初中物理机械效率习题及答案
中考物理专题复习机械效率的计算题及答案
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1.如图所示,一工人利用如图所示的滑轮组在10s 内将质量为40kg 的物体匀速提升3m ,此过程中工人对地面的压强为6000Pa 。
已知工人与地面的接触面积为500cm 2,工人的质量和动滑轮质量之和为80kg ,不计绳重和摩擦。
则下列说法错误的是( )A .工人用提升400N 重物的过程中,动滑轮做的有用功为1200JB .工人用提升400N 重物的过程中,绳子自由端移动的速度为0.6m/sC .用该滑轮组提升重为600N 的物体,机械效率为80%D .工人的质量为60kg 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A .动滑轮做的有用功40kg 10N/kg 3m=1200J ===W G h m gh ⨯⨯物物动有故A 正确,不符合题意;B .由图知,绳子段数n =2,物体匀速提升3m ,绳子自由端移动距离s =6m ,绳子自由端移动的速度为6m 0.6m/s 10ss v t === 故B 正确,不符合题意;CD .工人对地面的压强为6000Pa ,工人与地面的接触面积为500cm 2=0.05m 2,所以工人对地面的压力26000P N a 0=.30005m F pS ==⨯设动滑轮质量为m 动,则人的质量m 人=80kg -m 动因为n =2,所以()()11-=-+=-g+22F G F G G G m g m m g =人拉人物动人物动 代入数据,得出m 动=20kg ,m 人=60kg ,故D 正确,不符合题意。
用该滑轮组提升重为600N 的物体,机械效率为()=100%=1200%=100%=75%6+6+0000+00W G hG W G hNG GN NG η=⨯⨯⨯有物物总物动物动故C 错误,符合题意。
故选C 。
2.如图所示,用一动滑轮拉一物体A 以0.5m/s 的速度在水平面上作匀速直线运动,物体A 重为20N ,受到的摩擦阻力是物重的0.2倍,水平拉力为2.5N ,则在2s 内拉力做的功是________J ,滑轮的机械效率是________(不计滑轮重力).【答案】5 80% 【解析】 【分析】 【详解】物体2s 移动的距离:s=vt=0.5m/s×2s=1m , ∵使用的是动滑轮,∴拉力移动的距离:s′=2s=2×1m=2m , 拉力做功:W=Fs′=2.5N×2m=5J ; ∵物体受到的摩擦阻力是物重的0.2倍, ∴f=0.2G=0.2×20N=4N , 滑轮的机械效率: η====80%.故答案为5,80%.3.如图所示,用F =50N 的力通过滑轮组水平拉重为80N 的物体使其向左匀速运动0.4m ,在这个过程中拉力F 做功为_____J ,已知物体受到水平地面的摩擦力为60N ,该滑轮组的机械效率为_____(忽略绳子和动滑轮的重力)【答案】40 60% 【解析】 【分析】首先判断滑轮组有几段绳子受力,计算出拉力移动的距离,利用拉力做的总功;滑轮组所做的有用功为克服物体A 受到摩擦力所做的功,根据求出其大小,再根据效率公式求出滑轮组的机械效率。
中考物理机械效率的计算题试题及答案
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1.某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮重均为50g )在2s 内把重物G 1和G 2提高10cm ,已知F l 和F 2的大小均为2N ,不计绳重及摩擦(g 取10N/kg )。
下列说法中不正确的是( )A .重物G 1的重力大小为5.5NB .乙滑轮组所做的有用功是0.7JC .F 1和F 2做功的功率之比为3:4D .两个滑轮组的机械效率之比为4:3 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A .从图甲可以看到,三条绳子托着动滑轮,动滑轮只是一个,重力大小是0.05kg 10N/kg 0.5N G m g ==⨯=动动把动滑轮和重物看作一个整体,这个整体处于平衡状态,可知113F G G =+动解得1 5.5N G =,重物G 1的重力大小为5.5N ,A 正确,不合题意;B .在图乙中,把两个动滑轮和重物看作一个整体,这个整体处于平衡状态,可知2242F G G =+动解得27N G =,重物升高的高度是20.1m h =,乙滑轮组所做的有用功是227N 0.1m 0.7J W G h ==⨯=乙有用乙滑轮组所做的有用功是0.7J ,B 正确,不合题意; C .重物G 1移动的速度是1110.1m 0.05m/s 2sh v t === 甲图中绳端移动的速度是11330.05m/s 0.15m/s v v ==⨯=绳重物G 2移动的速度是2 220.1m0.05m/s 2shvt===乙图中绳端移动的速度是22440.05m/s0.2m/sv v==⨯=绳那么可知F1和F2做功的功率之比是12121234P P F v F v==绳绳:::F1和F2做功的功率之比为3:4,C正确,不合题意;D.甲滑轮组所做的有用功是115.5N0.1m0.55JW G h==⨯=甲有用所做的总功是112N30.1m0.6JW F s==⨯⨯=甲总乙滑轮组所做的总功是222N40.1m0.8JW F s==⨯⨯=乙总由上述可知,乙滑轮组所做的有用功是0.7JW=乙有用,那么两个滑轮组的机械效率之比是0.55J0.7J::22:210.6J0.8JW WW Wηη===甲有用乙有用甲乙甲总乙总:两个滑轮组的机械效率之比是22:21;D错误,符合题意。
初三物理机械效率试题答案及解析
初三物理机械效率试题答案及解析1.如图所示,在斜面上拉一重50N的木块到0.3m高处木块沿斜面向上移动了1m,共耗时5s,已知拉力为20N,则拉力的功率为 W,此斜面的机械效率为.【答案】4 75%【解析】由题意可知:木块的重力G=50N,斜面的高度h=0.3m,所用的拉力F=20N,斜面的长度L=1m,所用的时间t=5s,则拉力所做的功W总=FL=20N×1m=20J,拉力的功率P=W总/t=20J/5s=4W;所做的有用功W有=Gh=50N×0.3m=15J,斜面的机械效率。
【考点】斜面的功、功率及机械效率的相关计算2.用如图所示的滑轮组将重为1200N的物体以0.3m/s的速度匀速提升时,绳端的拉力为500N,则拉力的功率为 W,此滑轮组的机械效率是。
【答案】450;80%.【解析】由图可知,承担物重的绳子股数n=3,则s=3h.知道物体提升的速度,求出绳子自由端移动的速度,知道拉力大小,利用P=Fv求拉力的功率;利用W总=Fs求出总功,知道提升物体的高度和物重大小,利用W有=Gh求出他做的有用功;再利用η=求出该滑轮组的机械效率.由图知,n=3,s=3h,则v=3v′,(1)绳子自由端移动的速度:v=3×0.3m/s=0.9m/s,拉力的功率:P=Fv=500N×0.9m/s=450W;(2)使用滑轮组做的有用功:W有=Gh,使用滑轮组做的总功:W总=Fs,滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=×100%=80%.【考点】机械效率、功率3.(5分)某小组通过实验测量如图甲所示滑轮组的机械效率,记录数据如下表:(1)①处应填写的数据是_________,拉力做的功是_______J,滑轮组机械效率是____________。
(保留l位小数),(2)若在图甲实验装置的基础上,减少一只钩码,再测出滑轮组的机械效率,则机械效率_________(选填“大于”、“等于”或“小于”)原来的机械效率。
初中物理《机械效率的计算》(含答案)
水泵的机械效率:
η
=
W有 W总
×
100%
=
5×104J 7×104J
×
100%
≈
71.4%.
3.滑轮组的机械效率为 53.3%. 解:(1)由题知,滑轮组的绳子有效股数 n = 3, 由 v = s得物体移动的距离:
t
s物 = vt = 0.1m/s × 5s = 0.5m,
绳子的自由端移动的距离 s = 3 × s物 = 3 × 0.5m = 1.5m,
6. 某人用 F = 28N 的力缓慢匀速地拉起重物,已知该滑轮组的机械效率为 70%,不考虑绳 重以及轮与转轴之间的摩擦力,求物体的质量.
7. 如图,用一个动滑轮,把重 100N 的物体匀速提高 3m,作用在绳子自由端的拉力为 60N, 求: (1)动滑轮的机械效率;
(2)若用该动滑轮来提升重为 180N 的物体时,作用在绳子自由端的拉力为多大?此时, 机械效率是多少?(不计绳重及摩擦)
克服斜面摩擦力所做的功为额外功,根据W额 = fL 可得摩擦力:
f = W额 = 80J = 16N.
L 5m
答:(1)人做的总功是 5000J;
(2)物体与斜面间的摩擦力是 16N.
6.物体的质量是 5.88k=
Gh Fs
=
Gh F⋅ nh
=
G
,
nF
所以 G = ηnF = 70% × 3 × 28N = 58.8N;
(2)物体与斜面间的摩擦力是 16N.
试卷第 3页,总 5页
解:(1)斜面长为 L = 5m,该滑轮为动滑轮,则绳子自由端通过的距离:s = 2L = 2 × 5m = 10m; 则拉力所做的总功:W总 = Fs = 500N × 10m = 5000J; (2)已知滑轮的机械效率为 80%, 根据机械效率公式可得动滑轮对物体所做的功(即使用斜面时做的总功): W = W总η = 5000J × 80% = 4000J; 将物体提到 2m 高处所做的有用功: W有 = Gh = mgh = 200kg × 9.8N/kg × 2m = 3920J; 则克服斜面摩擦力所做的额外功: W额 = W − W有 = 4000J − 3920J = 80J;
初中物理专题练习(含答案)---机械效率和功率计算题
初中物理专题练习(含答案)---机械效率和功率计算题A1.小明利用如图所示的装置沿水平方向匀速拉动一个重2000N,底面积为0.5m2的物体A时,A受到地面的摩擦力为600N,作用在绳端的拉力为250N,则A对地面的压强是多少Pa;该装置的机械效率是多少.解:F=G=2000N S=0.5m2P=F/S=2000N÷0.5m2=4000Pa滑轮组有3段绳子拉物体S=3S物滑轮组克服摩擦做有用功η=W有/W总=fS物/FS= fS物/3FS物= f /3F=600N÷750N=80%2.如图所示,物体重180N,动滑轮重20N,绳重和摩擦不计.在拉力F的作用下,物体匀速上升.求:(1)拉力F;(2)动滑轮的机械效率.解:(1)F= (G+G动) /2=(180N+20N)÷2=100N(2)η=W有/W总=Gh/2Fh=180N÷200N=90%3.如图所示,小明用滑轮组匀速提起一个重为600N的物体A,人拉绳的力为250N,不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率为多少,动滑轮重多少?.解:滑轮组有3段绳子拉物体S=3hF= (G+G动) /3G动=3F-G=3×250N-600N=150Nη=W有/W总=Gh/FS=G/3F=600N÷750N=80%4.如图8所示,用滑轮组提起重900N的物体,绳子自由端拉力F为400N,重物在20S内匀速上升了10m。
求:(1)物体上升的速度。
(2)提起物体所做的有用功。
(3)滑轮组的机械效率。
解:(1)v=S/t=10m÷20s=0.5m/s(2)W有=Gh=900N×10m=9000J(3) 滑轮组有3段绳子拉物体S=3hη=W有/W总=Gh/FS=G/3F=900N÷1200N=75%5、重2540N的货物。
如图所示,滑轮组把它提升1.7m。
若不考虑摩擦,也不考虑滑轮和绳子的物重,则:(1)绳端拉力F是多少N?(2)绳端移动的距离是多少m?(3)若考虑摩擦、滑轮和绳子的物重,须在绳端施力800N,滑轮组的机械效率是多少?解:(1) 滑轮组有4段绳子拉物体S=4hF=G/4=2540N÷4=635N(2)S=4h=4×1.7m=6.8m(3) 滑轮组有4段绳子拉物体S=4hη=W有/W总=Gh/FS=G/4F=2540N÷3200N=79.375%6.如图所示,用一动滑轮拉一物体A以0.5m/s的速度在水平面上作匀速直线运动,物体A重为20N,受到的摩擦阻力是物重的0.2倍,水平拉力为2.5N,则在2s内拉力做的功是多少?滑轮的机械效率是多少?解:S物=vt=0.5m/s×2s=1m拉力做的功W=FS=2F S物=2×2.5N×1m=5J物体受到的摩擦力f=0.2G=0.2×20N=4N动滑轮克服摩擦做有用功η=W有/W总=fS物/FS= fS物/2FS物= f /2F=4N÷5N=80%7、用两个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组提升重物,当将一个重为1000N 的重物匀速提升2m时,人站在地面上所用的拉力为312.5N,若不计绳重和摩擦,则该滑轮组所做的有用功是多少J,机械效率是多少解:分析得滑轮组有4段绳子拉物体S=4h=8mW有=Gh=1000N×2m=2000Jη=W有/W总=Gh/FS=G/4F=1000N÷1250N=80%8、小明用如图所示的滑轮组将一个重为120N的物体匀速提升2m,所用的拉力为50N,此时拉力所做的功为W,滑轮组的机械效率为η1;若仍用该滑轮纽提升一个重为I70N的物体.此时滑轮组的机械效率为η2,则W、η1、η2分别是(不计绳重和摩擦) BA、240J,80%,85%B、300J,80%.85%C、300J,80%,80%D、240J,75%,80%9、建筑工地上,施工人员用起重机吊臂上的滑轮组吊起建筑材料(如图)。
中考物理《机械效率的计算》专项训练及答案解析
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1.如图是工人将重160 N 的物体匀速放下的过程,已知物体下降的距离为3 m ,用时3 s ,工人的拉力为50 N ,工人质量为50kg (物体未浸入水中,且不计绳重及摩擦)设此时工人放绳的速度为v 1, 滑轮组的效率η1 ;如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为η2,已知1243ηη=∶∶(物体在水中仍匀速下降,动滑轮不会浸入水中且不计绳重及摩擦,g 取10 N/kg ) 设当物体完全浸没在水中后物体所受的浮力为F 浮,工人对地面的压力为F 2.则( )A .v 1=1 m/sB .η1=62.5%。
C .F 2 =525 ND .F 浮=120 N【答案】C【解析】【分析】【详解】A .物体下降速度为 3m =1m/s 3sh v t == 因为有4段绳子,所以工人放绳的速度为441m/s 4m/s v v ==⨯=1物故A 不符合题意;B .已知物体下降的距离为3 m ,因为有4段绳子,所以绳子运动距离443m 12m s h ==⨯=放绳子的做的有用功160N 3m 480J W Gh ==⨯=有用放绳子的做的总功50N 12m 600J W Fs ==⨯=总滑轮组的效率1480J 100%100%80%600JW W η=⨯=⨯=有用总 故B 不符合题意;CD .物体未浸入水中时,不计绳重及摩擦,动滑轮受到重物对它的拉力、本身的重力、绳子的拉力,由(1)F G G n =+动可得,动滑轮重力4450N 160N 40N G F G =-=⨯-=动已知η1:η2=4:3,则物体完全浸没水中后滑轮组的机械效率为213380%60%44ηη==⨯=物体完全浸没水中后,滑轮组对物体的拉力做的功为有用功,不计绳重及摩擦,克服动滑轮重力做的功为额外功,则此时滑轮组的机械效率 260%40NW F h F W F h G h F η'===='++有用拉物拉物总拉物动拉物 解得F 拉物=60N ;物体的重力为160N ,根据公式可得==160N-60N=100N F G F -浮拉物 故D 不符合题意;完全入水后,动滑轮受到重物对它向下的拉力、本身向下的重力、4段绳子向上的拉力,由力的平衡条件可得4F F G =+绳拉物动则人对绳子的拉力1160N 40N)25N 44()(F F G =+=+=绳拉物动 因为物体间力的作用是相互的,所以绳子对人的拉力也为25N ;人的重力为50kg 10N/kg 500N G m g ==⨯=人人对人进行受力分析可知,人受竖直向下的重力、竖直向下的拉力、竖直向上的支持力,则人受到竖直向上的支持力500N+25N=525N F G F =+=人绳支因为物体间力的作用是相互的,则人对地面的压力为525N ,故C 符合题意。
初中物理机械效率专题训练(含答案和解析)
初中物理机械效率专题训练(含答案和解析)例1小文同学采用如图所示的两种不同的方式将同一货物搬运到同一辆汽车上,下列说法正确的是()A. 甲种方法克服重力做功多B. 乙种方法更省力C. 两种方法的机械效率相等D. 两种情况下,机械效率不等点拨:根据功的原理,使用任何机械都不能省功,要么省力,要么省距离。
且使用机械之后,不仅不能省功,反倒要多做功,也就是多做一部分额外功,这就导致用了机械比不用机械时,机械效率更低。
而甲图中的斜面就是一种可以省力的机械。
A. 克服重力所做的功,就是W=Gh,也就是重力乘以重物被举高的高度,所以不管采用哪种方法,克服重力做的功都是一样的。
故此项与题意不符。
B. 乙图是直接搬重物,所以人用的力就等于重物的重力;甲图是利用斜面来搬运重物,而斜面是省力费距离的一种机械。
故甲图更省力,此项与题意不符。
C. 机械效率是有用功占总功的比率。
而使用机械(甲图的斜面就是一种机械)与不使用机械(乙图)相比,多了机械带来的额外功,所以甲图的机械效率更低。
此项与题意不符。
D. 由C项的分析可知,甲图的机械效率比乙图低。
此项与题意相符。
答案:D点评:本题的核心在于对功的原理的理解。
甲图是使用机械,乙图是不用机械,然后从做功、省力、机械效率等几个方面对两图进行比较,关键是知道使用机械不省功。
例2 斜面是一种简单机械,生活中人们常常利用它来省力。
小明想探究“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度的关系”。
于是他找来木块A、长木板B、三个高度不同的长方体C和一把弹簧测力计进行实验,实验装置如图所示。
(1)除上述器材外,小明要完成实验还需要的一种器材是;(2)在实验过程中,应沿斜面向上拉动木块,使木块做运动;(3)使用斜面的目的是使物体的位置提高,需要克服的是物体的重力,所以W有用=Gh;总功就是沿斜面的拉力所做的功,所以W总=Fs;机械效率η=W有用/W总;第三次实验时,斜面的机械效率;(4)分析实验数据,看随着斜面倾斜程度的变大,机械效率是如何变化的,从而得出结论。
初中物理机械效率计算
F 图20 1.用如图所示滑轮组将一物体匀速提高2m ,已知拉力大小恒为60N ,方向总保持竖直向上,动滑轮的质量为3kg ,绳重和摩擦均不计。
求:(1)物体所受重力;(2)该滑轮组在此过程中的机械效率(保留1位小数)。
答案:(6分)解:(1)不计绳重及摩擦F 拉=1/n (G 物+G 动)G 物= n F 拉- G 动= n F 拉- m 动g=3×60N-3kg×10N/kg=150N 3分(2)η=W 有用/W 总= G 物h/(FS )= G 物h/(Fnh )×100%=150N×2m/(60N×3×2m )×100%≈83.3% 3分2.装卸工人用如图20所示的滑轮组匀速提升重为1000N 的货物,所用的拉力F 为600N ,绳子自由端在50s 内被拉下2m ,在此过程中求:(1)拉力F 所做的功;(2)拉力F 功率;(3)滑轮组的机械效率。
答案:解:(1)W 总= FS = 600N ×2m = 1200J(2)P= W 总t = 1200J 50s= 24w (3)η=W 有W 总 = Gh W 总 = 1000N ×1m 1200J =83﹪ 3.电动自行车以其轻便、经济、环保倍受消费者青睐。
某型号电动自行车的主要技术参数如右表所示。
(1)若该车和人共重l400N,行驶时两轮胎与地的接触面积共为1.ox 10-zmz,那么车对地面的压强多大?(2)在某平直路段上,电动自行车以额定功率匀速行驶时,受到的平均阻力为40N 。
此时自行车的动力多大?若行驶速度为7m/s,则ls 内动力对自行车所做的功是多少?电动自行车的效率多大?⑶与内燃机摩托车相比,电动自行车在环保节能方面有许多优点,请写出其中的两条。
(所提问题指代不明)答案:4.在某建筑工地上,工人用如图所示的滑轮组将重为1200 N 的建筑材料从地面运到高20 m 的楼上,手竖直向上的拉力是500 N ,在这个过程中,工人做了 J 的额外功,滑轮组的机械效率是____。
初中物理机械效率计算题专项训练(附答案)
1、建筑工地上,工人用如图所示的装置将重为230N的建材从地面匀速送到6m高处,所用拉力为125N,时间为20s,求:(1)工人做的有用功(2)工人做的总功(3)工人做功的功率(4)滑轮组的机械效率【答案】解:(1)工人做的有用功:W有= Gh = 230N×6m = 1380J(2)由图可知绳子的有效股数为2,则工人做的总功:= FS =Fnh= 125N×2×6m = 1500JW总(3)工人做功的功率:;(4)此过程中该装置的机械效率:2、用图中滑轮组匀速提升重800N的物体,手向下拉绳子自由端的拉力为500N,当物体被提升3m时,求:(1)绳子自由端移动的距离(2)所做的有用功(3)拉力F做的总功(4)此滑轮组的机械效率【答案】解:(1)由图可知,n=2,则绳端移动的距离:s=nh=2×3m=6m(2)人所做的有用功:W有= Gh = 800N×3m = 2400J(3)人拉绳子做的总功:W总= FS = 500N×6m = 3000J(4)滑轮组的机械效率:3、用如图所示的滑轮组提升重物,已知物体重为200N,动滑轮的重为50N,5s内可使物体匀速上升2m,不计绳重和摩擦。
求:(1)拉力所做的功(2)拉力的功率(3)滑轮组的机械效率。
【答案】解:(1)由图可知n=2,则绳子自由端移动的距离:S =2h =2×2m =4m不计绳重和摩擦,则绳端的拉力:拉力所做的功:W总= FS = 125N×4m =500J(2)拉力的功率:(3)有用功:则滑轮组的机械效率:4、工人利用如图所示的斜面,把质量为50kg的货物沿斜面由底部匀速推到顶端,所用时间为10s,沿斜面向上的推力为300N,斜面长10m,高5m,g=10N/kg,求:(1)把货物推上斜面做的有用功是多少?(2)此过程推力做了多少功?(3)斜面的机械效率是多少?【答案】解:(1)货物受到的重力为:G = mg = 50kg×10N/kg = 500N= Gh = 500N×5m = 2500J工人做的有用功为:W有(2)工人推力做的总功为:W总= FS = 300N×10m = 3000J(3)斜面机械效率为:5、如图所示,工人用平行于斜面向上的500N的推力将重800N的物体匀速推上高1.5m的车厢,所用的斜面长是3m。
初中物理机械能与机械效率7道必做题(含答案和解析)
初中物理机械能与机械效率7道必做题(含答案和解析)一、选择题:1、用五个相同质量的滑轮和绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,在绳子自由端分别用力将重力为G 的物体匀速提升,乙滑轮组的效率为η乙,不计摩擦、绳和木板的重,下列说法正确的是( ).A. 两个滑轮组的机械效率可能相等.B. F 1一定大于F 2.C. 每个滑轮重为(1−η乙)G2η乙.D. 甲、乙将重物提升相同的高度,F 1与F 2的功率可能相等. 答案: BCD.解析:(1)由图可知,甲滑轮组只有1个动滑轮,乙滑轮组有2个动滑轮,且不计摩擦、绳和木板的重,因克服物体重力G 做的功为有用功,克服物重和动滑轮重做的功为总功,所以,两滑轮组的机械效率分别为: η甲=W 有W 总=Gh (G+G 动)h=G G+G 动. η乙=W 有W 总′=Gh(G+2G 动)h=G G+2G 动.则η甲>η乙,故A 错误.由η乙=GG+2G 动可得,动滑轮的重力(即每个滑轮重):G 动=(1−η乙)G2η乙故C 正确.(2)由图可知,n 甲=2,n 乙=4,不计摩擦、绳和木板的重,则两滑轮组绳子的拉力分别为:F1=12(G+G动)=14(2G+2G动).F2=14(G+2G动).因(2G+2G动)>(G+2G动),所以F1>F2.故B正确.(3)甲、乙将重物提升相同的高度,拉力做功为总功,则F1与F2的功率分别为:P 甲=W总t甲=(G+G动)ht甲.P乙=W总’t乙=(G+2G动)ht乙.因t甲和t乙的关系不确定,所以,F1与F2的功率可能相等,故D正确.故选BCD.考点:力学——简单机械——滑轮——机械效率.二、填空题2、用如图所示的装置研究动能大小与速度的关系时.应让同一小车从斜面的高度处从静止滑下,小车撞击木块的过程中,对木块(选填“做功”“不做功”).答案:1. 不同.2. 做功.解析:(1)在探究过程中,研究动能大小与速度的关系时,要控制质量一定,改变物体的速度,所以应让同一小车从斜面的不同高度从静止滑下.(2)小车撞击木块的过程中,对木块施加了力,且木块在小车的推动下移动了距离,对木块做功.故答案为:不同;做功.考点:力学——功和机械能——动能和势能.3、如图所示,一小球熊斜面顶端由静止开始滚下,小球的重力势能减小,动能,小球运动到斜面底端,由于,小球会在水平面上继续运动,运动的小球如果不受阻力,它将做运动.答案:1. 增加.2. 惯性.3. 匀速直线.解析:小球熊斜面顶端由静止开始滚下,其质量不变,速度变大,所以动能增加;小球运动到斜面底端,由于惯性,仍要保持原来的运动状态,所以小球会在水平面上继续运动;对小球进行受力分析可知,小球在竖直方向上受到重力和支持力的作用,并且这两个力是一对平衡力,在水平方向上如果不受阻力,它将做匀速直线运动.故答案为:增加;惯性;匀速直线.考点:力学——功和机械能——机械能及其转化.4、汽油机作为汽车的“心脏”,在压缩冲程结束时,火花塞产生电火花,使燃料猛烈地燃烧,将能转化成能,一辆汽车一年行驶三万公里,消耗汽油,这些汽油完全燃=4.6×107J/kg)烧放出 J的热量.(q汽油答案:1. 化学.2. 内.3. 9.2×1010.解析:(1)内燃机的一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程,压缩冲程结束时,火花塞产生电火花,使燃料猛烈地燃烧是化学能转化为内能,其中压缩冲程将机械能转化成内能;(2)汽油完全燃烧要放出的热量:Q=mq=2×103kg×4.6×107J/kg=9.2×1010J放故答案为:化学;内;9.2×1010.考点:力学:——功和机械能——机械能及其转化.5、如图所示,用动滑轮匀速提起重3N的物体,拉力F为2N,物体在10S内上升1m.在此过程中,动滑轮的机械效率为,拉力F的功率为 W,若要提高动滑轮提升物体的效率,可以采取的措施是:.答案:1.75%.2.0.4.3.增加提升的物重、减小动滑轮的重力、减小动滑轮与绳子之间的摩擦力.解析:(1)由图可知动滑轮绳子的有效股数为2,则绳端移动的距离:S=nh=2×1m= 2m.拉力做的总功:W总=Fs=2N×2m=4J.有用功:W有=Gh=3N×1m=3J.动滑轮的机械效率:η=W有W总×100%=3J4J×100%=75%.拉力F的功率:P=W总t=4J10s=0.4W.(2)若要提高动滑轮提升物体的效率,可以采取的措施是:增加提升的物重、减小动滑轮的重力、减小动滑轮与绳子之间的摩擦力.故答案为:75%;0.4;增加提升的物重、减小动滑轮的重力、减小动滑轮与绳子之间的摩擦力.考点:力学——简单机械——滑轮——机械效率.三、计算题:6、图是用滑轮组提升建筑材料A的示意图,在竖直向下的拉力F作用下,使重900N的建筑材料A在5s的时间里,匀速竖直上升了1m,绳自由端匀速竖直向下移动了2m.在这个过程中,拉力F为500N,滑轮组的机械效率为η,拉力F做功的功率为P.求:(1)滑轮组的机械效率η.(2)拉力F的功率P.答案:(1)90%.(2)200W.解析:(1)滑轮组的机械效率:η=W有W总×100%=G AnF×100%=900N2×500N×100%=90%.故答案为:90%.(2)拉力F的功率P=Fv=F×st =500N×2m5s=200W.故答案为:200W.考点:力学——功和机械能——功率.简单机械——机械效率.7、如图是建筑工人用滑轮组提升建筑材料的场景,在10s的时间内,工人师傅用竖直向上的拉力将建筑材料匀速提升了1m,已知拉力F为400N,建筑材料的重力G为900N,求这个过程中:(1)绳子自由端移动的距离.(2)此滑轮组的机械效率.(3)拉力F的功率.答案:(1)3m.(2)75%.(3)120W.解析:(1)由图可知,n=3,则绳子自由端移动的距离:s=nh=3×1m=3m.故答案为:3m.(2)有用功:W有=Gh=900N×1m=900J.总功: W总=Fs=400N×3m=1200J.此滑轮组的机械效率:η=W有W总×100%=900J1200J×100%=75%.故答案为:75%.(3)拉力F的功率:P=W总t=1200J10s=120W.故答案为:120W.考点:力学——功和机械能——功率.简单机械——滑轮——机械效率.。
机械效率练习题及答案
机械效率练习题及答案机械效率是指机械在完成工作时,有用功与总功的比值。
它是一个重要的物理概念,用于评估机械的工作效率。
以下是一些机械效率的练习题及答案,供学习者参考。
练习题1:某起重机在提升货物时,所做的有用功是2000J,起重机的总功为4000J。
求起重机的机械效率。
答案:机械效率 = 有用功 / 总功机械效率 = 2000J / 4000J = 50%练习题2:使用滑轮组提升重物,如果重物的重力为300N,滑轮组的机械效率为80%,求提升重物所做的总功。
答案:设总功为W总,有用功为W有用,则有:W有用 = W总× 80%300N = W总× 80% / 100%W总 = 300N / 80% = 375J练习题3:已知某机械的有用功为1500J,额外功为500J,求该机械的总功和机械效率。
答案:总功 = 有用功 + 额外功总功 = 1500J + 500J = 2000J机械效率 = 有用功 / 总功机械效率 = 1500J / 2000J = 75%练习题4:如果一个机械的机械效率为60%,额外功为400J,求该机械所做的总功和有用功。
答案:设总功为W总,有用功为W有用,则有:W有用 = W总× 60%W总 - W有用 = 400JW总× 60% = W有用解得:W总 = (W有用 + 400J) / 60%W有用 = W总× 60%将W总代入得:W有用 = ((W有用+ 400J) / 60%) × 60%W有用 = 600J总功W总 = W有用 + 400J = 600J + 400J = 1000J练习题5:已知一个机械的机械效率为75%,有用功为1200J,求该机械的总功。
答案:设总功为W总,有用功为W有用,则有:W有用 = W总× 75%1200J = W总× 75% / 100%W总 = 1200J / 75% = 1600J通过这些练习题,学习者可以更好地理解和掌握机械效率的概念及其计算方法。
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。
中考物理复习《机械效率的计算》专项综合练习含答案
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1.用如图甲所示的滑轮组在同一平面上均以0.2m/s 的速度匀速拉动不同物体。
根据测量结果画出了该滑轮组机械效率与物体受到摩擦力大小变化的关系图像,如图乙所示。
若不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,当物体向右运动0.3m ,绳子自由端移动__________m ;当滑轮组的机械效率为60%时,拉力F b 的功率是__________W 。
【答案】0.9 50 【解析】 【分析】 【详解】[1]有丙图可知,绳子股数3n =,物体向右运动0.3m ,则绳子自由端移动的距离30.3m=0.9m s ns ==⨯绳物[2]由丁图,当物体受到的摩擦力是100N 时,滑轮组机械效率为50%,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,则100N=50%()(100N+)W fs f W fs G s f G G η====++有用物总物动物动动则100N G =动当滑轮组的机械效率为60%时,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,物体受到摩擦力的大小1111111=60%()(+100N)W f s f f W f s G s f G f η====++有用1物1总物1动物1动则1150N f =不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,由图知绳子股数3n =,拉力F b 为()b 111250150N+100N =N 33)3(F f G =+=动物体运动速度0.2m/s 不变,则绳端移动速度30.2m/s=0.6m/s v nv ==⨯绳物则拉力F b 的功率,由W FsP Fvtt===则b250N0.6m/s=50W3P F v==⨯绳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410NF=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4510N310m310JW Fs==⨯⨯=⨯总[2]滑轮组做的有用功是452.410N10m 2.410JW Gh==⨯⨯=⨯有用滑轮组的机械效率是552.410J100%100%80%310JWWη⨯=⨯=⨯=⨯有总3.如图所示,重300N的物体在10s内水平均速移动了1.5m,若物体受到地面的摩擦力为60N,绳端所用的拉力F的功率为12W,则绳端所用的拉力为_____N,滑轮组的机械效率为_____。
初三物理机械效率试题答案及解析
初三物理机械效率试题答案及解析1. 使用如图所示的滑轮 (选填“能”或“不能”)省力.使用该滑轮匀速提升货物时,若货物重6N ,拉力为4N ,则机械效率为 .【答案】能;75%【解析】动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆,则使用动滑轮能省一半的力,但要移动2倍的距离、不能改变力的方向。
货物提升的高度为h ,则根据滑轮组的特点可知,拉力通过的距离为2h ,拉力做的有用功,拉力做的总功, 动滑轮的机械效率。
【考点】动滑轮 机械效率2. (6分)小刚小组探究了影响滑轮组机械效率的因素后,联想斜面也是一种机械,那么斜面的机械效率与斜面的哪些因素有关呢?小刚猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关,小萌猜想可能跟斜面的倾斜程度有关,于是他们将一块长木板的一端垫高,构成长度一定、高度可调的斜面,用弹簧测力计拉着同一木块沿不同的斜面匀速向上运动,如图所示.下表是他们实验记录的有关数据.(1)在第1、2、3次实验中,选用玻璃、木板、毛巾作为斜面表面的材料,是为了改变接触面的 .(2)在第2次实验中,拉力做的总功是 J ,斜面的机械效率是 . (3)分析第1、2、3次实验数据,可以得出:当其它条件一定时, .(4)若通过分析第1、4、5次实验数据,得出斜面倾斜程度越大,斜面的机械效率越大.你认为存在的问题是: .(5)实验中还发现,斜面材料相同时,斜面倾角越小,越 .(选填“省力”或“费力”)【答案】(1)粗糙程度;(2)6 58.3;(3)斜面的粗糙程度越大(或越小),机械效率越低(或越高);(4)没有控制斜面的粗糙程度相同;(5)省力。
【解析】斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度有关,在实验探究过程中,运用了控制变量法,由实验探究可得,斜面越粗糙,倾斜程度越小,斜面的机械效率越低。
在斜面粗糙程度相同时,倾斜程度越小,越省力。
则(1)在第1、2、3次实验中,斜面的倾斜程度相同,选用玻璃、木板、毛巾作为斜面表面的材料,是为了改变接触面的粗糙程度;(2)在第2次实验中,拉力做的总功是W 总=Fs=6.0N×1m=6J ,斜面的机械效率是η=W 有/W 总=3.5J/6J=58.3%;(3)分析第1、2、3次实验数据,可以得出:当其它条件一定时,斜面的粗糙程度越大(或越小),机械效率越低(或越高);(4)在探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系时,前提是控制斜面的粗糙程度相同,若通过分析第1、4、5次实验数据,得出斜面倾斜程度越大,斜面的机械效率越大,存在的问题是没有控制斜面的粗糙程度相同;(5)实验中还发现,斜面材料相同时,斜面倾角越小,越省力。
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方梦旸功和功率和机械效率经典试题:1、(★)(06广东广州)下列关于力做功的说法,正确的是( )(A) 汽车在水平公路上匀速行驶,汽车所受重力对汽车有做功(B) 人提着箱子站在地面不动,手的拉力对箱子没有做功(C) 过山车向下运动过程中,车上乘客所受重力对乘客没有做功(D) 人把箱子从二楼提到三楼,手的拉力对箱子没有做功2、(★)(06福建福州) 如图所示描述的力,有对物体做功的是( )熊猫用力举着杠铃不动 用力拉绳匀速提升重物 用力搬石头没搬动 用力提着水桶沿水平方向移动A B C D 3、(★)(06重庆重庆市)在国际单位制中,功这个物理量的单位是( )(A)牛顿 (B) 帕斯卡 (C) 瓦特 (D) 焦耳 4、(★★)(06江苏无锡)如图,用滑轮组提升重物时,重800N的物体在10s 内匀速上升了lm 。
已知拉绳子的力F为500N ,则提升重物的过程中 ( )(A) 滑轮组的机械效率是60% (B) 绳子自由端被拉下3 m(C) 做的有用功是800 J (D) 拉力F 的功率是80 W5、(★★)(06山东荷泽)下列关于功率和机械效率的说法中,正确的是( )(A) 功率大的机械,做功一定多 (B) 做功多的机械,效率一定高(C) 做功快的机械,功率一定大 (D) 效率高的机械,功率一定大6、(★★★)(06甘肃兰州)平直公路上的甲、乙两辆汽车,在相同牵引力作用下匀速行驶,如果在相同时间内通过的路程之比为3:2,则甲与乙( )(A) 牵引力的功率之比为1:1 (B) 牵引力做功之比为3:2(C) 牵引力做功之比为2:3 (D) 汽车所受的阻力之比为3:2 7(★★)(06福建泉州)如图,两个滑轮组由每个质量相同的滑轮组成.用它们分别将重物G 1、G 2提高相同高度( )(A) 用同一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变 (B) 若G 1 = G 2,甲的机械效率大于乙的机械效率(C) 若G 1 = G 2,拉力做的总功相同 (D) 若G 1 = G 2,拉力做的额外功相同8、(★★)(06云南省卷)如图所示的滑轮组,在拉力F 的作用下使物体升高了2m ,拉力F 所做的功为800J ,滑轮组的机械效率为70%,则物体受到的重力是( )(A) 160N (B) 280N (C) 16N (D) 28N 第2题图 第4题图 第9题图第7题图 第8题图 第10题图9、(★★★)(06黑龙江哈尔滨阿城五常课改)如图所示是李杨测滑轮组机械效率的实验装置,他用80N 的力, 在10s 内把重为120N 的物体提升5m ,则此过程中( )(A)他做的有用功是800J (B)他对滑轮组做功的功率是60W(C)他做的总功是1200J (D)该滑轮组的机械效率是75%10、(★★★)(06山东烟台)在不计绳重和摩擦的情况下,利用图中所示的甲、乙两装置,分别用力把相同的物体匀速提升相同的高度.若用η甲、η乙、表示甲、乙两装置的机械效率,W 甲、W 乙表示拉力所做的功.( )A .η甲=η乙,W 甲=W 乙B .η甲>η乙,w 甲>W 乙C .η甲<η乙, W 甲<W 乙D .η甲>η乙,W 甲<W 乙11、(★)(06浙江舟山)一座高达40米的大桥,总长为8350米,其中正桥只有850米,而两侧引桥却长达7500米,如图甲。
一座大桥为什么要有这么长的引桥呢?小明很奇怪,请教老师后.他明白了引桥相当于一个斜面。
(1)小明用如图乙所示的斜面进行模拟实脸.在保持斜面高度不变的情况下,改变斜面的长度.发现斜面越长,拉动小车匀速上升的力F 越小。
由此他明白了很长的引桥在汽车上桥是能起到 __________("省力"或"省功")的作用。
( 2 )一辆总质量为2000千克的汽车以10 米/秒的速度匀速通过一侧引桥(长3750米),需要的时间为______秒,所做的有用功为______焦。
12、(★)(06湖北黄冈)如图是一种开瓶器。
使用时将螺旋钻头旋进软木塞,再用双手按压把即可将瓶塞拔出。
钻头做得尖细是为了_____,压把相当于_______。
王哲在5s 内将瓶塞拔出,若瓶塞长5㎝,瓶塞受到的平均阻力为200N ,则王哲克服瓶塞阻力做了_____J功,其做功的功率为_______W 。
13、(★)(06黑龙江哈尔滨)一辆车开进了泥潭中,司机取来一个动滑轮欲将汽车从泥潭 中拉出,如图所示.若司机用750N 的拉力在5s 内将车水平拉动lm ,那么司机所做的功是_____J ,司机做功的功率是 ____W . 14、(★)(06上海浦东新区)图是中国科学家在建造的世界上第一个全超导核聚变"人造太阳"。
在组装时,需要用如图所示的滑轮把重为1000牛的物体匀速提升12米,则作用在滑轮上的拉力F 为______牛,绳子对重物所做的功为________焦,若提升重物所用的时间为1分钟,则绳子对重物做功的功率为________瓦。
15、(★)(06浙江丽水)跳绳是一项很好的健身运动。
某同学作了相关的测量:小军的体重为400牛,跳起时重心升高的高度平均为0.02米,则小军跳一次做功_____焦;若小军1分钟跳150次,则小军跳绳时的功率为___________瓦。
16、(★)(06江苏淮安)如图所示,小明同学用10N 的水平推力推着超市购物车,在0.5min 内沿水平方向前进了15m .(1)小明所做的功是_________J ,功率为___________w .(2)上述计算中所用到的物理公式有____________、____________.进行的单位换算有____________.(3)若购物车在水平方向上做匀速直线运动,则地面对购物车的阻力是__________N ,购物车运动的速度是__________m/s .17、(★)(06湖北黄冈)在新农村建设中,为解决村民饮用水,政府和村民共同兴建了一批蓄水池。
吕兵家二楼顶第18题第11题图 第12题图第13题图第16题图第14题图上的蓄水池长3 m ,宽2m ,高1 m ,楼房每层高3 m 。
水池最大储水量是_______t ;若这些水是从深2 m 的井中抽上来的,水泵至少做功______J 。
若要求一次灌水的时间不能超过8 min ,他家所购水泵的功率至少要______KW 。
18、(★★★)(06广东珠海)如图《向左走,向右走》的漫画中,地上的影子说明光是__________;箱子相对_______是运动的;在50s 的时间内,男孩提着重15N 的小提琴水平向左匀速走了100m ,女孩用5N 的水平拉力拉箱子向右匀速走了100m ,他们中,对物体有做功的是_______(选填"男孩"或"女孩"),做功的功率是_________W .19、(★)(06陕西)小燕同学用图示的滑轮组做"测滑轮组机械效率"的实验。
测出物体重1.45 N ,使物体匀速上升0. 1 m 的拉力为0.6 N ,则有用功为______ J ,总功为______J ,机核效率是_______ %20、(★)(06广东汕头)用图所示的滑轮组将重G =12N 的物体匀速提升20cm,所用的拉力F=5N,所做的有用功为______J ,机械效率为________.当改为提升18N 的重物时,该滑轮组的机械效率为_____________ .(忽略摩擦阻力)21、(★)(06河北石家庄)工人用300N 的力,利用如图所示的滑轮组将重540N 的物体竖直向上匀速提升了1m ,则该滑轮组此时的机械效率η=__________,不计摩擦,动滑轮的重力G =_______N。
22、(★)(06福建厦门)如图所示,物重G 维600N ,用滑轮组将重物匀速提升5m ,所用的拉力F 为250N ,滑轮组的机械效率为_____________;若不计摩擦,被提升的物重增加时,滑轮组的机械效率将___________(选填"变大"、"变小"或"不变")。
23、(★)(06安徽省卷)在建筑工地上,用如图所示的滑轮组运送建筑材料.在l00s 内将重4400N 的建筑材料匀速提升了20m,拉力F 做功为1.1×105J ,则滑轮组做的有用功为_______J ,机械效率为________,拉力F 的大小是________ N .24、(★)(06四川眉山).如图所示,建筑工人用滑轮组提升重为200N 的泥桶,所用的拉力为80N ,若工人在5S ,内将泥桶匀速向上提升2m ,则拉力的功率为_______w ,滑轮组的机械效率为________。
25、(★)(06重庆重庆市) 如图4所示,用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度, 不计绳重与摩擦,且动滑轮重G 动小于乙物体的物重G ,则所用的拉力F 甲 F 乙, 其机械效率η甲 η乙(两空均选填“>”、“<”或“=”).26、(★)(06广东广州)用如图的滑轮组把货物拉上货仓,货物重500N ,用350N 的力F 拉绳端使货物匀速上升1m ,此过程有用功为____J ,总功为________J ,滑轮组的机械效率为_______.27、(★)(06江苏南通)如图所示,小明用滑轮组匀速提起一个重为600N 的物体A ,物体上升的速度为0.1m /s ,人拉绳的力为250N ,不计绳重和摩擦,人拉绳做功的功率为__________W ,滑轮组的机械效率为_____,动滑轮重_____N .第23题图第22题图 第21题图 第19题图 第20题图 第26题图第27题图 第24题图 第25题图28、(★)(06湖北武汉)小明利用如图所示的装置沿水平方向将一个重2000N,底面积为0.5m 2的物体A 向左匀速拉动2 m,物体A 受到的摩擦力为600N,作用在绳端的拉力为250N,则物体A 对地面的压强是____________Pa ;拉力做的功为_________J ;该装置的机械效率是___________29、(★★)(06福建福州)如图所示,拉力F 将物体匀速提升1m ,已知物体重21N ,动滑轮重3N (不计摩擦及绳重),则F =____ N ,机械效率η =_________。
30、(★)(06陕西)用图中的滑轮组提升重物,在图中画出最省力的绳子的绕法.31、(★)(06江苏泰州)通过图的滑轮组向下用力提升重物,请画出省力的绕绳方法.32、(★)(06湖南长沙)请画出利用如图所示滑轮组提升重物时的两种绕线方法。