机械效率培优题

-.z.2018年09月30日暖暖的初中物理组卷一．选择题〔共1小题〕1．如下图，整个装置处于静止状态，重力和摩擦不计，弹簧测力计A、B、C的示数分别为FA、FB、FC，则可以判断〔〕A．3FA=2FB=FCB．6FA=3FB=2FCC．弹簧测力计A对墙壁的拉力大于FAD．弹簧测力计B对墙壁的拉力小于FB二．多项选择题〔共3小题〕2．如图甲所示，用由一个动滑轮和两个定滑组成的滑轮组，提升吊篮C及其中的重物A和电动机B．启动电动机，它所提供的拉力F随时间t的变化关系如图乙所示，吊篮上升的速度v和上升的高度h随时间t变化的关系分别如图丙和丁所示。假设一切摩擦和绳重均可忽略不计，在1s﹣2s，滑轮组的机械效率为90%，则以下说法中正确的选项是〔〕A．在0﹣1s，电动机提供的拉力所做的功为825JB．在1s﹣2s，电动机提供的拉力的功率为2000WC．在0﹣3s，电动机提供的拉力的功率为1275WD．动滑轮重为200N3．如下图，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N．假设不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则以下说法中正确的有〔〕A．B受到的摩擦力为3N，方向水平向左B．滑轮移动的速度为0.1m/sC．绳子拉物体A的功率为2WD．在运动过程中假设将拉力F增大到12N，弹簧测力计的示数仍为3N4．如下图，用24N的力F沿水平方向拉滑轮，可使重20N的物体A以0.2m/s的速度在水平面上匀速运动。物体B重10N，弹簧测力计的示数恒为5N〔不计滑轮、测力计、绳子的重量，滑轮的转轴光滑〕。以下说确的是〔〕A．物体A受到地面的摩擦力是7NB．滑轮移动的速度是0.4m/sC．水平拉力F的功率是4.8WD．在2s绳子对物体A做的功为4.8J三．填空题〔共1小题〕5．如下图，用滑轮组拉着一只木块沿水平面以0.5m/s的速度匀速向右运动，此时弹簧测力计的读数为4N．假设每只滑轮重1N，绳与滑轮间的摩擦不计，在2s拉力F做的功为J，该滑轮组的机械效率为。四．计算题〔共3小题〕6．如图甲所示是*船厂设计的打捞平台装置示意图。A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，ODB为可绕O点自由转动的吊臂，D为千斤顶对吊臂的支撑点，OD：DB=1：4，卷扬机C拉动钢丝绳通过滑轮组AB竖直提升水中的物体，可以将实际打捞过程简化为如图乙所示的示意图。在一次打捞沉船的作业中，在沉船浸没水中匀速上升的过程中，打捞平台浸入水中的体积相对于动滑轮A未挂沉船时变化了0.9m3；在沉船全部露出水面并匀速上升的过程中，打捞平台浸入水中的体积相对于动滑轮A未挂沉船时变化了1.5m3．沉船浸没在水中和完全露出水面后卷扬机对钢丝绳的拉力分别为F1、F2，且F1与F2之比为5：8．钢丝绳的重、轴的摩擦及水对沉船的阻力均忽略不计，动滑轮的重力不能忽略。〔水的密度取1.0×103kg/m3g取10N/kg〕求：〔1〕沉船的重力；〔2〕沉船完全露出水面匀速上升的过程中千斤顶对吊臂的支撑点D的作用力〔3〕沉船完全露出水面匀速上升的过程中和沉船未露出水面匀速上升的过程中，滑轮组AB的机械效率之差。7．如图1，*工程队在一次施工作业中，以恒定速度沿竖直方向将质量为5×103kg的圆柱形实心工件从深水中吊起到出水直至距水面*一高度。绳子作用在工件上端的拉力F的功率P随工件上升高度h变化的图象如图2所示，不计水的阻力。求：〔1〕工件上升的速度大小；〔2〕圆柱形实心工件的底面积大小；〔3〕从深水中吊起到圆柱形实心工件下底面刚离开水面，此过程中拉力F所做的功。8．如下图，重为1140N的物体，它与水平地面的接触面积为1.5×103cm2．工人师傅用600N的力匀速提升物体，物体的速度为0.2m/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450N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。五．解答题〔共9小题〕9．如图是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。起重机总重G=8×104N，A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，D是油缸，E是柱塞。通过卷扬机转动使钢丝绳带动A上升，打捞体积V=0.5m3、重为G物的重物。假设在打捞前起重机对地面的压强p1=2×107Pa，当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强为p2，重物完全出水后匀速上升时起重机对地面的压强p3=2.5×107Pa．假设起重时E沿竖直方向，重物出水前、后E对吊臂的支撑力分别为N1和N2，重物出水前滑轮组的机械效率为80%，重物出水后卷扬机牵引力的功率为11875W，吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计。〔g取10N/kg〕求：〔1〕重物在水中匀速上升时起重机对地面的压强p2；〔2〕支撑力N1和N2之比；〔3〕重物出水后匀速上升的速度。10．如下图是利用起重机打捞水中物体的示意图，吊臂前端由滑轮组组成，动滑轮质量为400kg，绳重和摩擦不计。现在用此起重机把质量为2×103kg，体积为0.9m3的物体G从水中匀速提起，物体离开水面，滑轮组上钢丝绳拉力F的功率为2.7kW〔g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3〕。求：〔1〕物体完全浸没在水中时受到的浮力是N；〔2〕物体的重力是N；物体离开水面前〔浸没在水中〕拉力F为N；〔3〕物体离开水面前〔浸没在水中〕上升的速度是m/s；〔4〕物体离开水面前〔浸没在水中〕，滑轮组的机械效率是〔百分数保存一位小数〕；物体离开水面后，滑轮组的机械效率增大了。11．体重为600N的小聪用如下图的滑轮组来竖直提升物体A．当A以0.1m/s的速度匀速上升时，小聪对绳子的拉力F为400N，滑轮组的机械效率为80%〔不计摩擦及绳重〕。求：〔1〕拉力F的功率；〔2〕物体A受到的重力；〔3〕小聪拉动绳子前后对地面的压强之比；〔4〕小聪使用该滑轮组能提起物体的最大重力。12．如图甲所示为小科设计的定滑轮装置。其中滑块A置于外表粗糙程度各处一样的水平面上，重物B的重力GB可改变。小科在*次使用该装置进展实验时记录了一些数据，并绘制成曲线，即重物B的重力GB、滑块A的运动速度v、滑块A在水平面上通过的距离s随时间t的变化曲线分别如图乙、丙、丁所示。假设不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，跨过滑轮的绳或竖直或水平，A距水平面上的定滑轮、B距水平面均足够远。〔1〕由图丙可知，重物B在时间段匀速下降。〔2〕求出在2～4s，A受到的摩擦力大小N。〔3〕求出在4～6s，水平绳对A的拉力做的功。〔4〕求出在2～4s，重力GB做功的功率。13．人类从鸟类飞行得到启示创造了飞机，从鱼类游泳得到启示创造了潜艇。*大学两位研究生从蚂蚁身上得到启示，设计出“都市蚂蚁〞概念车〔如下图〕，荣获全国汽车创新设计大赛最高奖项。这款概念车小巧实用，并可根据人数组合乘车舱，有利于缓解城市交通拥堵〔g取10N/kg〕。求：〔1〕如果“都市蚂蚁〞车乘载两人后总质量为500kg，以5m/s的速度在城市中行驶，“都市蚂蚁〞车在运行过程中受到的阻力是总重的0.4倍，则发动机的输出功率至少多大？〔2〕航模社的同学想将此概念车改良成“水陆两栖蚂蚁车〞。假设上述乘载两人的概念车要在水面漂浮，且至少有三分之一的体积露出水面，则它的总体积至少为多大〔假设车不进水〕？14．如图甲所示，正方体A边长0.2m，作为配重使用，杠杆OE：OF=2：3，*同学用这个装置和一个密闭容器D提取水中的圆柱体B，圆柱体B的体积是密闭容器D的；旁边浮体C的体积是0.1m3，该同学站在浮体C上，总体积的浸入水中；该同学用力拉动滑轮组绕绳自由端，手拉绳的功率P和密闭容器D匀速被提升的距离关系如图乙所示；密闭容器D上升速度0.05m/s保持不变，密闭容器D被提出水后，圆柱体B从密闭容器D中取出放在浮体C的上面，同时手松开绳子时，浮体C露出水面的体积减少总体积的；在提升全过程中，配重A始终没有离开地面。两个定滑轮总重10N．〔绳的重力，滑轮与轴的摩擦及水的阻力不计。g=10N/kg〕，求：〔1〕圆柱体B的重力；〔2〕密闭容器D离开水面时，滑轮组提升重物B的机械效率；〔百分号前面保存整数〕；〔3〕圆柱体B的密度；〔4〕在提升全过程中配重A对地面的压强的最大变化量。15．如下图，重物A是体积为10dm3，密度为7.9×103kg/m3的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面。假设不计摩擦和动滑轮重，要保持平衡，求：〔1〕作用于绳端的拉力F是多少？〔2〕假设缓慢将重物A提升2m，拉力做的功是多少？〔3〕假设实际所用拉力为400N，此时该滑轮的效率是多少？〔g=10N/kg〕16．如下图，是工人用来粉刷楼房外墙壁的简易升降装置示意图，其上端固定在楼顶，工人用力拉绳子，装置可使工人与粉刷涂料及工具乘工作台升至所需高度，工人将绳子固定后进展粉刷墙壁工作。工作台的底面积为1.2m2，涂料和工具质量为10kg，工人的质量为60kg，当工人用200N的力竖直向下拉绳子时，工作台对地面的压强为250Pa；当工人用300N的力竖直向下拉绳子时，工作台可匀速上升〔g取10N/kg，不计绳重及摩擦〕。求：〔1〕动滑轮和工作台的总重G；〔2〕工作台匀速上升2m，此装置的机械效率；〔结果保存两位有效数字〕〔3〕假设工人在10s，使工作台从距地面1m匀速升到距地面6m高处，工人拉绳子所做的功W及拉力的功率P。17．小亮利用轻质木条和透明塑料桶等器材制作了如下图的测量密度的秤。只要把一定体积的待测液体倒入小桶中，就能通过移动秤砣的位置，从木条的刻度读出液体的密度值。〔1〕设计中所用的物理知识主要有、。〔2〕该秤的刻度是〔均匀/不均匀〕。〔3〕假设木条上A、B、C中有一点是零刻度，应该是点。〔4〕假设让秤砣位置不变，仍可用该秤测量液体的密度，则应把刻度标在塑料桶壁上，该刻度