机械效率计算题及答案
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。
机械效率计算题精选(参考答案)
1、
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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、。
机械效率计算题
八年级下机械效率计算题1.2011年入春以来,我省大部分地区出现了特大旱灾,为抗旱救灾朝阳村新安装了一台质量为300kg、功率为8KW的抽水机.安装时为了对地面的压强不超过4×104Pa,抽水机底座下的轻质木板面积至少为多少?已知该抽水机出水流量是90m3/h,正常工作30min,抽水高度为20m,则抽水机的工作效率是多少?2.一小轿车以108km/h的速度匀速行驶,此时发动机功率是75kw,行驶30min,求:⑴发动机的牵引力是多大?⑵发动机在这段时间内做的功.3.如图所示,小华同学骑着一辆可调变速档位的自行车上学,在平直公路上匀速运动300m,所用时间为1min.假设自行车在行驶过程中受到的阻力为18N.请你解答:(1)在这段过程中,该同学做功的功率?(2)若小华和自行车总质量为60kg,每个车胎与地面的接触面积为20cm2,则该同学骑车时,自行车对地面的压强为多少?(g取10N/kg)(3)如果要骑车爬上一座高桥,他应该换用高速档还是低速档?请说明理由。
4.如图所示,用滑轮组沿竖直方向提升重物,10s内使物体匀速上升2m。
已知物体重400 N,动滑轮重100N,不计绳重和摩擦,求:(1)有用功;(2)拉力的功率;(3)滑轮组的机械效率;5.如图所示.用滑轮组提升重物时,重800N的物体在10s内匀速上升了1m,已知拉绳了的力F为500N,在提升重物的过程中:(1)做的有用功是多少焦?(2)滑轮组的机械效率是多大?6.小明利用如图10所示的滑轮组将重为900N的物体从一楼匀速提升至六楼,所用的拉力为360N,绳子自由端移动的速度为0.3m/s。
(已知每层楼高3m)求:(1)小明所用的时间;(2)拉力的功率;(3)滑轮组的机械效率。
7.小明同学家住楼上,最近正在装修房子,需要搬运装修材料,但有些材料由于楼道过窄不方便搬运,于是小明建议采用如下图所示的滑轮组,这样站在地上就可以把材料运上楼。
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。
【人教版】八年级物理下册第十二章第三节机械效率课时练(含答案)
机械效率评卷人得分一、计算题G=100 N的重物提升到高处,小明同学设计了滑轮组装置,如下图所示.当小明用图甲所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时,重物的速度v和上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图乙和丙所示.若重物与地面的接触面积S=5×10-2m2,不计摩擦,绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向.求:(1)在2~3 s内,拉力F的功率P及滑轮组的机械效率η.(2)在1~2 s内,拉力F做的功W.(3)在0~1 s内,重物对地面的压强p.2. (扬州市)水平地面上的圆桶装有体积为0.01 m3的水,圆桶与地面接触面积为0.2 m2,g=1.0×103kg/m3,桶自重忽略不计.取10 N/kg,ρ水(1)求这桶水的质量.(2)求这桶水对地面的压强.(3)如图所示,若用动滑轮将此桶水匀速提升1 m,所用拉力为60 N,求动滑轮的机械效率.3. 如图所示,小王站在高为3 m,长为6 m的斜面上,将重200 N的木箱A沿斜面匀速从底端拉上顶端,拉力的大小恒为120 N,所花时间是10 s.求:(1)木箱A沿斜面方向的运动速度.(2)小王对木箱A做功的功率.(3)斜面的机械效率.4. 建筑工地上,工人用如图所示的装置将重为230 N的建材从地面匀速送到6 m高处,所用拉力为125 N,时间为20 s.求:(1)工人做的有用功.(2)工人做的总功.(3)此过程中该装置的机械效率.(4)工人做功的功率.5. 用200 N的推力沿斜面将物体匀速推上长8 m、高2 m的斜面,已知物体与斜面间的摩擦力为50 N,求:(1)总功和有用功分别是多少.(2)斜面的机械效率.(3)物体的重量.6. 如图甲所示,滑轮组在竖直向上的拉力F的作用下,将重为105 N的物体匀速提起,在5 s时间内,绳子自由端移动的距离为s=3 m.图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图.(1)计算物体上升的速度.(2)图乙中阴影部分的面积表示的物理量是,并列式计算出该物理量.(3)计算滑轮组提升该物体时的机械效率.7. 如图所示,塔式起重机上的滑轮组将重为9.0×103N的重物匀速吊起10 m,作用在绳端的拉力为4.0×103N。
机械效率多题型专练卷(含详解)
机械效率中难题专练(含详解)一.选择题(共4小题)1.用如图所示的滑轮组提起重1.0×103N的货物,用400N拉力F在10s内使物体提升2m,不计绳重和摩擦,则下列说法错误的是()A.动滑轮重为600NB.此时滑轮组机械效率为62.5%C.克服物体重力做功为4000JD.拉力功率为320W2.用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率,钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为0.1m,测力计移动距离s为0.3m,实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆A点下面的钩码缓缓上升,实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,测力计的示数F为0.5N.则下列说法正确的是()A.拉力对杠杆做的额外功为0.1JB.匀速竖直拉动过程中弹簧测力计示数先变小后变大C.若将钩码从A点移到B点,用同样的方式将钩码提升0.1m,则机械效率降低D.若将钩码从A点移到B点,用同样的方式将钩码提升0.1m,则机械效率升高3.用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重G的物体匀速提升h,不计摩擦和绳重,滑轮组的机械效率为η,拉力大小F,绳子移动距离为s,则下列动滑轮重力的表达式错误的是()A.B.(1﹣η)F C.F﹣G D.4.两滑轮组装置如图所示,已知每个滑轮重力都为G0,摩擦和绳重均不计,用它们分别匀速提起重为G=5G0的物体时,甲、乙两滑轮组的机械效率之比是()A.6:7 B.7:6 C.5:6 D.5:7二.填空题(共6小题)5.用如图所示的滑轮组把重为1700牛的物体匀速提高,所用的拉力为500牛,不计绳的质量及摩擦阻力,且两动滑轮相同,则一个滑轮重为牛,滑轮组的机械效率是%。
6.如图,物体重为80N,滑轮重为40N,若用力F竖直向上匀速拉动滑轮,则拉力F为N,该滑轮的机械效率为(不计绳重和摩擦)7.如图所示,斜面长6m,高3m,小明用绳子沿斜面将重为400N的木箱由写面低端匀速拉倒顶端,拉力大小为320N,绳重不计。
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F 1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。
八年级物理下册《机械效率》练习题及答案(人教版)
八年级物理下册《机械效率》练习题及答案(人教版)一、单选题1.下列说法中正确的是A.功率大的机器一定比功率小的机器做功多B.功率大的机器机械效率一定大C.效率高的机器做的有用功一定多D.功率小的机器一定比功率大的机器做功慢2.某机器的机械效率的大小,正确的可能是()A.0% B.120% C.82% D.0.07%3.小聪用桶从井里打水,小明从井里捞桶带上部分水,下列说法正确的是A.二人对桶做的功都是额外功B.二人对水做的共都是有用功C.小聪对桶做的功是有用功D.小明对桶做的功是有用功4.建筑工地上用如图所示的卷扬机和滑轮组从竖直深井中提升泥土。
将一筐泥土以0.2m/s 的速度匀速竖直提升时,卷扬机对绳的拉力F 为100N,卷扬机此时滑轮组的机械效率为80%。
不计绳重与轴摩擦,则下列说法中正确的是()A.动滑轮所受的重力为80NB.拉力F 做功的功率为60WC.一筐泥土所受的总重力为320ND.将一筐泥土提升2m,拉力F 所做的有用功为480J5.以下说法中,错误的是()A.压强的单位可以是“N/cm2”B.功的单位可以是“N·m”C.功率的单位可以是“J/s”D.机械效率的单位可以是“J”6.如图所示,用F=12N的拉力竖直向上匀速提升木块,2s内木块升高的高度为0.1m,木块重力G=30N,在此过程中下列判断正确的是()A.拉力F做功为1.2JB.滑轮组做的有用功为3JC.滑轮组机械效率为40%D.拉力F做功的功率为0.6W7.滑轮是提升重物时经常用到的一种机械,工人师傅用500N的拉力F,利用图所示的滑轮将重800N的重物在30s内匀速提高了6m下列判断正确的是()A.绳端移动的速度为0.2m/s B.提升重物所做的有用功为3600JC.工人师傅拉绳子的功率为100W D.该滑轮的机械效率为80%8.额外功为20J,总功为100J,则机械效率等于()A.80% B.90% C.78% D.无法确定9.下列关于功率的说法,不正确的....是:()A.功率越小,做功越慢B.功率越小,做同样多的功所用的时间越长C.功率小,做功不一定越少D.利用机械时,功率越小,效率越低10.用如图所示的滑轮组,将5块相同的大理石,分二次从地面匀速提升相同的高度;若每块大理石重为G,第一次运2块,第二次运3块,两次拉力分别为F1、F2,效率为η1、η2(绳重及摩擦均忽略不计),下列选项正确的是( )A.F1=G B.F2<1.5G C.η1=η2D.η1<η211.如图所示,质量分布均匀的杠杆在中点处悬挂一重力为24N的物体,用大小为16N的拉力F竖直向上匀速拉动杆,使物体在5s内缓慢升高10cm。
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 。
2020-2021中考物理专题复习机械效率的计算题附答案
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1.如图所示的滑轮组,每个滑轮重2N ,把一个重为12N 的物体在2s 内匀速提升0.2m ,不计绳重和摩擦,则( )A .绳子自由端的拉力F 为6NB .绳子自由端移动速度为0.1m/sC .F 所做的有用功为2.8JD .滑轮组的机械效率约为85.7%【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】由图可知绳子承担重物的段数n 为2。
A .绳子自由端的拉力()()11+12N 2N 7N 2F G G n ==+=物动 故A 错误; B .物体移动的速度0.2m0.1m/s 2sh v t ===物 则绳子自由端移动速度20.1m/s 0.2m/s v nv ==⨯=绳子物故B 错误;C .拉力F 做的功为总功7N 20.2m 2.8J W Fs Fnh ===⨯⨯=总物体克服重力做的功为有用功120.2m 2.4J W Gh ==⨯=有故C 错误;D .物体克服重力为有用功12N 0.2m 2.4J W Gh ==⨯=总则滑轮组的机械效率2.4J 100%100%85.7%2.8JW W η=⨯=⨯=有总故D 正确。
故选D 。
2.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_____。
【答案】40 75% 【解析】 【分析】 【详解】[1]由图可知,滑轮组有两段绳子与动滑轮相连,所以23m s s ==绳物绳端运动的速度为3m =0.3m/s 10ss v t ==绳绳 根据公式P Fv =可得,拉力大小为12W ==40N 0.3m/sP F v =绳 [2]由题可知,滑轮组所做的有用功为物体克服摩擦力所做的功60N?1.5m=90J W fs ==物有总功为40N?3m=120J W Fs ==总绳所以,滑轮组机械效率为90J=100%=100%75%120JW W η⨯⨯=有总3.如图的装置中,物体B 重为30N ,每个滑轮重均为6N ,不计绳重及滑轮的摩擦。
(完整版)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)若不计绳重和摩擦,求动滑轮的重;(3)若提升的重物改为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,则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)若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)若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)若动滑轮重为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达到多少?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。
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。
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) 精选1篇
机械效率计算题(含答案)一、选择题1. 下列关于机械效率的说法中,正确的是( )。
A. 机械效率等于有用功与总功的比值B. 机械效率等于额外功与总功的比值C. 机械效率等于有用功与额外功的比值D. 机械效率等于总功与总功的比值答案:A2. 一台功率为100kW的电动机,工作5h,求其做功多少?(单位:J)A. 50000000B. 5000000C. 50000 C. 500D. 50答案:B3. 一个简单的斜面机构,物体重10kg,倾角为30°,求其机械效率。
(假设摩擦不计)A. 25%B. 33.3%C. 42.86%D. 50%答案:C4. 一个滑轮组,已知其额定功率为10kW,实际功率为8kW,求其实际机械效率。
(假设摩擦不计)A. 25%B. 28.6%C. 33.3%D. 42.86%答案:C5. 一个简单的杠杆机构,已知其动力臂为1m,阻力臂为0.5m,求其机械效率。
(假设摩擦不计)A. 25%B. 28.6%C. 33.3%D. 42.86%答案:D二、填空题1. 机械效率是指______与______的比值。
答案:有用功;总功2. 一个简单机械的机械效率等于______与______的比值。
答案:有用功;额外功或总功-额外功3. 已知一个滑轮组的实际功率为8kW,额定功率为10kW,求其实际机械效率。
(假设摩擦不计)解:实际机械效率 = 实际功率 / 额定功率 = 8kW / 10kW = 0.8 = 80%答:实际机械效率为80%。
4. 一个简单的杠杆机构,已知其动力臂为1m,阻力臂为0.5m,求其机械效率。
(假设摩擦不计)解:根据杠杆原理,力矩相等时,动力臂与阻力臂之比等于机械效率。
所以,机械效率 = (动力臂 / 阻力臂) × 100% = (1m / 0.5m) × 100% = 200%。
答:该杠杆机构的机械效率为200%。
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)若不计绳重和摩擦,求动滑轮的重;(3)若提升的重物改为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,则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)若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)若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)若动滑轮重为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达到多少参考答案:1.(1)75%(2)300N(3)80%(4)500 2.(1)80%(2)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)% 8.25% 9.(1)300N(2)100N 150W %(3)80% 10.(1)4︰3(2)2︰1。
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) 。
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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:NKg 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 。
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=2×5m=10m;(1)F=500N,S=10m,∵W=FS∴拉力做的总功为:W总=FS=500N×10m=5000J;(2)G=800N,h=5m,∵W=FS∴对物体做的有用功为:W有用=FS=Gh=800N×5m=4000J;(3)∵η=W有用/ Q总∴该滑轮组的机械效率为:η= W有用/ Q总×100%=4000J /5000J×100%=80%.答:(1)做的总功5000J;(2)做的有用功4000J;(3)滑轮组的机械效率80%.4.(2013雅安)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 ×10 - 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?( 1) ρ=m/V=2. 5 ×103 kg/ m3 ( 1 分)( 2) W总= Fh =250 ×3 = 750J ( 1 分)( 3) W有=Gh =20 ×10N×3m=600J ( 1 分)η= W有/W总= 600J/750J =80% ( 2 分)5. (2013年中考呼和浩特)如图所示,轻质杠杆MN长10N,杠杆处于静止状态,与水0.8m,ON=0.6m,F2=3平方向的夹角为300,F1的方向竖直向下,F2沿水平方向。
试计算:(1)F2的力臂;(2) F1的大小; (3)若知道0点支持物对杠杆支持力的方向垂直于杠杆沿OP方向,支持力F的大小。
答案:6.(2013镇江)如图(1)所示,用弹簧测力计拉着绳子利用滑轮组将重3N的物体匀速提升0.5m.⑴求图(1)中弹簧测力计对绳的拉力所做的功;⑵求图(1)中滑轮组的机械效率;⑶请在答题卷的图(2)中画出比图(1)更省力的绕线.⑴由公式W = Fs(1分)代入数据得W = 2.4J(1分)⑵有用功W有= Gh = 1.5J (1分)(1)(2)机械效率η = (W 有/W 总)×100%(1分) 代入数据得η = 62.5%(1分) ⑶ 如图所示(2分)7.(2013资阳)随着人们生活水平的提高,不少居民小区都配备了健身房。
小明每个周末回家都会到健身房锻炼,如图所示是小明最喜爱的用于锻炼臂力的健身拉力器结构示意图。
如果小明每次向下拉动拉杆时,拉力为F =250N ,在0.4s 内使质量为m =20kg 的配重块匀速升高到h =40cm 后放手让其自由落下。
不计拉杆和绳的重力,g 取10N/kg 。
求:(1)小明拉动拉力器的功率P ;(2)小明拉动拉力器过程中克服摩擦所做的功; (3)在小明锻炼过程中拉力器的机械效率η。
(1)根据题意有:Fh Pt =……………………① 解①代入数据得:250W P = ……………………② (2)由功的原理和功能关系有:W mgh =有用 ……………………③ W Fh =总……………………④ f W W W =-总有用……………………⑤联解③④⑤代入数据得:20J f W = ……………………⑥ (3)根据题意有:W W η=有用总……………………⑦ 联解③④⑦代入数据得:80%η=……………………⑧8.(2013•衡阳)某物体在竖直方向受到90N 的拉力,以0.2m/s 的速度匀速向上运动.(空气阻力不计)求:(1)物体在10s 内上升的距离. (2)物体受到的重力.(3)如图所示,若改用机械效率为80%的滑轮组,用10N 的拉力使物体仍以0.2m/s 的速度匀速向右移动,求10s 内人对物体所做的有用功率. 解:(1)∵v=, ∴物体上升的距离: s=vt=0.2m/s ×10s=2m ;(2)物体竖直向上做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件得:G=F=90N ; (3)∵v=, ∴物体的路程:s=vt=0.2m/s ×10s=2m ; 由图示滑轮组可知,n=3,绳子自由端移动的距离s ′=ns=3×2m=6m ,拉力做的功W=Fs ′=10N ×6m=60J , ∵η=,∴W 有用=ηW=60J ×80%=48J , 有用功率P===4.8W ;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 内人对物体所做的有用功率为4.8W .9.(雅安市二○一三年)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 ×10 - 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) ρ=m/V =2. 5 ×103 kg/ m3 ( 1 分) ( 2) W 总= Fh =250 ×3 = 750J ( 1 分) ( 3) W 有=Gh =20 ×10N ×3m=600J ( 1 分) η= W 有/W 总= 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)s sm m v s t 50/2.010===……………………………………1分 J m N FL W 600010600=⨯==总……………………………1分 W sJ t W P 120506000===…………………………………1分 (2) J m N Gh W 48006800=⨯==有…………1分 %80%10060004800%100=⨯=⨯=JJW W 总有η……………………2分(3)J J J W W W 12004800-6000-===有总额…………………1分N JLW f 120m101200===额…………………………2分 答:略。
F11.(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30N,货物重360N 、上升速度是0.3m/s ,拉力F 的功率是180W (不计绳重)。
求: ⑴滑轮组的机械效率η⑵货物上升3m 过程中,克服摩擦力做的功。
答案:12.(2013年河北省)如图16所示,重为1140 N 的物体,它与水平地面的接触面积为1.5×103 cm 2。
工人师傅用600 N 的力匀速提升物 体,物体的速度为0.2 m /s 。
(不计摩擦及绳重) 求:(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体,但物体没有被拉动,物体对地面的最小压强为多大。
答案:37.解:(1)拉力的功率:600N 20.2m/s 240W W Fs P Fv t t====⨯⨯=总拉绳(2)滑轮组的机械效率:95%2N 600N11402=⨯=⨯===h F Gh Fs Gh W W 绳总有用η (3)由于忽略摩擦及绳重,2F = G + G 动 动滑轮重:G 动= 2F - G = 2×600 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= 2 G 人-G 动滑轮组提升物体的拉力:F 拉 ′= G -F 支物体受到的支持力:F 支 = G + G 动-2 G 人=1140 N+60 N -2×450 N = 300 N物体对地面的最小压强:32300N2.010Pa 0.15mF F p S S ====⨯支压 13.(2013年广州市)如右图所示,工人师傅用三种方法把重170N 的砂子提到三楼去。