《27功、机械效率23.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《27功、机械效率23.docx（7页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、功 机械效率一、填空1.（2010镇江）如图所示，工人用滑轮组将重400N的货物匀速提升1m，拉力F为250N，则绳子自由端移动的距离是 2 m，此过程有用功为 400 J，滑轮组的机械效率为 80% 2.（2010河池）如图3所示，是某大楼内电梯的结构示意图。钢链的一端固定在A点，然后绕过电梯厢下的滑轮，另一端连接在电动控制装置上若用拉力F将重为2104N的电梯和乘客从一楼匀速提升到15m高的六楼，则拉力F的大小是 104 N，拉力F所做的功是 3105 J（不计摩擦和钢链的重）。3.（2010湘潭）小勇用右上图所示滑轮组拉着物体匀速前进了0.2m，则绳子自由端移动的距离为 0.6 m。若物
2、体与地面的摩擦力为9N，则他所做的功是 1.8 J。如果小勇对绳的拉力F=4N，该滑轮组的机械效率为 75 %。4.（2010常州）小明用弹簧测力计水平拉着重10N的木块在水平木板上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数如图所示，则木块受到的摩擦力是 3.4 N，水平木板对木块的支持力是 10 N若小明拉着木块匀速向右移动了0.5m，则拉力做的功是 1.7 J，重力对木块做的功是 0 J5.（2010连云港）某同学利用如图所示的装置测定滑轮组的机械效率。他用的拉力将重的重物匀速提升.m，在这一过程中，他做的总功为4，其中有用功为3.4，测出的滑轮组的机械效率为85%。（2010天津）小明用20N
3、的水平推力，使重60N的木箱在水平面上匀速移动了5m，此过程木箱受到的阻力为 20 N，木箱重力做的功为 0 J。20（2010盐城市）工人用定滑轮将重240N的物体匀速向上提升，所用拉力为250N，5s内重物上升4m此过程中，有用功为 J，拉力做功的功率为 W，写出一条拉力不等于物重的原因： 分析：本题考查有关定滑轮的功、功率、额外功的简单计算，考查学生对机械有用功，总功，额外功的认识，了解额外功的来源难度系数0.7正确答案：960200绳子有重力（或系统有摩擦）1 (2010柳州)小聪用图10所示的滑轮组将重4 N的物体匀速提高2m，他做的有用功为_8_J。若滑轮组的绳重及摩擦不计，他用这
4、个滑轮组匀速提升9 N的物体时，机械效率比提升4 N物体时提高了l0，此时的拉力为_5_N (已知动滑轮的重力小于4 N)。二、选择题1.（2010宁夏）如图所示，拉力F=125，在10s内将重物匀速提升2m，滑轮组的机械效率是80%。则下列说法正确的是 （ ） A. 绳子自由端移动距离为6m B.物体重是375C. 拉力F做的功是250 D. 拉力F的功率为25W ( 2010乌鲁木齐)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66.7C.绳端移
5、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（2010宜宾）小明和兴趣小组的同学们利用如图所示的装置探究斜面的机械效率，同学们对实验过程和装置发表了下列不同的看法，其中不正确的有 （ AC ）A 匀速拉动木块时，拉力与摩擦力是一对平衡力B 斜面的机械效率与木块被拉动的距离是无关的C 匀速拉动木块的过程中，木块的机械能是不变的D 匀速拉动时，木块是要克服摩擦力做额外功的11（2010广安市）李玲玲同学用水桶从水井中提水做清洁，她在把水从井底提上来的过程中，下列关于做功的说法中正确的是（ C ）A对桶所做的功是有用功B对水所做的功是额外功C对水所做的功是有用功D对水所做的功是总功
6、F2F121（2010.河北）小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组（如图所示），分别将同一物体匀速提高到相同高度，滑轮组的机械效率分别为1、2。下列关系正确的是（忽略绳重及摩擦）（A）AF1 F2，1 =2BF1 F2，1 2CF1 F2，1 =2DF1 21 （2010恩施）在校运会中，小翔参加了铅球比赛。如果他用200N的力，将重50N的铅球投到了10m远处。则下列关于他投球时做功情况的说法中，正确的是： DA做功2000J B做功500J C没有做功 D条件不足，无法计算三、计算题型号 ZGD扬程 50m吸程 20m电压220V频率50Hz功率1.5kW 流量8m3/h 绝缘E级1.(2
7、010江西)某学校为了给蓄水塔抽水，新买了一单相螺杆自吸泵，其铭牌上的部分参数如下表：(吸程是指水泵到水面的距离；扬程是指水能被抽到的最高点到水面的距离) (1)该铭牌中有一个参数是明显错误的，请你指出来，并通过计算加以说明.(2)该水泵连续正常抽水1h，把水抽高了50m，水泵对水做了多少功？此时水泵的效率是多少？ (g取10N/kg)解：(1)错误的参数是：吸程 20m (1分)一标准大气压能把水压上的高度h= (1分)=10.13m 20m (1分)(2)水泵1h抽水体积V=8m3 (1分)水泵1h抽水质量m=V=1.0103kg/m38m3=8103kg (1分)水泵抽水1h对水做的功W
8、=Gh=mgh=8103kg10N/kg50m=4106J (1分)水泵抽水1h消耗的电能W=Pt=1.5103W3600s=5.4106J (1分)水泵的效率=100%=100%74.1% (1分)（2010天津）某建筑工地上，工人用图15所示的动滑轮将重450N的物体匀速竖直提升了6m，若已知动滑轮此时的机械效率为90。请计算；(1)工人提升重物所做的有用功是多少?W有用=Gh=450N6m=2700J(2)工人提升重物所做的总功是多少?W总= W有用/=2700J /90=3000J（2010宜宾）（12分）2009年秋季以来，我国西南部分地区遭遇严重旱灾，不少地方不得不靠打深井取水如图
9、所示，小明同学正利用滑轮组和金属水桶从深井中提水，若水桶的材料密度为8g/cm3,水桶质量为4kg，水桶容积为20L当盛满水的桶从水中慢慢提升（桶始终未出水面）时，小明对绳的拉力为F=25N不计绳子重量和摩擦，水的密度是1.0103 kg/m3，g取10N/kg试求：（1）动滑轮有多重？（2）水桶露出水面前，滑轮组的机械效率有多大？（3）水桶被提离井中水面后，以0.2m/s的速度匀速竖直上升，小明对绳子自由端拉力的功率多大？答案：（1）水桶的重力是：G=mg=4kg10N/kg =40N水桶的体积是：V桶=m/=4kg /（8103kg/m3）=510-4m3水桶受到的浮力是F浮=水gV排=水
10、gV桶=1.0103 kg/m310N/kg510-4m3=5N绳子受到水桶的拉力：F拉=G-F浮=40N-5N=35N因为不计绳子重量和摩擦，有两股绳子承重，故有：F=(F拉+G动)/2，即：25N=(35N+ G动)/2，解得：G动=15N（2）水桶露出水面前，滑轮组的机械效率=70%（3）水桶装满时水的质量是：m =V =1.0103 kg/m32010-3m3=20kg水和水桶的总质量是：20kg+4kg=24kg水和水桶的总重是：G总=m总g=24kg10N/kg =240N人的拉力是：F=（G总+ G动）/2=（240N+15N）/2=127.5N拉力移动的速度是：v=2v物=20
11、.2m/s =0.4m/s拉力的功率是：P= Fv=127.5N0.4m/s =51W（2010玉溪）玉溪某玻璃厂用圆形低压吸盘搬运玻璃。如图17中为圆形吸盘，其直径为0.3m，为一正方形平板玻璃，边长为1m，重125.6N。若吸盘能将该平板玻璃水平吸住并提升2m，在此过程中。求 （1）平板玻璃的质量。 （2）平板玻璃增加的重力势能。 (3) 吸盘内外大气压的差。 解：（1）根据G=mg得: m= (2) (3) （2010玉溪）如图18所示，在青海玉树抗震救灾清理废墟过程中，解放军部队某战士用150kW的铲车开足马力工作。若铲车用5s匀速推进了3m，然后将1.5t的建筑废料举高3m装车运走，
12、整个过程是连续的，若柴油发电机的热效率为34.5%。（）求：图18（1）在推土过程，铲车受到的阻力。 (2) 在举高过程，铲车所做的功。（3）整个过程消耗柴油多少千克？解：（1）由得： 铲车受到的阻力(2) (3) 铲车匀速前进时做功：铲车整个过程做的总功：设柴油燃烧放出的热量为，则由得柴油的质量G图2215. （2010德州市）如图22所示装置图20 ，绳重及摩擦不计。装卸工人将重为800N的货物提至高处，人对绳的拉力F1为500N，货物在1min内匀速上升了5m。 （1）请在图上画出绳子的绕法；（2）求滑轮组的机械效率；（3）如果重物是600N，要把重物提升5m，求拉力做的功。解：（1）绕
13、法如图4所示 2分G图4（2） 100%100%100% 80% 2分 （3）G动2 F1G物2500800200N F2(G动 G物)2（600+200）2 N400N W40052 J4000 J 2分 17、（2010.吉林）如图所示，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） （1）Gmg50kg10N/kg500Np1.25104Pa（2）75%（或0.75）22（2010.楚雄州）（7分）当前云南省遭遇了
14、百年不见的特大旱灾，某村响应政府号召积极打井抗旱救灾。他们准备用抽水机在一口打好的井中，将井下10m深的水抽到地面。若抽水机每小时抽水7.2105kg，机械效率为50 . （1）抽水机所做的有用功是多少？ （2）抽水机所做的总功是多少？ （3）抽水机所做的总功率是多大？（1）W有用=Gh=mgh=7.2105Kg10N/kg10m=7.2107J （2）W总=1.44108J （3）P总=4104W=40kW1(2010哈尔滨) (6分)建筑工地上，工人们需要将一堆建材运到10m高处。姜荣同学设计安装了如图所示的装置.装置中每个滑轮重l00N。工人利用该装置每次提升一块重900N的建材，该工人
15、拉绳子的速度是0.8ms，在施工过程中：(1)该工人提升建材时的有用功率是多少?(2)该装置的机械效率是多少?(不计绳重和摩擦)型号额定电压额定功率DJ220V0.8kWDJ220V3.0kW (3)孙萍同学想用电动机做动力替代人工作，将该装置改造成简易的起重机(吊起物体的速度限定在0.4ms)。她到仓库找到了两台电动机，铭牌上的部分数据如下表所示，她要选用其中的一台。请你帮助选择，就你所选的电动机，说明如何使用该装置才能做到合理配置。解：（1）提升建材时所做的有用功W有用=Gh=900N10m=90000J 上升速度V物=0.4m/s 所用时间t=25s（1分） 有用功率P有用=360W(1
16、分)（2）人的拉力F=500N（1分） 绳子自由端移动的距离S绳=2S物=210m=20m 人所做的总功W总=FS绳=500N20m=10000J 机械效率=90%（1分）（3）选择3.0kW的电动机，一次提升8块建材，效率最高。（2分） 8块建材（1分）（说明装置自身有能量消耗，提升7块也可）；在能拉动的条件下，多提升建材效率高。（1分）选择0.8kW的电动机一次提升2块建材，效率最高。（2分） 2块建材（1分）；在能拉动的条件下，多提升建材效率高。（1分） (任选其一)2（2010台州）过山车是一种富有刺激性的娱乐工具，它的运动包含了许多科学原理。六一节小柯第一次乘坐过山车。 (1)小柯坐
17、在过山车上，感到天旋地转，这时他是以_自己、车厢、座椅等合理答案均可_为参照物的。 (2)过山车的设计者通过计算受力因子，来衡量座椅施加给游客的力，让这些力既使游客感到刺激又不会受伤。 小柯同学的质量为50千克，当他坐在过山车上行驶到轨道底部时，受力因子为2如果此时他与座椅的接触面积为500厘米2，求此时他对座椅的压强。（g取10牛/10千克）（3）开始时，过山车车厢需先被机械装置推上坡顶。小柯同学坐完过山车后，向管理员了解到如图所示的一组数据。请你帮助小柯计算一下，整列车厢从底端被推到斜坡顶端时推力所做的功。（不计车厢的长度）答案： (2)G=mg=50kg10N/kg=500N F=2G=2500N =1000N p=F/S=1000N/0. 05m2=20000Pa (3)W =FS =15000N50m =7.510 5J 7
