简单机械和机械效率.doc

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简单机械和机械效率

　1．一人站在地面上，要用滑轮组提升重力为G的物体，如图58所示，

（1）如要求拉力最小，试在图上画出滑轮组的绕线；

（2）忽略滑轮的重力及一切摩擦，则拉力F与G的大小关系是______；（3）如在实际情况下，拉力为F‘（F’>F），则该滑轮组的机械效率为______。

2．外力对水泵做了7×105焦耳的总功，水泵把5×103千克的水送到10米高处，计算：

（1）水泵完成的有用功是多少？

（2）水泵的机械效率是多少？

3．图59中，一个重量为50牛顿的物体，在F=10牛顿的外力作用下，自底端A匀速运动到顶端B所需要时间为16秒，设斜面的高为12米，机械效率为75%，该物体从A运动到B的速度是多少？

4．如图60所示，用滑轮组提起重物的质量为36千克，若以0.5米/秒的速度向上拉动绳子自由端，使重物上升2米，求拉力F所做的功和功率？

（不计滑轮组的重量及摩擦）

5．水平面上有一重20牛顿的物体，在水平拉力作用下，以v=1米/秒的速度作匀速直线运动，若物体所受摩擦阻力为5牛顿，求拉力在10秒内做的功和功率？

6．如图61所示，用滑轮组将重量是120牛顿物体提高2米。

求：

（1）如不计滑轮组的重量及摩擦，弹簧秤的读数是多少？

（2）弹簧秤的实际读数是50牛顿，总功是多少？

滑轮组的机械效率是多少？

　7．要将货物在1分钟内提高10米，某人的拉力只能达到300牛顿，为了提升货物省力又方便，他利用机械效率为80%的滑轮组（如图62）。

（1）在图上画出绳子的绕法。

（2）某人使用该滑轮组，一次最多可提升多少重量的货物?

　（3）某人在匀速提升货物过程中最大的有用功率是多少？

8．用如图63所示的滑轮组匀速提起重物，当重物升高1米时，绳的自由端拉下4米。

（l）用笔画出此滑轮组绳子的绕法。

（2）如果物重2400牛顿，所用拉力是800牛顿，

那么，拉力做的总功是多少？

这滑轮组的机械效率是多少？

9．货物重G为400牛顿，沿着长l为4米、高h为2米的斜面。

（如图64，由底端匀速推到顶端，如果推力F是250牛顿，求：

（1）推力所做的功；

（2）有用功；（3）斜面的机械效率。

10．用10千瓦的电动机带动一台水泵给水塔抽水，水塔容积为20米3，水被提升的高度为20米，抽水系统的总效率为50%，问多长时间可以抽满？

11．搬运工人沿着长4米，高2米的斜面，将质量为100千克的货物由斜面底端匀速推到顶端。

（1）如果不考虑斜面摩擦，工人沿斜面方向的推力多大？

（2）如果斜面的机械效率为80%，这时工人沿斜面方向的推力又是多大？

12．如图66所示，滑轮组提起重2000牛顿的货物，所用的拉力是800牛顿，绳子的自由端被拉下4米，拉力对滑轮组做的总功是多少？

滑轮组提起货物做的有用功是多少？

这个滑轮组的机械效率是多少？

13．如图67的动滑轮，提起重为G=135牛顿的重物，拉力F=90牛顿，拉起重物后，绳于从A点向上拉出的长度为2米，求：

（1）拉力F做的有用功。

（2）拉力F做的总功。

（3）动滑轮的机械效率。

（4）如果用第二种绕法，F1为70牛顿，则F1做了多少总功？

（5）F1做了多少额外功？

（6）滑轮组的机械效率为多大？

15．如图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，的功率为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，此后电梯厢以的速度上升时，拉力为，的功率为，动滑轮B的机械效率为。

（不计绳重及滑轮摩擦，g取）

求：

（1）∶；

（2）拉力的功率。

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