2012年中考物理试题机械效率计算
- 格式:doc
- 大小:568.50 KB
- 文档页数:20
专题06机械效率考点解读一、有用功、额外功、总功的求解:1、有用功:对机械、活动有用的功。
公式:W 有用=Gh (提升重物)=W 总-W 额=ηW 总;斜面:W 有用= Gh 。
2、额外功:并非需要但又不得不做的功。
公式:W 额= W 总-W 有用=G 动h (忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组);斜面: W 额=fL 。
3、总功:有用功加额外功或动力所做的功。
公式: W 总=W 有用+W 额=FS= W 有用/η;斜面:W 总= fL+Gh=FL 。
二、机械效率的求解:机械效率:有用功跟总功的比值。
机械效率计算公式:%100⨯=总有用W W η常考机械的有用功、总功、机械效率计算重点考向考点一:滑轮的机械效率(竖直提升物体)1.(2019•雅安)如图是用动滑轮提升货物A的示意图。
用300N竖直向上的拉力F使重500N的货物A在10s的时间内匀速竖直上升了2m。
求:(1)提升货物所做的有用功W有;(2)拉力通过的距离及拉力的功率P;(3)动滑轮的机械效率η。
【解析】解:(1)提升货物所做的有用功:W有用=Gh=500N×2m=1000J;(2)使用动滑轮时,n=2,拉力端通过的距离:s=2h=2×2m=4m,拉力F做的总功:W总=Fs=300N×4m=1200J;拉力做功的功率:P===120W;(3)动滑轮的机械效率:η==×100%≈83.3%。
答:(1)提升货物所做的有用功为1000J;(2)拉力通过的距离、拉力的功率分别为4m、120W;(3)动滑轮的机械效率为83.3%。
2.(2019•镇江)如图1所示,装有0.01m3水的圆桶置于水平地面上,桶与地面间的接触面积为0.2m2。
桶的质量忽略不计,g取10N/kg。
(1)求桶中水的质量。
(2)求这桶水对地面的压强。
(3)某同学用图2所示的滑轮组将这桶水匀速提升2m的过程中,所用拉力为40N.求该滑轮组的机械效率。
功、功率、机械效率计算(安徽)21.一辆小汽车在平直公路上匀速行驶,发动机的牵引力为2000N ,速度为108km /h 。
(1)求小汽车匀速行驶时受到的阻力大小。
(2)求牵引力在10rain 内所做的功。
(3)若发动机的牵引力用F 表示,小汽车的速度用”表示,请推导出牵引力的功率P=Fv(2012年泉州)32. (6分) 质量为50kg 的何勇同学,在一次爬杆比赛中,用12s 爬到了5m 高的杆顶: (1)何勇受到的重力是多少?(2)何勇爬杆过程中做了多少功?功率多大?(三明市)25.(8分)在农村常有家庭挖井取水。
小明同学用如图16(甲)所示的滑轮组提土,他用20s 的时间把重为120N 的土从井中匀速提升5m ,拉力做的功W 随时间t 的变化图象如图16(乙)所示。
求: (1)有用功;(2)滑轮组的机械效率;(3)拉力的大小;(4)拉力的功率。
(2012年兰州)33.(4分)某商店售货员把长大约1 m 的木板搭在台阶上,将冰柜沿斜面推上台阶,如果售货员沿斜面的推力为200 N ,台阶高度为0.4 m 。
求: (1)售货员推冰柜做了多少功?(2)如果把冰柜推上台阶用了10 s ,那么推力做功的功率是多少?(东莞)19.(7分)图20,小王站在高3m 、长6m 的斜面上,将重200N 的木箱'沿斜面匀速从底端拉上顶端,拉力大小恒为120N ,所花时间是10s 。
求: (1)木箱A 沿斜面方向的运动速度。
(2)小王对木箱⒕做功的功率。
(3)斜面的机械效率。
(广州市)20. 重4 10 N 的汽车在水平路面匀速运动,所受阻力为920N ,汽车牵引力功率为9.2kW ,其汽油发动机效率为20%(汽油热值是(4.6x 107J /kg )(1)在图19 表示汽车的方框上画出汽车匀速运动过程中水平方向受力示意图.(2)求汽车运动100s 内 ①发动机对汽车的牵引力多大? ②牵引力做了多少功? ③汽车通过的距离多长? ④发动机消耗汽油质量是多少?(揭阳市)8.某型号挖掘机的质量3000kg ,两履带与地面接触的总面积1.5m2。
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,工人师傅用 500N 的拉力向下拉绳,使重为 900N 的物体在 10s 内匀速上升了 3m ,此过程中忽略绳重和摩擦,则下列说法正确的是( )A .人通过滑轮组做的有用功为 1500JB .拉力 F 的功率为 150WC .动滑轮重为 200ND .滑轮组的机械效率为 90% 【答案】D 【解析】 【详解】A .人通过滑轮组做的有用功是900N 3m 2700J W Gh ==⨯=有用A 错误;B .物体在10s 内匀速上升了3m ,托着动滑轮的绳子有两条,那么人手拉的绳子那端移动距离是23m 6m s =⨯=移动的速度是6m 0.6m/s 10ss v t === 可知拉力F 的功率为F 500N 0.6m/s 300W P Fv ==⨯=B 错误;C .由题意可知,忽略绳重和摩擦,托着动滑轮的绳子有两条,那么2G G F +=动物解得2-2500N -900N 100N G F G ==⨯=动物即动滑轮重为100N ,C 错误; D .滑轮组的总功是500N 6m 3000J W Fs ==⨯=总由上述可知,滑轮组的机械效率为2700J100%100%90%3000JWWη=⨯=⨯=有用总D正确。
故选D。
2.如图所示,用滑轮组拉动重为200N的物体在水平桌面上匀速直线运动。
已知F=20N,滑轮组的机械效率为85%,则物体与桌面的之间的摩擦力大小为__________N。
【答案】51【解析】【分析】【详解】由图可知,由3段绳子通过动滑轮,则s F=3s物,滑轮组的机械效率为85%,即η=WW有总=FfsFs物 =3fF=320Nf=⨯85%解得f=51N即物体与桌面的之间的摩擦力为51N。
3.如图所示的滑轮组(不计滑轮重、绳与滑轮的摩擦),在拉力F的作用下,物体水平向左做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为 6N,则物体受到地面的摩擦力大小为_________N。
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。
2012全国各地中考物理试题汇编---简单机械一杠杆 5.(2012•重庆)如图所示,所使用的杠杆属于费力杠杆的是( )A .B .C .D .钓鱼竿 开瓶器 灭火器压把 钢丝钳1.(2012•铜仁市)下列测量工具没有利用杠杆原理的是( )A .B .C .D .弹簧测力计 杆秤 台秤 托盘天平 (2012连云港)13.下图是生活中常见的杠杆,其中属于生省力杠杆的是 (填写字母符号),其中属于费力杠杆的是 (填写字母符号)。
2012哈尔滨)48.(2分)如图,工人用撬棍撬起石块,O 为支点.(1)画出阻力F2的力臂L 2.(2)画出工人在A 点施加的最小动力F 1的示意图.(2012苏州)(4)在图丁中,画出杠杆AB 在图示位置静止时作用在A 端点的最小力F 的方向及其力臂l .(2)如图9是甩开瓶扳手打开瓶盖的示意图。
O 为支点,画出动力F 的力臂(l 1)和阻力F 2的示意图。
(2012无锡)19.如图所示是列车上常用的手推车,车内货物均匀摆放.车前行时, 需经过障碍物.当车的前轮遇到障碍物A 时,售货员向下按扶把,这时手推车可以视为杠杆,若手推车和货物总重200N ,动力臂和阻力臂之比为2:3,则服务员作用在扶把上的动力为 N. 当后轮遇到障碍物A 时,售货员竖直向上提扶把,这时支点是 (选填“A ”、“B ”或“C ”)点,这种情况下,手推车可以视为 杠杆(选填“省力”或“费力”). (2012遵义)31.(2)如图乙所示,为用核桃钳夹核桃时的情景,请在图中画出动力F 的力臂L 。
(2012淮安)20.如图所示,在测定杠杆机械效率的实验中,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在杠杆OB 下面的物块缓慢上升至虚线位置,测力计的示数F 为_____N ,测力计上升的高度s 为0.2m .物块重G 为1.5N ,物块上升的高度h 为0.3m ,则杠杆的机械效率为_____%,使用该杠杆做额外功的一个原因是______________________。
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1.某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮重均为50g )在2s 内把重物G 1和G 2提高10cm ,已知F l 和F 2的大小均为2N ,不计绳重及摩擦(g 取10N/kg )。
下列说法中不正确的是( )A .重物G 1的重力大小为5.5NB .乙滑轮组所做的有用功是0.7JC .F 1和F 2做功的功率之比为3:4D .两个滑轮组的机械效率之比为4:3 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A .从图甲可以看到,三条绳子托着动滑轮,动滑轮只是一个,重力大小是0.05kg 10N/kg 0.5N G m g ==⨯=动动把动滑轮和重物看作一个整体,这个整体处于平衡状态,可知113F G G =+动解得1 5.5N G =,重物G 1的重力大小为5.5N ,A 正确,不合题意;B .在图乙中,把两个动滑轮和重物看作一个整体,这个整体处于平衡状态,可知2242F G G =+动解得27N G =,重物升高的高度是20.1m h =,乙滑轮组所做的有用功是227N 0.1m 0.7J W G h ==⨯=乙有用乙滑轮组所做的有用功是0.7J ,B 正确,不合题意; C .重物G 1移动的速度是1110.1m 0.05m/s 2sh v t === 甲图中绳端移动的速度是11330.05m/s 0.15m/s v v ==⨯=绳重物G 2移动的速度是2 220.1m0.05m/s 2shvt===乙图中绳端移动的速度是22440.05m/s0.2m/sv v==⨯=绳那么可知F1和F2做功的功率之比是12121234P P F v F v==绳绳:::F1和F2做功的功率之比为3:4,C正确,不合题意;D.甲滑轮组所做的有用功是115.5N0.1m0.55JW G h==⨯=甲有用所做的总功是112N30.1m0.6JW F s==⨯⨯=甲总乙滑轮组所做的总功是222N40.1m0.8JW F s==⨯⨯=乙总由上述可知,乙滑轮组所做的有用功是0.7JW=乙有用,那么两个滑轮组的机械效率之比是0.55J0.7J::22:210.6J0.8JW WW Wηη===甲有用乙有用甲乙甲总乙总:两个滑轮组的机械效率之比是22:21;D错误,符合题意。
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1.为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度,设置了如图所示的滑轮组装置。
当用图甲所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时,物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图乙和丙所示(不计绳重和绳与轮之间的摩擦)。
下列计算结果正确的是()A.0s〜1s内,地面对物体的支持力是10NB.1s〜2s内,拉力F做的功是62.5JC.2s〜3s内,拉力F的功率是300WD.2s〜3s内,滑轮组的机械效率是62.5%【答案】C【解析】【分析】【详解】A.从图乙可以看到,时间从第2s到第3s时,速度大小是不变的,这时处于平衡状态,物体受到的拉力大小等于重物和动滑轮的总重,即F拉G G动 3 40N 120N由题意可知,0s〜1s内,地面对物体的支持力符合关系式F支3F拉G G动120N..... .. , 一 ..一一〜-从图甲可以看到,F30N,解得F支30N , A错误;B.从图甲可以看到,1s〜2s内,拉力F的大小是50N,物体上升的高度是1.25m,三条绳子托着动滑轮,绳端移动的距离是s 3h 3 1.25m 3.75m拉力F做的功是W Fs 50N 3.75m 187.5J拉力F做的功是187.5J, B错误;C.2s〜3s内,物体匀速运动,绳端也是匀速运动,拉力F的大小是40N,绳端移动的速度v绳3 2.5m/s 7.5m/s根据P Fv可知,拉力F的功率P Fv 绳40N 7.5m/s 300W拉力F 的功率是300W, C 正确;D. 2s~3s 内,物体上升的高度h 3.75m-1.25m 2.5m拉力F 的大小是40N,则滑轮组的机械效率滑轮组的机械效率约是 83.3%, D 错误。
故选Co2 . 一台起重机将3600N 的货物提高4m,如果额外功是 9600J,则该起重机做的有用功是 J,机械效率是 。
【答案】1.44 X10 60% 【解析】 【分析】起重机是用来提升重物的,所以对重物做的功是有用功,总功是指有用功与额外功的和, 从而根据机械效率的公式,,可求得机械效率。
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.如图所示,竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组,己知每个滑轮重均为50N,滑轮组下端挂有物体B,滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连,此时物体A在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动,测力计的示数为550N;在物体B下加挂重为90N 的物体C后,同时用水平向左的力F拉动物体A使其沿水平桌面向左做匀速直线运动此时物体B上升的速度大小为5cm/s。
若不计绳重及滑轮的摩擦,g取10N/kg,则下列说法中正确的是()A.物体A所受滑动摩擦力大小为275NB.B的重力为500NC.F做功的功率为42WD.F的大小为530N【答案】D【解析】【详解】A.设物体A所受摩擦力大小为f,则弹簧测力计下滑轮有两段绳子,则有2f+50N=550N解得f=250N,故A错误;B.对于物体B,有3f=G B+G滑即250N×3=G B+50N所以G B=700N,故B错误;CD.加挂物体C后,有3(F—f)=G B+G C+G滑即3(F-250N)=700N+90N+50N解得F=530N,物体B上升的速度为5cm/s,则拉力F端移动的速度v=3×5cm/s=0.15m/s拉力F的功率P=Fv=530N×0.15m/s=79.5W故C错误,D正确。
故选D 。
2.工人用图甲所示的滑轮组运送建材上楼,每次运送量不定,滑轮组的机械效率随建材重力变化的图像如图乙所示,滑轮和绳的摩擦力及绳重忽略不计。
则:(1)若某次运送建材的质量为40kg ,滑轮组的机械效率是_______。
动滑轮的重力是_______N 。
(2)若工人在1min 内将建材匀速竖直向上提升12m ,作用在绳上的拉力为500N 时,拉力的功率是_______W ,运送建材的重力是_______N ,此时的机械效率是_______。
【答案】50% 400 200 600 60%. 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]建材质量为40kg ,其重力为=40kg 10N/kg=400N G mg =⨯由图乙得,当建材重力为400N 时,滑轮组机械效率为50%。
中考物理试题分类汇编—机械效率计算26(陕西)司机师傅很轻松地转动方向盘就能改变汽车的行驶方向,为什么会有这样的效果呢?同学们利用如图所示装置进行了研究,用弹簧测力计拉着绕在大轮上的细绳向上运动时,小轮绕着共同的轴心转动可以提升物体。
要使挂在小轮上重力为2N的物体匀速上升10cm,则测力计的示数为0.8N,上升距离为30cm。
由此可知,利用此装置可以省力(选填省力或省功),其机械效率是 83.3% 。
10(辽宁)如图所示,某人站在高处用100N的拉力把重240N的物体提高1m,则人克服重力所做的有用功为_______J,总功为______________J,该滑轮组的机械效率为_______。
答案:240;300;80%31(北京)用一个定滑轮和一个动滑轮组装滑轮组有两种绕线方法。
聪聪和明明各选取一种方法做实验。
(1)聪聪采用了如图甲所示的绕线方法组装滑轮组。
他通过滑轮组用2N的拉力F将重 4.2N的物体匀速提升了0.1m的距离,则有用功为J,此滑轮组的机械效率是。
(2)明明采取了另一种绕线方法组装滑轮组,请帮助明明在图乙中画出滑轮组的绕线。
31、0.42,70%,见右图30(黄冈)建筑工地上,施工人员用起重机吊臂上的滑轮组吊起建筑材料(如图)。
绕在滑轮组上的钢丝绳最大拉力为6×103N,不计滑轮、吊钩、绳的自重及摩擦,一次最多能起吊 N的建筑材料,实际使用该滑轮组最多只能吊起5.4×103N的建筑材料,且将建筑材料1s内匀速吊起了1m,起重机的功率是 W,机械效率为。
若吊起的建筑材料重力减小,机械效率将。
(“增大”、“减小”或“不变”)答案:1.8×104 1.8×104 30%减小20(贵阳)用如图6所示的滑轮组将一个重8N的物体匀速提高2m,所用拉力F为5N。
则此过程拉力所做的有用功是 J,该滑轮组的机械效率是﹪。
答案:16;8020(鸡西)如图所示.一个工人用滑轮组提起200N的货物,所用的拉力是125N.绳子自由端被拉下10m.则有用功是 J.机械效率是 .答案:1000 80%21(厦门)如图11所示.物体重为180N,所用拉力F=100N,方向竖直向上,将物体匀速提高1m时,绳子自由端提高了_______m,则滑轮的机械效率为_______.答案:2;90%14(柳州)如图4所示,用滑轮组把重为200N的货物提到9m高的楼上,所用拉力为80N则总功和滑轮组的机械效率分别是BA.1800J 83.3%B.2160J 83.3%C.1400J 80%D.1800J 80%14(昆明)如图4所示,用滑轮组把重为80N的物体匀速提起。
(1)在不计绳重、动滑轮重和摩擦的情况下,拉力F的大小是______N;(2)若实际的拉力为50N,匀速将物体提高4m,则拉力所做的功是______J,滑轮组的机械效率是______。
22(佛山)在唐家山堰塞湖抢险中,俄罗斯“米-26”直升机在2min内把12t的推土机匀速提高1000m(注:吊绳长度不变).己知直升机的质量是推土机的5倍.请解答下列问题:(1)若直升机三个着地轮的总触地面积是l.2m2,则直升机停在地面(螺旋桨未转动)时对地的压强有多大?(2)试画出直升机吊着推土机匀速上升时,直升机的受力图(作圈时用小方块代表直升机),并求出升力的大小(3)上述过程中,升力提升推土机做功的机械效率是多少答案:(1)直升机的质量:m=12000kg×5=6×10kg直升机的重力:G=mg=6×10kg×10N/kg=6×10N直升机停在地面时对地的压强: P ====5×10Pa(2)如图G=12000kg×10N/kg=1.2×10N匀速上升时,升力等于重力F= G+G= 1.2×10N +6×10N =7.2×10N(3)升力提升推土机做功的机械效率:η=×100% = ×100%=16.7%56(攀枝花)(8分)如图甲所示的滑轮组,每个滑轮等重。
不计绳重和摩擦,物体重G1从200N 开始逐渐增加,直到绳子被拉断。
每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度。
图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图像。
(1)每个滑轮重多少N?(2)绳子能承受的最大拉力是多少N?(3)当滑轮组的机械效率为80%时,物体重多少N?答案:解:(1)根据图像当G=200N时,η=50% 又s=4hη====即:50%=解得:F=100N又因为F=(G+G)G=nF- G=4×100N-200N=200N即每个滑轮重:200N/2=100N(2)当G=1800N时,F最大绳子能承受的最大拉力 :F=(G+G)=(1800N+200N)/4=500N(3)因为η====F=(G+G) 即4F= (G+G)所以η=80%=解得:G=800N//变效率的问题应该是很罕见的!图像的作用实际上是降低了题目的难度!10(聊城)(6分)“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1.25t的水泥板,为安全起吊,C应移动到离O点多远的地方?(2)若“塔吊”20s内将质量为1.25t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?答案:答案:(1)根据杠杆平衡条件:F L=F LC离O点的距离L===40m(2)G=1.25×10N, W=3×10JW=G h=1.25×10N×4m=5×10JP= W/t=5×10J/20s=2.5×10Wη=×100%=×100%=62.5%29(宿迁)(4分)一名工人用如图11所示的滑轮组提起450N的重物,绳自由端的拉力F为200N,重物在5s内匀速上升了1m.则拉力的功率是______________W,滑轮组的机械效率是______________.答案:(1)重物上升的速度: V===0.3m/s(2)W=G h=480N×3m=1440J(3)W=Fs=200N×3m×3=1800JP= W/t=1800J/10s=180W(4)η=×100%=×100%=80%16(株洲)如图8所示,在大小为500 N的拉力F作用下,滑轮组将800 N的重物提升了l m。
在此过程中DA.做的有用功是500 J B.做的总功是800 JC.滑轮组的机械效率是62.5% D.滑轮组的机械效率是80%27(镇江)(8分)用如图所示的滑轮组匀速提升重为480N的物体G,所用拉力F为200N,将重物提升3 m所用的时间为10s.求:(1)重物上升的速度.(2)拉力所做的有用功.(3)拉力的功率.(4)滑轮组的机械效率.9(安徽)如图(a)所示是一台正在建筑工地作业的起重机,吊臂上的滑轮组如图(b)所示.将质量为l.2×103kg的重物竖直匀速提高3m,拉力F的大小为8000N,则拉力F做的功为_______J.该滑轮组的机械效率为_______。
答案:7.2x104;50%39(河北)小明利用如图21所示的滑轮组将重为900N的物体从一楼匀速提升至六楼,所用的拉力为360N,绳子自由端移动的速度为0.3m/s。
(己知每层楼高3m)求:(1)小明所用的时间; (2)拉力的功率; (3)所做的额外功:(4)在此基础上再加一个滑轮做动滑轮使用,组成一个新的滑轮组,提升相同的重物时,滑轮组的机械效率将如何改变?为什么?答案:解:(1)小明所用的时间(2)拉力的功率t(3)所做的额外功(4)变小提升相同的重物到相同的高度,所做的有用功相同;由于新滑轮组增加了一个动滑轮,所做的额外功增加,使得总功增大,所以新滑轮组的机械效率变小。
35(孝感)在某建筑工地上,用电动吊车将水泥板吊上房顶。
电动机铭牌上标有“220V,2KW”字样,电动机线圈的电阻为4.84Ω。
电动机正常工作25s将质量为240kg的水泥板匀速提升10m 高(取g=10N/kg)。
①这段时间内,拉力对水泥板做多少功?②这段时间内,电动机消耗多少电能?电流通过电动机线圈产生的热量为多少?③求整个电动吊车的机械效率。
答案:(1)这段时间内,拉力对水泥板做功:W=G h=m g h=240kg×10N/kg×10m=2.4×10J(2)这段时间内,电动机消耗电能:W=Pt=2000W×25s=5×10J电流通过电动机线圈产生的热量::Q=t = ×25s = 2.5×10J(3)整个电动吊车的机械效率η=×100%=×100%=48%16(盐城)用定滑轮匀速提升重为400N的物体,所用拉力为500N,物体升高的高度为2m,所用时间为5s。
此过程中,有用功为 J,拉力做功的功率为 W,定滑轮的机械效率为。
21(淮安)小华用如题21图所示的滑轮组提升重400N的重物G,在10s内重物匀速上升了2m.已知拉绳子的力F为250N.则提升重物的过程中做的有用功是__________J,机械效率为___________.13.(烟台)如图7所示,建筑工人用一个滑轮组将重为600N的物体匀速提升2m所用的时间为40s,人所用的拉力是400N,则A.此滑轮组的机械效率为75%B.物体上升的过程中机械能总量不变C.拉力所做的总功为2800JD.此人的功率为40W26(扬州).建筑工地用如图21所示的简易滑轮组提升砖块,某工人将500N重的砖块一次匀速提升到离地面4m高的砌墙处,所用拉力是200N,所用时间是20s,求这次提升砖块过程中1工人做的有用功;2工人做工的功率3滑轮组的机械效率。
答案:解: 1、W=G h =500N×4m=2000J2、W=Fs=200N×4m×3=2400JP= W/t=2400J/20s=120W3、η===83.3%(南京)19.一物体质量为18kg,其所受重力为 N.如图12所示,小明用定滑轮将该物体在4s内匀速提高2m.所用拉力为200N.此过程中,小明做的有用功是 J,定滑轮的机械效率是,拉力的功率是 w.(取g=10N/kg)//机械效率的计算放在了填空中!32.(泰州)用如图20所示滑轮组提升重物.人用500N的拉力F,15s内使重为900N的物体匀速上升了3m.不计绳重和摩擦,求:(1)动滑轮的重.(2分)(2)人拉绳子做功的功率.(3分)(3)滑轮组的机械效率.(2分)答案:解:(1)∵不计绳重与摩擦∴ F=G=2F-G=2×500N-900N=100N(2)2、W=Fs=500N×3m×2=3000JP= W/t=3000J/15s=200W(3)W=Gh=900N×3m=2700Jη=×100%=×100%=90%28(南通)(6分)如图所示,工人师傅用一个滑轮组在40s内将重600N的木箱从地面匀速吊上4m高的阳台,所用的拉力为220N,不计绳重和摩擦.求:(1)木箱匀速上升的速度;(2)工人师傅做的有用功;(3)动滑轮的重力.答案:(1)木箱匀速上升的速度:ν===0.1m/s(2)工人师傅做的有用功: W=Gh=600N×4m=2400J(3)动滑轮的重力:G=3F-G=3×220N-600N=60N(重庆)(9分)中国移动重庆公司的抢险队作为第一支到达灾区的移动通信抢险队,队员们用鲜血和生命架起了一条条抗震救灾无形的生命线,为抗震救灾提供了强有力的通信保障。