(完整)初中物理培优专题训练机械效率.doc
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博远启智教育初中物理培优专题训练机械效率1、如图体重 500N 的人,要将 G= 700N 的吊篮匀速吊起,不计滑轮、绳重及摩擦。
(1)如图 5,人站在地面上,求至少要用多大的力拉绳(2)如图 6,人站在吊篮中,求至少要用多大的力拉绳2、如图所示的滑轮组拉一金属块在水平地面上以0.2 米/秒速度匀速运动,若动滑轮重15 牛,金属块重75牛,地面对金属块的摩擦力是金属块重力的 0.4 倍。
(不计轮与轴间摩擦),则拉力 F 和它的功率 P 分别为?3、如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。
已知货物的质量为600kg,所受轨道的摩擦力为其重力的 0.1 倍,滑轮组的机械效率为 75%。
若人以 0.5m/s 的速度匀速前行,经 100s 将货物拉出仓库, g 取 10N/kg, 。
求在此过程中:( 1)人做的有用功为多大?( 2)人的拉力为多大?( 3)人拉力的功率为多大?4、小刚同学的体重为 600N,当他使用如图所示的滑轮组匀速提升水中的体积为 0.01m3 的重物 A 时(重物始终未出水面),他对地面的压强为 8.756× 103Pa.已知每只鞋底与地面的接触面积为 200cm2 。
当他用此滑轮组匀速提升空气中另一个重物 B 时,滑轮组的机械效率是90%。
已知重物 A 重物 B 所受重力之比 GA :GB= 5:9,若不计绳重和摩擦, g=10N/kg 。
求(1)物体 A 的密度?( 2)提升重物A 时滑轮组的机械效率?5、如图所示,小型牵引车通过滑轮组匀速打捞起深井中的物体,已知物体重 1.2 × 103N ,密度为 1.6 ×103kg/m3.测得物体在出水面前、后牵引车作用在绳子上的拉力比为1: 2.若不计摩擦、绳重及水的阻力,g 取10 N/kg ,问:(1)物体出水面前,滑轮组的机械效率是多少?(2)物体出水面后上升的速度是 1 m/ s,牵引车拉力的功率为多少?6、如图,一卡车车厢底板距地面 1.5m 高,小明把一块3m 长的钢板AB 搭在车厢底板上,构成一个斜面。
他通过这个斜面,用F=600N 的力,把一个大木箱由B 处推到A 处,已知木箱重为 1000N 。
(1)把木箱由 B 处推动 A 处,用了 30s 时间,求木箱的运动速度。
(2)小明推木箱做了多少功?(3)这个过程中,斜面的机械效率是多少?(结果保留一位小数)7、下图是某城市的地铁设计方案,进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡。
为了充分利用能量,上坡前就关闭发动机,利用惯性冲上缓坡。
已知火车进站、停站、出站的时间分别为30s、 60s、 30s ,火车的功率为 4800kW( 并保持不变 ),火车车身长300m。
求:(1)火车在进站、停站、出站的过程中平均速度的大小;(2)火车出站后以 l08km/h 速度水平匀速直线行驶10、如图所示,质量为 70kg 的工人站在水平地面上,用带有货箱的滑轮组把货物运到高处。
第一次运送货物时,放入货箱的货物质量为160kg,人用力F 1匀速拉绳,工人拉绳的功率P1,货箱以0.2m/s 的速度匀速上升,地面对工人的支持力为 N1。
第二次运送货物时,放入货箱的货物质量为 120kg ,工人用力F2匀速拉绳,货箱以0.3m/s 的速度匀速上升,地面对工人的支持力为N2,滑轮组的机械效率为η2。
N1与N2 之比为 17: 20。
(不计绳重及滑轮摩擦,取 g=10N/kg )求:时,其牵引力的大小;( 1)货箱和动滑轮的总质量 m;( 3)火车在水平匀速直线行驶时受到阻力的大小。
( 2)功率 P1;( 3)机械效率η。
2(4) 功率 P1: P2。
8、电动自行车以其环保、快捷、轻便的优势,成为家庭常用的交通工具。
如图所示的这辆电动车自身重量为 600N ,两个车轮与地面的总接触面积为200cm2,车胎能承受的最大压强为2×105Pa。
( 1)该车的最大载重量是多大?(2)该车每次充电能储存电能 3×106J,电能转化为机械能的效率为 80%.若车以某一速度匀速行驶,受到的阻力是 40N ,求该车充一次电后,最多能跑多远?9、右图是用来提起货物的简单机械组合装置,已知BO=2AO。
若该装置的机械效率是 80%,当吊起重为 1000N 的货物是,求拉力 F。
11、有一根绳子,通过如图甲所示的滑轮组,能够提起的最重物体是A,物体再重绳子将断裂(不计绳重和摩擦).求:(1)将 A 匀速提高 2m做的有用功为 740J,则物重 GA=?(2)若此时滑轮组机械效率为 92.5%,人的体重为 600N,每只脚与地面接触面积为 2×l0-2m2 ,则人对地面的压强p 地 =?(3)若用这根绳子和这些滑轮,组成图乙所示滑轮组,利用它从水中缓慢匀速提起(不计水的阻力)一个边长为3×l0-1m 的正方体 B,当提到 B 的下表面所受水的压强为 2× l03Pa 时,绳子断裂.则正方体 B 的密度ρ B=?:12 、磅秤上有一个重1500N的木箱,小明站在地上,想用如图甲所示的滑轮组把这个木箱提升到楼上,可是他竭尽全力也没有提起,此时磅秤的示数为 40kg ,于是他改变滑轮组的绕线方法,如图乙所示,再去提这个木箱,当木箱匀速上升时,小明对地面的压力为 100N ,不计轴摩擦和绳重,求小明的体重和提升滑轮组的机械效率( g 取 10N / kg )13、如图所示,质量为 8t(含动滑轮等附属设备的质量)的一台起重机正将一箱箱设备吊装到施工台上,其中起重臂下的钢绳是绕在一个动滑轮上的.已知每箱设备重4000N ,施工台距离地面的高度为 3m,当起重机沿竖直方向匀速提升一箱设备时,动滑轮上每段钢绳的拉力是2500N .(忽略钢绳的重力和摩擦)(1)求动滑轮的机械效率;(2)起重机工作时汽车轮胎离开地面,若支架与地面接触的总面积为 1.2m2,求此时起重机对地面的压强;(3)起重臂OA 长12m,与水平方向夹角为30 °(如图所示),伸缩支撑臂为圆弧状,伸缩时对吊臂的支持力始终与吊臂垂直,作用点为B,且OB=4m ,求支撑臂给起重臂的支持力(忽略起重臂自重,cos30°≈ 0.87);(4)为了节省时间,加快施工进度,起重机同时将两箱设备以 0.2m/s 的速度.匀速提升到施工台.求这种情况下,动滑轮上钢绳自由端拉力的功率.14、图 29 所示,某工地用固定在水平工作台上的卷扬机(其内部有电动机提供动力)通过滑轮组匀速提升货物,已知卷扬机的总质量为120kg,工作时拉动绳子的功率恒为 400W 。
第一次提升质量为320kg 的货物时,卷扬机对绳子的拉力为 F 1,对工作台的工作台压力为 N1;第二次提升质量为240kg 的货物时,卷扬机对绳子的拉力为F2,对卷扬机工作台的压力为N2。
已知 N1与 N2之比为25:23,取 g= 10N/kg ,绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计。
求:( 1)卷扬机对绳子的拉力F1的大小;( 2)第一次提升货物过程中滑轮组的机械效率;货物(3)前后两次提升货物过程中货物竖直向上运动的速度之比。
图 2915、在装修房屋时,一个质量为85 kg 的人,用图 30 所示的装置(包括滑轮组及装货物的框架)提升地板砖运到房间中。
已知装货物的框架重100N ,每块地板砖重100N ,滑轮与轴的摩擦和绳重均忽略不计,当提升 8 块地板砖时,人对框架底的压力为F1;当提升11 块地板砖时人对框架底的压力为F 2 ,且 F1: F2=5:3 。
(取 g =10N/kg )求:( 1)动滑轮的质量;( 2)此装置提升整块地板砖时的最高机械效率。
图 3016、如图 21 所示为一种蓄水箱的放水装置,AOB 是以O 点为转轴的轻质杠杆,AB 呈水平状态,AO = 40cm ,BO= 10cm。
Q 是一个重为5N、横截面积为200cm2的盖板,它通过细绳与杠杆的 A 端相连。
在水箱右侧的水平工作台上,有一台质量为 60kg 的电动机通过滑轮组拉动系在B 点呈竖直状态的绳子,可以控制出水口上的盖板。
若水箱中水深为 50cm,当盖板恰好要被拉起时,电动机对绳子的拉力为 F 1,工作台对电动机的支持力为N1;若水箱中水深为 100cm,当盖板恰好要被拉起时,电动机对绳子的拉力为 F 2,工作台对电动机的支持力为N2。
已知 N1与N2之比为 69∶ 77,盖板的厚度、绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计,电动机对绳的拉力与电动机所受重力在同一直线上,取 g= 10N/kg 。
求:(1)当水箱中水深为 100cm 时,盖板上表面所受水的压强。
(2)电动机对绳子的拉力F 1∶ F 2。
( 3)电动机对绳子的拉力为 F 1时,滑轮组的机械效率η1。
17、如图7 所示装置中,杠杆和滑轮的重力及滑轮的摩擦均可忽略不计,杠杆AB 可以绕 O 点在竖直平面内自由转动, A 端通过竖直方向的轻绳与滑轮组相连,在 B 端用一轻绳沿竖直方向将杠杆拉住,使其始终保持水平平衡。
在滑轮组的下方,悬挂一圆柱形的物体,此物体被浸在圆柱形容器内的液体中。
已知杠杆 O 点两侧的长度关系为AO =2OB,圆柱形物体的底面积为10cm2、高为 12 cm,圆柱形容器的底面积为50cm2。
若容器中的液体为水,在水深为20cm 时物体的上表面恰与水面相平,此时杠杆 B 端绳上的拉力为F1;打开圆柱形容器下方的阀门 K,将水向外释放,直到物体露出水面的体积为其总体积的2/3 时,将阀门 K 关闭,此时杠杆 B 端绳上的拉力为 F 2,且 F 1 :F 2=3:4。
若容器中液体为某种未知液体,其质量与最初容器中的水的质量相等,此时未知液体的深度为 18 cm,杠杆 B 端绳上的拉力为 F 3。
取 g= 10N/kg ,则A .圆柱形物体的密度为 2 g/cm 3 AO BB .作用在 B 端的拉力 F3大小为 1.52NC.未知液体的密度为 1.2 g/cm3D.未知液体对圆柱形容器底部的压强为 1980PaG K图 718、图25 是一个建筑工地提升物体的装置示意图,其中 AB 是一个以 O 为支点的杠杆,且 AO:OB=3:4, D 是一个系在杠杆 B 端的配重物体,重为 2580N 。
人可以通过固定在杠杆 A 端的滑轮组提升物体。
有一质量为 60kg的工人站在水平地面上,他对地面的压强p0=1.2 ×104Pa。
他利用该装置匀速提升一块木材时,配重物体 D 受到的支持力为 N1,工人对地面的压强p1 =0.8 ×104Pa;他利用该装置匀速提升一块钢材时,配重物体 D 受到的支持力为N2,工人向下的拉力为 F 2;已知 N1: N2=7:6,提升木材时滑轮组的机械效率η= 90%,每个滑轮质量都相等,绳重及滑轮与轴的摩擦不计,不计杆的重力,g 取10N/kg 。