机械效率走进中考:机械效率
一、选择题
1.如图所示的剪刀剪纸机械效率为80%,这表示D
A.若作用在剪刀的动力是1N,则阻力是0.8N
B.若作用在剪刀的阻力是1N,则动力是0.8N
C.若作用在剪刀的动力做功1J,则有0.2J的功用于剪纸
D.若作用在剪刀的动力做功1J,则有0.8J的功用于剪纸
2.如图所示,工人师傅用250N的力将重400N的物体匀速提升1m,在此过程中滑轮组的机械效率是A
A.80% B.62.5%
C.125% D.20%
3.如图所示,用滑轮组提...
走进中考:机械效率
一、选择
1.如图所示的剪刀剪纸机械效率为80%,这
示D
A.若作用在剪刀的动力是1N,则阻力是0.8N
B.若作用在剪刀的阻力是1N,则动力是0.8N
C.若作用在剪刀的动力做功1J,则有0.2J的功用于剪纸
D.若作用在剪刀的动力做功1J,则有0.8J的功用于剪纸
2.如图所示,工人师傅用250N的力将重400N的物体匀速提升1m,在此过程中滑轮组的机械效率是A
A.80% B.62.5%
C.125% D.20%
3.如图所示,用滑轮组提升重物时,重800N的物体在10s内匀速上升了1m。已知拉绳子的力F为500N,则提升重物的过程中A
A.做的有用功是800J
B.拉力F的功率是80W
C.绳子自由端被拉下3m
D.滑轮组的机械效率是60﹪
4.工人利用如图所示的滑轮组,将重800N的物体竖直向上匀速提升1m,工人对绳的拉力为500N,则滑轮组对重物所做的有用功W有和该滑轮组此时的机械效率分别是D
A.W有=500J =62.5%
B.W有=500J =80%
C.W有=800J =62.5%
D.W有=800J =80%
5.甲吊车比乙吊车的机械效率高,当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时,则B
A.甲吊车的电动机做的有用功较多
B.乙吊车的电动机做的额外功较多
C.甲吊车的电动机做的总功较多
D.甲、乙两吊车的电动机做的总功相同
6.分别用如图所示的两个滑轮组,将同一物体提升到相同高度。若物体受到的重力为100N,动滑轮的重力为10N。把物体匀速提升1m的过程中,(不计绳重和摩擦)下列说法正确的是(双选)AD
A.甲、乙两滑轮组所做的有用功都是100J
B.甲滑轮组所做的有用功为200J,乙滑轮组所做的有用功为300J
C.甲、乙滑轮组中绳子的自由端的拉力相等
D.甲、乙两滑轮组的机械效率均为90.9%
7.做值日时,小阳将一桶水从一楼提到二楼。此过程中,关于做功的说法正确的是 B
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
8.李玲同学值日时用水桶提水从一楼上到三楼,她做的有用功是 B
A.对桶所做的功 B.对水所做的功
C.对水和桶所做的功 D.对水、桶和人所做的功
9.如图所示,工人用250N的力将重400N的物体匀速提升2m,在此过程中滑轮组的机械效率和所做的额外功分别为D
A.80% 800J B.80% 1000J
C.62.5% 200J D.80% 200J
10、在如图所示的滑轮组中,用110N的力在5s内把重为200N的物体匀速提高2m,则B
A.对重物做的有用功约为200J
B.滑轮组的机械效率约为90%
C.拉力做的总功约为220J
D.拉力的功率约为44W
11、如图所示,用拉力F使物体竖直匀速上升,下列说法正确的是D
A.拉力F对物体做的功是额外功
B.拉力F做的功是有用功
C.拉力F移动的距离是物体移动距离的2倍
D.增加物体重力可以增加滑轮组的机械效率
12、如图所示用滑轮组将重600N的物体在10秒内匀速提升了5 m,如拉力为400N,则下列各计算结果正确的是D
A.拉力所做的功为6000J
B.机械所做的有用功为2000J
C.拉力的功率为600W
D.该滑轮组的机械效率为80%。
13、(多选)如图所示,拉力F=80N,物体重力G=120N,不计摩擦和绳重。若将物体匀速提高1m,以下说法正确的是B C D
A.拉力做的有用功为80J
B.动滑轮的重力为40N
C.拉力做的总功为160J
D.该滑轮组的机械效率为75%
14、如图所示,用滑轮组把重力G为400N的石块匀速提高6m,所用拉力F为250N,则滑轮组的机械效率为C
A.60% B.70%
C.80% D.90%
15、在铁架台上固定一个由定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,在绳子末端用竖直方向0.8N的拉力使2N重的物体匀速上升,下面说法正确的是A
A.滑轮组的机械效率是83.3%
B.滑轮组的机械效率是66.7%
C.绳端移动速度与物体上升速度相同
D.绳端移动速度是物体上升速度的两倍
16、建筑工人用如图所示的滑轮组,将重800N的重物匀速提高5m,拉力所做的功为4800J,则该滑轮组的机械效率是C
A.67%
B.73%
C.83%
D.100%
17、多选题)用如图所示的滑轮组提起重1000N的货物,所用拉力是400N,绳的自由端被拉下2m。关于这个滑轮组工作的下列说法中,正确的是 AD
A.总功是800J
B.额外功是100J
C.有用功是400J
D.机械效率是62.5%
18、用如图所示的滑轮组提升重物,人用500N的拉力F,在20s内使重为800N的物体匀速上升了3m。不计绳重和摩擦,则人拉绳子做功的功率和滑轮组的机械效率分别是D
A.75W 80%
B.120W 62.5%
C.240W 62.5%
D.150W 80%
19、如图所示,工人用滑轮组吊起质量为40kg的箱子,工人施加的拉力为25N,箱子被匀速竖直提升了2m,不计绳重和摩擦, 取g=10N/kg,则滑轮组的机械效率为:C
A.62.5﹪
B.1
C.80﹪
D.50﹪
20、如图 所示的滑轮组中,在绳子末端用110 N 的拉力,5s 内把重为200 N 的物体匀速提高2m,则 D
A. 滑轮组的有用功为200 J
B.滑轮组的有用功率是44 W
C.拉力做的总功为220 J
D.滑轮组的机械效率约为91%
21、一位建筑工人要把建筑材料运送到楼上,他使用了如图所示的装置进行升降,已知吊篮的质量为m1,建筑材料的质量为m2,人对绳的拉力为F,吊篮在拉力作用下匀速上升了h,那么有用功和滑轮组的机械效率分别为A
A.m2gh ×100% B.m2gh ×100%
C.(m1+m2)gh ×100% D.(m1+m2gh ×100%
22、右图是利用某滑轮组提升货物的示意图。已知货物G的重力是12N,被匀速提升0.2m,绳子自由端所施力F为5N,则以下说法不正确的是B
A. 货物G所受的拉力与其重力是一对平衡力
B. 有用功是1J
C. 力F做的总功是3J
D. 滑轮组的机械效率为80%
二、计算题
1.如图所示,工人利用滑轮组将沙子从地面提升到距地面6m高的三楼,沙子的质量为50kg,装沙子的桶的质量为8kg,动滑轮的质量为2kg,工人匀速拉绳子的力为300N。(忽略摩擦和绳重,g取10N/kg)
求:(1)工人做的总功
(2)工人做的额外功
(1)W总=Fs=Fnh=300×2×6=3.6×103(J)
(2)W额=(G桶+G动)h=(m桶+m动)gh =(8+2)×10×6=600(J)
2.如图所示,小明用定滑轮将一正方体物块匀速提升2m到达上方地面,g取10N/kg,相关数据如下表所示。
正方体物块的质量/kg
正方体物块的底面积s/m2
机械效率
40
0.04
80%
求:
(1)小明所做的有用功;
(2)小明作用在绳上的拉力;
(3)若将正方体物块放到图乙所示的水平地面上时,它对地面的压强。
(1)800J (2)500N (3)105Pa
3.丹东市政府投入巨资,对七经街实施景观改造.施工中,一工人利用如图所示的定滑轮将一桶沙匀速拉到10m高处,沙重90N,所用的拉力是100N.
F
求:(1)有用功是多少?
(2)总功是多少?
(3)定滑轮的机械效率是多大?
(1)W有=Gh=90N×l0m=900J
(2)W总=Fs=100N×10m=1000J
(3)η=W有/W总=900J/1000J= 90%
4.如图所示是迫击炮供弹车。钢缆绳以大小为100N的拉力F使炮弹匀速升高2m,若炮弹重为150N,求:
(1)滑轮组提升炮弹所做的有用功;
(2)拉力F做的总功;
(3)滑轮组的机械效率。
(1)W有用=Gh=150N×2m=300J
(2)s=nh=2×2m=4m
W总=Fs=100N×4m=400J
(3)η=(W有用/W总)×100%=75%
5.童童家新买一套真皮沙发,无法从狭窄的楼道运上四楼的家中,爸爸请来两位工人采用如图的
把沙发匀速提到家中,沙发的质量是120kg,与水平地面接触的总面积为300cm2,动滑轮重是300N(忽略绳子的重力和摩擦,g取10N/kg)
求:(1)当沙发不受拉力时,静止在水平地面上,对地面的压强是多大?
(2)该装置的机械效率。
(1)G=mg=120kg×10N/kg=1200N
F压=G=1200N
P=
(2)n=3
F=(G+G动)=×(1200N+300N)=500N
6、小明健身用的拉力器结构如图所示.他用250N的拉力向下拉动拉杆,使20kg的配重块在 2s内匀速升高40cm.不计拉杆和绳的重力,g取10N/kg.求:
(1)所拉配重块的重力;
(2)2s内配重块运动的速度;
(3)此过程中拉力器的机械效率.
解:(1)
(2)
(3)
7、如图,动滑轮重20N,物体重80N,不计绳重和摩擦:
(1)请你在图中画出一种绕绳方法。
(2)根据你的绕绳方法,用滑轮组将物体匀速提升1m时,求作用在绳子上的拉力、有用功和滑轮组的机械效率。
解法一:
(1)绕绳方法如图
(2)(80N+20N)=50N
W有=G物h=80N×1m=80J
W总=FS=50N×2×1m=100J
%
(或J
解法二:
(1)绕绳方法图所示
(2)解:
(或J
8、一台起重机将重3600N的货物提高4m,如果额外功是9600J。求:
(1)起重机做的有用功
(2)起重机的总功
(3)起重机的机械效率
(1)1.44×104 J (2)2.4 ×104 J (3)60%
9、用如图所示的滑轮组将重为500N的物体,在2s内匀速提升6m,已知拉力F的大小为200N,求:
(1)滑轮组提升重物时所做的有用功。
(2)滑轮组的机械效率。
(1)W有用=Gh=500N×6m=3000J
(2)W总=Fs=200N×6m×3=3600J
η=W有用/W总=3000J/3600J=83.3%
10、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400N的箱子向上提高5m,动滑轮的质量为8kg(不计绳重和摩擦,g取10N/kg)。
(1)在图上用笔画线代替细绳组装滑轮组(要求:人用力向下拉细绳);
(2)在匀速提升箱子的过程中,人对绳子的拉力多大;
(3)滑轮组的机械效率为多少。
(1)图略
(2)240N
(3)83.3%
11、在大型场馆和高楼建设工地上,常用起重机吊起建材。起重机掉吊臂上的滑轮组是由一个动滑轮和两个定滑轮组成,其结构简图如图所示,钢丝绳拉力F由电动机提供,大小为2×104N,起重机在60s内将重为5.4×104N的建材匀速提高了12m。试求:
(1)建材上升的速度是多少?
(2)滑轮组的机械效率是多大?
(3)说一说提高滑轮组机械效率的方法。(需要说出一条就可以)
(1)则建材上升的速度
(2)W有用=Gh=5.4×104×12m=6.48×105J
s=3h=3×12m=36m
W总=Fs=2×104N×36m=7.2×105J
或
(3)在滑轮组可承受的范围内尽量增大起吊的物重(使起重机满负荷工作)或给滑轮组的钢丝绳及转动部分加润滑油
12、今年六月,长江中下游部分地区发生严重干旱。在抗旱中某工人利用如图所示滑轮组从井中提水。某次操作中,工人在绳端所用拉力F=500N,在t=60s内将重为800N的水匀速提升6m。求这段时间内:
(1)工人所做有用功多少;
(2)拉力F做功的功率多少;
(3)此次操作中装置的机械效率多少。
(1)W有用=Gh=800N×6m=4800J
(2)∵绳端移动S=3h=18m
拉力F做功W总=FS=500N×18m=9000J
∴
(3)%
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.
(1)400J (2)80% (3)50N
14、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?
(1)500W (2)90%
15、建筑工地上,一台起重机将重5×103N的建筑材料提升到6m高的楼房上,如果额外功是2×104J,起重机做的有用功是多少?总功是多少?机械效率是多少?
3×104J 5×104J 60%
16、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)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
(答,同样给分)
17、某记者报道:他在植物园内,看到一位老人伸手抱起一根长约3m,半径约0.2m的木头轻轻地举在头顶尽情玩耍,如图甲,该木头就是地球上最轻的木料——轻木,其密度为0.2g/cm3.(g=10N/kg)
⑴请你通过文中给出的数据计算并回答上述报道是否真实.
F
⑵若将该木头按图乙方式竖直放置于水平地面,求其对地面的压强;
⑶若用图丙所示滑轮组匀速提升该木头至车上,所用拉力F为314N.求该滑轮组的机械效率.
⑴m=ρV=ρπr2h=0.2×103kg/m3×3.14×(0.2m)2×3m=75.36kg(2分)
这位老人不可能举起质量为75.36kg的物体在头顶尽情玩耍。不真实(1分)
⑵G=mg=753.6N =6000Pa(2分)
⑶设轻木被举高h,则:
(3分)
18、如图所示,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:
W有=Gh=900N×5m=4500J
(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
则拉力F做功的功率P为:
P=W总/t=6000J/60s=100W
(3)滑轮组的机械效率为:
η=W有/W总×100%=4500J/6000J×100%=75%
19、小杰家装修房子时需要往楼上运送材料,他设计了如图所示的滑轮组提升重物。一次运送材料时用250N的拉力,在10s内将重为400N的物体匀速提高了2m,那么在此过程中请你解答以下问题:
(1)物体上升的速度。
(2)利用此滑轮组做的有用功。
(3)此滑轮组的机械效率。
(1)0.2m/s (2)800J (3) 80%
20、如图7所示,小刚同学的质量为50kg,每只鞋底与地面的接触面积为200cm2,他用400N的拉力通过定滑轮匀速拉起重300N的物体。求:(1)他不拉物体站在地面上时对地面的压强;(2)拉起重物时定滑轮的机械效率。(取g=10N/kg)
解:⑴G=mg=50kg×10N/kg=500N
⑵
G
21、如图所示,拉力F=80N,物体重G=120N,若绳子自由端匀速拉动的距离s=4m,物体被提高的距离h=2m,求:
(1)拉力所做的有用功;
(2)拉力所做的总功W总;
(3)该滑轮组的机械效率η。
解:⑴W有=Gh=120N×2m=240J
⑵W总=FS=80N×4m=320J
⑶×100%=×100%=75%
22、小明做“测滑轮组机械效率”实验时,用图18中所示的滑轮,组装成滑轮组,请在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法。用此滑轮组将重为3.6N的物体匀速提起时,拉力的功率为0.36W,滑轮组的机械效率为75%。(忽
略摩擦及绳重)
求:(1)绳子自由端移动的速度和动滑轮的总重。
(2)若用此滑轮组提起小于3.6N的重物时,其机械效率将如何改变?说明理由。
解:绕法如右图,绳子段数n=4。
(1)因为
所以拉力为
由于
所以绳子自由端移动速度为
由于忽略摩擦及绳重,则
所以动滑轮重
(2)减小
由于忽略摩擦及绳重所以当提升的物体重力减小时,滑轮组机械效率减小。
(或者当提升物体的重力减小时,有用功减小,额外功不变,故 其机械效率减小。)
图23
23、用如图23所示的滑轮组将重为4.2N的物体匀速提升0.1m,所用时间为5s,拉力F大小为2N,求:
(1)拉力的功率。(2)滑轮组的机械效率。
解:
例1、如下左图,质量为2kg的物体在拉力F=5N的作用下以1m/s的速度做匀速直线运动,求拉力2s所做的功及拉力的功率是多少?如下右图,在拉力F=15N的作用下,重G=100N的物体以1m/s的速度做匀速直线运动,求拉力的功率。
练习 1、如图,在水平拉力F的作用下,重为100N的物体A在水平方向以1m/s的速度做匀速直线运动,此时测力计的示数为10N,不计绳和滑轮间的摩擦,求拉力的大小及拉力的功率是多少?
2、测定自己上楼时的功率有多大,是一项很有意义也很有趣的物理实践活动。如果现在你要测定自己爬上4楼时的功率,需要测定哪些物理量,请你根据自身实际情况,假设出这些量的大小,计算出自己上楼的功率(取g=10N/kg)。
3、如图,在拉力F=15N的作用下,重G=100N的物体以1m/s的速度做匀速直线运动了5s,求拉力F所做的功及拉力的功率。
。
例2、如下左图,物体在水平面上做匀速直线运动,拉力F=60N,该装置的机械效率为70%,则物体受到的摩擦力f为[ ]
A.60N B.126N C.180N D.257.1N
练习1、如上右图,质量为60kg的物体在水平拉力F=80N的作用下恰好做匀速直线运动,此时物体受到的阻力是物重的0.3倍,求该滑轮组的机械效率。
例3、如图,用这个滑轮组将120N的物体匀速提高了2m,所用的拉力为50N,若均不计绳重与摩擦。求:⑴此时滑轮组的机械效率;⑵动滑轮有多重;⑶当用该滑轮组将170N的重物提升2m时,机械效率又是多大?
练习 工人用此滑轮组将600N的材料提高了2m,所用拉力为250N。求此时滑轮组的机械效率及动滑轮的重(不计绳重与摩擦)。
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