机械效率培优训练

1、 机械效率培优图11用如图1所示的滑轮组提升G1600N的重物，在重物匀速上升2m的过程中，拉力F1所做的功是1500J。忽略摩擦和绳重。求：滑轮组做的有用功W有用；滑轮组的机械效率h；若用此滑轮组提升G21200N的重物，使G2以0.5m/s的速度匀速升高时，所用拉力F2的功率。图2F1在图2所示的滑轮组中，动滑轮的总重是100N（绳的自重和轮轴间摩擦均不计）。求：（1）当提起400N的物体时，绳自由端拉力F至少应是多少?滑轮组的机械效率是多大？（2）若绳子能承受的最大拉力是200N时， 滑轮组最大的机械效率是多大？3如图3所示，工人利用滑轮组提升矿井中重420N的物体A，用F250N的水平

2、力匀速拉动绳子，在10s内将重物提升5m。求滑轮组的机械效率。若用此滑轮组以相同的速度匀速提升重720N的物体B，则此时工人做功的功率多大？（不计绳重和摩擦）图3图12图44工人用如图4所示滑轮组将矿井中的物体A和物体B先后匀速提升上来。动滑轮的重力为50N，物体A和物体B所受重力之比为2：1，提升物体A时，滑轮组的机械效率为75%。若用此滑轮组提升物体B时，在10s内物体B上升5m，则提升物体B时，拉力的功率为 W。（不计绳重和摩擦）5. 如图5所示，一个边长为40cm的正方体A重600N，放在水平地面上，不计绳重和摩擦，求： （1）重物A对地面的压强是多大？（2）要想使人站在地上利用滑轮组

3、将重物A匀速提起来且所用的拉力最小，请在图上画出滑轮组上绳子的绕法。（3）如果重物以0.2m/s的速度匀速上升，人对绳子的拉力F的功率为160W，则滑轮组的机械效率是多少？图5A（4）若用此滑轮组匀速提升另一物体B时，滑轮组的机械效率为80%时，则物体B所受的重力为多大？ 甲乙图66工人在施工时要提起重为G的物体。他们只有两个滑轮如图6所示，且甲、乙两个滑轮的自重分别为G甲和G乙，G乙=0.7G甲。若G =5G甲 ，且所用的绳子最多能承受0.5G的拉力。请你通过计算帮助工人选择并分别画出最省力和机械效率最高的组装方式。（不计绳重及滑轮轮、轴间的摩擦,且绳不可伸长）（5分）图77. 如图7所示，

4、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1.6×103 kg/m3,测得物体在出水前、后牵引车作用在绳子上的拉力之比为1:2.若不计摩擦、绳重及水的阻力, g取10N/kg.问:（5分）（1）物体出水前,滑轮组的机械效率是多少?（2）物体出水面后上升的速度是1m/s,牵引车拉力的功率为多大?图88.如图8所示，工人用滑轮组缓慢地打捞沉没在水中的重物，当重物全部在水中时，拉力F为160N，滑轮组的机械效率为80。当重物离开水面后拉力F为480N，整个装置的摩擦和绳重不计。求：(1)动滑轮的重力；（2）物体的重力；（3）重物的密度。图9F9

5、如图9所示，小型牵引车通过滑轮组匀速打捞起深井中的物体，在被打捞的物体没有露出水面之前，牵引车以2m/s的速度匀速行驶，对绳的拉力为F1，F1的功率为P1；当被打捞的物体完全露出水面后，牵引车以6m/s的速度匀速行驶，对绳的拉力为F2，F2的功率为P2。已知物体重1.2×104N，体积为0.63m3，P2=6P1。若不计摩擦、绳重及水的阻力，g取10N/kg，求：（1）被打捞的物体浸没在水中时受到的浮力是多少？（2）在整个打捞过程中，滑轮组的最大效率是多少？ 图1010.如图10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

6、15;103kgm3。测得物体在出水面前、后牵引车作用在绳子上的拉力之比为l：2。若不计摩擦、绳重及水的阻力，g取10Nkg，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1ms。牵引车拉力的功率多大？AF图1111如图11所示，用滑轮组提升水中的物体A，若物体的质量为140kg，体积为60dm3，滑轮组的机械效率为80%，取g=10N/kg，不计绳重及轮与轴的摩擦，求（1）物体A在水中被匀速提升时，拉力F是多大？（2）如果动滑轮挂钩用钢丝绳与物体A相连，而连接滑轮组的绳子所能承受的最大拉力为350N，当物体露出水的体积多大时绳子会断？ F图12.12如图12所

7、示，用滑轮组将重为G=1360N的金属打捞出水面，不计绳重、摩擦和水对金属块的阻力，作用在绳自由端拉力的功率始终保持1700W，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8×103kg/m3，取g=10N/kg.求：（1）金属块未露出水面以前的机械效率.（2）金属块被提出水面后匀速提起的速度v2. （计算结果保留到小数点后两位）GFFG乙甲图1313. 某人用如图13甲所示的滑轮组匀速提升一个重480N的物体，已知滑轮组的机械效率是80当把此物体放入底面积为0.4足够深的盛水容器中时，水对容器底部的压强增加了500Pa, 如图13乙所示。现在使物体在水中匀速上升

8、10cm（物体未出水面）, 所用时间是2s, 求：滑轮组此时的机械效率及绳端的拉力F做功的功率。（忽略摩擦和绳重）（ g=10N/kg ）图14甲乙14如图14甲所示，在水面上方匀速提升密度为3×103kg/m3的物体时，绳端所用的拉力为300N，滑轮组的机械效率为60。如果将物体全部浸没在水中，如图12乙所示，匀速提升该物体，在绳端所用的拉力为240N，此时滑轮组的机械效率是多少？。（g取10N/kg）FG图1515如图15所示，用滑轮组匀速提升在水中密度为3×103kg/m3的物体A时，绳端所用的拉力为300N，假设物体露出水面前后滑轮组的机械效率保持50不变，则物体A

9、露出水面的体积为20dm3时，绳端增加的拉力是多少牛？（绳重及摩擦不忽略，g取10N/kg）FA图1616如图16所示，重100N的物体A沿水平面以0.4m/s的速度做匀速直线运动，水平拉力F为5N，此过程中滑轮组机械效率为80%，物体A受到的摩擦力是 N。A图 17F17如图17所示，在拉力F的作用下，重80N的物块A正以0.2 m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数为20N，该装置的机械效率为80%，则：A2s内，拉力F移动的距离为0.4 mB拉力F的大小为40NC2s内，弹簧测力计的拉力对物块A所做的功6JD拉力F做功的功率为5WFA图1818如图18所示装置的机械效

10、率为90%，物体A在拉力F的作用下，以1.5m/s的速度在水平面上匀速移动，已知物体A重200N，A运动时受到的阻力是72N，求拉力F的功率。（5分）图1919某人在河岸上，借助岸边的大树，利用滑轮组通过拉绳使停泊在水中的船匀速靠岸。已知滑轮组是由一个定滑轮和两个动滑轮组成的(滑轮和拉绳自重不计)，船的总质量为7.92×103kg，船匀速移动时受到水的阻力是船重的0.01倍，船受到滑轮组的拉力与人拉绳子的力始终水平，如果人的拉力是220N，船靠岸的速度是0.3m/s。（g取10Nkg）求：(1)滑轮组的机械效率；(2)人拉绳的功率。20在一些建筑工地、港口常见到各种大型起重机.图20

11、所示是一种起重机的简图，为了保证起重机起重时不会翻倒，在起重机右边配有一个重物m0，已知OA=10m，OB=5m，起重机功率为30kW，起重机本身重力不计.求：要使起重机吊起6×103kg的货物时不会绕支点O翻倒，右边配重m0至少为多少 kg？图20.GABOm0若机械效率为80，则把5×103kg的货物沿竖直方向匀速提高15m，需要多少时间？（取g=10N/kg）图2121.如图21为某高层住宅楼的电梯工作示意图，电梯竖直向上匀速运行的过程中，速度为0.8m/s，忽略电梯受到的空气阻力、摩擦阻力及钢绳重，向上运行的动力只有电动机拉力1=3×103N，电梯内乘客的

12、总质量为300 kg，g=10N/kg。求：（1）电梯匀速运行min上升的高度h1是多少? 电动机拉力做了多少功? （2）电梯匀速运行时，电动机拉力的功率是多大?（3）如果电梯中又增加了100kg的货物,先后两次机械效率的比值是多少?22图22如图22所示，在建筑工地上有一台塔式起重机，其部分技术参数如下表所示。 （1）该起重机一次最多能吊起的建筑材料重力为多少？吊起的建筑材料达到最大起重量时，建筑材料到塔的距离是最近还是最远？（g取10N/kg）（2）该起重机将重为1×104N的建筑材料以最大提升速度吊起7m，起重机对建筑材料做了多少有用功？如果起重机的实际总功率为14kW，起重机

13、的机械效率是多大？（共5分）吊臂前端起重质量（kg）700最大起重质量（kg）3000最大提升速度（m/s）0.7独立使用高度（m）30.5平衡块质量（kg）6000总功率（kW）24电动机图23抽气机23普通玻璃是由炽热的玻璃液体冷却后形成的，我们教室的窗户玻璃又是由大块的平板玻璃切割下来的大型平板玻璃生产工艺是著名的玻璃生产商皮尔金顿受到油滴在水面均匀分布开来的启示，组织科研人员攻关而发明的“浮法平板玻璃”工艺流程（g取10N/kg）（1）该工艺关键是找到了能够浮起玻璃的一种溶液，你认为这种液体应该具备怎样的物理特性（说出一点）（2）若一块冷凝后的玻璃板长2m，宽1.5m，厚5mm，密度为

14、2.5×103kg/m3，这块玻璃的质量有多少？（3）吊运玻璃一般用真空吸盘吊车，若当时大气压为1个标准大气压(1标准大气压的值可近似取105Pa)，则吸盘的面积至少是多少才能吊起一块玻璃？（4）如图23所示，若用电动机提升这样一块玻璃，电动机对绳的拉力为250N，玻璃上升的速度是20cm/s，求吊车提升玻璃时的机械效率和功率图2424如图24所示,重为100N的物体B，在足够深的水中匀速下沉，通过滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速运动，在4s内物体移动了0.8m，,已知B=5水，动滑轮重12,不计绳重及摩擦。(取g10kg)求： (1) 物体B对绳的拉力及拉力的功率。 (2

15、) 滑轮组的机械效率。 图2525在某建筑工地上，为了搬运建筑材料，常常采用如图25 所 示的简单机械示意图中滑轮A与滑车连接，滑轮D固定 在地面塔架上钢丝绳拉力F由电动机提供此滑轮组在1min内将质量为0.45t的建筑材料匀速提升12m，拉力F所做的功为7.2 × 104J（钢丝绳重和摩擦不计，g取10Nkg）求：滑轮组的机械效率钢丝绳拉动的速度如果用此装置匀速提升质量为1t的建筑材料，钢丝绳拉力F应多大26小华同学家中正在装修，地面上堆有几袋水泥，他想知道一袋水泥有多重，但家里只有一个量程不够大的弹簧测力计，他联想学过的物理知识找出了测量的办法。小华将一袋水泥用绳绑住挂在木棒上的B点，将棒的一端(O点)放在窗台上，用挂在A端的弹簧测力计拉起木棒的另一端使木棒刚好达到水平位置，如图26所示。