功功率机械效率计算题.docx
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功功率机械效率计算题
机械效率计算题
一、上拉问题
1.用图所示装置提升重为900牛的物体A,加在绳自由端的拉力大小为400牛时恰好可以使物体匀速上升.求:
(1)求此时滑轮组的机械效率;
(2)若不计绳重和摩擦,求动滑轮的重;(3)若提升的重物改为1200牛,此时滑轮组的机械效率又为多少?
(4)在(3)问中需要在绳自由端加多大的拉才能将物体匀速拉起?
2工人利用如图11.A.15所示的滑轮组提升重物,不计绳重和摩擦。
(1)若工人用250N的力恰好能将重400N的物体竖直向上匀速提起。
求该滑轮组此时的机械效率。
(2)若用此滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升2m,
求拉力F在这一过程中所做的功。
3一个工人用如图11.8.4所示的滑轮组提起2000N的货物,所用的拉力是800N,绳子自由端被拉下4m,求
(1)有用功,
(2)总功,(3)机械效率
4滑轮组将重500N的物体,举高60cm的过程中,机械效率为80%,求
(1)此过程中有用功和额外功,
(2)若不计滑轮摩擦及拉线的质量,求动滑轮重,(3)当提升重物为400N时,求此时滑轮组的机械效率
5用某滑轮组测其机械效率时,所得的实验数据如下表所列:
物重(牛)
物体升高的高(米)
拉力(牛)
绳子自由端移动距(米)
4
0.2
1.4
0.8
求
(1)有用功,
(2)拉力做的总功,(3)该滑轮组的机械效率(4)画出滑轮组(要求滑轮个数最少)
6某建筑工地用如图9—6—11所示的滑轮组匀速提升重量为l500N的货物,用600N的力向下拉绳,在30s内将重物提升了10m,则:
(1)有用功W1为多少?
(2)拉力F做的总功W2为多少?
(3)滑轮组的机械效率η为多少?
(4)拉力F做功的功率P为多大?
7图中,物体G的重为16N,手拉绳的力为10N.当物体被匀速向上拉动提高h时,动滑轮的机械效率为(不考虑摩擦).若想增大动滑轮的机械效率,可采用的方法是·(答一种即可)
8如图9—6—20所示是小明同学测滑轮组机械效率的实验装置图.他做了2.4J的有用功使重物匀速上升了0.4m,不计绳重及摩擦.请你回答:
(1)小明所用的拉力是多少N?
(2)该滑轮组的机械效率是多少?
(3)根据题目所提供的相关信息,还可以求出其它一些物理量.请从中任选两个并加以解答.
9如图9—6—21所示,某矿产工人用200N的水平拉力,抓紧绳子的一端,沿水平地面匀速向右运动,在10s内将矿井里质量为32kg的物体提升4m。
根据题给条件,请你计算出与本题材有关的5个物理量,要求写出简要说明和结果。
(g取10N/kg)
2.1如图9—21所示,
10(提高题)小马用如图9—6—22滑轮组抬高重5N的小车.若不考虑摩擦和绳重,请你计算下列问题:
(1)若不计动滑轮重量,绳子自由端弹簧测力计的示数是多大?
(2)若考虑动滑动重量,此时弹簧测力计的示数是2.5N,则该机械效率是多大?
(3)当动滑轮总重超过多少时,使用该滑动组提该小车不再省力?
11.某建筑工地为了搬运建材,采用的滑轮组示意图如图9所示。
钢丝绳的拉力F由电动机提供。
此滑轮组在30s内将质量为450kg的建材匀速提升了6m,拉力F所做的功为36000J,不计绳重和轴摩擦,g取10N/kg。
试求:
(1)滑轮组的机械效率。
(2)钢丝绳移动的速度。
(3)此滑轮组的机械效率小于1的原因是什么?
12如图7所示,旗杆顶部有一个定滑轮,升旗手通过一根绕过定滑轮的细绳,用25N的力把一面质量为2kg的国旗沿竖直方向匀速拉动上升8m.求:
(1)升旗手拉动绳子所做的功;
(2)定滑轮的机械效率.(不计细绳重,g=10N/kg)
13如图12所示,用滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速移动,在40S内移动了8m,拉力F所做的功为1280J。
(1)求拉力F的大小和功率;
(2)若滑轮组的机械效率为95%,求动滑轮的重力(不计绳重及绳子
与滑轮间的摩擦)。
14如右图所示,用滑轮组匀速提起一个重为350N的物体,物体在10s内竖直上升了1m,人拉绳的力为250N。
试问:
人拉绳子做功的功率为多少?
滑轮组的机械效率为多少?
动滑轮重多少?
(不计绳重和摩擦)
15学校建筑工地上摆放着很多混凝土预制件.其中一块长2m,宽20cm,厚l0cm,质量为88kg的预制件平放在水平地面上,如图17所示.(g取lON/kg)求:
(1)预制件对地面的压强是多大?
(2)如果建筑工人在lmin里,把预制件搬到3m高的楼上,至少要做多少功?
功率是多大?
(3)如果工人站在地面上用滑轮组(如图l8所示)把预制件吊起,所用拉力是275N,滑轮组的机械效率是多大?
16.如图16所示装置,绳重及摩擦不计。
(1)请利用图示的3个滑论,补画该清论组完整的绕线;
(2)当物重为50N时,绳端需用20N的拉力才能使物体匀速上升,此时该滑轮组的机械效率为多少?
(3)当物重为90N时,绳端需用多大的拉力才能使其匀速上升?
(4)如果绳子能承受的最大拉力为60N,那么该滑轮组最大可吊起多重的物体?
17.如图为“测量滑轮组机械效率”的实验装置,钩码总重6N,弹簧测力计竖直向上匀速拉动细绳时的示数如图所示。
(摩擦不计)
(1)由图可知,实验时弹簧测力计对细绳的拉力为多大?
(2)若钩码3s内上升0.1m,则弹簧测力计拉力做功的功率
为多大?
该滑轮组的机械效率为多大?
(3)若仅增加钩码的个数,该滑轮组的机械效率将如何变化?
F
19近年来,汽车逐步走进了普通百姓的家庭.汽车出现故障后,需要进行维修.小明家的汽车发动机在维修时,工人师傅要用一个滑轮组(如右图)把车里的发动机提起来.已知发动机质量为120kg,工人拉力为400N,在10s内发动机被提起了1m.求:
(g=10N/kg)
(1)发动机的重力是多少?
(2)滑轮组的机械效率是多少?
(3)工人师傅做功的功率是多少?
20某工地用如图所示的滑轮组匀速提升5000N的重物,在重物上升0.8m的过程中,拉力的功率为2500W,滑轮组的机械效率为80%.则:
(1)滑轮组的有用功为多少?
(2)拉力做的总功为多少?
(3)绳子的自由端下降的速度为多少?
21装卸工人用如图所示的滑轮组匀速提升质量为100㎏的货物,所用的拉力F为550N,绳子自由端在50s内被拉下2m,在此过程中求:
拉力F所做的功和功率;
滑轮组的机械效率;
滑轮组中动滑轮的重力;
请简要回答动滑轮重力大小对滑轮组的机械效率有何影响?
(g取10N/㎏,不计绳重及滑轮摩擦)
22.在一些建筑工地、港口常见到各种大型起重机。
图9—20所示是一种起重机的简图,为了保证起重机起重时不会翻倒,在起重机右边配有一个重物m0,已知OA=10m,OB=5m,起重机功率为30KW,起重机本身重力不计。
求:
⑴要使起重机吊起6×103kg的货物时不会绕支点O翻倒,右边配重m0至少为多少千克?
⑵若机机械效率为80%,则把5×103kg的货物沿竖直方向匀速提高15m,需要多少时间?
二、水平拉动
1物体G在拉力F的作用下作匀速直线运动,拉力所做的功是600J,物体向左移动了2m,滑轮组的机械效率是80%,求:
⑴额外功是多少?
⑵拉力F是多少?
⑶物体所受的摩擦力是多大?
2如图所示,一个质量60kg,底面积为0.1m2物块,通过滑轮组在25N拉力作用下作匀速直线运动。
已知物块受到的滑动摩擦力为物重的0.1倍。
(g取10N/kg)。
求:
(1)在图上作出物体对水平地面压力的示意图;
(2)物体的重力是多少?
(3)物体静止时对水平地面的压强是多少?
(4)该滑轮组的机械效率是多少?
3一辆汽车不慎陷入泥坑,司机用图7所示的滑轮组将汽车拖出。
已知整个过程中,水平拉力F是1×104N,汽车沿水平方向匀速移动了4m,滑轮组的机械效率为80%。
求:
(1)拉力F做的总功。
(2)有用功为多大?
三、斜面问题
1如图9-18所示。
斜面长1m,搞0.2m.;将10N重的物体A从斜面底端匀速拉到斜面顶端,需要用平行于斜面的力2.5N,那么:
(1)斜面的机械效率是多少?
(2)重物上升过程中克服摩擦做了多少额外功?
2在研究性学习中,有一组同学设计了“测定斜面的机械效率”的实验.
如图9-17所示,用高为30cm的木块将带有刻度的平木板垫起,构成一个斜面,并使它固定,把小车放在斜面底端A,用弹簧测力计拉着小车从位置A沿斜面匀速上升到B位置,上升过程中弹簧测力计的示数如图所示.
小车的重力G/N
沿斜面的拉力F/N
小车沿斜面上升的距离L/m
小车上升高度h/m
2
0.8
根据题中提供的信息,
(1)将相关数据填入表格内,并求
(2)拉力F在这过程中做的有用功(3)总功(4)该次实验的机械效率
3如图11.A.16实验装置,斜面长2m,高0.5m,秒表每格1s。
重为1N的小车在沿斜面方向、大小是0.3N的拉力F作用下,从底端匀速到
达顶端,秒表变化如图(指针转动未超过一周)。
求:
(1)拉力所做的功
(2)拉力的功率(3)斜面的机械效率
4小明对“斜面的机械效率与什么因素有关?
”这
一课题,提出了如下一些值得探究的猜想:
①斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关;
②斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关;
③斜面的机械效率与斜面的长度有关;
④斜面的机械效率与物体的重力有关。
给你如图15所示的装置,请你选择上述猜想中的一项,并解答下列问题:
(1)你选择的猜想是 (填写序号)
(2)要用图13中的器材完成你选择的探究,还要补充的器材是:
(至少写出两种)
(3)在实验探究的过程中,需要控制不变的因素有:
① ;② ;③ 。
5在向车上装货物时,常常用木板搭个斜面,把货物推上去,这样可以省很多力。
如图20所示,工人师傅用600N的力沿着长4m的斜面,将重1200N的货物推到高为1.5m的车上。
(1)工人师傅做的有用功是多少?
(2)工人师傅做的总功是多少?
(3)该斜面的机械效率是多少?
6斜面是一种简单机械,盘山公路可看成是斜面.如图所示,一辆客车在盘山公路上行驶,假如客车质量为7000kg,向上行驶过程中牵引力保持30000N不变。
行驶了2000m的路程时,客车升高了300m.在此期间,求:
(1)牵引力做了多少功?
(2)盘山公路的“机械”效率是多少?
7.如图所示,质量为70kg的工人站在水平地面上,用带有货箱的滑轮组把货物运到高处。
第一次运送货物时,放入货箱的货物质量为160kg,工人用力F1匀速拉绳的功率为P1,货箱以0.1m/s的速度匀速上升,地面对工人的支持力为N1。
第二次运送货物时,放入货箱的货物质量为120kg,工人用力F2匀速拉绳,货箱以0.2m/s的速度匀速上升,地面对工人的支持力为N2,滑轮组机械效率为η2.N1与N2之比为15:
19。
(不计绳重及滑轮摩擦,g取l0N/kg)
求:
(1)货箱和动滑轮的总质量m;
(2)功率P1;(3)机械效率η2.
2010中考物理试题汇编:
机械效率计算题
.(2010泰州)6分)用图6所示的滑轮组提升重物,已知物体重为200N,人用125N的拉力向下拉动绳子,5s内可使物体匀速上升2m求:
(1)拉力所做的功和拉力的功率;
(2)滑轮组的机械效率.
2.(2010绍兴)如图所示为一款塔式起重机,工作电压为380伏。
当起重机吊起500千克重物以1米/秒速度匀速上升20米时,工作电流是18安;当起重臂水平旋转,带动重物在8秒内移动16米时,工作电流是5安。
(1)如果起重臂加长,那么平衡块质量应该________(填“增加”或“减小”)。
(2)请计算在整个过程中,起重机钢绳对重物所做的功和起重机将电能转化成机械能的效率(保留小数到0.1%)。
3.(2010南京)(6分)如图所示,工人用滑轮组提升重240N的物体,所用的拉力为150N,
物体在5s内匀速上升lm.求:
(1)有用功;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)拉力的功率.
4.(2010烟台)随着社会的发展,人们生活水平的提高,人们的住房条件也得到了很大的改善.小明家最近购置了一套新房,为了帮助爸爸将重600N的装修材料运送到6m高的楼上,小明利用物理课上学过的滑轮组,设计了如图20甲所示的材料搬运方案(其中每个滑轮重30N,绳子足够长,所能承受的最大拉力为250N,不计绳重及摩擦).
(1)计算说明绳子的拉力是否超过绳子的最大承受力?
(2)小明爸爸观察了该装置后,他想如果将该装置的滑轮位置颠倒(图20乙)是否会更省力一些,请你按照小明爸爸的想法,用笔画线在乙图绕上绳子并说明小明爸爸的想法是否正确.(3)求两种方案的机械效率之比?
(4)综合分析评估两个方案,你认为哪个方案更好一些?
说明理由.
5.(2010德州)如图22所示装置
图20
,绳重及摩擦不计。
装卸工人将重为800N的货物提至高处,人对绳的拉力F1为500N,货物在1min内匀速上升了5m。
(1)请在图上画出绳子的绕法;
(2)求滑轮组的机械效率;(3)如果重物是600N,要把重物提升5m,求拉力做的功。
6.(2010荆州)(6分)工人用如图所示的滑轮组提升重物,在10s内将240N的物体匀速提升2m,已知工人的拉力为100N不计绳重与摩擦阻力,求:
(1)工人做功的功率;
(2)滑轮组的机械效率;(3)如果用此滑轮组匀速提升300N的重物,拉力应为多大?
7、(10大理)2009年入夏以来,我省滇西地区出现了百年不遇的特大旱灾,某校为保障师生的生活用水,紧急调来一台功率为15kw的抽水机,把水抽到距水面10m高的蓄水池中,抽水机30分钟刚好将容积为18m3的蓄水池抽满,求:
(1)抽水机对水做的功;
(2)抽水机的效率;(3)同学们,水是生命之源,请你写出日常生活中的两项节水措施。
8.(2010河池)第41届世界博览会于2010年5月1日至10月31日在我国上海举行,世博会的主题是“城市,让生活更美好”.在场馆和楼房建设工地上,“塔吊”是常见的一种起重设备,如图19所示是“塔吊”的示意图.假设某塔吊配置的电动机铭牌上标有:
额定电压380V,额定功率38kW,线圈电阻0.4Ω.在一次吊起重物时,电动机正常工作20s,把重物吊起20m.求:
(1)该电动机在这次吊起重物的过程中消耗的电能.
(2)电动机工作过程中,线圈产生的热量.(3)在该起重设备中,如果这次吊起重物的机械效率为80%,则被吊重物的质量为多少t?
9.(2010江西)某学校为了给蓄水塔抽水,新买了一单相螺杆自吸泵,其铭牌上的部分参数如下表:
(吸程是指水泵到水面的距离;扬程是指水能被抽到的最高点到水面的距离)
型号ZGD
扬程50m
吸程20m
电压220V
频率50Hz
功率1.5kW
流量8m3/h
绝缘E级
(1)该铭牌中有一个参数是明显错误的,请你指出来,并通过计算加以说明.
(2)该水泵连续正常抽水1h,把水抽高了50m,水泵对水做了多少功?
此时水泵的效率是多少?
(g取10N/kg)
10.(2010淮安)(6分)如图所示,小明同学用动滑轮提升900N的木箱,木箱以0.5m/s的速度匀速上升2m,所用拉力F的大小为500N(不计绳重和摩擦).
(1)拉力F做功的功率是多少?
(2)动滑轮的机械效率是多少?
11.(2010龙岩)(8分)滑轮组在建筑中应用广泛,如图15所示为建筑工人自制的滑轮组。
某工人用此滑轮组将质量为90kg的重物提高5m,所用的拉力是600N。
求:
(1)该重物受到的重力;
(2)工人通过滑轮组所做的有用功;
(3)工人做的总功;
(4)滑轮组的机械效率。
12.(2010南通)(8分)如图所示,工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组,把重为500N的箱子匀速提升5m,动滑轮的质量为8kg,不计绳重和摩擦,取g=10N/kg.
(1)在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组.
(2)在向上提升箱子的过程中,人对绳子的拉力为多大?
(3)在向上提升箱子的过程中,滑轮组的机械效率为多少?
13.(2010苏州)(8分)如图所示,斜面长S=10m,高h=4m.用沿斜面方向的推力F,将一个重为100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B.运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功.求:
(1)运动过程中克服物体的重力做的功;
(2)斜面的机械效率;
(3)推力F的大小.
14.(2010湛江)湛江港一装卸工人用如图1l所示的滑轮组匀速提升质量为80kg的货物,所用的拉力F为500N,绳子自由端在50s内被匀速拉下4m,求:
(g取10N/kg)
(1)提升前货物静止在地面上,与地面的接触面积为0.04m2,求货物对地面的压强.
(2)提升时绳子自由端的速度.(3)拉力F的功率.(4)此滑轮组的机械效率.
15.(2010宜宾)(12分)2009年秋季以来,我国西南部分地区遭遇严重旱灾,不少地方不得不靠打深井取水。
如图11所示,小明同学正利用滑轮组和金属水桶从深井中提水,若水桶的材料密度为8g/cm3,水桶质量为4Kg,水桶容积为20L。
当盛满水的桶从水中慢慢提升(桶始终未出水面)时,小明对绳的拉力为F=25N。
不计绳子重量和摩擦,水的密度是1.0×103Kg/m3,g取10N/Kg.试求:
(1)动滑轮有多重?
(2)水桶露出水面前,滑轮组的机械效率有多大?
(3)水桶被提离井中水面后,以0.2m/s的速度匀速竖直上升,小明对绳子自由端拉力的功率多大?
16.(10·茂名)(8分)用如图所示的滑轮组去拉物体A,已知A物质的密度是2×103kg/m3,底面积是0.3m3,重力为600N。
物体A在F=100N的拉力作用下,沿水平方向匀速前进了2m。
(g取10N/kg)求:
(1)物体A对水平地面的压强是多少?
(2)物体A的体积是多大?
(3)若该装置的机械效率为80%,物体A
在水平方向上受到的阻力是多少
(10·哈尔滨)18.建筑工地上,工人们需要将一堆建材运到10m高处。
姜荣同学设计安装了如图所示的装置.装置中每个滑轮重l00N。
工人利用该装置每次提升一块重900N的建材,该工人拉绳子的速度是0.8m/s,在施工过程中:
(1)该工人提升建材时的有用功率是多少?
(2)该装置的机械效率是多少?
(不计绳重和摩擦)
型号
额定电压
额定功率
DJ—Ⅰ
220V
0.8kW
DJ—Ⅱ
220V
3.0kW
(3)孙萍同学想用电动机做动力替代人工作,将该装置改造成简易的起重机(吊起物体的速度限定在0.4m/s)。
她到仓库找到了两台电动机,铭牌上的部分数据如下表所示,她要选用其中的一台。
请你帮助选择,就你所选的电动机,说明如何使用该装置才能做到合理配置。
(10·湖北仙桃)19.如图14所示是小型建筑工地上使用的“罐笼式”提升机,用它能将放在罐笼A中的建筑材料提升到高处。
已知被提升的建筑材料的质量为280kg,拉力F将它以0.5m/s的速度匀速提升到10m的高度,拉力F的功率为2kW。
不计摩擦及钢丝绳、动滑轮的重。
求:
(1)拉力F对所提升的建筑材料做的功是多少?
(2)罐笼A的重力是多少?
(3)提升机在提升建筑材料时的机械效率是多少?
(10·长沙)20.2010年5月18日国际博物馆日,广东南澳海域的“南澳I号”水下考古发掘现场,成为了本处度由国家文物局主办的“文化遗产博览月“开幕地点,如图为打捞沉船里一货箱的模拟图片,问:
用声呐探测到沉船的回声时间是0。
04s,沉船在水下的深度为多少?
(声音在海水中的传播速度1450m/s)
海水对沉船的压强为多少?
(不计沉船的高,海水的密度约为)
己知动滑轮及附属部件的总重为3000N,将一重为4000N的货箱匀速打捞水面时,每根钢绳的拉力F为多大?
若每只货箱重力相同且不可分割,钢绳的最大拉力为5000N,则在货箱离开水面被匀速拉起的过程中,该滑轮组的机械效率最大可达多少?
(不计摩擦和钢绳重)
(10·南通)32.(8分)如图所示,工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组,把重为500N的箱子匀速提升5m,动滑轮的质量为8kg,不计绳重和摩擦,取g=10N/kg.
(1)在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组.
(2)在向上提升箱子的过程中,人对绳子的拉力为多大?
(3)在向上提升箱子的过程中,滑轮组的机械效率为多少?
(10·达州)24.(6分)如图17所示,是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形。
某次操作中,工人用400N的拉力F在1分钟内将总重为900N的泥土匀速提升5m。
在这段时间内:
(1)拉力F所做的有用功是多少?
(2)拉力F做功的功率是多少?
(3)滑轮组的机械效率是多大?