机械效率计算题及答案.docx

1、机械效率计算题及答案1、 (2013四川自贡)如图所示(滑轮组的绕绳未画出)，人以 600N的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端 10秒，使绳端向下移动了 1.5m，重物匀速上升了 0.5m，已知滑轮组的机械效率为 70% (g=10N/kg ).(1)按题意画出滑轮组的绕绳.(2 )人所做功的功率多大？(3)被吊起的重物质量多大？解：(1)根据n=3，即动滑轮上绳子段数是 则绳子的固定端应从动滑轮上开始缠绕，如图：(2 )T W 总=FS=600N 1.5m=900J ; P=W/t=900J/10s=90W(3 )T S=nh ; n=S/h=15m/05m=3 ;由 n=G/nF 得：G=n

2、 nF=70% 3X 600N=1260N m=G/g=1260N/10Nkg=126kg .2.(2013乐山)某建筑工地用升降机提升大理石的示意图如图所示。升降机货箱的重力是400N , g取10N/kg。不计滑轮和钢丝绳的重力，不计摩擦。试求：(1)已知大理石的密度是 2. 8X 103kg/m 3，每块大理石的体积是 1.02m=6m ,拉力做的功 W=Fs =10N 0m=6OJ,川有用-n= ,WW 有用=nW=60J 80%=48J ,有用功率P= 亍=、8W ；t 10s答: (1)物体在10s内上升的距离为2m.(2)物体受到的重力为 90N .(3) 10s内人对物体所做的

3、有用功率为 4.8W.9.(雅安市二O三年)有一质量为20kg的正方体物体放在水平地面上，它的体积为8 X10 - 3m3 , 某人想通过如图20所示的滑轮来竖直提起这个物体。 (g =10N/ kg)(1)该物体的密度是多大？(2) 当人用250N的力向下拉绳子时，物体恰好能匀速上升，物体上 升3m后恰好到达目标位置，求此过程中人所做的功 ？(3) 该定滑轮的机械效率是多大 ？ 答案：31. ( 5 分)(1)p =m/V=2. 5 X 103 kg/ m3 ( 1 分)(2)W、= Fh =250 X 3 = 750J ( 1 分)(3) W有 =Gh =20 X 10NX 3m=600J

4、 ( 1 分) n = VW W、= 600J/750J =80% ( 2 分)10.现有重800N的木箱A，小李同学想把它搬到高为 6m、长为10m的斜面上，如图所示，他站在斜面上，沿斜面向上用 600N的拉力使木箱A以0.2m / s的速度匀速从斜面底端到达斜面顶端。求：(1)小李同学拉木箱的功率是多大 ？(2)该斜面的机械效率是多少 ？(3)木箱A在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大 ？答案：43.解：(1)t 10m 50s 1 分v 0.2m/sW总二 FL -600N 10m =6000JW.6000J.12W t 50s W有=Gh =800N 6m = 4800J二叫 100%

5、 二800 100% =80%W 总 6000JW额=W总-W有-6000J -4800J -1200J答：略。嗨=123L 10m11.（湖北省襄阳市2013年）用如图所示的滑轮组提升货物， 已知动滑轮重上升速度是0.3m/s，拉力F的功率是180W（不计绳重）。求：滑轮组的机械效率 n货物上升3m过程中，克服摩擦力做的功。30N,货物重360N、答案:41 i秒肉货物升高的窩度hTBtmW=Pi1=lSQU黑g *-Gh/P *t=3WNxO.3WlSOJ-6O5 g*Sfl 3m 的时闻 i=hAri=3m4）.Ws=lfc W 羊云 P t= !8mite=180QJW w=Gh=3O

6、Jx3in=l（mi提升动魁&做的功W=Gab=30Nx3m-90J:克殒摩擦力做拘功Wf=W a-W科f 产心他12. （2013 年河北省）如图16所示，重为1140 N 面的接触面积为1.5体，求：X03 cm2。工人师傅用600 N的力匀速提升物 物体的速度为0.2 m/s。（不计摩擦及绳重）（1 ）工人师傅拉绳的功率；（2） 滑轮组的机械效率；（3） 体重为450 N的小明用此滑轮组提升物动，物体对地面的最小压强为多大。37 .解：（1 ）拉力的功率：FsFv绳=600 N 2 0.2 m/s 二 240 WT分1分的物体，它与水平地I分体，但物体没有被拉t t 绳(2)滑轮组的机械

7、效率： =W有用 Gh Gh 1140 N 95%W总 FS绳 F 汇2h 600 Nh 2(3 )由于忽略摩擦及绳重， 2F = G + G动动滑轮重：G 动=2F- G = 2 800 N-1140 N = 60 N绳端最大拉力等于人体重力，则物体对滑轮组的拉力： F拉=2G人-G动滑轮组提升物体的拉力： 卩拉=G-F支物体受到的支持力： F支=G+ G动-2G人=1140 N+60 N-2X450 N = 300 N物体对地面的最小压强： p =空=空 300 N2 =2.0 103 PaS S 0.15m13. ( 2013年广州市)如右图所示，工人师傅用三种方法把重170N的砂子提到

8、三楼去。请根据图中所提供的 信息计算(绳与滑轮的摩擦不计，不考虑滑轮和桶、 和口袋的间距)：(1)三种方法所做的有用功是多少 ？(2)第种情况下所做的额外功是多少 ？(3)第种情况下的机械效率是多少 ？答案(1)三种方法所做的有用功滑轮ift ION耐f-T 悴甲20斗W=G 砂 h=170N 8 6m=1020J(2(2)第二种情况所做的额外功W 额外=(G桶+G砂) h(20N+10N 8 6m=180J(2(3)第二种情况下的机械效率为W有 页 100001000。W有W总100008500(2（扬州市2013年）（6分）工人用如图所示的装置将重物提高 5m已知物重为800N,人对绳的拉

9、力为500N。求此过程中：（1） 做的做功。（2） 做的有用功。（3） 滑轮组的机械效率。 解：从图可知，n=2 ,S=2h=2X 5m=10m ;（1） F=500N , S=10m ,/ W=FS拉力做的总功为：W =FS=500NX 10m=5000J ;（2） G=800N , h=5m ,/ W=FS对物体做的有用功为：W 有用=FS=Gh=800N In1!血卿公利軌越tw躺则加P宁哙一（2和辦阳魚1鼬據凱助朋绷&加冰魏則瞰般战力闇蝮辭釧 稣tramsm 总脚w*期腳tiwM*t） #）（江西省2013年）17在测“滑轮组机械效率”的实验中，瑞瑞同学在 与动滑轮相切的细绳上作一标记

10、 A（如图9甲所示），然后用大小为 F的拉力匀速竖直向上提升总重为 G的钩码，当钩码上升的高度为 H时瑞瑞同学在与动滑轮相切的细绳上作另一标记 B,并测得AB两点间的距离为2H（如图9乙所示）（不计摩擦与绳重）求：（I）动滑轮的重力G。（2） 滑轮组的机械效率答案：17解:（3） 如果减少钩码的个数，滑轮组的机械效率会如何变化 ？(1)由图可知，n=3 F=(Gi+ G)/3 Gi=3F G (3滑轮组机械效率 n=(W 有/W 总)X 100% =(GH /3FH) X 100% =(G/3F) X 100%(3 分)（3）机械效率会降低 （2分）（2013龙岩）30 （6分）武平梁野山素有

11、天然氧吧之称，其险峻的高山、飞流的瀑布令人叹为观止。依瀑流而建的木栈道蜿蜒至山脚，长约 4km，高度差约 90m，方便了人们近距离感受瀑布的磅礴气势。 体重50kg的小王从栈道最高处小跑至山脚， 用时30min ,求这段时间小王自身重力做的功及功率约为多少？（ g取10N/kg ）W =Gh=mgh= 50kg 10N/kg 90m4=4.5 10 J4.5 104 J30 60s= 25W2013年包头市）20.如图15所示，轻质杠杆 OP长1m,能绕O点转动，P端用细绳悬于N点。现有一质量为 1kg的物体A通过滑环挂在 M点（滑环和绳子的质量可忽略） 长度为0.1m，由于杆OP与水平方向成

12、30角倾斜，滑环刚好能由 M向P端 匀速滑动，滑动速度为0.02m/s，细绳能承受的最大拉力为 9N。（ g取10N/kg） 求：滑环从M点开始滑动，经过多长时间后细绳会断裂；从滑环自M点滑动到细绳PN断裂时，A所受重力做的功；上述过程中，A所受重力做功的功率。答案：20.（ 10分）解： 设经t时间后绳子会断裂，由杠杆平衡条件有：Fp OPcos300 =Fa（OM vt）cos300 Fa =mg（2 分）（2 分）FP OP = mg（OM vt）重力做的功（3 分）WG =mgh=mgvtsin 300 =1 10 0.02 40 0.5J=4J重力做功的功率（3WG 4P W =0.

13、1W t 40分）33、（2013年湖北省孝感市）如右图所示，已各斜面长 5m,高3m, 绳端拉力为50N。利用这个滑轮装置将重为 100N的物体在5s内从斜面的底端匀速拉到顶端。在此过程中：（1 ）物体沿斜面向上运动的速度为多少？（2） 绳端移动的距离是多少？（3） 拉力的功和功率各是多少？(4)拉力的机械效率是多少?33. （1）物体沿门|11=曲的速度为：v = - （I分）v - = Xmls 1 5H5（2）拉力 F移动距离为* = 2xL 2x5/ = 10zw （1 分）r(3)拉力做功为； 齐工Fx=50Nxl0册兰50(U 1分)拉力的功率均：Pp = Cl 分)P卜、二二 lOOw f I 分)5-(4)f用功为* -Gh-00Nx3/7； - 300J (I 分)拉力的机械效率为：_ 3QQJ 500J=右0% I 分）