初中功和机械能难题带答案(一)

图 功和机械能难题解析（一）

1、如图所示的滑轮组，每个滑轮等重。不计绳重和摩擦，物体重G 1从200N 开

始逐渐增加，直到绳子被拉断。每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度。图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图像。

(1)每个滑轮重多少N?

(2)绳子能承受的最大拉力是多少N?

(3)当滑轮组的机械效率为80％时，物体重多少N?

由乙图可知：当G=200N 时，η=50%， G/(G+G 动)=50%

200N=(200N+G 动)×50%

动滑轮总重G 动=200N 每个滑轮G 轮=G 动/2=100N

由乙图可知：当G ′=1800N 时，绳子刚好被拉断，

则绳子能承受的最大拉力：

F 大=（

G ′+2G 轮）/4=（1800N+200N ）/4=500N ；

G 物/G 物+G 动=80％，带入G 动=200N ，所以G 物=800N

2、如图所示滑轮组提升重物，人用500N 的拉力F 在15s 内使重为900N 的物体匀速上升了3m ，不计绳重和摩擦，求：

1）动滑轮的重；

2）人拉绳子做功的功率；

3）滑轮组的机械效率

1）由:F 拉=1/n(G 物+G 滑) 知: G 滑: G 滑=F/(1/n) -G 物=500N/(1/2) -900N=100N

2）因为连动滑轮绳子是两股， 所以由物体上升3m 知绳子自由端下拉了6m 图15-6

w=FS=500N·6m=3000j

p=W/T=3000J/15S=200w

3）W有用=Gh=900N·3m=2700J

W总=FS=500N·6m=3000J

机械效率=2700J/3000J ×100% =90%

3、如图15-7是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为600kg，所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为75％。若人以0.5m/s的速度匀速前行，经100s将货物拉出仓库，g 取10N/kg,。求在此过程中：

（1）人做的有用功为多大？（2）人的拉力为多大？

（3）人拉力的功率为多大？（4）货物在100S内移动

图15-7

的距离？

人的位移s

=vt=0.5*100=50 m 货物的位移s2= s1/2=50/2=25

1

摩擦力f=umg=0.1*600*10=600 N

（1）人做的有用功W=Fs1=600*25=15000J=15 kJ.

（2）人的拉力F=f/2=600/2*75%=400 N

（3）P＝Fv=400*0.5=200

（4）货物在100S内移动的距离s2=s1/2=25 m

4、有台起重吊车,带动吊车的电动机输出功率是5.5KW,5S内把重物提高了10米,吊车的效率是60%，求：重物及30秒内吊车所做的总功。

G×2m/s /5500W =60% G=1650N

W总=G·V·t =1650N×2m/s ×30s=165000J

5、一台输出功率P出=10kW、效率为η1=80％的电动机，带动一台效率为η2=70%的起重机工作。当起重机匀速提起1t货物时，货物上升的速度为多大？在1秒钟内，电流对电动机做了多少功？（取g=10N/kg）

在起重机工作时P=10KW*70%=7KW

v=P/mg=7000/1000*10==0.7m/s

P =10/80％=12.5kw，所以W=12.5*1=12.5kJ

6、小明提着10N的水桶，他一楼走向二楼，再从走廊上走3.5米，然后又到了第1楼，然后又上楼，循环10个周期，一层楼高4米，他每天做多少J的功？

小明提水桶克服重力做功，用力方向是竖起向上的，他每一个循环用10N竖直向上的力使水桶在竖起向上的方向上运动了4m，他每一个循环做功：W＝GH＝10N×4m＝40J 他一天做功：40J×10＝400J。

7、质量为2KG的物体在力F的作用下以4m/s的速度在水平桌面上作匀速直线运动，此时拉力为1.5N，则物体与地面的摩擦力为多少？在5s内F做的功是多少？拉力做功的功率为多少？

只有外力平衡物体才能做匀速直线运动所以摩擦力=1.5N

拉力做的总功 W总=F*S = F*V*t =1.5X4X5=30J

拉力做功功率P=W/t =30/5 =6W

8、用动力臂与阻力之比为5：1的杠杆，在2S内将质量为20kg的物体匀速抬高0.1M，动力作用点下降____m，不计摩擦和杠杆重，动力做的功是____J，动力的功率是____W.

S=5h=5×0.1m=0.5m.

W总=W有=Gh=mgh=20×10×0.1=20J

.动力的功率.P=W/t=20/2=10 W

9、一个滑轮组由3段绳吊着重240N的物体，用100N的力在5S内将重物匀速提升1m高.则拉力做功的功率是____W，滑轮组的机械效率是____.

S=3h=3×1m=3m.

W总=FS=100N×3m=300J

W有用=Gh=240N×1m=240J，

P= W总/t=300/5=60

η=240/300=80%

10、右图是用来提起货物的简单机械组合装置，已知BO=2AO。若

该装置的机械效率是80%，当吊起重为1000N的货物是，求拉力F

(1)从杠杆来看B端1000牛的货物在A端需要向下用的力为:

1000牛*2=2000牛

F=2000/4/80%= =625牛

11、如图所示，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，人用力F1匀速拉绳，工人拉绳的功率P1，货箱以0.2m/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0.3m/s的速度匀速上升，

地面对工人的支持力为N2，滑轮组的机械效率

为η2。N1与N2之比为17：20。（不计绳重及滑

轮摩擦，取g=10N/kg）求：

（1）货箱和动滑轮的总质量m；

（2）功率P1；

（3）机械效率η2。

(4) 功率P1: P2。

解析：（1）动滑轮和货箱总重为G；

第一次提升货物：

以人为研究对象，受力分析如图甲

人所受的重力为G人=m人g=70kg×10N/kg=700N

运送的货物所受的重力为G1＝m1g=160kg×10N/kg=1600N