机械效率习题精选及答案
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机械效率练习题及答案机械效率练习题及答案在日常生活中,我们经常会遇到各种机械设备,如汽车、电梯、自行车等。
这些机械设备的效率对我们的生活和工作有着重要的影响。
了解和计算机械效率是我们理解和应用这些设备的基础。
本文将为大家提供一些机械效率的练习题及答案,帮助大家更好地理解和掌握这一概念。
一、选择题1. 机械效率是指:A. 机械设备的工作能力B. 机械设备的能量损耗C. 机械设备的输出功率与输入功率的比值D. 机械设备的使用寿命答案:C解析:机械效率是指机械设备输出功率与输入功率的比值,它反映了机械设备的能量转换效率。
2. 下列哪个因素不会影响机械效率:A. 摩擦力B. 负载大小C. 设备材料D. 设备重量答案:D解析:机械效率受到摩擦力、负载大小和设备材料等因素的影响,而设备重量不会直接影响机械效率。
3. 一台机械设备的输入功率为1000W,输出功率为800W,该机械设备的效率为:A. 0.2B. 0.5C. 0.8D. 1.25答案:C解析:机械效率等于输出功率除以输入功率,即800W/1000W=0.8。
二、计算题1. 一台电动机的输入功率为500W,输出功率为400W,该电动机的效率为多少?答案:该电动机的效率等于输出功率除以输入功率,即400W/500W=0.8,所以该电动机的效率为0.8或80%。
2. 一辆汽车的引擎输出功率为150马力,汽车的速度为100km/h,汽车的质量为1000kg,假设汽车的滚动阻力和空气阻力相等,求汽车的机械效率。
答案:首先,将马力转换为功率,1马力≈735.5W,所以该汽车的引擎输出功率为150马力×735.5W/马力≈110325W。
其次,计算汽车的阻力功率,阻力功率等于滚动阻力乘以速度加上空气阻力乘以速度,假设滚动阻力和空气阻力相等,则阻力功率为2×滚动阻力×速度,滚动阻力等于质量乘以重力加速度,重力加速度取9.8m/s²,所以滚动阻力为1000kg×9.8m/s²=9800N,阻力功率为2×9800N×(100km/h×1000m/km/3600s)≈5444W。
机械效率计算题一、计算题1.如图所示的滑轮组,不计拉线质量及滑轮转动摩擦.重物G=100N,每一个滑轮重20N.(1)当绳自由端拉力F竖直向上大小为30N时,重物G对地面的压力为多少?(2)拉力F为多少时,恰能让重物G匀速上升.(3)若重物G能以0.1m/s的速度匀速上升,则绳自由端向上运动速度为多少?2.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10米,物体重G=5.4×103N,汽车重G车=3×104N,汽车匀速直线行驶拉绳子的力F=2×103N,汽车受到的阻力为车重的0.1倍,求:(1)将物体从井底匀速直线拉至井口的过程中,汽车拉绳子的了力做了多少功?(2)滑轮组的机械效率为多少?(3)若汽车匀速直线运动的速度为2.4m/s,汽车牵引力的功率为多少?3.如图所示是用滑轮组将一个沉在水中、质量为10kg、体积为5dm3的实心物体吊起的过程。
物体没有露出水面前,5s内被匀速吊起1m,已知此时绳子拉力为F=20N。
求:(g取10N/kg)(1)水对容器底部的压强;(2)物体受到的浮力;(3)拉力的功率及滑轮组的机械效率。
(结果精确到0.1%)4.用如图甲所示的滑轮组提升浸没在水中的实心圆柱形物体,已知物体的高度为1m,底面积为0.12m2,质量为200kg,物体始终以0.5m/s的速度匀速上升,物体浸没在水中匀速上升时,作用在绳端的拉力F所做的功随时间的变化关系如图乙所示。
(不计绳重、摩擦及水的阻力,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)求:(1)当物体的上表面刚好与水面相平时,其底部受到水的压强;(2)物体浸没在水中时受到的浮力;(3)物体浸没在水中匀速上升时绳端受到的拉力F;(4)物体浸没在水中匀速上升时,滑轮组的机械效率。
(精确到0.1%)5.为保障学生安全,越来越多的学校配备了校车。
校车和师生的总质量为6000kg。
12.3《机械效率》精选同步习题一.选择题(共14小题)1.关于机械效率的下列说法中,正确的是()A.利用机械越省力,机械效率越高B.机械做功越快,机械效率越高C.有用功相同、总功越大机械效率越高D.额外功相同、有用功越大的机械效率越高2.关于功、功率、机械效率说法正确的是()A.功率越大,做功越快,机械效率越大B.做功越少,功率越小,机械效率越小C.功率越大,反映做功越快,与机械效率无关D.机械效率越大,表明它做的功越多3.工人师傅利用如图所示的装置匀速提升重物,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是()A.增大提升重物的速度,可以增大有用功B.减小定滑轮的重力,可以减小额外功C.增大提升重物的高度,可以提高机械效率D.减小动滑轮的重力,可以提高机械效率4.某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮等重),在相同时间内把重物G提升相同高度,F1和F2大小相等,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是()A.力F1和F2做功的功率相同B.力F1和F2做的总功相同C.乙滑轮组更省力,两个滑轮组机械效率一样大D.甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高5.如图所示,在相同时间内,用大小相同的拉力F把等质量的甲、乙两物体沿斜面AB、AC从低端拉到斜面顶端。
F做功的功率分别为P甲、P乙,机械效率分别为η甲、η乙.下列分析正确的是()A.P甲>P乙,η甲<η乙B.P甲<P乙,η甲<η乙C.P甲<P乙,η甲>η乙D.P甲>P乙,η甲>η乙6.某实验小组分别用如图所示的甲乙两个滑轮组(每个滑轮重相同)匀速提起相同的重物,所用的拉力分别为F1和F2,机械效率分别为η1和η2,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是()A.F1>F2,η1=η2B.F1<F2,η1=η2C.F1<F2,η1>η2D.F1>F2,η1<η27.如图所示,用手沿竖直方向匀速拉一个动滑轮,使挂在下面重为G的物体缓慢上升,动滑轮的重力不可忽略,现改变物体的重力G,不计绳重与摩擦,则动滑轮的机械效率η与物体重力G的关系可能符合下列图中的()A.B.C.D.8.如图所示,有一斜面长为L,高为h,现用力F沿斜面把物重为G的物体从底端匀速拉到顶端。
1、建筑工地上,工人用如图所示的装置将重为230N的建材从地面匀速送到6m高处,所用拉力为125N,时间为20s,求:(1)工人做的有用功(2)工人做的总功(3)工人做功的功率(4)滑轮组的机械效率【答案】解:(1)工人做的有用功:W有= Gh = 230N×6m = 1380J(2)由图可知绳子的有效股数为2,则工人做的总功:= FS =Fnh= 125N×2×6m = 1500JW总(3)工人做功的功率:;(4)此过程中该装置的机械效率:2、用图中滑轮组匀速提升重800N的物体,手向下拉绳子自由端的拉力为500N,当物体被提升3m时,求:(1)绳子自由端移动的距离(2)所做的有用功(3)拉力F做的总功(4)此滑轮组的机械效率【答案】解:(1)由图可知,n=2,则绳端移动的距离:s=nh=2×3m=6m(2)人所做的有用功:W有= Gh = 800N×3m = 2400J(3)人拉绳子做的总功:W总= FS = 500N×6m = 3000J(4)滑轮组的机械效率:3、用如图所示的滑轮组提升重物,已知物体重为200N,动滑轮的重为50N,5s内可使物体匀速上升2m,不计绳重和摩擦。
求:(1)拉力所做的功(2)拉力的功率(3)滑轮组的机械效率。
【答案】解:(1)由图可知n=2,则绳子自由端移动的距离:S =2h =2×2m =4m不计绳重和摩擦,则绳端的拉力:拉力所做的功:W总= FS = 125N×4m =500J(2)拉力的功率:(3)有用功:则滑轮组的机械效率:4、工人利用如图所示的斜面,把质量为50kg的货物沿斜面由底部匀速推到顶端,所用时间为10s,沿斜面向上的推力为300N,斜面长10m,高5m,g=10N/kg,求:(1)把货物推上斜面做的有用功是多少?(2)此过程推力做了多少功?(3)斜面的机械效率是多少?【答案】解:(1)货物受到的重力为:G = mg = 50kg×10N/kg = 500N= Gh = 500N×5m = 2500J工人做的有用功为:W有(2)工人推力做的总功为:W总= FS = 300N×10m = 3000J(3)斜面机械效率为:5、如图所示,工人用平行于斜面向上的500N的推力将重800N的物体匀速推上高1.5m的车厢,所用的斜面长是3m。
机械效率专题练习(带答案解析)本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March机械效率专题一、选择题1、甲乙两个滑轮组如图4所示,其中的每一个滑轮都相同,用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度,不计滑轮组的摩擦,下列说法中正确的是()A.若G1 = G2,拉力做的额外功相同B.若G1 = G2,拉力做的总功相同C.若G1 = G2,甲的机械效率大于乙的机械效率D.用甲乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变2、如图用滑轮组提升重80N的重物,物体上升速度为0.1m/s,上升高度为20cm,拉绳子的力F为50N,则( )A.绳子自由端被拉下60cm B.拉力的功率为5WC.有用功为1600J D.滑轮组机械效率为80%3、关于的功率和效率,下列说法正确的是()A.机械的功率越小,表示机械做功越慢 B.使用机械可以省力、省距离,也可以省功C.机械做功越快,机械效率越高 D.机械的机械效率越高,表示做的有用功越多4、如图所示,工人师傅用600N的力沿着4m长的斜面,将重1200N的油桶匀速推到高1.5m的车上,则下列说法正确的是A.利用斜面是为了省功B.把油桶滚上去而不是推上去,是为了提高斜面机械效率C.工人师傅做功900J D.油桶在斜面滚动的摩擦力为600N5、如图15所示,小明分别用甲滑轮、乙滑轮把重力相同的物体匀速提升到相同的高度,则A.使用甲滑轮可以省力B.使用乙滑轮可以改变力的方向C.使用甲滑轮做的有用功多D.使用乙滑轮的机械效率为100%6、如图所示,有一斜面长为L,高为h,现用力F沿斜面把物重为G的物体从底端匀速拉到顶端.已知物体受到斜面的摩擦力为f,则下列关于斜面机械效率η的表达式正确的是A.η=×100% B.η=×100%C.η=×100% D.η=×100%7、用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,把相同的重物在相同的时间内匀速提升相同的高度.若不计绳重及摩擦,下列说法正确的是A.绳子受的拉力F1和F2大小相等,滑轮组的机械效率相同B.绳子受的拉力F1和F2大小不相等,滑轮组的机械效率不同C.绳子自由端移动的距离不相等,拉力对滑轮组所做的功不相等D.绳子自由端移动的距离不相等,拉力对滑轮组所做的功率相等8、用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,把相同的重物匀速提升相同的高度.若不计绳重及摩擦,下列说法正确的是………………………()A.拉力F1和F2大小相等 B.甲、乙绳子自由端移动的距离相等C.F1做的功小于F2做的功 D.甲、乙两个滑轮组的机械效率相同9、分别用如图2所示的(甲)、(乙)两个滑轮组,在100s内将重为400N的物体G匀速提升10m,每个滑轮的重均为20N,不计绳重及摩擦,此过程中甲∶F乙=2∶3 η甲∶η乙=3∶2 甲∶F乙=3∶2 η甲∶η乙=3∶2甲∶F乙=3∶2 η甲∶η乙=1∶1 甲∶F乙=1∶1 η甲∶η乙=1∶110、如图甲图所示,一工人正把一重物送往高台,小明看见后急忙前去帮忙,他找来一块木板,搭成如图乙所示的斜面,结果轻松地把重物推到了高台上.关于这两种方法,下列说法正确的是A.甲、乙机械效率是一样的B.工人克服重力做功较多C.两人做同样多的有用功 D.小明做功的功率要大些11、如图,在水平拉力F的作用下,物体沿水平面以速度v向右匀速运动了距离s,若物重为G,桌面对物体的摩擦力为f(滑轮及绳重不计),下列说法正确的是()A.有用功的功率为fv B.拉力的功率为3FvC.装置的机械效率为G/3FD.额外功为(3F-f)s12、如图10所示,拉力F=80N,物体重力G=120N,不计摩擦和绳重。
机械效率计算题与答案3.一个人用滑轮组匀速提升重 G=128N 的物体,滑轮组的机械效率为 80%, 在 4s 内人用 F=40N 的力使绳端移动 4m. (1)求出绳子的股数 n :(2) 算出有用功的大小和总功功率。
1.用图1所示装置提升重为 900牛的物体 A.加在绳自由端的拉力大小为 400牛时恰好可以使物体匀速上升,求:(1)求此时滑轮组的机械效率: (2)若不计绳重和摩擦,求动滑轮的重:(3)若提升的重物改为 1200牛,此时滑轮组的机械效率又为多少? (4)在(3)问中需要在绳自由端加多大的拉力才能将物体匀速拉起?2.用动滑轮将重为 80牛的物体匀速提升 2米,拉力做功 200焦,不考虑绳重和一切摩擦。
(1)求此时动滑轮的机械效率: (2)如果该动滑轮匀速提升 200牛的重物,拉力的功率为 11瓦,则重物上升的速度是多大?“5. 用图3所示滑轮组拉着一重为 100牛的物体A 沿水平面做匀速运动,所用拉力 F 的大小为 40牛. (1)不计轮和绳的重力以及摩擦,求:物体 A 所受的摩擦力。
(2)若滑轮组的机械效率为80%,求:物体 A 所受的摩擦力。
6. 如图 4用 40牛的拉力使物体匀速上升,不计绳重和摩擦,整个装置的机械效率为75%.求:(1)物体和动滑轮的重各是多少? ( 2)若绳能承受的最大拉力为 50牛.此装置的机械效率最大可提高到多少? 图47.如图5,用滑轮组拉着重为 600牛的物体沿水平方向向右匀速移动了 8米,拉力F 做的功为 1280焦,(不计绳重和摩擦)求:(1) 拉力的大小: (2) 若动滑轮重为 12牛,机械效率为多少?参考答案:1. (1) 75%(2) 300N(3) 80%(4)500 2 (1) 80%(2) 0.05m/s 3. (1) 4(2)128J 40W4.5 图略 5. (1) 120N(2)96N 6. (1)90 N 30N(2) 80% 7. (1) 80N(2) 92.5% 8.25%9. (1) 300N(2) 100N 150W 83.3%(3) 80% 10. (1)4:3(2) 2:1*8.用如图7的装置提升重物,绳子能承受的最大拉力为 120N,动滑轮重 60N,绳重与摩擦不计,求:(1)用此滑轮组最多能将多重的物体匀速提升? ( 2)用此滑轮组提起重240N 的物体,使它匀速上升,问人加在绳子自由端的拉力是多大?此时滑轮组的机械效率是多大? 当物体以 0.5m/s 的速度上升时,拉力的功率是多大?(3) 该滑轮组的机械效率最高可达到多少?。
甲所示的材料搬运方案(其中每个滑轮重30N ,绳子(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 (图20乙)是否会更省力一些,请你按照小明爸爸的想法, 用笔画线在乙图绕上绳子并说明小明爸爸的想法是否正 确.(3)求两种方案的机械效率之比机械效率计算题1 .用图6所示的滑轮组提升重物, 已知物体重为200N ,人用125N 的拉 力向下拉动绳子,5s 内可使物体匀速上升 (1) 拉力所做的功和拉力的功率; (2) 滑轮组的机械效率. 答案:(1) W=500J P=100W2 •如图所示为一款塔式起重机,工作电压为 千克重物以1米/秒速度匀速上升20米时, 2m 求: (2) 80% 380伏。
当起重机吊起 500 工作电流是18安;当起重臂 !;(水平旋转,带动重物在 8秒内移动16米时,工作电流是 5安。
(1)如果起重臂加长,那么平衡块质量应该 ___________ (填增加”或减小”。
) (2)请计算在整个过程中,起重机钢绳对重物所做的功和起重机将电能转化成机械能 的效率(保留小数到0.1 %)。
答案:增加;1X 105J ; 62.1%3 .如图所示,工人用滑轮组提升重 物体在5s 内匀速上升Im .求: ⑴有用功; (2)滑轮组的机械效率; ⑶拉力的功率.答案:240J ; 80% ; 60W [TOI240N 的物体,所用的拉力为 150N ,4 .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的改善. 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 足够长,所能承受的最大拉力为 250N , 不计绳重及摩擦).物理课上学过的滑轮组, 设计了如图20(4)综合分析评估两个方案,你认为哪个方案更好一些 ?说明理由.答案:30.⑴片=寸“肩 +0功)一y (■ SIO'N因为2K)NV 跖GN +所以没有超过縄子的a 大拉力.(2)见圏3. (1井)巳=(久 4 2Ga ) ^^(SOOIS ;+ 60K) = IfiSN n 4由此可知小明爸S 的想法是正确的.⑶firn 产詩=買=€^町得500N171 _ + G E _ _ 22豈"% u _6gN "近爲+药审 6O0N-Hfi<lNE¥t 3(心由上述计算可知,小明方案的机械效率高,爸爸的方薬較肯力*®小盼的方集比较安全. 琮合以上三个因素分折’小刖的方案好*5.如图22所示装置,绳重及摩擦不计。
机械效率一、单选题(共10道,每道10分)1.做值日时,小阳将一桶水从一楼提到二楼。
此过程中,关于做功,下列说法正确的是( )A.对桶做的功是有用功B.对水做的功是有用功C.对水做的功是额外功D.克服自身重力做的功是总功答案:B解题思路:在此过程中,目的是提升水,必须要做的功是将水提升,所以人对水所做的功是有用功;而人克服自身重力所做的功、对桶所做的功是额外功;总功等于有用功与额外功之和,即人提升自己、水、桶所做的功为总功。
故B选项正确。
试题难度:三颗星知识点:做功的判断2.甲升降机比乙升降机的机械效率高,它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度。
则( )A.乙升降机提升重物做的有用功较多B.甲升降机的电动机做的额外功较多C.甲升降机的电动机做的总功较少D.乙升降机的电动机做的总功较少答案:C解题思路:甲乙两个机械分别将相同质量的物体匀速提升相同的高度,说明做的有用功是相同的。
根据机械效率的定义可知,当W有相同时,甲的机械效率高,则甲所做的总功较少;又,可知,甲所做的额外功也较少。
故C选项正确。
试题难度:三颗星知识点:机械效率3.下列关于机械效率的说法正确的是( )A.杠杆的机械效率一定大于动滑轮的机械效率B.滑轮组的机械效率一定大于动滑轮的机械效率C.随着科学技术的发展,机械效率可能会大于100%D.机械效率不可能达到100%答案:D杠杆、动滑轮、滑轮组的机械效率与机械的自重、物重、摩擦等多个因素都有关,故不能确定哪一个机械的机械效率高。
故A,B选项错误。
任何机械都存在摩擦和自重等因素,使用过程中都需要做额外功,故机械效率永远小于100%,故D选项正确。
试题难度:三颗星知识点:机械效率4.甲机械的机械效率较高,乙机械的功率较大,关于两机械做功的比较,下列说法正确的( )A.甲做的有用功一定比乙多B.乙做的有用功一定比甲多C.甲做的有用功在其总功中占的百分比大D.乙做功没有甲做功快答案:C解题思路:根据机械效率的定义可知,机械效率越高,则有用功在总功中所占的百分比越大,故C选项正确;只有当总功一定时,才能说明机械效率高的机械做的有用功多,否则无法判断,故A,B选项错误。
机械效率计算题1.用图6所示的滑轮组提升重物;已知物体重为200N;人用125N 的拉力向下拉动绳子;5s内可使物体匀速上升2m求:1拉力所做的功和拉力的功率;2滑轮组的机械效率.答案:1W=500J P=100W 280%2.如图所示为一款塔式起重机;工作电压为380伏..当起重机吊起500千克重物以1米/秒速度匀速上升20米时;工作电流是18安;当起重臂水平旋转;带动重物在8秒内移动16米时;工作电流是5安..1如果起重臂加长;那么平衡块质量应该________填“增加”或“减小”..2请计算在整个过程中;起重机钢绳对重物所做的功和起重机将电能转化成机械能的效率保留小数到0.1%..答案:增加;1×105J;62.1%3.如图所示;工人用滑轮组提升重240N的物体;所用的拉力为150N;物体在5s内匀速上升lm.求:1有用功;2滑轮组的机械效率;3拉力的功率.答案:240J;80%;60W4.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的改善.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20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图20乙是否会更省力一些;请你按照小明爸爸的想法;用笔画线在乙图绕上绳子并说明小明爸爸的想法是否正确.3求两种方案的机械效率之比4综合分析评估两个方案;你认为哪个方案更好一些说明理由.答案:5. 如图22所示装置 ;绳重及摩擦不计..装卸工人将重为800N 的货物提至高处;人对绳的拉力F 1为500N;货物在1min 内匀速上升了5m.. 1请在图上画出绳子的绕法; 2求滑轮组的机械效率;3如果重物是600N;要把重物提升5m;求拉力做的功.. 答案:1绕法如图4所示……………………………… 2分 2η = 总有W W ×100%=SF Gh1×100% =105005800⨯⨯×100%= 80% …………………………2分3G 动=2 F 1-G 物=2×500-800=200N F 2=G 动+ G 物/2=600+200/2 N =400NW =400×5×2 J =4000 J …………………………… 2分6.工人用如图所示的滑轮组提升重物;在10s 内将240N 的物体匀速提升2m;已知工人的拉力为100N 不计绳重与摩擦阻力;求: 1工人做功的功率; 2滑轮组的机械效率; 3如果用此滑轮组匀速提升300N 的重物;拉力应为多大 答案:7、2009年入夏以来;我省滇西地区出现了百年不遇的特大旱灾;某校为保障师生的生活用水;紧急调来一台功率为15kw的抽水机;把水抽到距水面10m高的蓄水池中;抽水机30分钟刚好将容积为18m3的蓄水池抽满;求:1抽水机对水做的功;2抽水机的效率;3同学们;水是生命之源;请你写出日常生活中的两项节水措施..答案:1.8×105J;67%;随手关水龙头;一水多用等8. 第41届世界博览会于2010年5月1日至10月31日在我国上海举行;世博会的主题是“城市;让生活更美好”.在场馆和楼房建设工地上;“塔吊”是常见的一种起重设备;如图19所示是“塔吊”的示意图.假设某塔吊配置的电动机铭牌上标有:额定电压380V; 额定功率38kW;线圈电阻0.4Ω.在一次吊起重物时;电动机正常工作20s;把重物吊起20m.求:1该电动机在这次吊起重物的过程中消耗的电能.2电动机工作过程中;线圈产生的热量.3在该起重设备中;如果这次吊起重物的机械效率为80%;则被吊重物的质量为多少t答案:解:1由于电动机正常工作;消耗的功率等于额定功率;即P=38kW=3.8×104W;工作时间t=20s;所以电动机消耗的电能为:W=Pt ……………. 1分=3.8×104W×20s=7.6×105J ………1分2 电动机正常工作时的电流:I=P U=43.810W 380W ⨯ =100A ……….. 1分线圈产生的热量:Q=I 2Rt=100A 2×0.4Ω×20s =8×104J ………. 1分3电流产生热量消耗的电能W 1=Q =8×104J;电能转化为机械能的总量为 W 总=W-W 1 =7.6×105J-8×104J=6.8×105J ………….. 1分 因为η=W W 有用总=W Gh总…………. 1分 即 80%=5206.810JG m⨯⨯ 解得G =2.72×104N ……….. 1分 所以;重物的质量为:m=G g=42.7210N 10/N kg ⨯=2.72×103kg=2.72t ……. 1分9.某学校为了给蓄水塔抽水;新买了一单相螺杆自吸泵;其铭牌上的部分参数如下表:吸程是指水泵到水面的距离;扬程是指水能被抽到的最高点到水面的距离 1该铭牌中有一个参数是明显错误的;请你指出来;并通过计算加以说明.2该水泵连续正常抽水1h;把水抽高了50m;水泵对水做了多少功 此时水泵的效率是多少 g 取10N/kg 答案: 1错误的参数是:吸程 20m 一标准大气压能把水压上的高度h =错误!=错误!=10.13m <20m 2水泵1h 抽水体积V =8m 3水泵1h 抽水质量m =ρV=1.0×103kg/m 3×8m 3=8×103kg型号 ZGD 扬程 50m 吸程 20m 电压220V 频率50Hz 功率1.5kW 流量8m 3/h 绝缘E 级水泵抽水1h 对水做的功W =Gh =mgh =8×103kg×10N/kg×50m=4×106J 水泵抽水1h 消耗的电能W′=Pt =1.5×103W×3600s=5.4×106J 水泵的效率η=错误!×100%=错误!×100%≈74.1%10.如图所示;小明同学用动滑轮提升900N 的木箱;木箱以0.5m /s 的速 度匀速上升2m;所用拉力F 的大小为500N 不计绳重和摩擦. 1拉力F 做功的功率是多少 2动滑轮的机械效率是多少答案:500W ;90% 11.滑轮组在建筑中应用广泛;如图15所示为建筑工人自制的滑轮组..某工人用此滑轮组将质量为90kg 的重物提高5m;所用的拉力是600N..求:1该重物受到的重力;2工人通过滑轮组所做的有用功; 3工人做的总功; 4滑轮组的机械效率..答案:9000N ;4500J ;6000J ;75%12.如图所示;工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组;把重为500N 的箱子匀速提升5m;动滑轮的质量为8kg;不计绳重和摩擦;取g=10N/kg .1在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组.2在向上提升箱子的过程中;人对绳子的拉力为多大 3在向上提升箱子的过程中;滑轮组的机械效率为多少 答案:解:1滑轮组绕线如图所示2人对绳子的拉力3提升过程的有用功W 有=Gh 总功W 总=Fs =F ·2h 机械效率%100⨯=总有W W η答%2.86%1002N 2901N 500%100=⨯⨯⨯=⨯=Fs Gh η;同样给分13.如图所示;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. 答案:1400J 280% 350N14.湛江港一装卸工人用如图1l 所示的滑轮组匀速提升质量为80 kg 的货物;所用的拉力F 为500N;绳子自由端在50s 内被匀速拉下4m;求:g 取10N /kg1提升前货物静止在地面上;与地面的接触面积为0.04m 2;求货物对地面的压强.2提升时绳子自由端的速度.3拉力F 的功率.4此滑轮组的机械效率.答案:1货物对地面的压强P=F/S=mg/S=80kg ×10N/kg/0.04m 2=2×104Pa . 2提升时绳子自由端的速度v=s/t=4m/50s=0.08m/s . 3拉力F 的功率P=Fv=500N ×0.08m/s=40W4此滑轮组的机械效率η=W 有用/W 总=mg/2F=80kg ×10N/kg/2×500N=80% 15. 2009年秋季以来;我国西南部分地区遭遇严重旱灾;不少地方不得不靠打深井取水..如图11所示;小明同学正利用滑轮组和金属水桶从深井中提水;若水桶的材料密度为8g/cm 3;水桶质量为4Kg;水桶容积为20L..当盛满水的桶从水中慢慢提升桶始终未出水面时;小明对绳的拉力为F=25N..不计绳子重量和摩擦;水的密度是1.0×103 Kg/m 3;g 取10N/Kg.试求:1动滑轮有多重2水桶露出水面前;滑轮组的机械效率有多大3水桶被提离井中水面后;以0.2m/s 的速度匀速竖直上升;小明对绳子自由端拉力的功率多大 答案:略16.用如图所示的滑轮组去拉物体A;已知A 物质的密度是2 ×103kg /m3;底面积是0.3m 3;重力为600N..物体A 在F=100N 的拉力作用下;沿水平方向匀速前进了2m..g 取10N /kg 求:1物体A 对水平地面的压强是多少 2物体A 的体积是多大3若该装置的机械效率为80%;物体A在水平方向上受到的阻力是多少 解:1物体A 在水平地面;F=G=600N 1分1 7、如图10所示;要把一个质量是450kg 的贵重物品A 沿水平地面移动 1 00m;为保护该物品;工人把它放在一个质量是50kg 的木板B 上;然后用了F=400N 的水平拉力将木板B 沿直线匀速拉动;直至终点..提示:滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比 1在匀速拉动B 的过程中;A 、B 之间的摩擦力是多少2计算拉力F 做的总功是多少焦耳3在拉力F 做功的过程中;机械效率是多少 10…………………………………… 1分2W 总=FS=400×100=4×104J ………………………………………………2分 3∵滑动摩擦力的火小与压力的人小成正比; ∴F G F G =有有总总;即910G F F F G ==有总总有总………………………1分 9010F S F Sη===有总9%……………………………………………… 1分18.建筑工地上;工人们需要将一堆建材运到10m 高处..姜荣同学设计安装了如图所示的装置.装置中每个滑轮重l00N..工人利用该装置每次提升一块重900N 的建材;该工人拉绳子的速度是0.8m /s;在施工过程中:1该工人提升建材时的有用功率是多少2该装置的机械效率是多少不计绳重和摩擦3孙萍同学想用电动机做动力替代人工作;将该装置改造成简易的起重机吊起物体的速度限定在0.4m /s..她到仓库找到了两台电动机;铭牌上的部分数据如下表所示;她要选用其中的一台..请你帮助选择;就你所选的电动机;说明如何使用该装置才能做到合理配置..19.如图14所示是小型建筑工地上使用的“罐笼式”提升机;用它能将放在罐笼A 中的建筑材料提升到高处..已知被提升的建筑材料的质量为280kg;拉力F 将它以0.5m/s 的速度匀速提升到10m 的高度;拉力F 的功率为2kW..不计摩擦及钢丝绳、动滑轮的重..求:1拉力F 对所提升的建筑材料做的功是多少 2罐笼A 的重力是多少3提升机在提升建筑材料时的机械效率是多少 23.1G 材=m 材g =280kg×10N/kg=2.8×103N 1分 W =G 材h =2800N×10m=2.8×104J1分2P =Fv型号 额定电压 额定功率 DJ —Ⅰ 220V 0.8kW DJ —Ⅱ 220V 3.0kW AF 图14F =P v=3210W 20.5m/s⨯⨯=2×103N1分 G A =2F -G 材=2×2×103N -2.8×103N =1.2×103N1分 3W 总=FS =2×103N ×20m=4×104J1分η=442.810J410J⨯==⨯有W 70% 20.2010年5月18日国际博物馆日;广东南澳海域的“南澳I 号”水下考古发掘现场;成为了本处度由国家文物局主办的“文化遗产博览月“开幕地点;如图为打捞沉船里一货箱的模拟图片;问:用声呐探测到沉船的回声时间是0..04s;沉船在水下的深度为多少 声音在海水中的传播速度1450m/s海水对沉船的压强为多少 不计沉船的高;海水的密度约为己知动滑轮及附属部件的总重为3000N;将一重为4000N 的货箱匀速打捞水面时;每根钢绳的拉力F 为多大若每只货箱重力相同且不可分割;钢绳的最大拉力为5000N;则在货箱离开水面被匀速拉起的过程中;该滑轮组的机械效率最大可达多少 不计摩擦和钢绳重W21.打桩机是利用冲击力将桩打入地层的桩工机械.图甲是落锤式打桩机实物图.桩锤由卷扬机用吊钩提升;释放后自由下落而打桩.其原理示意图如图乙所示.已知桩锤的质量M=400Kg;桩锤底面积S1=0.1m 2;桩的顶面积S2=0.04 m 2.g 取10N/ Kg.1若桩锤自由下落打在桩上的瞬时压力位F=2.0×103N;求此时桩锤对桩的压强. 2若卷扬机把桩锤匀速提升1.8m.;所用时间为2s;在此提升过程中卷扬机的效率为60%;求卷扬机的功率. 解:32.如图所示;工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组;把重为500N 的箱子匀速提升5m;动滑轮的质量为8kg;不计绳重和摩擦;取g=10N/kg .1在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组.2在向上提升箱子的过程中;人对绳子的拉力为多大 3在向上提升箱子的过程中;滑轮组的机械效率为多少解:1滑轮组绕线如图所示 2分2人对绳子的拉力)(21动箱G G F +=2分 N 290kg)/N 10kg 8N 500(21=⨯+=1分 3提升过程的有用功W 有=Gh1分总功W 总=Fs =F ·2h 1分机械效率%100⨯=总有W W η%2.86%100m10N 290m5N 500%100=⨯⨯⨯=⨯=Fs Gh 1分答%2.86%1002N 2901N 500%100=⨯⨯⨯=⨯=Fs Gh η;同样给分 22.如图所示;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. 1400J 280% 350N项 目 数值 整机质量kg 5000 标准斗容m 30.5 A 最大挖掘深度m3B 最大卸料高度 523.某型号挖掘机的实物图甲 和作业范围图乙以及部分相关数据表;如下图所示..挖掘机在4s 内将装满铲斗的密度为1.6×l03kg /m 3的泥土;从最大挖掘深度处送到位于最大卸料高度的装载车上.. 取g =10N /kg;求: 1挖掘机静止在水平地面上不工作时如图甲;对地面的压强.. 2铲斗内泥土的质量..3移送泥土的过程中;挖掘机对泥土所做的功..4移送泥土的过程中;发动机的总功率是40kW;此过程挖掘机的机械效率.. 解:1压强P =2m 4kg /N 10kg 5000⨯===S mg S G S F =1.25×104Pa ………2分 2泥土的质量m ==V ρ 1.6×103kg/m 3×0.5 m 3=800kg ………………2分 3对泥土做功W 有=Gh =mgh =800kg×10N/kg×3m+5m=6.4×104J 2分 4挖掘机的发动机4s 内做的总功W 总=Pt =4×104W×4s=1.6×105J …1分挖掘机的机械效率%40J106.1J 104.654=⨯⨯==总有W W η………………2分 24. 如图17所示;是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形..某次操作中;工人用400 N 的拉力F 在1分钟内将总重为900 N 的泥土匀速提升5 m..在这段时间内: 1拉力F 所做的有用功是多少 2拉力F 做功的功率是多少 3滑轮组的机械效率是多大 解:1拉力F 所做的有用功为:m两履带与地面接触的总面积m 24W 有=Gh=900N ×5m=4500J ----------------------------------------2分2拉力F 移动的距离S 为: S=3h=3×5m=15m 拉力F 所做的总功为:W 总=FS=400N ×15m=6000J ----------------------------------------1分则拉力F 做功的功率P 为: P=W总/t=6000J/60s=100W------------------------------------------1分3滑轮组的机械效率为:η=W 有/W 总×100%=4500J/6000J ×100%=75% -----------------2分。
机械效率练习题1.用图1所示装置提升重为900牛的物体A,加在绳自由端的拉力大小为400牛时恰好可以使物体匀速上升.求:(1)求此时滑轮组的机械效率;(2)若不计绳重和摩擦,求动滑轮的重;(3)若提升的重物改为1200牛,此时滑轮组的机械效率又为多少?(4)在(3)问中需要在绳自由端加多大的拉力才能将物体匀速拉起?图12.用动滑轮将重为80牛的物体匀速提升2米,拉力做功200焦.不考虑绳重和一切摩擦.(1)求此时动滑轮的机械效率;(2)如果该动滑轮匀速提升200牛的重物,拉力的功率为11瓦,则重物上升的速度是多大?图23.一个人用滑轮组匀速提升重G=128N的物体,滑轮组的机械效率为80%,在4s内人用F=40N的力使绳端移动4m.(1)求出绳子的股数n;(2)算出有用功的大小和总功功率.4.用1225牛向下的拉力,通过机械效率为80%的滑轮组可以把重为4900牛的物体匀速提升起来.请画出这个滑轮组的装置图.5.用图3所示滑轮组拉着一重为100牛的物体A沿水平面做匀速运动,所用拉力F的大小为40牛.(1)不计轮和绳的重力以及摩擦,求:物体A所受的摩擦力.(2)若滑轮组的机械效率为80%,求:物体A所受的摩擦力.图36.如图4用40牛的拉力使物体匀速上升,不计绳重和摩擦,整个装置的机械效率为75%.求:(1)物体和动滑轮的重各是多少?(2)若绳能承受的最大拉力为50牛,此装置的机械效率最大可提高到多少?图47.如图5,用滑轮组拉着重为600牛的物体沿水平方向向右匀速移动了8米,拉力F 做的功为1280焦,(不计绳重和摩擦)求:(1)拉力的大小;(2)若动滑轮重为12牛,机械效率为多少?8.用如图7的装置提升重物,绳子能承受的最大拉力为120N,动滑轮重60N,绳重与摩擦不计.求:(1)用此滑轮组最多能将多重的物体匀速提升?(2)用此滑轮组提起重240N的物体,使它匀速上升,问人加在绳子自由端的拉力是多大?此时滑轮组的机械效率是多大?当物体以s的速度上升时,拉力的功率是多大?(3)该滑轮组的机械效率最高可达到多少?9.如图8,用甲、乙两个滑轮组匀速提升重物,已知物重G1与G2之比为2 : 1,甲滑轮组中动滑轮重G动甲与G1之比是1 : 5,乙滑轮组中两个动滑轮总重G动乙与G2之比是3 : 5(不计绳重与摩擦),求:1)甲、乙两个滑轮组的机械效率之比?(2)用在绳子自由端的拉力F1与F2之比?参考答案:1.(1)75%(2)300N(3)80%(4)500 2.(1)80%(2)s 3.(1)4 (2)128J 40W 4.5 图略5.(1)120N(2)96N 6.(1)90N 30N(2)80% 7.(1)80N(2)% 8.25% 9.(1)300N(2)100N 150W %(3)80% 10.(1)4︰3(2)2︰1。
12.3机械效率习题精选1一.选择题(共13小题)1.(2013•漳州)下列关于机械效率的说法正确的是()A.机械效率不可能达到100%B.随着科学技术的发展,机械效率可能会大于100%C.滑轮组的机械效率一定大于动滑轮的机械效率D.杠杆的机械效率一定大于动滑轮的机械效率2.(2012•阜新)关于功率和机械效率的说法中,正确的是()A.功率大的机械,做功一定多B.做功多的机械,机械效率一定高C.效率高的机械,功率一定大D.做功快的机械,功率一定大3.(2010•莱芜)甲升降机比乙升降机的机械效率高,它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度.则()A.乙升降机提升重物做的有用功较多B.甲升降机的电动机做的额外功较多C.甲升降机的电动机做的总功较少D.乙升降机的电动机做的总功较少4.(2006•兰州)利用如图所示装置将重为100N的物体匀速从斜面的底端拉到顶端.已知斜面的长是5m,高是2m,拉力为F=50N,则该装置的机械效率为()A.40% B.50% C.80% D.100%5.(2012•宝坻区一模)一工人利用如图所示的装置,在10s内将重为180N的重物沿竖直方向匀速向上提升了2m.若动滑轮重20N,忽略绳重及绳与滑轮之间的摩擦,不计空气阻力,则下列说法正确的是()A.提升过程中,绳的拉力做了360J的功B.提升过程中,绳的拉力做了40 J的额外功C.提升过程中,绳的拉力做功的功率是40WD.由于忽略绳重及摩擦,该装置的机械效率是100%6.(2009•松北区二模)如图某人采取了三种不同方法往楼上运沙子,绳重及摩擦不计,下面的分析错误的是()A.三种方法运沙子上楼所做的有用功均为600JB.乙、丙两种方法使用了动滑轮,可以省力同时费了距离C.乙方法做的总功为780J,丙方法运沙子上楼的效率约为87%D.甲方法没有使用滑轮,所做的额外功最少,所以效率最高7.(2013•营口)如图所示的滑轮组,每个滑轮重50N,用这个滑轮组把质量为45kg的重物在2s内匀速提升2m,不计绳重和摩擦,下列说法中正确的是:(g=10N/kg)()A.作用在绳自由端的拉力F为125NB.在2s内做的有用功为900JC.该套装置的机械效率为90%D.若所挂物体越重,该滑轮组机械效率越小8.(2013•武汉)如图所示,利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体,拉力F的大小为30N.若物体和地面之间的摩擦力大小为45N,则A处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为()A.45N、50% B.45N、75% C.60N、50% D.60N、75%9.(2013•宁波)如图所示,物体G在竖直向上的拉力F的作用下,匀速上升0.2m.已知G=18N,F=10N.这一过程中,不能得到的结论是()A.绳子自由端上升0.4m B.拉力F做功4JC.动滑轮重为2N D.该动滑轮的机械效率为90%10.(2013•南通)如图所示,用手沿竖直方向匀速拉一个动滑轮,使挂在下面重为G的物体缓慢上升,动滑轮的重力不可忽略,现改变物体的重力G,则动滑轮的机械效率η与物体重力G的关系可能符合下列图中的()A.B.C.D.11.(2013•临沂)下列关于简单机械的理解,正确的是()A.吃饭用的筷子是个省力杠杆B.滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关C.使用杠杆,就是为了省力D.使用定滑轮不省力.但可以省距离12.(2013•聊城)如图,在水平拉力F的作用下,使物体A沿水平面以速度u向右匀速运动了距离s,若物重为G,平面对物体的摩擦力为f.下列说法正确的是()D.额外功为(3F﹣f)sC.装置的机械效率为13.(2013•黑龙江)如图所示的装置,工人用250N的力将重为400N的物体匀速提升2m,下列计算结果正确的是()A.有用功是800J B.有用功是500J C.机械效率为80% D.机械效率为62.5%二.填空题(共5小题)14.(2010•大庆)用定滑轮匀速提升重为400N的物体,所用拉力为500N,物体升高的高度为2m,所用时间为5s.此过程中,有用功为_________J,拉力做功的功率为_________W,定滑轮的机械效率为_________.15.(2007•攀枝花)如图所示,小明分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面,用甲滑轮所做的总功为W1,机械效率为η1;用乙滑轮所做的总功为W2,机械效率为η2,(若不计绳重与摩擦),则W1_________ W2,η1_________η2(填“大于”、“小于”或“等于”).16.(2013•贵港模拟)用如图所示的滑轮组把一个重16N的物体A匀速拉高0.1m,绳子自由端的拉力F为10N,则此时滑轮组的机械效率η1为_________.若用此滑轮组把一个重量比物体A大的物体匀速拉高,此时滑轮组的机械效率为η2,则η1_________η2(选填“>”“<”或“=”).(不计绳重及滑轮组的摩擦)17.(2014•章贡区模拟)如图所示的滑轮甲、乙及滑轮组丙(设滑轮规格相同)相比较,最省力的是_________,机械效率最小的是_________.18.(2013•铁岭)如图所示,小强在30s内用滑轮组将物体A沿水平地面匀速移动6m,已知物体A重为800N,它受到的摩擦力为60N,小强所用拉力为25N,则A的重力做功为_________J,拉力的功率为_________W,此滑轮组的机械效率为_________.三.解答题(共12小题)19.(2013•盘锦)在“探究动滑轮的机械效率”时,某小组利用自重不同的两个动滑轮进行了如图所示的三次测量,数据记录如下:实验序号钩码重/N动滑轮重/N拉力/N钩码上升的高度/m测力计移动的距离/m有用功/J 总功/J机械效率/%① 4 0.5 2.3 0.2 0.4 0.8 0.92 87.0② 4 0.9 2.5 0.2 0.4 0.8 1.0 80.0③ 6 0.5 3.3 0.2 0.4 (a)(b)(c)(1)完成表格中第3次数据(a)(b)(c)处的计算,填在下面的横线上:(a)_________;(b)_________;(c)_________.(2)通过比较_________两次实验数据(选填实验序号),可知动滑轮的机械效率与动滑轮的自重_________(选填“有关”或“无关”).(3)小明认为“同一个机械,它的机械效率是一个定值”,通过比较_________两次实验数据(选填实验序号),可知他的观点是_________的(选填“正确”或“错误”).20.(2013•苏州)某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时,提出了一些猜想,小组将对猜想进行验证.(1)如果影响机械效率的因素有多个,要研究机械效率与某个因素的关系,需要先控制其他几个因素不变,这种方法在科学探究中被称作_________.(2)下列A、B是同学提出的两个猜想:猜想A:两个相同滑轮组成的滑轮组,其机械效率与滑轮组细线的绕法有关;猜想B:两个相同滑轮组成的滑轮组,其机械效率与滑轮组提升的物重有关;(3)为了验证上述猜想是否正确,同学们准备分别按图1、图2、图3和图4的滑轮组进行实验.(a)按图_________滑轮组准备做的两个实验时用来验证猜想A的,若实验测得两个滑轮组的机械效率大小_________(相等/不相等),则可初步判断猜想A是错误的;(b)按图_________滑轮组准备做的两个实验时用来验证猜想B的,若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等,则可初步判断猜想B是_________(正确/错误)的.(4)接着,小组进行了实验验证.21.(2012•镇江)斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和_________有关,为了探究效率与斜面倾斜程度的关系,小东准备利用如图所示的装置进行探究,实验中他测出了木块运动的距离s和高度h(如图).(1)完成题中填空,并指出该实验中的错误并更正.(2)实验中还需要测量什么物理量?用测量的物理量表示每次实验斜面的机械效率.22.(2012•仙桃)如图是小明“探究斜面的机械效率与倾斜程度关系”的实验装置,他在实验时用弹簧测力计拉着重为6N的木块分别沿倾斜程度不同的同一斜面匀速向上运动,实验数据记录如下表.实验次数斜面倾斜程度斜面高h/m斜面长s/m沿斜面拉力F/N机械效率η1 较缓0.1 0.52 60%2 较陡0.2 0.53 ★(1)在第2次实验中拉力所做的额外功是_________J,机械效率是_________.(2)小明完成两次实验后,得出的结论是:光滑程度一样的斜面,其倾斜程度越大,机械效率越高.你觉得他的结论_________(选填“可靠”或“不可靠”),理由是_________.(3)斜面在生产、生活中随处可见.在盘山公路、镊子、螺丝钉、汽车方向盘中,应用了斜面的是_________、_________.23.(2013•西宁)用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率.实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升.(1)实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,测力计的示数F为_________N,钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为0.1m,测力计移动距离s为0.3m,则杠杆的机械效率为_________%.请写出使用该杠杆做额外功的一个原因:_________.(2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,一位同学用该实验装置,先后将钩码挂在A、B两点,测量并计算得到下表所示的两组数据:次数钩码悬挂点钩码总重G/N钩码移动距离h/m拉力F/N测力计移动距离s/m机械效率η/%1 A点 1.5 0.10 0.7 0.30 71.42 B点 2.0 0.15 1.2 0.30 83.3根据表中数据,能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关,钩码越重其效率越高”的结论?答:_________;请简要说明两条理由:①_________;②_________.24.(2011•安徽)某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率,实验的主要步骤如下:①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点,在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码,在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计,使杠杆保持水平;②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持0点位置不变),在此过程中弹簧测力计的读数为F,利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2回答下列问题:(1)杠杆机械效率的表达式为η=_________.(用已知或测量的物理量符号表示)(2)本次实验中,若提升的钩码重一定,则影响杠杆机械效率的主要因素是:_________.(3)若只将钩码的悬挂点由A移至C,O、B位置不变,仍将钩码提升相同的高度,则杠杆的机械效率将_________(选填“变大”、“变小”或“不变”).25.(2011•苏州一模)如图所示是小明测量杠杆机械效率的实验情景.(杠杆重力忽略不计)请完成下表中把相关的数据填写完整.物体重G/N 物体上升的高度h/cm弹簧测力计的示数F/N弹簧测力计的竖直距离s/m有用功W/J总功W/J机械效率η/%43026.(2013•遵义)小明用如图所示滑轮组将一个放在水平地面上的物体匀速拉动,物体移动了3m,物体重为2000N,与地面的接触面积为0.5m2,运动过程中物体受到的摩擦力为450N,绳子自由端受到的拉力F为200N,求:(1)物体对地面的压强;(2)拉力F做的功;(3)该装置的机械效率.27.(2013•咸宁)两个实心正方体A、B由密度均为ρ的同种材料制成,它们的重力分别是G A、G B,将A、B均放置在水平桌面上时,如图甲所示,两物体对桌面的压强分别是P A、P B,且P A:P B=1:2;当用甲、乙两组滑轮组分别匀速提升A、B两物体,如图乙所示,两动滑轮重均为G动,此时两滑轮组的机械效率之比为33:40;若将A物体浸没在水中,用甲滑轮组匀速提升,如图丙所示,匀速提升过程A物体一直没露出水面,此时甲滑轮组的机械效率为75%.不计绳重和摩擦,ρ水=1.0×103kg/m3,求:(1)A、B两物体的重力之比G A:G B是多少?(2)滑轮组的动滑轮重力G动是A物体重力G A的多少倍?(3)A、B两个实心正方体的材料密度ρ是多少kg/m3?28.(2013•湖北)用如图所示的滑轮组提升货物,已知动滑轮重30N,货物重360N、上升速度是0.3m/s,拉力F 的功率是180W(不计绳重).求:(1)滑轮组的机械效率η(2)货物上升3m过程中,克服摩擦力做的功.29.(2012•西城区)工人师傅用如图所示的滑轮组,提升重360N的物体A,使物体A以0.1m/s的速度匀速上升.此时滑轮组的机械效率为75%.(不计绳重和轴摩擦)求:(1)绳子自由端拉力F A的功率.(2)用此滑轮组提升重480N的物体B匀速上升时,此滑轮组的机械效率.30.(2012•遂宁)中华神州打捞公司用如图所示的滑轮组,打捞沉在长江三峡江底一个方形物体.物体上表面距离水面50米,重力为2400N,体积为0.2m3.打捞时匀速提升该物体.(g=10N/kg ρ水=1.0×103kg/m3)求:①物体沉在江底时,上表面受到的水的压强;②物体在露出水面之前受到水的浮力;③物体在露出水面之前,人的水平拉力F【设物体在露出水面之前此装置的机械效率为80%】12.3机械效率习题精选1参考答案与试题解析一.选择题(共13小题)1.(2013•漳州)下列关于机械效率的说法正确的是()A.机械效率不可能达到100%B.随着科学技术的发展,机械效率可能会大于100%C.滑轮组的机械效率一定大于动滑轮的机械效率D.杠杆的机械效率一定大于动滑轮的机械效率考点:机械效率.专题:功、功率、机械效率.分析:(1)使用任何机械都存在摩擦,额外功不能为零,机械效率不可能达到100%.(2)滑轮组的机械效率、动滑轮的机械效率、杠杆的机械效率高低,跟机械的重、提起物体的重、摩擦、绳重等有关,在这些不能确定的情况下不能确定机械效率的高低.解答:解:AB、科技无论怎么发展,机械元件之间摩擦都不能消除,机械效率不可能达到100%,更不会大于100%.所以选项A正确,选项B错误.CD、滑轮组的机械效率、动滑轮的机械效率、杠杆的机械效率高低,跟机械的重、提起物体的重、摩擦、绳重等有关,在这些不能确定的情况下不能确定哪种机械的机械效率的更大一些.选项CD都错误.故选A.点评:无论科学如如何发展,机械效率都不会等于100%,更不会大于100%,机械效率的高低跟机械的重、提起物体的重、摩擦、绳重等有关.2.(2012•阜新)关于功率和机械效率的说法中,正确的是()A.功率大的机械,做功一定多B.做功多的机械,机械效率一定高C.效率高的机械,功率一定大D.做功快的机械,功率一定大考点:机械效率;功率的概念.专题:功、功率、机械效率.分析:根据功、功率、机械效率的关系分析.功率是单位时间内做的功的多少,机械效率是有用功与总功的比值.解答:解:A、说法错误,功率大,只能说明做功快,做功不一定多;B、说法错误,由于机械效率是有用功与总功的比值,故做功多,不一定机械效率就大;C、说法错误,机械效率高,只能说明有用功在总功中占的比例大,功率、机械效率两者没有必然的联系;D、说法正确.因为功率就是比较物体做功快慢的物理量.故选D.点评:本题考查了功、功率、机械效率的关系.功率由功和时间共同决定,机械效率由有用功和总功共同决定.3.(2010•莱芜)甲升降机比乙升降机的机械效率高,它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度.则()A.乙升降机提升重物做的有用功较多B.甲升降机的电动机做的额外功较多C.甲升降机的电动机做的总功较少D.乙升降机的电动机做的总功较少考点:机械效率.分析:根据题目可知甲、乙升降机所做有用功相同,而甲升降机效率高说明额外功小,也就是所做的总功要少.解答:解:提升物体质量和高度相同说明甲、乙升降机做的有用功相等,故A错误.既然甲机械效率高说明甲做的额外功少,总功也就少,故B、D错误,故选C.点评:解题的关键是要判断出甲、乙所做有用功相等,甲的机械效率高做的额外功少,总功少.4.(2006•兰州)利用如图所示装置将重为100N的物体匀速从斜面的底端拉到顶端.已知斜面的长是5m,高是2m,拉力为F=50N,则该装置的机械效率为()A.40% B.50% C.80% D.100%考点:机械效率的计算;动滑轮及其工作特点;有用功和额外功.专题:计算题;压轴题.分析:斜面上装一个动滑轮,已知物体的重力和物体升高的高度,根据公式W=Gh可求有用功;已知拉力的大小和动滑轮上绳子的段数,根据公式W=FS可求总功;有用功与总功的比值就是机械效率.解答:解:有用功W=Gh=100N×2m=200J;有用总功W总=FS=50N×2×5m=500J;机械效率η===40%.故选A.点评:本题考查有用功、总功和机械效率的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,重点是知道动滑轮和斜面的工作特点.5.(2012•宝坻区一模)一工人利用如图所示的装置,在10s内将重为180N的重物沿竖直方向匀速向上提升了2m.若动滑轮重20N,忽略绳重及绳与滑轮之间的摩擦,不计空气阻力,则下列说法正确的是()A.提升过程中,绳的拉力做了360J的功B.提升过程中,绳的拉力做了40 J的额外功C.提升过程中,绳的拉力做功的功率是40WD.由于忽略绳重及摩擦,该装置的机械效率是100%考点:功的计算;机械效率的计算;功率的计算.专题:功、功率、机械效率.分析:由图知,承担物重的绳子股数n=2,s=2h,(1)不计绳重和摩擦,知道动滑轮重和物重、n=2,利用F=(G+G动)求拉力,求出拉力移动的距离,利用公式W总=Fs计算总功;(2)从题可知,提起重物做的功是有用功,可利用公式W有用=Gh计算有用功,求出额外功;(3)知道做功时间,利用功率公式求绳的拉力F做功的功率;(4)利用公式η=计算机械效率.解答:解:(1)拉力移动距离s=2h=2×2m=4m,拉力F=(G+G动)=×(180N+20N)=100N,拉力做的总功W总=Fs=100N×4m=400J,故A错误;(2)有用功W有用=Gh=180N×2m=360J,额外功W额=W总﹣W有用=400J﹣360J=40J,故B正确;(3)拉力的功率P===40W,故C正确;(4)该装置的机械效率η=×100%=×100%=90%,故D错误.故选BC.点评:本题虽然是选择题,其实是一综合计算题,考查了使用滑轮组有用功、总功、功率、机械效率的计算,用好不计绳重和摩擦时拉力F=(G+G轮)是本题的关键.6.(2009•松北区二模)如图某人采取了三种不同方法往楼上运沙子,绳重及摩擦不计,下面的分析错误的是()A.三种方法运沙子上楼所做的有用功均为600JB.乙、丙两种方法使用了动滑轮,可以省力同时费了距离C.乙方法做的总功为780J,丙方法运沙子上楼的效率约为87%D.甲方法没有使用滑轮,所做的额外功最少,所以效率最高考点:功的计算;动滑轮及其工作特点;机械效率的计算.专题:功、功率、机械效率.分析:(1)有用功是由工作的目的决定的,不管使用何种机械,只要最终完成的工作任务一样,其有用功就是相同的;(2)使用不同方法时,除提沙子所做的功以外,其余的都是不想做但又不得不做的额外功,因此,分别找出其额外功的产生原因,进行计算即可;(3)在有用功相同的情况下,额外功越多的,其机械效率一定越低.解答:解:A、三种方法的最终目的都是要将100N的沙子提升6m,因此,其有用功为W有用=Gh=100N×6m=600J,是相同的.此选项正确.B、乙、丙两种方法使用了动滑轮可以省力,但多移动了距离,所以使用动滑轮省力,但费距离.此选项正确;C、乙方法做的总功为W总乙=W有用+W额外2=Gh+(G动+G桶)h=100N×6m+(20N+10N)×6m=780J;丙方法做的总功为W总丙=W有用+W额外3=Gh+(G动+G袋)h=100N×6m+(20N+5N)×6m=690J;机械效率为η==×100%≈87%.此选项正确;D、甲种方法W额外1=G总1h=(G人+G桶)h=(400+20)N×6m=2520J;乙种方法W额外2=G总2h=(G动+G桶)h=(20+10)N×6m=180J;丙种方法W额外3=G总3h=(G袋+G动)h=(5+10)N×6m=90J;因为三种方法中的有用功相同,甲种方法的额外功最多,所以机械效率最低.此选项错误.故选D.点评:此题重点考查了我们对有用功、额外功、总功的理解,有用功是工作的任务决定的,额外功是除工作任务以外不得不做的功,而总功是有用功与额外功的总和.7.(2013•营口)如图所示的滑轮组,每个滑轮重50N,用这个滑轮组把质量为45kg的重物在2s内匀速提升2m,不计绳重和摩擦,下列说法中正确的是:(g=10N/kg)()A.作用在绳自由端的拉力F为125NB.在2s内做的有用功为900JC.该套装置的机械效率为90%D.若所挂物体越重,该滑轮组机械效率越小考点:滑轮组绳子拉力的计算;有用功和额外功;滑轮(组)的机械效率.专题:计算题;简单机械;功、功率、机械效率.分析:①已知物体质量,可以得到重力;不计绳重和摩擦,作用在绳子自由端的拉力是物重和动滑轮重的n分之一;②已知物重和上升高度,利用W有用=Gh得到有用功;③已知物体上升的高度,可以得到绳子拉下的长度;已知拉力和绳子自由端移动的距离,可以得到总功;已知有用功和总功,可以得到滑轮组的机械效率;④在动滑轮重一定时,物重越大,滑轮组的机械效率越高.解答:解:A、物体受到的重力为G=mg=45kg×10N/kg=450N;由图知:承担物重的绳子有3段,作用在绳子自由端的拉力为F=(G+G动)=×(450N+50N)≈167N.此选项错误;B、拉力做的有用功为W有用=Gh=450N×2m=900J.此选项正确;C、拉力做的总功为W总=Fs=Fnh=×3×2m=1000J,滑轮组的机械效率为η=×100%=×100%=90%.此选项正确;D、不计绳重和摩擦,动滑轮重力一定,滑轮组提起的物重越大,有用功越多,但额外功不变,所以机械效率越高.此选项错误.故选B、C.点评:此题考查了滑轮组的特点、机械效率的计算及影响因素和功率的计算,属于力学综合题,包含了力学主要的公式或规律,正确判断承担物重的绳子段数,是解决滑轮组问题的第一步.8.(2013•武汉)如图所示,利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体,拉力F的大小为30N.若物体和地面之间的摩擦力大小为45N,则A处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为()A.45N、50% B.45N、75% C.60N、50% D.60N、75%考点:滑轮组绳子拉力的计算;滑轮(组)的机械效率.专题:应用题;简单机械.分析:①物体在水平地面上做匀速运动,则此时A处绳子的拉力与物体与地面之间的摩擦力是一对平衡力,知道物体和地面之间摩擦力的大小,从而可以计算出A处的拉力大小.②本题中使用滑轮组水平拉动物体,拉力F所做的功为总功,克服物体摩擦力所做的功为有用功,从图可知,由2段绳子与动滑轮相连,则S=2s物,可利用公式η====计算出滑轮组的机械效率.解答:解:①物体在水平地面上做匀速运动,则此时A处绳子的拉力与物体与地面之间的摩擦力是一对平衡力,∵物体和地面之间摩擦力为f=45N,∴A处的拉力大小为F A=f=45N.②从图可知,由2段绳子与动滑轮相连,则S=2s物,∵F=30N,f=45N,∴滑轮组的机械效率为:η======75%.故选B.点评:(1)此题主要考查了滑轮组绳子拉力的计算以及滑轮组的机械效率,在计算过程中,要注意弄清哪些力是平衡力,不要被多余的条件所迷惑.(2)对于滑轮组的拉力的计算,首先要看清滑轮组的克服物体的重力做功,还是克服摩擦力做功.①当克服重力做功时,绳子自由端的拉力F=(G物+G动)②当克服摩擦力做功时,绳子自由端的拉力F=f.9.(2013•宁波)如图所示,物体G在竖直向上的拉力F的作用下,匀速上升0.2m.已知G=18N,F=10N.这一过程中,不能得到的结论是()A.绳子自由端上升0.4m B.拉力F做功4JC.动滑轮重为2N D.该动滑轮的机械效率为90%考点:动滑轮及其工作特点;滑轮(组)的机械效率.专题:功、功率、机械效率.分析:由图示可知,承重绳子的有效股数n=2,由滑轮组公式、功的公式、效率公式分析答题.解答:解:由图示可知,滑轮承重绳子的有效股数n=2,A、绳子自由端上升的高度s=nh=2×0.2m=0.4m,故A正确;B、拉力的功W=Fs=10N×0.4m=4J,故B正确;C、如果不考虑摩擦力,则F=,则G 滑轮=nF﹣G=2×10N﹣18N=2N,实际上滑轮是存在摩擦的,因此滑轮的重力小于2N,故C错误;D、有用功W有=Gh=18N×0.2m=3.6J,滑轮的效率η=×100%=×100%=90%,故D正确;本题选择错误的,故选C.点评:由图示求出绳子的有效股数,熟练应用滑轮组公式、功的公式、效率公式即可正确解题.10.(2013•南通)如图所示,用手沿竖直方向匀速拉一个动滑轮,使挂在下面重为G的物体缓慢上升,动滑轮的重力不可忽略,现改变物体的重力G ,则动滑轮的机械效率η与物体重力G的关系可能符合下列图中的()A.B.C.D.考点:滑轮(组)的机械效率.专题:应用题;压轴题;功、功率、机械效率.分析:从题可知,动滑轮的重力不可忽略,则克服动滑轮的重和绳与滑轮间的摩擦所做的功为额外功,首先根据影响摩擦力大小的因素判断出绳与滑轮间的摩擦,再利用公式η=判断出动滑轮的机械效率η与物体重力G的关系.解答:解:动滑轮的重力不可忽略,则克服动滑轮的重和绳与滑轮间的摩擦所做的功为额外功,从摩擦角度考虑,随着物体重力的增加,滑轮与绳子间摩擦增大,额外功增大,并且增幅逐渐增加,用增加提升物重的方式对机械效率的影响逐渐减小,故B正确符合题意.故选B.点评:本题考查了使用动滑轮时机械效率的计算,要知道提升物重大小对机械效率的影响(同一滑轮组,机械效率随物重的增大而增大).11.(2013•临沂)下列关于简单机械的理解,正确的是()A.吃饭用的筷子是个省力杠杆B.滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关C.使用杠杆,就是为了省力D.使用定滑轮不省力.但可以省距离考点:杠杆的分类;滑轮(组)的机械效率.专题:简单机械;功、功率、机械效率.分析:A、根据筷子的特点,判断动力臂和阻力臂的大小关系,从而得出结论;B、掌握滑轮组机械效率的影响因素:被提升的物体重和动滑轮重;C、使用杠杆有时为了省力,有时为了省距离;D、掌握定滑轮的特点:不能省力,但可以改变用力方向.。
绝密★启用前2017-2018学年度学校5月月考卷试卷副标题考试范围:xxx;考试时间:100分钟;命题人:xxx 注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上第I卷(选择题)请点击修改第I卷的文字说明试卷第2页,总91页………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明一、计算题1.水平地面上有一个重为5000N 的箱子,现用起重机把箱子吊到3m 高的位置,所用的时间为10s ,起重臂下的钢丝绳是绕在一个动滑轮上的,如图所示,钢丝绳上的拉力为3000 N 。
(1)起重机起吊该箱子的机械效率是多少? (2)钢丝绳上拉力的功率是多少? 【答案】(1)83.3% (2)1 800 W 【解析】解:(2)有用功: W 有=Gh=5000N×3m=15000J , 总功:W 总=FS=F•2h=3000N×2×3m=18000J , 起重机起吊该箱子的机械效率:η=×100%=×100%≈83.3%.(2)钢丝绳上拉力的功率:P===1800W .2.如图所示,某厂工人用200牛的水平拉力,抓紧绳子一端,沿水平地面匀速向右运动,在10秒内将矿井里质量为32千克的物体提升4米.根据题给条件,请你计算出与本题相关的4个物理量,要求写出简要说明和结果.(g =取10牛/千克)【答案】(1)物体的重力320N; (2)人运动的距离8m ,(3)人运动速度0.8m /s ;(4)提升物体做功1280J ; 【解析】试题分析:(1)物体的重力G=mg=32kg×10N/kg=320N ; (2)人运动的距离s=2h=2×4m=8m , 人运动速度s 8mv 0.8m /s 10st ===;(3)拉力F 做功W 总=Fs=200N×8m=1600J ; (4)提升物体做功W 有用=Gh=320N×4m=1280J ;……○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________……○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………(5)机械效率W 1280J80%W 1600Jη===有用总考点:重力、距离、速度、总功、有用功、机械效率等的计算点评:本题考查重力、距离、速度、总功、有用功、机械效率等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是自己设计问题自己解决.3.3.甲乙两个质量都为40kg 的同学,由于找不到机械,只能各自亲自将20kg 的物体从一楼搬上三楼,若每层楼的高度为3m ,甲一次把所有的物体一起搬上楼,乙先搬一半上楼,再搬剩下的.如果他们上楼的速度相同,甲用时30s ,求 (1)甲乙二人对物体做的功率分别为多少?(2)通过计算比较甲乙二人的机械效率的大小.(g=10N/kg) 【答案】(1)P 甲=40W P 乙=20W (2)η甲=33.3% η乙=20% 【解析】试题分析:(1)由题意可知,甲搬了一次,乙搬了两次,两人速度相同,所以乙用的时间是甲用时间的二倍为60s ,由于货物相同,搬的高度也相同,所以两人对货做的功同样多,功都等于W=Gh=mgh=20kg×10N/kg×6m=1200J ,所以两人对物体做功的功率分别为P 甲=1200J/30s=40W ,P 乙=1200J/60s=20W ;(2)在整个过程中甲做的总功为W 甲总=(40kg+20kg )×10N/kg×6m=3600J ,乙做的总功为W 乙总=(2×40kg+20kg )×10N/kg×6m=6000J ,所以甲的机械效率为η甲="1200J/3600J=33.3%" ,乙的机械效率为η乙=1200J/6000J=20%。
机械效率练习题含答案精编W O R D版IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】机械效率练习题1.用图1所示装置提升重为900牛的物体A,加在绳自由端的拉力大小为400牛时恰好可以使物体匀速上升.求:(1)求此时滑轮组的机械效率;(2)若不计绳重和摩擦,求动滑轮的重;(3)若提升的重物改为1200牛,此时滑轮组的机械效率又为多少?(4)在(3)问中需要在绳自由端加多大的拉力才能将物体匀速拉起?图12.用动滑轮将重为80牛的物体匀速提升2米,拉力做功200焦.不考虑绳重和一切摩擦.(1)求此时动滑轮的机械效率;(2)如果该动滑轮匀速提升200牛的重物,拉力的功率为11瓦,则重物上升的速度是多大?图2 3.一个人用滑轮组匀速提升重G=128N的物体,滑轮组的机械效率为80%,在4s内人用F=40N的力使绳端移动4m.(1)求出绳子的股数n;(2)算出有用功的大小和总功功率.4.用1225牛向下的拉力,通过机械效率为80%的滑轮组可以把重为4900牛的物体匀速提升起来.请画出这个滑轮组的装置图.5.用图3所示滑轮组拉着一重为100牛的物体A沿水平面做匀速运动,所用拉力F的大小为40牛.(1)不计轮和绳的重力以及摩擦,求:物体A所受的摩擦力.(2)若滑轮组的机械效率为80%,求:物体A所受的摩擦力.图36.如图4用40牛的拉力使物体匀速上升,不计绳重和摩擦,整个装置的机械效率为75%.求:(1)物体和动滑轮的重各是多少?(2)若绳能承受的最大拉力为50牛,此装置的机械效率最大可提高到多少?图47.如图5,用滑轮组拉着重为600牛的物体沿水平方向向右匀速移动了8米,拉力F 做的功为1280焦,(不计绳重和摩擦)求:(1)拉力的大小;(2)若动滑轮重为12牛,机械效率为多少?8.用如图7的装置提升重物,绳子能承受的最大拉力为120N,动滑轮重60N,绳重与摩擦不计.求:(1)用此滑轮组最多能将多重的物体匀速提升?(2)用此滑轮组提起重240N的物体,使它匀速上升,问人加在绳子自由端的拉力是多大?此时滑轮组的机械效率是多大?当物体以0.5m/s的速度上升时,拉力的功率是多大?(3)该滑轮组的机械效率最高可达到多少?9.如图8,用甲、乙两个滑轮组匀速提升重物,已知物重G1与G2之比为2 : 1,甲滑轮组中动滑轮重G动甲与G1之比是1 : 5,乙滑轮组中两个动滑轮总重G动乙与G2之比是3 : 5(不计绳重与摩擦),求:1)甲、乙两个滑轮组的机械效率之比?(2)用在绳子自由端的拉力F1与F2之比?参考答案:1.(1)75%(2)300N(3)80%(4)500 2.(1)80%(2)0.05m/s 3.(1)4 (2)128J 40W 4.5 图略 5.(1)120N(2)96N 6.(1)90N 30N(2)80% 7.(1)80N (2)92.5% 8.25% 9.(1)300N(2)100N 150W 83.3%(3)80% 10.(1)4︰3(2)2︰1。
四.计算题1、(2013四川自贡)如图所示(滑轮组得绕绳未画出),人以600N 得力向下拉动绕在滑轮组得绳子一端10秒,使绳端向下移动了1、5m,重物匀速上升了0、5m,已知滑轮组得机械效率为70%(g=10N /k g).(1)按题意画出滑轮组得绕绳.(2)人所做功得功率多大?(3)被吊起得重物质量多大?解:(1)根据n=3,即动滑轮上绳子段数就是3股;则绳子得固定端应从动滑轮上开始缠绕,如图:(2)∵W 总=FS=600N×1、5m=900J;∴P=W /t=900J/10s=90W .(3)∵S=nh ;∴n=S /h=15m/05m =3;由η=G/n F得:G=ηnF =70%×3×600N=1260N ; ∴m=G/g=1260N /10Nkg=126kg.2.(2013乐山)某建筑工地用升降机提升大理石得示意图如图所示。
升降机货箱得重力就是400N,g 取10N/kg 。
不计滑轮与钢丝绳得重力,不计摩擦。
试求:(1)已知大理石得密度就是2、8×103kg/m3,每块大理石得体积就是1、0×10-2m 3,则每块大理石得重力就是多少?(2)如果每根钢丝绳上能承受得最大拉力就是2000N,则该升降机一次最多能匀速提升多少块大理石?(3)某次提升中,升降机在1min 内将货物匀速提升了15m,钢丝绳得拉力就是2000N 。
则钢丝绳得拉力得功率就是多少?(1) 每块大理石重:N Kg N m m Kg Vg mg G 280/10100.1/108.23233=⨯⨯⨯⨯===-ρ (2分)(2) 升降机一次能提起得大理石块数:块每块大理石重量能提起的大理石总重量2028040020003=-⨯==NN N n (3) 钢丝绳端移动得距离: (1分)把货物提升15 m做得功: (1分)升降机得功率: (1分)3.(2013扬州)(6分)工人用如图所示得装置将重物提高5m ,已知物重为800N ,人对绳得拉力为500N 。
机械效率练习题含答案 The document was prepared on January 2, 2021机械效率练习题1.用图1所示装置提升重为900牛的物体A,加在绳自由端的拉力大小为400牛时恰好可以使物体匀速上升.求:(1)求此时滑轮组的机械效率;(2)若不计绳重和摩擦,求动滑轮的重;(3)若提升的重物改为1200牛,此时滑轮组的机械效率又为多少(4)在(3)问中需要在绳自由端加多大的拉力才能将物体匀速拉起图12.用动滑轮将重为80牛的物体匀速提升2米,拉力做功200焦.不考虑绳重和一切摩擦.(1)求此时动滑轮的机械效率;(2)如果该动滑轮匀速提升200牛的重物,拉力的功率为11瓦,则重物上升的速度是多大图23.一个人用滑轮组匀速提升重G=128N的物体,滑轮组的机械效率为80%,在4s内人用F=40N的力使绳端移动4m.(1)求出绳子的股数n;(2)算出有用功的大小和总功功率.4.用1225牛向下的拉力,通过机械效率为80%的滑轮组可以把重为4900牛的物体匀速提升起来.请画出这个滑轮组的装置图.5.用图3所示滑轮组拉着一重为100牛的物体A沿水平面做匀速运动,所用拉力F的大小为40牛.(1)不计轮和绳的重力以及摩擦,求:物体A所受的摩擦力.(2)若滑轮组的机械效率为80%,求:物体A所受的摩擦力.图36.如图4用40牛的拉力使物体匀速上升,不计绳重和摩擦,整个装置的机械效率为75%.求:(1)物体和动滑轮的重各是多少(2)若绳能承受的最大拉力为50牛,此装置的机械效率最大可提高到多少图47.如图5,用滑轮组拉着重为600牛的物体沿水平方向向右匀速移动了8米,拉力F 做的功为1280焦,(不计绳重和摩擦)求:(1)拉力的大小;(2)若动滑轮重为12牛,机械效率为多少8.用如图7的装置提升重物,绳子能承受的最大拉力为120N,动滑轮重60N,绳重与摩擦不计.求:(1)用此滑轮组最多能将多重的物体匀速提升(2)用此滑轮组提起重240N的物体,使它匀速上升,问人加在绳子自由端的拉力是多大此时滑轮组的机械效率是多大当物体以s的速度上升时,拉力的功率是多大(3)该滑轮组的机械效率最高可达到多少9.如图8,用甲、乙两个滑轮组匀速提升重物,已知物重G1与G2之比为2 : 1,甲滑轮组中动滑轮重G动甲与G1之比是1 : 5,乙滑轮组中两个动滑轮总重G动乙与G2之比是3 :5(不计绳重与摩擦),求:1)甲、乙两个滑轮组的机械效率之比(2)用在绳子自由端的拉力F1与F2之比参考答案:1.(1)75%(2)300N(3)80%(4)500 2.(1)80%(2)s 3.(1)4 (2)128J 40W 4.5 图略 5.(1)120N(2)96N 6.(1)90N 30N(2)80% 7.(1)80N (2)% 8.25% 9.(1)300N(2)100N 150W %(3)80% 10.(1)4︰3(2)2︰1。
机械效率练习题1.用图1所示装置提升重为900牛的物体A,加在绳自由端的拉力大小为400牛时恰好可以使物体匀速上升.求:(1)求此时滑轮组的机械效率;(2)若不计绳重和摩擦,求动滑轮的重;(3)若提升的重物改为1200牛,此时滑轮组的机械效率又为多少?(4)在(3)问中需要在绳自由端加多大的拉力才能将物体匀速拉起?图12.用动滑轮将重为80牛的物体匀速提升2米,拉力做功200焦.不考虑绳重和一切摩擦.(1)求此时动滑轮的机械效率;(2)如果该动滑轮匀速提升200牛的重物,拉力的功率为11瓦,则重物上升的速度是多大?图23.一个人用滑轮组匀速提升重G=128N的物体,滑轮组的机械效率为80%,在4s内人用F=40N 的力使绳端移动4m.(1)求出绳子的股数n;(2)算出有用功的大小和总功功率.4.用1225牛向下的拉力,通过机械效率为80%的滑轮组可以把重为4900牛的物体匀速提升起来.请画出这个滑轮组的装置图.5.用图3所示滑轮组拉着一重为100牛的物体A沿水平面做匀速运动,所用拉力F的大小为40牛.(1)不计轮和绳的重力以及摩擦,求:物体A所受的摩擦力.(2)若滑轮组的机械效率为80%,求:物体A所受的摩擦力.图36.如图4用40牛的拉力使物体匀速上升,不计绳重和摩擦,整个装置的机械效率为75%.求:(1)物体和动滑轮的重各是多少?(2)若绳能承受的最大拉力为50牛,此装置的机械效率最大可提高到多少?图47.如图5,用滑轮组拉着重为600牛的物体沿水平方向向右匀速移动了8米,拉力F 做的功为1280焦,(不计绳重和摩擦)求:(1)拉力的大小;(2)若动滑轮重为12牛,机械效率为多少?8.用如图7的装置提升重物,绳子能承受的最大拉力为120N,动滑轮重60N,绳重与摩擦不计.求:(1)用此滑轮组最多能将多重的物体匀速提升?(2)用此滑轮组提起重240N的物体,使它匀速上升,问人加在绳子自由端的拉力是多大?此时滑轮组的机械效率是多大?当物体以0.5m/s的速度上升时,拉力的功率是多大?(3)该滑轮组的机械效率最高可达到多少?9.如图8,用甲、乙两个滑轮组匀速提升重物,已知物重G1与G2之比为2 :1,甲滑轮组中动滑轮重G动甲与G1之比是1 : 5,乙滑轮组中两个动滑轮总重G动乙与G2之比是3 : 5(不计绳重与摩擦),求:1)甲、乙两个滑轮组的机械效率之比?(2)用在绳子自由端的拉力F1与F2之比?参考答案:1.(1)75%(2)300N(3)80%(4)500 2.(1)80%(2)0.05m/s 3.(1)4 (2)128J 40W 4.5 图略5.(1)120N(2)96N 6.(1)90N 30N(2)80% 7.(1)80N(2)92.5% 8.25% 9.(1)300N(2)100N 150W 83.3%(3)80% 10.(1)4︰3(2)2︰1。
四.计算题1、(2013四川自贡)如图所示(滑轮组的绕绳未画出),人以600N 的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10秒,使绳端向下移动了1.5m ,重物匀速上升了0.5m ,已知滑轮组的机械效率为70%(g=10N/kg ).(1)按题意画出滑轮组的绕绳.(2)人所做功的功率多大? (3)被吊起的重物质量多大?解:(1)根据n=3,即动滑轮上绳子段数是3股; 则绳子的固定端应从动滑轮上开始缠绕,如图: (2)∵W 总=FS=600N×1.5m=900J ; ∴P=W/t=900J/10s=90W .(3)∵S=nh ;∴n=S/h=15m/05m=3; 由η=G/nF 得:G=ηnF=70%×3×600N=1260N ; ∴m=G/g=1260N/10Nkg=126kg .2.(2013乐山)某建筑工地用升降机提升大理石的示意图如图所示。
升降机货箱的重力是400N ,g 取10N/kg 。
不计滑轮和钢丝绳的重力,不计摩擦。
试求:(1)已知大理石的密度是2.8×103kg/m 3,每块大理石的体积是1.0×10-2m 3,则每块大理石的重力是多少?(2)如果每根钢丝绳上能承受的最大拉力是2000N ,则该升降机一次最多能匀速提升多少块大理石?(3)某次提升中,升降机在1min 内将货物匀速提升了15m ,钢丝绳的拉力是2000N 。
则钢丝绳的拉力的功率是多少?(1) 每块大理石重:NKg N m m Kg Vg mg G 280/10100.1/108.23233=⨯⨯⨯⨯===-ρ (2分)(2) 升降机一次能提起的大理石块数:块每块大理石重量能提起的大理石总重量2028040020003=-⨯==NNN n(3) 钢丝绳端移动的距离:m m h s 451533=⨯== (1分) 把货物提升15 m 做的功:J m N Fs W 4109452000⨯=⨯== (1分)升降机的功率:w sJJ t W P 150060109min 110944=⨯=⨯== (1分) 3.(2013扬州)(6分)工人用如图所示的装置将重物提高5m ,已知物重为800N ,人对绳的拉力为500N 。
机械效率练习题1.用图1所示装置提升重为900牛的物体A,加在绳自由端的拉力大小为400牛时恰好可以使物体匀速上升.求:(1)求此时滑轮组的机械效率;(2)若不计绳重和摩擦,求动滑轮的重;(3)若提升的重物改为1200牛,此时滑轮组的机械效率又为多少(4)在(3)问中需要在绳自由端加多大的拉力才能将物体匀速拉起图12.用动滑轮将重为80牛的物体匀速提升2米,拉力做功200焦.不考虑绳重和一切摩擦.(1)求此时动滑轮的机械效率;(2)如果该动滑轮匀速提升200牛的重物,拉力的功率为11瓦,则重物上升的速度是多大图23.一个人用滑轮组匀速提升重G=128N的物体,滑轮组的机械效率为80%,在4s内人用F=40N的力使绳端移动4m.(1)求出绳子的股数n;(2)算出有用功的大小和总功功率.*5.用图3所示滑轮组拉着一重为100牛的物体A沿水平面做匀速运动,所用拉力F的大小为40牛.(1)不计轮和绳的重力以及摩擦,求:物体A所受的摩擦力.(2)若滑轮组的机械效率为80%,求:物体A所受的摩擦力.图36.如图4用40牛的拉力使物体匀速上升,不计绳重和摩擦,整个装置的机械效率为75%.求:(1)物体和动滑轮的重各是多少(2)若绳能承受的最大拉力为50牛,此装置的机械效率最大可提高到多少图47.如图5,用滑轮组拉着重为600牛的物体沿水平方向向右匀速移动了8米,拉力F 做的功为1280焦,(不计绳重和摩擦)求:(1)拉力的大小;(2)若动滑轮重为12牛,机械效率为多少*8.用如图7的装置提升重物,绳子能承受的最大拉力为120N,动滑轮重60N,绳重与摩擦不计.求:(1)用此滑轮组最多能将多重的物体匀速提升(2)用此滑轮组提起重240N的物体,使它匀速上升,问人加在绳子自由端的拉力是多大此时滑轮组的机械效率是多大当物体以s的速度上升时,拉力的功率是多大(3)该滑轮组的机械效率最高可达到多少参考答案:1.(1)75%(2)300N(3)80%(4)500 2.(1)80%(2)s 3.(1)4 (2)128J 40W 4.5 图略5.(1)120N(2)96N 6.(1)90N 30N(2)80% 7.(1)80N(2)% 8.25% 9.(1)300N(2)100N 150W %(3)80% 10.(1)4︰3(2)2︰1。
四.计算题1、(2013四川自贡)如图所示(滑轮组的绕绳未画出),人以600N 的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10秒,使绳端向下移动了 1.5m ,重物匀速上升了0.5m ,已知滑轮组的机械效率为70%(g=10N/kg ).(1)按题意画出滑轮组的绕绳.(2)人所做功的功率多大? (3)被吊起的重物质量多大?解:(1)根据n=3,即动滑轮上绳子段数是3股; 则绳子的固定端应从动滑轮上开始缠绕,如图: (2)∵W 总=FS=600N×1.5m=900J ; ∴P=W/t=900J/10s=90W .(3)∵S=nh ;∴n=S/h=15m/05m=3; 由η=G/nF 得:G=ηnF=70%×3×600N=1260N ; ∴m=G/g=1260N/10Nkg=126kg .2.(2013乐山)某建筑工地用升降机提升大理石的示意图如图所示。
升降机货箱的重力是400N ,g取10N/kg 。
不计滑轮和钢丝绳的重力,不计摩擦。
试求:(1)已知大理石的密度是2.8×103kg/m 3,每块大理石的体积是1.0×10-2m 3,则每块大理石的重力是多少? (2)如果每根钢丝绳上能承受的最大拉力是2000N ,则该升降机一次最多能匀速提升多少块大理石? (3)某次提升中,升降机在1min 内将货物匀速提升了15m ,钢丝绳的拉力是2000N 。
则钢丝绳的拉力的功率是多少?(1) 每块大理石重:NKg N m m Kg Vg mg G 280/10100.1/108.23233=⨯⨯⨯⨯===-ρ (2分)(2) 升降机一次能提起的大理石块数:块每块大理石重量能提起的大理石总重量2028040020003=-⨯==NNN n(3) 钢丝绳端移动的距离:m m h s 451533=⨯== (1分) 把货物提升15 m 做的功:J m N Fs W 4109452000⨯=⨯== (1分)升降机的功率:w sJJ t W P 150060109min 110944=⨯=⨯== (1分) 3.(2013扬州)(6分)工人用如图所示的装置将重物提高5m ,已知物重为800N ,人对绳的拉力为500N 。
机械效率习题精选
一、基础知识
[例]机械效率是_____功跟_____功的比值,公式η=______由于_______总是存在的,所以机械效率总_____1。
[例]某斜面长为L ,高为h ,有一重力为G 的物体被推力F 沿斜面从底端匀速移至顶端。
若物
体所受阻力为f ,则此时的有用功为____,总功为____,额外功为____,机械效率为____。
[例]下列机械效率的说法正确的是( )
A .机械效率可以提高到100%
B .机械效率总小于1
C .功率大的机械机械效率高
D .机械效率越高,有用功就越多 二、公式训练 (一)η =
总
有W W
[例]如图所示的滑轮组把重800 N 的物体G 匀速拉起0.5 m ,忽略滑轮重和 摩擦,需要的拉力是_______,若实际匀速拉起重物的力是250 N ,则做的 有用功是_______,总功是_______,机械效率是_______。
(二)η = W 有/(W 有+ W 额)
[例]如图所示,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.
[例]一台起重机将重5000N 的货物提高2m ,如果额外功是2500J ,则起重机做的有用功 是 J ,该起重机的机械效率是 。
(三)η =Gh/Fs
[例]如图所示,斜面长5m ,高1m ,工人用沿斜面方向400N 的力把重1600N 的集装箱匀速推到车上,推力对集装箱做的 功是 J ,斜面的机械效率是 . (四)η =G/nF
[例]如图所示,用此装置拉一重为100 N 的重物,使其在地面上做匀速直线运动,若不计滑轮重和摩擦,所需拉力为8 N ,则物体与地面间的摩擦力为_____N 。
实际此装置的机械效率为80%,欲使物体以0.6 m/s 的速度沿水平地面匀速直线前进,那么实际拉力为_____N ,拉力在 5 s 内做的功为_____J 。
[例]爸爸想移动一个重箱子,小鹏帮助爸爸采用了如图所示的装置,如果箱子重为1200N ,所用水平拉力F 为1000N ,箱子以0.1m /s 的速度做匀速直线运动,若滑轮组的机械效率为90%,则在5s 内拉力F 所做的功是 J ,箱子与水平地面之间的摩擦力为 N . (五) =G/(G+G 动)
[例]如图所示,用一个重为9N 的动滑轮来提升物体,在实际工作中竖直向上的拉力为30N ,则动滑轮的机械效率
A .一定等于85%
B .一定大于85%
C .一定小于85%
D .以上情况都有可能
三、影响机械效率高低的因素 [例]小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组(如图1所示),分别将同一物体匀速提高到相同
高度,滑轮组的机械效率分别为η1、η2。
下列关系正确的是(忽略绳重及摩擦) A .F 1 > F 2,η 1 = η 2 B .F 1 > F 2,η 1 > η2 C .F 1 < F 2,η 1 = η 2 D .F 1 < F 2,η 1 > η 2
[例]—个滑轮组经改进后提高了机械效率,用它把同一物体匀速提升同样的高度,改进后与改进前相比较( )
A .做的有用功减少了
B .总功不变,有用功增加了
C .总功不变,额外功减少了
D .有用功不变,总功减少了 [例]小明用同一滑轮组分别将甲、乙两组钩码提升相同的高度,如图所示。
他两次提升钩码所用的拉力分别为F 甲和F 乙,则F 甲 F 乙;所做 的有用功分别为W 甲和W 乙,机械效率分别为η甲和η乙,
则W 甲_ W 乙,η甲 η乙。
(均选填“>”、“=”或“<”)
[例]用如图所示的滑轮组,将重为10N 的物体以0.1m/s 的速度匀速提升,拉力
F=6N ,拉力的速度为 m/s ,滑轮组的机械效率 ,若不计 绳重及摩擦,动滑轮的重力为 N .
[例]同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时提出了下列假设: 滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关; 滑轮组机械效率高低可能与被提物重有关; 滑轮组机械效率高低可能与承重绳子段数有关。
一位同学设计了如图所示的四个滑轮组,并将所测实验数据填入下表:
(1)图1
2
1 图
(2)根据实验______和______(填①、②、③、④)可知,滑轮组机械效率高低与被提物重有关; (3)根据实验②和③可知,滑轮组提升相同重物时,动滑轮 越重,机械效率越______________;
(4)通过实验可以发现,不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮 越重,机械效率越__________;
(5)要研究滑轮组机械率高低是否与物体提升高度有关,应该 选用__________(填“同一”或“不同”)滑轮组,
提升___________(填“相同”或“不同”)的高度去研究。
[例]某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率,实验的主要步骤如下: ①用轻绳悬挂杠杆一端的D 点作为支点,在A 点用轻绳悬挂总重为G 的钩码,在O 点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计,使杠杆保持水平; ②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持0点位置不变),在此过程中弹簧测力计的读数为F ,用刻度尺分别测出A 、B 两点上升的高度为h 1、h 2
回答下列问题:
(1)杠杆机械效率的表达式为η=____________。
(用已知或测量的物理量符号表示)
(2)本次实验中,若提升的钩码重一定,则影响杠杆机械效率的主要因素是:___________ (3)若只将钩码的悬挂点由A 移至C ,O 、B 位置不变,仍将钩码提升相同的高度,则杠杆的机械效率将_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
[例]小刚小组探究了影响滑轮组机械效率的因素后,联想斜面也是一种机械,那么斜面的机械效率与斜面的哪些因素有关呢?小刚猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关,小萌猜想可能跟斜面的倾斜程度有关。
于是他们将一块长木板的一端垫高,构成长度一定、高度可调的斜面,用弹簧测力计拉着同一木块沿不同的斜面匀速向上运动,如图所示。
下表是他们实验记录的有关数据。
(1)在第1、2、3次实验中,选用玻璃、木板、毛巾作为斜面表面的材料,是为了____________________________________________________________.
(2)在第2次实验中,拉力做的总功是____________J ,斜面的机械效率是____________。
(3)分析第1、2、3次实验数据,可以得出:当其它条件一定时,_____________________。
(4)若通过分析第1、4、5次实验数据,得出斜面倾斜程度越大,斜面的机械效率越大。
你认为存在的问题是:______________________________________________。
(5)实验中还发现,斜面材料相同时,斜面倾角越小,越__________(选填“省力”或“费力”)。
最后三题
(1)66.7%;80%;66.7%;80%(2)①、② (3)低(4)低(5)同一;不同
(1)×100% (2)杠杆的自重 (3)变大
1)改变接触面的粗糙程度(2)6 ; 58.3%
(3)斜面的粗糙程度越大(或小),斜面的机械效率越低(或高)。
(4)没有控制接触面的粗糙程度相同(5)省力。