精品解析：人教八下物理12.3機械效率計算題（解析版）

1、PAGE9機械效率計算題用如圖所示的滑輪組提升重物，已知物體重為200N，人用125N的拉力向下拉動繩子，5s內可使物體勻速上升2m求：（1）拉力所做的功和拉力的功率；（2）滑輪組的機械效率【答案】（1）W=500J=4m拉力所做的功：W=FS=125N4m=500J拉力的功率：g500g10N/g5000N，當起重機勻速提升重物時，拉力對重物做功，而當起重臂水平旋轉，重物沒有在拉力的方向上移動距離，此時拉力對重物不做功，所以,整個過程中,起重機鋼繩對重物所做的功增加的機械能:W機FhGh5000N20m1105J；起重機勻速提升重物所用的時間：t120s,整個過程中消耗的電能：W電UI1t1

2、UI2t2380V18A20s380V5A8s105J104J105J，則起重機將電能轉化成機械能的效率：100%100%【點睛】（1）如果起重臂加長，則起重臂的自重增加、對應的力臂增大，而支點左側的力臂不變，根據杠桿平衡條件進行判斷（2）知道物體的質量求出重力；當起重機勻速提升重物時，拉力對重物做功，而當起重臂水平旋轉，重物沒有在拉力的方向上移動距離，此時拉力對重物不做功；已知物體升高的高度，根據WFs求出鋼繩對重物所做的功（增加的機械能）；把物體升高和平移過程中，都消耗電能，根據WUIt求出消耗的總電能；根據100%求出能量轉化效率3如圖所示，工人用滑輪組提升重240N的物體，所用的拉力為

3、150N，物體在5s內勻速上升1m求：（1）有用功；（2）滑輪組的機械效率；（3）拉力的功率【答案】見解析【解析】試題分析：（1）W有=Gh=240N1m=240J；答：有用功為240J（2）W總=FS=150N2m=300J；=80%；答：滑輪組的機械效率為80%（3）高的樓上，小明利用物理課上學過的滑輪組，設計了如圖甲所示的材料搬運方案其中每個滑輪重30N，繩子足夠長，所能承受的最大拉力為250N，不計繩重及摩擦1計算說明繩子的拉力是否超過繩子的最大承受力2小明爸爸觀察了該裝置后，他想如果將該裝置的滑輪位置顛倒如圖乙是否會更省力一些，請你按照小明爸爸的想法，用筆畫線在乙圖繞上繩子并說明小明

4、爸爸的想法是否正確3求兩種方案的機械效率之比4綜合分析評估兩個方案，你認為哪個方案更好一些說明理由【答案】見解析所示【解析】【詳解】（1）如圖甲，物重由3股繩子承擔，n3，因不計繩重及摩擦，拉力：F（G輪G物）（30N600N）210N，210N250N，沒有超過繩子的最大拉力；（2）要求動力方向向上，先從繩子末端反方向繞起，通過下面的動滑輪，再通過上面的定滑輪，依次繞過，最后固定在定滑輪下面的掛鉤上，如圖所示；此時n4，拉力：F（2G輪G物）（230N600N）165NF，所以這種設計更省力，小明爸爸的說法是正確的；（3）甲圖機械效率：甲，乙圖機械效率：乙，甲：乙：22：21；（4）由以上計

5、算可以看出，小明的方案效率高，小明爸爸的方案較省力，但從安全方面考慮，小明的方案中是站在地面上用力，更安全，所以小明的方案更好【點睛】（1）因不計繩重及摩擦，利用F（G輪G物）求出拉力，和繩子所能承受的最大拉力比較得出答案；（2）由題知，動力的方向要向上，所以可以從繩子末端繞起，依次通過動滑輪、定滑輪繞成；再根據F（G輪G物）求此時拉力大小，判斷小明爸爸的說法是否正確；（3）甲乙兩圖有用功相同，上面求出了拉力大小，再求出拉力做的總功，利用機械效率的公式求出甲乙兩圖的機械效率，再求比值；（4）從甲乙兩圖的機械效率高低、省費力、是否更安全等方面分析，找出最佳方案年入夏以來，我省滇西地區(qū)出現了百年不

6、遇的特大旱災，某校為保障師生的生活用水，緊急調來一臺功率為15w的抽水機，把水抽到距水面10m高的蓄水池中，抽水機30分鐘剛好將容積為18m3的蓄水池抽滿，求：（1）抽水機對水做的功；（2）抽水機的效率；（3）同學們，水是生命之源，請你寫出日常生活中的兩項節(jié)水措施?！敬鸢浮?05J；67%；隨手關水龍頭；一水多用等【解析】【詳解】1mV1103g/m318m3104g，Gmg104g10N/g105N，對水做的有用功：W有Gh105N10m106J，2W總。求：該電動機在這次吊起重物的過程中消耗的電能。電動機工作過程中，線圈產生的熱量。在該起重設備中，如果這次吊起重物的機械效率為80%，則被吊

7、重物的質量為多少【答案】（1）105J（2）8104J（3）103g【解析】分析：（1）已知電動機的額定功率和工作的時間，根據公式W=/105J，解得G=104N，所以，重物的質量為：m=G/g=104N/10N/g=103g某學校為了給蓄水塔抽水，新買了一單相螺桿自吸泵，其銘牌上的部分參數如下表：吸程是指水泵到水面的距離；揚程是指水能被抽到的最高點到水面的距離1該銘牌中有一個參數是明顯錯誤的，請你指出來，并通過計算加以說明2該水泵連續(xù)正常抽水1h，把水抽高了50m，水泵對水做了多少功此時水泵的效率是多少g取10N/g【答案】1錯誤的參數是：吸程20m；2%【解析】【詳解】1錯誤的參數是：吸程

8、20m，一標準大氣壓能把水壓上的高度h20m；2由于水泵的流量為8m3/h,那么水泵1h抽水體積V8m3，水泵1h抽水質量mV103g/m38m38103g，水泵抽水1h對水做的功WGhmgh8103g10N/g50m4106J，水泵抽水1h消耗的電能WV算出水泵1h抽水質量，再根據重力公式Gmg算出水泵1h抽水的重力，根據做功公式算出水泵抽水1h對水做的功，由電功公式W，所用的拉力是600N。求：（1）該重物受到的重力；（2）工人通過滑輪組所做的有用功；（3）工人做的總功；（4）滑輪組的機械效率。【答案】9000N；4500J；6000J；75%【解析】【詳解】1該重物受到的重力：Gmg90

9、g10N/g900N；2有用功W有Gh900N5m4500J；3Snh25m10m，工人做的總功：W總FS600N10m6000J；4滑輪組的機械效率：100%100%75%【點睛】由圖知：有兩段繩子與動滑輪相連，則物體上升的高度h和繩子自由移動的距離S之間的關系為：S2h（1）已知質量，根據Gmg求出重物的重力；（2）已知物重和物體上升的高度，根據WGh即可求出所做的有用功；（3）先根據Snh求出自由端繩子移動的距離，然后再根據WFS即可求出所做的總功；（4）已知有用功和總功，利用即可求出滑輪組的機械效率如圖所示，斜面長S=10m，高h=4m用沿斜面方向的推力F，將一個重為100N的物體由斜面底端A勻速推到頂端B運動過程中物體克服摩擦力做了100J的功求：（1）運動過程中克服物體的重力做的功；（2）斜面的機械效率；（3）推力F的大小【答案】（1）400J（2）80%（3）50N【解析】（1）運動過程中克服物體的重力做的功：W=Gh=100N4m=400J；（2）斜面的機械效率：=W有用/W總100%=400J/400J100J100%=80%；（3）由W=Fs得推力F的大?。篎=W/s=500J/10m=50N。湛江港一裝卸工人用如圖l所示的滑輪組勻速提升質量為80g的貨物，所用的拉力F為500N，繩子自由端在50s內被勻速拉下4