滑轮重力和物重做的功为总功，依据W有GhG求出动滑轮总动）hGG动W(GG遇到的重力；（4）该工人竖直向下拉绳索自由端运送货物时，绳索的最大拉力等于人的重力，依据G=mg求出其大小，依据F1求出提高的最大物重，而后利用(GG动）nW有GhG求出滑轮组的最大机械效率。W总）hGG动(GG动解答：（1）已知机械中摩擦力及绳重忽视不计，则影响滑轮组机械效率的要素有物重、动滑轮重。2）由图可知，n=3，则绳端挪动的距离：s=nh=3×6m=18m，拉力做的功：W=FS=400N×18m=7200J，拉力的功率：PW7200J120W。60s3）由图乙可知，物重G=300N时，滑轮组的机械效率η=60%，因机械中摩擦力及绳重忽视不计，战胜物重做的功为实用功，战胜动滑轮重力和物重做的功为总功，所以，滑轮组的机械效率：W实用GhG300N，解得：G动=200N。W总(GG动)hGG动60%300NG动（4）已知工人的质量为60k竖直向下拉绳索自由端运送货物时，绳索的最大拉力：F大=G人=m人g=60kg×10N/kg=600N，由F=（G+G动）可得，提高的最大物重：G大=nF大﹣G动=3×600N﹣200N=1600N，则滑轮组的最大机械效率：η大=×100%=×100%≈88.9%．答：（1）物重（或动滑）拉力的功率为120W；（3）动滑轮遇到的重力为200N；（4）该工人竖直向下拉绳索自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是88.9%。【答案】（1）物重（或（2）拉力的功率为120W；（3）动滑轮遇到的重力为200N；（4）该工人竖直向下拉绳索自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是88.9%。（2017·示，小张用5N的拉力将重为10N物体在10s内匀速提高了0.1m，则该滑轮组的机械效率为，拉力的功率是W。【分析】利用滑轮组对物体做的功是实用功，所以有公式W实用=Gh可计算出实用功，拉力所做的功是总功，滑轮组由三段绳索吊着动滑轮，所以绳子自由端上涨的距离

s=3h，由公式

W总=FS可得出拉力所做的总功；用公式W实用即可算出机械效率；由公式

P

W

计算出拉力的功率。W总

t【答案】解：实用功是对重物做的功，所以W实用=Gh=10N×0.1m=1J，拉力做的总功：W总=Fs=F?3h=5N×3×0.1m=1.5J，所以机械效率W实用1J，W总66.7%1.5J拉力做功的功率P===0.15W。故答案为：66.7%、0.15。（2017·天津示的滑轮组，在5s内将重为360N的物体匀速向上提起2m，作用在绳端竖直向上的拉力F为150N，该滑轮组的机械效率是，拉力F的功率是W。【分析】由图可知，滑轮组绳索的有效股数，依据s=nh求出绳端挪动的距离，依据W=Fs求出拉力做的功，依据PW求出拉力的功率，依据W=Gh求出实用功，利用W实用×100%tW总求出滑轮组的机械效率。【答案】由图可知，n=3，则绳端挪动的距离：s=nh=3×2m=6m，拉力做的功：W总=Fs=150N×6m=900J，实用功：W有=Gh=360N×2m=720J，滑轮组的机械效率：W实用720N；W总80%900N拉力F的功率：PW总900J180W。t5s故答案为：80%、180。5.（2017·徐州）如滑轮提高重物，使用动滑轮的利处是。若物体重为4N，弹簧测力计示数如下图为N，则动滑轮的机械效率为。【分析】（1）动滑轮的特色是能够省一半的力；（2）弹簧测力计在读数时，要看清量程与分度值，再依据指针的地点进行读数；（3）动滑轮担当物重的绳索股数n=2，则拉力F挪动的距离S=2h，使用滑轮组做的实用功是指把重物提高所做的功，即W有=Gh；使用滑轮组做的总功是人的拉力所做的功，即W总=FS；W实用依据η=求出动滑轮的机械效率。W总【答案】（1）因为动滑轮的实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，使用动滑轮的利处是能够省一半的力。（2）由图可知，弹簧测力计的1N分红5份，故其分度值为0.2N，此时的示数为2.4N。（3）题中使用的是动滑轮，有2段绳索担当物重，绳索尾端挪动距离S=2h，拉力做的实用功：W有=Gh；拉力做的总功：W总=FS。动滑轮的机械效率为：W实用GhGhG4N83.3%。W总FSF2h2F22.4N故答案为：能够省力、2.4、83.3%。6.（2017·南京）如重180N，动滑轮重10N，小明用100N的拉力（方向不变）将物体匀速提高2m，用了10s，则此过程中实用功是J，额外功是J，拉力的功率是W，滑轮组的机械效率是。【分析】（1）依据W有所做的实用功；（2）依据W总=FS求出做功；而后依据W额外=W总W实用即可求出W额外；（3）依据P=算出拉力的功率；知道实用功和总功，依据效率公式求出滑轮组的机械效率。【答案】（1）滑轮组提高重物时所做的实用功：W有=Gh=180N×2m=360J。2）、（3）由图知有2段绳索拉着物体，s=2h=2×2m=4m，拉力所做的总功：W总=Fs=100N×4m=400J，拉力所做的总功的功率：P===40W；则W额外=W总﹣W实用=400J﹣360J=40J。4）滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=90%。故答案为：360、40、40、90%。二、选择题（2017?滨州）（面大将一个质量为5kg的物体匀速拉到高处，如下图，沿斜面向上的拉力为40N，斜面长2m、高1m；把重物直接提高h所做的功作实用功（g取10N/kg）。以下说法正确的选项是（）。A．物体只受重力、拉力和摩擦力三个力的作用；B．做的实用功是50J；C．此斜面的机械效率为62.5%；D．物体遇到的摩擦力大小为10N【分析】（1）对物体进行受力剖析，受重力、支持力、摩擦力和拉力；（2）已知物体的重力和提升的高度（斜面高），依据公式W=Gh可求重力做功，即提高物体所做的实用功；（3）求出了实用功和总功，可利用公式W有计算出机械效率；（4）总功减去实用功即为战胜W总摩擦力所做的额外功，依据W额=fS求出物体所受斜面的摩擦力。A：沿斜面向上拉物体时，物体受重力、支持力、摩擦力和拉力四个力的作用，故A错误。B：所做的实用功：W实用=Gh=mgh=5kg×10N/kg×1m=50J，故B正确。C：拉力F对物体做的总功：W总=Fs=40N×2m=80J；斜面的机械效率为：W有50J62.5%，故C正确。W总80JD：战胜摩擦力所做的额外功：W额=W总﹣W有=80J﹣50J=30J，由W额=fs可得，物体遇到的摩擦力：W额30J，故D错误。f15NS2m应选B、C。【答案】B、C。（2017?岳阳）如图，用300N的力将重为500N的物体在10s内匀速提高2m，不计绳重和摩擦，在此过程中（）。A．绳索自由端挪动的距离为6m；B．动滑轮重100N；C．拉力做功的功率为100W；D．滑轮组的机械效率为60%【分析】知道机械功和功率。用生活中的实例说明机械功和功率的含义；知道机械效率；认识提高机械效率的门路和意义。解答：A．绳索自由端挪动的距离为6m，错误，绳索段数为2，挪动距离为4m。B．动滑轮重100N，正确，2F=G物+G动，代入，解之得。C．拉力做功的功率为100W，错误，正确答案为120W。D．滑轮组的机械效率为60%，错误，正确答案为83%。应选B。【答案】B。（2017?遵义）图所示的滑轮组，在4s内将重为1500N的物体沿水平方向匀速挪动2m的过程中，所用的拉力大小为375N，物体遇到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍．在此过程中以下说法正确的是（）。A．绳索自由端沿水平方向挪动了6m；B．物体遇到的拉力为750N；C．拉力F的功率为750W；D．滑轮组的机械效率为

80%【分析】（

1）由图可知滑轮组绳索的有效股数，依据

S=nSA求出绳索自由端沿水平方向挪动；（

2）物体沿水平方向匀速挪动时处于均衡状态，遇到的拉力和摩擦力是一对均衡力，二力的大小相等，依据

FA=f=0.4G

求出物体遇到的拉力；（

3）依据

W=FS求出拉力

F做的功，依据

P

W

求出拉力

F的功率；（

4）依据

W有=FASA求出拉力做的实用功，依据tW有求出滑轮组的机械效率。W总A．由图可知，n=2，则绳索自由端沿水平方向挪动的距离s=nSA=2×2m=4m，故A错误。B．物体沿水平方向匀速挪动时处于均衡状态，物体遇到的拉力和摩擦力是一对均衡力，则物体遇到的拉力FA=f=0.4G=0.4×1500N=600N，故B错误。C．拉力F做的功总F的功率PW总1500J375W，W=Fs=375N×4m=1500J，则拉力t4s故C错误。D．实用功有AAW有1200J，故DW=FS=600N×2m=1200J，则滑轮组的机械效率W总80%1500J正确。应选D。【答案】D。10.（20利用如下图的滑轮组，用F=1000N的力拉绳索自由端，货物A以0.1m/s的速度匀速直线运动l0s，整个过程中，滑轮组的机械效率为75%。求：1）货物A在10s内挪动的距离；2）这个过程中拉力F的功率；3）水平川面对货物A的摩擦力大小。【分析】（1）依据S=vt算出货物A在10s内移动的距离；（2）由图示可知，滑轮组承重绳索的有效股数：n=2，求出绳索自由端挪动的距离；由功率公式P=Fv求出拉力的功率；（3）依据机械效率公式W实用fSfW总FnS求出nF摩擦力。【答案】解：（1）依据v=可知货物A在10s内挪动的距离：sA=vAt=0.1m/s×10s=1m；（2）由图可知，动滑轮上绳索的有效股数：n=2，绳索自由端挪动的速度：v绳=nvA=2×0.1m/s=0.2m/s，拉力的功率：PFv1000N0.2m/s200W；（3）由W实用fSf得摩擦力：f=nηF=2×75%×1000N=1500N。W总FnSnF答：（1）货物A在10s内挪动的距离为1m；（2）这个过程中拉力F的功率200W；3）水平川面对货物A的摩擦力大小1500N。（201图所示，某工地用滑轮组将重为5000N的货物匀速提高6m，所用时间为20s，在绳的尾端所用拉力为2200N，以下说法错误的选项是（）。A．M处滑轮的作用是改变力的方向；B．提高货物过程中的实用功是3×104J；C．拉力的功率为660W；D．若只增添货物所受的重力，滑轮组的机械效率将增大【分析】A、轴的地点不变滑轮叫定滑轮，其作用是改变力的方向；随物体一同运动的滑轮叫动滑轮，使用动滑轮能够省力；B、利用W=Gh求提高货物过程中的实用功；C、由图知n=3，则拉力端挪动距离s=3h，利用W=FS求拉力做的总功，再利用P=求拉力做功功率；D、提高滑轮组机械效率的方法：一是增添提高的货物重，二是减少动滑轮重力、【答案】A、M处滑轮的轴的地点不变，是定滑轮，其作用是改变力的方向，故

减小摩擦。A正确。B、提高货物过程中的实用功W实用=Gh=5000N×6m=3×104J，故C、由图知n=3，则拉力端挪动距离S=3h=3×6m=18m，4拉力做的总功W总=FS=2200N×18m=3.96×10J，

B正确。拉力做功功率：

P=

=

=1980W，故

C错。D、只增添货物所受的重力，实用功增添，额外功不变，实用功占和总功的比值变大，滑轮组的机械效率也会随之增大，故D正确。应选

C。三、综共计算题12.（2017·北轮组提高建筑资料A的表示图，在竖直向下的拉力F作用下，使重的建筑资料A在5s的时间里，匀速竖直上涨了1m，绳自由端匀速竖直向下挪动了

900N2m。在这个过程中，拉力

F为500N，滑轮组的机械效率为

η，拉力

F

做功的功

F率为

P。求：21（1）滑轮组的机械效率η；（2）拉力F的功率P。A【分析】（1）依据W实用=Gh求出实用功，依据W总=FS求出总功；利用W实用×100%即可求出滑轮组的机械效率；（2）利用PW即可求出拉力F的功率P。W总t【答案】解：（1）W实用=Gh=900N×1m=900J；W总=Fs=500N×2m=1000J；机械效率W实用900J90%。W总1000J（2）拉力F的功率：PWW总1000J200W。tt5s答：（1）滑轮组的机械效率为90%；（2）拉力F的功率为200W。13.（2017?大庆在水平川面上放着物体A，A与地面的接触面积为0.14m2，对地面的压强为3000Pa，用滑轮组匀速提高物体A时，滑轮组的机械效率是84%（不计绳重和摩擦，g=10N/kg）。求：（1）物体A的质量mA和动滑轮的质量m。（2）用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上涨，在5s的时间内，人拉力做的功是多少？【分析】（1）知道压强和受力面积，利用F=pS求A对地面的压力；因为物体A在水平川面上，A的重力等于压力，再利用G=mg求物体A的质量；用滑轮组匀速提高物体A时，不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率W实用GhG，据此W总(GG轮)hGG轮求动滑轮质量；（2）用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上涨，利用h=vt求提高物体A的高度，拉力端挪动距离s=2h，不计绳重和摩擦，拉力F=（GA+G轮），再利用W=Fs求人拉力做的功。【答案】（1）由p=可得，A对地面的压力：F压=pS=3000Pa×0.14m2=420N，因为物体A在水平川面上，所以物体A的重力：GA=F=420N，物体A的质量：m===42kg；A用滑轮组匀速提高物体A时，不计绳重和摩擦，则滑轮组的机械效率：W实用GhG420NW总(GG轮)hGG轮420N84%，解得G轮=80N，G轮动滑轮的质量：m===8kg。（2）用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上涨5s，则物体A上涨的高度：h=vt=0.2m/s×5s=1m，由图可知n=2，则拉力端挪动距离s=2h=2×1m=2m，不计绳重和摩擦，则绳端的拉力：F=（G+G）=（420N+80N）=250N，A轮人拉力做的功：W总=Fs=250N×2m=500J。答：（1）物体A的质量为42kg，动滑轮的质量为8kg；（2）在5s的时间内，人拉力做的功是500J。（2017?深圳）庭使用的起落衣架的构造表示图，它能够很方便晾起洗好的衣服，其实就是经过一些简单机械的组合来实现此功能的。已知晾衣架上所挂一幅质量为4kg，动滑轮、杆和晾衣架总质量为1kg。小燕同学使劲F拉动绳索自由端，在5s时间内使衣服匀速上移0.5m（g=10N/kg，不计绳重和摩擦）求：1）绳索自由端拉力F的大小；2）拉力所做的功W；3）拉力的功率P；4）整个过程中机械效率η．【分析】（1）先利用G=mg求出衣服、动滑轮、杆和晾衣架的总重力，由图可知，使用滑轮组担当物重的绳索股数n=4，不计绳重和摩擦，拉力F1G；（2）利用S=4h求4拉力端挪动的距离，再利用W=FS求拉力做功；（3）利用PW4）求拉力做功功率；（t对衣服做的功为实用功，利用W实用=Gh计算，再利用效率公式求整个过程中机械效率。【答案】解答：（1）由图知，使用滑轮组担当物重的绳索股数n=4，所承受的总重力：G总=m总g=（4kg+1kg）×10N/kg=50N，不计绳重和摩擦，拉力：F1G150N12.5N；4总42）拉力端挪动的距离S=4h=4×0.5m=2m，拉力做功：W总=FS=12.5N×2m=25J；（3）拉力做功功率：W总25JP5W；5s4）实用功：W实用=G衣h=m衣gh=4kg×10N/kg×0.5m=20J，整个过程中机械效率：W实用20J。W总80%25J答：（1）绳索自由端拉力F的大小为12.5N；（2）拉力所做的功为25J；（3）拉力的功率为5W；（4）整个过程中机械效率为80%。（2017·河南工人用斜面向上、大小为500N的推力，将重800N的货物从A点匀速推至B点；再用100N的水平推力使其沿水平台面匀速运动5s，抵达C点。已知AB长3m，BC长1.2m，距地面高1.5m。试问：（1）利用斜面搬运货物主假如为了；2）货物在水平面上运动的速度为多少？3）水平推力做功的功率为多少？4）斜面的机械效率为多少？【分析】（1）斜面属于简单使用斜面能够省力；（2）运用速度公式v=，代入数值可求速度；（3）运用P=Fv，代入数值可求功率大小；（4）依据W=Gh求出实用功；推力做的功，W=FS即总功；而后依据机械效率的计算公式可求出斜面的效率。【解答】解：（1）使用斜面能够省力。（2）货物在水平面上运动的距离为S=1.2m，所用时间为t=5s；在水平面上运动的速度为：v===0.24m/s。3）水平推力做功的功率：P=Fv=100N×0.24m/s=24W。4）在斜面上推力做的功：W总=F′S=500N×3m=1500J；做的实用功：W有=Gh=800N×1.5m=1200J；则斜面的效率：W实用1200JW总80%。1500J答：（1）利用斜面搬为了省力；（2）货物在水平面上运动的速度为0.24m/s；（3）水平推力做功的功率为24W；（4）斜面的机械效率为80%。16.（20工人师傅要将质量100kg的木箱搬到1.5m高的车厢里，他将一块5m长的长板搁在地面与车厢之间构成斜面，而后站在车上用400N的拉力在10s内将物体从斜面底端匀速拉到车厢里，如下图，（g=10N/kg）求：1）工人所做的实用功；2）工人做功的功率；3）斜面的机械效率．【分析】（

1）知道木箱的重力和斜面的高度，依据

W=Gh求出战胜重力做的实用功；（2）已知拉力

F与斜面长，利用

W=FS计算总功，依据公式

P

W

计算功率；（

3）知道有t用功和总功，依据机械效率公式求出机械效率。【答案】（1）木箱的重力G=mg=100kg×10N/kg=1000N，工人师傅对木箱做的实用功：W实用=Gh=1000N×1.5m=1500J。2）拉力做的总功W总=FS=400N×5m=2000J，W总2000J200W。拉力做功的功率为P总10st（3）斜面的机械效率：W实用1500J75%。W总2000J故答案为：（1）工人所做的实用功是1500J；（2）工人做功的功率是200W；（3）斜面的机械效率是75%。17.（2017?衡阳）如图吊装置表示图。在某次打捞过程中，使用该装置将质量为4.83A在10s内匀速竖直吊起1m高（物体A未漏出水面），×10kg的水中物体电动机工作电压为380V，工作电流为50A，电动机对钢绳的拉力F1为1.9×450%，已知水的密度为3310N，滑轮组的机械效率为1.0×10kg/m。求：1）电动机在10s内耗费的电能；2）钢绳拉力F1在10秒内做的功；3）物体A所受拉力F2的大小；4）物体A的密度。【分析】（1）已知电动机工作电压为380V，工作电流为50A，依据W=UIt可求得电动机在10s内耗费的电能；（2）由图可知，n=4h，依据W=FS可求得钢绳拉力F1在10s内做的功；（3）已知滑轮组的机械效率为50%依据W实用可求得物体A所受拉力F2的大小；W总（4）依据G=mg求出物体重力，依据F浮=G﹣F2求得物体A未露出水面时遇到的浮力；再依据F浮=ρ水gV排求出物体A的体积，而后密度公式求出A的密度。【答案】（1）电动机在10s内耗费的电能W=UIt=380V×50A×10s=1.9×105J。2）物体上涨h=1m，则F1的作用点S=4h=4×1m=4m，钢绳拉力F1在10s内做的功W=F1S=1.9×104N×4m=7.6×105J。（3）由W实用W实用F2hF2hW可得，50%FS1.9104N4hW总总14解得F2=3.8×10N。4）物体A的重力G=mg=4.8×103kg×10N/kg=4.8×104N，因为物体匀速上涨，所以F2+F浮=G，即F浮=G﹣F2=4.8×104N﹣3.8×104N=1×104N，由F浮=ρ水gV排可得：V排F浮1104N3水g1.0103kg/m31m10N/kg因为物体淹没，所以3V排=V=1m，物体的密度m4.8103kg4.8103kg/m3。V1m3答：（1）电动机在的电能为1.9×105J；（2）钢绳拉力F1在10s内做的功为7.6×105J；（3）物体A所受拉力F2的大小为3.8×104N；（4）物体A的密度为4.8×103kg/m3。（2017?威小区高层住所电梯构造的表示图，它主假如由轿厢、滑轮、配重、缆绳及电动机等零件构成，小明家住该小区某栋楼的16楼，他乘电梯从1楼匀速升到16楼用时50s，已知每层楼的高度为3m。小明重600N，轿厢重5400N，动滑轮和细绳的重力以及摩擦力均忽视不计，针对此时程，解答以下问题。R1的阻值，依据图象读出此时的1）拉力F的功率为多大？2）动滑轮A提高小明的机械效率为多少？3）图乙是动报警系统工作原理的表示图，在工作电路中，当电梯没有超载时，触点K与触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作，当电梯超载时，触点K与触点B接触，电铃发出报警铃声，即便闭合开关S，电动机也不工作，在控制电路中，已知电源电压为6V，保护电阻R2=100Ω，电阻式压力传感器R1的阻值随乘客压力（F压）大小变化如图丙所示，电磁铁线圈的阻值忽视不计，当电磁铁线圈电流超出0.02A时，电铃就会发出警报声，若乘客人均重为700N，该电梯最多能够乘载多少人？【分析】（1）依据滑轮组的省力特色求出拉力大小，求出轿厢上涨的高度，依据S=2h求出拉力挪动距离，再依据W=FS求出拉力做的功，依据PW求出拉力的功率；（2）依据tW=Gh求出动滑轮做的实用功，再依据W实用求出机械效率；（3）依据欧姆定律求出电路W总中的总电阻，减去保护电阻阻值，求出电阻式压力传感器压力，除以客人均重，得出客人数目。【解答】解：（1）拉力F=（G+G轿厢）=×=3000N，轿厢上涨的高度h=15×3m=45m，拉力挪动距离S=2h=2×45m=90m，拉力做的功W总=FS=3000N×90m=270000J，拉力的功率PW270000J18000W。15s2）滑轮提高小明做的实用功：W实用=Gh=600N×45m=27000J，动滑轮A提高小明的机械效率