2022年中考物理二轮复习——简单机械+专题计算训练

2022学年中考物理二轮复习——简单机械 专题计算训练

1．如图所示，物体A在水平拉力F的作用下，能以0.8m/s的速度在水平地面上向左匀速运动。已知拉力F=5N，滑轮组的机械效率为60％，求：

(1)拉力F的功率；

(2)物体A受到水平地面的摩擦力大小。

2．如图所示，重 100N 的物体 A 沿水平面以 0.4m/s 的速度做匀速直线运动，水平拉力F 为5N，此过程中滑轮组机械效率为 80%，求拉力做功的功率及物体 A 受到的摩擦力分别是多大?

3．工人师傅要将重为的木箱搬到高的车厢里，他将一块6m长的木板搁在地面与车厢之间构成斜面，然后站在车上用300N的拉力将物体从斜面底端匀速拉到车厢里，如图所示，求：

(1)工人所做的有用功；

(2)物体所受斜面的摩擦力。

4．如图所示，用6N的力将重10N的物体匀速向上提升2m，用时4s。不计绳重和摩擦，求:

(1)拉力F做的总功；

(2)拉力F做功的功率；

(3)滑轮组的机械效率。

5．用如图所示的滑轮组去拉动物体A，已知物体A重为1000N，动滑轮重为80N。在拉力F的作用下，经过20s，物体A沿水平方向匀速前进了4m，拉力F做功为3200J。（不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦）求：

(1)绳自由端移动的速度；(2)因使用动滑轮而做的额外功；(3)此滑轮组的机械效率。

6．小胖同学在暑假期间参加了农村电网改造的社会实践活动，其中电工所挖的埋水泥电线杆的坑引起了小胖的兴趣。坑的形状如图甲所示，从地面上看，坑基本上是一个长方形，其宽度仅比电线杆的粗端直径稍大一点，坑中沿长方形的长边方向有一从地面直达坑底的斜坡。请你回答：

(1)为什么要挖成图甲所示的深坑，而不挖成图乙所示的仅比电线杆略粗一点的圆筒状深坑，这样做有什么好处？

(2)通过计算对比分析：如果将这种水泥电线杆分别埋入图甲、图乙所示的坑中，则把水泥电线杆放到坑口适当位置后，在竖起水泥电线杆的过程中，抬起水泥电线杆的细端至少分别需要多大的力？已知图甲这种坑深2.0m，坑底长和宽都是0.3m，地面处坑口长2.3m。水泥电线杆的质量为600kg，长度为10.0m，粗端恰可以插入深坑，其重心距粗端4.0m。（取g=10N/kg）

(3)在把电线杆要装入图甲所示的深坑情况下，在竖起水泥电线杆的过程中，人们对水泥电线杆至少要做多少功？

7．如图所示，通过滑轮组用200N的拉力在20s内将重为480N的物体匀速提高2m，（不计绳重和摩擦），求：

(1)绳自由端的移动速度为多大？

(2)若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力为多大？

8．搬运工人在20s内用滑轮组将重为540N的重物匀速提升3m，所用拉力为200N，（不计摩擦及绳重）求：

(1)拉力做的功；

(2)拉力做功的功率；

(3)滑轮组的机械效率；

9．在斜面上将一个重5N的物体在10s的时间内匀速拉到顶端（如图），沿斜面向上的拉力为2N，s为1.5m，h为0.3m。求：

(1)拉力做的功和功率；

(2)物体被拉上斜面的机械效率。

10． 电梯为居民出入带来很大的便利，小明家住6楼，每层楼高3m，放学后，乘电梯回家：

(1)电梯在20s内将小明送到家，在此过程中，电梯上升的平均速度是多少？

(2)已知小明的体重为500N，电梯对小明做功的功率为多少？

(3)如图是一种电梯的结构示意图。A为电梯厢，B为动滑轮，绕过滑轮的钢丝绳一端固定在楼房顶层，另一端通过电动机提供拉力，C为配重。在电动机拉力作用下电梯厢能在电梯井中沿竖直通道上下运行。某次运行中，电梯将总质量为180kg的小明一家人送回家时，电动机拉力F为6000N。（不计钢丝绳、滑轮重及摩擦） 在此过程中，电梯的机械效率是多少？

11．如图是搬运砖头的独轮车，设车箱和砖头的总重G=1200N，独轮车的有关尺寸如图所示；运砖头时从A点提起独轮车把手的动力是F。

(1)独轮车在使用时可看作杠杆，请用作图法标出该杠杆的动力臂和阻力臂。

(2)推车时，人手向上的F的大小是多少？

12．小华利用如图所示的滑轮组，将质量为90kg的物体在1min内匀速提升5m，竖直向上的拉力为400N（g取10N/kg）。求：

(1)物体克服重力做的功。(2)小明拉力做功的功率。(3)滑轮组的机械效率。

13．已知斜面长为L=5m，斜面高为h=3m。小明同学用绳子沿斜面将重为G=500N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端，拉力大小为F=400N，绳重不计。求：

(1)小明对木箱做的有用功；

(2)斜面的机械效率；

(3)物体所受的摩擦力。

14．用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重100N，每次运送的量不定，图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图像，（不考虑绳重和摩擦）求：

(1)由图可知动滑轮重；

(2)当某次运送4件货物时，绳子的拉力F；

(3)运送4件货物时，滑轮组的机械效率。

15．如图所示，是某建筑工地上常用的塔式起重机示意图。在15s的时间内，起重机将质量为0.5t的水泥板竖直地从1楼匀速提升到了5楼，如果每层楼的高度是3m,g=10N/kg，那么：

(1)起重机提升水泥板做的功是多少？

(2)起重机对水泥板做功的功率是多少？

(3)如果起重机的机械效率是60%，起重机的电动机做了多少功？

16．图甲所示是工人搬运货物的情景，过程简化为图乙所示：先利用斜面将货物匀速推到车上，再将货物水平匀速推到d点。这个过程中推力大小保持为800N，方向与运动方向保持一致，货物重为1000N，各段长度如图乙所示，推上斜面用时10s，水平推动用时5s，g＝10N/kg，求：

(1)请在图丙方框内画出货物从b点到d点的运动过程中，在水平方向上的受力示意图（以点代替货物）。

(2)求货物从b点到d点的运动过程中，受到的摩擦力的大小及推力做功的功率。

(3)求斜面的机械效率。

17．如图甲所示，动滑轮重6N，所吊重物B重40N，物体A重240N，此时物体B恰好以0.1m/s的速度匀速下降。不计绳重、摩擦及绳子的伸长。求：

(1)物体A受到绳子的拉力及水平面对物体A的摩擦力；

(2)滑轮组的机械效率（结果保留两位小数）；

(3)如图乙，要使物体B恰好以0.2m/s的速度匀速上升，则要对物体A施加水平向右拉力的功率。

参考答案：

1．（1）8W；（2）6N

【解析】

解：(1)绳子自由端的速度

拉力F的功率

(2)滑轮组的机械效率为60％，由公式

可知物体受到的拉力

因为物体做匀速直线运动，所以物体受到摩擦力等于物体受到的拉力，即摩擦力也为6N。

答：(1)拉力F的功率是8W；

(2)物体A受到水平地面的摩擦力为6N。

2．6W；12N

【解析】

由图可知滑轮组中的n=3，拉力绳端移动速度为

则拉力做功的功率为

滑轮组的机械效率为

则物体 A 受到的摩擦力为

答：拉力做功的功率为6W，物体 A 受到的摩擦力为12N。

3．(1)1200J；(2)100N

【解析】

解：(1)工人师傅对木箱做的有用功

(2)拉力做的总功

克服摩擦力所做的额外功

物体所受斜面的摩擦力

答：(1)工人所做的有用功1200J；

(2)物体所受斜面的摩擦力100N。

4．(1)24J；(2)6W；(3)83.3%

【解析】

解：(1)由图可知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=2，拉力端移动距离

s=2h=2×2m=4m

拉力做的总功

W总=Fs=6N×4m=24J

(2)拉力做功的功率

(3)有用功

W有=Gh=10N×2m=20J

滑轮组的机械效率

≈83.3%

答：(1)拉力F做的总功是24J；

(2)拉力F做功的功率是6W；

(3)滑轮组的机械效率是83.3%。

5．(1)0.4m/s；(2)320J；(3)90%

【解析】

(1)由图可知，滑轮组中n=2，绳自由端移动的距离为

则移动的速度为

(2)因使用动滑轮而做的额外功为

(3)不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦，有用功为

此滑轮组的机械效率为

答：(1)绳自由端移动的速度为0.4m/s；

(2)因使用动滑轮而做的额外功为320J；

(3)此滑轮组的机械效率为90%。

6．(1)便于施工，省力又省功；(2)图甲：1500N；图乙：2400N；(3)12000J

【解析】

解：(1)图甲便于施工，施工人员更容易从图甲所示的坑里向外取土；图甲省力省功，甲、乙两图对比，甲图不必将电线杆沿竖直方向直立在地面上，重心上升高度小，施工时既省力又省功。

(2)若将这种电线杆埋入图甲所示的坑中，电线杆就位后的情况如图A所示：

设竖起电线杆过程中，细端所用的拉力为，图中，电线杆粗端深入坑口的距离为

2.3m-0.3m=2m

电线杆重力

根据杠杆的平衡条件有

若将这种电线杆埋入图乙所示的坑中，电线杆就位后的情况如B所示：

设竖起电线杆过程中，细端所用的拉力为，在图B中

，

根据杠杆的平衡条件有

(3)图A中，电线杆重心升高

人对电线杆做功

答：(1)这样做的好处是便于施工，省力又省功；

(2)抬起水泥电线杆的细端，图甲需要1500N的力，图乙需要2400N的力；

(3)图甲在竖起水泥电线杆的过程中，人们对水泥电线杆至少要做12000J的功。

7．(1) 0.3m/s；(2)250N

【解析】

(1)根据题意知道，物体移动的速度

自由端移动的速度

v′＝3v＝3×0.1m/s＝0.3m/s

(2)由知道，

G动＝3F﹣G＝3×200N﹣480N＝120N

绳自由端的拉力

答：(1)绳自由端的移动速度0.3m/s；

(2)若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力150N。

8．(1)1800J；(2)90W；(3)90%

【解析】

(1)由图可知，绳子承担重物的段数n为3，物体提升的高度为3m，则绳子末端移动的距离为

则拉力做的总功

(2)拉力做功的功率

(3)物体克服重力做的有用功

则滑轮组的机械效率

答：(1)拉力做的功是1800J；

(2)拉力做功的功率是90W；

(3)滑轮组的机械效率是90%。

9．(1)3J   0.3W；(2) 50%

【解析】

解：(1)拉力做功为

拉力做功功率为

(2)有用功为

机械效率为

答：(1) 拉力做功为3J，拉力做功功率为0.3W；

(2)物体被拉上斜面的机械效率50%。

10．(1)；(2)；(3)

【解析】

解：(1)一楼到六楼，升高的高度为5个楼高

电梯上升的平均速度

(2)电梯对小明做功的功率为

(3)由图可知动滑轮上有2段钢丝绳，则钢丝绳移动的距离为

拉力做的总功为

小明一家人总重力为

拉力做的有用功为

则电梯的机械效率为

答：(1)电梯上升的平均速度是。

(2)电梯对小明做功的功率为。

(3)在此过程中，电梯的机械效率是。

11．(1) (2)360N

【解析】

(1)轮车使用时可看成一个杠杆，由支点O分别作动力作用线和阻力作用线的垂线段，即为动力臂和阻力臂，如图：

(2)由杠杆平衡条件得

Fl1=Gl2

F×1m=1200N×0.3m

F=360N

答：(1)见解析；

(2)人手向上的F的大小是360N。

12．（1）4500J ；（2）100W ；（3）75%

【解析】

(1) 物体克服重力做的功

WG=Gh=90kg×10N/kg×5m=4500J

(2) 小明拉力做功

WF= FS=F3h=400N×3×5m=6000J

小明拉力做功的功率

P= ==100W

(3) 滑轮组的机械效率

η= =75%

答：(1) 物体克服重力做的功为4500J。

(2) 小明拉力做功的功率为100W。

(3) 滑轮组的机械效率为75。

13．(1)1500J；(2)75%；(3)100N

【解析】

(1)小明对木箱的拉力沿斜面向上，做的有用功为克服物体重力做功，即

(2)拉力做的总功为

则斜面的机械效率为

(3)摩擦力做的额外功为

剀物体所受的摩擦力大小为

答：(1)小明对木箱做的有用功为1500J；

(2)斜面的机械效率为75%；

(3)物体所受的摩擦力为100N。

14．(1)100N；(2)250N；(3)80%

【解析】

(1)由图乙可知，运送一件货物时，机械效率

解得： G动=100N。

(2)当某次运送4件货物时，G1=400N，则绳子的拉力为

(3) 运送4件货物时，滑轮组的机械效率为

答：(1)动滑轮重为100N；

(2)当某次运送4件货物时，绳子的拉力F为250N；

(3)运送4件货物时，滑轮组的机械效率为80%。

15．（l）6×104J；(2) 4000W；(3) 1×105J

【解析】

解：(1)水泥板上升的高度

h=4×3m=12m

起重机提升水泥板做的功

W=Gh=mgh=0.5×103kg×l0N/kg×12m=6×104J

(2)起重机对水泥板做功的功率

P==4000W

(3)起重机的电动机

W总==1×105J

答：(1)起重机提升水泥板做的功是6×104J；

(2)起重机对水泥板做功的功率是4000W；

(3)如果起重机的机械效率是60%，起重机的电动机做了1×105J功。

16．(1) ；(2)800N，240W；(3)75%

【解析】

(1)货物从b点到d点作匀速运动，受到的推力和摩擦力是一对平衡力，则货物受到的摩擦力f＝F＝800N，如图所示

(2)货物从b点到d点的运动过程中，这个过程中物体水平匀速运动，f＝F＝800N，推力

F＝800N

推力做功

W＝Fs＝800N×1.5m＝1200J

做功功率

P===240W

(3)利用斜面将货物匀速推到车上有用功

W有用＝Gh＝1000N×0.9m＝900J

总功

W总＝Fs＝800N×1.5m＝1200J

斜面的机械效率

η=×100%= ×100%＝75%

17．(1) ；(2) ；(3)

【解析】

(1)由图知，，不计绳重、摩擦及绳子的伸长，当物体匀速下降时，绳子上的拉力

由力的相互性，绳子拉物体的力大小也为，物体受到水平向右滑动摩擦力的大小，物体速度匀速下降，也在匀速向左运动，由二力平衡，水平面对物体的摩擦力

(2)不计绳重、摩擦及绳子的伸长，故克服动滑轮重做的功为额外功的唯一来源，滑轮组的机械效率

(3)当物体B匀速上升时，绳子的拉力不变，物体A受到的向左的摩擦力大小不变，由力的平衡条件可得，对物体A施加水平向右的拉力

物体A向右运动的速度

拉力的功率

答：(1)物体A受到绳子的拉力及水平面对物体A的摩擦力都为；

(2)滑轮组的机械效率为；

(3)如图乙，要使物体B恰好以的速度匀速上升，则要对物体A施加水平向右拉力的功率为。