机械效率计算题及答案

1、，人以 600N的力向下拉动绕在滑轮组的已知滑轮组的机械效率为70% (g=10N/kg ) 4 *1、(2013四川自贡)如图所示(滑轮组的绕绳未画出) 绳子一端10秒，使绳端向下移动了，重物匀速上升了，(1) 按题意画出滑轮组的绕绳.(2) 人所做功的功率多大？(3) 被吊起的重物质量多大？解：(1 )根据n=3，即动滑轮上绳子段数是3股；则绳子的固定端应从动滑轮上开始缠绕，如图：(2 )T W 总=FS=600NK=900J ; P=W/t=900J/10s=90W(3 )T S=nh ; n=S/h=15m/05m=3;由 n=G/nF 得：G=n nF=70%< 3X 600N

2、=1260N m=G/g=1260N/10Nkg=126kg2. (2013乐山)某建筑工地用升降机提升大理石的示升降机货箱的重力是 400N , g取10N/kg。不计滑轮和钢丝绳的重力，不计摩擦。试求：(1) 已知大理石的密度是x 103kg/m 3,每块大理石的体积是x 10-2ni,则每块大理石的重力是多少?(2) 如果每根钢丝绳上能承受的最大拉力是2000N，则该升降机一次最多能匀速提升多少块大理石？(3) 某次提升中，升降机在 1min内将货物匀速提升了 15m，钢丝绳的拉力是 2000N。则钢丝绳的 拉力的功率是多少？(1) 每块大理石重：3323G mg Vg 2.8 10Kg

3、/m3 1.0 10 2m3 10N/Kg 280N(2分)(2) 升降机一次能提起的大理石块数:能提起的大理石总重量 n每块大理石重量3 2000N 400N 20 块280N(3)钢丝绳端移动的距离:3h 315m45m（1 分）把货物提升15 m做的功:Fs42000 N 45m9 10 J（1 分）升降机的功率:104J91 min皿J 1500W60s（1 分）3. (2013扬州)(6分)工人用如图所示的装置将重物提高5m,已知物重为800N,人对绳的拉力为 500N。求此过程中：(1) 做的做功。(2) 做的有用功。(3) 滑轮组的机械效率。 解：从图可知，n=2 , S=2h=

4、2x 5m=10m ;(1) F=500N , S=10m ,/ W=FS拉力做的总功为：W =FS=500NX 10m=5000J ;(2) G=800N , h=5m ,/ W=FS对物体做的有用功为：W 有用=FS=Gh=800NK 5m=4000J ;(3n=W有用/ Q总该滑轮组的机械效率为：n=W 有用 / Q 总 X100%=4000J /5000J x 100%=80% .答：（1 ）做的总功5000J ;（2）做的有用功 4000J ;（3）滑轮组的机械效率 80% .4. （2013雅安）有一质量为20kg的正方体物体放在水平地面 体积为8 x 10 - 3m3 ,某人想通

5、过如图20所示的滑轮来竖直 物体。（g =10N/ kg）（1）该物体的密度是多大？（2）当人用250N的力向下拉绳子时，物体恰好能匀速上升， 3m后恰好到达目标位置（3）（1）（2）（3）,求此过程中人所做的功 该定滑轮的机械效率是多大？p =m/V=2. 5 x 103 kg/ m3 ( 1 分)W、= Fh =250 x 3 = 750J ( 1 分)VW =Gh =20 x 10NX 3m=600J ( 1 分) 分)n = V有 /W总=600J/750J =80% （ 25. （2013年中考呼和浩特）如图所示，轻质杠杆 MN长 0.8m，ON=0.6m F2=1g/3N,杠杆处于

6、静止状态，与水平方向的夹角为300, F1的方向竖直向下，试计算：（1）F 2的力臂；（2）? F 1的大小； 点支持物对杠杆支持力的方向垂直于杠杆沿 持力F的大小。答案：F2沿水平方向。（3）若知道00P方向，支6. （2013镇江）如图（1）所示，用弹簧测力计拉着 绳子利用滑轮组将重 3N的物体匀速提升 0.5m.求图（1）中弹簧测力计对绳的拉力所做的功； 求图（1）中滑轮组的机械效率；请在答题卷的图（2）中画出比图（1）更省力的绕线.由公式W = Fs（1分）代入数据得W =（1分）有用功W有=Gh =（1分）机械效率 n=（W有/W总）x 100% （1分）上,它的 提起这个物体上升(

7、1)(2)代入数据得n= % （1分）如图所示(2分)7. ( 2013资阳)随着人们生活水平的提高，不少居民小区都配备了健身房。小明每个周末回家都会到健身房锻炼，如图所示是小明最喜爱的用于锻炼臂力的健身拉力器结构示意图。如果小明每次向下拉动拉杆时，拉力为F=250N，在内使质量为 m=20kg的配重块匀速升高到h=40cm后放手让其自由落下。 不计拉杆和绳的重力，g取10N/kg。求：(1 )小明拉动拉力器的功率 P ；(2 )小明拉动拉力器过程中克服摩擦所做的功；(3) 在小明锻炼过程中拉力器的机械效率n。(1) 根据题意有：Fh Pt解代入数据得：P 250W(2) 由功的原理和功能关系

8、有：W有用 mgh W总 Fh Wf W总W有用 联解代入数据得：Wf 20J (3) 根据题意有：W有用 W总联解代入数据得：80%8. ( 2013?衡阳)某物体在竖直方向受到 90N的拉力，以0.2m/s的速度匀速向上运动.(空气阻力不 计)求：(1) 物体在10s内上升的距离.(2) 物体受到的重力.(3) 如图所示，若改用机械效率为80%的滑轮组，用10N的拉力使物体仍以 0.2m/s的速度匀速向 右移动，求10s内人对物体所做的有用功率.解：(1) T v=,物体上升的距离：s=vt=0.2m/s Xl0s=2m；(2) 物体竖直向上做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件得：G=

9、F=90N ;(3) / v=,物体的路程：s=vt=0.2m/s X0s=2m；由图示滑轮组可知，n=3 ,绳子自由端移动的距离 s=ns=3 X2m=6m ,拉力做的功 W=Fs =10N X5m=60J ,W有用卡,，W 有用=tW=60J ><80%=48J, 有用功率 p="冃十=丄=；t 10s答：(1)物体在10s内上升的距离为2m.(2)物体受到的重力为 90N .(3) 10s内人对物体所做的有用功率为.9. (雅安市二O三年)有一质量为20kg的正方体物体放在水平地面上 某人想通过如图20所示的滑轮来竖直提起这个物体。(g =10N/ kg)(1) 该

10、物体的密度是多大？(2) 当人用250N的力向下拉绳子时，物体恰好能匀速上升，物体上 升3m后恰好到达目标位置，求此过程中人所做的功 ？(3) 该定滑轮的机械效率是多大 ？答案：31. ( 5分)(1) p =m/V=2. 5 X 103 kg/ m3 ( 1 分)(2) W、= Fh =250 X 3 = 750J ( 1 分)(3) VW =Gh =20 X 10NX 3m=600J ( 1 分)n = Wt /W总=600J/750J =80% ( 2分)10现有重800N的木箱A，小李同学想把它搬到高为 6m、长为10m 的斜面上，如图所示，他站在斜面上，沿斜面向上用600N的拉力使木

11、箱A以0.2m/ s的速度匀速从斜面底端到达斜面顶端。求：它的体积为8 X 10 - 3m3,(1) 小李同学拉木箱的功率是多大？(2) 该斜面的机械效率是多少？(3) 木箱A在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大答案：43 .解：（1）t - 他 50S 1分v 0.2m/ sW总 FL 600N10m6000J 1分6000J50s120W W有 Gh 800N 6m 4800J 1分Ww100%4800J6000J100%80%W额 W总-W有 6000J -4800J1200J 1分W额 1200 JL 10m答：略。30N,货物重360N 上升11. (湖北省襄阳市2013年)用如图所

12、示的滑轮组提升货物，已知动滑轮重 速度是0.3m/s，拉力F的功率是180W(不计绳重)。求：滑轮组的机械效率n货物上升3m过程中，克服摩擦力做的功。答案：4L (5) Cl) t秒肉费密升髙的羸度Ww=<3h=2创N*(X3Kn-* -* -*+i+ 分W>«P*t=180U<2)货慟上升的时间尸h/V3mA>JWs= IttsAW4t») 80Wm LQt= L BQQJ'* 十屮分W敦二册吐放»4坯lOCTJ提升动洱轮倍帖；W ti=Gfflh=3«MK3ta=fJW 1#*克眼摩擦力做的功Wf=W >-W&#

13、171;-W UCJ ”1曲图1612. （2013年河北省）如图16所示，重为1140 N的物体，它与水平地面的接触面积为 X103 cm2。工人师傅用600?N的力匀速提升物体，物体的速度为？m/s°（不计摩擦及绳重）求：（1 ）工人师傅拉绳的功率；（2）滑轮组的机械效率；（3）体重为450?N的小明用此滑轮组提升物体，但物体没有被拉动，物体对地面的最小压强为多大。答案：37.解：（1）拉力的功率：W总P立-1Fs tFv绳 600 N 2 0.2 m/s 240 W（2）滑轮组的机械效率：w有用GhGh1140N95%W总Fs绳F 2h 600 N 2（3）由于忽略摩擦及绳重，

14、2F = G?+?G动动滑轮重：G 动=2F- G?=?2000?N-1140?N =?60?N绳端最大拉力等于人体重力，则物体对滑轮组的拉力：F拉=2?G人-G动滑轮组提升物体的拉力：F拉? ?=?G- F支物体受到的支持力：F 支?=?G+ G动-2?G 人=1140 ?N+60 ?N- 2 >450?N?=?300?N 物体对地面103 PaF压F支300 Np 一一22.0S S0.15 m213. （2013年广州市）如右图所示，工人师傅用三种方法把重170N的砂子提到三楼去。请根据图中所提供的信息计算(绳与滑轮的摩擦不计，不考虑滑轮和桶、滑轮和口袋的间距(1) 三种方法所做的

15、有用功是多少？(2) 第种情况下所做的额外功是多少？(3) 第种情况下的机械效率是多少？ 答案(1)三种方法所做的有用功W<=G 砂 h=170N x 6m=1020J(2) 第二种情况所做的额外功W 额外=(G 桶+G砂)h(20N+10N x 6m=180J(2(3) 第二种情况下的机械效率为W有n(2= - 100 00 W有 W总1020J1020J180J100 008500(25m已知物重为800N,人对绳的拉(扬州市2013年)(6分)工人用如图所示的装置将重物提高 力为500N。求此过程中：(1) 做的做功。(2) 做的有用功。(3) 滑轮组的机械效率。 解：从图可知，n

16、=2 ,S=2h=2x 5m=10m ;(1) F=500N , S=10m ,/ W=FS拉力做的总功为：W =FS=500NX 10m=5000J ;(2) G=800N , h=5m ,/ W=FS对物体做的有用功为：W -用 =FS=Gh=800NK 5m=4000J ;(3n=W -用 / Q 总该滑轮组的机械效率为：（2 分）能提起的大理石总重量每块大理石重量3 2000N400N20 块280N（1 分）(3)钢丝绳端移动的距离:s 3h 3 15m45m（1 分）Fs 2000 N 45m9 104 J（1 分）W49 104 J49 104J升降机的功率：P 1500wt1

17、min60s把货物提升15 m做的功：W（1 分）n=W 有用 / Q 总 X1OO%=4OOOJ /5000J x 100%=80% .答：(1 )做的总功5000J ;(2) 做的有用功 4000J ;(3) 滑轮组的机械效率 80% .(乐山市2013年)49 某建筑工地用升降机提升大理石的示意图如图所示。升降机货箱的重力是400N， g取10N/kg。不计滑轮和钢丝绳的重力，不计摩擦。试求：(1) 已知大理石的密度是x 103kg/m 3,每块大理石的体积是x 10-2nf,则每块大理石的重力是多少?(2) 如果每根钢丝绳上能承受的最大拉力是2000N，则该升降机一次最多能匀速提升多少

18、块大理 石？15m，钢丝绳的拉力是 2000N。则钢丝绳的(3) 某次提升中，升降机在 1min内将货物匀速提升了 拉力的功率是多少？答案：49.( 6分)(1)每块大理石重：3323G mg Vg 2.8 10 Kg /m 1.0 10 m 10N/Kg 280N(2)升降机一次能提起的大理石块数:(德阳市2013年)43. (9分)现有重800N的木箱A，小李同学想把它搬到高为 6m、长为10m的 斜面上，如图所示，他站在斜面上，沿斜面向上用600N的拉力使木箱 A以0.2m/s的速度匀速从斜面底端到达斜面顶端。求：(1) 小李同学拉木箱的功率是多大？(2) 该斜面的机械效率是多少？(3)

19、 木箱A在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大答案：43.解：（1）t s 10m50s 1分v 0.2m/ sW总 FL 600N 10m 6000J 1分c W6000JP 120Wt50s W有 Gh 800N 6m 4800J1分W 有4800J有 100%100% 80% 2分W 总6000JW额 W总-W有 6000J -4800J1200J 1分W额1200J“120NL10m答：略。（2013年烟台）29.图18甲所示的是一台汽车起重机的示意图，起重钩的升降使用的是滑轮组，如图18乙所承，滑轮组上钢丝绳的收放是由卷扬机来完成的某次做业中，起重机将200Kg的货物由地面起吊到 5m

20、的高度，所用时问20s,钢丝绳的拉力F为800N.求起吊过程中：（g取1ON/kg）（1）起重机起吊货物的机械效率（2）卷扬机做功的功率（3）图丙为该卷扬机的铭牌，其中有一个重要的参数是“最大额定起重量”.运用你学过的物理知 识.分析说明起重机设计时，该参数的确定需要考虑哪些因素？ 答案：谡M心猱勳的公式W ft隔 砒慎顾蛾町Oih0MO眩XLflN/KgX5沪讪xilTj 炳尸删功:肌尸血尸罟號j赢瞒由功紘克開協脳功的酬加卩j世！（J）刼郦有副朋细助加帥加鹽觀眩删址九能M赫受的 助議m树罩凰科耶氐辭刪滋号"翳河悄恥姗斛“一（2和（江西省2013年）17在测“滑轮组机械效率”的实验中

21、，瑞瑞同学在与动滑轮相切的细绳上作一标 记A（如图9甲所示），然后用大小为F的拉力匀速竖直向上提升总重为G的钩码，当钩码上升的高度为H时.瑞瑞同学在与动滑轮相切的细绳上作另一标记B，并测得AB两点间的距离为2H（如图9乙所示）（不计摩擦与绳重）求：（I）动滑轮的重力G。（2）滑轮组的机械效率（3）如果减少钩码的个数，滑轮组的机械效率会如何变化?答案：17解： （1）由图可知，n=3 F=（G 1 + G）/3 G1=3F G （3 分）（2）滑轮组机械效率 n=（W 有/W 总）X 100% =（GH/3FH） X 100% =（G/3F） X 100%（3 分）（3）机械效率会降低 （2分）（2013龙岩）30.（6分）武平梁野山素有天然氧吧之称，其险峻的高山、飞流的瀑布令人叹为观止。依瀑流而建的木栈道蜿蜒至山脚，长约4km，高度差约90m，方便了人们近距离感受瀑布的磅礴气势。体重 50kg的小王从栈道最高处小跑至山脚，用时30min，求这段时间小王自身重力做的功及功率约为多少？（ g取10N/kg ）mgh 50kg 10N/kg 90m 4.5 104J4-5 104J 1 分30 60s25W2013年包头市）20如图15所示，轻质杠杆 OP长1m,能绕O点转动，P端用细绳悬于N点。现有一质量为1k