2026届初中物理中考复习一轮专题：运用机械效率的公式解决有关问题-练习（含答案+解析）

这是一份2026届初中物理中考复习一轮专题：运用机械效率的公式解决有关问题-练习（含答案+解析），共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.如图所示，在平行于斜面拉力F作用下物体沿斜面匀速上升，物体重8N，拉力为5N，斜面长为1.2m，高为0.6m。下列说法正确的是( )
A. 物体的机械能不变B. 斜面的效率为62.5%
C. 物体所受的拉力与摩擦力是一对平衡力D. 物体与斜面间的摩擦力为1N
【答案】D
【解析】解：
A、物体沿斜面匀速上升，质量不变、速度大小不变，动能不变；质量不变、高度增大，重力势能增大；物体的动能不变、重力势能增大，机械能增大，故A错误；
B、拉力做的有用功：W有用=Gh=8N×0.6m=4.8J；
拉力F做的总功：W总=Fs=5N×1.2m=6J；
斜面的机械效率：η=W有用W总×100%=4.8J6J×100%=80%，故B错误；
D、克服摩擦力所做的额外功：
W额=W总−W有用=6J−4.8J=1.2J，
由W额=fs可得物体与斜面间的摩擦力：
f=W额s=，故D正确；
C、拉力F=5N，摩擦力f=1N，二者大小不相等，不是一对平衡力，故C错误。
故选：D。
(1)物体由于运动而具有的能叫动能，其大小与质量、速度有关；物体由于被举高而具有的能叫重力势能，其大小与质量、高度有关；物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能，其大小与弹性形变大小有关；物体的动能和势能统称为机械能；
(2)已知物体的重力和提升的高度(斜面高)，利用W=Gh求拉力做的有用功；已知拉力的大小和拉力移动的距离(斜面长)，利用W=Fs求拉力做的总功，斜面的机械效率等于有用功与总功之比；
(3)额外功等于总功与有用功之差，利用W=fs求摩擦力；
(4)比较拉力、摩擦力大小，得出是否为平衡力。
本题考查了使用斜面时物体机械能的变化分析、机械效率和摩擦力的计算、二力平衡条件的应用，明确有用功和总功、额外功之间的关系以及额外功为克服摩擦力所做的功是关键。
2.用如图所示的滑轮组提升货物M，已知动滑轮重50N，货物重400N，货物匀速上升的速度是0.1m/s，不计绳重和摩擦，以下说法正确的是( )
A. 绳子自由端上升的速度是0.2m/s
B. 绳子自由端拉力F的功率是45W
C. 该滑轮组的机械效率为80%
D. 匀速提升物体的速度越快，机械效率越高
【答案】B
【解析】解：
A、由图知，n=3，绳子自由端上升的速度：v=3v物=3×0.1m/s=0.3m/s，故A错；
B、不计绳重和摩擦，拉力：F=13(G+G动)=13(400N+50N)=150N，
拉力做功的功率：P=Wt=Fst=Fv=150N×0.3m/s=45W，故B正确；
C、滑轮组的机械效率：η=W有用W总=GhFs=GhF3h=G3F=400N3×150N×100%≈88.9%，故C错；
D、匀速提升物体的速度越快，会改变做功的功率，不会改变有用功与总功的比值，不能改变滑轮组的机械效率，故D错。
故选：B。
本题考查了使用滑轮组时速度、功率、机械效率的计算，根据题图确定n的大小(直接从动滑轮上引出的绳子股数)是本题的突破口，灵活选用公式计算是关键。
3.光头强用如图所示的装置将200N的蜂蜜匀速提高3m，送给楼上的熊大、熊二，所用的拉力是125N，不计桶重、绳重和摩擦。下列说法不正确的是( )
A. 绳子自由端移动的距离为6m
B. 拉力做的功为750J
C. 动滑轮重50N
D. 该滑轮组的机械效率为75%
【答案】D
【解析】解：A、由图可知n=2，绳子自由端移动的距离s=nh=2×3m=6m，故A正确，不符合题意；
B、拉力做的总功：W总=Fs=125N×6m=750J，故B正确，不符合题意；
C、因为不计绳重和摩擦时F=1n(G+G动)，所以动滑轮的重力：G动=nF−G=2×125N−200N=50N，故C正确，不符合题意；
D、滑轮组的机械效率：η=W有W总=GhFs=GhFnh=GnF=200N2×125N=80%，故D错误，符合题意。
故选：D。
(1)由图可知n=2，绳子自由端移动的距离s=nh；
(2)利用W总=Fs求拉力做的总功；
(3)利用不计绳重和摩擦时F=1n(G+G动)求动滑轮的重力；
(4)利用η=W有W总=GhFs=GhFnh=GnF求滑轮组的机械效率。
本题考查了使用滑轮组时绳子拉力、总功和机械效率的计算，是一道基础题。
4.如图所示，分别用拉力F1、F2将重为20N的物体匀速提升相同高度，每个滑轮重均为5N，不计绳重及绳与滑轮间的摩擦。下列说法正确的是( )
A. 拉力F1和F2的大小之比为2：1
B. 拉力F1和F2做功的大小之比为4：5
C. 物重增大10N，F1和F2都增大10N
D. 增大物重，两个滑轮组的机械效率保持不变
【答案】B
【解析】解：A、由图可知，左侧装置由两个定滑轮组成，因为不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，所以拉力F1=G=20N，
右侧装置由一个定滑轮和动滑轮组成，此时承担动滑轮绳子的股数n=2，
因为不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，所以绳子自由端的拉力：F2=1n(G+G动)=12×(20N+5N)=12.5N，
则拉力F1和F2的大小之比：F1F2=20N12.5N=85，故A错误；
B、由定滑轮的特点可知，左侧装置绳子自由端移动的距离s1=h，
右侧装置绳子自由端移动的距离：s1=nh=2h，
由W=Fs可知，拉力F1和F2做功的大小之比：W1W2=F1s1F2s2=20N×h12.5N×2h=45，故B正确；
C、因为不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，
所以物重增大10N时左侧装置绳子自由端的拉力：F1′=G′=20N+10N=30N，
左侧装置绳子自由端的拉力：F1′=1n(G′+G动)=12×(20N+10N+5N)=17.5N，
则左侧装置绳子自由端拉力的增加量：ΔF1=F1′−F1=30N−20N=10N，
右侧装置绳子自由端拉力的增加量：ΔF2=F2′−F2=17.5N−12.5N=5N，故C错误；
D、因为不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，所以左侧装置拉力做的功等于克服物体重力做的功，因此左侧装置的机械效率为100%，增加物重后，机械效率仍然是100%，
右侧装置，由不计绳重及绳与滑轮间的摩擦时机械效率η2=W有W总′=W有W有+W额外=GhGh+G动h=GG+G动=11+G动G可知，动滑轮的重力一定，物体的重力增加，机械效率也增加，故D错误。
故选：B。
(1)由图可知，左侧装置由两个定滑轮组成，根据定滑轮的特点求出拉力的大小，右侧装置由一个定滑轮和一个动滑轮组成，此时承担动滑轮绳子的股数n=2，利用不计绳重及绳与滑轮间的摩擦时F=1n(G+G动)求出绳子自由端的拉力，进而求出拉力F1和F2的大小之比；
(2)根据定滑轮的特点可知左侧装置绳子自由端移动的距离与物体上升高度的关系，右侧装置绳子自由端移动的距离s=nh，再根据W=Fs求出拉力F1和F2做功的大小之比；
(3)根据定滑轮的特点求出物重增大10N时绳子自由端的拉力，利用不计绳重及绳与滑轮间的摩擦时F=1n(G+G动)求出物重增大10N时绳子自由端的拉力；
(4)利用不计绳重及绳与滑轮间的摩擦时，左侧装置拉力做的功等于克服物体重力做的功，据此分析左侧装置机械效率的变化，右侧装置根据η=W有W总=W有W有+W额外=GhGh+G动h=GG+G动=11+G动G求右侧装置机械效率的变化。
本题考查使用滑轮组时绳子自由端的拉力公式、功和机械效率公式的应用，利用好不计绳重及绳与滑轮间的摩擦时F=1n(G+G动)是解题的关键。
5.如图所示，在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为1.8N，斜面长s=1.2m、高h=0.3m。把重物直接提升h所做的功作为有用功，则( )
A. 有用功为1.35J，机械效率为75%B. 有用功为2.16J，机械效率为62.5%
C. 有用功为1.35J，机械效率为62.5%D. 有用功为1.35J，机械效率为100%
【答案】C
【解析】解：有用功W有用=Gh=4.5N×0.3m=1.35J，
总功W总=Fs=1.8N×1.2m=2.16J，
机械效率η=W有用W总×100%=×100%=62.5%。
故选：C。
根据W有用=Gh计算有用功，根据W总=Fs计算总功，根据η=W有用W总×100%计算机械效率。
本题以斜面为载体，考查有用功、总功和机械效率的计算问题，属于对基础知识的考查，难度不大。
6.如图所示，汽车通过滑轮组将矿井内重为9100N的物体M匀速提升了4m，汽车的拉力F为6500N。在此过程中，滑轮组的机械效率为( )
A. 17.5%B. 35%
C. 70%D. 条件不足，无法计算
【答案】C
【解析】解：由图知，通过动滑轮绳子的段数n=2，
滑轮组的机械效率：
η=W有W总=GhFs=GnF=9100N2×6500N=70%。
故选：C。
由图知，通过动滑轮绳子的段数n，由η=W有W总=GhFs=GnF计算滑轮组的机械效率。
本题考查滑轮组机械效率的计算，属于一道基础题。
7.如图所示，斜面长s=3m，高h=0.5m，建筑工人用绳子在5s内将重400N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是120N(忽略绳子的重力)。则下列说法正确的是( )
A. 克服斜面摩擦力所做的功是160JB. 拉力的功率是50W
C. 拉力所做的功是300JD. 斜面的机械效率是80%
【答案】A
【解析】解：拉力所做的功：
W总=Fs=120N×3m=360J，故C错误；
拉力的功率：
P=W总t=360J5s=72W，故B错误；
拉力做的有用功：
W有用=Gh=400N×0.5m=200J，
克服斜面摩擦力所做的功：
W额=W总−W有=360J−200J=160J，故A正确；
斜面的机械效率：
η=W有W总×100%=200J360J×100%≈55.6%，故D错误。
故选：A。
知道拉力和斜面的长度，根据W=Fs求出拉力所做的功，利用P=Wt求出拉力的功率，又知道物体的重力和斜面的高度，根据W=Gh求出拉力做的有用功，总功减去有用功即为克服斜面摩擦力所做的功，利用η=W有W总×100%求出斜面的机械效率。
本题考查了做功公式和功率公式以及机械效率公式的应用，明确有用功和总功以及额外功之间的关系是关键。
8.在老旧小区改造中，工人利用滑轮组将重800N的建筑材料提升到楼顶，如图所示，已知工人对绳子的拉力为500N，建筑材料在10s内匀速上升了5m。不计绳重和摩擦，则提升重物的过程中，下列说法正确的是( )
A. 拉力F的功率是400W
B. 拉力所做的额外功是2000J
C. 绳子自由端运动的速度是1m/s
D. 滑轮组的机械效率是70%
【答案】C
【解析】解：A、由图可知n=2，绳子自由端移动的距离：s=nh=2×5m=10m，
拉力做的总功：W总=Fs=500N×10m=5000J，
拉力做功的功率：P=W总t=5000J10s=500W，故A错误；
B、拉力做的有用功：W有=Gh=800N×5m=4000J，
拉力所做的额外功：W额=W总−W有=5000J−4000J=1000J，故B错误；
C、绳子自由端运动的速度：v=st=10m10s=1m/s，故C正确；
D、滑轮组的机械效率：η=W有W总×100%=4000J5000J×100%=80%，故D错误。
故选：C。
(1)由图可知n=2，绳子自由端移动的距离s=nh，利用W总=Fs求拉力做的总功，利用P=W总t求拉力做功的功率；
(2)利用W有=Gh求有用功，利用W总=W有+W额求拉力所做的额外功；
(3)利用v=st求出绳子自由端运动的速度；
(4)利用η=W有W总×100%求滑轮组的机械效率。
本题考查使用滑轮组时速度、功、功率和机械效率的计算，关键是从图中得出滑轮组绳子的有效股数。
9.如图甲所示的滑轮组提升物体M，已知物体M所受的重力为550N，卷扬机加在绳子自由端的拉力F将物体M在20s内沿竖直方向匀速提升10m，拉力F做的功W随时间t的变化图象如图乙所示，忽略绳重及摩擦，下列说法正确的是( )
A. 动滑轮重为40NB. 绳子自由端移动的速度为0.5m/s
C. 拉力做功功率为300WD. 该滑轮组的机械效率为83.3%
【答案】C
【解析】解：AC.由图甲可知n=2，
则物体M沿竖直方向匀速提升10m时，绳子自由端移动的距离：s=nh=2×10m=20m，
由图乙可知，在20s内拉力F做的功：W总=6000J，
由W总=Fs可得，绳子自由端的拉力为：F=W总s=6000J20m=300N，
忽略绳重及摩擦，由F=1n(G+G动)可得，动滑轮的重力：G动=nF−G=2×300N−550N=50N，
拉力做功的功率为：P=W总t=6000J20s=300W，故A错误，C正确；
B.绳子自由端移动的速度：v=st=20m20s=1m/s，故B错误；
D.所做的有用功：W有=Gh=550N×10m=5500J，
滑轮组的机械效率：η=W有W总×100%=5500J6000J×100%≈91.7%，故D错误。
故选：C。
(1)由图甲可知滑轮组上绳子的有效股数，根据s=nh求出绳子自由端移动的距离；根据图乙得出在20s内拉力F做的功，利用W总=Fs求出绳子自由端的拉力大小；忽略绳重及摩擦，根据F=1n(G+G动)求出动滑轮的重力；根据P=W总t求出拉力做功的功率；
(2)根据v=st求出绳子自由端移动的速度；
(3)根据W=Gh求出所做的有用功，利用η=W有W总×100%求出滑轮组的机械效率。
本题考查了做功公式和速度公式、滑轮组的特点、滑轮组机械效率公式的应用，明确有用功和总功的含义以及从图象中获取有用的信息是关键。
10.某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮重相同)匀速提起相同的重物。不计绳重及摩擦，下列说法正确的是( )
A. 甲图省力，机械效率甲图大
B. 甲图省力，机械效率一样大
C. 乙图省力，机械效率一样大
D. 乙图省力，机械效率乙图大
【答案】C
【解析】解：不计绳重及摩擦，
∵拉力F=1n(G物+G轮)，n1=2，n2=3，
∴绳子受的拉力：
F1=12(G物+G轮)，F2=13(G物+G轮)，
∴F1>F2，乙图省力；
∵动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额=G轮h，W有用=G物h，
∴利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，
∵η=W有用W总，
∴滑轮组的机械效率相同。
故选：C。
由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n，则绳子自由端移动的距离s=nh；把相同的重物匀速提升相同的高度，做的有用功相同；不计绳重及摩擦，利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度，做额外功相同；而总功等于有用功加上额外功，可知利用滑轮组做的总功相同，再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系。
本题考查了使用滑轮组时n的确定方法，有用功、额外功、总功的计算方法，不计摩擦和绳重时拉力的求法；本题关键在于确定额外功相等。
11.如图甲、乙所示，小凯分别用两种机械(绳长不变)使物体M做匀速直线运动，测得拉力F、M的重力及M所受摩擦力如表所示，则下列选项中正确的是( )
A. 如图甲，改变F甲的方向，甲的机械效率也改变
B. 乙机械一定省力
C. 甲、乙的机械效率相等
D. 甲的机械效率大于乙的机械效率
【答案】D
【解析】解：A、从图可以看出，图甲使用的是定滑轮，定滑轮使用时不能省力，故改变F甲的方向，甲的机械效率不会改变，故A错误；
B、从表中数据可知，物体受到的摩擦力为6N，但拉力是8N，故B错误；
CD、甲的机械效率为：η甲=f甲F甲=6N8N=75%，乙的机械效率为：η乙=f乙nF乙=6N2×8N=37.5%，故C错误，D正确。
故选：D。
(1)定滑轮能改变方向，但不能省力；
(2)从表中数据判断乙能不能省力；
(3)机械效率是有用功与总功之比；
(4)从表中数据计算出它们的机械效率再进行比较。
本题考查了动滑轮和定滑轮的使用和机械效率的计算，属于基础题。
二、多选题：本大题共1小题，共3分。
12.如图所示，重20N的动滑轮下挂一个重80N的物体，用拉力F在10s内将物体匀速提高5m，不计绳重和摩擦，则( )
A. 拉力的大小为40N
B. 绳子移动的速度为0.5m/s
C. 拉力的功率为50W
D. 该装置的机械效率为80%
【答案】CD
【解析】解：A.动滑轮绳子的有效股数n=2，不计绳重和摩擦，拉力的大小F=1n(G+G动)=12×(80N+20N)=50N，故A错误；
B.绳子自由端移动的距离s=nh=2×5m=10m，绳子移动的速度v=st=10m10s=1m/s，故B错误；
C.拉力做的功W总=Fs=50N×10m=500J，拉力的功率P=W总t=500J10s=50W，故C正确；
D.拉力做的有用功W有=Gh=80N×5m=400J，该装置的机械效率η=W有W总×100%=400J500J×100%=80%，故D正确。
故选：CD。
(1)动滑轮绳子的有效股数n=2，不计绳重和摩擦，根据F=1n(G+G动)求出拉力的大小；
(2)根据s=nh求出绳子自由端移动的距离，利用v=st求出绳子移动的速度；
(3)根据W=Fs求出拉力做的功，利用P=Wt求出拉力的功率；
(4)根据W=Gh求出拉力做的有用功，利用η=W有W总×100%求出该装置的机械效率。
本题考查了动滑轮拉力公式和速度公式、做功公式、功率公式、机械效率公式的应用，是一道较为简单的应用题。
三、填空题：本大题共6小题，共12分。
13.质量为0.5kg的塑料桶装满水后总质量为10 kg，小明将其从地面匀速搬到高度为1 m的桌面上，在竖直向上搬水的过程中所做的总功是 J，有用功是 J，机械效率是 .(g取10N/kg)
【答案】100
95
95%

【解析】【分析】
本题考查功的计算、机械效率。准确判断有用功、总功是解本题的关键。
在竖直向上搬水的过程中所做的总功即为克服桶和水的重力之和所做的功，根据W=Gh=mgh求出其大小，水和桶的总质量减去桶的质量即为水的质量，有用功为克报水的重力所做的功，根据η=W有W总×100%求出机械效率。
【解析】
小明做的总功：W=Gh=mgh=10kg×10N/kg×1m=100J;
水的质量：m水=m−m桶=10kg−0.5kg=9.5kg，
小明做的有用功：W有用=G水h=m水gh=9.5kg×10N/kg×1m=95J;
机械效率：η=W有用W×100%=95J100J×100%=95%。
故答案为：100；95；95%
14.如图所示，在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为1.8N，斜面长1.2m、高0.3m，在此过程中，物体上升过程中受到的摩擦力为______ N，这个斜面的机械效率为______；如果斜面的倾斜程度增大，在其他条件均不变的情况下，机械效率______。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】0.675 ；62.5%；变大。
【解析】解：由题知，斜面长s=1.2m、斜面高h=0.3m，拉力F=1.8N，物体重力G=4.5N，时间t=20s。
(1)该拉力做的有用功：W有用=Gh=4.5N×0.3m=1.35J，
拉力F做的总功：W总=Fs=1.8N×1.2m=2.16J，
拉力做的额外功：W额=W总−W有用=2.16J−1.35J=0.81J，
由W额=fs可得摩擦力：f=W额s=；
(2)斜面的机械效率：η=W有用W总=×100%=62.5%；
(3)如果斜面的倾斜程度增大，在其他条件均不变的情况下，斜面高不变、斜面长变小，物体对斜面的压力变小，接触面的粗糙程度不变，摩擦力变小，拉力做的额外功变小，而有用功不变，由η=W有用W总=W有用W有用+W额可知斜面的机械效率变大。
故答案为：0.675；62.5%；变大。
(1)知道物体重力、斜面高，利用W=Gh求拉力做的有用功；知道拉力大小、斜面长，利用W=Fs求拉力F做的总功；拉力做的额外功W额=W总−W有用，利用W额=fs求摩擦力；
(2)斜面的机械效率等于有用功与总功之比；
(3)如果斜面的倾斜程度增大，在其他条件均不变的情况下，斜面高不变、斜面长变小，物体对斜面的压力变小，接触面的粗糙程度不变，摩擦力变小，拉力做的额外功变小，而有用功不变，由η=W有用W总=W有用W有用+W额得出机械效率变化情况。
本题考查了使用斜面时有用功、总功、额外功、摩擦力、机械效率的计算，要知道使用斜面时克服摩擦力做的功为额外功。
15.用如图所示的电动起重机将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 %；若减小动滑轮的重力，起重机的机械效率将变 。
【答案】1.2×104
40
大

【解析】解：(1)起重机对货物做的有用功：
W有=Gh=3000N×4m=1.2×104J；
(2)电动机所做的总功：
W总=Pt=3000W×10s=3×104J；
起重机的机械效率：
η=W有W总×100%=1.2×104J3×104J×100%=40%；
(3)提升同一物体时，减小动滑轮的重力，则所做的有用功相同，额外功减小，总功减小，由公式η=W有W总×100%可知，滑轮组的机械效率变大。
故答案为：1.2×104；40；大。
(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；
(3)若提升同一物体时，减小动滑轮的重力，则所做的有用功相同，额外功减小，总功减小，机械效率变大。
本题考查了有用功、总功、机械效率、功率的计算，关键要理解有用功和总功的定义、灵活应用相关公式。
16.小明用图甲的滑轮组提升重200N的物体，已知拉力F为80N，不计绳重和摩擦，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图线是______(选填“A”或“B”)，动滑轮重为______ N，2s内对物体做的有用功为______ J，小明在该操作过程中所用滑轮组的机械效率为______(结果保留一位小数)。
【答案】A；40；200；83.3%
【解析】解：由图甲可知，n=3，则拉力端移动距离s=3h，所以图乙中上面的倾斜直线A是绳子自由端运动的s−t图像，而下面的倾斜直线B是物体运动的s−t图像；
不计绳重和摩擦，拉力F=13(G+G动)，则动滑轮重力：
G动=3F−G=3×80N−200N=40N；
由图乙可知，t=2s时，物体运动的高度h=1m，
对物体做的有用功：W有用=Gh=200N×1m=200J，
小明在该操作过程中所用滑轮组的机械效率为：
η=W有W总=GhFs=GhFnh=GnF=200N3×80N≈83.3%。
故答案为：A；40；200；83.3%。
(1)由图甲可知，n=3，则拉力端移动距离s=3h，据此确定图乙中绳子自由端运动的s−t图像是A还是B；
(2)不计绳重和摩擦，拉力F=1n(G+G动)，据此求动滑轮重力；
(3)由图乙可知，t=2s时，物体运动的高度h=1m，利用W=Gh求有用功，根据η=W有W总=GhFs=GhFnh=GnF求出滑轮组的机械效率。
本题考查了使用滑轮组时动滑轮重力、有用功的计算，要利用好关系式：不计绳重和摩擦，拉力F=1n(G+G动)。
17.工人用图甲所示的滑轮组提升货物上楼，货物提升的高度为3m，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图乙。当货物重力为270N时，工人向下拉绳子所做的有用功为______ J，总功为______J(这一空要用到的公式是______)，绳子自由端移动的距离为______ m，工人向下拉绳子的拉力为______ N。
【答案】810 ；900 ；W总=W有η ；9 ；100。
【解析】解：(1)当货物重力为270N时，工人向下拉绳子所做的有用功：W有=Gh=270N×3m=810J；
由图乙可知此时的机械效率为90%，
由η=W有W总×100%可知，总功：W总=W有η=810J90%=900J；
(2)由图可知n=3，绳子自由端移动的距离：s=nh=3×3m=9m；
由W总=Fs可知，工人向下拉绳子的拉力：F=W总s=900J9m=100N。
故答案为：810；900；W总=W有η；9；100。
(1)利用W有=Gh求当货物重力为270N时，工人向下拉绳子所做的有用功；根据图乙可知此时的机械效率，利用η=W有W总×100%求总功；
(2)由图可知n=3，绳子自由端移动的距离s=nh，利用W总=Fs求工人向下拉绳子的拉力。
本题考查使用滑轮组时功和机械效率公式的应用，关键是根据图像读出相关的信息。
18.如图甲是一种剪式千斤顶，如乙图通过旋转手柄连接带螺纹的螺杆，就能轻易地顶起小车.这种千斤顶是利用 (只要写出一种简单机械)来省力的;小华在一次给小汽车换胎工作中，转动手柄把质量为1.5t的小车的一后轮顶起了20cm，若顶起小车后轮的力只需车重的三分之一，则这个过程中所做的有用功为 J，小华做的总功是5000J，则此次工作千斤顶的机械效率是 .(g取10N/kg)
【答案】斜面(轮轴或杠杆)；1000；20%
【解析】【分析】
本题考查斜面、功的计算和机械效率。
根据螺旋千斤顶和学过的简单机械分析；利用功的计算公式结合题意计算这个过程中所做的有用功；根据η=W有用W总×100%计算千斤顶的机械效率。
【解答】
螺旋千斤顶的螺纹相当于简单机械的斜面，利用了使用斜面可以省力的原理；转动手柄相当于轮轴，轮轴的实质是可以连续转动的杠杆；
小华在一次给小汽车换胎工作中，转动手柄把质量为1.5t的小车的一后轮顶起了20cm，若顶起小车后轮的力只需车重的三分之一，则这个过程中所做的有用功：W有用=mgh=13×1.5×103kg×10N/kg×0.2m=1000J；
则此次工作千斤顶的机械效率η=W有用W总×100%=1000J5000J×100%=20%。
四、计算题：本大题共2小题，共16分。
19.如图所示，在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为1.8N，斜面长1.2m、高0.3m。求：
(1)这个斜面的机械效率；
(2)物体上升过程中受到的摩擦力。
【答案】解：所做有用功为：W有=Gh=4.5N×0.3m=1.35J；
总功为：W总=Fs=1.8N×1.2m=2.16J；
机械效率为：η=W有W总=%；
额外功为：W额=W总−W有=2.16J−1.35J=0.81J；
由W额=fs得，摩擦力为f=W额s=。
答：(1)这个斜面的机械效率为62.5%；
(2)物体上升过程中受到的摩擦力为0.675N。
【解析】(1)利用W=Fs可求出拉力做的功，即总功；再利用W=Gh求出有用功；然后利用机械效率的计算公式可求出斜面的效率η。
(2)根据总功与有用功的差得出额外功，再根据W额=fs，变形后可求摩擦力f。
熟练运用计算功、机械效率的公式，明确额外功是用来克服斜面上的摩擦，是解答此题的关键。
20.淄博城区东部快速路建设正在进行，施工现场一台起重机将质量为1800kg的重物以0.1m/s的速度竖直匀速提升一定高度，用时60s，所做的额外功是7.2×104J。(g取10N/kg)
求：(1)起重机做功的功率；
(2)起重机的机械效率。
【答案】解：(1)重物被提升的距离h=vt=0.1m/s×60s=6m，
起重机做的有用功W有=Gh=mgh=1800kg×10N/kg×6m=1.08×105J，
起重机所做的额外功W额外=7.2×104J，
起重机所做的总功W=W有+W额外=1.08×105J+7.2×104J=1.8×105J，
起重机做功的功率P=Wt=1.8×105J60s=3000W。
(2)起重机的机械效率η=W有W×100%=1.08×105J1.8×105J=60%。
答：(1)起重机做功的功率为3000W。
(2)起重机的机械效率为60%。
【解析】(1)利用速度公式得到重物上升的距离，利用功的公式得到起重机做的有用功，有用功和额外功之和为总功，由P=Wt得到起重机做功的功率；
(2)有用功和总功已知，利用机械效率公式得到起重机的机械效率。
本题考查功的公式、功率的公式和机械效率公式的应用，属于基础内容，难度不大。F甲
F乙
GN
f甲
f乙
8N
8N
12N
6N
6N