機(jī)械效率計算題

1、1. (6分)2014年6月，臺灣省農(nóng)民張文任栽種出一個超級大南瓜.為將南瓜順利裝車，村民們用如圖所示的滑輪，用繩子繞制成滑輪組.在20 s時間內(nèi)，村民們用750 N的拉力將繩端沿豎直方向勻速向下拉動6m，把南瓜提升1. 5 m，此過程中滑輪組的機(jī)械效率為90 %. (g取10 N/kg)問:（1）按題意畫出滑輪組的繩子繞法.（2）村民們拉動滑輪組的功率為多大?（3）超級大南瓜的質(zhì)量為多大?2（2014山東泰安，第33題）一輛質(zhì)量是3.5 x 103kg的汽車不慎陷人泥濘地面，汽車司機(jī)組織人們用如圖所示的滑輪組將汽車拖出。已知整個過程中，水平拉力F是1 xl03N，汽車沿水平方向勻速移動了2m

2、，滑輪組的機(jī)械效率為90%。求:(l)拉力F做的總功。(2)有用功為多大?(3)汽車受到的阻力大小。圖133如圖13所示，質(zhì)量為75kg的工人站在水平地面上，用帶有貨箱的滑輪組把貨物運到高處。某一次運送貨物時，貨箱和貨物質(zhì)量為160kg，工人用力F勻速拉繩的功率為P，貨箱以01ms的速度勻速上升，地面對工人的支持力為F=350N，滑輪組機(jī)械效率為。（不計繩重及滑輪摩擦，g取l0Nkg）求：（1）動滑輪的質(zhì)量；（2）功率P；（3）機(jī)械效率。4、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的裝修材料運送到6m高的樓上，小明利

3、用物理課上學(xué)過的滑輪組，設(shè)計了如圖19甲所示的材料搬運方案(其中每個滑輪重30N，繩子足夠長，所能承受的最大拉力為250N，不計繩重及摩擦)(1)計算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19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)這兩種方案的機(jī)械效率之比為 圖195（6分）如圖2-18是某水上打撈船起吊裝置結(jié)構(gòu)示意簡圖。某次打撈作業(yè)中， 該船將沉沒于水下深處的一只密封貨箱打撈出水面，已知該貨箱體積為50 m3，質(zhì)量是200 t。1.貨箱完全浸沒在水中時受到的浮力是多

4、少？2.貨箱完全出水后，又被勻速吊起1 m，已知此時鋼纜拉力F為1×106 N，則在此過程中拉力F所做的功是多少？起吊裝置的滑輪組機(jī)械效率是多少？3.若貨箱從剛露出水面到完全出水的過程中是被勻速提升的，請分析在此過程中，貨箱所受浮力和滑輪組機(jī)械效率的變化情況。6（2015山東菏澤，第20題）右圖為我國擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的一種越野車，其越野性能公認(rèn)已經(jīng)超越了“悍馬”，坦克能去的地方它都能去，最大速度達(dá)100 km/h。當(dāng)越野車勻速爬上一高14 m，長20 m的陡坡時，機(jī)械效率為70%（g取10 N/kg，汽車的質(zhì)量按3650 kg計算）。求： （1）越野車受到的重力（2）越野車以最大

5、速度行駛50 km所需的時間（3）越野車爬坡時的牽引力7.（2015年重慶市B卷，第1題）有一質(zhì)量為60kg、底面積是的物體先靜置在水平地面上，然后工人用如圖17的裝置在20s內(nèi)將物體勻速提升2m，已知拉力F的大小為400N，在此過程中不計繩重和摩擦，求：（1）物體靜置時對水平地面的壓強(qiáng)；（2）滑輪組的機(jī)械效率；（3）拉力F的功率。 8（2015山東德州，第25題）小李用如圖22所示的滑輪組把90Kg的物體提升3m，作用在繩子自由端的拉力是400N，不考慮繩重及摩擦（g=10N/Kg），求：（1）滑輪組的機(jī)械效率 （2）動滑輪的重力9. （2015四川內(nèi)江，第23題）雅安4.20地震后災(zāi)后重建

6、工作正在高效地進(jìn)行，如圖14是某建筑工地上使用的塔式起重機(jī)。在一次操作過程中起重機(jī)將質(zhì)量為500kg的建筑材料豎直提升了12m，用時15s，（g=10N/kg）。求： （1） 所提建筑材料受到的重力；（2） 起重機(jī)提起建筑材料所做的功；（3）提升過程中該起重機(jī)的電動機(jī)功率為8kW， 那么提升過程中塔式起重機(jī)的機(jī)械效率是多大？10.（2015江蘇蘇州，第25題）一名體重為500N、雙腳與地面接觸面積為0.04m2的學(xué)生站在水平地面上，要用滑輪組在20s內(nèi)將600N的重物勻速提升1m（1）他站在地面上時對地面的壓強(qiáng)多大？（2）畫出滑輪組的繞線方式；（3）若勻速提升過程中滑輪組的機(jī)械效率是75%，拉

7、力F多大？拉力的功率多大？11.（2015黑龍江齊齊哈爾，第33題）小華用如圖所示的滑輪組拉動貨箱，已知貨箱的質(zhì)量為60Kg，在F=50N的拉力作用下,貨箱以0.1 m/s的速度做勻速直線運動，地面對貨箱的滑動摩擦力f為貨箱重的0.2倍。求： （1）貨箱的重力是多少？（2）拉力F的功率是多少？（3）貨箱運動了1min,克服摩擦所做的功是多少？（4）此滑輪組的機(jī)械效率是多少？12.（2015廣安友誼自招，第13題）13. 如圖甲所示是工人利用滑輪組從豎直深井中提取泥土的情形，所用動滑輪和筐受到的總重力為40N。某次操作中，將泥土以0.5m/s的速度勻速提起，在此過程中工人的拉力F所做的功隨時間變

8、化的圖像如圖乙所示。不計細(xì)繩重及摩擦，g取10N/kg 。求：（1） 人拉繩時沿繩的速度？（2） 泥土的重是多少？（3） 利用該裝置提升泥土的機(jī)械效率。 13.（2015湖北十堰，第40題）40.一輛東風(fēng)牌汽車發(fā)動機(jī)功率為160kW，運送4t的貨物，以4m/s的速度沿30°的斜坡勻速到達(dá)坡頂，已知斜坡長100m。（g取10N/kg）(1)汽車從斜坡底端到達(dá)坡頂?shù)臅r間是多少？(2)汽車運送貨物的機(jī)械效率是多少？14.（2015廣東揭陽，第8題）小明想把重1000N的木箱A搬到高h(yuǎn)=5m，長L=10m的斜面上，如圖所示。他站在斜面上，沿斜面向上用F=600N的拉力使木箱A以v=0.2m/

9、s的速度勻速從斜面底端拉到斜面頂端。求：（1）小明同學(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在斜面上勻速運動時受到的摩擦力是多大？15.（2015湖北孝感，第16題）（8分）如下圖所示，是一輛汽車通過滑輪組將深井中的物體拉至井口的裝置圖。已知井深12m，物體重，汽車重G車=3×104N，汽車勻速拉繩子時的拉力，汽車受到的阻力為車重的0.1倍。求： （1）將物體從井底拉至井口的過程中，汽車?yán)K子的拉力對滑輪組做了多少功？（2）滑輪組的機(jī)械效率為多少？（保留一位小數(shù)）（3）若汽車運動的速度為3m/s，則將物體由井底拉至井口需要多長時間？（4）汽車牽引力為多少？牽引

10、力的功率為多少？16.（2015北京，第45題）用如圖24所示的滑輪組提升物體A。在勻速豎直提升A的過程中，卷揚(yáng)機(jī)加在繩子自由端豎直向下的拉力F為400N，物體A上升的速度vA為0.1m/s，滑輪組的機(jī)械效率為90%，不計繩重和滑輪與軸的摩擦。求： （1）拉力F做功的功率P；（2）物體A所受的重力GA；（3）動滑輪所受的重力G動。17.（2015山東濰坊，第22題）建筑工人要向樓上運送貨物，為了省力，他在一個斜面上安裝了一個滑輪組，做成如圖所示的裝置，斜面的傾角為300且固定在在水平面上運送貨物時，工人用400N的力拉繩子，重為500N的貨物在20s內(nèi)沿斜面勻速運動6m，求此過程中 （1） 重

11、物的速度大??；（2） 工人提升重物做的有用功；（3） 該裝置的機(jī)械效率18.（2015山東萊蕪，第27題）如圖所示是利用起重機(jī)打撈水中物體的示意圖，吊臂前端由滑輪組組成，動滑輪總重300Kg,繩重和摩擦不計.現(xiàn)在用此起重機(jī)從水中把質(zhì)量為2x103 Kg/m3，體積為0.8m3的物體G勻速提起，滑輪組上鋼絲繩拉力F的功率為3KW (g=10N/Kg, 水=1. 0 x 103 Kg/m3)。求:(1)物體完全浸沒在水中時受到的浮力；(2)物體離開水面前拉力F的大?。?3)物體離開水面前上升的速度； (4)物休離開水面前，滑輪組的和械效率多大19.（2015湖北鄂州，第33題）為了模擬水中物體被打

12、撈的情境，同學(xué)們課外作如下探究：如圖，用滑輪組將重200N的物體從底面積為400cm2的圓柱形容器中提起，容器中水面由90cm降到70cm。已知每個滑輪重均為20N（不計繩重、水的阻力及滑輪與中心軸間的摩擦）。求：（1）所提起物體的密度 （2）物體完全出水后繼續(xù)上升的過程中，滑輪組的機(jī)械效率20.（2015陜西，第33題）如圖1所示，工人沿斜面把一箱貨物從底端拉進(jìn)車廂。貨物移動的距離s與時間t的關(guān)系如圖2所示。在此期間，工人拉這箱貨物沿斜面勻速運動時的拉力為594N。此斜面長為5m，高為1m，這箱貨物重為1500N。 （1）0-5s內(nèi)，這箱貨物處于 狀態(tài)，工人所做的功為 J。（2）5-30s內(nèi)

13、，這箱貨物運動的速度是多少？拉力做功的功率是多大？（3）該斜面的機(jī)械效率是多少？21.（2015四川遂寧，第24題）（7分）某興趣小組用如圖甲所示的滑輪組（物體與動滑輪用繩子a連接）勻速拉動放在同一水平面上的不同物體，物體受到的摩擦力從200N開始逐漸增加，直到組裝滑輪組的繩子b被拉斷，每次物體拉動的距離均為2m。 通過實驗繪出了該滑輪組機(jī)械效率隨物體受到摩擦力大小變化的關(guān)系圖像如圖乙。（不計繩重和繩與滑輪間的摩擦）求： （1）（2分）動滑輪重力；（2）（3分）當(dāng)滑輪組的機(jī)械效率為80%，物體以0.2m/s的速度勻速運動時，該滑輪組的有用功率；（3）（2分）一個重500N的同學(xué)利用該滑輪組，想

14、獨自用豎直向下的力拉斷繩子b，請你通過計算分析他能否實現(xiàn)。6（14分）（2015春宜賓期末）2015年6月1日，“東方之星”旅游客船由南京開往重慶，在湖北監(jiān)利縣突遇龍卷風(fēng)翻沉事發(fā)后，組織了5艘打撈船及其它上百艘船只進(jìn)行救援，如圖甲所示打撈船對沉船的打撈過程可簡化為如圖乙所示模型在一次打撈作業(yè)中，卷揚(yáng)機(jī)拉動繩子通過滑輪組A、B豎直提升水中的物體，在物體浸沒水中勻速上升的過程中，繩子對物體的拉力F拉1=4×103N，在物體全部露出水面后勻速上升的過程中，繩子對物體的拉力F拉2=104N物體浸沒在水中和完全露出水面后卷揚(yáng)機(jī)對繩子的拉力分別為F1、F2，且F1與F2之比為3：7繩子的重力、摩擦及水對物體的阻力均忽略不計（取水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）求：（1）物體的重力；（2）物體浸沒水中受到的浮力；（3）物體完全露出水面后勻速上升1m，滑輪組A、B的機(jī)械效率【解答】解：（1）物體全部露出水面后勻速上升，由二力平衡得G物=F拉2=104N，（2）物體浸沒在水中勻速上升，由二力平衡得：G物=F拉1+F浮，所以F浮=G物F拉1=104N4×103N=6×103N；（3）觀察滑輪組可知可知，滑輪組有兩端繩子承擔(dān)總重，設(shè)滑輪的重力為G