机械效率

走进中考：机械效率 一、选择题 1.如图所示的剪刀剪纸机械效率为80%，这表示D A．若作用在剪刀的动力是1N，则阻力是0.8N B．若作用在剪刀的阻力是1N，则动力是0.8N C．若作用在剪刀的动力做功1J，则有0.2J的功用于剪纸 D．若作用在剪刀的动力做功1J，则有0.8J的功用于剪纸 2.如图所示，工人师傅用250N的力将重400N的物体匀速提升1m，在此过程中滑轮组的机械效率是A A．80%            B．62.5%          C．125%          D．20% 3.如图所示，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s内匀速上升了1m。已知拉绳子的力F为500N，则提升重物的过程中A A．做的有用功是800J              B．拉力F的功率是80W C．绳子自由端被拉下3m          D．滑轮组的机械效率是60﹪ 4.工人利用如图所示的滑轮组，将重800N的物体竖直向上匀速提升1m，工人对绳的拉力为500N，则滑轮组对重物所做的有用功W有和该滑轮组此时的机械效率分别是D A．W有=500J    =62.5%        B．W有=500J    =80% C．W有=800J    =62.5%        D．W有=800J    =80% 5．甲吊车比乙吊车的机械效率高，当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时，则B A．甲吊车的电动机做的有用功较多 B．乙吊车的电动机做的额外功较多 C．甲吊车的电动机做的总功较多 D．甲、乙两吊车的电动机做的总功相同 6.分别用如图所示的两个滑轮组，将同一物体提升到相同高度。若物体受到的重力为100N，动滑轮的重力为10N。把物体匀速提升1m的过程中，（不计绳重和摩擦）下列说法正确的是（双选）AD A．甲、乙两滑轮组所做的有用功都是100J B．甲滑轮组所做的有用功为200J，乙滑轮组所做的有用功为300J C．甲、乙滑轮组中绳子的自由端的拉力相等 D．甲、乙两滑轮组的机械效率均为90.9% 7.做值日时，小阳将一桶水从一楼提到二楼。此过程中，关于做功的说法正确的是  B A．对桶做的功是有用功  B．对水做的功是有用功 C．对水做的功是额外功  D．克服自身重力做的功是总功 8.李玲同学值日时用水桶提水从一楼上到三楼，她做的有用功是 B     A．对桶所做的功              B．对水所做的功     C．对水和桶所做的功          D．对水、桶和人所做的功 9.如图所示，工人用250N的力将重400N的物体匀速提升2m，在此过程中滑轮组的机械效率和所做的额外功分别为D A．80%  800J        B．80%  1000J C．62.5%  200J      D．80%  200J 10、在如图所示的滑轮组中，用110N的力在5s内把重为200N的物体匀速提高2m，则B A．对重物做的有用功约为200J    B．滑轮组的机械效率约为90％ C．拉力做的总功约为220J        D．拉力的功率约为44W 11、如图所示，用拉力F使物体竖直匀速上升，下列说法正确的是D A．拉力F对物体做的功是额外功 B．拉力F做的功是有用功 C．拉力F移动的距离是物体移动距离的2倍 D．增加物体重力可以增加滑轮组的机械效率 12、如图所示用滑轮组将重600N的物体在10秒内匀速提升了5 m，如拉力为400N，则下列各计算结果正确的是D A．拉力所做的功为6000J      B．机械所做的有用功为2000J    C．拉力的功率为600W        D．该滑轮组的机械效率为80%。 13、（多选）如图所示，拉力F=80N，物体重力G=120N，不计摩擦和绳重。若将物体匀速提高1m，以下说法正确的是B C D A．拉力做的有用功为80J B．动滑轮的重力为40N C．拉力做的总功为160J D．该滑轮组的机械效率为75% 14、如图所示，用滑轮组把重力G为400N的石块匀速提高6m，所用拉力F为250N，则滑轮组的机械效率为C A．60%      B．70%  C．80%    D．90% 15、在铁架台上固定一个由定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，在绳子末端用竖直方向0.8N的拉力使2N重的物体匀速上升，下面说法正确的是A A.滑轮组的机械效率是83.3％            B.滑轮组的机械效率是66.7％ C.绳端移动速度与物体上升速度相同      D.绳端移动速度是物体上升速度的两倍 16、建筑工人用如图所示的滑轮组，将重800N的重物匀速提高5m，拉力所做的功为4800J，则该滑轮组的机械效率是C     A．67％      B．73％   C．83％      D．100％ 17、多选题）用如图所示的滑轮组提起重1000N的货物，所用拉力是400N，绳的自由端被拉下2m。关于这个滑轮组工作的下列说法中，正确的是 AD A．总功是800J                        B．额外功是100J C．有用功是400J                        D．机械效率是62.5% 18、用如图所示的滑轮组提升重物，人用500N的拉力F，在20s内使重为800N的物体匀速上升了3m。不计绳重和摩擦，则人拉绳子做功的功率和滑轮组的机械效率分别是D A．75W   80％                    B．120W 62.5％ C．240W 62.5％              D．150W 80％ 19、如图所示，工人用滑轮组吊起质量为40kg的箱子，工人施加的拉力为25N，箱子被匀速竖直提升了2m，不计绳重和摩擦， 取g=10N/kg，则滑轮组的机械效率为：C A．62．5﹪ B．1 C．80﹪ D．50﹪ 20、如图 所示的滑轮组中，在绳子末端用110 N 的拉力，5s 内把重为200 N 的物体匀速提高2m，则 D A. 滑轮组的有用功为200 J B．滑轮组的有用功率是44 W C．拉力做的总功为220 J D．滑轮组的机械效率约为91% 21、一位建筑工人要把建筑材料运送到楼上，他使用了如图所示的装置进行升降，已知吊篮的质量为m1，建筑材料的质量为m2,人对绳的拉力为F，吊篮在拉力作用下匀速上升了h，那么有用功和滑轮组的机械效率分别为A A.m2gh    ×100％      B．m2gh    ×100％ C．(m1+m2)gh  ×100％      D．(m1+m2gh  ×100％ 22、右图是利用某滑轮组提升货物的示意图。已知货物G的重力是12N，被匀速提升0.2m，绳子自由端所施力F为5N，则以下说法不正确的是B A. 货物G所受的拉力与其重力是一对平衡力 B. 有用功是1J C. 力F做的总功是3J D. 滑轮组的机械效率为80％ 二、计算题 1.如图所示，工人利用滑轮组将沙子从地面提升到距地面6m高的三楼，沙子的质量为50kg，装沙子的桶的质量为8kg，动滑轮的质量为2kg，工人匀速拉绳子的力为300N。（忽略摩擦和绳重，g取10N/kg） 求：（1）工人做的总功 （2）工人做的额外功 （1）W总=Fs=Fnh=300×2×6=3.6×103（J） （2）W额=（G桶+G动）h=（m桶+m动）gh =（8+2）×10×6=600（J） 2.如图所示，小明用定滑轮将一正方体物块匀速提升2m到达上方地面，g取10N/kg，相关数据如下表所示。 正方体物块的质量/kg 正方体物块的底面积s/m2 机械效率 40 0.04 80% 求： （1）小明所做的有用功； （2）小明作用在绳上的拉力； （3）若将正方体物块放到图乙所示的水平地面上时，它对地面的压强。 （１）800J  （2）500N  （3）105Pa 3.丹东市政府投入巨资，对七经街实施景观改造．施工中，一工人利用如图所示的定滑轮将一桶沙匀速拉到10m高处，沙重90N，所用的拉力是100N． F 求：（1）有用功是多少？  （2）总功是多少？  （3）定滑轮的机械效率是多大？ （1）W有=Gh=90N×l0m=900J （2）W总=Fs=100N×10m=1000J （3）η=W有/W总=900J/1000J= 90％ 4.如图所示是迫击炮供弹车。钢缆绳以大小为100N的拉力F使炮弹匀速升高2m，若炮弹重为150N，求： （1）滑轮组提升炮弹所做的有用功； （2）拉力F做的总功； （3）滑轮组的机械效率。 （1）W有用=Gh=150N×2m=300J （2）s=nh=2×2m=4m W总=Fs=100N×4m=400J     （3）η=（W有用/W总）×100%=75% 5.童童家新买一套真皮沙发，无法从狭窄的楼道运上四楼的家中，爸爸请来两位工人采用如图的把沙发匀速提到家中，沙发的质量是120kg，与水平地面接触的总面积为300cm2，动滑轮重是300N（忽略绳子的重力和摩擦，g取10N/kg） 求：（1）当沙发不受拉力时，静止在水平地面上，对地面的压强是多大？ （2）该装置的机械效率。 （1）G=mg=120kg×10N/kg=1200N F压=G=1200N P= （2）n=3 F=（G+G动）=×（1200N+300N）=500N 6、小明健身用的拉力器结构如图所示．他用250N的拉力向下拉动拉杆，使20kg的配重块在 2s内匀速升高40cm．不计拉杆和绳的重力，g取10N/kg．求： （1）所拉配重块的重力； （2）2s内配重块运动的速度； （3）此过程中拉力器的机械效率． 解：（1） （2） 　  （3）　     7、如图，动滑轮重20N，物体重80N，不计绳重和摩擦： （1）请你在图中画出一种绕绳方法。 （2）根据你的绕绳方法，用滑轮组将物体匀速提升1m时，求作用在绳子上的拉力、有用功和滑轮组的机械效率。 解法一： （1）绕绳方法如图 （2）(80N+20N)=50N       W有=G物h=80N×1m=80J        W总=FS=50N×2×1m=100J        % （或J  解法二： （1）绕绳方法图所示 （2）解：       （或J 8、一台起重机将重3600N的货物提高4m，如果额外功是9600J。求：   （1）起重机做的有用功   （2）起重机的总功   （3）起重机的机械效率 （1）1.44×104 J  （2）2.4 ×104 J  （3）60% 9、用如图所示的滑轮组将重为500N的物体，在2s内匀速提升6m，已知拉力F的大小为200N，求： （1）滑轮组提升重物时所做的有用功。 （2）滑轮组的机械效率。 （1）W有用＝Gh＝500N×6m＝3000J （2）W总＝Fs＝200N×6m×3＝3600J η＝W有用/W总=3000J/3600J=83.3% 10、如图所示，工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组，把重为400N的箱子向上提高5m，动滑轮的质量为8kg（不计绳重和摩擦，g取10N/kg）。 （1）在图上用笔画线代替细绳组装滑轮组（要求：人用力向下拉细绳）； （2）在匀速提升箱子的过程中，人对绳子的拉力多大； （3）滑轮组的机械效率为多少。 （1）图略     （2）240N （3）83.3% 11、在大型场馆和高楼建设工地上，常用起重机吊起建材。起重机掉吊臂上的滑轮组是由一个动滑轮和两个定滑轮组成，其结构简图如图所示，钢丝绳拉力F由电动机提供，大小为2×104N，起重机在60s内将重为5.4×104N的建材匀速提高了12m。试求： （1）建材上升的速度是多少？ （2）滑轮组的机械效率是多大？ （3）说一说提高滑轮组机械效率的方法。（需要说出一条就可以） （1）则建材上升的速度 （2）W有用=Gh=5.4×104×12m=6.48×105J s=3h=3×12m=36m W总=Fs=2×104N×36m=7.2×105J 或 （3）在滑轮组可承受的范围内尽量增大起吊的物重（使起重机满负荷工作）或给滑轮组的钢丝绳及转动部分加润滑油 12、今年六月，长江中下游部分地区发生严重干旱。在抗旱中某工人利用如图所示滑轮组从井中提水。某次操作中，工人在绳端所用拉力F=500N，在t=60s内将重为800N的水匀速提升6m。求这段时间内： （1）工人所做有用功多少； （2）拉力F做功的功率多少； （3）此次操作中装置的机械效率多少。 （1）W有用=Gh=800N×6m=4800J （2）∵绳端移动S=3h=18m 拉力F做功W总=FS=500N×18m=9000J ∴ （3）% 13、如图所示，斜面长S=10m，高h=4m．用沿斜面方向的推力F，将一个重为100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B．运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功．求：       (1)运动过程中克服物体的重力做的功；       (2)斜面的机械效率；       (3)推力F的大小． (1)400J  (2)80％  (3)50N 14、如图所示，小明同学用动滑轮提升900N的木箱，木箱以0．5m／s的速度匀速上升2m，所用拉力F的大小为500N(不计绳重和摩擦)．     (1)拉力F做功的功率是多少?     (2)动滑轮的机械效率是多少? （1）500W    （2）90% 15、建筑工地上，一台起重机将重5×103N的建筑材料提升到6m高的楼房上，如果额外功是2×104J，起重机做的有用功是多少？总功是多少？机械效率是多少？ 3×104J      5×104J    60% 16、如图所示，工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组，把重为500N的箱子匀速提升5m，动滑轮的质量为8kg，不计绳重和摩擦，取g=10N/kg． (1)在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组． (2)在向上提升箱子的过程中，人对绳子的拉力为多大? (3)在向上提升箱子的过程中，滑轮组的机械效率为多少? 解：(1)滑轮组绕线如图所示                            (2)人对绳子的拉力                                                 (3)提升过程的有用功W有=Gh                             总功W总=Fs=F·2h                                 机械效率               (答，同样给分) 17、某记者报道：他在植物园内，看到一位老人伸手抱起一根长约3m，半径约0.2m的木头轻轻地举在头顶尽情玩耍，如图甲，该木头就是地球上最轻的木料——轻木，其密度为0.2g/cm3．（g=10N/kg） ⑴请你通过文中给出的数据计算并回答上述报道是否真实． F ⑵若将该木头按图乙方式竖直放置于水平地面，求其对地面的压强； ⑶若用图丙所示滑轮组匀速提升该木头至车上，所用拉力F为314N．求该滑轮组的机械效率． ⑴m=ρV=ρπr2h=0.2×103kg/m3×3.14×（0.2m）2×3m=75.36kg（2分） 这位老人不可能举起质量为75.36kg的物体在头顶尽情玩耍。不真实（1分） ⑵G=mg=753.6N  =6000Pa（2分） ⑶设轻木被举高h，则： （3分） 18、如图所示，是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形。某次操作中，工人用400 N的拉力F在1分钟内将总重为900 N的泥土匀速提升5 m。在这段时间内： （1）拉力F所做的有用功是多少？ （2）拉力F做功的功率是多少？ （3）滑轮组的机械效率是多大？ 解：（1）拉力F所做的有用功为： W有=Gh=900N×5m=4500J （2）拉力F移动的距离S为： S=3h=3×5m=15m 拉力F所做的总功为： W总=FS=400N×15m=6000J 则拉力F做功的功率P为： P=W总/t=6000J/60s=100W  （3）滑轮组的机械效率为： η=W有/W总×100%=4500J/6000J×100%=75%  19、小杰家装修房子时需要往楼上运送材料，他设计了如图所示的滑轮组提升重物。一次运送材料时用250N的拉力，在10s内将重为400N的物体匀速提高了2m，那么在此过程中请你解答以下问题： （1）物体上升的速度。 （2）利用此滑轮组做的有用功。 （3）此滑轮组的机械效率。 （1）0.2m/s    （2）800J    （3） 80% 20、如图7所示，小刚同学的质量为50kg，每只鞋底与地面的接触面积为200cm2，他用400N的拉力通过定滑轮匀速拉起重300N的物体。求：（1）他不拉物体站在地面上时对地面的压强；（2）拉起重物时定滑轮的机械效率。（取g=10N/kg） 解：⑴G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N            ⑵ G 21、如图所示，拉力F=80N，物体重G=120N，若绳子自由端匀速拉动的距离s=4m，物体被提高的距离h=2m，求： （1）拉力所做的有用功； （2）拉力所做的总功W总； （3）该滑轮组的机械效率η。 解：⑴W有=Gh=120N×2m=240J                            ⑵W总=FＳ=８0N×４m=320J                          ⑶×100%=×100%=75%  22、小明做“测滑轮组机械效率”实验时，用图18中所示的滑轮，组装成滑轮组，请在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法。用此滑轮组将重为3.6N的物体匀速提起时，拉力的功率为0.36W，滑轮组的机械效率为75%。（忽 略摩擦及绳重） 求：（1）绳子自由端移动的速度和动滑轮的总重。 （2）若用此滑轮组提起小于3.6N的重物时，其机械效率将如何改变？说明理由。 解：绕法如右图，绳子段数n=4。 (1)因为           所以拉力为           由于           所以绳子自由端移动速度为           由于忽略摩擦及绳重，则         所以动滑轮重         （2）减小           由于忽略摩擦及绳重所以当提升的物体重力减小时，滑轮组机械效率减小。           （或者当提升物体的重力减小时，有用功减小，额外功不变，故    其机械效率减小。） 图23 23、用如图23所示的滑轮组将重为4.2N的物体匀速提升0.1m，所用时间为5s，拉力F大小为2N，求： （1）拉力的功率。（2）滑轮组的机械效率。 解：                       例1、如下左图，质量为2kg的物体在拉力F=5N的作用下以1m/s的速度做匀速直线运动，求拉力2s所做的功及拉力的功率是多少？如下右图，在拉力F=15N的作用下，重G=100N的物体以1m/s的速度做匀速直线运动，求拉力的功率。         练习 1、如图，在水平拉力F的作用下，重为100N的物体A在水平方向以1m/s的速度做匀速直线运动，此时测力计的示数为10N，不计绳和滑轮间的摩擦，求拉力的大小及拉力的功率是多少？ 2、测定自己上楼时的功率有多大，是一项很有意义也很有趣的物理实践活动。如果现在你要测定自己爬上4楼时的功率，需要测定哪些物理量，请你根据自身实际情况，假设出这些量的大小，计算出自己上楼的功率（取g=10N/kg）。 3、如图，在拉力F=15N的作用下，重G=100N的物体以1m/s的速度做匀速直线运动了5s，求拉力F所做的功及拉力的功率。 。 例2、如下左图，物体在水平面上做匀速直线运动，拉力F=60N，该装置的机械效率为70%，则物体受到的摩擦力f为[  ]             A．60N        B．126N        C．180N      D．257.1N 练习1、如上右图，质量为60kg的物体在水平拉力F=80N的作用下恰好做匀速直线运动，此时物体受到的阻力是物重的0.3倍，求该滑轮组的机械效率。 例3、如图，用这个滑轮组将120N的物体匀速提高了2m，所用的拉力为50N，若均不计绳重与摩擦。求：⑴此时滑轮组的机械效率；⑵动滑轮有多重；⑶当用该滑轮组将170N的重物提升2m时，机械效率又是多大？ 练习 工人用此滑轮组将600N的材料提高了2m，所用拉力为250N。求此时滑轮组的机械效率及动滑轮的重（不计绳重与摩擦）。