文档内容
专项 01 机械效率的计算
一．竖直方向滑轮组机械效率的简单计算（4题）
二．水平方向滑轮组机械效率的简单计算（4题）
三．水平竖直拉滑轮组机械效率的计算（4题）
四．竖直水平拉滑轮组机械效率的计算（4题）
五．斜面机械效率的简单计算（4题）
六．与斜面相结合的滑轮组机械效率的计算（4题）
七．杠杆机械效率的简单计算（4题）
八．杠杆与滑轮相结合的机械效率的计算（4题）
一．竖直方向滑轮组机械效率的简单计算（4题）
1．（23-24八年级下·福建泉州·期末）建筑工地上，工人用如图的装置将重600N的建材从地面匀速送到8m高
处，所用拉力为400N，时间为20s。不计摩擦和绳重，（g取 ）求：
(1)工人做的有用功及拉力的功率；
(2)此过程中该装置的机械效率；
(3)如果用这个滑轮组匀速提起500N的重物，需要用多大的拉力？
2．（23-24八年级下·河南开封·期末）为了改善农村面貌和环境卫生，政府对道路、公厕等公共设施进行了改造。
如图所示，在新农村改造时，质量为70kg得工人用滑轮组吊起质量为40kg的建筑材料，将建筑材料匀速提升
2m（不计绳重和摩擦），所用拉力为250N。（g取10N/kg）(1)物体重为多少？
(2)使用该滑轮组时的机械效率是多少？
(3)通过计算说明，该工人用此装置能否拉起重为1400N的物体？
3．（23-24八年级下·河北唐山·期末）某工人利用如图所示的滑轮组提升重 的物体 ，作用在绳子自由
端的拉力为 ，物体匀速上升了 ，不计绳重和摩擦。求：
(1)该滑轮组的机械效率；
(2)动滑轮的重。
4．（23-24八年级下·广西河池·期末）如图，通过滑轮组用200N的拉力将重为480N的物体匀速提高2m。不计
绳重和摩擦，求：
(1)绳自由端移动的距离；
(2)动滑轮的重力；
(3)若要匀速提升重为600N的物体，绳自由端的拉力。
二．水平方向滑轮组机械效率的简单计算（4题）
5．（23-24八年级下·安徽宿州·期末）如图所示，用滑轮组拉着重45kg的物体A，使它在水平面上匀速前进
1m，水平拉力F＝75N，若A与地面的摩擦力是其物重的0.2倍，求：
（1）拉力做的功；（2）该滑轮组的机械效率。
6．（23-24八年级下·广东梅州·期末）如图所示，重400N的物体在20N的水平拉力F的作用下，以0.2m/s的速
度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为80%，则在此过程中，求：
（1）绳子自由端移动的距离为多少米；
（2）有用功为多少焦耳；
（3）物体受到的滑动摩擦力为多少牛顿。
7．（23-24八年级下·辽宁盘锦·期末）一辆质量为 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15m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，请回答下列问题：
（1）固定在树上的滑轮的作用；
（2）滑轮组做的有用功：
（3）司机师傅作用在绳端的拉力。
（4）司机师傅用时2min将车拖离15m的路段，拉力的功率。
8．（23-24八年级下·江西宜春·期末）从古至今我们的生产生活离不开机械的身影，大到国之重器，小到常见的
羊角锤、指甲钳、剪刀等等，如图所示是生活中利用滑轮组的一个场景，工人利用滑轮组拉着一个重力为100N
的物体A沿水平面以0.2m/s的速度匀速移动2m，此时滑轮组自由端绳子的拉力F为40N。求：
（1）工人拉力做的功；
（2）求工人拉力做功的功率；
（3）若滑轮组的机械效率为80%，此时地面对物体的摩擦力。三．水平竖直拉滑轮组机械效率的计算（4题）
9．（23-24八年级下·广东佛山·期末）如图甲是一种搬运材料的机械装置。某次提升重3000N的材料时，卷扬
机对钢丝绳的拉力F=2500N，材料上升的高度h与时间t的关系图像如图乙所示，不计绳重与摩擦。在材料上升
的过程中，求：
（1）材料上升的速度；
（2）拉力F的功率；
（3）该装置的机械效率。
10．（23-24八年级下·云南昆明·期末）装修时由于门框较小，经常需要把重物从窗户或阳台吊到家里。如图所
示，工人利用滑轮组把重为480N物体匀速提升了3m，所用时间为25s，工人拉力F为300N，忽略绳重和摩擦。
求：
（1）拉力做功的功率；
（2）动滑轮重；
（3）滑轮组的机械效率。
11．（23-24八年级下·四川雅安·期末）截至2023年底，我国高铁运营里程达到4.5万公里，占据了全球高铁总
里程的三分之二，是当之无愧的世界第一。如图甲，高铁的输电线，无论冬、夏都需要绷直，以保障列车电极
与输电线的良好接触。图乙为该牵引装置工作原理图，钢绳通过滑轮组悬挂30个相同的坠砣，每个坠砣重为
。若某次坠砣在 内匀速下降 ，输电线 端所受的拉力恒为 。求
（1）输电线 端向左移动的速度大小；（2）30个坠砣的重力所做的功；
（3）该装置的机械效率。
12．（23-24八年级下·陕西商洛·期末）如图所示是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。已
知井深12m，物体重4400N，汽车匀速拉绳子时速度为3m/s，拉力为 ，受到的阻力为 。将物
体从井底拉至井口的过程中，求：
（1）绳子自由端移动的距离是多少？
（2）滑轮组的机械效率是多少？（结果精确至0.1%）
（3）汽车牵引力的功率是多少？
四．竖直水平拉滑轮组机械效率的计算（4题）
13．（23-24八年级下·四川凉山·期末）如图所示，某工人利用滑轮组将一个质量为700kg的工件沿水平地面匀
速拉动到加工点。拉动过程中，工件所受的摩擦力为工件重力的0.2倍；工人对绳的拉力始终沿竖直方向，工
人双脚始终与水平地面接触；此工人的重力为700N，两个动滑轮的总重为200N，绳重、绳与滑轮之间的摩擦
均忽略不计。（g=10N/kg）求：
（1）绳子对工件的拉力大小；
（2）工人对地面的压力大小；
（3）滑轮组在此次工作中的机械效率。14．（23-24八年级下·山东滨州·期末）如图所示的滑轮组去拉动物体A，已知物体A重为1500N，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）物体A所受摩擦力的大小是多少？
（2）物体A克服摩擦力做功是多少？
（3）此滑轮组的机械效率是多少？
（4）绳自由端移动的速度为多少？
15．（22-23九年级下·黑龙江大庆·期中）如图所示装置，物体B重为100N，当用一个水平向左的力F 拉绳子自
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由端时，物体B在水中匀速上升，4s内物体B上升0.4m（物体B未露出水面）；当物体B完全露出水面后，改
用另一个水平向左的力F 拉绳子自由端使物体B保持原来的速度匀速上升；已知：物体B的密度ρ ＝5ρ ，两
2 B 水
次拉力F:F＝9:11，若不计绳重、滑轮组装置的摩擦及水中的阻力；求：
1 2
（1）绳子自由端的移动速度；
（2）未露出水面时，物体B上升4s，其底部受到水的压强变化量；
（3）物体B浸没时所受的浮力；
（4）动滑轮的重力。16．（22-23八年级下·四川南充·期末）如图中，工人用滑轮组将陷入泥泞路面A处的物体拉至平整路面 B 处。
在此过程中，物体以0.2m/s 的速度沿水平方向向左做匀速直线运动。人对绳子的拉力的功率 P与时间t的关系
图像如图乙，t=0时，绳子刚好拉紧，不计绳重和绳与滑轮受到的摩擦力。已知物体在两段路面分别受到的阻力
均恒定，动滑轮的重力为 100N。求：
（1）物体在泥泞路面上前进时人对绳子的拉力；
（2）物体在平整路面上前进时物体受到的阻力；
（3）物体在平整路面上前进时，滑轮组的机械效率。
五．斜面机械效率的简单计算（4题）
17．（23-24八年级下·内蒙古呼和浩特·期末）斜面是生活中经常会用到的简单机械。如图所示，为了将重为
1000N的箱子搬到货车上，工人取来一块木板搭在车厢上形成一个斜面，木板长 ，车厢高 ，工
人用500N的力沿着斜面将箱子匀速推到顶端。求：
（1）斜面的机械效率；
（2）斜面对箱子摩擦力的大小。
18．（23-24八年级下·广西贺州·期末）工人师傅常用斜面把重物搬运到汽车上，如图所示，斜面高为1m，长为
3m，工人沿斜面向上用400N的推力将重力为900N的箱子从斜面底端匀速推到车上，求：
（1）推力做的功；（2）斜面的机械效率；
（3）箱子受到斜面的摩擦力。
19．（2024·江苏扬州·二模）如图，在斜面上将一个重为900N的物体从长4m，高1m的斜面底部匀速推上斜面
顶端，所用时间30s，已知沿斜面的推力是300N，求：
（1）推力做功的功率；
（2）物体受到的摩擦力；
（3）斜面的机械效率。
20．如图所示，斜面长3m，高0.6m，建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到
顶端，拉力是150N（不计绳重）。
（1）拉力所做的功是多少？
（2）斜面的机械效率约为多少？
（3）拉力的功率是多少？
（4）物体与斜面间的摩擦力是多少？
六．与斜面相结合的滑轮组机械效率的计算（4题）
21．（23-24八年级下·辽宁沈阳·期末）如图所示，牵引车固定在地面，缆绳一端固定在牵引车上，另一端通过
固定在斜面顶端的定滑轮拉动重1×105N的材料沿斜坡以1m/s的速度匀速从底部拉上坡顶，已知斜坡的长度为
15m，高度为7.5m，机车的牵引功率为6×104W。求：
（1）机车对材料做的总功是多少？
（2）机车把材料拉上坡顶的过程中的机械效率是多少？
22．（23-24八年级下·山东潍坊·期末）在某项建筑工程中，工人需要将材料箱运到5m高的水平台上，现用斜面和滑轮搭建了如图所示的装置，已知斜面长为10m，材料箱重为500N，工人将材料箱由底端拉到顶端用时
50s，所用拉力为400N，不计绳重及绳子与滑轮间的摩擦，拉材料箱的绳子始终与斜面平行，求：
（1）工人所做的功；
（2）工人做功的功率；
（3）该装置的机械效率；
（4）材料箱与斜面间的摩擦力。
23．（23-24八年级下·四川达州·期末）如图所示的装置中，斜面长5 m，高2 m，现将重为2000 N的物体（长
度不计）从斜面底端匀速拉到顶端，人作用在绳子自由端的拉力F为500 N，所用时间为25 s。求：
（1）人做的总功的功率；
（2）该组合机械的机械效率。
24．（23-24八年级下·安徽淮北·期末）如图甲所示的滑轮组，其机械效率η与G 的关系图像如图乙所示。将此
B
滑轮组与固定的斜面组成一套简单机械，滑轮组的绳子平行斜面连接物体A，A的重力G =250N，释放物体A后
A
物体B恰能匀速下降，若B下降0.2m的高度时，A上升的高度为h =0.1m，不计绳重和滑轮轴间的摩擦，求：
A
（1）A在斜面上移动的距离；
（2）动滑轮的重力；
（3）斜面的机械效率。（百分号前保留1位小数）
七．杠杆机械效率的简单计算（4题）
25．如图所示，O为杠杆的支点，OB=50cm，OA=30cm，在A点所挂物体质量为6kg在B点施加一个竖直向上的
力F，不计杠杆自重和摩擦（g取10N/kg）。求：
(1)杠杆处水平位置时拉力F的大小
(2)将重物缓慢提高5cm，拉力F做的功26．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
物重G/N 拉力F/N 时间t/s A端上升的竖直距离h/m B端下降的竖直距离s/m
200 500 0.5 0.4 0.2
（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
27．（23-24八年级下·重庆江津·期末）研学实践活动时，小明在农家乐看到一种农具（如图甲），他查阅资料
后知道，这种农具叫“舂”，农民捣谷用的，其工作原理图如图乙，AOB为碓杆，O为支点，A处连接着碓头，
脚踏碓杆的 B 处可使碓头升高，抬起脚，碓头会落下去击打稻谷，若碓头的重力为30N， 每踩一次碓头上升
的高度为60cm， AO长1.5m， OB长0.3m， 求：
（1）不计碓杆的重力和摩擦，脚至少用多大的力才可以将碓头抬起？
（2）每踩一次对碓头做的功是多少？
（3） 若1min将B踩下30次，舂的机械效率为60%，则人做功的功率是多大？
28．（23-24八年级下·山东威海·期末）如图所示是提升重物的装置：长1.2m的杆AB可绕O点自由转动，将重
的物体用轻绳悬挂在杆上A点处，在杆上B点用竖直向下的拉力F，使杆从水平位置缓慢转至图中虚
线位置处，重物从位置①被缓慢匀速提升至位置②，A点上升的高度为0.6m，B点下降的高度为0.2m，已知
，支点O处及其他各处的摩擦忽略不计。
(1)若不考虑杆重，则杆在水平位置平衡时拉力F的大小；(2)若考虑杆重，则题述过程中：
①拉力所做的有用功 ；
②若实际提升所用的拉力F′为300N，求该装置的机械效率及杆重 ；
(3)若提高该装置的机械效率，可以采取哪些措施（写出一条即可）。
八．杠杆与滑轮相结合的机械效率的计算（4题）
29．（23-24八年级下·河北邢台·期末）如图甲所示，塔式起重机在建设美好家园中大显身手，抽象出来的物理
模型如图乙所示，AB是竖直支架，CD是水平臂，OC段为平衡臂，C端装有配重体，OD段为吊臂。E处装有
滑轮，其钢丝绳穿绳简化示意图如图丙所示。
（1）某待起吊货物的重为 ，货物与水平地面的接触面积为 ，则货物静止在水平地面上时对地
面的压强是多少？
（2）已知配重体的重为 ， ， ，若不计水平臂和滑轮重及部件间的摩擦，在E处
可起吊货物的最大重是多少？
（3）某次将重为8000N的货物竖直匀速提升5m，作用在连接起升电动机上的钢丝绳的拉力为5000N。则图丙
中滑轮组的机械效率是多少？
30．（23-24八年级下·广西贵港·期末）为了建设绿色生态城市，园林工人要在过街天桥上放置花草，为城市增
添一抹绿色。如图所示，工人用长木棒、滑轮、轻绳组装提升装置。木棒放置在天桥栏杆上始终保持水平，与
栏杆M接触点为O；用沙袋将木棒B端压在栏杆N上，在木棒A端吊装滑轮组。OA∶OB=1∶2，每个沙袋重400N，每个滑轮重40N。（木棒和绳的重力、滑轮与轴的摩擦均忽略不计）
（1）若A点受到竖直向下的拉力为1000N，为了保持木棒水平平衡，在B端至少需要放置几个沙袋？
（2）若某次工人利用滑轮组竖直向下拉绳子，将重为360N的花架匀速提升5m。求工人所做的功和滑轮组的机
械效率。
31．（23-24八年级下·山东日照·期末）如图甲所示，正方体A的质量是 ，作为配重使用。杠杆
，某同学用这个装置从水中提取物体B，然后将B放在浮体C上再运走。已知C的体积为 ，
一个质量为 的同学站在浮体C上，若不用力拉绳子时，浮体C总体积的 浸入水中；当该同学用力拉动滑
轮组绕绳的自由端，手拉绳的功率P和被拉物体匀速提升的距离关系如图乙所示。物体B上升的速度为
且不变，物体被提出水面后，再将B放在C上，同时松开绳子，此时浮体C露出水面的体积相对于B未出水时
减小 ;已知两个定滑轮总重为 。（绳的重力，滑轮与轴的摩擦及水的阻力不计）求：
（1）人站在C上没有用力拉绳子时，C所受浮力为多大？
（2）当物体B未出水时，人用的拉力 为多大？
（3）物体B的重力多大？
32．（23-24八年级下·全国·期末）如图所示，是平衡箱可移动的塔式起重机简易示意图，它广泛用于楼房建筑
中材料的输送及建筑构件的安装。平衡臂和起重臂整体可视为一根杠杆，O是它的支点，平衡臂最长为
L=10m、起重臂最长为L=25m，平衡箱的质量为2×104kg。（平衡臂、起重臂、动滑轮、钢绳及吊钩的重均忽
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略不计，g取10N/kg）
（1）当吊钩在起重臂的最右端时，起重机能吊起货物的最大质量是多少kg？
（2）某一次起吊时，使吊钩移到起重臂的最右端，把一个3×104N的构件吊到空中，然后在电动机的牵引下，使被吊起的构件以2m/s的速度从起重臂的最右端向O点移动，同时平衡箱也要以某一速度向O点移动，那么
在确保起重机起重臂、平衡臂始终平衡的情况下，平衡箱移动的速度是多少m/s？
（3）某一次要起吊一个重为9×103N的货物，起升电动机通过对钢绳施加拉力F将货物从地面匀速地提升到
30m的高空处，所用的时间是50s，已知滑轮组的机械效率为90%，则起升电动机对钢绳施加的拉力F是多大？
该起升电动机的功率是多大？
