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机械效率计算题精讲专练20101008

发布时间:2014-05-22 14:20:54  

机械效率计算题精讲专练

基础计算题精讲

思路与技巧:了解什么是有用功、额外功和总功。理解什么是机械效率。学会用机械效率的公式进行有关问题的简单计算

1.如图所示,建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶,动滑轮重为20N,不计滑轮与轴

之间的摩擦及绳重. 若工人在5s内将绳子匀速向上拉6m,则泥桶上升_______m,手拉绳子的力为______N,滑轮组的机械效率为________.

2.如右图,用1.2N的拉力沿竖直方向匀速拉起重为2N的物体,物体上升0.1m

所用时间为4s。(1)动滑轮的机械效率为 。(2)将物重由2N不断逐次增大,假

设动滑轮始终能正常工作,此过程中,它的机械效率 。(填“变大”“变小”

“不变”)

思路与技巧: 经历实验探究过程,了解影响机械效率的因素。

3.图为测量滑轮组机械效率的实验装置,钩码总重6N。 (1)实验时要竖直向上 拉动弹簧测力计,由图可知拉力大小为 N,若钩码上升的高度为8cm,则弹簧测力计向上移动 cm,该滑轮组的机械效率为 。

(2)若仅增加钩码的个数,该滑轮组有机械效率将 。(选填:“增大”、“减小”或

“不变”)

4.在“测滑轮组机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行两次实验,测得数据如下表:

(1) 所用滑轮组中动滑轮、定滑轮的最少个数分别为:动滑轮为定滑轮为

(2)第二次实验得出的机械效率的大小为η2= (g=10N/kg)

机械效率计算题专练

一、上拉问题 1.1小明用如图所示的滑轮组,在10s钟内将质量为60kg的物体A匀速提升了2m。已知绳子自由端所用的拉力为200N。⑴画出物体A的重力示意图;⑵请计算出与此题相关的任意

四个物理量(g取10N/kg)。

1.2滑轮组将重500N的物体,举高60cm的过程中,机械效率为80%,求(1)此过程中有用功和额外功,(2)若不计滑轮摩擦及拉线的质量,求动滑轮重,(3)当提升重物为400N时,求此时滑轮组的机械效率

1.3图中,物体G的重为16 N,手拉绳的力为10 N.当物体被匀速向上 拉动提高h时,动滑轮的机械效率为 (不考虑摩擦).若想增大动滑轮的机械效率,可采用的方法是 ·(答一种即可)

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1.4如图9—6—20所示是小明同学测滑轮组机械效率的实验装置图.他做了2.4J的有用功使重物匀速上升了0.4m,不计绳重及摩擦.请你回答:

(1)小明所用的拉力是多少N?

(2)该滑轮组的机械效率是多少?

(3)根据题目所提供的相关信息,还可以求出其它一些物理量.请从中任选两个并

加以解答.

1.5某建筑工地为了搬运建材,采用的滑轮组示意图如图9所示。钢丝绳的拉力F由电动机提供。此滑轮组在30s内将质量为450kg的建材匀速提升了6m,拉力F所做的功为36000J,不计绳重和轴摩擦,g取10N/kg。试求:(1)滑轮组的机械效率。

(2)钢丝绳移动的速度。(3)此滑轮组的机械效率小于1的原因是什么?

1.6如图12所示,用滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速移动,在40S内移动了

8m,拉力F所做的功为1280J。

(1)求拉力F的大小和功率;

(2)若滑轮组的机械效率为95%,求动滑轮的重力(不计绳重及绳子与滑轮间的摩擦)。

1.7.如图16所示装置,绳重及摩擦不计。

(1)请利用图示的3个滑论,补画该清论组完整的绕线;

(2)当物重为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)当物重为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?

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1.8近年来,汽车逐步走进了普通百姓的家庭.汽车出现故障后,需要进行维修.小明家的汽车发动机在维修时,工人师傅要用一个滑轮组(如右图)把车里的发动机提起来.已知发动机质量为120kg,工人拉力为400N,在10s内发动机被提起了1m.求:(g=10N/kg) (1)发动机的重力是多少?(2)滑轮组的机械效率是多少?(3)工人师傅做功的功率是多少?

1.19某工地用如图所示的滑轮组匀速提升5000N的重物,在重物上升0.8m的过程中,拉力的功率为2500W,

滑轮组的机械效率为80%.则:

(1)滑轮组的有用功为多少?(2)拉力做的总功为多少?

(3)绳子的自由端下降的速度为多少?

1.10.在一些建筑工地、港口常见到各种大型起重机。图9—20所示是一种

起重机的简图,为了保证起重机起重时不会翻倒,在起重机右边配有一个重

物m0,已知OA=10m,OB=5m,起重机功率为30KW,起重机本身重力不计。

求:⑴要使起重机吊起6×103kg的货物时不会绕支点O翻倒,右边配重m0

至少为多少千克?⑵若机机械效率为80%,则把5×103 kg的货物沿竖直方向

匀速提高15m,需要多少时间?

二、水平拉动

2.1物体G在拉力F的作用下作匀速直线运动,拉力所做的功是600J,物体向左移动了2m,滑轮组的机械效率是80%,求:⑴ 额外功是多少? ⑵ 拉力F是多少 ? ⑶ 物体所受的摩擦力是多大?

2.2如图所示,一个质量60kg,底面积为0.1m2物块,通过滑轮组在25N

拉力作用下作匀速直线运动。

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已知物块受到的滑动摩擦力为物重的0.1倍。(g取10N/kg )。求:(1)在图上作出物体对水平地面压力的示意图;(2)物体的重力是多少?

(3)物体静止时对水平地面的压强是多少?

(4)该滑轮组的机械效率是多少?

2.3一辆汽车不慎陷入泥坑,司机用图7所示的滑轮组将汽车拖出。已知整个过程中,水平拉力F是1×

104N,汽车沿水平方向匀速移动了4m,滑轮组的机械效率为80%。求:

(1)拉力F做的总功。

(2)有用功为多大?

三、斜面问题

3.1如图9-18所示。斜面长1m,搞0.2m.;将10N重的物体A从斜面底端匀速拉到斜面顶端,需要用平行于斜面的力2.5N,那么:

(1)斜面的机械效率是多少?

(2)重物上升过程中克服摩擦做了多少额外功?

3.2在研究性学习中,有一组同学设计了“测定斜面的机械效率”的实验.如图9-17所示,用高为30cm的木块将带有刻度的平木板垫起,构成一个斜面,并使它固定,把小车放在斜面底端A,用弹簧测力计拉着小车从位置A沿斜面匀速上升到B位置,上升过程中弹簧测力计的示数如图所示.

根据题中提供的信息,(1)将相关数据填入表格内,并求(2)拉力F在这过程中做的有用功(3)总功(4)该次实验的机械效率

3.3如图11.A.16实验装置,斜面长2m,高0.5m,秒表每格1s。

重为1N的小车在沿斜面方向、大小是0.3N的拉力F作用下,

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从底端匀速到

达顶端,秒表变化如图(指针转动未超过一周)。求:

(1)拉力所做的功 (2)拉力的功率(3)斜面的机械效率

图11.A.16 3.4小明对“斜面的机械效率与什么因素有关?”这

一课题,提出了如下一些值得探究的猜想:

①斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关;

②斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关;

③斜面的机械效率与斜面的长度有关;

④斜面的机械效率与物体的重力有关。

给你如图15所示的装置,请你选择上述猜想中的一项,并解

问题:

(1)你选择的猜想是 (填写序号)

(2)要用图13中的器材完成你选择的探究,还要补充的器材是:(至少写出两种)

(3)在实验探究的过程中,需要控制不变的因素有:

① ;② ;③ 。 答下列

3.5在向车上装货物时,常常用木板搭个斜面,把货物推上去,这样可以省很多力。如图20所示,工人

师傅用600N的力沿着长4m的斜面,将重1200N的货物推到高为1.5m的车上。

(1)工人师傅做的有用功是多少?

(2)工人师傅做的总功是多少?

(3)该斜面的机械效率是多少?

3.6斜面是一种简单机械,盘山公路可看成是斜面.如图所示,一辆客车在盘山公路上行驶,假如客车质量为7000kg,向上行驶过程中牵引力保持30000N不变。行驶了2000m的路程时,客车升高了300m.在此期间,求:

(1)牵引力做了多少功?

(2)盘山公路的“机械”效率是多少?

选择快速解答

1.工人用图所示的动滑轮将重1000N的货物匀速提高2m,所用时间为10s。若不计绳重、

动滑轮的重和摩擦,则在此过程中( )

A.拉力F为500N,绳子自由端移动距离为2m

B.拉力F为500N,绳子自由端移动距离为

4m

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C.拉力F做的功为1000J,功率为500W

D.拉力F做的功为2000J,功率为500W

2.在图所示的滑轮组装置中,所挂重物的重力G=50 N,当施加在绳子自由端的拉力为F=30 N时,重物恰好匀速上升,绳重及一切摩擦均可忽略不计.由此可知 ( )

A、该装置的机械效率为60%

B.该装置的机械效率为55.6%

C该装置中动滑轮重为5 N

D.该装置中动滑轮重为10 N

3.两个完全相同的滑轮,其重力均为20 N.分别用图9-9甲、乙两种方式,将重 400 N的物体以相同的速度匀速提升了10 m,不计摩擦和绳重,则下列判断正确的是( )

A、F1做的功大于F2做的功

B.F1和F2做的功相等

C、F1做功的功率小于F2做功的功率

D、甲的机械效率小于乙的机械效率

5.如图是超市里搬运货物的小推车,设货物均匀摆放在车内,当后轮O2遇到障碍物P时,顾客向上提起扶把,这时小推车 ( )

A.可视为省力杠杆,支点是前轮O1 B.可视为费力杠杆,支点是前轮O1

C.可视为省力杠杆,支点是后轮O2 D.可视为费力杠杆,支点是后轮O2

6.如图所示,绳子的—端固定,另一端绕过一重为G的油桶,在绳子的自由端大小不

变的水平拉力下,使油桶沿水平地面匀速滚动了一段距离s,在此过程中,拉力F所做

的功为( ) A、Fs B、Gs C、2Fs D、(G+F)s

7.物体A在拉力作用下沿同一水平面匀速运动了一段距离,如图9—8所示,试比较拉

力F1、F2及拉力所做的功W1、W2的大小(滑轮重、绳重及绳与滑轮间摩擦不计)( )

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