机械效率部分习题归类.doc

Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date机械效率部分习题归类平移不做功为难题，视自己情况选做。平移不做功惯性飞行不做功总功带克服人体重力做功体重为600N的人手提一个重50N的箱子，匀速走上高度为20m的平台，人总共需要做的功为_J。13000三个概念间的关系13关于两台机械的功、功率、机械效率的比较，下列说法中正确的是 （ ） A做功快的机械，功率一定大 B功率大的机械，机械效率不一定高C功率大的机械，做功一定多D机械效率越高的机械，功率越大（反）13关于两台机械的功、功率、机械效率的比较，下列说法中正确的是（ ）A做功快的机械，机械效率一定高 B功率大的机械，机械效率一定高C功率大的机械，做功不一定多D机械效率越高的机械，做功一定多对于机械效率的理解7、某机械的效率是85%，它的意义是（ ） A、总功中有85%用来克服额外阻力功 B、总功中有15%用来克服额外阻力功 C、总功中有15%用来克服有用阻力功 D、它只做了85%的功图4F18用一个动滑轮提升一个重为500N的物体，(1)若不计摩擦和动滑轮重，则拉力为_ N，滑轮的机械效率为_ ；(2)若不计摩擦，动滑轮重为100N，则拉力为_ N，动滑轮的机械效率为_ ；(3)如果不计摩擦，动滑轮重不变，若提升的物重增大，则拉力将_，动滑轮的机械效率将_。（填“增大”、“减小”或“不变”）横向滑轮A图10F、如图4所示，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大小是（ ）A、60 N B、 126N C、 180N D、257.1 N16质量为4kg的物体A放在水平桌面上，利用如图10所示的装置使物体以2m/s的速度做匀速直线运动，向左拉动绳端的水平力F=6N，绳子的伸长及滑轮的摩擦不计，则对连接滑轮与A的绳子的拉力是 水平桌面对A的滑动摩擦力是 在1s内拉力F做功 拉力F的功率是 28、如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为600kg，所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为75。若人以0.5m/s的速度匀速前行，经100s将货物拉出仓库，g取10N/kg,。求在此过程中： （1）人做的有用功为 （2）人的拉力为 ？ （3）人拉力的功率为 ？F图9汽车尾部斜面机械效率问题16如图9所示，将一重为1000N的物体沿斜面以0.5m/s的速度匀速推到汽车上，已知斜面的高为1.5m，斜面长为3m，若沿斜面的推力为600N，则 推力做功的功率为 此时斜面的机械效率为 物体沿斜面下滑时受到的摩擦力为 费力滑轮16如图10所示，滑轮组在拉力F1的作用下，拉着重300N的物体A以1.5m/s的速度在水平面上匀速移动，滑轮组的机械效率为80% ，物体A匀速运动时受的阻力为56N，拉力F1的功率为P1 。若滑轮组在拉力F2的作用下，拉着物体A以0.5m/s的速度在此水平面上匀速移动 ，拉力F2的功率为P2 。滑轮自重和绳重忽略不计，则下列正确的是 图10AF1=168N P1= 225W BF2=210N P2= 35W CF1= 3F2 P1 = P2 DF1= F2 P1 = 3P2 昌平16. 如图12所示，滑轮组在拉力F1的作用下，拉着重60N的物体A在水平面上匀速移动， F1=150N，物体A运动的速度为0.6m/s，滑轮组的机械效率为80% ，物体A匀速运动时受的阻力为f1，拉力F1的功率为P1 。当滑轮组在拉力F2的作用下，拉着物体A以速度v2在此水平面上匀速移动时 ，物体A所受摩擦力为f2，拉力F2的功率为P2， P2= 3P1。滑轮自重和绳重忽略不计，则下列选项正确的是 图12Af2=30N BP2= 90W CF1= 3F2 D f1 = f2 16如图5所示，在拉力F的作用下，重80N的物块A正以0.2 m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数为20N，该装置的机械效率为80%，则（ ）A图5FA2s内，弹簧测力计的拉力对物块A所做的功6J B2s内，拉力F移动的距离为0.2m图13甲 乙F1G1F2G2C拉力F的大小为50ND拉力F做功的功率为5W 两组滑轮比16如图13所示，分别用甲、乙两个滑轮组提起重力G1=G2的重物至相同的高度h，若所用拉力F1=F2，已知甲的机械效率50，则（不计绳重及摩擦）则乙的机械效率 拉力F1做的功与拉力F2做的功之比 甲、乙两个滑轮组中的动滑轮重之比 图10F1甲F2乙11用滑轮分别组成如图6所示的甲、乙两个滑轮组，把相同物体匀速提升相同的高度，如果每个滑轮的质量与物体的质量都相等。则两滑轮组的机械效率1:2及在绳端所用的拉力F1: F2分别是（不计摩擦及绳重） ， 。12如图10所示，分别用甲、乙两个滑轮组将同一物体匀速提升至相同的高度。若所用拉力F1=F2=F，已知甲的机械效率为50，且绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计，则 乙的机械效率为 被提升物体所受的重力是拉力F的 倍。拉力F1做的功与拉力F2做的功之比为 甲、乙两个滑轮组中的动滑轮所受的重力之比为 甲乙图812小明为帮助爸爸搬运装修材料设计了如图8所示的甲、乙两种方案，小明采用这两种搬运方案分别将地面上质量相同的材料运送到二楼的过程中，实际所用拉力和时间均相同。已知每个滑轮受到的重力相同，绳重与滑轮的摩擦均可忽略不计。则利用甲、乙两种方案 ( )A小明所做的有用功之比为3:4 B小明所做的总功之比为1:1 C滑轮组的机械效率之比为4:3 D小明施加拉力的功率之比为4:3图8乙F2G甲F1G17利用如图8所示的甲、乙两滑轮组，在相同的时间内用大小相同的力F和F2分别把质量相等的重物提升到相同的高度，则 A力F做功的功率大B甲滑轮组的额外功较大C乙滑轮组的机械效率高 D甲、乙两个滑轮组的总功相同16如图10甲所示，重为80的物体在大小为30、水平向左的拉力F1作用下，在水平面上以0.4m/s的速度做匀速运动,滑轮与绳子质量及滑轮轴处摩擦均不计。改用如图10乙所示滑轮组后，该物体在水平向右的拉力F2作用下，在相同的水平面上向右匀速运动0.5m，下列说法正确的是 A物体与地面之间的摩擦力为15B拉力F1的功率为24图10甲 乙C拉力F2的大小为90D拉力F2做的功是30图28带支架的动滑轮42（5分）如图28所示，为货运电梯的示意图，动滑轮的质量为m1=150kg，货箱的质量为m2=450kg，搬运的货物质量为m3=900kg，钢绳重和轮与轴间的摩擦忽略不计。电梯起动后，在20s内货箱上升了30m，g取10N/kg。求：（1）电动机做功的功率；22500W（2）滑轮组的机械效率1；0.9（3）提升重物的效率2；0.6图8卷扬机工作台提升架货物16某工地用图8所示的装置提升货物，固定在水平工作台上的卷扬机（其内部有电动机提供动力）通过滑轮组匀速提升货物时拉动绳子的功率恒定。第一次提升质量为480kg的货物上升4m，卷扬机对绳子的拉力为F1，提升货物的机械效率为80%；第二次提升质量为360kg的货物时，卷扬机对绳子的拉力为F2。已知动滑轮受到的重力为240N，取g=10N/kg，绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计。则以下结论正确的是（ ）A前后两次提升货物过程中货物竖直向上运动的速度之比为4:5B卷扬机对绳子的拉力F2的大小为1280NC第一次工作过程中拉力所做的总功为8000JD利用此装置第二次工作过程中滑轮组的机械效率为95%第11题图变形滑轮组11如图所示，是一工人师傅用于粉刷楼房外墙壁升降装置示意图，上端固定在楼顶。若动滑轮质量为2.5kg，工作台质量为7.5kg，涂料和所有工具质量为20kg，工人师傅的质量为60kg，绳重及摩擦不计（g取10N/kg）。当工作台停在距地面10m高处时，工人师傅对绳子的拉力为 N；若工作台从距地面10m高处上升到距地面30m高处，工人师傅最少需要做 J的功。39如图30所示，科技馆里甲、乙两位同学利用滑轮组把自己匀速提升至高处。如图31甲所示，甲同学匀速提升自已时的拉力F1为120N，滑轮组提升甲同学的机械效率为1；如图31乙所示，乙同学利用另一套滑轮组匀速提升自已时的拉力F2为80N，滑轮组提升乙同学的机械效率为2。已知1:2=10:9，甲同学匀速提升自己时对吊板的压力N1与乙同学匀速提升自己时对吊板的压力N2之比为19:23，甲、乙两位同学拉力的功率相等。不计绳重和滑轮轴摩擦。求：（1）在匀速提升自己时，甲、乙两同学上升速度之比；（2）甲、乙两位同学各自所受的的重力G甲和G乙。21如图11所示的装置中，重600N的人用力拉绳，使装置处于静止。装置中的滑轮A重500N，滑轮B重200N，底板C重100N。不计轴摩擦及绳重，人对底板C的压力为_N。西城23图9所示装置中，物体A重20N，B重10N，C重6N。滑轮甲重3N，乙重2N。装置平衡时，A对地的压强跟B对A的压强之比为pApB11。当物体C有100cm3的体积浸入在水中后，A对地的压强跟B对A的压强之比pA¢pB¢_。（g10N/kg）图2339.质量为80kg的工人利用滑轮组按如图23所示的方式把货物和人运到高处。第一次运送时，放入货箱的货物质量为140kg，工人用力F1匀速拉绳，货箱以0.1m/s的速度匀速上升，货箱对工人的支持力为N1，滑轮组的机械效率为1 ；第二次运送时，放入货箱的货物质量为120 kg，工人用力F2匀速拉绳的功率为P2 ，货箱以0.2m/s的速度匀速上升，货箱对工人的支持力为N2 。N1与N2之比为4:5（不计绳重及滑轮摩擦，g取10N/kg）求：（1） 货箱和动滑轮的总质量m m =20k g （2） 功率P2 440W （3） 机械效率1（计算结果保留到小数点后两位） =92% 11如图6所示为一种手摇升降晾衣架示意图,它由4个定滑轮和两个动滑轮组成，绳子的尾端绕在一个固定在墙壁的旋轮上，旋转摇柄可以使晾衣架升降。假设在升降过程中衣架横梁保持水平，晾衣架(含动滑轮)的总重是10N，不计绳重和一切摩擦，下列说法错误的是（g取10N/kg）图6天花板横梁 A若晾衣架上晾4kg的衣服，则摇柄端绳子上的拉力为12.5 N B若要晾衣架上升0.5 m，摇柄端绳子要下降2 m C 将晾衣架上的4kg衣服匀速向上摇时，若人的功率为5 W，衣服上升的速度为0.1m/sD在5秒内将晾衣架上的4kg衣服匀速向上摇 1.5m，总功为37.5JA图2039体重为510N的人，站在水平地面上对地面的压强为p1, .如图20所示，用滑轮组拉物体A沿水平方向做匀速运动，此时人对地面的压强为p2,压强变化了2750pa。已知人一只脚的面积是200cm2，滑轮组的机械效率为80%。（不计绳重和摩擦，地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向，地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向，人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，）。求：（1）绳对人的拉力；（2）物体A与地面的摩擦力；（3）若在物体A上再放一个物体B,滑动摩擦力增大了30N,此时该装置的机械效率是多少？（7分）杠杆的机械效率图912如图9是生活中常用的剪指甲工具，小京在剪指甲时机械效率为90%。指甲剪刀口间的距离为0.2cm，指甲的厚度为0.2mm，剪断一次指甲时，刀口与指甲间的作用力为4.5N。则 A剪断一次指甲的过程需要做的额外功是1 JB剪断一次指甲的过程需要做的有用功是1 JC剪断一次指甲的过程需要做的有用功是1×10-2JD剪断一次指甲的过程需要做的总功是1×10-3JD甲、乙图线相交时说明，甲、乙两物体此时的速度大小恰好相等不忽略摩擦的计算题图3241如图32所示，牵引车通过滑轮组匀速提升深井中的矿石，矿石的密度为2.4×103kgm3，牵引车第一次提升矿石的体积为1m3 ，滑轮组的机械效率是80；第二次提升同种矿石的体积是第一次的2倍，此过程牵引车的功率是18.4kW。若两次提升矿石的高度相同，第二次提升过程的额外功是第一次的1.2倍，g取10Nkg。（1）牵引车第一次提升矿石时的牵引力是多少？（2）牵引车第二次提升矿石时的车速是多少？图28甲F乙180W/J3605407200t/s2413砂筐39图28甲所示是工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形，所用动滑轮和筐受到的总重力为20N。某次操作中，将重423N的泥土以0.4m/s的速度匀速提起，在此过程中工人的拉力F所做的功随时间变化的图像如图28乙所示。细绳的质量忽略不计，g取10N/kg。求：（1）拉力F做功的功率；（2）利用该装置提升泥土的机械效率；（3）在提起泥土上升3m的过程中，克服摩擦力做的功。结合图示解题-这类问题很重要G/N50/%100010002000图25甲 乙FG38由三个等重的滑轮组成的滑轮组如图25甲所示，不计绳重和摩擦，用该滑轮组开始提升的物重为200N，以后提升的物重逐渐增加，直到绳子被拉断。每次使用该滑轮组提升物重，匀速拉动绳子将物体提升到同样的高度。图25乙中的曲线记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物重的增加而变化的图像。求：(1)每个滑轮重多少牛?(2)当滑轮组的机械效率为80时，物体A重多少牛?(3)如果将物体A浸没在水中，测得滑轮组的机械效率为75，物体A的密度是多少千克/米3？左右滑问题结合功和功率问题12如图6所示装置，物体B放在水平桌面上，物体A通过滑轮组拉住物体B，此时物体B保持静止。小明用竖直向下大小为2N的力F1拉重为1N物体A时，物体B以0.06m/s的速度水平匀速向右运动；小明只用水平向左的拉力F2拉物体B时，物体A以0.3m/s的速度匀速上升。不计轮重、绳重和轴摩擦，则下列判断正确的是 A物体B受到的滑动摩擦力大小为6NB水平向左拉物体B时，拉力F2功率为1.2WC水平向左拉物体B时，拉力F2的大小为10ND用力F1竖直向下拉物体A时，物体A重力的功率为0.02WA图14BT1F123如图14所示，置于水平桌面上的物体A的质量为90kg，悬挂在滑轮组下的物体B的质量为60kg。在物体B的作用下，A恰能沿水平桌面向左做匀速直线运动。现用水平向右的力F1拉动物体A以0.2m/s的速度沿桌面水平向右做匀速直线运动，在此过程中，物体A通过绳子拉动滑轮组的力为T1，T1提升物体B的机械效率为1。当用此装置以相同的速度提升物体C时，水平向右拉物体A的力为F2，物体A通过绳子拉动滑轮组的力为T2，T2提升物体C的机械效率为2。已知1:2=16:15，T1:T2=5:4，不计绳重及滑轮的摩擦，则拉力F2的功率为 W。（g取10N/kg）AB大兴11如图4所示，置于水平桌面上的物体A重1000N，物体B重600N，当物体B匀速下降了50cm的过程中，拉动物体A在水平桌面上匀速移动了一段距离；当用一水平向左的力F拉动物体A，使B在5s内匀速移动1m，若不计动滑轮、绳重以及滑轮轮轴间摩擦，则 A拉力F为300N，拉力F的功率为120W B拉力F为600N，拉力F的功率为240WC拉力F为600N，拉力F的功率为120WD绳子拉力对物体B所做的功为300JA图12F15用滑轮组以不同速度匀速提升重物A，作用在滑轮组绳子自由端的拉力均为F，如图12所示，不计绳重和摩擦。当拉力F的功率为P1时，重物A以速度v1匀速上升h所用的时间为t1；当拉力F的功率为P2时，重物A以速度v2匀速上升h所用的时间为t2；当拉力F的功率为(P1P2)/2时，重物A以速度v3匀速上升h所用的时间为 。 F F G图13中间量常是动滑轮重32用如图13所示的滑轮组，将480N的物体以0.3m/s的速度匀速提起，绳子自由端的拉力为200N（不计摩擦和绳重），求：（1）滑轮组的机械效率；（2）拉力的功率；（3）若用该滑轮组将重600N的物体匀速提升2m时，拉力做的功。54 图22 是一种居民楼电梯结构的截面示意图。A为电梯，厢底有两个动滑轮B 其功能相当于一个动滑轮，使用两个动滑轮的好处是能帮助电梯保持稳定。C 为配重，起平衡作用。在拉力F 作用下电梯厢能在电梯井中沿竖直通道上下运行。现有10 个人同时乘坐电梯（每个人的质量均按60kg计算），电梯厢以0.5m/s的速度匀速上升时，拉力为F1 , F1的功率P1为10kw ，动滑轮B 的机械效率为1；电梯厢运行了12m 后，从电梯中下去了5个人，此后电梯厢以0.5m/s的速度匀速上升时，拉力为F2，F2的功率为P2，动滑轮B 的机械效率为2（不计绳重及滑轮摩擦，g 取10N/kg）求：( l ）1：2; ( 2 ）拉力F2的功率P2 。22某人用如图7所示的滑轮组匀速提升重1800N的重物，滑轮组的机械效率是90%，当他用该滑轮组提升800N的重物时匀速上升2m，该滑轮组的机械效率是 %，人做功 J。（不计绳重和摩擦） 23如图6所示，使用一个重力为的动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组匀速提升一个重物；不计绳的重力和滑轮上各处的摩擦，这套滑轮组的机械效率是75%，为了提高滑轮组的机械效率， 改用重力为的轻质材料的新动滑轮后，再回来提升这个重物，则滑轮组的机械效率可提高到85%。则新动滑轮的重力是原来动滑轮的重力的 倍。25如图10所示，小民利用滑轮组先后竖直向上匀速提升物体A和物体B。当提升物体A时，滑轮组的机械效率为75%，小民对地面的压力为F1；当提升物体B时，小民对地面的压力为F2。已知小民的质量为65kg，物体A的质量为90kg，物体B的质量为50kg。假设在拉绳子的过程中，小民对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，不计绳重和摩擦。则F2:F1= 。 5：1图16最大机械效率问题23一个质量为70kg的工人，用图16所示的装置（包括滑轮组及装砖的托板）提升一堆砖。已知托板重200N，每块砖重100N。滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计，当工人匀速提升10块砖时，此装置的机械效率为80%。那么，该人站在地面上用此装置提升这些砖的过程中，此装置的机械效率最高可达到_。（取g =10N/kg，结果保留1位小数）看看就行23图8是小明用滑轮组提升水中物体A的示意图当物体A完全在水面下被匀速提升的过程中，物体A所受浮力为80 N，小明对绳子竖直向下的拉力为F1，水平地面对小明的支持力为N1当物体A有的体积露出水面且静止时，小明对绳子竖直向下的拉力为F2，水平地面对小明的支持力为N2已知动滑轮所受重力为120 N，小明所受重力为600 N，N1N21312不计绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力，则物体A所受重力为_N 23640 O图25BACDHHE37如图25所示，是一个上肢力量健身器示意图。配重A受到的重力为350N，其底面积为5×10-2m2。B、C都是定滑轮，D是动滑轮；杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动，OE=3OH。小明受到的重力为500N，当他通过细绳在H点分别施加竖直向下的拉力T1、T2时，杠杆两次都在水平位置平衡，小明对地面的压力分别为F1、F2，配重A受到的拉力分别为FA1、FA2，配重A对地面的压强分别为p1、p2，且两次A对地面的压强相差2×103Pa。已知F1F2 43，p1p232 。杠杆EH和细绳的质量及滑轮组装置的摩擦力均忽略不计。求：(1) 拉力FA2与FA1之差；(2) 小明对地面的压力F1 ；（3）当小明通过细绳在H点施加竖直向下的拉力T 3时，配重A匀速上升2cm,此时滑轮组的机械效率 。（请画出相关受力分析图）-