初中物理中考复习 必刷07 简单机械和机械效率-备战2020年中考物理必刷论述、计算80例（原卷版）

必刷07  简单机械和机械效率

   杠杆

例37．(2019·泰州)如图，使用杠杆提升重物，拉力F竖直向下，重物匀速缓慢上升，相关数据如下表：求：

(1)拉力所做的功.

(2)拉力做功的功率.

(3)此过程中，该杠杆的机械效率.

 滑轮、滑轮组

例38．(2019·德州)小强用如图所示装置在10s内将重为450N的货物匀速提升2m，此过程中拉力F的功率为120W。

求：

（1）提升装置所做的有用功；

（2）拉力F做的功；

（3）该滑轮组的机械效率。

例39．(2019·潍坊)一辆质量为1.5×103kg的汽车陷入一泥泞路段，司机师傅利用滑轮组和周围条件，组装成了如图所示的拖车装置。已知汽车通过泥泞路段需移动8m距离，汽车在泥泞路段受到的阻力为车重的0.1倍，滑轮组的机械效率为80%，g取10N/kg。在将车匀速拖离泥泞路段过程中，求：

（1）做的有用功；

（2）作用在绳子自由端的拉力。

斜面

例40．(2019·赤峰)一木块重480N体积为0.08m3，用力F将木块沿斜面匀速拉到高处，如图甲所示。已知拉力F做的功W与木块沿斜面运动距离s的关系如图乙所示。整个过程的额外功是320J．（g＝10N/kg）

求：（1）木块的密度；

（2）拉力F大小；

（3）斜面的机械效率。

 机车、发动机

例41．（2019·本溪）如图所示是利用 5G 网络实现远程驾驶的汽车，其质量为 1.5t，车轮与地面接触的总面积为 750cm2，该车在水平路面上匀速直线行驶 13.8km，用时 10min，消耗汽油 2kg，这一过程中汽车发动机的输出功率为 46kW，求：（ 汽油热值为 q 汽＝ 4.6× 107J/kg， g 取10N/kg）

（1）汽车静止在水平地面上时，对地面的压强。

（2）在这一过程中汽车受到的阻力。

（3）在这一过程中汽车发动机的效率。

1．(2019·上海)杠杆平衡时，动力臂l1为0.6米，阻力臂l2为0.2米，若阻力F2的大小为60牛，求动力F1的大小。

2．(2019·徐州)工人用杠杆将重为180 N的物体匀速提升0.5 m，做了100 J的功．求：

（1）提升物体做的有用功；（2）杠杆的机械效率．

3．(2019·山西)汽车超载是当前发生交通事故的重要原因之一。全国各地设置了许多超载监测站加强监管。如图所示，一辆两轴货车正在水平地面上设置的某种电子地磅秤上称重。先让货车前轮单独开上电子地磅秤，其读数为8t；前轮驶离电子地磅秤，再让后轮单独开上电子地磅秤，其读数为9t。国家规定两轴货车限载车货总重18t，请你通过计算分析该货车是否超载。

4．（2019·大庆）如图是用滑轮组提升建筑材料A的示意图，在水平向右的拉力F作用下，使重900N的建筑材料A在5s的时间里被匀速提升，绳自由端水平移动了2m，拉力F为500N。不计绳重和摩擦，求：

（1）拉力F的功率P；

（2）滑轮组的机械效率η。

5．(2019·天津)用如图所示的滑轮组，将一重为450N的物体以0.1m/s的速度匀速向上提起2m，拉力F为200N．求：

（1）滑轮组的机械效率；

（2）拉力F的功率。

6．(2019·眉山)在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化为如图所示的滑轮组。为了尽快疏通道路，交警指挥拖车只用了30s时间，将水平路面上质量是1.5t的故障车匀速拖离了现场。若故障车被拖离的速度是5m/s，绳子自由端的拉力F是500N，地面对故障车的摩擦力为车重力的0.08倍。求：

（1）拉力F在30s内所做的功；

（2）整个装置的机械效率。

7．（2019·兰州）如图所示，动滑轮重4N，所吊重物B重20N，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、绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦。求：

（1）水平面对物体A的摩擦力是多大?

（2）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F的功率为多大?

8．（2019·广东）如图所示，质量为960kg、底面积为0.5m2的石材A放在水平地面上，利用滑轮组水平拉动A，使其在20s的时间内匀速向墙靠近了4m，水平拉力F＝500N，不计绳、滑轮组的质量以及绳与滑轮组之间的摩擦，g取10N/kg。求：

（1）A对水平地面的压强；

（2）A在运动过程中受到摩擦力的大小：

（3）拉力F的功率。

9．(2019·襄阳)工人师傅用如图所示的滑轮组将重为600N的货物匀速提升了2m,做了1500J的功。求：

(1)滑轮组的机械效率；

(2)当他用400N的拉力匀速提升其它货物时,额外功占总功的15%,求提升货物的重。

10．（2019·苏州）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。

11．（2019·乐山）小夏利用如图所示的滑轮组，将重量为280N的物体匀速提升了2m。已知他自身的重量为500N，对绳子施加的拉力F=200N，两脚与地面接触的总面积S=400cm2。求此过程中：

（1）小夏对地面的压强；

（2）拉力F做的功；

（3）该滑轮组的机械效率。

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12．(2019·泰安)如图所示，人的重力为850N，双脚与地面接触面积为250cm2，用滑轮组拉重210N的物体沿竖直方向以0.1m/s的速度匀速向上运动了5s。人对绳子竖直向下的拉力为100N。求：

（1）物体A上升的高度；

（2）滑轮组的机械效率；

（3）人对地面的压强。

13．(2019·沈阳)如图10所示，电动起重机是通过电动机拉动绳子b带动滑轮组工作的装置（滑轮组的连接方式未画出）。质量为360kg的货箱放在水平地面上，与地面的接触面积是0.25cm2。求：

    (1)当绳子a对货箱的拉力Fa为600N时，货箱未离开地面，此时货箱对地面的压强是多大？（g取10N/kg）

    (2)在匀速拉起货箱的过程中，电动机把绳子b匀速收起了12m，绳子b的拉力Fb做了2.4×104J的功，拉力Fb是多大？

    (3)在上述匀速拉起货箱的过程中，使用滑轮组所做的额外功是9.6×103J，滑轮组的机械效率是多大？

14．(2019·镇江)如图1所示，装有0.01m3水的圆桶置于水平地面上，桶与地面间的接触面积为0.2m2。桶的质量忽略不计，g取10N/kg。

（1）求桶中水的质量。

（2）求这桶水对地面的压强。

（3）某同学用图2所示的滑轮组将这桶水匀速提升2m的过程中，所用拉力为40N，求该滑轮组的机械效率。

15．(2019·雅安)如图是用动滑轮提升货物A的示意图。用300N竖直向上的拉力F使重500N的货物A在10s的时间内匀速竖直上升了2m。求：

（1）提升货物所做的有用功W有；

（2）拉力通过的距离及拉力的功率P；

（3）动滑轮的机械效率η。

16．（2019·湘潭）如图所示利用汽车液压起重机从矿井中提升重物。起重机起动时滑轮组将重物竖直向上匀速提起，其中N是柱塞，可向上支撑起起重臂ODC．重物和动滑轮总重为15000N，不计摩擦和滑轮组上钢丝绳重。问：

（1）钢丝绳自由端上作用力F的大小为　5000　N。

（2）当柱塞向上支撑起起重管绕固定端O转动时，起重臂ODC是　费　力杠杆。

（3）当重物以0.4m/s的速度匀速上升时，钢丝绳自由端上作用力F的功率是多少？

17．(2019·百色)某服务区水泵房每天需要将重为3×106N的水送到36m高的蓄水池里。若用电动机带动一台效率为60%的水泵工作5h来完成蓄水工作。问：

（1）水泵对这些水做了多少功？

（2）带动水泵的电动机的功率至少为多大？

18．（2019·孝感）一辆厢式小货车某次运货，满载后总质量是5.0×103kg，在平直的公路上匀速行驶100km，耗油10kg，货车受到的阻力是总重力的0.05倍，发动机的牵引功率是50kW（油的热值是5.0×107J/kg，g＝10N/kg），求：

（1）货车受到的牵引力；

（2）货车匀速行驶的速度；

（3）货车发动机的效率。

19．（2019·天水）在修建天水市体育中心的施工过程中，起重机在4s内将质量为5×103kg的钢材沿竖直方向匀速提升了2m，而它的电动机做的功是2×105J．（g取10N/kg）求：

（1）钢材上升过程中的速度。

（2）起重机对钢材所做的有用功。

（3）起重机的机械效率。

20．（2019·郴州）一辆重为2×104N的电动汽车，以恒定功率50kW在平直的公路上匀速行驶3km，用时3min。已知汽车在行驶中所受阻力为车重的0.1倍，汽车轮胎与地面接触的总面积为0.5m2．求：

（1）汽车对地面的压强；

（2）汽车的牵引力所做的功；

（3）汽车发动机的机械效率（计算结果保留一位小数）。

21．(2019·南通)一新型无人驾驶电动汽车的质量为1.6×103kg．性能测试时，汽车在平直的公路上匀速行驶6.0×103m用时300s，共消耗电能1.2×107J，测得电机输出的机械功率为3.2×104W，g取10N/kg．求：

（1）汽车的重力；

（2）汽车电机的效率；

（3）汽车受到的阻力．

22．(2019·陕西)图示为某种型号的剪叉式高空作业平台。这台机器利用起升电机升降作业平台，方便工人高空作业。该机器的部分数据如表所示。

（1）这台机器空载且静止时，对水平地面的压强是多大？（g取10N/kg）

（2）起升电机以额定功率工作时，将总重为1000N的人和作业工具以0.2m/s的速度举高8m。该机器做的有用功是多少？机械效率是多少？

（3）此类机器机械效率一般较低的主要原因是：                 。

23．(2019·青岛)一辆大鼻子校车在水平路面上行驶，车和人总质量为 8 000kg， 轮胎与地面的总接触面积为 0.32m2。

（1） 求校车对路面的压强。

（2）校车以 36km/h 的速度匀速行驶时，柴油发动机的输出功率为 50kW，求此过程中校车受到的阻力。

（3）如果校车行驶过程中，司机控制油门，使发动机的输出功率为 25kW，并保持此功率不变继续行驶 10min。 这段时间内柴油燃烧释放能量的 30%转化为有用机械能，在数值上等于发动机牵引力做的功，求这段时间内发动机柴油燃烧释放的能量。