机械效率总复习难题

1甲、乙两个形状相同的容器，开口都向上，现倒入部分水，如图10所示，如果将两块完全相同的金属块用细线系着分别浸入同样的深度，这时两容器水面相齐平。如将金属块匀速提离水面，则做功多的是( )

( A) 甲(B)乙(C)一样多(D)无法判断

2某人站在岸上利用滑轮组使停泊在水中的船匀速靠岸，已知滑轮组由两个定滑轮和两个动滑轮组成（滑轮重不计），如图所示，船重1.02，船移动时受到水的阻力是船重的0.01倍，人水平拉绳的力为240N，船靠岸的速度为0.72km/h。求

（1）滑轮组的机械效率。

（2）人拉绳子的功率及人对船做的有用功率。

3随着社会的发展，人们生活水平的提高，人们的住房条件也得到了很大改善，小明家最近购置了一套新房，为了帮助爸爸将重600N的装修材料运送到6m高的楼上，小明利用物理课上学过的滑轮组，设计了如图甲所示的材料搬运方案．（其中每个滑轮重30N，绳子足够长，所能承受的最大拉力为250N，不计绳重及摩擦）

(1)计算说明绳子的拉力是否超过绳子的最大承受力？

(2)小明爸爸观察了该装置后，他想如果将该装置的滑轮位置颠倒（如图乙所示）是否会更省力一些．请你按照小明爸爸的想法，用笔画线在图乙中绕上绳子，并求出小明爸爸的方法中拉力的大小？

(3)求两种方案的机械效率分别为多少？(保留1位小数)

(4)综合分析评估这两个方案，你认为哪个方案更好一些？说明理由，

4（2011•通州区二模）如图所示，牵引车通过滑轮组匀速打捞起矿井中的物体A，

在被打捞的物体没有露出水面之前，牵引车控制绳子自由端，使物体A以0.4m/s 的速度匀速上升，牵引车对绳的拉力为F1，F1的功率为P1；当物体A完全露出水面后，牵引车控制绳子自由端，使物体A以0.3m/s的速度匀速上升，牵引车对绳的拉力为F2，F2的功率为P2，且P1=P2．已知动滑轮重200N，物体A完全

露出水面后滑轮组的机械效率为75%（若不计摩擦、绳重及水的阻力，g取10N/kg），则（）

A．物体A的质量是50kg

B．物体A的体积是0.2m3

C．物体A的密度为3×103kg/m3

D．物体在水中匀速上升时滑轮组的机械效率为75%

5用一个机械效率为70％的滑轮组，将重为2240N 的重物提起，所用的拉力为800N ，则滑轮组至少由（ ）组成

A ．1个定滑轮和1个动滑轮。

B ．2个定滑轮和2个动滑轮

C ．1个定滑轮和2个动滑轮。

D ．2个定滑轮和1个动滑轮

6为了将放置在水平地面上、重G=100 N 的重物提升到高处。小明同学设计了图（甲）所示的滑轮组装置。当小明用图（乙）所示随时间变化的竖直向下拉力F 拉绳时，重物的速度υ和上升的高度h 随时间t 变化的关系图像分别如图（丙）和（丁）所示。若重物与地面的接触面积S=5×10-2m 2，不计摩擦，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。求：

（1）在2~3s 内，拉力F 的功率P 及滑轮组的机械效率η。 （2）在1~2s 内，拉力F 做的功W 。 （3）在0~1s 内，重物对地面的压强p 。

7今年是奥运年，暑假里我们可以坐在家中观看奥运比赛直播．奥运选手中也不

乏荆州运动健儿，我省女子举重选手田源就是奥运冠军的有力争夺者．右图是世

界冠军田源比赛时的图片．下列有关她比赛的一些说法，你认为正确的是（）

A．她在抓举时把杠铃从地上举到头顶的过程中没有做功

B．她在挺举时把杠铃举过头顶稳稳地停留了3秒钟，在停留过程中她做了功

C．她把杠铃稳稳举起停留在空中时，人对杠铃的支持力和杠铃的重力是一对平衡力

D．她站在世界冠军的领奖台上，受到的重力与支持力是一对相互作用力

8学校新近买了30套总质量为300kg的物理实验器材，每套一箱．现在，某实验员需要把这批实验器材搬运到

(1)该实验员需要做多少功?(不考虑他克服自身重力所做的功)

(2)假设他身体可以提供的功率P如图那样取决于所搬运物体的质量m，若要尽可能快地把这批器材搬上去，那么个．

(3)不考虑搬起箱子、放下箱子和下楼的时间，求他搬运这批实验器材的最短时间。

9（2011•绍兴）学校新近买了30套总质量为300千克的实验器材，每套一箱．实验员需要

把这批实验器材搬运到15米高的实验室．

1该实验员在搬运中，对实验器材总共做功焦；

（2）假设他身体可以向外提供的功率P与所搬运物体的质量m的关系如图所示，

每次他搬起箱子、放下箱子和下楼的时间t与所搬运物体的质量m关系如表所示，

那么他搬完全部箱子，且回到开始搬运处，所用最短时间为秒（计算结果精确到

0.1）．搬运质量m/kg 10 20 30时间t/s 40 60 70

10

如图1所示，某桥梁工程部门在一次工程作业中，利用汽车将重为G，高为h0的柱形实心铁块，从水深为h1的河底竖直打捞上来。汽车速度为υ，且保持恒定。水的密度为ρ0，铁的密度为ρ1。不计滑轮的摩擦和绳重，不考虑水的阻力和物体排开水的体积对水面高度的影响。请完成下列有关分析和计算。

（1）铁块上升过程中所受浮力的最大值；

（2）推导出自铁块上表面与水面相平升至整体刚露出水面的过程中，绳子的拉力随时间变化的关系式（从铁块上表面与水面相平时开始计时）

（3）在图2中，定性画出铁块自河底升至滑轮处的过程中，绳子拉力的功率P随铁块上升高度h变化关系的图象。

图图

11如图所示，质量为1kg的小球从斜面顶点A经B点滚动到C点，已知AB=BC=2m，AB 段与水平面的夹角为30°．在整个运动过程中，小球的重力对小球做的总功是

A.2J

B.1J

C.9.8J

D.39.2J

12（2012•怀柔区一模）如图甲所示，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．为监测卷扬机的工作情况，将固定卷扬机的工作台置于水平杠杆的A端，杠杆的B端连接有配重C，其下方与压力传感器相接触，杠杆AB可绕转轴O在竖直平面内自由转动．当卷扬机提升G1=1450N的重物以速度v1匀速上升时，卷扬机的拉力为F1，滑轮组的机械效率为η1，压力传感器显示其对配重C的支持力为N1；当卷扬机提升重为G2的重物以速度v2匀速上升时，卷扬机的拉力为F2，滑轮组的机械效率为η2，压力传感器显示其对配重C的支持力为N2．拉力F1、F2做功随时间变化的图象分别如图乙中①、②所示．已知卷扬机及其工作台的总重为500N，配重C所受的重力为200N，4υ1=3υ2，88η1=87η2，5AO=2OB．杠杆AB所受的重力、绳的质量和滑轮与轴的摩擦均可忽略不计．求：

（1）卷扬机提升重物G2时的功率；

（2）动滑轮所受的重力；

（3）N1与N2的比值．