中考物理试题汇编机械效率计算题含答案解析Word格式.docx
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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,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。
（1绕法如图4所示„„„„„„„„„„„„2分
（2η=
总有WW×
100%=SFGh1×
100%=10
5005800⨯⨯×
100%=80%„„„„„„„„„„2分（3G动=2F1-G物=2×
500-800=200N
F2=（G动+G物/2=（600+200/2N=400N
W=400×
5×
2J=4000J„„„„„„„„„„„2分
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?
（10大理7、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。
G
图4
1.8×
67%;
随手关水龙头;
一水多用等
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?
解:
（1由于电动机正常工作,消耗的功率等于额
定功率,即P=38kW=3.8×
104W,工作时间t=20s,所以电动机消耗的电能为:
W=Pt…………….（1分
=3.8×
104W×
20s
=7.6×
105J………（1分
（2电动机正常工作时的电流:
I=PU=43.810W380W⨯=100A………..（1分线圈产生的热量:
Q=I2Rt=（100A2×
0.4Ω×
20s=8×
104J……….（1分
（3电流产生热量消耗的电能W1=Q=8×
104J,电能转化为机械能的总量为W总=W-W1
105J-8×
104J=6.8×
105J…………..（1分
因为η=WW有用
总=WGh总
………….（1分即80%=
5206.810J
Gm⨯⨯解得G=2.72×
104N………..（1分
所以,重物的质量为:
m=Gg=42.7210N10/Nkg=2.72×
103kg=2.72t…….（1分
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
（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
（1错误的参数是:
吸程20m
一标准大气压能把水压上的高度h=pρ水g
=1.013×
105Pa1.0×
10kg/m×
10N/kg=10.13m<
20m
（2水泵1h抽水体积V=8m3
水泵1h抽水质量m=ρV=1.0×
103kg/m3×
8m3=8×
103kg
水泵抽水1h对水做的功W=Gh=mgh=8×
103kg×
10N/kg×
50m=4×
106J
水泵抽水1h消耗的电能W′=Pt=1.5×
103W×
3600s=5.4×
水泵的效率η=WW′×
100%=4×
106J5.4×
10J×
100%≈74.1%
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?
500W;
90%
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。
9000N;
4500J;
6000J;
75%
图15题24图
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?
解:
（1滑轮组绕线如图所示（2人对绳子的拉力
（2
1
动箱GGF+=
N290kg/N10kg8N500（2
=⨯+=
（3提升过程的有用功W有=Gh总功W总=Fs=F·
2h机械效率%100⨯=总
有WWη
%2.86%100m
10N290m5N500%100=⨯⨯⨯=⨯=FsGh（答%2.86%1002
N2901N500%100=⨯⨯⨯=⨯=
FsGhη,同样给分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.
（1400J（280%（350N14.（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.
（1货物对地面的压强P=F/S=mg/S=80kg×
10N/kg/0.04m2=2×
104Pa.（2提升时绳子自由端的速度v=s/t=4m/50s=0.08m/s.（3拉力F的功率P=Fv=500N×
0.08m/s=40W
（4此滑轮组的机械效率η=W有用/W总=mg/2F=80kg×
10N/kg/2×
500N=80%
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?
答案:
（略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
（1物体A在水平地面,F=G=600N（1分
（10·
安顺17、如图10所示,要把一个质量是450kg的贵重物品A沿水平地面移动
100m,为保护该物品,工人把它放在一个质量是50kg的木板B上,然后用了F=400N的水平拉力将木板B沿直线匀速拉动,直至终点。
（提示:
滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比（1在匀速拉动B的过程中,A、B之间的摩擦力是多少?
（2计算拉力F做的总功是多少焦耳?
（3在拉力F做功的过程中,机械效率是多少?
（10„„„„„„„„„„„„„„（1分
（2W总=FS=400×
100=4×
104（J„„„„„„„„„„„„„„„„„„（2分
（3∵滑动摩擦力的火小与压力的人小成正比,∴
FGFG=有有总
总,即9
10
GFFFG=
=
有总总有总
„„„„„„„„„（1分9010
FSFS
η==
=有总9
%„„„„„„„„„„„„„„„„„„（1分
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（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。
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。
（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?
23.（1G材=m材g=280kg×
10N/kg=2.8×
103N.........................................（1分W=G材h=2800N×
10m=2.8×
104J................................................（1分
（2P=Fv
F=错误!
未找到引用源。
=错误!
=2×
103N（1
分GA=2F-G材=2×
2×
103N-2.8×
103N=1.2×
103N..................（1分
（3W总=FS=2×
103N×
20m=4×
104J..........................................（1分
442.810J
410J
⨯=⨯W70%
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:
A
图14
绳
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
连云港21.（6分打桩机是利用冲击力将桩打入地层的桩工机械.图甲是落锤式打桩机实物图.桩锤由卷扬机用吊钩提升,释放后自由下落而打桩.其原理示意图如图乙所示.已知桩锤的质量M=400Kg
桩锤底面积S1=0.1m2,桩的顶面积S2=0.04m2.g取10N/Kg.
（1若桩锤自由下落打在桩上的瞬时压力位F=2.0×
103N,求此时桩锤对桩的压强.（2若卷扬机把桩锤匀速提升1.8m.,所用时间为2s,在此提升过程中卷扬机的效率为60%,求卷扬机的功率.
高2014.18解：
（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?
解：
（1滑轮组绕线如图所示（2人对绳子的拉力F==（2分1（G+G动2箱1（500N+8kg´
10N/kg=290N2（2分（1分（1分（1分（3提升过程的有用功W有=Gh总功W总=Fs=F·
2h机械效率h==W有W总´
100%Gh500N´
5m´
100%=´
100%=86.2%（1分Fs290N´
10m（答h=Gh500N´
1´
100%=´
100%=86.2%，同样给分Fs290N´
2（10·
苏州22．（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．（1400J（280％（350N
高2014.18（10东营）23．（9分）某型号挖掘机的实物图（甲和作业范围图（乙以及部分相关数据表，如下图所示。
挖掘机在4s内将装满铲斗的密度为1.6×
l03kg／m3的泥土，从最大挖掘深度处送到位于最大卸料高度的装载车上。
取g=10N／kg，求：
B
（1）挖掘A机静止在甲乙水平地面上不工作时（如图甲），对地面的压强。
（2）铲斗内泥土的质量。
项目整机质量（kg）标准斗容（m3）A最大挖掘深度（m）B最大卸料高度（m）两履带与地面接触的总面积（m2）数值50000.5354（3）移送泥土的过程中，挖掘机对泥土所做的功。
（4）移送泥土的过程中，发动机的总功率是40kW，此过程挖掘机的机械效率。
（1）压强P=FGmg5000kg´
10N/kg=1.25×
104Pa………（2分）===2SSS4m
（2）泥土的质量m=rV=1.6×
0.5m3=800kg………………（2分）（3）对泥土做功W有=Gh=mgh=800kg×
（3m+5m）=6.4×
104J（2分）（4）挖掘机的发动机4s内做的总功W总=Pt=4×
4s=1.6×
105J…（1分）挖掘机的机械效率h=W有6.4´
104J==40%………………（2分）W总1.6´
105J（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？
高2014.18
（2）拉力F做功的功率是多少？
（3）滑轮组的机械效率是多大？
（1）拉力F所做的有用功为：
W有=Gh=900N×
5m=4500J----------------------------------------（2分）
（2）拉力F移动的距离S为：
S=3h=3×
5m=15m拉力F所做的总功为：
W总=FS=400N×
15m=6000J---------------------------------------（1分）则拉力F做功的功率P为：
P=W/t=6000J/60s=100W总------------------------------------------（1分）（3）滑轮组的机械效率为：
η=W有/W总×
100%=4500J/6000J×
100%=75%-----------------（2分）
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