机械效率

一、计算：

1．大军用某机械将一500N 的重物匀速提高1m ，做的额外功是100J ，则他做的总功是多少？有用功是多少？机械效率是多少？ 2．建筑工地上工人利用滑轮组使2000N 重物匀速升高5m 所用的时间是50s 。如果工人做的功是12500J 。

⑴ 工人做功的功率是多少？ ⑵ 滑轮组的机械效率是多少？

3.如图所示，某人用机械效率为80％的滑轮组匀速提升重120 N 的物体， 在2 s 内，绳的自由端移动了6m ，求：

（1）物体上升的高度和速度。 （2）人的拉力为多大？（3）人所做的额外功是多大？

4．小华用一个动滑轮在1s 内将重800N 的货物沿水平方向匀速拉动1m ，所用的拉力为250N ，若物体A 受到的水平面的摩擦力为200N ，则在这一过程中小华所做的有用功是多少J ，额外功是多少J ，该动滑轮的机械效率是多少，他做功的功率是多少W 。

第3题图

图

5．一辆汽车不小心开进了泥潭中，司机取来一套滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出，如图所示。若车重为 8×104N ，汽车受到的阻力为车重的0.03倍，滑轮组的机械效率为80％，问： （1）该司机至少需用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出？

（2）若拉动汽车时，汽车前进的速度为0.1m/s ，则司机做功的功率是多少？

6．在某建筑工地上，为了搬运建筑材料，常常采用如图所示的简单机械。示意图中滑轮A 与滑车连接，滑轮0固定在地面塔架上。钢丝绳拉力F 由电动机提供。此滑轮组在1min 内将质量为0．45t 的建筑材料匀速提升

12m ，拉力F 所做的功为7．2×104

J(钢丝绳重和摩擦不计，g 取10N ／kg) 求：(1)滑轮组的机械效率。 (2) 拉动钢丝绳的速度。

7．用如图所示的滑轮组，将480N 的物体以0.3m/s 的速度匀速提起，绳子自由端的拉力为200N （不计摩擦和绳重）

（1）滑轮组的机械效率 （2）拉力的功率

（3）若用该滑轮组将重600N 的物体匀速提升2m 时，拉力做的功。

第5题图

8．如图所示，某同学用一个动滑轮匀速提起一袋质量为18kg 的面粉，所用的拉力为100N ，则动滑轮的机械效率是多少？若用此动滑轮匀速提起一袋质量为25kg 的大米，当拉绳子的速度为0.4m/s 时，拉力的功率是多少W ？（g 取10N/kg ，绳重与摩擦不计）

9．如图所示是某工人用滑轮组提升重物，工人用360N 拉力将重为600N 的重物匀速提升10m ，若不计绳重和摩擦。求：

（1）滑轮组的机械效率是多少？

（2）若将重为880N 的重物匀速提升10m ，工人做功多少J ？此过程中的机械效率为多少？

10．如图所示，一个边长为40cm 的正方体A 重600N ，放在水平地面上，不计绳重和摩擦，求： （1）要想使人站在地上利用滑轮组将重物A 匀速提起来且所用的拉力最小，请在图上画出滑轮组上绳子的绕法。

（2）如果重物以0.2m/s 的速度匀速上升，人对绳子的拉力F 的功率为160W ，则滑轮组的机械效率是多少？

（4）若用此滑轮组匀速提升另一物体B 时，滑轮组的机械效率为80%时，则物体B 所受的重力为多大？

第8题图

第

7题图

高屋建瓴:

11．如图29所示，某工地用固定在水平工作台上的卷扬机（其内部有电动机提供动力）通过滑轮组匀速提升货物，已知卷扬机的总质量为120kg，工作时拉动绳子的功率恒为400W。第一次提升质量为320kg的货物时，卷扬机对绳子的拉力为F1，对工作台的压力为N1；第二次提升质量为240kg的货物时，卷扬机对绳子的拉力为F2，对工作台的压力为N2。已知N1与N2之比为25：23，取g=10N/kg，绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计。求：

若用G动表示动滑轮所受重力，卷扬机的质量为m机，第一次被提升的货物质

量为m1。

（1）写出F1大小的表达式；（可以用G动表示）

（2）写出N1大小的表达式；（可以用G动表示）

（3）求出G动的大小；

（4）计算出F1的大小；

（5）计算出F2的大小；

（6）第一次提升货物过程中滑轮组的机械效率；

（7）前后两次提升货物过程中货物竖直向上运动的速度之比。

12．如图19所示，质量为70kg的工人站在水平地面上，用带有货箱的滑轮组把货物运到高处。第一次运送货物时，放入货箱的货物质量为160kg，工人用力F1匀速拉绳的功率为P1，货箱以0．1rn／s的速度匀速上升，地面对工人的支持力为N1。第二次运送货物时，放入货箱的货物质量为120kg，工人用力F2匀速拉绳，货箱以0．2m／s的速度匀速上升，地面对工人的支持力为N，滑轮组机械效率为η。N与N之比为15：19。图29

求：（1）货箱和动滑轮的总质量m；（2）功率P1；（3）机械效率η2。

13A．如图所示，小型牵引车通过滑轮组可以将重物匀速吊起，若每次重物均以1m/s的速度匀速上升，且滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计，取g=10N／kg。当吊起质量为340kg的重物A时，牵引车对绳的

（1）求动滑轮所受重力；

（2）当吊起重物B时，牵引车对绳的拉力为F B。若F A与F B做功的功

率之比为2：3，求F A与F B的比值；

（3）求F B的数值；

（4）求物体B的质量；

（5）求吊起重物B的过程中滑轮组的机械效率；

（6）求滑轮组前、后两次吊起重物A、B的机械效率之比。

13B ．如图所示，小型牵引车通过滑轮组可以将重物匀速吊起，若每次重物均以1m/s 的速度匀速上升，且滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计。当吊起质量为340kg 的重物A 时，牵引车对绳的拉力为F A ，滑轮组的机械效率为85%；当吊起重物B 时，牵引车对绳的拉力为F B ，机械效率为90%。求F A 与F B 做功的功率之比（取g =10N ／kg ）

13C ．如图所示，小型牵引车通过滑轮组可以将重物匀速吊起，若每次重物均以1m/s 的速度匀速上升，且滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计。当吊起质量为340kg 的重物A 时，牵引车对绳的拉力为F A ，滑轮组的机械效率为85%；当吊起重物B 时，牵引车对绳的拉力为F B 。若F A 与F B 做功的功率之比为2：3，取g =10N ／kg ，则下列说法中正确的是（ ）

A ．F A 的大小为2000N

B ．物体B 的质量为540kg

C ．如果小型牵引车对绳拉力的最大功率为1.2×104W ，它能吊起物体的最大质量为2540kg

D ．滑轮组前、后两次吊起重物A 、B 的机械效率之比为17：18

14A ．一个质量为70kg 的工人，用图16所示的装置（包括滑轮组及装砖的托板）提升一堆砖。已知托板重200N ，每块砖重100N 。滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计，当工人匀速提升10块砖时，此装置的机械效率为80%。那么，该人站在地面上用此装置提升这些砖的过程中，此装置的机械效率最高可达到⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。（取g =10N/kg ，结果保留1位小数）

14B ．一个质量为70kg 的工人，用图16所示的装置（包括滑轮组及装砖的托板）提升一堆砖。已知托板重200N ，每块砖重50N 。滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计，当工人匀速提升20块砖时，此装置

图

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