(完整)初中物理机械效率计算题练习题

(完整)初中物理机械效率计算题练习题

1.小明使用装置拉动重量为2000N的物体A，底面积为0.5m2。如果绳端的拉力为250N，地面对A的摩擦力为600N，求A对地面的压强和该装置的机械效率。2.物体重量为180N，动滑轮重量为20N，绳重和摩擦不计。在拉力F的作用下，物体以0.1m/s的速度匀速上升。求F的大小、拉力做功的功率和动滑轮的机械效率。3.建筑工人用滑轮组提升重量为200N的泥桶，拉力为80N，用5秒将泥桶匀速向上提升2m。求拉力的功率和滑轮组的机械效率。4.小明使用滑轮组匀速提起重量为600N的物体A，人拉绳的力为250N，不考虑绳重和摩擦。物体上升的速度为1m/s。求人拉绳做功的功率、滑轮组的机械效率和动滑轮的重量。5.重量为120N、底面积为0.1m2的物体在水平拉力F=20N的作用下沿水平地面向右匀速运动了10m，用时20s。求物体对地面的压强、物体所受摩擦力的大小、拉力所做的功和拉力的功率。6.滑轮把重量为1000N的物体匀速提升12米，求作用在滑轮上的拉力F、绳子对重物所做的功和绳子对重物做功的功率（提升重物所用的时间为1分钟）。7.使用滑轮组提起重量为900N的物体，绳子自由端拉力为400N，物体在20秒内匀速上升了10m。求物体上升的速度、提起物体所做的有用功和滑轮组的机械效率。8.使用滑轮组将重量为8kg的国旗缓缓匀速升高15米。求小强匀速拉绳的力、小强对旗做的功和小强做功的功率（不考虑滑轮与绳的摩擦，滑轮和绳的质量忽略不计，取g=10N/kg）。9.体重为400N的小军跳起时重心升高的平均高度为0.02米。求小军跳一次做功的大小和跳绳时的功率（假设小军1分钟跳150次）。10.重量为2540N的货物被滑轮组提升1.7m，不考虑摩擦和滑轮和绳子的物重。1.绳端拉力为635N，绳端移动距离为6.8m。2.若考虑摩擦、滑轮和绳子的重量，则需要在绳端施加800N的力，此时滑轮组的机械效率为79%。3.在如图5所示的机械中，拉着重量为500N的物体在水平地面上匀速运动，物体受到120N的摩擦力，绳子末端的水平拉力为50N。根据公式，滑轮组的机械效率为(500N*6.8m)/(50N*2*π*0.5m)=80.5%。若物体运动速度为0.2m/s，则10s内拉力做的功为(50N*6.8m-120N*0.2m/s*10s)=320J。4.如图7所示，在水平面上匀速直线运动的物体A重为20N，受到的摩擦阻力是物体重量的0.2倍，水平拉力为2.5N。根据公式，在2s内拉力做的功为(2.5N*0.5m/s*2s-20N*0.2*0.5m/s*2s)=3J，滑轮的机械效率为(20N*0.5m/s)/(2.5N*2*π*0.5m)=80%。5.如图9所示，在50N的水平拉力作用下，重量为800N的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间滑动摩擦力为120N。根据公式，滑轮组的机械效率为(50N*6.8m)/(800N*2*π*0.5m)=79.8%。若物体的速度为0.2m/s，则1min内拉力做的功为(50N*6.8m-120N*0.2m/s*60s)=1920J。6.在用两个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组提升重物的情况下，当将一个重为1000N的重物匀速提升2m时，人站在地面上所用的拉力为312.5N。若不计绳重和摩擦，则该滑轮组所做的有用功为(1000N*2m-312.5N*2*π*0.5m)=1250J，机械效率为(1000N*2m)/(312.5N*2*π*0.5m)=80%。7.如图10所示，用自制的滑轮组来提起重量为500N的物体，绳自由端的拉力为200N，重物以0.2m/s的速度匀速上升，不计摩擦和绳重。根据公式，动滑轮重为(500N-200N)/2=150N，拉力做功的功率为(200N*0.2m/s)=40W，该滑轮组的机械效率为(500N*6.8m)/(200N*2*π*0.5m)=85%。当被提起的重物变重时，滑轮组的机械效率不变。8.如图所示，某人站在高处用100N的拉力把重为240N的物体提高1m。根据公式，人克服重力所做的有用功为(240N*1m)=240J，总功为(100N*1m+240N*1m)=340J，该滑轮组的机械效率为(240N*1m)/(100N*1m)=240%。9.小明用如图所示的滑轮组将一个重为120N的物体匀速提升2m，所用的拉力为50N，此时拉力所做的功为(50N*2m)=100J，滑轮组的机械效率为(120N*2m)/(50N*2*π*0.5m)=96%。若仍用该滑轮组提升一个重为170N的物体，则滑轮组的机械效率为(170N*2m)/(50N*2*π*0.5m)=136%（不计绳重和摩擦）。18、有两种绕线方法可以组装滑轮组，聪聪和明明各选取了一种方法进行实验。聪聪采用了如图甲所示的绕线方法组装滑轮组，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，则用功为J，此滑轮组的机械效率为多少？明明采用了另一种绕线方法组装滑轮组，请在图乙中画出滑轮组的绕线。19、在建筑工地上，施工人员使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，并将建筑材料1秒内匀速吊起了1m。起重机的功率为W，机械效率为多少？如果吊起的建筑材料重力减小，机械效率会“增加”、“减小”或“不变”？20、如图所示，一个工人用滑轮组提起了200N的货物，所用的拉力是125N。绳子自由端被拉下10m，则用功为多少J，机械效率为多少？21、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，绳子自由端提高了多少米？此时滑轮的机械效率为多少？22、如图4所示，用滑轮组把重为80N的物体匀速提起。在不计绳重、动滑轮重和摩擦的情况下，拉力F的大小是多少N？如果实际的拉力为50N，匀速将物体提高4m，则拉力所做的功是多少J，滑轮组的机械效率为多少？23、在唐家山堰塞湖抢险中，俄罗斯“米-26”直升机在2分钟内把12t的推土机匀速提高1000m（注：吊绳长度不变）。已知直升机的质量是推土机的5倍。（1）若直升机三个着地轮的总触地面积是1.2m²，则直升机停在地面（螺旋桨未转动）时对地的压强是多少？（2）请画出直升机吊着推土机匀速上升时的受力图（作圈时用小方块代表直升机），并求出升力的大小。（3）在上述过程中，升力提升推土机做功的机械效率是多少？24、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？25、在建筑工地上，常用“塔吊”起重设备进行起重作业。在汶川地震灾区救援现场，使用“塔吊”可以方便地将重量很大的水泥板吊起并安放到工作区域内。假设“塔吊”有一水平臂AB，平衡臂为AO，吊臂为OB，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端所装配的重量为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？26、一名工人使用如图所示的滑轮组提起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。则拉力的功率是多少瓦特？滑轮组的机械效率是多少？27、在大小为500N的拉力F作用下，滑轮组将800N的重物提升了1m。在此过程中，滑轮组的机械效率是多少？28、使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3m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。29、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1.2×103kg的重物竖直匀速提高3m，拉力F的大小为8000N，则拉力F做的功为多少焦耳？该滑轮组的机械效率为多少？30、如图所示，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。则该滑轮组的机械效率为多少？物体上升的过程中机械能总量是否变化？拉力所做的总功为多少焦耳？此人的功率为多少瓦特？31、使用如图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）动滑轮的重量。（2）人拉绳子做功的功率。32、工人师傅用滑轮组将重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，求木箱匀速上升的速度、工人师傅做的有用功和动滑轮的重力。33、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。在通讯线路的抢修现场，起重机正将一箱箱设备吊装到3m高的施工台上。其中起重臂下的钢绳是绕在一个动滑轮上的。若每箱设备均重4000N，施工台距离地面的高度为3m。如果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为2500N，在忽略钢绳重和摩擦的情况下，求起重机提升一箱设备时，对箱子做的有用功、动滑轮在提升这箱设备时的机械效率以及在安全操作的前提下，为了节省时间，加快施工进度，起重机同时将两箱设备以0.1m/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。34、斜面也是一种简单机械。已知斜面上木箱的质量为40kg，人对木箱的拉力为75N，斜面长为4m，斜面高为0.5m。求木箱受到的重力（g取10N/kg）和斜面的机械效率。35、利用一滑轮组匀速提升物体，不计绳重和摩擦。在利用该滑轮组将一物体匀速提升到一定高度时采集到了以下信息。通过计算确定该滑轮组提起物体的绳子段数，并画出该滑轮组的组装示意图。用该滑轮组将重为800N的物体匀速提升1m时，拉力做的总功为多少？36、一台抽水机的功率为10KW，利用它将54m³的水抽到20m高的水塔上共用了0.5h。求该抽水机做的有用功、总功和机械效率。（g取19N/kg）37、某水上打捞船起吊装置结构示意简图如图7所示。某次打捞作业中，该船将沉没于水下深处的一只密封货箱打捞出水面，已知该货箱体积为50m³，质量为200t。求货箱完全浸没在水中时受到的浮力。受到的浮力、重力和阻力的变化情况，并简要说明其影响。(2)在货箱完全出水后，继续被匀速吊起1m。已知此时钢缆拉力F为1×105N，求在此过程中拉力F所做的功和起吊装置的滑轮组机械效率。为了计算拉力F所做的功，我们需要知道货箱的重量以及它被吊起的高度。假设货箱的重量为W，吊起高度为H，则拉力F所做的功为F×H。而货箱的重量可以通过浮力和重力的平衡关系计算得出，即W=ρVg，其中ρ为水的密度，V为货箱的体积，g为重力加速度。而货箱的体积可以通过其尺寸计算得出。至于起吊装置的滑轮组机械效率，可以通过实验测量得出。(3)当货箱从刚露出水面到完全出水的过程中被匀速提升时，货