机械效率题 (2)

机械效率练习题力矩与机械效率的计算机械效率是指机械设备或系统输出功率与输入功率之比，用来评估机械设备或系统的能源利用效率。

力矩则是衡量物体转动能力的物理量。

本文将通过一些练习题来帮助读者掌握力矩与机械效率的计算方法。

练习题1：某台发动机的输出功率为600瓦，输入功率为800瓦，求机械效率。

解答：机械效率 = 输出功率 / 输入功率= 600瓦 / 800瓦= 0.75答案：机械效率为0.75。

练习题2：某台简单机械设备的输出功率为800瓦，输出力矩为60牛·米，输入力矩为80牛·米，求机械效率。

解答：机械效率 = 输出功率 / 输入功率= 输出力矩 ×转速 / 输入力矩 ×转速= 60牛·米 ×转速 / 80牛·米 ×转速= 60 / 80答案：机械效率为0.75。

练习题3：某台机械设备的输出功率为1000瓦，输出力矩为200牛·米，输入力矩为120牛·米，求机械效率。

解答：机械效率 = 输出功率 / 输入功率= 输出力矩 ×转速 / 输入力矩 ×转速= 200牛·米 ×转速 / 120牛·米 ×转速= 200 / 120答案：机械效率为1.67。

练习题4：某台车辆在爬坡过程中，输入功率为800瓦，重力对车辆的作用力矩为200牛·米，摩擦阻力对车辆的作用力矩为80牛·米，求车辆的机械效率。

解答：由于重力和摩擦阻力都是与转速无关的力矩，在计算机械效率时，不考虑这些无关的力矩。

机械效率 = 实际输出功率 / 输入功率= (输入功率 - 摩擦阻力功率) / 输入功率= (800瓦 - 80牛·米 ×转速) / 800瓦答案：机械效率无法通过已知信息计算。

通过上述练习题的计算，我们可以看出机械效率的计算方法与力矩、功率之间的关系。

机械效率计算题一、计算题1.如图所示的滑轮组，不计拉线质量及滑轮转动摩擦．重物G=100N，每一个滑轮重20N．（1）当绳自由端拉力F竖直向上大小为30N时，重物G对地面的压力为多少？（2）拉力F为多少时，恰能让重物G匀速上升．（3）若重物G能以0.1m/s的速度匀速上升，则绳自由端向上运动速度为多少？2.如图所示是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图，已知井深10米，物体重G=5.4×103N，汽车重G车=3×104N，汽车匀速直线行驶拉绳子的力F=2×103N，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，求：（1）将物体从井底匀速直线拉至井口的过程中，汽车拉绳子的了力做了多少功？（2）滑轮组的机械效率为多少？（3）若汽车匀速直线运动的速度为2.4m/s，汽车牵引力的功率为多少？3.如图所示是用滑轮组将一个沉在水中、质量为10kg、体积为5dm3的实心物体吊起的过程。

物体没有露出水面前，5s内被匀速吊起1m，已知此时绳子拉力为F＝20N。

求：（g取10N/kg）（1）水对容器底部的压强；（2）物体受到的浮力；（3）拉力的功率及滑轮组的机械效率。

（结果精确到0.1%）4.用如图甲所示的滑轮组提升浸没在水中的实心圆柱形物体，已知物体的高度为1m，底面积为0.12m2，质量为200kg，物体始终以0.5m/s的速度匀速上升，物体浸没在水中匀速上升时，作用在绳端的拉力F所做的功随时间的变化关系如图乙所示。

（不计绳重、摩擦及水的阻力，ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）求：（1）当物体的上表面刚好与水面相平时，其底部受到水的压强；（2）物体浸没在水中时受到的浮力；（3）物体浸没在水中匀速上升时绳端受到的拉力F；（4）物体浸没在水中匀速上升时，滑轮组的机械效率。

（精确到0.1%)5.为保障学生安全，越来越多的学校配备了校车。

校车和师生的总质量为6000kg。

1.一个重260 N的涂料桶放在水平地面上，涂料桶与地面的接触面积为0.1 m2，工人用如图所示的滑轮组，在20 s内将涂料桶匀速提高了5 m，工人对绳子自由端施加的拉力F为150 N。

试求：（1）涂料桶放在水平地面上时，对地面的压强是多少？（2）拉力F所做的功是多少？（３）拉力F做功的功率是多少？2.一台起重机将重3600 N的货物匀速提高4 m。

求：（1）起重机做的有用功；（2）如果额外功是9600 J，起重机的机械效率。

3.在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化如图所示。

为了尽快疏通道路，交警只用了30 s的时间，指挥拖车在水平路面上将质量是1.5 t的故障车匀速拖离了现场．若故障车被拖离的速度是6 m/s，绳子自由端的拉力F是500 N，该装置的机械效率是80%。

求：（1）故障车在30 s内通过的路程；（2）拉力F在30 s内所做的功；（3）故障车在被拖离过程中受到的阻力。

4.如图所示，一个边长为0.1 m的正方体质量为3 kg，放在水平地面上，已知动滑轮的重力为10 N。

（1）该正方体的密度是多少？（2）正方体对地面的压强为多大？（3）不计摩擦和绳重，用图示的滑轮组将正方体竖直向上匀速提升20 cm，求拉力F所做的功。

5.质量为2.5 t的小型载重汽车，额定功率为100 kW，车上装有5 t的砂石，已知汽车在平直公路上匀速行驶时所受阻力是汽车总重的0.2倍，汽车先以15 m/s的速度在平直公路上匀速行驶到山坡底，消耗汽油2 kg，然后又以额定功率行驶100 s的时间，将砂石从坡底运送到50 m高的坡顶施工现场（g=10 N/kg），求：（1）2 kg的汽油完全燃烧放出多少热量？（汽油的热值取4.5×107J/kg）（2）汽车在平直公路上匀速行驶的功率为多少？（3）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少？。

机械效率练习题1．用图1所示装置提升重为900牛的物体A，加在绳自由端的拉力大小为400牛时恰好可以使物体匀速上升．求：（1）求此时滑轮组的机械效率；（2）若不计绳重和摩擦，求动滑轮的重；（3）若提升的重物改为1200牛，此时滑轮组的机械效率又为多少？（4）在（3）问中需要在绳自由端加多大的拉力才能将物体匀速拉起？图12．用动滑轮将重为80牛的物体匀速提升2米，拉力做功200焦．不考虑绳重和一切摩擦．（1）求此时动滑轮的机械效率；（2）如果该动滑轮匀速提升200牛的重物，拉力的功率为11瓦，则重物上升的速度是多大？图23．一个人用滑轮组匀速提升重G=128N的物体，滑轮组的机械效率为80%，在4s内人用F=40N 的力使绳端移动4m．（1）求出绳子的股数n；（2）算出有用功的大小和总功功率．*5．用图3所示滑轮组拉着一重为100牛的物体A沿水平面做匀速运动，所用拉力F的大小为40牛．（1）不计轮和绳的重力以及摩擦，求：物体A所受的摩擦力．（2）若滑轮组的机械效率为80%，求：物体A所受的摩擦力．图36．如图4用40牛的拉力使物体匀速上升，不计绳重和摩擦，整个装置的机械效率为75%．求：（1）物体和动滑轮的重各是多少？（2）若绳能承受的最大拉力为50牛，此装置的机械效率最大可提高到多少？图47．如图5，用滑轮组拉着重为600牛的物体沿水平方向向右匀速移动了8米，拉力F 做的功为1280焦，（不计绳重和摩擦）求：（1）拉力的大小；（2）若动滑轮重为12牛，机械效率为多少？*8．用如图7的装置提升重物，绳子能承受的最大拉力为120N，动滑轮重60N，绳重与摩擦不计．求：（1）用此滑轮组最多能将多重的物体匀速提升？（2）用此滑轮组提起重240N的物体，使它匀速上升，问人加在绳子自由端的拉力是多大？此时滑轮组的机械效率是多大？当物体以0.5m/s的速度上升时，拉力的功率是多大？（3）该滑轮组的机械效率最高可达到多少？例题1、用3股绳的滑轮组提升50牛的重物，动滑轮重25N，不计绳重和摩擦，求机械效率。

1、如图所示，现将重为5N的物体A沿长，高的斜面匀速从底端拉到顶端，在此过程中，F的大小恒为3N，所有时间是12s，求：（1）物体A从底端到顶端的平均速度；（2）物体A从底端到顶端过程中拉力F的功率；（3）求此斜面的机械效率．（保留一位小数）2、建筑工地用如图l7所示的简易滑轮组提升砖块，某工人将重500 N的砖块一次性匀速提升到离地面4 m高的砌墙处，所用拉力为200 N，时间为20 s，这次提升砖块过程中：(计算结果保留一位小数)求:(1) 利用此滑轮组做的有用功；(2)工人做的总功；（3）工人做功的功率；(4)该滑轮组的机械效率。

3、在农村常有家庭挖井取水，小明同学某次用如图甲所示的滑轮组提土时，将重为100N的土以s的速度从井中匀速提升，此时拉力做的功W随时间t的变化图象如图乙所示．求：（1）拉力的功率；（2）滑轮组的机械效率；（3）拉力的大小．4、“塔吊”是建筑工地上常见的起重设备，在汶川地震灾区救援现场，用“塔吊”可将很重的水泥板方便地吊起并安放到工作区域内。

(g取10N／kg)(1)现有一“塔吊”如图所示，它有一水平臂AB，AO叫平衡臂，OB叫吊臂。

C为可移动的滑轮组，C移动的范围是从O点到B点。

已知：AO=10m，OB=50m。

若“塔身”的宽度和铁架、滑轮组所受重力及摩擦均不计，在A端所装配重的质量为5t，要想起吊质量为的水泥板，为安全起吊，C应移动到离O多远的地方?(2)若“塔吊”20s内将质量为的水泥板匀速提高了4m，那么，“塔吊”提升水泥板的功率是多少?如果机械做的额外功是3×104J，“塔吊”的机械效率是多少?5、如图甲所示装置中，物体甲重G甲＝150N，动滑轮重G轮＝50N，人重G人＝650N。

轻杆AB可以绕O点转动，且OA∶OB＝5∶9。

不计轴摩擦和绳重，当轻杆AB在水平位置时，整个装置处于平衡状态，地面对物体乙的支持力为F1＝210N。

求：⑴物体乙受到的重力G乙。

1、用100N的拉力沿长5m、高1m的斜面将300N的重物匀速拉到斜面顶端，求：（1）斜面的机械效率；（2）物体与斜面间摩擦力多大？2、一个工人用如图所示的滑轮组匀速提升2000N的货物，所用拉力为600N，绳子自由端4s被拉下4m，不考虑摩擦和绳重．求：①总功的功率②此滑轮组的机械效率多大？③若用此滑轮组提升3200N的货物，所需拉力多大？此时机械效率多大？3、小强同学利用如图甲所示的滑轮组将货物运送到楼上，不计绳子和摩擦，如果所送货物重G从20N开始逐渐增加，每次均匀拉动绳子，且提升同样的高度，图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物的重力的增加而变化的图象，当货物重G为20N时，⑴滑轮组的机械效率是多少，⑵动滑轮的重是多少N；⑶当货物重G为180N时，滑轮组的机械效率是多少．4、如图所示，用滑轮组将重1200N的金属块打捞出水面不计绳重、摩擦和水对金属块的阻力，作用在绳子自由端拉力的功率始终保持1500W，金属块浸没在水中时匀速提起的速度为v1=1m/s，金属块的密度为ρ=6×103kg/m3，取g=10N/kg．A．金属块露出水面之前，绳子自由端移动的速度为_____________B．金属块露出水面之前滑轮组的机械效率η=____________C．滑轮组中动滑轮的重力为G动=__________D．金属块全部拉出水面后作用在绳子自由端的拉力比金属块露出水面之前作用在绳子自由端的拉力大_____________5、选做题如图是一种电梯结构示意图，在拉力F作用下电梯厢A能在电梯井中沿竖直通道上下运动．现有人均质量为60kg的10人同时乘坐电梯，当电梯以0.5m/s的速度上升时，拉力为F1，F1的功率P1为10Kw，动滑轮B 的机械效率为η1；电梯厢运行了12m后，从电梯中下去了5人，此后电梯仍以0.5m/s的速度匀速上升，拉力为F2，F2的功率为P2，动滑轮的机械效率为η2（不计绳重和滑轮摩擦，g取10N/Kg）．求：（1）η1与η2的比值；（2）拉力F2的功率．5、1、2、3、4、。

机械效率计算题含答案机械效率计算题机械效率是指机械设备在工作中所能体现的能量转换的效率。

在实际应用中，我们常常需要计算机械设备的效率，以评估其性能和工作情况。

本文将以一个机械效率计算题为例，介绍计算机械效率的方法和步骤，并附上详细的答案。

题目描述：假设一个机械设备的输入功率为5000W，输出功率为4000W，请计算该设备的机械效率。

解题步骤：1. 确定所给的数据和所求的结果：输入功率 P_in = 5000W输出功率 P_out = 4000W机械效率η = ?2. 根据机械效率的定义，机械效率等于输出功率与输入功率之比：η = P_out / P_in3. 将已知的数值代入计算公式，进行计算：η = 4000W / 5000W4. 进行除法运算，得到机械效率的数值：η = 0.85. 将答案四舍五入至合适的精度，并表示为百分数形式：η ≈ 80%答案：根据上述计算步骤，该机械设备的机械效率约为80%。

通过以上计算，我们可以得出该机械设备的机械效率为80%。

这意味着在能量转换过程中，该设备有80%的输入功率被转化为有用的输出功率，剩余20%的能量可能以其他形式散失或转化为无用功。

这个结果可以帮助我们评估设备的性能和工作效率，也对设备的设计和改进提供了一定的参考依据。

总结：机械效率是衡量机械设备能量转换效率的指标之一，对于评估设备性能和工作情况非常重要。

通过本文的机械效率计算题例子，我们了解了计算机械效率的基本步骤和方法。

在实际应用中，我们可以根据输入功率和输出功率的数值，通过除法运算得到机械效率的数值，并将其表示为百分数形式。

这样的计算结果可以让我们更好地了解设备的能量利用情况，以便进行进一步的优化和改进。

机械效率练习题一、选择题1. 下列关于机械效率的说法，正确的是：A. 机械效率越高，表示机械做功越快B. 机械效率越高，表示机械做有用功的比例越大C. 机械效率越高，表示机械做的额外功越多D. 机械效率与机械做功的多少无关2. 一台起重机吊起货物，若货物重1000N，起重机做的有用功为5000J，则起重机的机械效率为：A. 50%B. 60%C. 70%D. 80%A. 斜面B. 滑轮组C. 轮轴D. 定滑轮二、填空题1. 机械效率是指机械所做的________与________之比。

2. 在使用机械时，为了提高机械效率，应尽量减少________功。

3. 一台机械的机械效率为80%，表示该机械做的有用功占总功的________。

三、计算题1. 一台起重机提升重物，已知重物的重力为1200N，起重机做的总功为7500J，求起重机的机械效率。

2. 某斜面高1m，长5m，将重200N的物体沿斜面匀速拉到顶端，若拉力为100N，求斜面的机械效率。

3. 一台滑轮组的机械效率为75%，若提升重物所做的有用功为1500J，求滑轮组所做的总功。

四、应用题1. 在生活中，我们常用定滑轮和动滑轮来提升重物。

请分析定滑轮和动滑轮在机械效率方面的差异。

2. 举例说明如何在实际操作中提高机械效率。

3. 一辆汽车在平直路面上行驶，发动机输出的功率为100kW，已知汽车受到的阻力为2000N，求汽车以30m/s的速度行驶时的机械效率。

五、判断题1. 机械效率为100%意味着机械做的所有功都是有用功，没有额外功。

（）2. 使用任何机械都不能省功，只能省力或改变力的方向。

（）3. 机械效率越低，说明机械设计越不合理。

（）4. 在不计摩擦和其他额外功的情况下，机械效率可以达到100%。

（）六、简答题1. 简述机械效率的定义及其物理意义。

2. 影响机械效率的因素有哪些？3. 如何区分有用功和额外功？七、作图题1. 请画出定滑轮、动滑轮和滑轮组的示意图，并标明各自的动力臂和阻力臂。

专题16-机械效率（二）一、选择题1、（2020•甘孜州）某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）在相同时间内把重物G提升相同高度。

若F1和F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（D）A．力F1和F2做功的功率相同B．力F1和F2做的总功相同C．两个滑轮组机械效率一样大D．甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高2、(2019·巴彦淖尔)如图所示，拉力F为5N，物体A以0.1m/s的速度在物体B表面向左做匀速直线运动（B 表面足够长）；物体B静止在地面上，受到地面水平向左4N的摩擦力，弹簧测力计示数为12N，下列说法正确的是（C）A．物体A受到的摩擦力为10NB．拉力F的功率为1.5WC．滑轮组的机械效率为80%D．拉力F增大到15N时，物体B开始向左运动3、（2019·荆州）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（C）A．拉力F做功为5×103 JB．缠绕在动滑轮上每股绳的拉力为800NC．动滑轮重为300ND．滑轮组的机械效率为75%4、（2020•丹东）如图，在斜面上将一个重为15N的物体匀速从斜面底端拉到顶端，沿斜面向上的拉力F＝6N，斜面长s＝1.2m、斜面高h＝0.3m。

下列说法正确的是（C）A．克服物体重力做功7.2JB．额外功为1.8JC．物体受到的摩擦力为2.25ND．斜面的机械效率为37.5%5、(2019·新疆)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（B）A．4︰3B．3︰4 C．5︰4D．4︰56、（2020•荆州）荆州方特东方神画主题乐园于2019年9月盛大开园。

机械效率中难题专练（含详解）一．选择题（共4小题）1．用如图所示的滑轮组提起重1.0×103N的货物，用400N拉力F在10s内使物体提升2m，不计绳重和摩擦，则下列说法错误的是（）A．动滑轮重为600NB．此时滑轮组机械效率为62.5%C．克服物体重力做功为4000JD．拉力功率为320W2．用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆A点下面的钩码缓缓上升，实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为0.5N．则下列说法正确的是（）A．拉力对杠杆做的额外功为0.1JB．匀速竖直拉动过程中弹簧测力计示数先变小后变大C．若将钩码从A点移到B点，用同样的方式将钩码提升0.1m，则机械效率降低D．若将钩码从A点移到B点，用同样的方式将钩码提升0.1m，则机械效率升高3．用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重G的物体匀速提升h，不计摩擦和绳重，滑轮组的机械效率为η，拉力大小F，绳子移动距离为s，则下列动滑轮重力的表达式错误的是（）A．B．（1﹣η）F C．F﹣G D．4．两滑轮组装置如图所示，已知每个滑轮重力都为G0，摩擦和绳重均不计，用它们分别匀速提起重为G=5G0的物体时，甲、乙两滑轮组的机械效率之比是（）A．6：7 B．7：6 C．5：6 D．5：7二．填空题（共6小题）5．用如图所示的滑轮组把重为1700牛的物体匀速提高，所用的拉力为500牛，不计绳的质量及摩擦阻力，且两动滑轮相同，则一个滑轮重为牛，滑轮组的机械效率是%。

6．如图，物体重为80N，滑轮重为40N，若用力F竖直向上匀速拉动滑轮，则拉力F为N，该滑轮的机械效率为（不计绳重和摩擦）7．如图所示，斜面长6m，高3m，小明用绳子沿斜面将重为400N的木箱由写面低端匀速拉倒顶端，拉力大小为320N，绳重不计。