機(jī)械效率計(jì)算題含答案

1、機(jī)械效率計(jì)算題1用圖 6 所示的滑輪組提升重物，已知物體重為200N，人用 125N 的拉力向下拉動繩子，5s 內(nèi)可使物體勻速上升2m求：（ 1）拉力所做的功和拉力的功率；（ 2）滑輪組的機(jī)械效率答案：（ 1） W=500JP=100W（ 2）80%2如圖所示為一款塔式起重機(jī)，工作電壓為380 伏。當(dāng)起重機(jī)吊起500 千克重物以1 米/秒速度勻速上升20 米時，工作電流是18 安；當(dāng)起重臂水平旋轉(zhuǎn)，帶動重物在8 秒內(nèi)移動16 米時，工作電流是5 安。(1) 如果起重臂加長，那么平衡塊質(zhì)量應(yīng)該_( 填“增加”或“減小” ) 。(2) 請計(jì)算在整個過程中，起重機(jī)鋼繩對重物所做的功和起重機(jī)將電能轉(zhuǎn)化

2、成機(jī)械能的效率 ( 保留小數(shù)到 ) 。答案：增加；1× 105J； %3如圖所示，工人用滑輪組提升重 240N 的物體，所用的拉力為 150N，物體在 5s 內(nèi)勻速上升 lm求：(1) 有用功；(2) 滑輪組的機(jī)械效率；(3) 拉力的功率答案： 240J； 80%； 60W4隨著社會的發(fā)展，人們生活水平的提高，人們的住房條件也得到了很大的改善小明家最近購置了一套新房，為了幫助爸爸將重600N 的裝修材料運(yùn)送到6m高的樓上， 小明利用物理課上學(xué)過的滑輪組，設(shè)計(jì)了如圖20 甲所示的材料搬運(yùn)方案( 其中每個滑輪重30N，繩子足夠長，所能承受的最大拉力為250N，不計(jì)繩重及摩擦) (1)計(jì)算

3、說明繩子的拉力是否超過繩子的最大承受力?(2) 小明爸爸觀察了該裝置后， 他想如果將該裝置的滑輪位置顛倒 ( 圖 20 乙 ) 是否會更省力一些， 請你按照小明爸爸的想法， 用筆畫線在乙圖繞上繩子并說明小明爸爸的想法是否正確(3) 求兩種方案的機(jī)械效率之比 ?(4) 綜合分析評估兩個方案，你認(rèn)為哪個方案更好一些?說明理由答案：5. 如圖 22 所示裝置 ，繩重及摩擦不計(jì)。 裝卸工人將重為 800N的貨物提至高處， 人對繩的拉力 F1 為 500N，貨物在 1min 內(nèi)勻速上升了 5m。（1）請?jiān)趫D上畫出繩子的繞法；（2）求滑輪組的機(jī)械效率；（3）如果重物是 600N，要把重物提升 5m，求拉力

4、做的功。答案：（ 1）繞法如圖4 所示2 分（2）W有× 100%Gh× 100%F1SW總 8005 × 100% 80% 2分500 10（ 3） G動 2 F1G物 2× 500 800 200NF2( G動 G物) 2（ 600+200） 2 N 400NW 400× 5× 2 J 4000 J 2 分6工人用如圖所示的滑輪組提升重物，在 10s 內(nèi)將 240N 的物體勻速提升 2m，已知工人的拉力為 100N 不計(jì)繩重與摩擦阻力，求：（1）工人做功的功率；（ 2）滑輪組的機(jī)械效率；（ 3）如果用此滑輪組勻速提升 300N 的

5、重物，拉力應(yīng)為多大？答案：7、2009 年入夏以來，我省滇西地區(qū)出現(xiàn)了百年不遇的特大旱災(zāi)，某校為保障師生的生活用水，緊急調(diào)來一臺功率為15kw 的抽水機(jī)，把水抽到距水面10m 高的蓄水池中，抽水機(jī)330 分鐘剛好將容積為18m 的蓄水池抽滿，求：（ 1）抽水機(jī)對水做的功；（ 2）抽水機(jī)的效率；（ 3）同學(xué)們，水是生命之源，請你寫出日常生活中的兩項(xiàng)節(jié)水措施。答案：× 105J； 67%；隨手關(guān)水龍頭；一水多用等8. 第 41 屆世界博覽會于 2010 年 5 月 1 日至 10 月 31 日在我國上海舉行，世博會的主題是“城市，讓生活更美好” 在場館和樓房建設(shè)工地上， “塔吊”是常見的

6、一種起重設(shè)備，如圖 19 所示是“塔吊”的示意圖 . 假設(shè)某塔吊配置的電動機(jī)銘牌上標(biāo)有：額定電壓380V， 額定功率 38kW，線圈電阻 在一次吊起重物時，電動機(jī)正常工作20s，把重物吊起20m求：（ 1）該電動機(jī)在這次吊起重物的過程中消耗的電能（ 2）電動機(jī)工作過程中，線圈產(chǎn)生的熱量（3）在該起重設(shè)備中，如果這次吊起重物的機(jī)械效率為80%，則被吊重物的質(zhì)量為多少t ？答案：解 :(1) 由于電動機(jī)正常工作，消耗的功率等于額定功率，即P=38kW=×10 4 W，工作時間 t=20s ，所以電動機(jī)消耗的電能為：W=Pt . (1分 )=×104W×20s=

7、5;105J (1分 )(2) 電動機(jī)正常工作時的電流：I= P = =100A . (1分)UQ=I2Rt=(100A) 2×× 20s =8 ×10 4J . (1 分 )線圈產(chǎn)生的熱量：(3) 電流產(chǎn)生熱量消耗的電能 W1=Q=8×10 4J，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的總量為W總 =W-W1=×10 5J- 8×104J=×105J . (1分 )因?yàn)?= . (1分 )即 80%=4解得 G×10 N .(1 分 )所以，重物的質(zhì)量為：m=×10 3kg= . (1分 )9. 某學(xué)校為了給蓄水塔抽水，新買

8、了一單相螺桿自吸泵，其銘牌上的部分參數(shù)如下表：( 吸程是指水泵到水面的距離；揚(yáng)程是指水能被抽到的最高點(diǎn)到水面的距離)(1) 該銘牌中有一個參數(shù)是明顯錯誤的，請你指出來，并通過計(jì)算加以說明.(2) 該水泵連續(xù)正常抽水 1h，把水抽高了 50m，水泵對水做了多少功？此時水泵的效率是多少？(g取 10N/kg)型號 ZGD揚(yáng)程 50m吸程 20m電壓 220V頻率 50Hz功率3絕緣 E級流量 8m/h答案： (1) 錯誤的參數(shù)是：吸程20mp一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓能把水壓上的高度h=水 g=錯誤 != 20m(2) 水泵 1h 抽水體積 V=8m3水泵 1h 抽水質(zhì)量 =103kg/m3×8m3=

9、8×10 3kgm V=×水泵抽水1h36對水做的功 W=Gh=mgh=8×10 kg×10N/kg×50m=4×10J水泵抽水1h消耗的電能 W=Pt =×10 3W×3600s=×10 6JW4×106J水泵的效率=W×100%=×10 6J×100%10如圖所示，小明同學(xué)用動滑輪提升900N 的木箱，木箱以0 5m s 的速度勻速上升2m，所用拉力F 的大小為500N(不計(jì)繩重和摩擦) (1) 拉力 F 做功的功率是多少 ?(2) 動滑輪的機(jī)械效率是多少 ?答

10、案： 500W； 90%11滑輪組在建筑中應(yīng)用廣泛，如圖15 所示為建筑工人自制的滑輪組。某工人用此滑輪組將質(zhì)量為90kg 的重物提高5m，所用的拉力是600N。求：（ 1）該重物受到的重力；（ 2）工人通過滑輪組所做的有用功；（ 3）工人做的總功；（ 4）滑輪組的機(jī)械效率。答案： 9000N； 4500J； 6000J； 75%12如圖所示，工人師傅用一個定滑輪和動滑輪組成滑輪組，把重為500N的箱子勻速提升5m，動滑輪的質(zhì)量為8kg ，不計(jì)繩重和摩擦，取g=10N/kg (1) 在圖中用筆畫線代替細(xì)繩組裝滑輪組(2) 在向上提升箱子的過程中，人對繩子的拉力為多大?(3) 在向上提升箱子的過

11、程中，滑輪組的機(jī)械效率為多少?答案：解： (1) 滑輪組繞線如圖所示(2) 人對繩子的拉力F 1(G箱 G動)21(500 N8kg10N / kg)290 N2(3) 提升過程的有用功 W有=Gh總功 W總=Fs=F· 2h機(jī)械效率W有100%W總Gh100%500N5m86.2%Fs290N100%10m( 答Gh100%500N 1100 %86.2% ，同樣給分 )Fs290N 213如圖所示，斜面長S=10m，高 h=4m用沿斜面方向的推力F，將一個重為100N 的物體由斜面底端A 勻速推到頂端B運(yùn)動過程中物體克服摩擦力做了100J 的功求：(1)運(yùn)動過程中克服物體的重力做

12、的功；(2) 斜面的機(jī)械效率；(3) 推力 F 的大小答案： (1)400J (2)80 (3)50N14湛江港一裝卸工人用如圖1l 所示的滑輪組勻速提升質(zhì)量為80 kg的貨物，所用的拉力F 為 500N，繩子自由端在 50s 內(nèi)被勻速拉下 4m，求： (g 取 10N kg)(1) 提升前貨物靜止在地面上，與地面的接觸面積為 004m2，求貨物對地面的壓強(qiáng) (2) 提升時繩子自由端的速度 (3)拉力 F 的功率 (4) 此滑輪組的機(jī)械效率4答案： (1) 貨物對地面的壓強(qiáng)P=F/S=mg/S=80kg×10N/kg/=2 × 10 Pa(2) 提升時繩子自由端的速度 v=

13、s/t=4m/50s=s (3) 拉力 F 的功率 P=Fv=500N×s=40W(4) 此滑輪組的機(jī)械效率 =W有用 /W 總=mg/2F=80kg× 10N/kg/2 × 500N=80%15. 2009 年秋季以來，我國西南部分地區(qū)遭遇嚴(yán)重旱災(zāi)，不少地方不得不靠打深井取水。如圖 11 所示，小明同學(xué)正利用滑輪組和金屬水桶從深井中提水，若水桶的材料密度為8g/cm 3,水桶質(zhì)量為4Kg，水桶容積為20L。當(dāng)盛滿水的桶從水中慢慢提升（桶始終未出水面）時，33求：（ 1）動滑輪有多重？（ 2）水桶露出水面前，滑輪組的機(jī)械效率有多大？（ 3）水桶被提離井中水面后，以

14、 s 的速度勻速豎直上升，小明對繩子自由端拉力的功率多大？答案：（略）16( 用如圖所示的滑輪組去拉物體3A，已知 A 物質(zhì)的密度是 2 × 103kg m3，底面積是 03m，重力為 600N。物體 A 在 F=100N的拉力作用下，沿水平方向勻速前進(jìn)了2m。(g 取 10N kg)求：(1) 物體 A 對水平地面的壓強(qiáng)是多少 ?(2) 物體 A的體積是多大 ?(3) 若該裝置的機(jī)械效率為 80，物體 A在水平方向上受到的阻力是多少解： (1)物體A 在水平地面，F(xiàn)=G=600N (1分 )1 7 、如圖 10 所示，要把一個質(zhì)量是450kg 的貴重物品A 沿水平地面移動1 00m

15、，為保護(hù)該物品，工人把它放在一個質(zhì)量是50kg 的木板 B 上，然后用了F=400N的水平拉力將木板B 沿直線勻速拉動，直至終點(diǎn)。( 提示：滑動摩擦力的大小與壓力的大小成正比)(1) 在勻速拉動 B 的過程中， A、 B之間的摩擦力是多少 ?(2) 計(jì)算拉力 F 做的總功是多少焦耳 ?(3)在拉力 F 做功的過程中，機(jī)械效率是多少 ?(1)0(1 分)(2)W總 =FS=400× 100=4× 104(J)(2 分 )(3) 滑動摩擦力的火小與壓力的人小成正比，即(1 分)(1分)18. 建筑工地上， 工人們需要將一堆建材運(yùn)到10m高處。姜榮同學(xué)設(shè)計(jì)安裝了如圖所示的裝置.

16、裝置中每個滑輪重 l00N 。工人利用該裝置每次提升一塊重900N 的建材，該工人拉繩子的速度是 s，在施工過程中：(1)該工人提升建材時的有用功率是多少?型號額定電壓額定功率(2)該裝置的機(jī)械效率是多少 ?( 不計(jì)繩重和摩擦 )DJ220V(3)孫萍同學(xué)想用電動機(jī)做動力替代人工作，將該裝置改造DJ220V成簡易的起重機(jī) ( 吊起物體的速度限定在s) 。她到倉庫找到了兩臺電動機(jī)，銘牌上的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示，她要選用其中的一臺。請你幫助選擇，就你所選的電動機(jī)，說明如何使用該裝置才能做到合理配置。19如圖 14 所示是小型建筑工地上使用的“罐籠式”提升機(jī)，用它能將放在罐籠A 中的建筑材料提升到高處

17、。已知被提升的建筑材料的質(zhì)量為280kg ，拉力 F 將它以 s 的速度勻速提升到 10m的高度，拉力F 的功率為 2kW。不計(jì)摩擦及鋼絲繩、動滑輪的重。求：（ 1）拉力 F 對所提升的建筑材料做的功是多少？F圖 14A（ 2）罐籠 A 的重力是多少？（ 3）提升機(jī)在提升建筑材料時的機(jī)械效率是多少？23 （ 1）材 =材=280kg×10N/kg=×10 3N（1分）Gm gW=G材 h=2800N×10m=×10 4J（1分）（ 2） P=FvF=2×103N（1分）A材333（1分）G=2F G=2×2× 10 N

18、15; 10N =×10 N（ 3）總 = =2× 103N× 20m=4× 104J（1分）WFS =70%W總20 2010 年 5 月 18 日國際博物館日，廣東南澳海域的“南澳I 號”水下考古發(fā)掘現(xiàn)場，成為了本處度由國家文物局主辦的“文化遺產(chǎn)博覽月 “開幕地點(diǎn)， 如圖為打撈沉船里一貨箱的模擬圖片，問：用聲吶探測到沉船的回聲時間是0。 04s, 沉船在水下的深度為多少？（聲音在海水中的傳播速度1450m/s）海水對沉船的壓強(qiáng)為多少？（不計(jì)沉船的高，海水的密度約為）己知動滑輪及附屬部件的總重為3000N，將一重為 4000N 的貨箱勻速打撈水面時，每

19、根鋼繩的拉力 F 為多大？若每只貨箱重力相同且不可分割，鋼繩的最大拉力為5000N，則在貨箱離開水面被勻速拉起的過程中，該滑輪組的機(jī)械效率最大可達(dá)多少？（不計(jì)摩擦和鋼繩重）21. 打樁機(jī)是利用沖擊力將樁打入地層的樁工機(jī)械. 圖甲是落錘式打樁機(jī)實(shí)物圖. 樁錘由卷揚(yáng)機(jī)用吊鉤提升，釋放后自由下落而打樁. 其原理示意圖如圖乙所示. 已知樁錘的質(zhì)量M=400Kg，樁錘底面積S1=，樁的頂面積S2= 取 10N/ Kg.（1）若樁錘自由下落打在樁上的瞬時壓力位F=×10 3N，求此時樁錘對樁的壓強(qiáng).（2）若卷揚(yáng)機(jī)把樁錘勻速提升. ，所用時間為2s，在此提升過程中卷揚(yáng)機(jī)的效率為60，求卷揚(yáng)機(jī)的功率

20、解：.32如圖所示，工人師傅用一個定滑輪和動滑輪組成滑輪組，把重為500N 的箱子勻速提升5m，動滑輪的質(zhì)量為8kg ，不計(jì)繩重和摩擦，取g=10N/kg (1) 在圖中用筆畫線代替細(xì)繩組裝滑輪組(2) 在向上提升箱子的過程中，人對繩子的拉力為多大?(3) 在向上提升箱子的過程中，滑輪組的機(jī)械效率為多少?解： (1) 滑輪組繞線如圖所示(2 分)(2) 人對繩子的拉力F1 (G箱G 動 )(2分 )21(500N8kg10N / kg)290N(1 分)2(3) 提升過程的有用功有 =Gh(1分 )W總功總= · 2(1 分)WFs Fh機(jī)械效率W有100%W總Gh100%500N5

21、m100% 86.2%(1 分)Fs290N10m( 答Gh100%500N1 100%86.2% ，同樣給分 )Fs290N222如圖所示，斜面長S=10m，高 h=4m用沿斜面方向的推力F，將一個重為100N 的物體由斜面底端 A 勻速推到頂端 B運(yùn)動過程中物體克服摩擦力做了 100J 的功求：(1) 運(yùn)動過程中克服物體的重力做的功；(2) 斜面的機(jī)械效率；(3) 推力 F 的大小(1)400J (2)80(3)50N項(xiàng)目數(shù)值23某型號挖掘機(jī)的實(shí)物圖 ( 甲) 和作業(yè)范圍圖 ( 乙) 以及部分相關(guān)整機(jī)質(zhì)量（ kg）數(shù)據(jù)表，如下圖所示。挖掘機(jī)在4s 內(nèi)將裝滿鏟斗的密度為標(biāo)準(zhǔn)斗容（ m3）A 最大挖掘深度（ m）33B 最大卸料高度（ m）×l0 kg m的泥土， 從最兩履帶與地面接觸的總面積（ m2）大挖掘深度處送到位于最大卸料高度的裝載車上。取 g=10N kg，求：（ 1）挖掘機(jī)靜止在水平地面上不工作時（如圖甲），對地面的壓強(qiáng)。（ 2）鏟斗內(nèi)泥土的質(zhì)量。（ 3）移送泥土的過程中，挖掘機(jī)對泥土所做的功。（ 4