機(jī)械效率計(jì)算題及答案

1、能提起的大理石總重量1、 (2013四川自貢)如圖所示(滑輪組的繞繩未畫出)，人以 一端(1)(2)(3)解：600N的力向下拉動(dòng)繞在滑輪組的繩子10秒，使繩端向下移動(dòng)了1.5m，重物勻速上升了0.5m，已知滑輪組的機(jī)械效率為70%(g=10N/kg).按題意畫出滑輪組的繞繩.人所做功的功率多大？ 被吊起的重物質(zhì)量多大？(1)根據(jù)n=3，即動(dòng)滑輪上繩子段數(shù)是3股；（）則繩子的固定端應(yīng)從動(dòng)滑輪上開始纏繞，如圖：(2 ) W總=FS=600N1.5m=900J; P=W/t=900J/10s=90W.(3).S=nh;n=S/h=15m/05m=3;由n=G/nF得:G=n nF=70% 3X 6

2、OON=126ON m=G/g=1260N/10Nkg=126kg.2.(2013樂山)某建筑工地用升降機(jī)提升大理石的示口 芾意圖如圖所示。升降機(jī)貨箱的重力是400N,g取10N/kg。不計(jì)滑輪和鋼絲繩的重力，不計(jì)摩擦。試求：(1)已知大理石的密度是2.8103kg/m3，每塊大理石的體積是1.010-2ni,則每塊大理石的重力是多少？(2)如果每根鋼絲繩上能承受的最大拉力是2000N，則該升降機(jī)一次最多能勻速提升多少塊大理石？(3)某次提升中，升降機(jī)在Imin內(nèi)將貨物勻速提升了15m，鋼絲繩的拉力是2000N。則鋼絲繩的拉 力的功率是多少？(1)每塊大理石重：G =mg = Wg =2.8x

3、i03Kg /mxi.Oxiom3ON / Kg =280N（2分）(2)升降機(jī)一次能提起的大理石塊數(shù):3X2000N - 400N二？。塊280Nn =-每塊大理石重量3.(2013揚(yáng)州)(6500N。求此過程中：(1)做的做功。(2)做的有用功。(3)鋼絲繩端移動(dòng)的距離:S =3h =3xi5m = 45m（1分）把貨物提升15 m做的功:W =Fs =2000NX45m =9X1O4J（1分）升降機(jī)的功率：P4490 J 9咒10 J =- =1500W60s1 min（1分）分)工人用如圖所示的裝置將重物提高5m已知物重為800N,人對(duì)繩的拉力為(3)滑輪組的機(jī)械效率。 解：從圖可知，

4、n=2,S=2h=2x 5m=10m ;(1)F=500N,S=10m,/W=FS拉力做的總功為：W總=FS=500NX 10m=5000J;(2)G=800N,h=5m,/W=FS對(duì)物體做的有用功為：W有用=FS=Gh=800N平方計(jì)持物的大(1分)W = 2.4J(1分)=Gh = 1.5J(1分)物體上升上,它的體積 這個(gè)物體。（gM0Fh = Pt解代入數(shù)據(jù)得：P = 250W（2）由功的原理和功能關(guān)系有:W有用=mghW總=FhWfW有用機(jī)械效率n=（W有/W總）X 100%（1分）代入數(shù)據(jù)得n= 62.5%（1分）如圖所示（2分）7.（20132013資陽）隨著人們生活水平的提高，

5、不少居民小區(qū)都配備了健身房。小明每個(gè)周末回家都F5會(huì)到健身房鍛煉，如圖所示是小明最喜愛的用于鍛煉臂力的健身拉力器結(jié)構(gòu)示意圖。如果小明每次向下拉動(dòng)拉桿時(shí)，拉力為F=250N，在0.4s內(nèi)使質(zhì)量為m=20kg的配重塊勻速升高到h=40cm后放手讓其自由落下。 不計(jì)拉桿和繩的重力，g取10N/kg。求: 小明拉動(dòng)拉力器的功率P;小明拉動(dòng)拉力器過程中克服摩擦所做的功；在小明鍛煉過程中拉力器的機(jī)械效率根據(jù)題意有：(1)(2)(3)(1)配重聯(lián)解代入數(shù)據(jù)得:Wf=20J（3） 根據(jù)題意有:W有用=莎聯(lián)解代入數(shù)據(jù)得：8.（2013?衡陽）某物體在豎直方向受到 求：（1）（2）（3）n =80%90N的拉力，

6、以0.2m/s的速度勻速向上運(yùn)動(dòng).（空氣阻力不計(jì)）物體在10s內(nèi)上升的距離.物體受到的重力.如圖所示，若改用機(jī)械效率為80%的滑輪組，用10N的拉力使物體仍以0.2m/s的速度勻速向右移動(dòng)，求10s內(nèi)人對(duì)物體所做的有用功率.解：（1）v=,物體上升的距離：s=vt=0.2m/s X10s=2m;（2）物體豎直向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得：G=F=90N;（3）v v=,物體的路程：s=vt=0.2m/s X10s=2m;由圖示滑輪組可知，n=3,繩子自由端移動(dòng)的距離s=ns=3m=6m, 拉力做的功W=Fs=10N 0m=60J,有用-n=:,W W有用=nW=60J X30

7、%=48J,有用功率卩=性邑=坐1=4.8如;t lOs答：(1)物體在10s內(nèi)上升的距離為2m.(2) 物體受到的重力為90N.(3)10s內(nèi)人對(duì)物體所做的有用功率為4.8W.9.(雅安市二O三年)有一質(zhì)量為20kg的正方體物體放在水平地面上人想通過如圖20所示的滑輪來豎直提起這個(gè)物體。(g=10N/ kg)(1)該物體的密度是多大？(2)當(dāng)人用250N的力向下拉繩子時(shí)，物體恰好能勻速上升，物體上 后恰好到達(dá)目標(biāo)位置，求此過程中人所做的功？(3)答案：(1)(2)(3),它的體積為8 X 10 - 3m3,某ZZZZ/ZZ/ZZ/ZZZZ/ZZ/ZZ/升3m該定滑輪的機(jī)械效率是多大？31.

8、（ 5分）P =m/V=2. 5 X 103 kg/ m3 （ 1分）W、=Fh=250 X 3 = 750J （ 1分）WT=Gh=20 X 10NX 3m=600J （ 1分）分）n = VWW= 600J/750J =80% ( 210.現(xiàn)有重800N的木箱A，小李同學(xué)想把它搬到高為6m、長(zhǎng)為10m面上，如圖所示，他站在斜面上，沿斜面向上用600N的拉力使木箱0.2m/s的速度勻速?gòu)男泵娴锥说竭_(dá)斜面頂端。求：(1)小李同學(xué)拉木箱的功率是多大？(2)該斜面的機(jī)械效率是多少？(3)木箱A在斜面上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力是多大？/八s 10m(Dt = =- =50s.v 0.2m/s答案：43

9、.解:W總、總、=FL = 600N xiOm =6000J777777777777777777圖20600J12050s=Gh =800N x6m =4800Jn_W有W總。吩需00%80%= 6000J -4800J =1200JW額1200Jf =-=-L 10m=1 2CN答：略。11.( (湖北省襄陽市20132013年) )用如圖所示的滑輪組提升貨物，已知?jiǎng)踊喼?是0.3m/s，拉力F的功率是180W(不計(jì)繩重)。求：30N,貨物重360N上升速度滑輪組的機(jī)械效率n貨物上升3m過程中，克服摩擦力做的功。答案:4hI I秒內(nèi)貨物升S S的高Kh-OJtmKh-OJtmW W =Qb

10、=30N=Qb=3=W=卩*t=WW*t=WW訓(xùn)i-OJVPi-OJVP t=36aNftJWlgmJ-605t=36aNftJWlgmJ-605 (2)(2)3ni3nitortWl=llAr3mMJm/s=10stortWl=llAr3mMJm/s=10s. .W=P.W=P t=l8EWfe=180aJt=l8EWfe=180aJ.W W sGh=35ONx3iE=l(WsGh=35ONx3iE=l(W提升動(dòng)JtJt剖啲功Wa=Gflh=30Nx3m90JWa=Gflh=30Nx3m90J二克服摩擦為的a aW,-Wa-Vn-WW,-Wa-Vn-W心悌W W町分#12.( (201320

11、13年河北省) )如圖16所示，重為1140 N的物體，它與水平地面的接觸面積X03cm2。工人師傅用600?N的力勻速提升 物體的速度為0.2?m/ S。(不計(jì)摩擦及繩重)(1)工人師傅拉繩的功率；(2) 滑輪組的機(jī)械效率；(3) 體重為450?N的小明用此滑輪組提升 動(dòng)，物體對(duì)地面的最小壓強(qiáng)為多大。37解：(1)拉力的功率：1.5體,求:答案：rW總P立=t= 空=Fv繩=600 NX 2X0.2 m/s =240 W t物體，但物體沒有被拉(2)滑輪組的機(jī)械效率：n=歲有用 =_GhW總Fs繩Gh 1140N- - - - =95%FX2h 600 NX2(3)由于忽略摩擦及繩重，2F

12、= G?+?G動(dòng)Q*5Q動(dòng)滑輪重：G動(dòng)=2F- G?=?2X600N- 1140N =?60N繩端最大拉力等于人體重力，則物體對(duì)滑輪組的拉力：滑輪組提升物體的拉力：F拉?存？G- F支物體受到的支持力：F支尸?G+ G動(dòng)-2?G人=1140?N+60?N - 2 X450?N?=?300?N物體對(duì)地面的最小壓強(qiáng)：P=電=旦=300 N2=2 0心03PaS S 0.15 m2F拉= 2G人-G動(dòng)13.(2013年廣州市)如右圖所示，工人師傅用三種方170N的砂子提到三樓去。請(qǐng)根據(jù)圖中所提供的信息計(jì)算 輪的摩擦不計(jì)，不考慮滑輪和桶、滑輪和口袋的間距):(1)三種方法所做的有用功是多少？(2)第種

13、情況下所做的額外功是多少？(3)第種情況下的機(jī)械效率是多少？答案(1)三種方法所做的有用功Wi=G砂h法把重(繩與滑砂r r審ITZITZ橈氏2 20 0理F=170N X 6m=1020J（2）第二種情況所做的額外功W額外=（G桶+G砂）h(20N+10N X 6m=180J（3）第二種情況下的機(jī)械效率為 X10000W有+W總85%（揚(yáng)州市2013年）（6分）工人用如圖所示的裝置將重物提高500N。求此過程中：（1）做的做功。（2）做的有用功。（3）滑輪組的機(jī)械效率。 解：從圖可知，n=2,S=2h=2X 5m=10m ;（1）F=500N,S=10m,/ W=FS拉力做的總功為：W總=F

14、S=500NX 10m=5000J;（2）G=800N,h=5m,/ W=FS對(duì)物體做的有用功為：W有用=FS=Gh=800NM04J（1分）-.一W449X104J 9X104J升降機(jī)的功率：P =- =-=1500w（1分）1 min60s答案：43.解:nd100%=4800JW總6000100%=80%（2(2)升降機(jī)一次能提起的大理石塊數(shù):=6000J -4800J =1200J 繆額繆額_ 1200Jf -L 10m答：略。= 120N（2013年煙臺(tái)）29.圖18甲所示的是一臺(tái)汽車起重機(jī)的示意圖，起重鉤的升降使用的是滑輪組，如圖18乙所承，滑輪組上鋼絲繩的收放是由卷?yè)P(yáng)機(jī)來完成的.

15、某次做業(yè)中，起重機(jī)將200Kg的貨物由地面起吊到5m的高度，所用時(shí)問20s，鋼絲繩的拉力F為800N.求起吊過程中：（g取1ON/kg）（1）起重機(jī)起吊貨物的機(jī)械效率（2）卷?yè)P(yáng)機(jī)做功的功率（3）圖丙為該卷?yè)P(yáng)機(jī)的銘牌，其中有一個(gè)重要的參數(shù)是“最大額定起重量”.運(yùn)用你學(xué)過的物理知識(shí).分 析說明起重機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，該參數(shù)的確定需要考慮哪些因素？答案：JbJWlJW VW “ 2耳12久憶O躺公劃 B 川用劇鮒舖功加Th鬥利汁2MK曙:iWKgX5m= IJX10*.技力F豪朋M廠Fi-80aNXSniXJ-trWJ .側(cè)的加伽 廣占hl舞乩眺.由聊冊(cè)用功內(nèi)解加卜聲此O；r畫機(jī)（2知（怡）A A匚上圖9 9

16、（江西省2013年）17在測(cè)“滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，瑞瑞同學(xué)在與動(dòng)滑輪相切的細(xì)繩上作一標(biāo)記A（如圖9甲所示），然后用大小為F的拉力勻速豎直向上提升總重為G的鉤碼，當(dāng)鉤碼上升的高度為H時(shí)瑞瑞同學(xué)在與動(dòng)滑輪相切的細(xì)繩上作另一標(biāo)記B，并測(cè)得AB兩點(diǎn)間的距離為2H（如圖9乙所示）（不計(jì)摩擦與繩重）求：（I）動(dòng)滑輪的重力G。（2）滑輪組的機(jī)械效率（3）如果減少鉤碼的個(gè)數(shù)，滑輪組的機(jī)械效率會(huì)如何變化?答案：17解：（1）由圖可知，n=3 F=（G1+G）/3 G1=3FG（3分）（2）滑輪組機(jī)械效率n=（W有/W總）X 100%=（GH/3FH） X 100%=（G/3F） X 100%（3分）（3）

17、機(jī)械效率會(huì)降低 .（2分）（20132013龍巖）30.（6分）武平梁野山素有天然氧吧之稱，其險(xiǎn)峻的高山、飛流的瀑布令人嘆為觀止。依瀑流而建的木棧道蜿蜒至山腳，長(zhǎng)約4km，高度差約90m，方便了人們近距離感受瀑布的磅礴氣勢(shì)。 體重50kg的小王從棧道最高處小跑至山腳， 用時(shí)30min， 求這段時(shí)間小王自身重力做的功 及功率約為多少？（g取10N/kg）S加働刪功札嶄船煖屈朋的縊幕漁斶沏 （2知= mgh.1分= 50kgxi0N/kg x90m.1分= 4.5勺04J.1分WP=一t.1分重力做的功WG=mgh =mgvtsin 30=1x10 x0.02x 40 xO.5J =4J重力做功的

18、功率WG4P=W=0.1W .t 4033、（20132013年湖北省孝感市）如右圖所示，已各斜面長(zhǎng)5m,高3m,為50N。利用這個(gè)滑輪裝置將重為100N的物體在5s內(nèi)從斜面速拉到頂端。在此過程中：（1）物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的速度為多少？（2）繩端移動(dòng)的距離是多少？4.5咒104J30 x 60s.1分= 25W.1分20132013年包頭市）20如圖15所示，輕質(zhì)杠桿OP長(zhǎng)1m,能繞0點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，P端用細(xì)繩懸于N點(diǎn)?，F(xiàn)有一 質(zhì)量為1kg的物體A通過滑環(huán)掛在M點(diǎn)（滑環(huán)和繩子的質(zhì)量可忽略） ，OM的長(zhǎng)度為0.1m，由于桿OP與水平方向成30角傾斜，滑環(huán)剛好能由M向P端勻速滑動(dòng)，滑動(dòng)速度為0.02m/s，細(xì)繩能承受的最大拉力為9N。（g取10N/kg）求：滑環(huán)從M點(diǎn)開始滑動(dòng)，經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間后細(xì)繩會(huì)斷裂；從滑環(huán)自M點(diǎn)滑動(dòng)到細(xì)繩PN斷裂時(shí)，A所受重力做的功；上述過程中，A所受重力做功的功率。答案：20.（10分）解：Fp設(shè)經(jīng)t時(shí)間后繩子會(huì)斷裂