简单机械和机械效率.doc
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简单机械和机械效率
1.一人站在地面上,要用滑轮组提升重力为G的物体,如图58所示,
(1)如要求拉力最小,试在图上画出滑轮组的绕线;
(2)忽略滑轮的重力及一切摩擦,则拉力F与G的大小关系是______;(3)如在实际情况下,拉力为F‘(F’>F),则该滑轮组的机械效率为______。
2.外力对水泵做了7×105焦耳的总功,水泵把5×103千克的水送到10米高处,计算:
(1)水泵完成的有用功是多少?
(2)水泵的机械效率是多少?
3.图59中,一个重量为50牛顿的物体,在F=10牛顿的外力作用下,自底端A匀速运动到顶端B所需要时间为16秒,设斜面的高为12米,机械效率为75%,该物体从A运动到B的速度是多少?
4.如图60所示,用滑轮组提起重物的质量为36千克,若以0.5米/秒的速度向上拉动绳子自由端,使重物上升2米,求拉力F所做的功和功率?
(不计滑轮组的重量及摩擦)
5.水平面上有一重20牛顿的物体,在水平拉力作用下,以v=1米/秒的速度作匀速直线运动,若物体所受摩擦阻力为5牛顿,求拉力在10秒内做的功和功率?
6.如图61所示,用滑轮组将重量是120牛顿物体提高2米。
求:
(1)如不计滑轮组的重量及摩擦,弹簧秤的读数是多少?
(2)弹簧秤的实际读数是50牛顿,总功是多少?
滑轮组的机械效率是多少?
7.要将货物在1分钟内提高10米,某人的拉力只能达到300牛顿,为了提升货物省力又方便,他利用机械效率为80%的滑轮组(如图62)。
(1)在图上画出绳子的绕法。
(2)某人使用该滑轮组,一次最多可提升多少重量的货物?
(3)某人在匀速提升货物过程中最大的有用功率是多少?
8.用如图63所示的滑轮组匀速提起重物,当重物升高1米时,绳的自由端拉下4米。
(l)用笔画出此滑轮组绳子的绕法。
(2)如果物重2400牛顿,所用拉力是800牛顿,
那么,拉力做的总功是多少?
这滑轮组的机械效率是多少?
9.货物重G为400牛顿,沿着长l为4米、高h为2米的斜面。
(如图64,由底端匀速推到顶端,如果推力F是250牛顿,求:
(1)推力所做的功;
(2)有用功;(3)斜面的机械效率。
10.用10千瓦的电动机带动一台水泵给水塔抽水,水塔容积为20米3,水被提升的高度为20米,抽水系统的总效率为50%,问多长时间可以抽满?
11.搬运工人沿着长4米,高2米的斜面,将质量为100千克的货物由斜面底端匀速推到顶端。
(1)如果不考虑斜面摩擦,工人沿斜面方向的推力多大?
(2)如果斜面的机械效率为80%,这时工人沿斜面方向的推力又是多大?
12.如图66所示,滑轮组提起重2000牛顿的货物,所用的拉力是800牛顿,绳子的自由端被拉下4米,拉力对滑轮组做的总功是多少?
滑轮组提起货物做的有用功是多少?
这个滑轮组的机械效率是多少?
13.如图67的动滑轮,提起重为G=135牛顿的重物,拉力F=90牛顿,拉起重物后,绳于从A点向上拉出的长度为2米,求:
(1)拉力F做的有用功。
(2)拉力F做的总功。
(3)动滑轮的机械效率。
(4)如果用第二种绕法,F1为70牛顿,则F1做了多少总功?
(5)F1做了多少额外功?
(6)滑轮组的机械效率为多大?
15.如图是一种居民楼电梯结构的截面示意图。
A为电梯厢,厢底有两个动滑轮B,其功能相当于一个动滑轮,使用两个动滑轮的好处是能帮助电梯保持稳定。
C为配重,起平衡作用。
在拉力F作用下电梯厢能在电梯井中沿竖直通道上下运行。
现有10个人同时乘坐电梯(每个人的质量均按60kg计算),电梯厢以0.5m/s的速度匀速上升时,拉力为,的功率为10kw,动滑轮B的机械效率为;电梯厢运行了12m后,从电梯中下去了5个人,此后电梯厢以的速度上升时,拉力为,的功率为,动滑轮B的机械效率为。
(不计绳重及滑轮摩擦,g取)
求:
(1)∶;
(2)拉力的功率。
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