机械效率培优题

2018年09月30日暖暖的初中物理组卷

一．选择题（共1小题）

1．如图所示，整个装置处于静止状态，重力和摩擦不计，弹簧测力计A、B、C 的示数分别为F A、F B、F C，则可以判断（）

A．3F A=2F B=F C

B．6F A=3F B=2F C

C．弹簧测力计A对墙壁的拉力大于F A

D．弹簧测力计B对墙壁的拉力小于F B

二．多选题（共3小题）

2．如图甲所示，用由一个动滑轮和两个定滑组成的滑轮组，提升吊篮C及其中的重物A和电动机B．启动电动机，它所提供的拉力F随时间t的变化关系如图乙所示，吊篮上升的速度v和上升的高度h随时间t变化的关系分别如图丙和丁所示。若一切摩擦和绳重均可忽略不计，在1s﹣2s内，滑轮组的机械效率为90%，则下列说法中正确的是（）

A．在0﹣1s内，电动机提供的拉力所做的功为825 J

B．在1s﹣2s内，电动机提供的拉力的功率为2000W

C．在0﹣3s内，电动机提供的拉力的功率为1275W

D．动滑轮重为200N

3．如图所示，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N．若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中正确的有（）

A．B受到的摩擦力为3N，方向水平向左

B．滑轮移动的速度为0.1m/s

C．绳子拉物体A的功率为2W

D．在运动过程中若将拉力F增大到12N，弹簧测力计的示数仍为3N

4．如图所示，用24N的力F沿水平方向拉滑轮，可使重20N的物体A以0.2m/s 的速度在水平面上匀速运动。物体B重10N，弹簧测力计的示数恒为5N（不计滑轮、测力计、绳子的重量，滑轮的转轴光滑）。下列说法正确的是（）

A．物体A受到地面的摩擦力是7N

B．滑轮移动的速度是0.4m/s

C．水平拉力F的功率是4.8W

D．在2s内绳子对物体A做的功为4.8J

三．填空题（共1小题）

5．如图所示，用滑轮组拉着一只木块沿水平面以0.5m/s的速度匀速向右运动，此时弹簧测力计的读数为4N．若每只滑轮重1N，绳与滑轮间的摩擦不计，在2s 内拉力F做的功为J，该滑轮组的机械效率为。

四．计算题（共3小题）

6．如图甲所示是某船厂设计的打捞平台装置示意图。A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，ODB为可绕O点自由转动的吊臂，D为千斤顶对吊臂的支撑点，OD：DB=1：4，卷扬机C拉动钢丝绳通过滑轮组AB竖直提升水中的物体，可以将实际打捞过程简化为如图乙所示的示意图。在一次打捞沉船的作业中，在沉船浸没水中匀速上升的过程中，打捞平台浸入水中的体积相对于动滑轮A未挂沉船时变化了0.9m3；在沉船全部露出水面并匀速上升的过程中，打捞平台浸入水中的体积相对于动滑轮A未挂沉船时变化了1.5m3．沉船浸没在水中和完全露出水面后卷扬机对钢丝绳的拉力分别为F1、F2，且F1与F2之比为5：8．钢丝绳的重、轴的摩擦及水对沉船的阻力均忽略不计，动滑轮的重力不能忽略。（水的密度取1.0×103kg/m3g取10N/kg）求：

（1）沉船的重力；

（2）沉船完全露出水面匀速上升的过程中千斤顶对吊臂的支撑点D的作用力（3）沉船完全露出水面匀速上升的过程中和沉船未露出水面匀速上升的过程中，滑轮组AB的机械效率之差。

7．如图1，某工程队在一次施工作业中，以恒定速度沿竖直方向将质量为5×103kg

的圆柱形实心工件从深水中吊起到出水直至距水面某一高度。绳子作用在工件上端的拉力F的功率P随工件上升高度h变化的图象如图2所示，不计水的阻力。求：

（1）工件上升的速度大小；

（2）圆柱形实心工件的底面积大小；

（3）从深水中吊起到圆柱形实心工件下底面刚离开水面，此过程中拉力F所做的功。

8．如图所示，重为1140N的物体，它与水平地面的接触面积为1.5×103cm2．工人师傅用600N的力匀速提升物体，物体的速度为0.2m/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450N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。

五．解答题（共9小题）

9．如图是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。起重机总重G=8×104N，A 是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，D是油缸，E是柱塞。通过卷扬机转动使钢丝绳带动A上升，打捞体积V=0.5m3、重为G

的重物。若在打捞前起重机对

物

地面的压强p1=2×107Pa，当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强为p2，

重物完全出水后匀速上升时起重机对地面的压强p3=2.5×107Pa．假设起重时E 沿竖直方向，重物出水前、后E对吊臂的支撑力分别为N1和N2，重物出水前滑轮组的机械效率为80%，重物出水后卷扬机牵引力的功率为11875W，吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计。（g取10N/kg）求：

（1）重物在水中匀速上升时起重机对地面的压强p2；

（2）支撑力N1和N2之比；

（3）重物出水后匀速上升的速度。

10．如图所示是利用起重机打捞水中物体的示意图，吊臂前端由滑轮组组成，动滑轮质量为400kg，绳重和摩擦不计。现在用此起重机把质量为2×103kg，体积为0.9m3的物体G从水中匀速提起，物体离开水面，滑轮组上钢丝绳拉力F的功

=1.0×103kg/m3）。求：

率为2.7kW（g取10N/kg，ρ

水

（1）物体完全浸没在水中时受到的浮力是N；

（2）物体的重力是N；物体离开水面前（浸没在水中）拉力F为N；（3）物体离开水面前（浸没在水中）上升的速度是m/s；

（4）物体离开水面前（浸没在水中），滑轮组的机械效率是（百分数保留一位小数）；物体离开水面后，滑轮组的机械效率增大了。