中考经典物理计算题电动车机械效率专题(带答案)
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。
中考物理专题复习机械效率的计算题及答案
摩擦力为12N。
[2]拉力移动的距离
s′=2s=2 5m=10m
拉力做的功
W=Fs=6N×10m=60J
拉力做的功为60J。
7.用如图所示的滑轮组匀速提升质量为4kg的物体,在重物上升1m的过程中,拉力F的功率为25W,此时滑轮组的机械效率为80%,则拉力做的有用功是_____J,重物上升的速度是_____m/s;若用此滑轮组匀速提升80N的货物,所需拉力为________N。(不考虑绳重和摩擦)
(1)若某次运送建材的质量为40kg,滑轮组的机械效率是_______。动滑轮的重力是_______N。
(2)若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升12m,作用在绳上的拉力为500N时,拉力的功率是_______W,运送建材的重力是_______N,此时的机械效率是_______。
【答案】50%40020060060%.
【答案】40J0.5m/s45N
【解析】
【分析】
【详解】
[1]有用功为
[2]拉力做的总功为
做功所需的时间为
所以重物上升的速度为
[3]上问中拉力为
动滑轮重力为
所以用此滑轮组匀速提升80N的货物,所需拉力为
8.如图所示,用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,分别用 、 匀速提升相同物体升高到相同的高度,不计绳子重和摩擦。则拉力 __________ ,甲、乙两个滑轮组的机械效率 __________ 。(均选填“<”“>”或“=”)
A.物体A向下运动过程中,电动机拉着绳子的力逐渐变大
B.物体A受到的最大浮力为400N
C.物体A向下运动的最小速度为0.2m/s
D.物体A向下运动过程中,滑轮组机械效率的最大值为82.4%
2020-2021中考物理培优 易错 难题(含解析)之机械效率的计算附答案
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,物体重G =200N ,滑轮重G′=100 N ,若用力F 竖直向上匀速拉动滑轮,则此时该滑轮的机械效率为____(不计绳重和滑轮转轴处的摩擦)。
【答案】80% 【解析】 【分析】 【详解】不计绳重和滑轮转轴处的摩擦,竖直向上匀速拉动滑轮,由力的平衡条件可得拉力F =2G +G′=2×200N +100N=500N由图知,动力作用在动滑轮的轴上,此时动滑轮费力、但省一半的距离,即12s h = 所以物体上升的高度h =2s该滑轮的机械效率22200N100%100%100%0%500NW Gh G W Fs F η⨯=⨯=⨯=⨯=⨯有用总100%=82.如图所示,利用斜面向上移动物体可以_______(选填“省力”、“省距离”、“省功”)。
小明把质量为50kg 的木箱沿斜面拉了10m ,使木箱上升了4m ,如图所示,沿斜面向上用的拉力F =250N ,木箱以0.2m/s 的速度匀速上升的过程中,斜面的机械效率为________,木箱在斜面上匀速运动时受到摩擦力为_______N 。
(g 取10N/kg )【答案】省力 80% 50 【解析】 【分析】 【详解】[1]斜面也是一种简单机械,利用斜面向上移动物体可以省力。
[2]做的有用功W 有用=Gh=mgh =50kg×10N/kg×4m=2000J拉力做的总功W 总=Fs =250N×10m=2500J斜面的机械效率2000J×100%=80%2500JW W η==有用总机械效率为80%。
[3]这个过程中,做的额外功W 额外=W 总-W 有用=2500J-2000J=500J克服摩擦做的功为额外功的唯一来源,因为W 额外=fs ,所以摩擦力的大小500J=50N 10mW f s==额 摩擦力为50N 。
3.如图所示,每个滑轮均重12N ,用滑轮组拉着重600N 的物体A 沿水平方向匀速移动,在40s 内物体移动了8m ,拉力F 做的功为1280J .(不计绳重及机械内部摩擦)那么,拉力F 的功率为_____W ,滑轮组的机械效率为_______.【答案】32 92.5% 【解析】 【分析】 【详解】 拉力F 的功率为P =128040W J t s==32W.不计绳重和摩擦,克服动滑轮重力做功为:W 额=G 动⋅h =12N×8m =96J ,则W 有=W 总−W 额=1280J−96J =1184J ;η=W W 有总=11841280JJ=92.5%4.如图所示,工人们用同一滑轮组,根据需要有两种方式来提起等重的建筑材料,若不计摩擦和绳重,则F 1______F 2,机械效率ηA ______ηB 。
备战中考物理——机械效率的计算压轴题专题复习附答案
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1.用如图所示的滑轮组拉动物体A ,使物体A 以0.2m/s 的速度水平向左匀速运动10s 。
已知物体A 重500N ,物体A 受到的摩擦力为120N ,拉力F 的功率为30W 。
下列说法正确的是( )A .绳子自由端移动的距离为2mB .拉力F 的大小为40NC .滑轮组的机械效率为80%D .滑轮组对物体A 所做的功为1000J 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A .由图知,3n =,绳子自由端移动的距离的速度为30.2m /s 0.6m /s v nv ==⨯=绳物则绳子自由端移动的距离为0.6m /s 10s 6m s v t ==⨯=绳绳故A 错误; B .由W Fs P Fv t t=== 可得拉力的大小30W 50N 0.6m /sP F v ===绳 故B 错误;CD .物体移动的距离为0.2m /s 10s 2m s v t ==⨯=物滑轮组对物体所做功为120N 2m 240J W fs ==⨯=有总功为50N 6m 300J W Fs ==⨯=绳总滑轮组的机械效率为240J100%100%80%300JW W η=⨯=⨯=有总故C正确,D错误。
故选C。
2.如图所示,工人用沿斜面大小为750N的拉力把一箱重为1800N货物从底端匀速拉进车厢.此斜面的长为4m,高为1.5m.则该斜面的机械效率是_________,货物与斜面间的摩擦力是_____________N.在这个过程中,货物的机械能___________(选填“增大”、“不变”或“减小”).【答案】90% 75 增大【解析】【分析】【详解】工人做的有用功W有用=Gh=1800N×1.5m=2700J,工人做的总功W总=Fs=750N×4m=3000J,斜面的机械效率2700=90%3000W JW Jη==有总,克服摩擦做的额外功W额=W总-W有用=3000J-2700J=300J,由W额=fs可得货物与斜面间的摩擦力300754W Jf Ns m===额,货物从底端匀速拉进车厢,货物质量不变,所以货物的动能不变,重力势能增大,故货物的机械能增大.3.如图所示,每个滑轮均重12N,用滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速移动,在40s内物体移动了8m,拉力F做的功为1280J.(不计绳重及机械内部摩擦)那么,拉力F的功率为_____W,滑轮组的机械效率为_______.【答案】32 92.5%【解析】【分析】【详解】拉力F 的功率为P =128040W J t s==32W.不计绳重和摩擦,克服动滑轮重力做功为:W 额=G 动⋅h =12N×8m =96J ,则W 有=W 总−W 额=1280J−96J =1184J ;η=W W 有总=11841280JJ=92.5%4.小黄用图所示的滑轮组经过10s 的时间,用150N 的拉力将一个重270N 的重物提高1m ,求此过程:拉力F 自由端拉出的距离是_____m ;小黄所做的有用功是_______J ;总功是_______J ;拉力做功的功率是______W 。
中考物理综合题专题复习【机械效率的计算】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.如图所示,物体重G =200N ,滑轮重G′=100 N ,若用力F 竖直向上匀速拉动滑轮,则此时该滑轮的机械效率为____(不计绳重和滑轮转轴处的摩擦)。
【答案】80% 【解析】 【分析】 【详解】不计绳重和滑轮转轴处的摩擦,竖直向上匀速拉动滑轮,由力的平衡条件可得拉力F =2G +G′=2×200N +100N=500N由图知,动力作用在动滑轮的轴上,此时动滑轮费力、但省一半的距离,即12s h = 所以物体上升的高度h =2s该滑轮的机械效率22200N100%100%100%0%500NW Gh G W Fs F η⨯=⨯=⨯=⨯=⨯有用总100%=82.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。
现用水平力F =20N 向右匀速拉动物体A ,物体B 也随滑轮匀速上升。
则物体A 受到的摩擦力为_________N ,滑轮组的机械效率为_________%(百分号前保留2位小数)。
【答案】8 83.33 【解析】 【分析】【详解】[1]物体B 重30N ,动滑轮重6N ,滑轮组需要提升的动滑轮与物体B 总重为30N+6N=36N三段绳子与动滑轮接触,不考虑绳子重及摩擦,则需要对动滑轮右边的向上的绳子施加36N 312N ÷=的力,物体才能匀速上升,以物体A 为研究对象,其左边的绳子对其施加了向左的12N 的拉力,它受到的向右的拉力为20N ,物体A 处于匀速直线运动状态,受到的力是平衡力,则其受到的向左的摩擦力为20N -12N=8N[2]滑轮组的机械效率为''B B B 30N 83.33%33312NW G h G h G F s W Fs Fs F h F η=======⨯⨯有总3.如图所示的滑轮组(不计滑轮重、绳与滑轮的摩擦),在拉力 F 的作用下,物体水平向左做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为 6N , 则物体受到地面的摩擦力大小为_________N 。
中考物理高频考点《机械效率的综合计算》专项测试卷-带答案
中考物理高频考点《机械效率的综合计算》专项测试卷-带答案1.重量为200N、底面积100cm2的物体静止在水平地面上。
用如图所示的滑轮组将物体匀速竖直提升5m,已知动滑轮重50N,不计绳重和摩擦。
求:(1)物体挂上动滑轮的挂钩前,静止在水平地面上时对地面的压强;(2)拉力F所做的功;(3)滑轮组的机械效率。
2.节能减排,绿色出行,新能源汽车已成为汽车发展的方向。
小明家新购置了一台某型号电动汽车,该电动汽车正常状态下100km的能耗仅相当于耗油4kg。
周末,小明一家三口乘坐该电动汽车以100km/h的速度行驶200km到达某景区(此过程可视为匀速直线运动),汽车所受的阻力为汽车总重的0.1倍,人和车总质量为1500kg。
(q汽油=4.6×107J/kg,g取10N/kg)求:(1)此过程中,汽车运行的时间。
(2)此过程中,电动汽车牵引力所做的功。
(3)电动汽车电能转化为机械能的效率为多少?(结果精确到0.1%)3.生活中,利用斜面将重物推上车厢比直接将重物搬上车厢要轻松许多。
如图所示,小聪为了节省体力,他用大小为400N的推力F将质量m=50kg的物体沿着高h=1.2m,长s=3m的斜面匀速推上车厢。
这一过程用时10s,推力方向与斜面方向平行。
求:(1)斜面的机械效率;(2)在匀速推动物体至车厢的过程中,小聪克服物体与斜面之间的摩擦力做功的功率。
4.小明用如图甲所示的滑轮组提升物体,物体的重力为500N,所用动滑轮的重力为40N,不计绳重和摩擦,绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图乙中a所示,物体上升的高度随时间变化的关系如图乙中b所示。
(1)求0-30s内物体上升的速度;(2)求0-20s内拉力做功的功率;(3)求滑轮组提升物体的机械效率。
5.如图所示,用平行于斜面F=80N的拉力,将重力为100N的物体沿斜面向上移动了5m,升高了3m。
求:(1)拉力所做的功;(2)该斜面的机械效率;(3)物体受到的摩擦力。
2024年中考物理压轴题训练——机械效率的综合计算(含答案)
2024年中考物理压轴题训练——机械效率的综合计算1.如图所示,重为600N的工人利用滑轮组将建筑材料运送到平台上,工人用400N的力竖直向上匀速拉绳子,使建筑材料以0.1m/s的速度匀速向上运动了40s,已知滑轮组的机械效率为75%,g取10N/kg,绳重、滑轮与轴的摩擦均忽略不计。
问:(1)若工人双脚与平台的总接触面积为0.04m2,则在提升建筑材料的过程中,工人对平台的压强是多少?(2)工人对绳做的功为多少?(3)建筑材料的质量为多少?2.如图所示,斜面长s=10m,高h=4m。
用沿斜面方向的推力F将重100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B。
运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功,求:(1)运动过程中克服物体的重力做的功;(2)斜面的机械效率;(3)推力F的大小。
3.如图所示,用滑轮组提升重为120N的物体时,物体在10s内匀速竖直上升2m,所用拉力F为50N。
求:(1)滑轮组提升物体做的有用功;(2)拉力做功的功率;(3)该滑轮组的机械效率。
4.如图甲所示,车库出入口处常安装自动升降的横杆来控制车辆的出入,可以把图甲中的横杆简化为图乙所示。
横杆AB质量分布均匀且可绕O点转动,并通过与A端相连的电动机来自动控制横杆的升降。
当汽车靠近时,电动机可在10s内将原先处于水平位置的横杆匀速转动到竖直位置。
已知横杆重量150N,OA=0.2m,AB=3.2m,加在电动机线圈两端电压为220V,通过电动机线圈的电流为0.1A,不计空气阻力。
求:(1)在匀速转动提升横杆工的过程中,电动机对横杆的A端始终施加垂直横杆的拉力F 的大小;(2)该车库的自动升降杆装置,在上述过程中的工作效率大小(保留一位小数)。
5.如图所示,重物是体积为10dm3,密度为7.9×103kg/m3的实心金属块,将它完全浸没在水中,始终未提出水面。
若不计摩擦,绳重和动滑轮重,要保持平衡。
求:(1)重物A受到的浮力;(2)作用于绳端的拉力F:(3)若实际所用拉力为300N,此时该滑轮的效率。
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. 起重机在20s 内把重物匀速提到楼顶,起重机所做的总功是4×104J ,额外功是1.6×104J ,则起重机的总功率是 W ,机械效率是 . 【答案】2000 60% 【解析】起重机总功率;机械效率是.【考点】功率的计算;功的计算;机械效率的计算.2. 如图甲所示,用弹簧秤将重为3.9N 的物块从斜面的底端匀速拉至顶端,则物块所受拉力为 N ,已知斜面的高为2m ,长为4m ,则拉力做功为 J ,斜面的机械效率为 .若用图乙所示装置匀速提升该重物上升0.5m ,当其机械效率与斜面相同时,竖直向上的拉力为 N ,该过程所做的额外功为 J .【答案】2.6 10.4 75℅ 1.73(或1.7) 0.65【解析】在斜面中,拉力做功是总功,克服物重做功是有用功,克服物体与斜面的摩擦做功是额外功。
拉力做的总功为W 总=FS=2.6N×4m=10.4J 。
克服物重做的有用功为W 有用=Gh=3.9N×2m=7.8N 。
斜面的机械效率为。
若使用滑轮组提升物体时,拉力利用滑轮组做的总功为W 总’=F’s’=1.73N×0.5m×3=2.6J 额外功为W 额外= W 总’×(1-η)=2.6J×(1-75%)=0.65J 【考点】斜面的功与机械效率的计算。
3. (6分)中国移动重庆公司的抢险队作为第一支到达灾区的移动通信抢险队,队员们用鲜血和生命架起了一条条抗震救灾无形的生命线,为抗震救灾提供了强有力的通信保障。
如图15所示,在通讯线路的抢修现场,起重机正将一箱箱设备吊装到3m 高的施工台上。
其中起重臂下的钢绳是绕在一个动滑轮上的。
若每箱设备均重4000N ,施工台距离地面的高度为3m 。
如果起重机沿竖直方向匀速提升一箱设备时,动滑轮上每段钢绳的拉力为2500N ,在忽略钢绳重和摩擦的情况下。
(1)起重机提升一箱设备时,对箱子做的有用功是多少? (2)动滑轮在提升这箱设备时的机械效率是多大?(3)在安全操作的前提下,为了节省时间,加快施工进度,起重机同时将两箱设备以0.1m/s 的速度匀速提升到施工台。
初中物理中考机械效率计算题专项复习含答案
初中物理中考机械效率计算题专项复习什么是机械效率?机械效率是指机械设备在能量转换过程中所损失的能量与所输入的能量之比。
通常用百分比表示。
机械效率高低可以反映机械设备优劣的一个重要指标。
机械效率的计算方法机械效率的计算公式为:机械效率 = 机械输出功 / 机械输入功 × 100%机械输出功和机械输入功的计算方法机械输出功可以通过以下公式计算:机械输出功 = 重力做功 + 摩擦力做功而机械输入功可以通过以下公式计算:机械输入功 = 施加力 × 施加力的方向上的位移例题分析现在我们通过一个例题来深入理解机械效率的计算方法。
问题描述小明用力推车,使车沿水平方向移动一段距离。
假设推车的质量为20kg,推车的摩擦力为50N,小明用力的方向与推车的方向相同,推车的位移为5m。
求推车的机械效率。
解题思路首先,我们需要计算推车的机械输出功和机械输入功,然后带入机械效率的计算公式中即可求解。
解题过程1.首先,我们计算推车的机械输出功。
根据公式机械输出功 = 重力做功 + 摩擦力做功,重力做功为0,摩擦力做功为50N * 5m = 250J。
2.接下来,我们计算推车的机械输入功。
根据公式机械输入功 = 施加力 × 施加力的方向上的位移,施加力为未知量,我们需要用已知数据求解。
根据牛顿第二定律F = m * a,我们可以得到施加力的大小为施加力 = 质量 *加速度。
由于题目没有给出加速度,我们可以用摩擦力除以质量来计算加速度。
此处加速度 = 50N / 20kg =2.5m/s^2。
所以,施加力 = 20kg * 2.5m/s^2 = 50N。
3.然后,我们可以计算机械输入功。
根据公式机械输入功 = 施加力 × 施加力的方向上的位移,机械输入功 = 50N * 5m = 250J。
4.最后,我们带入机械效率的计算公式中进行计算。
根据公式机械效率 = 机械输出功 / 机械输入功 × 100%,机械效率 = 250J / 250J × 100% = 100%。
2020-2021中考物理压轴题专题复习——机械效率的计算及答案
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1.如图甲所示,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)。
此过程中,电动机拉力F 做的功W 随时间t 的变化图象如图乙所示。
已知A 的体积为0.1m 3,密度为0.4×103kg/m 3,动滑轮重为300N 。
不计绳重、摩擦和水的阻力,g 取10N/kg 。
下列说法中正确的是( )A .物体A 向下运动过程中,电动机拉着绳子的力逐渐变大B .物体A 受到的最大浮力为400NC .物体A 向下运动的最小速度为0.2m/sD .物体A 向下运动过程中,滑轮组机械效率的最大值为82.4% 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A .由图可知,承担物重的绳子段数3n =,电动机拉着绳子的力A 1()F G F G n =+-动浮 物体A 向下运动过程中,浮力先变大、后不变,所以电动机拉着绳子的力先变大,后不变,故A 错误;B .物体A 完全浸没在水中时受到的最大浮力,为333110kg/m 10N/kg 0.1m 1000N F gV ρ==⨯⨯⨯=浮液排故B 错误; C .由mVρ=得,A 的质量 333A A A 0.410kg/m 0.1m 40kg m V ρ==⨯⨯=A 的重力A A 40kg 10N/kg 400N G m g ==⨯=当A 完全浸没时绳子对物体A 的拉力最大,电动机对绳子的拉力也最大,不计绳重、摩擦和水的阻力,则电动机对绳子的最大拉力()()A 111000N 400N 300N 300N 33F FG G =⨯-+=⨯-+=浮动由图乙可知,电动机工作时拉绳子的功率且保持不变,为180J180W 1sW P t === 由W FsP Fv t t===可知,绳子自由端运动的最小速度 180W0.6m/s 300NP v F ===绳 则物体向下运动的最小速度110.6m/s 0.2m/s 33v v ==⨯=绳故C 正确;D .当A 完全浸没后,滑轮组受到的拉力最大,此时滑轮组的机械效率最大,有用功()A W F G h =-浮有用总功()()A A 133W Fs F G G h F G G h ==-+⨯=-+总浮动浮动 滑轮组机械效率的最大值()()A A A A 1000N 400N100%66.7%1000N 400N 300N F G hW F G W F G G F G G h η---====⨯≈-+-+-+浮有用浮总浮动浮动故D 错误。
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。
中考物理 机械效率的计算 培优 易错 难题练习(含答案)及答案解析
【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 ;拉力F做功是
[2]滑轮组做的有用功是
滑轮组的机械效率是
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)。
【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
故A错误;
B.物体移动的速度
则绳子自由端移动速度
故B错误;
C.拉力F做的功为总功
物体克服重力做的功为有用功
故C错误;
D.物体克服重力为有用功
则滑轮组的机械效率
故D正确。
故选D。
13.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500cm2,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( )
(1)当开关S1和S2同时接_______时,电动轮椅前进;电动轮椅既能前进又能后退,是通过改变电动机线圈中的_________实现的;
(2)当电动轮椅后退时,电流表示数为1A,此时电动机的实际功率是_____W;
(3)当电动机以额定功率工作时,电动轮椅在水平路面上匀速前进的速度为2m/s,若此时电动机消耗的电能有80%转化为电动轮椅前进的机械能,此时电动轮椅受到的阻力是___N。
中考物理专题题库∶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,重300N 的物体在20N 的水平拉力F 的作用下,以0.2m/s 的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s ,滑轮组的机械效率为80%,则在此过程中,下列说法正确的是( )A .拉力F 的功率为12WB .物体与地面间的滑动摩擦力为32NC .绳子自由端移动的距离为2mD .滑轮组做的有用功为120J【答案】A 【解析】 【详解】A .拉力F 的功率为20N 0.2m s 3=12W p Fv ==⨯⨯故A 正确;B .滑轮组的机械效率为100%100%100%33W fh fW F h Fη===有用总 所以物体与地面间的滑动摩擦力为 3380%20N=48N f F η==⨯⨯故B 错误;C .绳子自由端移动的距离为330.2m s 10s=6m s vt ==⨯⨯故C 错误;D .滑轮组做的有用功为20N 0.2m s 10s 380%=96J W W Fs ηη=⨯⨯⨯⨯有用总==故D 错误。
故选A 。
2.如图所示,用滑轮组拉动重为200N 的物体在水平桌面上匀速直线运动。
已知F =20N ,滑轮组的机械效率为85%,则物体与桌面的之间的摩擦力大小为__________N 。
【答案】51【解析】【分析】【详解】由图可知,由3段绳子通过动滑轮,则s F=3s物,滑轮组的机械效率为85%,即η=W W有总=FfsFs物 =3fF=320Nf=⨯85%解得f=51N即物体与桌面的之间的摩擦力为51N。
3.如图是某型号电动轮椅工作原理示意图。
开关S1和S2由绝缘操纵杆控制,能同时接“1”或接“2”,向前推操纵杆时轮椅前进且能调速,向后拉操纵杆时轮椅以恒定速度后退。
已知蓄电池的电压为24V保持不变,R2的阻值为10Ω,电动机的额定功率为100W,额定电压为24V。
请解答下列问题:(1)当开关S1和S2同时接_______时,电动轮椅前进;电动轮椅既能前进又能后退,是通过改变电动机线圈中的_________实现的;(2)当电动轮椅后退时,电流表示数为1A,此时电动机的实际功率是_____W;(3)当电动机以额定功率工作时,电动轮椅在水平路面上匀速前进的速度为2m/s,若此时电动机消耗的电能有80%转化为电动轮椅前进的机械能,此时电动轮椅受到的阻力是___N。
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。
2020-2021中考物理机械效率的计算综合经典题附答案解析
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,拉力 F 将重 120N 的物体沿水平方向移动 1m ,用时 1s 。
运动时,物体与地面之间的摩擦力为 30N ,此时滑轮组的机械效率为 80%。
下列说法正确的是( )A .拉力 F =10NB .克服动滑轮重力做额外功 7.5JC .动滑轮重 7.5ND .拉力的功率是 37.5W【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A .由图知,滑轮组由3段绳子拉着动滑轮,即n =3,该滑轮组的机械效率W fs f W Fns nFη===有用物总物 则绳子自由端的拉力30N 12.5N 3380%f F η===⨯⨯ 故A 错误;B .滑轮组对物体做的有用功30N 1m 30J W fs ==⨯=有用滑轮组做的总功312.5N 31m=37.5J W F s =⨯=⨯⨯总额外功为37.5J 30J 7.5J W W W =-=-=额总有用由于绳有重力,绳与滑轮之间有摩擦力,故此额外功包括对动滑轮做的功和克服绳重及绳与滑轮之间的摩擦做功的总和,故克服动滑轮重力做的额外功应小于 7.5J ,故B 错误; C .由B 知对动滑轮重力做的额外功小于 7.5J ,动滑轮上升的高度为1m ,根据W Gh =知,动滑轮重小于 7.5N ,故C 错误; D .拉力做的总功为37.5J ,用时 1s ,由WP t=得拉力的功率为 37.51sJ37.5W W P t ===总 故D 正确。
故选D。
2.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)。
2020-2021中考物理机械效率的计算综合题附答案解析
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1.如图所示,工人师傅用 500N 的拉力向下拉绳,使重为 900N 的物体在 10s 内匀速上升了 3m ,此过程中忽略绳重和摩擦,则下列说法正确的是( )A .人通过滑轮组做的有用功为 1500JB .拉力 F 的功率为 150WC .动滑轮重为 200ND .滑轮组的机械效率为 90% 【答案】D 【解析】 【详解】A .人通过滑轮组做的有用功是900N 3m 2700J W Gh ==⨯=有用A 错误;B .物体在10s 内匀速上升了3m ,托着动滑轮的绳子有两条,那么人手拉的绳子那端移动距离是23m 6m s =⨯=移动的速度是6m 0.6m/s 10ss v t === 可知拉力F 的功率为F 500N 0.6m/s 300W P Fv ==⨯=B 错误;C .由题意可知,忽略绳重和摩擦,托着动滑轮的绳子有两条,那么2G G F +=动物解得2-2500N -900N 100N G F G ==⨯=动物即动滑轮重为100N ,C 错误; D .滑轮组的总功是500N 6m 3000J W Fs ==⨯=总由上述可知,滑轮组的机械效率为2700J100%100%90%3000JWWη=⨯=⨯=有用总D正确。
故选D 。
2.如图所示,用滑轮组拉动重为200N的物体在水平桌面上匀速直线运动。
已知F=20N,滑轮组的机械效率为85%,则物体与桌面的之间的摩擦力大小为__________N。
【答案】51【解析】【分析】【详解】由图可知,由3段绳子通过动滑轮,则s F=3s物,滑轮组的机械效率为85%,即η=WW有总=FfsFs物 =3fF=320Nf=⨯85%解得f=51N即物体与桌面的之间的摩擦力为51N。
3.如图所示,用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,分别用F A、F B匀速提升重力为G A、G B的A、B两物体,不计绳重和摩擦.若G A>G B,则η甲_____η乙;若F A=F B,则G A_____G B.(选填“>”、“<”或“=”)【答案】><【解析】【分析】【详解】不计绳重和摩擦,克服物体重力做的功为有用功,克服物体重力和动滑轮重力做的功为总功,则滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=×100%=×100%,因物体的重力G越大,1+越小,越大,且动滑轮的重力相等,所以,G A >G B 时,η甲>η乙;由图可知,n 甲=2,n 乙=3,由F=(G+G 动)可得,提升物体的重力:G=nF ﹣G 动,则F A =F B 时,提升物体的重力关系为G A <G B .4.一物体质量为10kg ,小红用定滑轮将该物体在4s 内匀速提升2m ,所用拉力为120N ,此过程中,小红做的有用功是_______,定滑轮的机械效率是________,拉力做功的功率是_______。
2024年中考物理压轴题训练——机械效率的综合计算(含答案)
2024年中考物理压轴题训练——机械效率的综合计算1.从古至今我们的生产生活离不开机械的身影,大到国之重器,小到常见的羊角锤、指甲钳、剪刀等等,如图所示是生活中利用滑轮组的一个场景,工人利用滑轮组拉着一个重为100N的物体A沿水平面以0.4m/s的速度匀速移动4m,此时滑轮组自由端绳子的拉力F为40N。
求:(1)工人拉力做的功;(2)求工人拉力做功的功率;(3)若滑轮组的机械效率为80%,此时地面对物体的摩擦力。
2.工人师傅用图甲所示的滑轮组运送货物上楼,货物重100N,不计绳中和摩擦,滑轮组的效率为50%(1)动滑轮重为多少?(2)当某次运送400N货物时,绳子的拉力F是多少?(3)此人利用此装置分别匀速提升重物G1和G2,机械效率分别为75%和80%,求G1与G2的比值。
3.如图,起重机上的滑轮组将重为4N的重物匀速吊起4m时,滑轮组的机械效率为1.21080%。
(1)求提升重物做的有用功;(2)求绳端的拉力;(3)若动滑轮的重为500N,求克服摩擦和钢丝绳重所做的功。
4.如图所示,小明用滑轮组在5s内将一重为200N的物体A匀速向上提升2m,小明拉力做的功为500J。
在此过程中,求:(1)小明拉力做功的功率;(2)滑轮组的机械效率。
5.如图是海口市某中学物理科技小组设计的打捞装置示意图,已知被打捞的合金块密度为33,体积为3410kg/m0.01m。
每个滑轮重100N,绳重和摩擦均忽略不计。
(1)合金块下表面距水面5m时,求合金块下表面所受水的压强。
(2)合金块未露出水面时,求合金块受到的浮力。
(3)完全露出水面后,合金块在5s内匀速上升了2m,求人的拉力的功率。
(4)如果不计绳重及绳子与滑轮间的摩擦,重物露出水面后与露出水面前相比,滑轮组机械效率会如何改变?请简单分析原因?6.小明参加社区志愿服务,利用斜面将箱子匀速推到车上,如图甲所示。
已知斜面高1.2m,长3m,箱子的重力为300N,小明施加的沿斜面向上的推力是200N。
中考物理专题复习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.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1480J100%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。
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历年中考功率计算题复习经典(带答案)
1、油价在飞,电动自行车很可爱,既经济又健身.它可以电动骑行,亦可以脚踏骑行(如图所示).使用前,应先对车上的蓄电池充电.电动骑行时,蓄电池对车上电动机供电,电动机为车提供动力.右下表是某品牌电动自行车的一些主要技术参数:
最高车速≤45km/h
整车质量50kg
轮胎能承受的最大压强2×105Pa
蓄电池工作电压48V
一次充电储存电能0.9kW•h
电动机
额定电压48V
额定功率240W
电动机效率80%
(1)电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是多大?(2)若该车在行驶过程中轮胎与地面接触的总面积为100cm2,那么其所载人和物体的总质量不能超过多少kg?(3)由表可知,电动机效率为80%,即消耗电能的80%用于电动机对外做有用功.若该电动自行车在平直的公路上匀速行驶时受到的平均阻力为45N,则蓄电池充满一次电最多能连续行驶多远?
2、在某建筑工地上,为了搬运建筑材料,常采用如图所示简单机械.示意图中滑轮A与滑车连接,滑轮D 固定在地面塔架上.此滑轮组在1分钟内将质量为0.5吨的建筑材料匀速提升5米,若钢丝绳拉力为2200牛,所用的拉力由电动机提供,电动机效率为55%.(钢丝绳重和摩擦不计,g=10N/kg).
求:(1)滑轮组的机械效率?
(2)如果提供动力的电动机在220V的电压下正常工作,求此电动机的额定功率.
3、电动自行车给人们出行带来了很大的方便,同时具有对环境污染小,节约能源等优点,是人们短途出行较喜爱交通工具之一.右图是某品牌电动车,它最大运行速度可达36Km/h,额定电压36V,电动机额定功率200W,最大输出电流10A,净重20Kg,最大载重量100Kg,电池容量“20Ah”.
(1)电动自行车行驶时电动机将电能转化为能和少量的能.
(2)若车胎与地面的接触面积为20cm2,当电动车最大载重量时对地面的压强是多少?
(3)若质量为40Kg的小明骑着电动车在水平地面上行驶时,电机刚好以额定功率和最大车速行驶,摩擦阻力为总重的1/60,且电源电压恒定不变,则电动车的效率是多大?此电动车在这样路面上的能行驶的最大路程是多少?
4、电动自行车是一种常见的交通工具,使用前要先对车上的蓄电池充电.骑行时,蓄电池对车上的电动机供电,电动机为车提供动力.下面方框中是某种品牌电动自行车的一些主要技术参数.
(1)若该车在行
驶过程中轮胎与地面接触的总面积为1.5×10-2m2,那么其载重量最大不能超过多少(取g=10N/kg)?(2)若该车以10m/s的速度匀速行驶时,受到的阻力为50N,电能转化为机械能的效率为80%,求该车充一次电后,以所述情况行驶时,最多能行驶多远?
(3)假如电动自行车以10m/s的速度匀速行驶,且受到阻力为50N,则电动自行车工作电流有多大?
5、小军同学在学习了电路和安全用电的有关知识后,回家对家里的用电器及用电情况进行了全面的调查,调查记录如表.
用电器额定电功率数量
照明灯40 15盏
彩电100 1台
洗衣机200 1台
电冰箱160 1台
电饭煲800 1个
电脑120 1台
闸刀开关上保险丝的熔断电流为20A
电能表上标有“220V、20A”
①星期天中午,小军用电饭煲煮饭的同时,观看电视新闻,为了节约能源,只开了厨房里的一盏灯,恰巧电冰箱正在工作.求这时小军家的家用电路中的总电流是多大?
②小军的父母想在现有的电路上再安装一台1500w的空调机,请通过计算说明是否可行?
随着城市建设进程的加快,绵阳城内出现子许多高层建筑,电梯是高层建筑的重要组成部分.某电梯公寓的电梯某次在竖直向上,运行的过程中,速度随时间变化的情况如图所示,忽略电梯受到的空气阻力和摩擦阻力,向上运行的动力只有竖直向上的电动机拉力,电梯箱和乘客的总质量为600kg,g=10N/kg.求:
①电梯在匀速运动阶段上升的高度h1是多少?拉力F1做了多少功?
②电梯在加速阶段的平均速度等于该阶段速度的最大值和最小值的平均值.已知在加速阶段,电动机的拉力F2做了11520J的功;求加速阶段电动机拉力F2的大小?
③电梯开始向上运动后经过64s,电动机的拉力的平均功率是多大?
6、如图所示为小红旅游时看到的登山缆车,小红想估算登山缆车的机械效率.她从地图上查到,缆车的起点和终点的海拔高度分别为230m和840m,两地的水平距离为1200m.一只缆车运载15个人上山的同时,有另一只同样的缆车与它共用同一个滑轮组,运载8个人下山.每个人的体重大约是60kg.从铭牌看到,缆车的自重(质量)为600kg.小红还用直尺粗测了钢缆的直径,约为2.5cm.拖动钢缆的电动机铭牌上标明,它的额定功率(电动机正常工作时的功率)为45kW.管理人员说,在当时那种情况下,电动机的实际功率(电动机实际工作时的功率)为额定功率的60%.实际测得缆车完成一次运输所用的时间为7min.试
计算:
(1)缆车做的有用功是多少?(取g=10N/kg)
(2)电动机实际做的总功(缆车做的总功)是多少?
(3)缆车的机械效率.
7、某品牌双桶洗衣机的部分技术数据如下表所示.
名称额定电压频率工作电流
洗涤电动机220V 50HZ 0.5A
脱水电动机220V 50HZ 0.8A
求:(1)该洗衣机洗涤时的电功率是多少瓦?脱水时的电功率是多少瓦?
(2)把洗衣机洗涤时从正转→停→反转→停叫完成一次周期性变化,那么该洗衣机洗涤时完成一次周期性变化所消耗电能为多少焦耳?
(3)该洗衣机洗涤7min所耗电能为多少焦耳?
1.(1)∵U=48V,P=240W,
∴工作电流是:I=PU=240W48V=5A
答:电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是5A.
(2)∵P=2×105Pa,S=100cm2=0.01m2,
∴轮胎能承受的最大压力为:F=PS=2×105Pa×0.01m2=2000N,
而G=F=2000N,
∴轮胎能承受的最大质量为:m总=Gg=2000N9.8N/kg≈205kg,
又∵电动自行车的质量m车=50kg,
∴所载人和物体的总质量不能超过m=m总-m车=205kg-50kg=155kg.
答:那么其所载人和物体的总质量不能超过155kg.
(3)∵蓄电池充满一次电储存电能W电=0.9kW?h=3.24×106J,η=80%,
∴电动机对外做有用功为:W有用=W总η=3.24×106J×80%=2.592×106J,
由于电动自行车在平直的公路上匀速行驶,
∴F=f=45N,
则蓄电池充满一次电最多能行驶的距离为:S=W有用F=2.592×106J45N=5.76×104m.答:则蓄电池充满一次电最多能连续行驶5.76×104m.
2.
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