2019年中考物理机械效率的测量及计算专项训练(附答案)
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2019年初中物理中考复习17:机械效率一、单选题(共14题;共28分)1. ( 2分) 关于功、功率、机械效率,下列说法中正确的是()A. 机械效率高的机器做功一定多B. 功率大的机器做功一定多C. 机械效率高的机器做功一定快D. 功率大的机器做功一定快2. ( 2分) 下列关于滑轮组机械效率的说法正确的是()A. 机械效率越高的滑轮组越省力B. 机械效率越高的滑轮组做功越快C. 机械效率越高的滑轮组,有用功跟总功的比值越大D. 有用功做得越多,滑轮组的机械效率越大3. ( 2分) 两台机械所做的总功之比为2:1,它们的机械效率之比为4:3,则它们所做的有用功之比()A. 2:1B. 3:4C. 8:3D. 3:24. ( 2分) 在不计摩擦和绳子质量的情况下,分别使用定滑轮、动滑轮、滑轮组(两个定滑轮和两个动滑轮)匀速提升同一物体到同一高度处,其机械效率分别为定、动、组,则下列选项正确的是()A. 组< 动< 定B. 定< 动< 组C. 动< 定< 组D. 定< 组< 动5. ( 2分) 如图所示的每个滑轮质量相同,用它们提起同一重物,机械效率最高的是()A. B. C. D.6. ( 2分) 用如图甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体,已知滑轮重20N。
则()A. 手的拉力:F甲=F乙;机械效率:η甲=η乙B. 手的拉力:F甲<F乙;机械效率:η甲<η乙C. 手的拉力:F甲>F乙;机械效率:η甲<η乙D. 手的拉力:F甲>F乙;机械效率:η甲>η乙7. ( 2分) 图1中力水平拉动重为G的物体A在水平路面匀速移动了s。
改用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动了s,拉力为(如图2)。
此过程滑轮组()A. 总功为B. 额外功为C. 机械效率为D. 额外功为8. ( 2分) 如图所示利用动滑轮提升货物,动滑轮重为20牛顿,绳与动滑轮间的摩擦及绳子重不计。
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1.如图所示,一工人利用如图所示的滑轮组在10s 内将质量为40kg 的物体匀速提升3m ,此过程中工人对地面的压强为6000Pa 。
已知工人与地面的接触面积为500cm 2,工人的质量和动滑轮质量之和为80kg ,不计绳重和摩擦。
则下列说法错误的是( )A .工人用提升400N 重物的过程中,动滑轮做的有用功为1200JB .工人用提升400N 重物的过程中,绳子自由端移动的速度为0.6m/sC .用该滑轮组提升重为600N 的物体,机械效率为80%D .工人的质量为60kg 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A .动滑轮做的有用功40kg 10N/kg 3m=1200J ===W G h m gh ⨯⨯物物动有故A 正确,不符合题意;B .由图知,绳子段数n =2,物体匀速提升3m ,绳子自由端移动距离s =6m ,绳子自由端移动的速度为6m 0.6m/s 10ss v t === 故B 正确,不符合题意;CD .工人对地面的压强为6000Pa ,工人与地面的接触面积为500cm 2=0.05m 2,所以工人对地面的压力26000P N a 0=.30005m F pS ==⨯设动滑轮质量为m 动,则人的质量m 人=80kg -m 动因为n =2,所以()()11-=-+=-g+22F G F G G G m g m m g =人拉人物动人物动 代入数据,得出m 动=20kg ,m 人=60kg ,故D 正确,不符合题意。
用该滑轮组提升重为600N 的物体,机械效率为()=100%=1200%=100%=75%6+6+0000+00W G hG W G hNG GN NG η=⨯⨯⨯有物物总物动物动故C 错误,符合题意。
故选C 。
2.如图所示,用一动滑轮拉一物体A 以0.5m/s 的速度在水平面上作匀速直线运动,物体A 重为20N ,受到的摩擦阻力是物重的0.2倍,水平拉力为2.5N ,则在2s 内拉力做的功是________J ,滑轮的机械效率是________(不计滑轮重力).【答案】5 80% 【解析】 【分析】 【详解】物体2s 移动的距离:s=vt=0.5m/s×2s=1m , ∵使用的是动滑轮,∴拉力移动的距离:s′=2s=2×1m=2m , 拉力做功:W=Fs′=2.5N×2m=5J ; ∵物体受到的摩擦阻力是物重的0.2倍, ∴f=0.2G=0.2×20N=4N , 滑轮的机械效率: η====80%.故答案为5,80%.3.如图所示,用F =50N 的力通过滑轮组水平拉重为80N 的物体使其向左匀速运动0.4m ,在这个过程中拉力F 做功为_____J ,已知物体受到水平地面的摩擦力为60N ,该滑轮组的机械效率为_____(忽略绳子和动滑轮的重力)【答案】40 60% 【解析】 【分析】首先判断滑轮组有几段绳子受力,计算出拉力移动的距离,利用拉力做的总功;滑轮组所做的有用功为克服物体A 受到摩擦力所做的功,根据求出其大小,再根据效率公式求出滑轮组的机械效率。
2019年中考物理试题分类汇编——机械效率专题1.(2019怀化,23)如图所示,用滑轮组将重为100 N的物体匀速提升3m,拉力F所做的总功为400 J,则在这个过程中拉力F做了J的有用功,该滑轮组的机械效率是。
2.(2019云南,18)如图所示,工人用滑轮组将重为600N的建筑材料以0.3m/s的速度匀速竖直提升。
人对绳子自由端的拉力F=375N,滑轮组的机械效率为,拉力F的功率为。
3.(2019枣庄,23)用一个动滑轮在5s内将一重为300N的物体匀速向上提升3m,动滑轮的机械效率是75%,则拉力大小为N,若忽略绳重与摩擦,动滑轮的重力为N。
4.(2019鸡西,27)如图所示,小聪用滑轮组拉动水平地面上重为500N的物体A,使它匀速前进2m,地面对它的摩擦力为150N,小聪施加的拉力F=100N(忽略绳重和滑轮重),则滑轮组做的有用功为J,滑轮组的机械效率为。
5.(2019福建,12)工人用如图的机械将物体匀速提升到某一高度,若物体的重力与滑轮的重力之比G物:G滑轮=9:1,忽略绳重与摩擦的影响,则机械效率为()A.10% B.45% C.80% D.90%6.(2019广州,9)如图所示,把重为G的物体甲从A点竖直向上匀速拉至B点,过程绳的拉力对甲做的功为W AB;用平行于斜面的拉力把重也为G的物体乙沿面从C点匀速拉至B 等高的D点,在此过程中的拉力对乙做的功为W CD,斜面的机械效率为A.ABCDWWB. CDABWWB.C.ABCDGHW W-D.CD ABGHW W+7.(2019聊城,)如图所示,用滑轮组提升重100N的物体时,在10s内绳子自由端被匀速拉下6m。
已知拉绳子的力F为60N,不计绳重和摩擦,则在此过程中()A.物体被提升了2mB.所做的有用功是300JC.拉力F的功率是30WD.滑轮组的机械效率是55.6%8.(2019烟台,12)在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时,同学们提出了下列猜想(1)滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关;(2)滑轮组机械效率高低可能与被提升的物重有关;(3)滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关;(4)滑轮组机械效率高低可能与承重绳子股数有关。
2019年中考物理真题分类汇编——机械效率专题1.(2019重庆B卷,11)如图所示,用大小为5000 N的拉力F通过滑轮组将重为800N的物体匀速提升和10cm,不计绳重与摩擦,拉力F移动的距离为___cm,.滑轮组的机械效率%。
2.(2019荆州,23)湖北省第二届园林博览会将于2019 年9 月28 日在荆州开幕.在某场馆建设中,采用了如图所示的装置提升重物,当工人师傅们用1000N 的拉力F 向下拉绳,使重1600N 的重物匀速上升了5m,此过程中克服绳重和摩擦做功500J,下列说法中正确的是()A.拉力F 做功为5×103 JB.缠绕在动滑轮上每股绳的拉力为800 NC.动滑轮重为300ND.滑轮组的机械效率为75%3.(2019咸宁,24)用如图所示的滑轮组将重为G的物体匀速提升了h,作用在绳上的拉力大小为F,则总功为,额外功为,效率为。
(用题中给出的物理量表示)4.(2019吉林,15)如图所示,用滑轮组把300N的重物匀速提升3m,人所做的有用功是J;如果用该滑轮组提升400N的重物,它的机械效率将。
5.(2019龙东,27)如图所示,小聪用滑轮组拉动水平地面上重为500N的物体A,使它匀速前进2m,地面对它的摩擦力为150N,小聪施加的拉力F=100N(忽略绳重和滑轮重),则滑轮组做的有用功为J,滑轮组的机械效率为。
6..(2019娄底,14)既可以省力,又可以改变用力方向的滑轮是____(选填“定滑轮”“动滑轮”或“滑轮组”);利用一个效率为90%的杠杆做100J的总功,其中额外功是____J。
7.(2019鄂州,10)如图所示,利用动滑轮将重力为100N的物体在5s内匀速竖直提升,拉力F为60N,绳子自由端移动的距离为2m,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )A. 物体移动的速度为0.4m/sB. 所做的有用功为200JC. 动滑轮的机械效率为60%D. 拉力F的功率为24W8.(2019新疆,10)用一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组甲和乙,分别匀速提升同一重物时,滑轮组甲和乙的机械效率分别为80%和75%,不计绳重和摩擦,滑轮组甲和乙中的动滑轮重力之比为A. 4:3B. 3:4C. 5:4D. 4:59.(2019呼和浩特,10)人类从刀耕火种,经过几次工业革命,走向了科技大发展的今天。
中考物理高频考点《机械效率的综合计算》专项测试卷-带答案1.重量为200N、底面积100cm2的物体静止在水平地面上。
用如图所示的滑轮组将物体匀速竖直提升5m,已知动滑轮重50N,不计绳重和摩擦。
求:(1)物体挂上动滑轮的挂钩前,静止在水平地面上时对地面的压强;(2)拉力F所做的功;(3)滑轮组的机械效率。
2.节能减排,绿色出行,新能源汽车已成为汽车发展的方向。
小明家新购置了一台某型号电动汽车,该电动汽车正常状态下100km的能耗仅相当于耗油4kg。
周末,小明一家三口乘坐该电动汽车以100km/h的速度行驶200km到达某景区(此过程可视为匀速直线运动),汽车所受的阻力为汽车总重的0.1倍,人和车总质量为1500kg。
(q汽油=4.6×107J/kg,g取10N/kg)求:(1)此过程中,汽车运行的时间。
(2)此过程中,电动汽车牵引力所做的功。
(3)电动汽车电能转化为机械能的效率为多少?(结果精确到0.1%)3.生活中,利用斜面将重物推上车厢比直接将重物搬上车厢要轻松许多。
如图所示,小聪为了节省体力,他用大小为400N的推力F将质量m=50kg的物体沿着高h=1.2m,长s=3m的斜面匀速推上车厢。
这一过程用时10s,推力方向与斜面方向平行。
求:(1)斜面的机械效率;(2)在匀速推动物体至车厢的过程中,小聪克服物体与斜面之间的摩擦力做功的功率。
4.小明用如图甲所示的滑轮组提升物体,物体的重力为500N,所用动滑轮的重力为40N,不计绳重和摩擦,绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图乙中a所示,物体上升的高度随时间变化的关系如图乙中b所示。
(1)求0-30s内物体上升的速度;(2)求0-20s内拉力做功的功率;(3)求滑轮组提升物体的机械效率。
5.如图所示,用平行于斜面F=80N的拉力,将重力为100N的物体沿斜面向上移动了5m,升高了3m。
求:(1)拉力所做的功;(2)该斜面的机械效率;(3)物体受到的摩擦力。
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1.如图是工人将重160 N 的物体匀速放下的过程,已知物体下降的距离为3 m ,用时3 s ,工人的拉力为50 N ,工人质量为50kg (物体未浸入水中,且不计绳重及摩擦)设此时工人放绳的速度为v 1, 滑轮组的效率η1 ;如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为η2,已知1243ηη=∶∶(物体在水中仍匀速下降,动滑轮不会浸入水中且不计绳重及摩擦,g 取10 N/kg ) 设当物体完全浸没在水中后物体所受的浮力为F 浮,工人对地面的压力为F 2.则( )A .v 1=1 m/sB .η1=62.5%。
C .F 2 =525 ND .F 浮=120 N【答案】C【解析】【分析】【详解】A .物体下降速度为 3m =1m/s 3sh v t == 因为有4段绳子,所以工人放绳的速度为441m/s 4m/s v v ==⨯=1物故A 不符合题意;B .已知物体下降的距离为3 m ,因为有4段绳子,所以绳子运动距离443m 12m s h ==⨯=放绳子的做的有用功160N 3m 480J W Gh ==⨯=有用放绳子的做的总功50N 12m 600J W Fs ==⨯=总滑轮组的效率1480J 100%100%80%600JW W η=⨯=⨯=有用总 故B 不符合题意;CD .物体未浸入水中时,不计绳重及摩擦,动滑轮受到重物对它的拉力、本身的重力、绳子的拉力,由(1)F G G n =+动可得,动滑轮重力4450N 160N 40N G F G =-=⨯-=动已知η1:η2=4:3,则物体完全浸没水中后滑轮组的机械效率为213380%60%44ηη==⨯=物体完全浸没水中后,滑轮组对物体的拉力做的功为有用功,不计绳重及摩擦,克服动滑轮重力做的功为额外功,则此时滑轮组的机械效率 260%40NW F h F W F h G h F η'===='++有用拉物拉物总拉物动拉物 解得F 拉物=60N ;物体的重力为160N ,根据公式可得==160N-60N=100N F G F -浮拉物 故D 不符合题意;完全入水后,动滑轮受到重物对它向下的拉力、本身向下的重力、4段绳子向上的拉力,由力的平衡条件可得4F F G =+绳拉物动则人对绳子的拉力1160N 40N)25N 44()(F F G =+=+=绳拉物动 因为物体间力的作用是相互的,所以绳子对人的拉力也为25N ;人的重力为50kg 10N/kg 500N G m g ==⨯=人人对人进行受力分析可知,人受竖直向下的重力、竖直向下的拉力、竖直向上的支持力,则人受到竖直向上的支持力500N+25N=525N F G F =+=人绳支因为物体间力的作用是相互的,则人对地面的压力为525N ,故C 符合题意。
中考物理总复习《机械运动的综合计算》专题训练-附答案学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________1.“区间测速”目前在全国大部分高速路实行。
所谓的“区间测速”,就是在两监测点安装监控和测速探头,测出同一辆车通过两个监测点的时间,如果这个平均车速超过了该路段的最高限速,即被判为超速。
若监测点A、B相距30km,通过监测点A的速度为100km/h,通过监测点B的速度为110km/h,通过两个监测点的时间如图所示,该路段的最高限速为120km/h。
(1)原来检测的方法是监控探头判断通过监测点时的车速。
如果按原来的方法,该轿车通过监测点A、B 时会不会判为超速?(2)通过计算说明,采用“区间测速”,这辆轿车会不会被判为超速?2.如图所示,疫情期间,由某智能工厂生产的一种送药机器人可以顶替四个人的工作,从而减少感染。
该机器人空载时质量约为50kg,一次最多可以配送200kg物品,速度最快可达到2m/s,充一次电最长可以行驶8h。
(1)若机器人满载货物匀速行驶时受到的摩擦力是总重力的0.1倍,则机器人匀速行驶时的牵引力是多少?(2)该机器人以最大速度匀速行驶10min,牵引力做的功是多少?3.如图,A是一辆装有超声测速装置的警车,正匀速行驶在一平直的公路上执勤,某时刻向前方540m处已经之在路边的大卡车发射第一个超声波信号时,经过3s接收到反射回来的信号。
已知超声波的传播速度为340m/s。
求:(1)从警车发射到接收到信号声波移动的距离;(2)警车的速度;(3)某时刻有一小车刚好超越警车,5s之后警车发出第二个信号,并在0.34s之后收到小车反射回来的信号,求小车的速度(设警车和小汽车的速度都保持不变)(1)测试时,汽车在大小为800N的牵引力作用下,以25m/s的速度正常行驶40s,此过程中,汽车发动机6.电动车以环保、轻便等特点,成为人们日常的代步工具。
2019年中考物理试题分类汇编——简单机械计算专题1.(2019年郴州,29)一辆重为2×104N的电动汽车,以恒定功率50kW在平直的公路上匀速行驶3km,用时3min。
已知汽车在行驶中所受阻力为车重的0.1倍,汽车轮胎与地面接触的总面积为0.5m2.求:(1)汽车对地面的压强;(2)汽车的牵引力所做的功;(3)汽车发动机的机械效率(计算结果保留一位小数)。
2.(2019山西,24)汽车超载是当前发生交通事故的重要原因之一。
全国各地设置了许多超载监测站加强监管。
如图所示,一辆两轴货车正在水平地面上设置的某种电子地磅秤上称重。
先让货车前轮单独开上电子地磅秤,其读数为8t;前轮驶离电子地磅秤,再让后轮单独开上电子地磅秤,其读数为9t。
国家规定两轴货车限载车货总重18t,请你通过计算分析该货车是否超载。
3.(2019攀枝花,32)如图所示,在水平路面上行驶的汽车通过滑轮组拉着重G=9×104N的货物A 沿斜面向上匀速运动。
货物A的速度为v=2m/s,经过t=10s,货物A竖直升高h=10m。
已知汽车对绳的拉力F的功率P=120kW,不计绳、滑轮的质量和摩擦,求:(1)t时间内汽车对绳的拉力所做的功;(2)汽车对绳的拉力大小;(3)斜面的机械效率。
4.(2019无锡,26)在更换家用轿车的轮胎时,剪式千斤顶是一种常用工具。
图甲是某型号剪式千斤顶的结构示意图。
使用时,将底部支撑台置于水平地面,保持千斤顶竖直,将顶升置于汽车车身下,用手摇动扳手使扳手绕O点不断旋转,带动丝杆转动,通过丝杆水平拉动左端铰链,使支架向内收缩,顶升升高,从而将汽车车身顶起。
丝杆上刻有梯形扣,图乙是梯形的实物图。
(1)该型号的剪式千斤顶是由一些简单机械组合而成的。
在顶起车身的过程中,丝杆上的梯形扣属于下列哪一种简单机械? 。
A.滑轮B.滑轮组C.杠杆D.斜面(2)现使用该剪式千斤顶更换轮胎,顶起汽车车身后,若顶升受到车身竖直向下的压力大小始终为10000N,且等于顶升对车身的支持力,千斤顶自身重量忽略不计。
2019年中考物理试题专题训练——滑轮组实验专题1.(2019绥化,29)如图是智慧小组“测滑轮组的机械效率”的实验装置。
测得的实验数据如表。
(1)实验过程中,应竖直向上拉动弹簧测力计。
(2)第三次实验中滑轮组的机械效率是。
(3)分析表中实验数据可知,同一滑轮组,物重,滑轮组的机械效率越高。
(4)若在第三次实验中,物体上升的速度为0.1m/s,则拉力F的功率为W(5)创新小组也利用重为1N、2N、4N的物体进行了三次实验,每次测得的机械效率均大于智慧小组的测量值,则创新小组测量值偏大的原因可能是。
(填字母)A.测拉力时,弹簧测力计未调零,指针指在零刻度线下方B.弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升C.所使用的动滑轮的重力小于智慧小组2.(2019黄石,19)探究小组为探究影响滑轮组的机械效率的因素,实验装置如图所示,数据如表所示。
(1)请把表格中三个未完成的空补充完整。
(2)甲同学根据表格数据可以得出钩码重力逐渐增大,滑轮组机械效率(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
请你解释出现这种现象的原因。
(3)乙同学进一步研究,测出动滑轮的质量为100g,根据表格中的数据得出:总功总是大于有用功与克服动滑轮重力的功之和,即:W总>W有+W轮,他猜测还有因素影响机械效率。
(答一种因素即可)(4)丙同学计算出每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值△W=W总﹣W有﹣W轮,通过比较第1、2和组的数据,发现重物的重力越大,差值△W (选“越大”、“越小”或“不变”),请你利用所学知识对此作出解释。
3.(2019玉林,)小明在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,利用如图9所示的滑轮组进行了4次测量,测得数据如下表所示:(1)根据表中的数据计算得出第4次实验时绳端移动的距离s=m,机械效率η=。
(2)通过比较1、3和4三次实验数据得出:同一滑轮组,物重越大,滑轮组的机械效率。
(3)在忽略摩擦力和绳重的前提下,通过第1次数据可算出动滑轮的重力为N.(4)以下选项中不影响滑轮组机械效率的因素是()A.动滑轮的重力B.绳子与滑轮之间的摩擦C.物体上升的高度4.(2019随州,17)物理实验兴趣小组间开展竞赛活动,甲组出题乙组用实验的方法解答。
2019年中考物理机械效率的测量及计算
专题训练
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一、实验探究题
1.[2018·泰安]图ZX4-1甲是某学习小组“测量滑轮组的机械效率”的示意图。
用弹簧测力计竖直向上匀速拉动绳子自由端,将重为4.5 N的物体从A位置提升到A'位置,同时弹簧测力计从图中的B位置上升到B'位置。
在这个过程中,弹簧测力计的示数如图乙所示。
请你根据他们做的实验完成下列问题:
图ZX4-1
(1)物体提升的高度是cm,拉力是N,该滑轮组的机械效率η=。
(2)若在图甲装置的基础上,增加一个动滑轮,改为图丙所示的装置,提升同一物体,则滑轮组的机械效率。
(选填“变大”“变小”或“不变”)
2.用如图ZX4-2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。
图ZX4-2
(1)实验中,弹簧测力计的示数F为N,钩码总重G为1.0 N,钩码上升高度h为0.1 m,弹簧测力计上升高度s为0.3 m,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)林红同学用该实验装置,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
弹簧测力计移动距离
s/m
机械效率
η/%
1 A点1.5 0.10 0.7 0.30 71.4
2 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。
二、计算题
3.如图ZX4-3所示,用沿斜面向上F=1.8 N的拉力,将一个质量m=0.45 kg的物体,从底端匀速拉到顶端,所用时间t=5 s。
已知斜面长度s=1 m,斜面高度h=0.3 m。
g取10 N/kg。
求:
(1)该物体所受的重力。
(2)拉力F的功率。
(3)此斜面的机械效率。
图ZX4-3
4.一辆质量是 1.5×103 kg的汽车不慎陷入泥泞地面,汽车司机用如图ZX4-4所示滑轮组将汽车拖出。
已知
整个过程中,水平拉力F是400 N,汽车沿水平方向匀速移动了 2 m,滑轮组的机械效率为75%。
求:
(1)拉力F做的总功。
(2)有用功的大小。
(3)汽车受到的阻力大小。
图ZX4-4
5.林红同学用如图ZX4-5所示的装置把重为1200 N的箱子从斜面底端匀速拉到顶端用时10 s,已知斜面长6 m、高2 m,此装置的机械效率为80%。
求:(滑轮重、绳重、滑轮与绳之间的摩擦均不计)。
(1)拉力F做的功。
(2)拉力F做功的功率。
(3)拉力F的大小。
(4)箱子和斜面间的摩擦力。
图ZX4-5
6.用如图ZX4-6甲所示的滑轮组提升物体M,已知被提升的物体M重为760 N,卷扬机加在绳子自由端的
拉力F,将物体M以0.5 m/s的速度匀速提升到 5 m的高度。
拉力做的功W随时间t的变化图像如图乙所示,不计绳重和滑轮与轴的摩擦。
求:
(1)滑轮组提升重物所做的有用功W有。
(2)滑轮组提升重物的机械效率η。
(3)动滑轮的重力G动。
图ZX4-6
参考答案
1.(1)5.0 275%(2)变小
2.(1)0.566.7克服杠杆与支点间摩擦及杠杆自重做的额外功
(2)不能①两次实验时钩码没有挂在同一位置②一次对比实验所得结论是不可靠的
3.解:(1)物体所受的重力为G=mg=0.45 kg×10 N/kg=
4.5 N。
(2)拉力所做总功为W总=Fs=1.8 N×1 m=1.8 J,
拉力功率为P=总==0.36 W。
(3)此过程所做的有用功为W有=Gh=4.5 N×0.3 m=1.35 J,
此斜面的机械效率为η=有
==75%。
总
4.解:(1)由题图可知,由2股绳子拉动滑轮,n=2,则绳端移动的距离s绳=ns车=2×2 m=4 m,
拉力F做的总功W总=Fs绳=400 N×4 m=1600 J。
(2)有用功W有=W总×η=1600 J×75%=1200 J。
(3)因滑轮组做的有用功为克服汽车阻力所做的功,则汽车受到的阻力大小f=有
==600 N。
车
5.解:(1)有用功W有=Gh=1200 N×2 m=2400 J,
则拉力F做的功W总=有==3000 J。
(2)拉力F做功的功率P=总==300 W。
(3)由图可知此滑轮装置是一个动滑轮,绳端移动的距离
s'=2s=2×6 m=12 m,
拉力F=总==250 N。
(4)克服摩擦力做的额外功W额=W总-W有=3000 J-2400 J=600 J,
摩擦力f=额==100 N。
6.解:(1)滑轮组提升重物所做的有用功W有=Gh=760 N×5 m=3800 J。
(2)重物运动的时间t===10 s,
由图乙可知,此时10 s时拉力做的总功是4000 J,
==95%。
所以滑轮组提升重物的机械效率η=有
总
(3)由图甲知通过动滑轮绳子段数n=2,
所以,绳子自由端移动的距离s绳=2h=2×5 m=10 m,
拉力F=总
==400 N,
绳
不计绳重和滑轮与轴的摩擦,由F=(G+G动)知,动滑轮的重力G动=2F-G=2×400 N-760 N=40 N。