(完整版)功、机械效率和功率培优试题

图14

功、机械效率和功率综合训练试题(三)

1．如图14所示，物体A的质量m =12kg，在拉力F的作用下，物体A以0.1m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为12N，忽略滑轮与绳子的摩擦力以及滑轮、弹簧测力计和绳子所受的重力，并且绳子足够长。

求：（1）物体A与水平面间摩擦力f的大小；（2）拉力F的大小；（3）物体A运动10s的过程中，拉力F所做的功。

2．(8分)如图26所示，斜面长S=10m，高h=4m．用沿斜面方向的推力F，将一个重为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．某型号汽车发动机的额定功率为6×104W，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1800N。在额定功率下，当汽车匀速行驶时，求：(l）发动机所提供的牵引力大小；(2）行驶速度的大小；(3）行驶5min牵引力所做的功。

4.（6分）如图23所示，物重G为2000N，斜面长5m，高3m，斜面和滑轮组装置的总机械效率为80%，若将重物沿

斜面以0.2m/s的速度拉上来，求：（1）所需拉力F是多少？（2）机械的总功率是多少？

5. 维修楼房的工人，用如图（21）所示的装置提升水泥。图中OM为一根硬支柱，PQ为一根硬杆，硬杆的P端焊

接有一个定滑轮，（硬杆和定滑轮的重力可忽略）。Q端固定一个重物B，重物B的质量是180kg，图中动滑轮D 的质量是10kg。支柱M点到水泥G的重力作用线的距离是1.0m，到重物B的重力作用线的距离是1.5m。忽略所有的摩擦，（计算时滑轮的大小、重物B的大小都可忽略），当把200kg的水泥，从楼底匀速提升到10m高的楼顶上时。取g =10N/kg，求：（1）拉力F做功多少？（2）滑轮的机械效率η是多少？（3）重物B对地的压力是多少？

6、如图所示滑轮组将铁球打捞出水面，不计摩擦、绳重、水的阻力．水深5m，铁球重1400N，作用在绳端拉力F 的功率1500W，铁球未露出水面前滑轮组的机械效率为80％，铁球密度7.0×103kg／m3，湖水密度1.0×103kg/m3，g 取10N／kg．求：（1）铁球浸没水中时匀速提起的速度v1和铁球完全露出水面在空气中匀速提起的速度v2之比；（2）从铁球恰好完全提出水面到铁球距水面2m处的过程中克服动滑轮重力做的功．

7、磅秤上有一个重1500N的木箱，小明站在地上，想用如图29（甲）所示的滑轮组把这个木箱提升到楼上，可是

他竭尽全力也没有提起，此时磅秤的示数为40kg。于是他改变滑轮组的绕绳方法如图29（乙）所示，再去提这个木箱。当木箱匀速上升时，小明对地板的压力为100N，不计轴摩擦和绳重，取g＝10N/kg。

求小明的体重和提升木箱时滑轮组的机械效率。

8、如图所示装置，绳重及摩擦不计.

（1）如要充分利用图示的3个滑轮，请画出该滑轮组完整的绕线；

（2）当重物为50N时，绳端需用20N的拉力才能使物体匀速上升，此时该滑轮组的机械效率为多少？

（3）当重物为90N时，绳端需用多大的拉力才能使其匀速上升？

（4）如果绳子能承受的最大拉力为60N，那么该滑轮组最大可吊起多重的物体？

9、用滑轮组匀速提升重2000N的物体，作用在绳子自由端的拉力大小为625N，拉力做功的功率为1250W，滑轮组的机械效率为80％，不计摩擦和绳重，求：

（1）重物上升的速度；

（2）如果使用这个滑轮组匀速提升重3500N的物体，那么每股绳子承受的拉力是多少?

10.如图所示是一种居民楼电梯结构的截面示意图。A为电梯厢，厢底有两个动滑轮B，其功能相当于一个动滑轮，使用两个动滑轮的好处是能帮助电梯保持稳定。C为配重，起平衡作用。在拉力F的作用下电梯厢能在电梯井中沿竖直通道上下运行。现有10个人同时乘坐电梯(每个人的质量均按60kg计算)。电梯厢以0.5m/s的速度匀速上升时，

拉力为F1，F1的功率P，为10kW，动滑轮B的机械效率为；电梯厢运行了12m后，从电梯中下去了5个人，此后电梯厢以0.5m／s的速度匀速上升时，拉力为F2，F2的功率为P2，动滑轮B的机械效率为。(不计绳重及滑轮摩擦，g取10N/kg)求：(1) ：(2)拉力F2的功率P2。

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，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N2，滑轮组机械效率为η2。N1与N2之比为15：19。（不计绳重及滑轮摩擦，g取l0N ／kg）

求：（1）货箱和动滑轮的总质量m；（2）功率P1；（3）机械效率η2。

12.下图为小型建筑工地上使用的罐笼式提升机，用它能把建筑材料从低处提升到高处。如果罐笼A（含动滑轮）的质量为50kg，每次提升建筑材料250kg，要求在l0s时间内，提升高度为10m，不计摩擦和钢丝绳所受的重力，g 取 10N／kg。求：（1）该提升机的机械效率。（2）若采用电动机牵引钢丝绳，则选用的电动机功率至少应为多少千瓦？

13. 质量不计的光滑木板AB长1.6m，可绕固定点O转动，离O点0.4m的B端挂一重物G，板的A端用一根与水平地面成30°夹角的细绳拉住，木板在水平位置平衡时绳的拉力是8N。然后在O点的正上方放一质量为0.5kg的小球,若小球以20cm／s的速度由O点沿木板向A端匀速运动，问小球至少运动多长时间细绳的拉力减小到零。（取g=10N/kg，绳的重力不计）

14.如图所示的装置，O为杠杆AC的支点，OA:OC=1:2，在杠杆的A点挂一边长为0.2m的立方体D，在杠杆上B 点作用竖直向下的拉力F，当杠杆在水平位置平衡时，物体D对地面的压强p1为7000Pa，A点受到向下的拉力为F1´；在杠杆上C点作用竖直向下的拉力F，当杠杆在水平位置平衡时，物体D对地面的压强p2为6000Pa，A点受到向下的拉力为F2´，OB:BC=1:2，杠杆和绳的质量忽略不计。求（1）F1´和F2´的比值；（2）F的大小；（3）如果要使物体D对地面的压强刚好为零，则人需要在C点用多大的力F´。