2024-2025学年北师大版八年级物理下学期期末必刷常考题之机械效率简单计算

2024-2025学年下学期初中物理北师大新版八年级期末必刷常考题之机械

效率简单计算

一.选择题（共4小题）

1.（2024春•武汉期末）在生活和生产中，简单机械随处可见，甲、乙两个不同的简单机械分别将A、B

两个物体匀速提升1m的有关信息如图所示，物体A、B所受的重力分别为GA、GB,甲、乙的机械效

率分别为月甲、11乙。关于下列结论：

①GA：GB=1：1

②GA：GB=3：1

③n甲：n乙=1：2

@T|甲：T|乙=3：2

A.①③B.①④C.②③D.②④

2.（2023秋•天宁区校级月考）小亮不慎将质量为1kg的水桶掉到了井里，在将水桶捞出的同时，带上了

2kg的水，若水桶升高的距离为2.5m,（g取10N/kg,不考虑绳重。）则下列说法正确的是（）

A.有用功是80J,机械效率是66.7%

B.有用功是50J,额外功是25J

C.额外功是25J,总功是75J

D.有用功是25J,机械效率33.3%

3.（2023•市南区一模）起重机把质量为0.5t的重物匀速提升了3m,它的电动机所做的功是3.3X10打，则

起重机的机械效率是（）

A.45%B.55%C.0.45kWD.55W

4.（2016•来宾二模）用一个动滑轮2s内将重为4N的物体匀速提升1m,拉力大小如图所示，则（

A.拉力为2.2NB.有用功为2.2J

C.拉力的功率为2.4WD.机械效率为120%

二.多选题（共3小题）

（多选）5.（2021春•寿光市期末）扩建工程离不开塔吊。如图塔吊的额定功率38kW,该“塔吊”正常

工作20s,吊钩吊起总质量为3t的重物匀速竖直升高10m（g取10N/kg）,下列说法正确的是（）

A.塔吊对物体所做功为3Xl（）5j

B.塔吊吊钩吊起重物的力一定大于3XIO'N

C.塔吊提升重物过程的效率为50%

D.塔吊提起该物体过程中要做的额外功是4.6X105J

（多选）6.（2021•青岛自主招生）如图，在倾角为30。的斜面上，将轻绳的一端固定在斜面顶端的挡板

上，并与斜面平行，绳子跨过固定在滑块上的滑轮，绳子另一端施加一个方向总是竖直向上，大小恒为

200N的拉力F,使质量为30kg的物块沿斜面向上滑行Im,g=10N/kg,在这段滑行过程中，下述说法

正确的是（）

A.拉力F做的功是200J

B.拉力F做的功是300J

C.该装置的机械效率是50%

D.该装置的机械效率是75%

（多选）7.（2025•绿园区校级模拟）如图是电梯的简易原理图，某次电梯正常工作9s将轿厢内重为600N

的乘客从1楼送至4楼，已知电动机的输出功率为2kW,每层楼的高度为3m。该过程中下列说法正确

的是（）

电动•机y

A.滑轮B的作用是改变力的方向

B.电动机带动绳端移动了18m

C.电动机做的总功为2.4X104J

D.电梯正常工作时的效率为30%

三.填空题（共8小题）

8.（2024秋•灌云县月考）等电梯费时，爬楼梯费劲，如图所示是某女大学生发明的“爬楼”自行车，3

分钟爬20层楼，速度堪比电梯。若她的质量为60kg,当她3分钟爬楼的高度为60m,她爬楼的功率为

250W,她克服重力所做的功为J,总功为J,她爬楼的效率

为%。（g取10N/kg）

9.（2024秋•合阳县月考）如图所示是一种小型千斤顶的示意图，往下压动摇臂时，能把重物抬高一段较

小的距离，工人在2s时间内用100N的力竖直向下压动摇臂0.5m,把1000N的重物匀速抬高4cm。人

做的功为J,千斤顶的效率是%,若想更省力，手应握在摇臂（选

填“靠近”或“远离”）O点的位置竖直向下压。

M重物

10.（2024•南京模拟）如图所示，工人用250N的力F将重为400N的物体在10s内匀速提升2m,则此过

程中，工人做的有用功为J,拉力做功的功率为W,滑轮组的机械效率

为,要提高这个滑轮组的机械效率，可采取的办法是o

11.（2024•宁江区校级一模）如图所示，工人用滑轮组匀速提升重800N的货物，所用的拉力F为500N,

货物在50s内匀速上升5m.拉力做功的功率是W；滑轮组的机械效率是。

12.（2023•沂南县一模）用如图所示的电动起重机将重为3000N的货物提高4m,起重机对货物做的有用

功是J;它的电动机功率为3000W,此过程用时10s,起重机的机械效率为

13.（2022•白山模拟）起重机将重6000N的建材匀速提升了3m,电动机做的功是3.6X10打，则起重机的

效率是;若只增加被提建材的重力，则起重机的效率（选填“变大”、“变小”

或“不变”）。

14.（2021秋•淮南月考）如图甲是常用来提升重物的轮轴，它也是一种变形杠杆，图乙是它的杠杆示意图。

若图乙中R=5r,重物的拉力为F2=200N,作用在A点的动力Fi=50N,则轮轴的机械效率为T]

甲

15.（2019•九龙坡区一模）如图所示，工人用250N的力F将重为400N的物体10s内匀速提升2m,在此

过程中，滑轮组的机械效率为，拉力的功率为。

16.（2024秋•四会市期末）早在3000年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘粉，通常用于从井中提水。

如图所示是古代民间的提水设施辘粉，由辘湖头、支架、井绳、水桶等部分构成。某次取水时井绳拉着

质量为10kg的水缓慢上升了4m,水桶的质量为1kg,在这一过程中，人做的总功为500Jog取lON/kgo

求此次取水的过程中：

（1）人做的有用功为多少？

（2）辘物的机械效率多大？

17.（2024•宜宾）质量为500kg的物体M,与水平地面的接触面积为OZn?,用如图所示的滑轮组沿水平

方向将物体M从A点匀速拉到B点，AB距离为10m,物体M在地面滑动过程中受到的阻力是其重力

的0.2倍，在此过程中，因动滑轮和绳的重力以及绳与滑轮间的摩擦而做的额外功Wo=2OOJ,g取9.8N/kg。

求在此过程中：(1)物体M受到的重力；

(2)物体M对地面的压强；

(3)滑轮组对物体M做的功；

(4)如果电动卷扬机的效率是80%,求此电动卷扬机消耗的电能。

18.(2024秋•鼓楼区校级月考)质量为65kg的工人，在建筑工地用如图乙所示的装置提升石板，已知托

盘重100N,容量足够大，每块石板重120N,绳能承受的最大拉力为700N,滑轮的摩擦和绳重忽略不

计。当工人站在地面上用此装置在4s内将6块石板匀速提升2m时，此装置的机械效率为80%。

求：(1)此时工人所做有用功的功率？

(2)此装置的动滑轮重为多少？

(3)该工人用此装置提升石板的机械效率最高可达到多少？(结果保留一位小数)。

2024-2025学年下学期初中物理北师大新版八年级期末必刷常考题之机械

效率简单计算

参考答案与试题解析

一.选择题（共4小题）

题号1234

答案ADAC

二.多选题（共3小题）

题号567

答案ADBCBD

一.选择题（共4小题）

1.（2024春•武汉期末）在生活和生产中，简单机械随处可见，甲、乙两个不同的简单机械分别将A、B

两个物体匀速提升1m的有关信息如图所示，物体A、B所受的重力分别为GA、GB,甲、乙的机械效

率分别为n甲、n乙。关于下列结论：

①GA：GB=1：1

②GA：GB=3：1

③T］甲：T1乙=1：2

®T］甲：i］乙=3：2

A.①③B.①④C.②③D.②④

【分析】（1）根据W总=\¥有+0额求出有用功，利用W^=Gh求出物体的重力，据此求出两物体的重

力之比;

（2）根据n=萨求出甲、乙两个简单机械的效率，据此求出机械效率之比。

【解答】解：①②、由图可知，W有甲=W总甲-W额甲=1200J-900J=300J,则甲的重力为:

w

G甲=—p=誓=3OON；

him

同理，W有乙=W总乙-W额乙=600J-300J=300J，则乙的重力为:

W有乙300/

G乙一-^=E=300N;

则GA：GB=1：1,故①正确，②错误;

③④、甲的机械效率为:

w

11甲=/=瑞*100%=25%；

总甲

乙的机械效率为:

n乙=^^=湍*10。％=50%,

总乙

则n甲：n乙=i：2,故③正确，④错误。

故选：Ao

【点评】本题主要考查的是滑轮组的机械效率，关键是会根据题目的条件进行简单的计算。

2.（2023秋•天宁区校级月考）小亮不慎将质量为1kg的水桶掉到了井里，在将水桶捞出的同时，带上了

2kg的水，若水桶升高的距离为2.5m,（g取10N/kg,不考虑绳重。）则下列说法正确的是（）

A.有用功是80J,机械效率是66.7%

B.有用功是50J,额外功是25J

C.额外功是25J,总功是75J

D.有用功是25J,机械效率33.3%

【分析】使用机械时，人们为了完成某项任务必须做的功叫有用功；对完成任务没有用但又不得不做的

功叫额外功；有用功与额外功之和是总功；有用功与总功之比是机械效率。

【解答】解：由题意知，要将水桶捞出，所以克服水桶重力做的功是有用功；水桶中带了部分水，克服

这些水的重力做的功是额外功；克服水桶重力和水的重力做功之和是总功。所以：

有用功为W：jr=Gh=mgh=lkgX10N/kgX2.5m=25J；

额外功为W额=6水卜=111水gh=2kgX10N/kgX2.5m=50J；

总功为w,^=W有+W额=25J+50J=75J；

机械效率为i]=/xlOO%=弩x100%p33.3%。

故选：D。

【点评】此题考查了有用功、额外功、总功和机械效率的意义及计算，正确理解概念是解答的基础。

3.（2023•市南区一模）起重机把质量为0.5t的重物匀速提升了3m,它的电动机所做的功是3.3X10勺，则

起重机的机械效率是（）

A.45%B.55%C.0.45kWD.55W

【分析】先算出有用功，再根据效率公式进行计算。

【解答】解：（1）起重机做的有用功：

W有=Gh=mgh=0.5X103kgXlON/kgX3m=1.5X104J；

（2）起重机的机械效率是：

1.5xlC)4/

M5%o

3.3xlO4/

故选：Ao

【点评】本题考查了机械效率，属于基础题。

4.（2016•来宾二模）用一个动滑轮2s内将重为4N的物体匀速提升1m,拉力大小如图所示，则（）

A.拉力为2.2NB.有用功为2.2J

C.拉力的功率为2.4WD.机械效率为120%

【分析】明确弹簧测力计的分度值，可根据指针位置读出测力计的示数；动滑轮绳子的有效股数为2,

根据s=2h求出绳端移动的距离，根据W=Gh求出有用功，根据W=Fs求出总功，再根据P=与求拉

力做功功率。而机械效率一定小于1。

【解答】解：

A、读图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N,其示数为2.4N,故A错误;

B、有用功：W：s=Gh=4NXlm=4J,故B错误；

C、动滑轮绳子的有效股数为2,则绳端移动的距离：

s=2h=2Xlm=2m,

拉力做的总功：

M\e,=Fs=2.4NX2m=4.8J,

拉力做功功率：

P=-^=^=2.4W,故C正确；

D、动滑轮的机械效率一定小于1,所以不可能是120%,故D错误。

故选：Co

【点评】本题考查了功、功率、机械效率的计算以及弹簧测力计的读数等，明确机械效率一定小于1

是关键。

二.多选题（共3小题）

（多选）5.（2021春•寿光市期末）扩建工程离不开塔吊。如图塔吊的额定功率38kW,该“塔吊”正常

工作20s,吊钩吊起总质量为3t的重物匀速竖直升高10m（g取10N/kg）,下列说法正确的是（）

A.塔吊对物体所做功为3X1（）5J

B.塔吊吊钩吊起重物的力一定大于3X1（）4N

C.塔吊提升重物过程的效率为50%

D.塔吊提起该物体过程中要做的额外功是4.6Xl（）5j

【分析】（1）知道物体的质量，根据G=mg求出物体的重力，又知道物体升高的高度，根据W=Gh

求出塔吊对物体所做的功；

（2）重物竖直向上升高时处于平衡状态，受到的拉力和重力是一对平衡力，二力大小相等；

（3）知道塔吊的额定功率和正常工作的时间，根据W=Pt求出塔吊提升重物过程做的总功，利用n=

/x100%求出塔吊提升重物过程的效率；

（4）塔吊提起该物体过程中要做的额外功等于总功减去有用功。

【解答】解：

A.物体的重力G=mg=3X103kgX10N/kg=3X104N,塔吊对物体所做的功W有=611=3义IO,NX10m

=3X105J,故A正确；

B.重物竖直向上升高时处于平衡状态，受到的拉力和重力是一对平衡力，所以塔吊吊钩吊起重物的力

一定等于物体的重力，即3X1（）4N,故B错误；

C.由P=^可得，塔吊提升重物过程做的总功W总=Pt=38X103wX20s=7.6Xl（）5j,塔吊提升重物过

程的效率n=H7^X1OO%=&x100%239.5%,故C错误；

勿言7.6X105/

D.塔吊提起该物体过程中要做的额外功W额="总-W有=7.6X105J-3X105J=4.6X105J,故D正确。

故选：ADo

【点评】本题考查了重力公式和做功公式、功率公式、二力平衡条件、机械效率公式的应用等，明确有

用功和总功、额外功以及它们之间的关系是关键。

（多选）6.（2021•青岛自主招生）如图，在倾角为30。的斜面上，将轻绳的一端固定在斜面顶端的挡板

上，并与斜面平行，绳子跨过固定在滑块上的滑轮，绳子另一端施加一个方向总是竖直向上，大小恒为

200N的拉力F,使质量为30kg的物块沿斜面向上滑行Im,g=10N/kg,在这段滑行过程中，下述说法

正确的是（）

A.拉力F做的功是200J

B.拉力F做的功是300J

C.该装置的机械效率是50%

D.该装置的机械效率是75%

【分析】（1）根据动滑轮的实质（杠杆），画出杠杆的示意图，根据数学知识得出绳子在竖直方向上实

际移动的距离，根据W=Fs得出拉力F做的功；

（2）由数学知识得出质量为30kg的物块沿斜面向上滑行1m物块升高的高度，根据W有用=Gh求出做

的有用功；根据!]=”誓X100%求出该装置的机械效率。

【解答】解：（1）如下图所示：

支点为A,由数学知识，阻力臂AO=半径r,而动力臂AC=r+sin30°Xr=1.5r（ZAOB=30°）,

所以，沿竖直方向通过的距离：s=1.5s滑轮=1.5s物，

竖直向上，大小恒为200N的拉力F,拉力F做的功：W,e=Fs=200NX1.5Xlm=300J；故A错误，B

正确；

⑵质量为30kg的物块沿斜面向上滑行1m,物块升高的高度为：h=sin30°Xlm=0.5m,

所做的有用功：W有用=Gh=mgh=30kgX1ON/kgX0.5m=150J；

该装置的机械效率：

盟xl00%=50%，故C正确，D错误。

故选：BCo

【点评】本题考查有关动滑轮绳子自由端移动的距离与物体上升高度的关系、功和效率的计算，关键是

正确得出绳子在竖直方向上实际移动的距离，有一定难度，为易错题。

（多选）7.（2025•绿园区校级模拟）如图是电梯的简易原理图，某次电梯正常工作9s将轿厢内重为600N

的乘客从1楼送至4楼，已知电动机的输出功率为2kW,每层楼的高度为3m。该过程中下列说法正确

的是（）

A.滑轮B的作用是改变力的方向

B.电动机带动绳端移动了18m

C.电动机做的总功为2.4X1()4J

D.电梯正常工作时的效率为30%

【分析】(1)轴的位置固定不动的滑轮为定滑轮，随物体一起移动的滑轮叫动滑轮；使用定滑轮不能省

力，但能改变力的方向，使用动滑轮可以省一半的力，但不能改变力的方向；

(2)求出乘客从1楼送至4楼上升的高度，由图知，n=2,电动机带动绳端移动的距离s=nh；

(3)利用W=Pt计算电动机做的总功；

(4)利用W=Gh计算电梯做的有用功，电梯的效率等于有用功与总功的比值。

【解答】解：A、滑轮B随物体一起移动，为动滑轮，使用动滑轮可以省一半的力，但不能改变力的方

向，故A错误；

B、乘客从1楼送至4楼上升的高度h=(4-1)X3m=9m,

由图知，n=2,电动机带动绳端移动的距离s=nh=2X9m=18m,故B正确；

C、电动机做的总功：W总=Pt=2><1000WX9s=L8X1()4J,故C错误；

D、电梯做的有用功：W有用=Gh=600NX9m=5.4X1()3J,

电梯的效率：1尸=54x10：/xl00%=30%,故D正确。

卬总1.8X104/

故选：BD。

【点评】本题考查了动滑轮的特点、使用滑轮组时有用功、总功、机械效率的计算，属于基础题目。

三.填空题(共8小题)

8.(2024秋•灌云县月考)等电梯费时，爬楼梯费劲，如图所示是某女大学生发明的“爬楼”自行车，3

分钟爬20层楼，速度堪比电梯。若她的质量为60kg,当她3分钟爬楼的高度为60m,她爬楼的功率为

250W,她克服重力所做的功为3.6X104J,总功为4.5义IO’J,她爬楼的效率为80%□

(g取10N/kg)

【分析】(1)己知女大学生的质量，由G=mg可求得其重力，己知爬楼的高度，由0=611可求得她

克服重力所做的功；

(2)已知爬楼的功率的时间，由P=拳公式变形可求得总功；

小者•国

(3)由TI=方等X100%可求得她爬楼的效率。

【解答】解：若她的质量为60kg,则她的重力G=mg=60kgX10N/kg=600N,

她爬楼的高度为60m,则她克服重力做的功：

W有用=Gh=600NX60m=3.6X104J；

已知她爬楼的功率P=250W,所用时间t=3min=180s,

由P=与可得，则她做的总功：

W=Pt=250WX180S=4.5X104J,

w4

她爬楼的效率X]=-j/^xl00%=36X1。/x100%=80%。

卬总4.5X104/

故答案为：3.6X104；4.5X104；80。

【点评】本题考查了功和功率的计算，解题的关键是灵活运用相关公式求解。

9.(2024秋•合阳县月考)如图所示是一种小型千斤顶的示意图，往下压动摇臂时，能把重物抬高一段较

小的距离，工人在2s时间内用100N的力竖直向下压动摇臂0.5m,把1000N的重物匀速抬高4cm。人

做的功为50J,千斤顶的效率是80%,若想更省力，手应握在摇臂远离(选填“靠

近”或“远离”)O点的位置竖直向下压。

置M重^物臂

【分析】根据公式亚=611可求有用功，根据公式W=Fs可求总功，有用功与总功的比值就是千斤顶的

机械效率。利用杠杆的平衡条件分析。

【解答】解：人做的功为

W总=5$=100NX0.5m=50J

人做的有用功等于克服物体重力做功，为

W有=Gh=1000NX0.04m=40J

则千斤顶的效率是

根据题意可知，摇臂是一个杠杆，在阻力和阻力不变的情况下，根据杠杆平衡条件可知，若想更省力，

需增大动力臂，所以，手应握在摇臂远离0点的位置竖直向下压。

故答案为：50；80；远离。

【点评】本题考查杠杆的平衡条件、有用功、总功和机械效率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用。

10.(2024•南京模拟)如图所示，工人用250N的力F将重为400N的物体在10s内匀速提升2m,则此过

程中，工人做的有用功为800J,拉力做功的功率为100W,滑轮组的机械效率为80%,

要提高这个滑轮组的机械效率，可采取的办法是增加提升重物重力。

【分析】(1)克服物体的重力所做的功是有用功，利用W=Gh即可求出有用功；

(2)由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n=2,则拉力F移动的距离s=2h。

拉力F与拉力移动距离的乘积为总功；根据P=号求出拉力的功率；

(3)有用功与总功的比值是机械效率；

(4)要提高滑轮组的机械效率可以，有用功一定时，减少额外功；额外功一定时，增大有用功。

【解答】解：

(1)有用功：W：＜=Gh=400NX2m=800J；

(2)由图知n=2,拉力F移动的距离：s=2h=2X2m=4m；

拉力F所做的总功：W,a=Fs=250NX4m=1000J；

拉力做功的功率：P=?=端?=100W；

(3)滑轮组的机械效率：

T]=-pj^xlOO%=x100%=80%；

总J

(4)增加提升重物重力，可以提高有用功，这样有用功在总功中所占的比值增大，即增加提升重物重

力可以提高滑轮组的机械效率。

故答案为：800；100；80%；增加提升重物重力。

【点评】本题考查了学生对有用功、总功、功率公式、机械效率公式、滑轮组s=nh的理解和运用，涉

及到提高机械效率的措施，知识点多、综合性强，属于难题。

11.（2024•宁江区校级一模）如图所示，工人用滑轮组匀速提升重800N的货物，所用的拉力F为500N,

货物在50s内匀速上升5m.拉力做功的功率是100W；滑轮组的机械效率是80%。

G

【分析】由图可知使用滑轮组承担物重的绳子股数n=2,则s=2h,

已知物重和物体被提升高度，根据公式W=Gh可计算出有用功;

已知拉力大小，求出拉力端移动距离，利用W=Fs可求总功，

利用效率公式n=宙理求滑轮组的机械效率；

总

工人做的功为总功，其功率可由P=—L求出。

【解答】解：

W有用=Gh=800NX5m=4000J,

由图可知使用滑轮组承担物重的绳子股数n=2,

s=2h=2X5m=10m,

W^=Fs=500NX10m=5000J,

W

滑轮组的机械效T]=-j/jX1OO%=罂%x100%=80%,

工人做功的功率：

p=¥=^SZ=ioow。

t50s

故答案为:100；80%。

【点评】本题考查了学生对功率的公式、机械效率公式、滑轮组s=nh、有用功、总功的理解和运用,

因条件已给出，难度不大。

12.（2023•沂南县一模）用如图所示的电动起重机将重为3000N的货物提高4m,起重机对货物做的有用

功是1.2X104J；它的电动机功率为3000W,此过程用时10s,起重机的机械效率为40%

【分析】(1)知道货物的重力和提升的高度，根据W=Gh求出起重机对货物做的有用功;

(2)知道电动机的功率和时间，根据W=Pt求出电动机所做的总功，再求出机械效率。

【解答】解：(1)起重机对货物做的有用功：

W<=Gh=3000NX4m=1.2X104J；

(2)电动机所做的总功：

4

W,6=Pt=3000WX10S=3X10J；

起重机的机械效率：

1]=777^X100%=L2X1?'x100%=40%。

"忘3X104/

故答案为：L2X10%40%o

【点评】本题考查了有用功、总功、机械效率的计算，关键要理解有用功和总功的定义、灵活应用相关

公式。

13.(2022•白山模拟)起重机将重6000N的建材匀速提升了3m,电动机做的功是3.6X10打，则起重机的

效率是50%；若只增加被提建材的重力，则起重机的效率变大(选填“变大”、“变小”或“不

变”)。

【分析】已知物重和提升高度，可以得到电动机克服物体重力做的功；已知电动机克服重力做的功和实

际做的功，两者之比就是起重机的机械效率。

【解答】解：

电动机克服物重做的功：W有用=Gh=6000NX3m=1.8X1()4J；

w4

起重机的机械效率“/XI。。％=™XM%=5。%；

wW

若只增加被提建材的重力，则有用功变大，额外功不变，根据n=”有害/=—可知,

%/有用土w额额

有用

机械效率会变大。

故答案为：50%；变大。

【点评】此题考查的是我们对重力与质量关系、功和机械效率计算公式的掌握情况，属于一道力学综合

题，但难度不大，只要掌握基本公式就能正确解答。

14.（2021秋•淮南月考）如图甲是常用来提升重物的轮轴，它也是一种变形杠杆，图乙是它的杠杆示意图。

若图乙中R=5r,重物的拉力为F2=200N,作用在A点的动力Fi=50N,则轮轴的机械效率为T]=

80%

【分析】轮轴，是由“轮”和“轴”组成的系统。该系统能绕共轴线旋转，相当于以轴心为支点，半径

为杆的杠杆系统，利用轮轴提升重物时，物体升高的高度和绳子自由端移动距离的比值等于轴半径与轮

半径的比值；

W

由W有用=F2r可求得有用功，总功W,^=FiR,由!]="善X100%可求得轮轴的机械效率。

【解答】解：利用轮轴提升重物时，物体升高的高度和绳子自由端移动距离的比值等于轴半径与轮半径

的比值；

„hr

即一=一,

SR

_„hr1

已知R=5r,则—=一=一,

SR5

提升重物的有用功W有用=F2h=200NXh,总功W总=Fls=50NXs,

轮轴的机械效率为口=方警x100%=J^xl00%=徵祟X100%=80%。

1W^iS5U/VX5

故答案为：80%o

【点评】此题主要考查的是学生对轮轴的有用功、总功、机械效率计算公式的理解和掌握，基础性题目。

15.（2019•九龙坡区一模）如图所示，工人用250N的力F将重为400N的物体10s内匀速提升2m,在此

过程中，滑轮组的机械效率为80%,拉力的功率为100Wo

【分析】由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n=2,则拉力F移动的距离s=2h.克服物体

的重力所做的功是有用功，利用W=Gh即可求出有用功；

拉力F与拉力移动距离的乘积为总功；有用功与总功的比值是机械效率；

根据P=崇求出拉力的功率。

【解答】解：（1）有用功：

W有=Gh=400N义2m=800J,

拉力F移动的距离：

s=2h=2X2m=4m；

拉力F所做的总功：

W.6=Fs=250NX4m=1000J,

滑轮组的机械效率：

n=%粤xl00%=黑%xl00%=80%；

（2）拉力做功的功率：

p皿京1000/innw

Pk-r=FT=i0°w。

故答案为：80%；lOOWo

【点评】本题考查了学生对总功、有用功、机械效率以及功率的理解和掌握，正确求出有用功和总功、

熟练掌握相关公式是关键。

四.计算题（共3小题）

16.（2024秋•四会市期末）早在3000年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘轮，通常用于从井中提水。

如图所示是古代民间的提水设施辘辕，由辘粉头、支架、井绳、水桶等部分构成。某次取水时井绳拉着

质量为10kg的水缓慢上升了4m,水桶的质量为1kg,在这一过程中，人做的总功为500Jog取10N/kgo

求此次取水的过程中：

(1)人做的有用功为多少？

(2)辘物的机械效率多大?

【分析】(1)知道水的质量，利用G=mg求其重力，再利用W=Gh求提升配重所做的有用功；

(2)机械效率等于有用功与总功之比。

【解答】解：(1)拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m,水的重力

G水=m7kg=10kgX10N/kg=100N,

做的有用功：W有用=6水卜水=100NX4m=400J；

w

(2)辘物的机械效率11=%严=踹*100%=80%。

总

答：(1)人做的有用功为400J；

(2)辘物的机械效率80%。

【点评】本题考查有用功、额外功和机械效率的计算，属于中档题。

17.(2024•宜宾)质量为500kg的物体M,与水平地面的接触面积为Oln?,用如图所示的滑轮组沿水平

方向将物体M从A点匀速拉到B点，AB距离为10m,物体M在地面滑动过程中受到的阻力是其重力

的0.2倍,在此过程中，因动滑轮和绳的重力以及绳与滑轮间的摩擦而做的额外功Wo=2OOJ,g取9.8N/kgo

求在此过程中：(1)物体M受到的重力；

(2)物体M对地面的压强；

(3)滑轮组对物体M做的功；

(4)如果电动卷扬机的效率是80%,求此电动卷扬机消耗的电能。

【分析】(1