机械效率计算题含问题详解
2020-2021中考物理专题复习机械效率的计算题含答案解析
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1.如图所示,竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组,己知每个滑轮重均为50N,滑轮组下端挂有物体B,滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连,此时物体A在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动,测力计的示数为550N;在物体B下加挂重为90N 的物体C后,同时用水平向左的力F拉动物体A使其沿水平桌面向左做匀速直线运动此时物体B上升的速度大小为5cm/s。
若不计绳重及滑轮的摩擦,g取10N/kg,则下列说法中正确的是()A.物体A所受滑动摩擦力大小为275NB.B的重力为500NC.F做功的功率为42WD.F的大小为530N【答案】D【解析】【详解】A.设物体A所受摩擦力大小为f,则弹簧测力计下滑轮有两段绳子,则有2f+50N=550N解得f=250N,故A错误;B.对于物体B,有3f=G B+G滑即250N×3=G B+50N所以G B=700N,故B错误;CD.加挂物体C后,有3(F—f)=G B+G C+G滑即3(F-250N)=700N+90N+50N解得F=530N,物体B上升的速度为5cm/s,则拉力F端移动的速度v=3×5cm/s=0.15m/s拉力F的功率P=Fv=530N×0.15m/s=79.5W故C错误,D正确。
故选D。
2.如图所示,用滑轮组拉动重为200N的物体在水平桌面上匀速直线运动。
已知F=20N,滑轮组的机械效率为85%,则物体与桌面的之间的摩擦力大小为__________N。
【答案】51【解析】【分析】【详解】由图可知,由3段绳子通过动滑轮,则s F=3s物,滑轮组的机械效率为85%,即η=W W有总=FfsFs物 =3fF=320Nf=⨯85%解得f=51N即物体与桌面的之间的摩擦力为51N。
3.如图所示的滑轮组(不计滑轮重、绳与滑轮的摩擦),在拉力F的作用下,物体水平向左做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为 6N,则物体受到地面的摩擦力大小为_________N。
机械效率计算题及答案
四.计算题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3股; 则绳子的固定端应从动滑轮上开始缠绕,如图: (2)∵W 总=FS=600N×1.5m=900J ; ∴P=W/t=900J/10s=90W .(3)∵S=nh ;∴n=S/h=15m/05m=3; 由η=G/nF 得:G=ηnF=70%×3×600N=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2.8×103kg/m 3,每块大理石的体积是1.0×10-2m 3,则每块大理石的重力是多少?(2)如果每根钢丝绳上能承受的最大拉力是2000N ,则该升降机一次最多能匀速提升多少块大理石? (3)某次提升中,升降机在1min 内将货物匀速提升了15m ,钢丝绳的拉力是2000N 。
则钢丝绳的拉力的功率是多少? (1) 每块大理石重:N Kg N m m Kg Vg mg G 280/10100.1/108.23233=⨯⨯⨯⨯===-ρ (2分)(2) 升降机一次能提起的大理石块数:块每块大理石重量能提起的大理石总重量2028040020003=-⨯==NNN n(3) 钢丝绳端移动的距离:m m h s 451533=⨯== (1分) 把货物提升15 m 做的功:J m N Fs W 4109452000⨯=⨯== (1分)升降机的功率:w sJJ t W P 150060109min 110944=⨯=⨯== (1分) 3.(2013扬州)(6分)工人用如图所示的装置将重物提高5m ,已知物重为800N ,人对绳的拉力为500N 。
机械效率计算题精选(参考答案)
1、
2、
3、
4、
5、
6、
7、解:(1)在2~3s内,重物做匀速运动,υ3=2.50 m/s,拉力F3=40 N,因为连接动滑轮的绳子有三根,
所以拉力F的作用点下降的距离是重物上升高度h3的三倍。
P= F3υ3=100 W
η=(W有用/W总)×100%=[Gh3/(3F3h3)] ×100% =83.33%
(2)在1~2s内,拉力F2=50 N,重物上升高度h2=1.25 m
W=3F2h2=187.5 J
(3)设动滑轮重为G动
G动=3F3-G=20 N
在0~1s内,拉力F1=30 N。
把动滑轮和重物看成整体,则这个整体受到向下的重力、向上的支持力以及三根绳向上的拉力作用处于静止状态。
支持力F支=G+G动-3 F1=30 N 重物对地面的压力F压= F支=30 N
P=F压/S=30 N/(5×10-2 m2)=600 Pa
8、分析:滑轮组上拉船靠岸的绳子段数n=5
(1)船受到的阻力f=0.01G=0.01=1.02,
人拉绳子自由端移动的距离是船移动距离的5倍,滑轮组的机械效率
(2)船靠岸的速度
绳子自由端移动的速度
则人拉绳子的功率为
人对船做功的有用功率为
9、
10、。
机械效率典型计算题及答案
1、用100N的拉力沿长5m、高1m的斜面将300N的重物匀速拉到斜面顶端,求:(1)斜面的机械效率;(2)物体与斜面间摩擦力多大?2、一个工人用如图所示的滑轮组匀速提升2000N的货物,所用拉力为600N,绳子自由端4s被拉下4m,不考虑摩擦和绳重.求:①总功的功率②此滑轮组的机械效率多大?③若用此滑轮组提升3200N的货物,所需拉力多大?此时机械效率多大?3、小强同学利用如图甲所示的滑轮组将货物运送到楼上,不计绳子和摩擦,如果所送货物重G从20N开始逐渐增加,每次均匀拉动绳子,且提升同样的高度,图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物的重力的增加而变化的图象,当货物重G为20N时,⑴滑轮组的机械效率是多少,⑵动滑轮的重是多少N;⑶当货物重G为180N时,滑轮组的机械效率是多少.4、如图所示,用滑轮组将重1200N的金属块打捞出水面不计绳重、摩擦和水对金属块的阻力,作用在绳子自由端拉力的功率始终保持1500W,金属块浸没在水中时匀速提起的速度为v1=1m/s,金属块的密度为ρ=6×103kg/m3,取g=10N/kg.A.金属块露出水面之前,绳子自由端移动的速度为_____________B.金属块露出水面之前滑轮组的机械效率η=____________C.滑轮组中动滑轮的重力为G动=__________D.金属块全部拉出水面后作用在绳子自由端的拉力比金属块露出水面之前作用在绳子自由端的拉力大_____________5、选做题如图是一种电梯结构示意图,在拉力F作用下电梯厢A能在电梯井中沿竖直通道上下运动.现有人均质量为60kg的10人同时乘坐电梯,当电梯以0.5m/s的速度上升时,拉力为F1,F1的功率P1为10Kw,动滑轮B 的机械效率为η1;电梯厢运行了12m后,从电梯中下去了5人,此后电梯仍以0.5m/s的速度匀速上升,拉力为F2,F2的功率为P2,动滑轮的机械效率为η2(不计绳重和滑轮摩擦,g取10N/Kg).求:(1)η1与η2的比值;(2)拉力F2的功率.5、1、2、3、4、。
机械效率计算题 含答案
机械效率计算题含答案机械效率计算题机械效率是指机械设备在工作中所能体现的能量转换的效率。
在实际应用中,我们常常需要计算机械设备的效率,以评估其性能和工作情况。
本文将以一个机械效率计算题为例,介绍计算机械效率的方法和步骤,并附上详细的答案。
题目描述:假设一个机械设备的输入功率为5000W,输出功率为4000W,请计算该设备的机械效率。
解题步骤:1. 确定所给的数据和所求的结果:输入功率 P_in = 5000W输出功率 P_out = 4000W机械效率η = ?2. 根据机械效率的定义,机械效率等于输出功率与输入功率之比:η = P_out / P_in3. 将已知的数值代入计算公式,进行计算:η = 4000W / 5000W4. 进行除法运算,得到机械效率的数值:η = 0.85. 将答案四舍五入至合适的精度,并表示为百分数形式:η ≈ 80%答案:根据上述计算步骤,该机械设备的机械效率约为80%。
通过以上计算,我们可以得出该机械设备的机械效率为80%。
这意味着在能量转换过程中,该设备有80%的输入功率被转化为有用的输出功率,剩余20%的能量可能以其他形式散失或转化为无用功。
这个结果可以帮助我们评估设备的性能和工作效率,也对设备的设计和改进提供了一定的参考依据。
总结:机械效率是衡量机械设备能量转换效率的指标之一,对于评估设备性能和工作情况非常重要。
通过本文的机械效率计算题例子,我们了解了计算机械效率的基本步骤和方法。
在实际应用中,我们可以根据输入功率和输出功率的数值,通过除法运算得到机械效率的数值,并将其表示为百分数形式。
这样的计算结果可以让我们更好地了解设备的能量利用情况,以便进行进一步的优化和改进。
机械效率计算题含答案
机械效率计算题。
用图6所示得滑轮组提升重物,已知物体重为200N,人用125N得拉力向下拉动绳子,5s内可使物体匀速上升2m求:(1)拉力所做得功与拉力得功率;(2)滑轮组得机械效率.答案:(1)W=500JP=100W(2)80%2。
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,工作电流就是18安;当起重臂水平旋转,带动重物在8秒内移动16米时,工作电流就是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得功与起重机将电能转化成机械能得效率(保留小数到0、1%)。
答案:增加;1×105J;62、1%3.如图所示,工人用滑轮组提升重240N得物体,所用得拉力为150N,物体在5s内匀速上升lm。
求:(1)有用功;(2)滑轮组得机械效率;(3)拉力得功率.答案:240J;80%;60W4.随着社会得发展,人们生活水平得提高,人们得住房条件也得到了很大得改善.小明家最近购置了一套新房,为了帮助爸爸将重600N得装修材料运送到6m高得楼上,小明利用物理课上学过得滑轮组,设计了如图20甲所示得材料搬运方案(其中每个滑轮重30N,绳子足够长,所能承受得最大拉力为250N,不计绳重及摩擦)。
(1)计算说明绳子得拉力就是否超过绳子得最大承受力?(2)小明爸爸观察了该装置后,她想如果将该装置得滑轮位置颠倒(图20乙)就是否会更省力一些,请您按照小明爸爸得想法,用笔画线在乙图绕上绳子并说明小明爸爸得想法就是否正确。
(3)求两种方案得机械效率之比?(4)综合分析评估两个方案,您认为哪个方案更好一些?说明理由。
答案:5、如图22所示装置,绳重及摩擦不计。
装卸工人将重为800N得货物提至高处,人对绳得拉力F1为500N,货物在1min内匀速上升了5m.(1)请在图上画出绳子得绕法;(2)求滑轮组得机械效率;(3)如果重物就是600N,要把重物提升5m,求拉力做得功。
中考物理机械效率的计算题试题含答案解析
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1.如图,A物体重力为100N,B物体重力为30N,此时A物体恰好向右做匀速直线运动,A物体受到的滑动摩擦力为其重力的0.2倍,下列说法正确的是(不计绳重和摩擦)()A.A物体受到的绳子的拉力为15NB.若将B物体的重力增加一倍,则A物体受到的摩擦力为35NC.动滑轮拉B物体的效率为75%D.若将A以0.1m/s的速度水平向左匀速拉动,拉力的功率为2W【答案】C【解析】【分析】【详解】A.A物体恰好向右做匀速直线运动,摩擦力等于拉力,由题知,摩擦力f=0.2G=0.2⨯100N=20N故A物体受到的绳子的拉力为20N,故A错误;B.若把B的重增加一倍,但A与地面的粗糙程度不变,压力也不变,因此A受到的摩擦力也不会改变,故B错误;C.由图可知,n=2, A物体对绳子的拉力等于A物体受到的绳子的拉力,则动滑轮的重力G动=2F-G B=2f- G B=2⨯20N-30N=10N不计绳重和摩擦,则动滑轮拉B物体的效率η=WW有用总=WW W+有用有用额=BG hGh G h+动=BBGG G+动=30N30N10N+=75%故C正确;D.若将A以0.1m/s的速度水平向左匀速拉动,摩擦力水平向右,大小不变,A物体受到的绳子的拉力不变,则拉力为原来的2倍,即40N,拉力的功率P=Wt=Fst=F′v=40N⨯0.1m/s=4W故D错误。
故选C。
2.如图所示,用平行于斜面的拉力F ,将重为8N 的物体沿斜面从底端匀速拉至顶端。
若不考虑物体与斜面间的摩擦,则拉力F 为_____N ;若斜面的机械效率为80%,则此时拉力F 为_____N 。
若另一斜面的高度h 与长度s 之比为3:5,将重25N 的物体匀速拉至顶端的拉力为18N ,则该物体所受摩擦力为_____N 。
【答案】4 5 3 【解析】 【分析】不考虑物体与斜面间的摩擦,则用手做的功和用机械所做的功相等;可由Gh Fs =求出拉力;已知有用功和机械效率,可由机械效率变形公式求出总功,再由W Fs =总求出拉力;不考虑物体与斜面间的摩擦,由Gh Fs =求出拉力,然后与实际施加的拉力比较即可求出物体与斜面之间的摩擦力。
有关机械效率的计算题
有关机械效率计算专题三、典例解析:1、简单的有关滑轮组的机械效率的计算例1:用如图1所示滑轮组将重6×102N的物体匀速提高2m,拉力所做的功为2×103J,所用的时间为20s。
求:(1)有用功;(2)拉力的功率;(3)该滑轮组的机械效率。
跟踪练习:2、如图1是伍实同学在测量滑轮组的机械效率实验的图形,重物的质量为200g,每个滑轮的质量都为50g,不计绳子与滑轮、滑轮轴之间的摩擦,使用滑轮组使钩码匀速直线上升10㎝,则人的拉力大小为 N,有用功为 J,额外功为 J,机械效率为.3、用如下图所示的滑轮组吊起重物,不计绳重和摩擦。
(1)当物重为150N时,绳端所用的拉力是60N,此时滑轮组的机械效率是多少?(2)当所吊重物为300N时,10s内重物被匀速提高2m时,绳端拉力做功的功率是多少?4、有关斜面的机械效率的计算例题:如图所示。
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?(3)为了提高该斜面的机械效率,同学们提出了一些建议:A、以较快的速度将重物匀速拉到斜面顶端B、以较慢的速度将重物匀速拉到斜面顶端C、改用光滑的、板长和高度均不变的斜面其中建议____________(填番号)可以达到目的;理由是:______________________跟踪练习:1、如图所示装置将重为100N的物体匀速从斜面的底端拉至顶端。
已知斜面的长是5m,高是2m,拉力F=50N,则该装置的机械效率为()2、如图所示,将体积为2.0×10-3m3的木块,沿斜面匀速上拉时弹簧测力计的示数为4N,松木沿斜面移动1m,上升的高度为30cm。
求:(1)松木块的重力。
(2)斜面的机械效率。
(g=10N/kg,ρ木=0.5×103kg/m3)3、关于机械效率的综合计算例3.一质量为6kg的石块,沉在装水的容器底部,某同学用一动滑轮将石块从水中匀速提起1m,但石块没有露出水面,如图所示,已知绳的自由端拉力为25N,求石块在上升过程中:(1)石块受到的浮力为多少?(2)绳的自由端拉力做功为多少?(3)动滑轮的机械效率为多少?(ρ石=3×103kg/m3,g=10N/kg)8、如图9所示,物体重180N,动滑轮重20N,绳重和摩擦不计.在拉力F的作用下,物体正以0.1m/s的速度匀速上升.求:(1)拉力F;(2)拉力做功的功率;(3)动滑轮的机械效率.9、如图10所示,建筑工地上的吊车是靠电动机来提升货物,货物重 103N,电动机的额定电流为 4A,电阻为20Ω;电动机正常工作时,作用在绳子上的拉力为500N,l分钟内将货物匀速提升了6m。
机械效率计算题含问题详解
机械效率计算题1.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.答案:(1)W=500J P=100W (2)80%2.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%)。
答案:增加;1×105J;62.1%3.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.答案:240J;80%;60W4.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.答案:5. 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。
机械效率计算题及答案
四.计算题1、(2013四川自贡)如图所示(滑轮组得绕绳未画出),人以600N 得力向下拉动绕在滑轮组得绳子一端10秒,使绳端向下移动了1、5m,重物匀速上升了0、5m,已知滑轮组得机械效率为70%(g=10N /k g).(1)按题意画出滑轮组得绕绳.(2)人所做功得功率多大?(3)被吊起得重物质量多大?解:(1)根据n=3,即动滑轮上绳子段数就是3股;则绳子得固定端应从动滑轮上开始缠绕,如图:(2)∵W 总=FS=600N×1、5m=900J;∴P=W /t=900J/10s=90W .(3)∵S=nh ;∴n=S /h=15m/05m =3;由η=G/n F得:G=ηnF =70%×3×600N=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得示意图如图所示。
升降机货箱得重力就是400N,g 取10N/kg 。
不计滑轮与钢丝绳得重力,不计摩擦。
试求:(1)已知大理石得密度就是2、8×103kg/m3,每块大理石得体积就是1、0×10-2m 3,则每块大理石得重力就是多少?(2)如果每根钢丝绳上能承受得最大拉力就是2000N,则该升降机一次最多能匀速提升多少块大理石?(3)某次提升中,升降机在1min 内将货物匀速提升了15m,钢丝绳得拉力就是2000N 。
则钢丝绳得拉力得功率就是多少?(1) 每块大理石重:N Kg N m m Kg Vg mg G 280/10100.1/108.23233=⨯⨯⨯⨯===-ρ (2分)(2) 升降机一次能提起得大理石块数:块每块大理石重量能提起的大理石总重量2028040020003=-⨯==NN N n (3) 钢丝绳端移动得距离: (1分)把货物提升15 m做得功: (1分)升降机得功率: (1分)3.(2013扬州)(6分)工人用如图所示得装置将重物提高5m ,已知物重为800N ,人对绳得拉力为500N 。
机械效率计算题150个(含解析)
绝密★启用前2017-2018学年度???学校5月月考卷试卷副标题考试范围:xxx;考试时间:100分钟;命题人:xxx 注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上第I卷(选择题)请点击修改第I卷的文字说明试卷第2页,总90页第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明一、计算题1.水平地面上有一个重为5000N 的箱子,现用起重机把箱子吊到3m 高的位置,所用的时间为10s ,起重臂下的钢丝绳是绕在一个动滑轮上的,如图所示,钢丝绳上的拉力为3000 N 。
(1)起重机起吊该箱子的机械效率是多少? (2)钢丝绳上拉力的功率是多少? 【答案】(1)83.3% (2)1 800 W 【解析】解:(2)有用功: W 有=Gh=5000N ×3m=15000J , 总功:W 总=FS=F •2h=3000N ×2×3m=18000J , 起重机起吊该箱子的机械效率:η=×100%=×100%≈83.3%.(2)钢丝绳上拉力的功率:P===1800W .2.如图所示,某厂工人用200牛的水平拉力,抓紧绳子一端,沿水平地面匀速向右运动,在10秒内将矿井里质量为32千克的物体提升4米.根据题给条件,请你计算出与本题相关的4个物理量,要求写出简要说明和结果.(g =取10牛/千克)【答案】(1)物体的重力320N; (2)人运动的距离8m ,(3)人运动速度0.8m /s ;(4)提升物体做功1280J ; 【解析】试题分析:(1)物体的重力G=mg=32kg ×10N/kg=320N ; (2)人运动的距离s=2h=2×4m=8m , 人运动速度s 8mv 0.8m /s 10st ===;(3)拉力F 做功W 总=Fs=200N ×8m=1600J ; (4)提升物体做功W 有用=Gh=320N ×4m=1280J ;(5)机械效率W 1280J80%W 1600Jη===有用总考点:重力、距离、速度、总功、有用功、机械效率等的计算点评:本题考查重力、距离、速度、总功、有用功、机械效率等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是自己设计问题自己解决.3.3.甲乙两个质量都为40kg 的同学,由于找不到机械,只能各自亲自将20kg 的物体从一楼搬上三楼,若每层楼的高度为3m ,甲一次把所有的物体一起搬上楼,乙先搬一半上楼,再搬剩下的.如果他们上楼的速度相同,甲用时30s ,求 (1)甲乙二人对物体做的功率分别为多少?(2)通过计算比较甲乙二人的机械效率的大小.(g=10N/kg) 【答案】(1)P 甲=40W P 乙=20W (2)η甲=33.3% η乙=20% 【解析】试题分析:(1)由题意可知,甲搬了一次,乙搬了两次,两人速度相同,所以乙用的时间是甲用时间的二倍为60s ,由于货物相同,搬的高度也相同,所以两人对货做的功同样多,功都等于W=Gh=mgh=20kg ×10N/kg ×6m=1200J ,所以两人对物体做功的功率分别为P 甲=1200J/30s=40W ,P 乙=1200J/60s=20W ;(2)在整个过程中甲做的总功为W 甲总=(40kg+20kg )×10N/kg ×6m=3600J ,乙做的总功为W 乙总=(2×40kg+20kg )×10N/kg ×6m=6000J ,所以甲的机械效率为η甲="1200J/3600J=33.3%" ,乙的机械效率为η乙=1200J/6000J=20%。
滑轮机械效率计算(含答案)
类型一:物体在竖直方向移动1.如图是用动滑轮运送建筑材料A的示意图,在卷扬机对绳子的拉力作用下,使重800 N的建筑材料A在50 s 的时间里,匀速竖直上升了10 m.在这个过程中,动滑轮提升建筑材料A所做的有用功为W有,卷扬机对绳子的拉力F做功的功率为200 W.绳重可忽略不计.求:(1)有用功W有;(2)动滑轮匀速提升建筑材料A的机械效率η.解:(1)有用功W有=G物h=800 N×10 m=8×103 J(2)W总=Pt=200 W×50 s=1×104 Jη=W有W总×100%=8×103 J1×104 J×100%=80%2.如图所示,工人用240 N的拉力拉绳使水中的小船匀速靠岸,用10分钟将绳子拉下60 m ,已知小船重1.8×104 N,小船行进中受到的阻力是它所受重力的0.01倍.求:(1)小船受到的浮力;(2)工人拉绳时做功的功率;(3)此装置的机械效率.解:(1)因船漂浮,则船受到的浮力F浮=G=1.8×104 N(2)由题知人的拉力F=240 N,绳子运动距离s=60 m,运动时间t=10 min,则工人拉绳子做功的功率:P=Wt=Fst=240 N×60 m10×60 s=24 W(3)根据题意知W有用=F阻s′,W总=Fs故装置的机械效率:η=W有用W总×100%=F阻s′Fs×100%=0.01 G 240 N ×100%=0.01×1.8×104 N240 N×100%=75%3.一名体重为560 N、双脚与地面接触面积为0.04 m2的学生站在水平地面上,用如图所示的滑轮组,在20 s 内将600 N的重物匀速提升1 m(绳重及绳与滑轮之间的摩擦不计).(1)请画出滑轮组的绕线.当这名学生未提重物时,他站在地面上对地面的压强多大?(2)若匀速提升重物的过程中,滑轮组的机械效率是75%,拉力的功率多大?(3)若用该滑轮组将800 N的重物匀速提起1 m,机械效率又是多大?解:(1)根据题意可得滑轮组的绕线方式如答图所示学生未提重物对地面的压力为:F=G=560 N未提重物站立时对地面的压强:p=FS=560 N0.04 m3=1.4×104 Pa(2)因为η=G物hFs×100%,则拉力为:F拉=G物nη=600 N2×75%=400 N拉力功率为:P=Wt=F拉st=400 N×2×1 m20 s=40 W(3)由F=1n(G动+G物),故动滑轮的重量:G动=nF拉-G物=2×400 N-600 N=200 Nη=W有用W总×100%=GhFs×100%=G物h12(G动+G物)×2h×100%=G物G动+G物×100%=800 N800 N+200 N×100%=80%4.利用如图所示的滑轮组把重180N的物体匀速提高10m,已知滑轮组机械效率是80%(不计绳重和摩擦),求:(1)提升重物时做的有用功为多少?(2)作用在绳子自由端的拉力为多大?(3)用此滑轮组匀速吊起重为455N的物体时,滑轮组的机械效率是多大?解:(1)滑轮组所做的有用功:W有=Gh=180N×10m=1800J;(2)由图知,n=3,由η=η=W有W总=GhFs=GnF,F=Gnη=180 N3×80%=75N;(3)不计绳重和摩擦,F拉=G+G动n,则G动=nF拉-G=3×75N-180N=45N,提升G′=455N的重物时,F拉′=G'+G动3=455N+45N3=5003N,η′=W有'W总'=G'hF's=G'nF'=455N3 ×5003N=91%.5. 用如图所示滑轮组提升重物.人用200N 的拉力F 在30s内使重为360N 的物体匀速上升了6m .不计绳重和摩擦,求:(1)人拉绳子做功的功率; (2)此滑轮组的机械效率;(3)若用此滑轮组将600N 的重物匀速向上提升了10m 则所用的拉力和拉力做的功各是多少?解:(1)由图知n=2,s=2h=2×6m=12m ,人做的总功:W 总=Fs=200N ×12m=2400J ; 人做功的功率: P = W 总t = 2400 J30 s = 80W ;(2)人做的有用功:W 有=Gh=360N ×6m=2160J ; 滑轮组的机械效率:η= W 有用W 总×100%=2160 J2400 J×100%=90%;(3)不计摩擦和绳重 F = 12 (G 物+G 动)所用动滑轮的重:G 动=2F ﹣G=2×200N ﹣360N=40N ; 若用此滑轮组将600N 的重物,则拉力F 1= 12(G 物1+G 动)= 12(600N+40N )=320N ;拉力做的功W 1=F 1s 1=320N ×2×10m=6400J6. 建筑工地上,某施工人员利用如图6所示的滑轮组匀速提升重物.若不计摩擦和绳重.求: (1)利用这个滑轮组匀速提升重为1200N 的物体时,所用的拉力是500N ,此时滑轮组的机械效率是80%,拉力做功的功率是750W ,求重物在1min 内匀速上升的高度? (2)当用这个滑轮组匀速提升重为1800N 的物体时,拉力是多少? 解:(1)由题意知,拉力在1min 做的功为:W 总=Pt=750W ×60s=45000J根据W 总=Fs 得s=W 总F =45 000 J500 N=90m由图知,此滑轮组由三段绳子承担物重,所以s=3h则h=13s=13×90m=30m(2)因为滑轮组由3段绳子承担物重,所以F=13(G物+G 动)不计绳重和摩擦,F 拉=G +G 动n,则G 动=nF 拉-G=3×500N ﹣1200N=300N则F ′=13(G 物′+G 动)=13×(1800N+300N )=700N7. 如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。
2020年八年级物理专题12机械效率(含解析)新人教版
2020年八年级物理:专题12 机械效率一、单选题1.用四个完全相同的滑轮组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,把相同的物体匀速提升相同的高度,不计绳重与摩擦,滑轮重小于物重,则( )A.使用两种装置,拉力相同和机械效率都相同B.甲装置比乙装置省力且机械效率更高C.乙装置比甲装置省力且机械效率更高D.乙装置更省力但两装置机械效率相同 【答案】D【解析】两滑轮组吊起的重物相同,但动滑轮上的股数不同,乙图有三股绳提升物体和动滑轮,所以相比较甲图而言乙图更省力,即乙图中拉力要小于甲图中的拉力;两滑轮组吊起的重物相同,在把重物提升相同高度的前提下,根据W G h =有物可知,两滑轮组所做的有用功相同;在不考虑绳重和摩擦的前提下,克服动滑轮重力所做的功即为额外功,甲乙滑轮组中动滑轮的个数相等,重量相同,且动滑轮被提起的高度也相同,根据W G h =额动可知甲乙滑轮组的额外功也相同;机械效率的表达式100%100%W W W W W η=⨯=⨯+有有总有额由上式可知,两滑轮组的机械效率相同。
故选D 。
2.一个滑轮组经改进后提高了机械效率,用它将同一物体匀速提升同样的高度,改进后与改进前相比( ) A.有用功减少,总功减少 B.有用功增加,总功增加 C.有用功不变,总功不变 D.有用功不变,总功减少【答案】D 【解析】试题分析:∵把同一物体匀速提升同样的高度, ∴利用滑轮组做的有用功相同, ∵η=×100%,改装后的机械效率高,∴改装后利用有用功所占总功的比例增加,即总功减小或额外功减少.故D 正确. 故选D.3.如图,用滑轮组提升重物时,将重60N 的物体在10s 内匀速提升了3m ,已知动滑轮重为10N (不计绳重和摩擦),则提升重物的过程中正确的是( )A.滑轮组的机板效率为60%B.绳子自由端拉力F 的大小为30NC.提升物体的过程中所做额外功为60JD.绳子自由端拉力F 的功率为21W 【答案】D【解析】由图可知,n = 3,则绳端移动的距离33m=9m s nh ==⨯B.不计绳重和摩擦,绳子自由端拉力()1170(60N+10N)=N 33F G G n =+=动 故B 错误;D.拉力做的总功70N 9m=210J 3W Fs ==⨯ 绳子自由端拉力F 的功率210J=21W 10sW P t ==总 故D 正确; C.有用功60N 3m=180J W Gh ==⨯右提升物体的过程中所做额外功210J-180J=30J W W W =-=额总有故C 错误;A.滑轮组的机械效率180J100%100%85.7%210JW W η=⨯=⨯≈有总故A 错误; 故选D 。
中考物理专题题库∶机械效率的计算题及答案
A.甲、乙两滑轮组的机械效率相等 B.物块 A 的重力小于物块 B 的重力 C.若 G0=GB,则甲、乙滑轮组一定都是省力机械 D.甲滑轮组的机械效率为 GA
2F 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】 A.甲、乙两滑轮组提升两块物体的质量不同,提升相同高度所做有用功不同,动滑轮质 量相同,不计绳重和摩擦,则滑轮组做额外功相同,它们的机械效率不同,故 A 项错误; B.在各自的自由端均施加大小相等的拉力 F,则
拉力 F 所做的总功
[2]滑轮组克服摩擦所做有用功
滑轮组的机械效率
【点睛】 本题考查水平使用滑轮组拉力的计算,有两处关键的地方,一是滑轮组水平使用克服的是
摩擦力,故题目已知物体重力是个干扰条件;二是对动滑轮上绳子段数 n 的判断。
7.建筑工地上,起重机吊臂上的滑轮组如图所示在匀速起吊重 4.2×103N 的物体时,物体 5s 内上升了 10m,此过程中有用功为_____J,钢丝绳移动的速度为_____m/s;若此时滑轮 组的机械效率为 70%,则拉力 F 为_____N,拉力 F 的功率为_____W。
故选 B。
13.如图所示,实心物体 A 漂浮在水面上,现利用电动机通过滑轮组拉动 A,使 A 向下运 动(运动过程中始终未碰到定滑轮)。已知 A 的体积为 0.2m3,密度为 0.4×103kg/m3.动 滑轮重为 300N,电动机工作时拉绳子的功率为 1.5×103W 且保持不变,不计绳重、摩擦和
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题
1.用如图所示的滑轮组将重 85N 的物体匀速提升 2m,用时 10s,已知动滑轮重为 10N, 机械效率为 85%。此过程中有用功为_____J,额外功为_____J,拉力 F 的大小为_____N。 拉力 F 做功的功率为_____W。当该滑轮组的机械效率低于_____时,使用它将不再省力。
机械效率计算题(含答案)
机械效率练习题1.用图1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〕假设不计绳重和摩擦,求动滑轮的重;〔3〕假设提升的重物改为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力才能将物体匀速拉起?图12.用动滑轮将重为80牛的物体匀速提升2米,拉力做功200焦.不考虑绳重和一切摩擦.〔1〕求此时动滑轮的机械效率;〔2〕如果该动滑轮匀速提升200牛的重物,拉力的功率为11瓦,那么重物上升的速度是多大?图23.一个人用滑轮组匀速提升重G=128N的物体,滑轮组的机械效率为80%,在4s内人用F=40N 的力使绳端移动4m.〔1〕求出绳子的股数n;〔2〕算出有用功的大小和总功功率.*5.用图3所示滑轮组拉着一重为100牛的物体A沿水平面做匀速运动,所用拉力F的大小为40牛.〔1〕不计轮和绳的重力以及摩擦,求:物体A所受的摩擦力.〔2〕假设滑轮组的机械效率为80%,求:物体A所受的摩擦力.图36.如图4用40牛的拉力使物体匀速上升,不计绳重和摩擦,整个装置的机械效率为75%.求:〔1〕物体和动滑轮的重各是多少?〔2〕假设绳能承受的最大拉力为50牛,此装置的机械效率最大可提高到多少?图47.如图5,用滑轮组拉着重为600牛的物体沿水平方向向右匀速移动了8米,拉力F 做的功为1280焦,〔不计绳重和摩擦〕求:〔1〕拉力的大小;〔2〕假设动滑轮重为12牛,机械效率为多少?*8.用如图7的装置提升重物,绳子能承受的最大拉力为120N,动滑轮重60N,绳重与摩擦不计.求:〔1〕用此滑轮组最多能将多重的物体匀速提升?〔2〕用此滑轮组提起重240N的物体,使它匀速上升,问人加在绳子自由端的拉力是多大?此时滑轮组的机械效率是多大?当物体以0.5m/s的速度上升时,拉力的功率是多大?〔3〕该滑轮组的机械效率最高可到达多少?参考答案:1.〔1〕75%〔2〕300N〔3〕80%〔4〕500 2.〔1〕80%〔2〕0.05m/s 3.〔1〕4 〔2〕128J 40W 4.5 图略5.〔1〕120N〔2〕96N 6.〔1〕90N 30N〔2〕80% 7.〔1〕80N〔2〕92.5% 8.25% 9.〔1〕300N〔2〕100N 150W 83.3%〔3〕80% 10.〔1〕4︰3〔2〕2︰1【本文档内容可以自由复制内容或自由编辑修改内容期待你的好评和关注,我们将会做得更好】。
机械效率计算题含答案
机械效率计算题1.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.答案:(1)W=500J P=100W (2)80%2.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%)。
答案:增加;1×105J;62.1%3.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.答案:240J;80%;60W4.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.答案:5. 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。
备战中考物理专题题库∶机械效率的计算题含答案
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1.建筑工地上,起重机吊臂上的滑轮组如图所示在匀速起吊重4.2×103N 的物体时,物体5s 内上升了10m ,此过程中有用功为_____J ,钢丝绳移动的速度为_____m/s ;若此时滑轮组的机械效率为70%,则拉力F 为_____N ,拉力F 的功率为_____W 。
【答案】4.2×104 6 2000 1.2×104 【解析】 【分析】 【详解】[1]滑轮组在匀速起吊物体的过程中做的有用功为34有物 4.210N 10m 4.210J W G h ==⨯⨯=⨯[2]看图可知绳子股数n =3。
钢绳末端移动距离为310m 30m s nh ==⨯=则钢绳移动的速度为绳30m 6m 5ss v t === [3]由滑轮组机械效率有物物总100100100s W G h GW F nF η=⨯%=⨯%=⨯% 得3物 4.210N 2000N 370G F n η⨯===⨯%[4]拉力功率4绳总绳2000N 6m s 1.210W Fs W P Fv t t====⨯=⨯2.起重机械在四川汶川的救援过程中,发挥了重要的作用;如图所示,吊臂上的滑轮组,可用4 10N F =的拉力将重为2.4×104 N 的吊板提起,如果吊板被匀速提高10 m ,则拉力F 做功_________J ,滑轮组的机械效率是__________。
【答案】3×105 80% 【解析】 【分析】 【详解】[1]由题图知:与动滑轮相连的绳子共有三段,则拉力F 移动的距离s 与物体升高的距离h 之间的关系为3s h =;拉力F 做功是4510N 310m 310J W Fs ==⨯⨯=⨯总[2]滑轮组做的有用功是452.410N 10m 2.410J W Gh ==⨯⨯=⨯有用滑轮组的机械效率是552.410J 100%100%80%310JW W η⨯=⨯=⨯=⨯有总3.用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼,每件货物重100N ,每次运送的量不定,图乙是记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图像,则动滑轮重为_____________N ,当某次运送3件货物时,绳子的拉力F 是_______ N ,滑轮组的机械效率为_________;经过分析,发现使用同一滑轮组,_________ ,可以提高滑轮组的机械效率(不考虑绳重和摩擦) 。
机械效率计算题含答案
机械效率计算题1.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.谜底:(1)W=500J P=100W (2)80%2.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(保管小数到0.1%)。
谜底:增加;1×105J;62.1%3.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.谜底:240J;80%;60W4.随着社会的成长,人们生活水平的提高,人们的住房条件也获得了很年夜的改良.小明家最近购置了一套新房,为了辅佐爸爸将重600N的装修资料运送到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甲所示的资料搬运计划(其中每个滑轮重30N,绳子足够长,所能接受的最年夜拉力为250N,不计绳重及摩擦).(1)计算说明绳子的拉力是否超出绳子的最年夜接受力?(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倒置(图20乙)是否会更省力一些,请你依照小明爸爸的想法,用笔划线在乙图绕上绳子并说明小明爸爸的想法是否正确.(3)求两种计划的机械效率之比?(4)综合分析评估两个计划,你认为哪个计划更好一些?说明理由.谜底:5. 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、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
机械效率计算题1.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.答案:(1)W=500J P=100W (2)80%2.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%)。
答案:增加;1×105J;62.1%3.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.答案:240J;80%;60W4.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.答案:5. 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F 1为500N ,货物在1min 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。
答案:(1)绕法如图4所示……………………………… 2分(2)η =总有W W ×100%=SF Gh1×100% =105005800⨯⨯×100%= 80% …………………………2分(3)G 动=2 F 1-G 物=2×500-800=200NF 2=(G 动+ G 物)/2=(600+200)/2 N =400NW =400×5×2 J =4000 J …………………………… 2分6.工人用如图所示的滑轮组提升重物,在10s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?答案:7、2009年入夏以来,我省滇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。
答案:1.8×105J;67%;随手关水龙头;一水多用等8. 第41届世界博览会于2010年5月1日至10月31日在我国举行,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?答案: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=(100A)2×0.4Ω×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=7.6×105J-8×104J=6.8×105J ………….. (1分)因为η=W W 有用总=W Gh总…………. (1分) 即 80%=5206.810JG m⨯⨯解得G =2.72×104N ……….. (1分) 所以,重物的质量为:m=G g =42.7210N 10/N kg⨯=2.72×103kg=2.72t ……. (1分) 9.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)答案: (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= 1.013×105Pa 1.0×103kg/m 3×10N/kg =10.13m <20m (2)水泵1h 抽水体积V =8m 3水泵1h 抽水质量m =ρV=1.0×103kg/m 3×8m 3=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=5.4×106J水泵的效率η=W W ′ ×100%=4×106J5.4×106J×100%≈74.1%10.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? 答案:500W ;90%11.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。
答案:9000N ;4500J ;6000J ;75%12.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? 答案:解:(1)滑轮组绕线如图所示(2)人对绳子的拉力)(21动箱G G F +=N 290kg)/N 10kg 8N 500(21=⨯+=(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W W η%2.86%100m10N 290m 5N 500%100=⨯⨯⨯=⨯=Fs Gh (答%2.86%1002N 2901N 500%100=⨯⨯⨯=⨯=Fs Gh η,同样给分) 13.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.答案:(1)400J (2)80% (3)50N14.港一装卸工人用如图1l 所示的滑轮组匀速提升质量为80 kg 的货物,所用的拉力F 为500N ,绳子自由端在50s 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0.04m 2,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.答案:(1)货物对地面的压强P=F/S=mg/S=80kg ×10N/kg/0.04m 2=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. 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/cm 3,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/m 3,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.(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解:(1)物体A在水平地面,F=G=600N (1分)1 7、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1 00m,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。