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机械效率的计算
1.如图所示，如图所示，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s内匀速上升1m．已知拉绳子的力F为
500N，则提升重物的过程中（ ）
A．绳子自由端被拉下3m
B．做的有用功是800J
C．拉力F的功率是80W
D． 滑轮组的机械效率是60%
【答案】B
【解析】
试题分析：由图示可知，滑轮组由两段绳子吊着物体，绳端通过的距离为物体上升的两倍为2m，所以A错；有
用功为对物体所做的功等于物重乘以物体上升的高度为800J，所以B正确；拉力的功率等于拉力的大小乘以
绳端的速度，绳端的速度为0.2m/s，所以拉力的功率为100W，故C错；总功等于拉力乘以绳端通过的距离为
1000J，有用功为800J，所以滑轮组的机械效率为80%，故D错；应选B。
【考点定位】滑轮组的机械效率
2.如图所示滑轮组，在50s内将重5000N货物匀速吊起10m高，绳的自由端受到的拉力大小是1500N，关于
该滑轮组的说法正确的是（不计绳重及摩擦）（ ）
A．滑轮组的机械效率为83.3%
B．绳自由端移动的距离是50m
C．滑轮组所做有用功的功率是1000W
D．该装置中的动滑轮总重为1000N
【答案】ACD【解析】
试题分析：由滑轮组可知，绳子的股数n=4，W =Gh=5000N×10m=50000J，W =Fs=1500N×4×10m=60000J，
有用 总
η=W /W =83.3%，A、滑轮组的机械效率为83.3%，正确。B、s=nh=4×10m=40m，错误。C、有用功率P =W
有用 总 有用
/t=50000J/50s=1000W，正确。D、由
有用
该装置中的动滑轮总重为1000N，正确。答案为ACD。
【考点定位】机械效率
3.如图所示，用弹簧测力计沿粗糙斜面匀速向上拉动木块．由图中数据可知，弹簧测力计示数为 N，斜面
的机械效率为 ．
【答案】6；80%
【解析】
试题分析：（1）由图示可知，测力计的示数为6N；（2）由题意知：h=20cm=0.2m，s=50cm=0.5m，W有
=Gh=12N×0.2m=2.4J，W总=Fs=6N×0.5m=3J，机械的效率是：η=W
有
/W
总
=2.4J/3J=80%。
【考点定位】弹簧测力计；机械效率
4.工人用如图所示的滑轮组提起重2000N的物体，若工人匀速提升这个物体所用的拉力是800N，则该滑轮
组的机械效率为 ；若工人用800N的拉力在1min内将这个物体匀速提高了3m，他做功的功率为
W。
【答案】62.5% 160
【解析】试题分析：由图得，承担重物的绳子股数为n=4，滑轮组的机械效率：
；绳子自由端拉过的距离s=4h=4×3m=12m，人做的总
功W =Fs=800N×12m=9600J，拉力的功率： 。
总
【考点定位】滑轮组的用法、机械效率与功率的计算
5. 如图所示的甲，乙两套装置，每个滑轮的质量均相等，用它们分别将重力为G 和G 的重物匀速提升一定高
1 2
度，所用竖直向上的拉力大小分别为F 和F ，忽略绳重和摩擦。若F =F ，则G _______G ；若G 和G 相等，则
1 2 1 2 1 2 1 2
它们的机械效率η _______η 。（两空均填“>”、“=”或“<）
1 2
【答案】< =
【解析】
试题分析：用滑轮组提高重物时，忽略绳重和摩擦，则有 ，拉力 ，
，重物由两股绳子承担 ，拉力 ，
，重物由三股绳子承担
，因为F =F ，则G <G ；它们的机械效率
1 2 1 2
， ，因为G 和
1
G 相等，所以η =η 。
2 1 2
【考点定位】滑轮组的用法、滑轮组的机械效率
6. 质量为20kg、底面积100cm2的物体静止在水平地面上．用如图所示的滑轮组在5s内将物体匀速竖直提升
3m，已知动滑轮重50N，不计绳重和摩擦．（g=10N/kg）求：
（1）提升前，物体静止在水平地面上时对地面的压强；
（2）拉力F的功率；
（3）滑轮组的机械效率．F
G
【答案】（1）2×104pa；（2）150W；（3）80％
【解析】
试题分析：（1）提升前，物体静止在水平地面上，物体对地面的压力大小等于其重力大小，即
F=G=mg=20kg×10N/kg=200N；物体的底面积等于100cm2；即物体对水平面的压力的受力面积S=100cm2=10-
2m2；故物体静止在水平地面上时对地面的压强p=F/S=200N/10-2m2=2×104pa；（2）不计绳重及摩擦时，绳子股
数为2，则F=（G +G ）/2=（200N+50N）/2=125N；物体上升的速度v=S/t=3m/5s=0.6m/s；滑轮组有两股绳子，
物 动
所以绳子自由端运动速度v’=2v=2×0.6m/s=1.2m/s；拉力F的功率P=W/t=FS/t=Fv=125N×1.2m/s=150W；（3）
滑轮组的机械效率η=W /W ；不计绳重及摩擦时，W =G h；W =（G +G ）h；故η= G h/（G +G ）h= G
有 总 有 物 总 物 动 物 物 动
/（G +G ）=200N/(200N+50N)=80％。
物 物 动
7.已知斜面倾角为30°，斜面高为2m。小兵同学用绳子沿斜面将重为400N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端。
拉力大小为300N，绳重不计。求：
（1）小兵对木箱做的有用功；
（2）斜面的机械效率；
（3）斜面对物体施加的摩擦力。
7. (1)800J、(2) 66.7﹪、（3）100N
解析：（1）功等于作用在物体上的力和物体在力的方向上通过距离的乘积 W =Gh=400N×2m=800J 。
有
（2）斜面的机械效率：η=W /W =800J/300N×4m=66.7﹪
有 总
（3）摩擦力所做的功是额外功，W =W - W =F·2h- W =1200J-800J=400J。克服摩擦力做功400J
额外 总 有 有
∵W =f·2h∴f=W /2h=100N。
额外 额外
8.一辆质量是3.5×103kg的汽车不慎陷入泥泞地面，汽车司机组织人们用如图所示的滑轮组将汽车拖出。已知
整个过程中，水平拉力F是1×103N，汽车沿水平方向匀速移动了2m，滑轮组的机械效率为90%。求：（1）拉力F做的总功。
（2）有用功为多大？
（3）汽车受到的阻力大小。
8.（1）6×103J；（2）5.4×103J；（3）2.7×103 N
解析：（1）当汽车沿水平方向匀速移动了2m时，绳子末端移动6m，
根据 W =Fs=1×103N×6m= 6×103J
总
（2）根据 可得，W =ηW =90%×6×103J=5.4×103J
有用 总
（3）根据W =F s 可得，
有用 拉 车
由于车匀速运动，车受阻力f=F = 2.7×103 N
拉
