机械效率精编.docx
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机械效率精编
1．如图所示，不计摩擦和绳重，把一个重为20N的物体沿竖直方向在4s内匀速提升了2m，所用拉力F为12.5N。
下列说法中正确的是（）
A．动滑轮重7.5N
B．4s内拉力F做功25J
C．4s内拉力F的功率为6.25W
D．滑轮组的机械效率为80%
2.如图所示，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s内匀速上升1m．已知拉绳子的力F为500N，则提升重物的过程中（）
A．绳子自由端被拉下3mB．做的有用功是800J
C．拉力F的功率是80WD．滑轮组的机械效率是60%
3如图所示，用滑轮组把重为200N的货物提到9m高的楼上，所用拉力为80N，则总功和滑轮组的机械效率分别是【（（）
A.1400J80%B.1800J80%C.1800J83.3%D.2160J83.3%
4（2015湖北武汉如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为G的物体。
若拉力的大小为F，物体和地面之间的摩擦力大小为f，A点的拉力为
，则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是（）
A.
B.
C.
D.
5分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在5s内将重为100N的物体G匀速提升2m，每个滑轮的重均为10N。
不计绳重及摩擦，此过程中（）
A．F甲小于F乙
B．甲的机械效率小于乙的机械效率
C．F甲做的功大于F乙做的功
D．F甲做功的功率等于F乙做功的功率
6.用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图5所示的甲、乙两个滑轮组，在绳自由端用大小分别为F1和F2的拉力，将相同的物体匀速提升相同的高度。
若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（）
A.F1大于F2
B.F1和F2做的功一定相等
C.甲、乙的机械效率不相等
D.绳子自由端移动的距离不相等，物体运动时间可能相等
7.小聪测量了如图所示的滑轮组的机械效率，他先后进行了两次实验，将钩码分别匀速竖直提升h1和h2的高度（h1＞h2）．对两次实验中一些物理量进行比较，正确的是（其中s为绳子自由端通过的距离，H为动滑轮上升的高度）（）
A．s1＝s2B．H1＝H2C．η1＝η2D．W有用1＝W有用2
1.（2015江苏无锡，第16题）如图所示，小明用动滑轮把90N的重物匀速提升2m，所用的拉力是60N，则小明做的有用功是________J，动滑轮的机械效率是________.
2.如图20所示，手用F1的力直接将物体B匀速提升h，F1做功300J；若借助滑轮组把B匀速提升相同高度，滑轮组机械效率是30%，则F2做功为_______J.
3.如图所示，用塔式起重机上的滑轮组匀速起吊6000N的物体，物体上升5m所用的时间为l0s，滑轮组的机械效率是80%，则有用功是J，总功是J，拉力F的功率是W.
4.如图所示，工人用250N的力F将重为400N的物体l0s内匀速提升2m，在此过程
中，滑轮组的机械效率为_▲_，拉力的功率为_▲_W。
5.用如图所示滑轮组匀速提升重为200N的物体，人对绳的拉力为125N，不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为______．如果人的体重为550N，拉动过程中绳始终未断裂，他用此滑轮组能提升的最大物重为______N．
6如图所示，工人用滑轮组匀速提升重800N的货物，所用的拉力F为500N，货物在50s内匀速上升5m。
在此过程中，货物上升的速度是▲m/s；所做的有用功是▲J；拉力做功的功率是▲W;滑轮组的机械
效率是▲。
7.起重机将重6000N的货物匀速提升10m，再水平移动10m后静止，起重机在整个过程中对货物做功为J；若起重机的机械效率为80%，则起重机做的额外功为J。
8.电动自行车已成为大众化的一种交通工具，专业人员对某品牌电动自行车进行了测试，让电动自行车在平直的路面上由静止开始运动，获得速度随时间变化的图象如图11甲所示，牵引力随时间变化的图象如图11乙所示，已知匀速行驶时，电动机输入电压48V，输入电流5A，由图象可知，8～14s电动自行车受到的摩擦力为N，匀速行驶时，电能转化为机械能的效率为%．
9.如图所示，用滑轮组拉动重为70N的物体A，使物体A在水平方向上移动5m，所用拉力F为20N，地对物体A的摩擦力为30N。
则拉力F做的功为①J，滑轮组的机械效率为②。
10如图所示的甲、乙两套装里，每个滑轮的质量均相筹，用它们分别将重力为G1和G2的重物匀速提升一定高度，所用竖直向上的拉力大小分别为F1和F2，忽略绳重和摩擦。
若F1=F2，则G1____G2;若G1=G2，则它们的机械效率
（两空均填“>”、“=”或“<”）
1.（2015湖南岳阳，第20题）在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录如下表。
次数
钩码重/N
钩码上升距离/cm
弹簧测力计示数/N
弹簧测力计上升距离/cm
机械效率
1
2
10
0.8
30
83.3%
2
4
10
1.5
30
3
6
10
30
90.9%
（1）在2次实验中滑轮组的机械为（结果保留一位小数）
（2）第3次实验中弹簧测力计的示数未填，由图可知，弹簧测力计的示数为N。
（3）分析数据可得结论，是由同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率（选填“高”或“低”）。
（4）根据实验结论推测，使用该滑轮组再次将重8N的物体匀速提升10cm，此时滑轮组的机械效率可能为（只填序号）
A.71.6%B.82.6%C.92.4%
1．右图为我国拥有完全自主知识产权的一种越野车，其越野性能公认已经超越了“悍马”，坦克能去的地方它都能去，最大速度达100km/h。
当越野车匀速爬上一高14m，长20m的陡坡时，机械效率为70%（g取10N/kg，汽车的质量按3650kg计算）。
求：
（1）越野车受到的重力
（2）越野车以最大速度行驶50km所需的时间
（3）越野车爬坡时的牵引力
2.我国南宋远洋商贸船“南海一号”于2007年成功打捞出水.为复原我国海上丝绸之路历史提供了极其珍贵的实物资料，采用沉井包裹沉船的整体打捞方式，在世界水下考古也是一大创新。
某同学为了体验“南海一号”的打捞过程，特利用滑轮组从水下打捞一重物。
如图所示，用一个底面积S=0.05m
2、高h=0.2m的长方体形状的重物模拟“南海一号”，该同学站在岸边拉动绳子自由端，使重物从水底开始向上运动,假定重物一直做竖直向上的匀速直线运动，并经历三个运动阶段：
第一阶段，从重物在水中开始运动到重物的上表面面刚露出水面，绳对重物的拉力F1=140N,用时t1=40s,第二阶段,从重物上表面刚露出水面到其下表面刚离开水面，用时t2=4s，第三阶段，从重物下表面离开水面后在空中上升,已知动滑轮所受重力G0=60N,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/g,不计绳重、轮与轴之间的摩擦及水的阻力，不考虑重物出水前后质量的变化。
求：
①在第一阶段运动中，水对重物的浮力F浮为多大?
②在第一阶段运动中，绳对重物做功W1为多大?
③滑轮组在第一阶段运动中的机械效率η1和第三阶段运动中的机械效率η3分別为多大?
3如图16所示，是2008北京残奥会开幕式最后一棒火炬手侯斌，靠自己双手的力量，攀爬到火炬台底部并最终点燃圣火的照片，该点火仪式充分体现了残疾人自强自立、拼搏向上的勇气和精神。
已知他和轮椅总质量为80kg，攀爬高度39m，历时约200s。
（1）如果不计机械装置的额外功，求他的平均功率多大？
（2）小明同学看到火炬手攀爬很费劲，想用物理课上学过的滑轮组可以省力的方法，将火炬手拉上去。
若小明同学如果站在地面上，用如图17所示的哪个滑轮组拉起火炬手最合适，理由是什么？
如果该滑轮组机械效率为80％，求小明同学的拉力至少要多大？
4某兴趣小组用如图甲所示的滑轮组（物体与动滑轮用绳子a连接）匀速拉动放在同一水平面上的不同物体，物体受到的摩擦力从200N开始逐渐增加，直到组装滑轮组的绳子b被拉断，每次物体拉动的距离均为2m。
通过实验绘出了该滑轮组机械效率随物体受到摩擦力大小变化的关系图像如图乙。
（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦）求：
（1）动滑轮重力；
（2）当滑轮组的机械效率为80%，物体以0.2m/s的速度匀速运动时，该滑轮组的有用功率；
（3）一个重500N的同学利用该滑轮组，想独自用竖直向下的力拉断绳子b，请你通过计算分析他能否实现。
5.在荆州火车站附近的荆州中学新校区的建设工地上，工人把重1200N的物体沿着长L=5m、高h=1m的斜面从底部匀速拉上斜面的顶端，沿斜面所用的拉力为300N（不计空气阻力）。
求
（1）将物体从斜面底部匀速拉到斜面顶端的过程中，拉力做了多少功?
（2）工人使用斜面做功的机械效率是多少？
（3）物体和斜面之间的摩擦力是多大?
6.）如图所示，用滑轮组匀速提起1200N的重物，拉力做功的功率为1500W，绳子的自由端向下拉的速度为3m/s，地面对人的支持力为N1，不计绳重和摩擦。
（1）滑轮组中有几股绳子承担重物？
作用在绳自由端的拉力是多少？
（2）滑轮组的机械效率是多少？
（1）
若用此滑轮组匀速提起2400N的重物时，地面对人的支持力为N2，作用在绳自由端的拉力是多少？
若N1:
N2=5:
1时，人的重力是多少？
7电动蛙式打夯机（图甲）是利用冲击和冲击振动来夯实、平整场地的机械，由电动机、皮带轮、偏心块、夯架、夯锤等组成（图乙）。
启动电动机，在旋转着的偏心块离心力作用下，夯架绕后轴上下摆动，当夯架向下摆动时夯锤就夯击土层，向上摆动时使打夯机前移，故每夯击一次，机身即向前移动一次。
右表是某型号电动蛙式打夯机的部分参数（设夯锤夯击土层的能量全部用于夯实土层）。
（1）若打夯机以10m/min的平均速度沿直线前进，则10min前进了多少米？
（2）为了估算某次夯锤夯击土层时的冲击力，小明将重为4N、底面积为1cm2的圆柱体竖直平放在被夯击土层上，土层被压下的深度与夯锤夯击的深度相同，则此次夯击时的平均冲击力为多少牛？
（3）施工时，若打夯机前移消耗的能量为200J/次，则打夯机的机械效率是多少？
8.如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。
已知井深12m，物体重
，
汽车重G车=3×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力
，汽车受到的阻力为车重的0.1倍。
求：
（1）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功？
（2）滑轮组的机械效率为多少？
（保留一位小数）
（3）若汽车运动的速度为3m/s，则将物体由井底拉至井口需要多长时间
？
4）汽车牵引力为多少？
牵引力
的功率为多少？
9用图所示的滑轮组提升物体A。
在匀速竖直提升A的过程中，卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力F为400N，物体A上升的速度vA为0.1m/s，滑轮组的机械效率为90%，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。
求：
（1）拉力F做功的功率P；
（2）物体A所受的重力GA；（3）动滑轮所受的重力G动。
10建筑工人要向楼上运送货物，为了省力，他在一个斜面上安装了一个滑轮组，做成如图所示的装置，斜面的倾角为300且固定在在水平面上．运送货物时，工人用400N的力拉绳子，重为500N的货物在20s内沿斜面匀速运动6m，求此过程中
（1）重物的速度大小；
（2）工人提升重物做的有用功；（3）该装置的机械效率．
11如图所示是利用起重机打捞水中物体的示意图，吊臂前端由滑轮组组成，动滑轮总重300Kg,绳重和摩擦不计.现在用此起重机从水中把质量为2x103Kg/m3，体积为0.8m3的物体G匀速提起，滑轮组上钢丝绳拉力F的功率为3KW（g=10N/Kg,ρ水=1.0x103Kg/m3）。
求:
（1）物体完全浸没在水中时受到的浮力；
（2）物体离开水面前拉力F的大小；
（3）物体离开水面前上升的速度；
（4）物休离开水面前，滑轮组的和械效率多大
12.质量为3t的小型载重汽车，额定功率为100kW，车上装有6t的砂石。
汽车先以10m/s的速度在平直公路上以20kW的功率匀速行驶了l0min，消耗汽油1.2kg，然后又以额定功率用了2min的时间，将砂石从山坡底运送到50m高的坡顶施工现场。
g取10N/kg。
试问：
（1）1.2kg的汽油完全燃烧放出的热量为多少？
（已知汽油的热值为4.5×l07J/kg）
（2）汽车在平直公路上匀速行驶时，受到的阻力为多少？
（3）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少？
13.为了模拟水中物体被打捞的情境，同学们课外作如下探究：
如图，用滑轮组将重200N的物体从底面积为400cm2的圆柱形容器中提起，容器中水面由90cm降到70cm。
已知每个滑轮重均为20N（不计绳重、水的阻力及滑轮与中心轴间的摩擦）。
求：
（1）所提起物体的密度
（2）物体完全出水后继续上升的过程中，滑轮组的机械效率
142014年6月，台湾省农民张文任栽种出一个超级大南瓜．为将南瓜顺利装车，村民们用如图所示的滑轮，用绳子绕制成滑轮组．在20s时间内，村民们用750N的拉力将绳端沿竖直方向匀速向下拉动6m，把南瓜提升1.5m，此过程中滑轮组的机械效率为90％．（g取10N/kg）
问：
（1）按题意画出滑轮组的绳子绕法．
（2）村民们拉动滑轮组的功率为多大?
（3）超级大南瓜的质量为多大?
15如图1所示，工人沿斜面把一箱货物从底端拉进车厢。
货物移动的距离s与时间t的关系如图2所示。
在此期间，工人拉这箱货物沿斜面匀速运动时的拉力为594N。
此斜面长为5m，高为1m，这箱货物重为1500N。
23.（2015陕西，第33题）
（1）0-5s内，这箱货物处于状态，工人所做的功为J。
（2）5-30s内，这箱货物运动的速度是多少？
拉力做功的功率是多大？
（3）该斜面的机械效率是多少？
26.小华用如图所示的滑轮组拉动货箱，已知货箱的质量为60Kg，在F=50N的拉力作用下,货箱以0.1m/s的速度做匀速直线运动，地面对货箱的滑动摩擦力f为货箱重的0.2倍。
求：
（1）货箱的重力是多少？
（2）拉力F的功率是多少？
（3）货箱运动了1min,克服摩擦所做的功是多少？
（4）此滑轮组的机械效率是多少？
13.如图甲所示是工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形，所用动滑轮和筐受到的总重力为40N。
某次操作中，将泥土以0.5m/s的速度匀速提起，在此过程中工人的拉力F所做的功随时间变化的图像如图乙所示。
不计细绳重及摩擦，g取10N/kg。
求：
（1）人拉绳时沿绳的速度？
（2）泥土的重是多少？
（3）利用该装置提升泥土的机械效率。
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