2022年苏州市中考物理二轮复习专题训练：力学计算题

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2022年苏州市中考物理二轮复习专题训练：力学计算题
一．试题（共15小题）
1．如图是工人师傅用滑轮组提升建筑材料的示意图，在400N的拉力作用下，使质量为70kg的建筑材料在10s的时间里，匀速竖直上升了2m。不计绳子重力和摩擦，g取10N/kg。求：
（1）拉力的功率P；
（2）滑轮组的机械效率η；
（3）动滑轮的重力G动。

2．科技馆里两位老人正饶有兴致地体验升降座椅装置，小明观察后画出简图（如图）进行研究。若爷爷质量m人＝60kg，奶奶用F＝240N的拉力将爷爷匀速拉升到顶端，该过程中奶奶手握住绳子向下拉动的总长度s＝6m。不计绳重和摩擦，g取10N/kg。求：
（1）奶奶所做的功；
（2）动滑轮（含座椅）的质量；
（3）该升降座椅装置的机械效率（保留一位小数）。

3．如图所示，利用动滑轮提升货物在竖直向上大小为250N的拉力F作用下，重为400N的货物在20s的时间内匀速上升5m求：
（1）有用功W有；
（2）拉力F的功率P；
（3）此过程中动滑轮的机械效率η。

4．如图是工人利用滑轮组提升重为810N物体的示意图，某段过程中物体匀速上升的速度为0.1m/s，工人拉力F的功率为90W，物体上升10s拉力F克服滑轮组的摩擦做的功是60J，不计绳重。求：
（1）工人拉绳子的速度；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）滑轮组中的动滑轮的重力。

5．一名体重为500N、双脚与地面接触面积为0.04m2的学生站在水平地面上，要用滑轮组在20s内将600N的重物匀速提升1m。
（1）他站在地面上时对地面的压强多大？
（2）画出滑轮组的绕线方式；
（3）若匀速提升过程中滑轮组的机械效率是75%，拉力F多大？拉力的功率多大？

6．如图甲所示是一种塔式起重机上的滑轮组。已知在匀速吊起600kg的货物时，滑轮组的机械效率是80%，不计摩擦和绳重，g取10N/kg。
（1）绳端的拉力F是多大？
（2）货物在10s内匀速上升5m，绳端拉力的功率是多大？
（3）图乙中悬吊货物所用动滑轮与图甲中相同，若配重质量为3t，平衡臂长l1＝5m，起重臂长l2＝15m，当把货物送至最右端且塔臂在水平位置平衡时，求此时货物的质量。

7．如图所示，是用动滑轮运送建筑材料A的示意图，在卷扬机对绳子的拉力F作用下，使重900N的建筑材料A以0.2m/s的速度匀速竖直上升，动滑轮的机械效率η为90%，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。求：
（1）拉力F；
（2）拉力F做功的功率P；
（3）动滑轮所受的重力G0。

8．工人利用如图所示的滑轮组匀速提升重700N的货物，绳子自由端被竖直向上拉起6m，所做的额外功为600J，不计绳重和摩擦。求：
（1）拉力所做的有用功；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）当另一重物被提起相同高度时，滑轮组的机械效率增加了10%，求此时被提升重物的重力。

9．用如图所示的滑轮组将重为300N的物体从地面匀速送到2m高处，所用拉力为150N，此过程中克服摩擦做功180J，求：
（1）工人做的有用功；
（2）此过程中该装置的机械效率；
（3）动滑轮的自重。

10．如图，一卡车车厢底板距地面h＝1m，小明把一块2m长的钢板搭在车厢底板上，构成一个斜面。他通过这个斜面，用平行于斜面大小为500N的力，把一个大木箱由斜面的底端推到顶端（忽略木箱的宽度），已知木箱重为700N。
（1）把木箱由底端推到顶端，用了5s，求推力的功率。
（2）木箱受到斜面的摩擦力是多少？

11．如图所示，工人用滑轮组匀速提升重600N的货物，所用的拉力F为400N，货物在50s内匀速上升5m，不计绳重及细绳与滑轮间的摩擦，求：
（1）在此过程中工人所做的有用功及拉力做功的功率；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）若工人用滑轮组匀速提升重800N的货物，则滑轮组的机械效率。

12．如图所示，滑轮组在竖直向上的拉力F＝50N作用下，将重力为120N的物体匀速提起在10s时间内绳子自由端移动的距离为s＝3m。
（1）计算物体上升的速度；
（2）计算滑轮组提升该物体时的机械效率；
（3）拉力功率多少？

13．建筑工地上，起重机吊臂上的滑轮组如图所示，在匀速起吊重4.2×103N的物体时，物体5s内上升了6m。若滑轮组所做的额外功为1.08×104J，求：
（1）滑轮组所做的有用功；
（2）拉力做功的功率；
（3）滑轮组的机械效率。

14．用如图所示的滑轮组将货物向上匀速提升3m，已知动滑轮重30N、货物重360N，货物上升速度是0.3m/s，拉力F的功率是120W（不计绳重），则：
（1）做的有用功为多少？
（2）滑轮组的机械效率为多少？

15．用如图所示的滑轮组在20s内将重800N的物体从地面竖直提高4m，所用拉力是250N．不计绳重和摩擦。求：
（1）动滑轮重是多少？
（2）拉力的功率是多少？
（3）滑轮组机械效率是多少？


2022年苏州市中考物理二轮复习专题训练：力学计算题
参考答案与试题解析
一．试题（共15小题）
1．如图是工人师傅用滑轮组提升建筑材料的示意图，在400N的拉力作用下，使质量为70kg的建筑材料在10s的时间里，匀速竖直上升了2m。不计绳子重力和摩擦，g取10N/kg。求：
（1）拉力的功率P；
（2）滑轮组的机械效率η；
（3）动滑轮的重力G动。

【解答】解：（1）由图可知，动滑轮上绳子的有效股数n＝2，
绳子自由端移动的距离：s＝2h＝2×2m＝4m，
拉力做的功：W总＝Fs＝400N×4m＝1600J，
拉力的功率：P＝＝＝160W；
（2）建筑材料的重力：G＝mg＝70kg×10N/kg＝700N，
有用功：W有＝Gh＝700N×2m＝1400J，
滑轮组的机械效率：η＝×100%＝×100%＝87.5%；
（3）不计绳子重力和摩擦，由F＝（G+G动）可得，动滑轮的重力：G动＝2F﹣G＝2×400N﹣700N＝100N。
答：（1）拉力的功率为160W；
（2）滑轮组的机械效率为87.5%；
（3）动滑轮的重力为100N。
2．科技馆里两位老人正饶有兴致地体验升降座椅装置，小明观察后画出简图（如图）进行研究。若爷爷质量m人＝60kg，奶奶用F＝240N的拉力将爷爷匀速拉升到顶端，该过程中奶奶手握住绳子向下拉动的总长度s＝6m。不计绳重和摩擦，g取10N/kg。求：
（1）奶奶所做的功；
（2）动滑轮（含座椅）的质量；
（3）该升降座椅装置的机械效率（保留一位小数）。

【解答】解：（1）奶奶所做的功：
W＝Fs＝240N×6m＝1440J；
（2）爷爷的质量m人＝60kg，则爷爷的重力：
G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N，
由图可知，n＝3，不计绳重和摩擦，由F＝（G+G动）可得动滑轮（含座椅）的重力：
G动＝nF﹣G＝3×240N﹣600N＝120N，
动滑轮（含座椅）的质量：
m动＝＝＝12kg；
（3）不计绳重和摩擦，该升降座椅装置的机械效率：
η＝＝＝＝＝×100%≈83.3%。
答：（1）奶奶所做的功是1440J；
（2）动滑轮（含座椅）的质量是12kg；
（3）该升降座椅装置的机械效率是83.3%。
3．如图所示，利用动滑轮提升货物在竖直向上大小为250N的拉力F作用下，重为400N的货物在20s的时间内匀速上升5m求：
（1）有用功W有；
（2）拉力F的功率P；
（3）此过程中动滑轮的机械效率η。

【解答】解：（1）拉力做的有用功：
W有＝Gh＝400N×5m＝2000J，
（2）动滑轮绳端移动的距离：
s＝nh＝2×5m＝10m，
拉力做的总功：
W总＝Fs＝250N×10m＝2500J，
拉力F的功率：
P＝＝＝125W。
（3）动滑轮的机械效率：
η＝×100%＝×100%＝80%；
答：（1）有用功W有为2000J；
（2）拉力F的功率P为125W；
（3）此过程中动滑轮的机械效率η为80%。
4．如图是工人利用滑轮组提升重为810N物体的示意图，某段过程中物体匀速上升的速度为0.1m/s，工人拉力F的功率为90W，物体上升10s拉力F克服滑轮组的摩擦做的功是60J，不计绳重。求：
（1）工人拉绳子的速度；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）滑轮组中的动滑轮的重力。

【解答】解：
（1）由图可知，n＝3，
绳端移动的速度：v绳＝nv物＝3×0.1m/s＝0.3m/s，
（2）根据P＝＝＝Fv可得，工人的拉力：
F＝＝＝300N，
滑轮组的机械效率：
η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝90%；
（3）重物上升的高度：h＝vt＝0.1m/s×10s＝1m，
拉力做的有用功：W有用＝Gh＝810N×1m＝810J，
拉力做的总功：W总＝Fs＝Fnh＝300N×3×1m＝900J，
提升动滑轮做的额外功：W轮＝W总﹣W有用﹣Wf＝900J﹣810J﹣60J＝30J，
由W轮＝G轮h可得，动滑轮的重：
G轮＝＝＝30N。
答：（1）工人拉绳子的速度是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。
5．一名体重为500N、双脚与地面接触面积为0.04m2的学生站在水平地面上，要用滑轮组在20s内将600N的重物匀速提升1m。
（1）他站在地面上时对地面的压强多大？
（2）画出滑轮组的绕线方式；
（3）若匀速提升过程中滑轮组的机械效率是75%，拉力F多大？拉力的功率多大？

【解答】解：（1）他站在地面上时对地面的压力：
F＝G＝500N，
对地面的压强：
p＝＝＝1.25×104Pa；
（2）因为滑轮组要求站在地面上提升重物，
所以，最终的绳子自由端方向向下，则绳子的起始端应在动滑轮上，如图所示：

（3）由图可知，n＝2，则绳端移动的距离：
s＝nh＝2×1m＝2m，
拉力做的有用功：
W有＝Gh＝600N×1m＝600J，
由η＝×100%可得，拉力做的总功：
W总＝＝＝800J，
由W＝Fs可得，拉力的大小：
F＝＝＝400N，
拉力的功率：
P＝＝＝40W。
答：（1）他站在地面上时对地面的压强为1.25×104Pa；
（2）滑轮组的绕线方式如上图所示；
（3）拉力F为400N，拉力的功率为40W。
6．如图甲所示是一种塔式起重机上的滑轮组。已知在匀速吊起600kg的货物时，滑轮组的机械效率是80%，不计摩擦和绳重，g取10N/kg。
（1）绳端的拉力F是多大？
（2）货物在10s内匀速上升5m，绳端拉力的功率是多大？
（3）图乙中悬吊货物所用动滑轮与图甲中相同，若配重质量为3t，平衡臂长l1＝5m，起重臂长l2＝15m，当把货物送至最右端且塔臂在水平位置平衡时，求此时货物的质量。

【解答】解：（1）由图可知n＝3，货物的重力：G＝mg＝600kg×10N/kg＝6000N，
因为η＝＝＝＝，所以绳端拉力：F＝＝＝2500N；
（2）绳子自由端移动的距离：s＝nh＝3×5m＝15m，
拉力做的总功：W总＝Fs＝2500N×15m＝37500J，
则拉力的功率：P＝＝＝3750W；
（3）因为不计绳重和摩擦时F＝（G+G动），所以动滑轮的重力：G动＝nF﹣G＝3×2500N﹣6000N＝1500N；
配重的重力：G配＝m配g＝3×103kg×10N/kg＝3×104N，
根据杠杆平衡条件有：G配l1＝F2L2，代入数据有：3×104N×5m＝F2×15m，
解得：F2＝1×104N，
所以此时货物的重力：G'＝F2﹣G动＝1×104N﹣1500N＝8500N，
所以此时货物的质量：m'＝＝＝850kg。
答：（1）绳端的拉力F是2500N；
（2）货物在10s内匀速上升5m，绳端拉力的功率是3750W；
（3）此时货物的质量为850kg。
7．如图所示，是用动滑轮运送建筑材料A的示意图，在卷扬机对绳子的拉力F作用下，使重900N的建筑材料A以0.2m/s的速度匀速竖直上升，动滑轮的机械效率η为90%，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。求：
（1）拉力F；
（2）拉力F做功的功率P；
（3）动滑轮所受的重力G0。

【解答】解：（1）动滑轮绳子的有效股数n＝2，则动滑轮的机械效率：
η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝90%，
解得：拉力F＝500N；
（2）卷扬机拉绳子的速度：
v绳＝nv物＝2×0.2m/s＝0.4m/s，
拉力F做功的功率：
P＝＝＝Fv绳＝500N×0.4m/s＝200W；
（3）不计绳重和滑轮与轴的摩擦，由F＝（G+G动）可得，动滑轮所受的重力：
G0＝nF﹣G＝2×500N﹣900N＝100N。
答：（1）拉力F为500N；
（2）拉力F做功的功率P为200W；
（3）动滑轮所受的重力G0为100N。
8．工人利用如图所示的滑轮组匀速提升重700N的货物，绳子自由端被竖直向上拉起6m，所做的额外功为600J，不计绳重和摩擦。求：
（1）拉力所做的有用功；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）当另一重物被提起相同高度时，滑轮组的机械效率增加了10%，求此时被提升重物的重力。

【解答】解：（1）由图可知，滑轮组绳子的有效股数n＝3，则物体上升的高度：
h＝＝＝2m，
拉力所做的有用功：
W有＝Gh＝700N×2m＝1400J；
（2）滑轮组拉力做的总功：
W总＝W有+W额＝1400J+600J＝2000J，
滑轮组的机械效率：
η＝×100%＝×100%＝70%；
（3）不计绳重和摩擦，由W额＝G动h可得，动滑轮的重力：
G动＝＝＝300N，
当另一重物被提起相同高度时，滑轮组的机械效率增加了10%，则此时滑轮组的机械效率：
η′＝η+10%＝70%+10%＝80%，
因克服物体重力做的功为有用功，克服物体重力和动滑轮重力做的功为总功，
所以，滑轮组的机械效率：
η′＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝80%，
解得：G′＝1200N。
答：（1）拉力所做的有用功为1400J；
（2）滑轮组的机械效率为70%；
（3）当另一重物被提起相同高度时，滑轮组的机械效率增加了10%，此时被提升重物的重力为1200N。
9．用如图所示的滑轮组将重为300N的物体从地面匀速送到2m高处，所用拉力为150N，此过程中克服摩擦做功180J，求：
（1）工人做的有用功；
（2）此过程中该装置的机械效率；
（3）动滑轮的自重。

【解答】解：（1）工人做的有用功：
W有＝Gh＝300N×2m＝600J；
（2）由图可知，n＝3，则绳端移动的距离：
s＝nh＝3×2m＝6m，
拉力做的总功：
W总＝Fs＝150N×6m＝900J，
此过程中该装置的机械效率：
η＝×100%＝×100%≈66.7%；
（3）克服动滑轮重力所做的额外功：
W动＝W总﹣W有﹣Wf＝900J﹣600J﹣180J＝120J，
由W动＝G动h可得，动滑轮的重力：
G动＝＝＝60N。
答：（1）工人做的有用功为600J；
（2）此过程中该装置的机械效率为66.7%；
（3）动滑轮的自重为60N。
10．如图，一卡车车厢底板距地面h＝1m，小明把一块2m长的钢板搭在车厢底板上，构成一个斜面。他通过这个斜面，用平行于斜面大小为500N的力，把一个大木箱由斜面的底端推到顶端（忽略木箱的宽度），已知木箱重为700N。
（1）把木箱由底端推到顶端，用了5s，求推力的功率。
（2）木箱受到斜面的摩擦力是多少？

【解答】解；（1）由题知，F＝500N，L＝2m，t＝5s，
推力做的总功为：W总＝FL＝500N×2m＝1000J，
推力的功率：
P＝＝＝200W；
（2）由题知，G＝700N，h＝1m，
克服重力做的有用功为：W有用＝Gh＝700N×1m＝700J，
则小明做的额外功为：W额＝W总﹣W有用＝1000J﹣700J＝300J，
由W额＝fs得摩擦力的大小：
f＝＝＝150N。
答：（1）把木箱由底端推到顶端，用了5s，推力的功率为200W。
（2）木箱受到斜面的摩擦力是150N。
11．如图所示，工人用滑轮组匀速提升重600N的货物，所用的拉力F为400N，货物在50s内匀速上升5m，不计绳重及细绳与滑轮间的摩擦，求：
（1）在此过程中工人所做的有用功及拉力做功的功率；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）若工人用滑轮组匀速提升重800N的货物，则滑轮组的机械效率。

【解答】解：
（1）工人所做的有用功：
W有用＝Gh＝600N×5m＝3000J；
由图可知，n＝2，拉力端移动的距离s＝2h＝2×5m＝10m；
拉力做的总功：
W总＝Fs＝400N×10m＝4000J，
拉力做功的功率：
P＝＝＝80W；
（2）滑轮组的机械效率：
η＝＝×100%＝75%；
（3）不计绳重及细绳与滑轮间的摩擦，拉力F＝（G+G动），据此可得动滑轮的重力：
G动＝2F﹣G＝2×400N﹣600N＝200N，
若工人用滑轮组匀速提升重800N的货物，滑轮组的机械效率：
η′＝＝＝＝×100%＝80%。
答：（1）在此过程中工人所做的有用功为3000J，拉力做功的功率为80W；
（2）滑轮组的机械效率为75%；
（3）若工人用滑轮组匀速提升重800N的货物，滑轮组的机械效率为80%。
12．如图所示，滑轮组在竖直向上的拉力F＝50N作用下，将重力为120N的物体匀速提起在10s时间内绳子自由端移动的距离为s＝3m。
（1）计算物体上升的速度；
（2）计算滑轮组提升该物体时的机械效率；
（3）拉力功率多少？

【解答】解：
（1）由图知，承担物重的绳子股数n＝3，绳子自由端移动的距离s＝3h，
则物体上升的高度：
h＝s＝×3m＝1m，
物体上升的速度：
v＝＝＝0.1m/s；
（2）拉力做的有用功：
W有用＝Gh＝120N×1m＝120J，
拉力做的总功：
W总＝Fs＝50N×3m＝150J，
滑轮组的机械效率：
η＝＝×100%＝80%；
（3）拉力功率：
P＝＝＝15W。
答：（1）物体上升的速度是0.1m/s；
（2）滑轮组提升物体时的机械效率是80%；
（3）拉力功率是15W。
13．建筑工地上，起重机吊臂上的滑轮组如图所示，在匀速起吊重4.2×103N的物体时，物体5s内上升了6m。若滑轮组所做的额外功为1.08×104J，求：
（1）滑轮组所做的有用功；
（2）拉力做功的功率；
（3）滑轮组的机械效率。

【解答】解：
（1）滑轮组所做的有用功：
W有＝Gh＝4.2×103N×6m＝2.52×104J；
（2）因拉力做的总功等于有用功和额外功之和，
所以，拉力做的总功：
W总＝W有+W额＝2.52×104J+1.08×104J＝3.6×104J，
则拉力做功的功率：
P＝＝＝7.2×103W；
（3）滑轮组的机械效率：
η＝×100%＝×100%＝70%。
答：（1）滑轮组所做的有用功为2.52×104J；
（2）拉力做功的功率为7.2×103W；
（3）滑轮组的机械效率为70%。
14．用如图所示的滑轮组将货物向上匀速提升3m，已知动滑轮重30N、货物重360N，货物上升速度是0.3m/s，拉力F的功率是120W（不计绳重），则：
（1）做的有用功为多少？
（2）滑轮组的机械效率为多少？

【解答】解：
（1）做的有用功：
W有用＝Gh＝360N×3m＝1080J；
（2）由图知，滑轮组由3段绳子承担物重，所以手拉绳子的速度为v＝3v物＝3×0.3m/s＝0.9m/s，
由P＝＝＝Fv得作用在绳子自由端的拉力：
F＝＝＝N，
滑轮组的机械效率：
η＝＝＝＝＝×100%＝90%；
答：（1）做的有用功为1080J；
（2）滑轮组的机械效率为90%
15．用如图所示的滑轮组在20s内将重800N的物体从地面竖直提高4m，所用拉力是250N．不计绳重和摩擦。求：
（1）动滑轮重是多少？
（2）拉力的功率是多少？
（3）滑轮组机械效率是多少？

【解答】解：
（1）由图知，滑轮组由4股绳子承担物重，即n＝4，
不计绳重和摩擦，拉力F＝（G+G动），
则动滑轮重：G动＝4F﹣G＝4×250N﹣800N＝200N；
（2）拉力F移动的距离：s＝4h＝4×4m＝16m；
拉力F做的总功：
W总＝Fs＝250N×16m＝4000J，
拉力做功的功率：
P＝＝＝200W；
（3）拉力所做的有用功：
W有＝Gh＝800N×4m＝3200J；
滑轮组的机械效率：
η＝＝×100%＝80%。
答：（1）动滑轮重是200N；
（2）拉力的功率是200W；
（3）滑轮组机械效率是80%。
声明：试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2022/5/8 0:45:18；用户：何宗阳；邮箱：orFmNt4UeLbGJfqM-Odm5FOLP_wQ@weixin.jyeoo.com；学号：40565513