机械效率计算题150个(含解析).doc

内装订线学校:_姓名：_班级：_考号：_外装订线绝密启用前2017-2018学年度?学校5月月考卷试卷副标题考试范围：xxx；考试时间：100分钟；命题人：xxx注意事项：1答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题）请点击修改第I卷的文字说明第II卷（非选择题）请点击修改第II卷的文字说明一、计算题1水平地面上有一个重为5000N的箱子，现用起重机把箱子吊到3m高的位置，所用的时间为10s，起重臂下的钢丝绳是绕在一个动滑轮上的，如图所示，钢丝绳上的拉力为3000 N。(1)起重机起吊该箱子的机械效率是多少？(2)钢丝绳上拉力的功率是多少？【答案】(1)83.3% (2)1 800 W【解析】解：（2）有用功：W有=Gh=5000N3m=15000J，总功：W总=FS=F2h=3000N23m=18000J，起重机起吊该箱子的机械效率：=100%=100%83.3%（2）钢丝绳上拉力的功率：P=1800W2如图所示，某厂工人用200牛的水平拉力，抓紧绳子一端，沿水平地面匀速向右运动，在10秒内将矿井里质量为32千克的物体提升4米.根据题给条件，请你计算出与本题相关的4个物理量，要求写出简要说明和结果.（g取10牛千克）【答案】（1）物体的重力320N; （2）人运动的距离8m，（3）人运动速度（4）提升物体做功1280J；【解析】试题分析：（1）物体的重力G=mg=32kg10N/kg=320N；（2）人运动的距离s=2h=24m=8m，人运动速度（3）拉力F做功W总=Fs=200N8m=1600J；（4）提升物体做功W有用=Gh=320N4m=1280J；（5）机械效率考点：重力、距离、速度、总功、有用功、机械效率等的计算点评：本题考查重力、距离、速度、总功、有用功、机械效率等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是自己设计问题自己解决33甲乙两个质量都为40kg的同学，由于找不到机械，只能各自亲自将20kg的物体从一楼搬上三楼，若每层楼的高度为3m，甲一次把所有的物体一起搬上楼，乙先搬一半上楼，再搬剩下的如果他们上楼的速度相同，甲用时30s，求(1)甲乙二人对物体做的功率分别为多少？(2)通过计算比较甲乙二人的机械效率的大小(g=10N/kg)【答案】(1)P甲=40W P乙=20W (2)甲=33.3% 乙=20%【解析】试题分析：（1）由题意可知，甲搬了一次，乙搬了两次，两人速度相同，所以乙用的时间是甲用时间的二倍为60s，由于货物相同，搬的高度也相同，所以两人对货做的功同样多，功都等于W=Gh=mgh=20kg10N/kg6m=1200J，所以两人对物体做功的功率分别为P甲=1200J/30s=40W，P乙=1200J/60s=20W；（2）在整个过程中甲做的总功为W甲总=（40kg+20kg）10N/kg6m=3600J，乙做的总功为W乙总=（240kg+20kg）10N/kg6m=6000J，所以甲的机械效率为甲=1200J/3600J=33.3% ，乙的机械效率为乙=1200J/6000J=20%。考点：功和功率；机械效率4（6分）水平地面上的圆桶装有体积为0.01m3的水，圆桶与地面接触面积为0.2m2，g取10N/kg，水=1.0103kg/m3，桶自重忽略不计，求：这桶水的质量这桶水对地面的压强如图，若用动滑轮将此桶水匀速提升1m，所用拉力60N，求动滑轮的机械效率【答案】（1）10kg；（2）500Pa；（3）83.3%【解析】试题分析：（1）一桶桶装纯净水的体积V=0.01m3，由=m/V可得，水的质量：m=V=1103kg/m30.01m3=10kg；（2）这桶水所受的重力G=mg=10kg10N/kg=100N，桶自重忽略不计，水桶对地面的压力：F=G=100N，对地面的压强：p=F/S=100N/0.2m2=500Pa；（3）由图知，承担物重的绳子股数n=2，则：=W有用/W总100%=Gh/Fs100%=Gh/F2h100%=G/2F100%=100N/120N100%83.3%考点：质量和密度；压强；机械效率5如图，重为3.2104N的卡车，经过一段水平路面，再以9.6104W的功率沿与水平地面成30角的斜坡匀速向上爬行，已知斜坡长100m，斜坡的机械效率为80%求卡车：（1）运动过程中，克服重力做的功；（2）爬坡时的牵引力；（3）爬坡时的速度（4）汽车在上坡的过程中受到的摩擦力【答案】（1）克服重力做的功为1.6106J；（2）爬坡时的牵引力为2104N；（3）爬坡时的速度为4.8m/s；（4）汽车在上坡的过程中受到的摩擦力为4000N【解析】试题分析：（1）斜面倾角为30，直角三角形中，30角对应的直角边长度等于斜边长度的一半，再根据W有=Gh算出有用功，即克服重力做的功（2）已知斜坡的机械效率，根据公式=可求出总功，再根据W=Fs可求出牵引力（3）求出了牵引力，已知牵引力做功的功率，根据公式P=Fv求爬坡时的速度（4）克服摩擦做功为额外功，根据W总=W有+W额求上坡过程中汽车所做额外功，利用W=fs求摩擦力大小解：（1）斜面倾角为30，斜面高度为：h=s=100m=50m，克服重力做的功为：W有=Gh=3.2104N50m=1.6106J（2）由=得总功：W总=2106J；由W总=Fs得牵引力：F=2104N（3）因为P=Fv，所以爬坡时的速度：v=4.8m/s；（4）由W总=W有+W额得上坡过程中汽车所做额外功：W额=W总W有=2106J1.6106J=4105J，由W额=fs得摩擦力：f=4000N答：（1）克服重力做的功为1.6106J；（2）爬坡时的牵引力为2104N；（3）爬坡时的速度为4.8m/s；（4）汽车在上坡的过程中受到的摩擦力为4000N6用如图所示的滑轮组提升重物，已知物体重为270N，现在在绳头施加100N的力使重物在6s内匀速上升了4m（不计摩擦）（1）求该滑轮的机械效率和人拉力的功率（2）请用同样的滑轮组换用另一种绕法，仍然来提升这个重物并使它匀速上升，求此时它的机械效率（3）用原来的绕法，如果在它的下面挂上重为540N的重物，此时所需要的拉力为多少N？【答案】（1）滑轮组的机械效率为90%；（2）用同样的滑轮组换用另一种绕法，仍然来提升这个重物并使它匀速上升，则此时它的机械效率为90%；（3）用原来的绕法，如果在它的下面挂上重为540N的重物，此时所需要的拉力为190N【解析】试题分析：（1）由图可知，绳子的有效股数为3，根据s=nh求出绳端移动的距离，根据W=Gh求出有用功，根据W=Fs求出总功，利用=100%求出滑轮组的机械效率；利用P=人拉力的功率（2）不计摩擦和绳重时，根据F=（G+G动）求出动滑轮的重力；改变滑轮组的绕法时，从动滑轮开始缠绕，再根据F=（G+G动）求出此时绳子的拉力，利用=100%推导动滑轮的机械效率的表达式；（3）利用F=（G+G动）求出用原来的绕法，在它的下面挂上重为540N的重物时所需要的拉力解：（1）由图可知，n=3，绳端移动的距离：s=nh=34m=12m，有用功：W有=Gh=270N4m=1080J，总功：W总=Fs=100N12m=1200J，滑轮组的机械效率：=100%=100%=90%；人拉力的功率P=200W（2）由于不计摩擦和绳重时，由拉力F=（G+G动）得：动滑轮的重力G动=nF G=3100N 270N=30N，改变滑轮组的绕法时，从动滑轮开始缠绕，如右图所示：则n=2，所以s=nh，绳端的拉力F=（G+G动）=（270N+30N）=150N，此时滑轮组的机械效率：=100%=100%=100%=100%=100%=90%；（3）用原来的绕法，如果在它的下面挂上重为540N的重物，此时所需要的拉力为：F=（G+G动）=（540N+30N）=190N答：（1）滑轮组的机械效率为90%；（2）用同样的滑轮组换用另一种绕法，仍然来提升这个重物并使它匀速上升，则此时它的机械效率为90%；（3）用原来的绕法，如果在它的下面挂上重为540N的重物，此时所需要的拉力为190N【点评】本题考查了滑轮组机械效率的计算和滑轮组的组装以及拉力的计算，计算的结论需要我们注意，即同样的滑轮组换用另一种绕法，仍然来提升这个重物并使它匀速上升时，机械效率不变7如图所示是起重机上的滑轮组在匀速起吊600kg的物体时，滑轮组的机械效率为80% （g=10N/kg）求：（1）使物体上升5m，所做的有用功和总功（2）拉力F的大小【答案】（1）使物体上升5m，所做的有用功和总功分别为3104J、3.75104J；（2）拉力F的大小为2500N【解析】试题分析：（1）使物体上升h=5m，利用W有用=Gh拉力F所做的有用功；知道机械效率，利用=求拉力做的总功；（2）由图知n=3，s=3h，利用W总=Fs求绳端拉力解：（1）使物体上升h=5m，拉力F所做的有用功：W有用=Gh=mgh=600kg10N/kg5m=3104J；由=得拉力做的总功：W总=3.75104J；（2）由图知，n=3，s=3h=35m=15m，由W总=Fs得绳端拉力：F=2500N答：（1）使物体上升5m，所做的有用功和总功分别为3104J、3.75104J；（2）拉力F的大小为2500N【点评】本题考查了使用滑轮组有用功、总功、拉力的计算，关键是知道哪些是有用功、哪些是额外功8（9分）如图所示的滑轮组，将质量为1.6kg的重物匀速提升0.1m，所用拉力F=10N，不计绳子质量和所有摩擦，取g=10N/kg求：（1）滑轮组提升物体时做的总功；（2）动滑轮的重力；（3）若此滑轮组将另一个质重为2.0kg的重物提升0.1m，此时滑轮组的机械效率【答案】（1）2J （2）4N （3）83【解析】试题分析：（1）物体升高0.1m，绳端移动的距离s=0.1m2=0.2m提升物体时做的总功W总=FS=100.2J=2J（2）物体的重力G=mg=1.610N=16N设动滑轮重为G动则有F=(G+G动)/2=10N=(16+G动)/2，所以G动=4N（3）提升20N的重物所需要的拉力F=(G+G动)/2=(20+4)N/2=12N机械效率=W有/W总=Gh/Fs=mg/2F=83考点：滑轮组的计算9(4分)一名工人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：(1)滑轮组的机械效率是多少？(2)拉力的功率是多少W？【答案】（1）G=450N，W有用=Gh=450N1m=450J；由图知，n=3，S=nh=31m=3m，W总=FS=200N3m=600J，滑轮组的机械效率：=W有用/W总=450J/600J=75%；（2）P=W/t=600J/5s=120W答：（1）滑轮组的机械效率是75%；（2）拉力做功的功率是120W【解析】试题分析：功率和机械效是两个完全不同的概念，功率表示做功的快慢程度；而机械效率表示的是有用功在总功中所占的比例考点：功率和机械效率点评：做计算题关健是对题目中所给的信息加以分析、提练、再加工，利用所学的知识把这些信息进行合理的运用10（10分）如图所示将质量为70kg，底面积为0.5m2、高为7cm的物体A用力沿着水平面匀速拉到倾角30的固定斜面上，方明同学用平行于斜面500N的推力在5s时间内匀速推高1m（g取10N/kg）求：（1）物体A的密度？（2）物体A在水平面上对水平面的压强是多少？（3）物体A在斜面上的速度（4）斜面上推力做的总功和推力的功率（5）斜面的机械效率（6）斜面对物体的摩擦力【答案】（1） 2000kg/m3;（2） 1400pa （3） 0.4m/s （4） 1000J ; 200w （5）70%（6）150N【解析】试题分析：（1）=m/V=70kg/0.5m2.0.07m=2000kg/m3;（2）G=mg=70kg10N/kg=700N，p=F/S=700N/0.5m2=1400pa（3）v=s/t=2m/5s=0.4m/s （4）W=Fs=500N2m=1000J P=W/t=1000J/5s=200w （5）W有=Gh=700N1m=700J= W有/ W100 =700J/1000J100=70%（6）W额= W- W有=1000J-700J=300Jf=W/s=300J/2m=150N 考点：功、功率、机械效率11（9分）小明利用如图所示的滑轮组将重为900N的物体匀速提升，所用的拉力为360N，物体被提升的高度为1m。求：(1) 所做有用功是多少； (2) 小明做的总功是多少；(3) 滑轮组的机械效率是多少；【答案】900J 1080J 83.3%【解析】分析：（1）已知物重和物体上升的高度，利用W有用=Gh计算有用功（2）由图知，承担物重的绳子有3股，所以绳子拉下的长度是物体上升高度的3倍；已知拉力和绳子拉下的长度，用W总=FS计算总功；（3）已知有用功和总功，利用=计算机械效率解答：解：（1）人做的有用功为W有用=Gh=900N1m=900J（2）绳子拉下的长度为S=3h=31m=3m拉力做的功为W总=FS=360N3m=1080J（3）滑轮组的机械效率为=100%=83.3%答：（1）小明做的有用功为900J；（2）小明做的总功为1080J；（3）滑轮组的机械效率为83.3%12如图所示，斜面长，高，用沿斜面方向的推力，将一个质量为的货物由斜面底端匀速推到顶端，运动过程中克服摩擦做功。已知货物放在水平地面上时与地面的接触面积是0.5，（）货物对水平地面的压强是多少？（）斜面的机械效率是多少？【答案】1000Pa，80【解析】（1）木箱放在水平地面时，对地压力F=G箱=mg=500N，由P=F/S=500N/0.5=1000Pa（2）W有=G箱h=500N4m=2000J（3）F所做的功：W1=Fll=500J+2000J=2500J斜面的机械效率：=W有/W1=，这种情况下的机械效率为：=2000J/2500/=80%13某人用如图所示的滑轮组匀速提升500N的重物，所用的拉力F为300N，绳子自由端被拉下6m，在此过程中，不计摩擦和绳重，求：（1）拉力F所做的功；（2）滑轮组的机械效率；（3）如果用此滑轮组匀速提升800N的重物，拉力应为多大？【答案】（1）1800J （2）833% （3）450N【解析】试题分析：（1）拉力F所做的功。（2）滑轮组的机械效率（3）动滑轮的重力，用此滑轮组匀速提升800N的重物，拉力。考点：滑轮组的机械效率14新农村建设中，某工人利用如图所示的滑轮组提升重2700N的物体，物体上升了2m，绳子末端的拉力为750N，不计绳重和摩擦力，求：（1）工人做的有用功是多少？（2）该滑轮组的机械效率是多少？（3）动滑轮的总重力是多少N？【答案】（1）5400J；（2）90%；（3）300N【解析】试题分析：由图可知，承担物重的绳子股数n=4，则s=4h（1）知道提升物体的高度和物重大小，利用W有用=Gh求出使用滑轮组做的有用功；（2）利用s=4h求出绳子自由端移动的距离，知道拉力大小，利用W总=Fs求出总功，再利用=求出该滑轮组的机械效率（3）不计绳重和摩擦，知道物重和拉力大小，根据F=（G物+G动）求动滑轮重解：（1）使用滑轮组做的有用功：W有用=Gh=2700N2m=5400J；（2）由图可知，承担物重的绳子股数n=4，则s=4h，使用滑轮组做的总功：W总=Fs=Fnh=750N42m=6000J，滑轮组的机械效率：=100%=90%；（3）不计绳重和摩擦力，绳子自由端拉力：F=（G物+G动），即：750N=（2700N+G动），解得：G动=300N答：（1）工人做的有用功是5400J；（2）该滑轮组的机械效率是90%；（3）动滑轮的总重力是300N15配重M单独置于水平地面上静止时，对地面压强为3105帕，将配重M用绳系杠杆的B端，在杠杆的A端悬挂一滑轮，定滑轮重150N，动滑轮重90N，杠杆AB的支点为O，OA：OB=5：3，由这些器材组装成一个重物提升装置，如图所示，当工人利用滑轮组提升重力为210N的物体以04m/s的速度匀速上升时，杠杆在水平位置平衡，此时配重M对地面压强为1105帕（杠杆与绳的重量、滑轮组的摩擦均不计，g=10N/kg）（1）求滑轮组的机械效率？（2）配重M质量是多少千克？（3）为使配重M不离开地面，人对绳的最大拉力是多少牛顿？【答案】（1）70%；（2）150kg；（3）250N【解析】试题分析：（1）由图示可知，n=2，则F=（G+G动）/2=150N；滑轮组的机械效率：=W有/W总100%=Gh/Fs100%=G/2F100%=210N/（2150N）100%=70%；（2）设配重M的底面积为S，由p=F/S可得：3105Pa=GM/S，当物体匀速上升时，作用在杠杆A端的力：FA=3F+G定=3150N+150N=600N；由杠杆平衡条件可得，FBOB=FAOA，可得FB=1000N；由p=F/S可得：1105Pa=（GM-FB）/S联立可得GM=1500N；由G=mg可得，m=GM/g=1500N/10N/kg=150kg；（3）当配重对地面的压力为0时，人对绳子的拉力最大，此时B端受到的拉力为1500N；由杠杆平衡条件可得，FBOB=FAOA，可得FA=900N；由二力平衡条件可得：3F+G定=FA，F=250N。【考点定位】滑轮组机械效率；杠杆的平衡条件16（10分）如图，一卡车车厢距地面1.5m高，小明把一块长3m的钢板AB搭在车厢底板上构成一个斜面。他通过这个斜面用600N的力把一个大木箱由B处推倒A处，已知木箱重1000N。（1）小明把木箱从B推到A用了30s的时间，求木箱的运动速度。（2）小明推木箱做了多少功？（3）小明推木箱做功的功率？（4）这个过程中，斜面的机械效率是多少？（结果保留一位小数）【答案】（1）木箱的运动速度为0.1m/s； （2）小明推木箱做的总功为1800J； （3）小明推木箱做功的功率为60W； （4）斜面的机械效率是83.3%【解析】试题分析：（1）要求木箱运动的速度，就要知道木箱运动的路程和时间，用公式进行计算。分析题意可知：木箱运动的距离是斜面的长度3m，不是高度，木箱运动的时间是中30s，木箱的运动速度（2）小明推木箱做的功是总功，用公式进行计算，分析题意知：推力F=600N，物体在推力的方向上移动的距离是斜面的长度s=3m,小明推木箱做的总功=600N3m=1800J；（3）功率的计算公式是，小明推木箱的总功已经求出，而推木箱用的时间为30s，小明推木箱做功的功率=60W（4）推木箱的目的是让木箱上升一定的高度，所以克服木箱的重力做的功是有用功，分析题意可知：木箱的重力是1000N，木箱上升的高度是1.5m，有用功W有用=Gh=1000N1.5m=1500J，斜面的机械效率83.3%考点：功的计算，功率的计算，速度的计算，机械效率的计算17一个工人用如图所示的滑轮组匀速提升2000 N的货物，所用拉力为600 N，绳子自由端被拉下4m，问: (1)此滑轮组的机械效率是多大?(2)你认为此滑轮组的机械效率与哪些因素有关?【答案】(1)83.3%. (2) 使用滑轮组工作时，动滑轮自重和摩擦的存在是必须做额外功的原因，减小这两个因素可以提高机械效率.若这两个因素不能改变，可以使一次提升的货物的质量变大，增大做有用功的数值，使有用功与总功的比值变大，也可以提高机械效率.【解析】（1）读图可知，滑轮组用4段绳子吊着物体，因此 （2）滑轮组的机械效率与提升的物重有关；与动滑轮的重有关；与绳重有关；与摩擦的大小有关等故答案为：(1)83.3%. (2) 使用滑轮组工作时，动滑轮自重和摩擦的存在是必须做额外功的原因，减小这两个因素可以提高机械效率.若这两个因素不能改变，可以使一次提升的货物的质量变大，增大做有用功的数值，使有用功与总功的比值变大，也可以提高机械效率.【点睛】（1）计算机械效率之前，先要明确承担物重的绳子的段数，对机械效率的公式应熟练运用，并准确把握各力与距离之间的对应关系；（2）影响滑轮组机械效率大小的因素，是我们应该熟知的内容，具体实践中应尽量减小额外功，增加有用功，提高机械的效率。18用图所示的滑轮组提升物体，在匀速竖直提升物体的过程中，卷扬机加在绳子端竖直向下的拉力为，物体上升的速度为，滑轮组的机械效率为，不计绳重和滑轮与轴的摩擦求：（）拉力做功的功率（）物体所受的重力【答案】（1）60W；（2）480N【解析】（1）如图有两段绳子承担物重，所以绳子自由端移动的速度为： 拉力F做功的功率为： ；（2）因为滑轮组的机械效率为80%，即，解得： 。故答案为：（1）60W；（2）480N19工人用图示装置在10s内将质量为45kg的货物匀速提升2m，此过程中拉力的功率为120W。（g取10N/kg）求：（1）有用功；（2）滑轮组的机械效率；【答案】（1）900J （2）75%【解析】（1）货物的重力：G=mg=45kg10N/kg=450N；拉力做的有用功：W有用 =Gh=450N2m=900J；（2）拉力做的总功：W总=Pt=120W10s=1200J；滑轮组的机械效率：=W有用/W总100%=900J/1200J100%=75%20用如图所示滑轮组提升一边长为30cm，质量为90kg的重物人用500N的拉力F，15s内使物体匀速上升了3m求：（1）人没有施加拉力时，重物对水平地面的压强（2）人拉绳子做功的功率（3）滑轮组的机械效率【答案】（1）10000Pa （2）300W （3）60% 【解析】（1）人没有施加拉力时，重物对水平地面的压力：F=G=mg=90kg10N/kg=900N，受力面积S=0.3m0.3m=0.09m2 ，重物对水平地面的压强：p=F/S=900N/0.09m2=1104 Pa；（2）由图可知，n=2，则拉力移动的距离：s=2h=23m=6m，拉力做功：W总 =Fs=500N6m=3000J，拉力做功功率：P=W/t=3000J/15s=200W；（3）使用滑轮组做的有用功：W有 =Gh=900N3m=2700J，滑轮组的机械效率：=W有/W总100%=2700J/3000J100%=90%21用如图所示的滑轮组匀速提起重物，已知重量为60N的物体在3 s内上升1 m，所用的拉力是24N（不计绳重和摩擦）。求：（1）滑轮组做的有用功；（2）拉力做功的功率；（3）此过程中滑轮组的机械效率（结果保留1个百分点）；（4）若提升的重物为78N，作用在绳上的拉力是多少？【答案】（1）60J（2）24W（3）83.3%（4）30N【解析】试题分析：（1）滑轮组做的有用功W有=Gh=60N1m=60J；（2）拉力做功的功W总=Fs=Fnh=24N31m=72 J，拉力做功的功率；（3此过程中滑轮组的机械效率（4）当物重为60N时，F1=，G动= 3F1- G1=324N-60N=12N；当物重为78N时，F2=。考点：功和功率；机械效率22装卸工人用如图所示的滑轮组匀速提升质量为90的货物，所用的拉力F为500N，绳子自由端在50s内被拉下2m ，（不计摩擦和绳重）在此过程中求：（g=10N/Kg）（1）、拉力F所做的功和功率；（2）、滑轮组的机械效率；（3）、若用它来匀速提起800牛顿的重物，求此时拉力F的大小。【答案】（1）1000J；20W；（2）90%；（3）450N.【解析】试题分析：（1）拉力F所做的功为：W总FS500N2m=1000J；功率为：P拉W总/t1000J/50s=20W；（2）此滑轮组的机械效率为:（3）不计绳重和摩擦，根据（1）（2）两步中的计算结果，可计算出动滑轮的重为：若用它来匀速提起800牛顿的重物，此时拉力F的大小为：考点：功与功率的计算、滑轮组的机械效率计算2323（8分）“海宝”是2010年世博会的吉祥物，其形象如图14所示。在点缀上海街头的各种“海宝”中，有一座“海宝”（材质均匀、实心）的质量为5.0102kg，密度为2.5103kg/m3，与水平地面的接触面积为1m2，那么（1）当海宝站立时对地面的压强为多少？（2）在一次运输过程中，若该海宝不慎跌落到水中，则海宝受到的浮力大约是多少？（3）由于海宝的质量大，要把它捞起需用如图14所示的滑轮组装置，该滑轮组每个滑轮是等重均为10 kg。不计绳重和摩擦，在海宝未露出水面前，该滑轮组吊起海宝时的机械效率为多少？【答案】（1）海宝对地的压强：P=F/S=G/S=5102kg10N/kg/1m2=5103Pa-(2分)（2）海宝的体积：V=m/=5102kg/2.5103kg/m3=0.2m3-(1分)浮力的大小：F浮=gV=1.0103kg/m310N/kg0.2m3=2103N-(1分)（3）绳子F受到的拉力：F=（G-F浮+2G动）=（510210N-2103N+21010N）=800N -（2分）滑轮组拉着海宝上升时的机械效率：=W有/W总=（G-F浮）h/F.4h=(5103N-2103N)/800N4=0.9375=93.75%-(2分）【解析】略24用如图所示的滑轮组将货物缓慢提升3 m，已知货物重850 N，所用拉力 F为300 N(不计摩擦和绳重带来的影响)。求：（1）有用功 W 有；（2）总功 W 总；（3）额外功 W 额；（4）动滑轮的重力；（5）滑轮组的机械效率 。【答案】（1）2 550 J （2）2 700 J （3）150 J （4）50 N （5）94%【解析】(1)W有Gh850N3m2550J；(2)Snh33m9m，W总FS300N9m2700J；(3)W额W总W有2700J2550J150J；(4)nFG+G动 3300N850N+G动 G动50N；(5)W有W总 2550J2700J94 %。25如图所示，斜面长s=1.5m，高h=0.3m。建筑工人将重G=500N的货物箱，用绳子从地面匀速拉到顶端时，沿斜面向上的拉力F=150N。忽略绳子重力。求：（1）该过程拉力F做的功；（2）该装置的机械效率；（3）货物箱在斜面上受的摩擦力大小。【答案】（1）225J （2）66.7% （3）50N【解析】试题分析：（1）该过程拉力F做的功W=Fs=150N1.5m=225J.(2)有用功W有用=Gh=mgh=500N0.3m=150J，该装置的机械效率；(3)额外功W额=W-W有用=225J-150J=75J，货物箱在斜面上受的摩擦力大小；考点：功的计算 斜面的机械效率26如图所示，一个边长为80cm的正方体重640N，放在水平地面上，一个人站在地上利用滑轮组将重物匀速提起来。求：人还没有用力拉之前，重物对地面的压强是多大？如果人对绳子的实际拉力是400N，滑轮组的机械效率是多少？若此时物体以0.1m/s的速度匀速上升10s，则拉力的功率是多少？【答案】解： 物体面积：S=80cm80cm6400cm20.64m2物体静止于水平面对地面压力：F=G=640N对地面压强：p=103 Pa （3分） （3分）拉力做功：W=Fs拉力功率：P=Fv=400N0.2m/s80W（2分）答：略【解析】考点：压强的大小及其计算；滑轮（组）的机械效率；功率的计算专题：计算题分析：（1）先根据面积公式求出正方体的底面积，再根据水平面上物体对地面的压力和重力相等，利用压强公式求出重物对地面的压强；（2）分析图中与动滑轮相连的绳子段数n，根据滑轮组机械效率=求出其大小；再根据P=，求出人拉绳的功率解答：解：（1）正方体与地面的接触面积为：S=a2=（0.8m）2=0.64m2，重物对地面的压强为：P=1000Pa；（2）由图可知：承担拉力的绳子段数是：n=2，滑轮组的机械效率是：=80%，人拉绳的功率为：P=答：（1）人还没有用力拉之前，重物对地面的压强为1000Pa；（2）滑轮组的机械效率约为80%，（3）人拉绳的功率为80W点评：本题考查了压强、机械效率、功率的计算，关键是公式的灵活运用和计算式推导，解题过程还要注意单位的换算27在花城新区的建筑工地上，某挖掘机沿平直路面以2m/s的速度匀速行驶50s到达工作场地进行挖掘作业。挖掘机的有关数据如下表所示，在平直路面上行驶时受的阻力是重力的0.4倍，它在挖掘的过程中要2104N砂土匀速从图中最低点A移到最高点B。（g=10N/kg）求：项目数值整机质量（kg）9000发动机最大功率（kW）150标准斗容（m3）1.2（1）在平直路面上行驶过程中，挖掘机做的功；（2）如果挖掘机在举高砂土过程中的平均功率为80kW，用时2.5s，则此过程中挖掘机的机械效率。【答案】（1）3.6105J；（2）80%【解析】试题分析：（1）由于挖掘机匀速运动，所以F=f=0.4G=0.4mg=0.4900kg10N/kg=3.6103N，s=vt=2m/s50s=100m，W=Fs=3.6103N100m=3.6105J；（2）有用功为：W有=G砂h=2104N8m=1.6105J，总功为：W总=Pt=8104W2.5s=2105J，所以机械效率为：=W有/W总=1.6105J/2105J=80%。【考点定位】功；机械效率2828（6分）如图所示，斜面长S6m，高h2m用沿斜面方向50N的推力F，在10s内将一个重为100N的物体由斜面底端匀速推到顶端求：(1)推力F的功率：(2)运动过程中物体克服摩擦力所做的功：(3)斜面的机械效率【答案】(1)30W；(2)100J；(3)66.7%【解析】试题分析：(1) 推力F做的功为W总=Fs=50N6m=300J；推力F的功率P=W/t=300J/10s=30W；(2) 运动过程中对物体做的有用功为W有用=Gh=100N2m=200J；运动过程中物体克服摩擦力所做的功：W额外=W总-W有用=300J-200J=100J；(3)斜面的机械效率=(W有用/W总) %=(200J/300J) % =66.7%考点：机械效率2929如图所示，建筑工地上的吊车是靠电动机来提升货物，货物重 1800N，电动机正常工作时钢绳的拉力为750N，20s内将货物匀速提升了6m。（忽略各种摩擦）求：（1）电动机卷绳子的速度（2）动滑轮的重（3）滑轮的机械效率【答案】0.9m/s；450N；【解析】试题分析：（1）v=s/t=36m/20s=0.9m/s 2分（2）因为 F=(G物+G动)/3 1分所以G动=3F-G物=3750N-1800N=450N 2分（3）滑轮组的机械效率是= W有用/W总= G物h/Fs=(1800N6m)/(6m3750N)=80% 3分考点：速度计算；滑轮（组）的机械效率点评：本题中重点在于明确机械效率中有用功和总功，需记清：有用功为重力与提升高度的乘积，总功为拉力的功30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?(3)当滑轮组的机械效率为80时，物体重多少N?【答案】(1)100N(2)500N(3)800N【解析】试题分析：在不考虑绳重和摩擦时，利用，求出相关的物理量是比较常用的方法首先根据滑轮组提起200N的重物时，机械效率是50%时，根据机械效率公式，求出每个动滑轮的重如图，滑轮组能提起的最大重物是1800N，根据，求出拉力知道机械效率和动滑轮的重，根据，求出物体的重（1），即，得G动=100N（2）滑轮组提升物体时，有4段绳子承担物体的重，所以， （3）得G物=800N考点：本题考查滑轮（组）的机械效率、滑轮组绳子拉力的计算、点评：滑轮组提升物体时，在不考虑绳重和摩擦时，利用，计算相关的量，是比较常用的方法，一定要掌握31如图所示滑轮组，物重G=400N,绳子自由端拉力F为120N，（不考虑绳重与摩擦），求：（1）当重物升高1m时，绳子自由端移动的距离。 (2分)（2）此滑轮组的动滑轮共有多重？ (2分)（3）此滑轮组的机械效率? （保留整数） (2分)（4）将物体浸没入水中时自由端拉力F为100N，此时滑轮组的机械效率? (4分)【答案】（1）4m （2）80N （3）83 （4）80【解析】（1）绳子自由端移动的距离S自=4h=4m (2分)（2）此滑轮组的动滑轮G动=4F自-G物=4120N-400N=80N (2分)（3）此滑轮组的机械效率=83 (2分)（4）F浮=G物-G动-4F自=400N-80N-4100N=80N此时滑轮组的机械效：=80 (4分)32如图15-2-7所示，用滑轮组提起重900 N的物体，绳子自由端拉力F为400 N，重物在20 s内匀速上升了10 m。求：图15-2-7(1)物体上升的速度；(2)提起物体所做的有用功；(3)滑轮组的机械效率。【答案】(1) 0.5 m/s (2)9 000 J (3)75%【解析】(1)物体上升的速度v=0.5 m/s。(2)提起物体所做的有用功W有用=Gh=900 N10 m=9 000 J。(3)滑轮组的机械效率：s=3h=310 m=30 mW总=Fs=400 N30 m = 12 000 J=100%=75%。思路分析：先根据公式V=h/t计算出物体上升的速度是0.5 m/s。再根据W有用=Gh计算出提起物体所做的有用功是9 000 J。最后根据公式=有用/总计算出滑轮组的机械效率。试题点评：本试题考查的是滑轮组的机械效率。33如图所示是一种塔式起重机上的滑轮组已知在匀速起吊600N的物体上升2m的过程中，滑轮组的机械效率为80%（不计绳重及摩擦）（1）滑轮组做的有用功是多少？（2）绳端的拉力F是多大？（3）动滑轮重是多少？【答案】 1200J 250N 150N【解析】（1）使物体上升h=2m，滑轮组做的有用功： ；（2）由 得拉力做的总功： ，由图知，n=3，拉力端移动距离，由得绳端拉力： ；（3），不计绳重和摩擦， ，动滑轮重： 答：（1）滑轮组做的有用功是1200J；（2）绳端的拉力F是250N；（3）动滑轮重是150N【点睛】本题考查了使用滑轮组有用功、总功、额外功的计算，难点在第三问，要知道：不计绳重和摩擦3434搬运工人用如图所示的滑轮组将一个重120N的物体匀速提升3m，所用的拉力为50N，不计绳重及摩擦。求：（1）滑轮组的机械效率；（2）动滑轮的重；（3）若用该滑轮组同时拉4个这样的物体，拉力为多大。【答案】（1）80%；（2）30N；（3）130N【解析】试题分析：（1）由图可知，n=3，滑轮组的机械效率为：；（2）动滑轮的重；（3）4个这样的物体总重为：，故所用拉力的大小为：。【考点定位】简单机械；机械效率35用如图所示的滑轮组提升物体A，在匀速竖直提升物体A的过程中，卷扬机加在绳子端竖直向下的拉力F为300N，物体A上升的速度A为0.1m/s，滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。求：（1）拉力F做功的功率P；（2）物体A所受的重力GA；【答案】 60W 480N【解析】解答：(1)由图可知，n2 v绳2vA20.1m/s0.2m/s,所以 拉力F做功的功率PF v绳300N0.2m/s60W；（2）由公式 得80% 解得 GA480N 。 点睛：由图知n2，知道拉力，而绳子端移动速度等于物体升高速度的2倍，求出绳子端移动速度，利用PFv求拉力F做功的功率P；利用 求物体重力 36如图，小王站在高3m、长6m的斜面上，将重200N的木箱沿斜面匀速从底端拉上顶端，拉力大小恒为120N，所花时间是10s求：（1）木箱A沿斜面方向的运动速度（2）小王对木箱做功的功率（3）斜面的机械效率【答案】（1）木箱A沿斜面方向的运动速度为0.6m/s（2）小王对木箱做功的功率72W（3）斜面的机械效率83.3%【解析】试题分析：（1）知道斜面长和所用的时间，利用速度公式v=求木箱A沿斜面方向的运动速度；（2）知道斜面高和木箱重，利用W=Gh求小王对木箱做功（有用功），知道所用的时间，利用P=求小王对木箱做功的功率；（3）知道拉力和斜面长，利用W=Fs求拉力做的功（总功），再利用公式=求斜面的机械效率解：（1）v=0.6m/s；（2）小王对木箱做的有用功：W有用=Gh=200N3m=600J，小王对木箱做的总功：W总=Fs=120N6m=720J，功率：P=72W；（3）=100%=100%83.3%答：（1）木箱A沿斜面方向的运动速度为0.6m/s（2）小王对木箱做功的功率72W（3）斜面的机械效率83.3%37如图所示，用500N的拉力，将重1200N的木箱匀速提升1.5m，所用的时间为30s。（1）拉力所做的有用功是多少？（2）拉力的功率是多少？（3）滑轮组的机械效率是多少？【答案】1800J 75W 80【解析】（1）工人做的有用功：W有=Gh=1200N1.5m=1800J；（2）由滑轮组可知，拉力移动的距离s=3h=31.5m=4.5m，则人做的总功W总=Fs=500N4.5m=2250J；则工人做功的功率P=75W；（3）机械效率：=100%=80%答：（1）工人做的有用功为1800J； （2）工人做功的功率为75W；（3）滑轮组的机械效率为80%【点睛】本题考查有用功、总功及机械效率的计算，应清楚各功的计算。38如图所示,已知斜面长5 m,高3 m,绳端拉力为50 N.利用这个滑轮装置将重为100 N的物体在5 s内从斜面的底端匀速拉到顶端.在此过程中:(1)物体沿斜面向上运动的速度为多少_?(2)绳端移动的距离是多少_?(3)拉力的功和功率各是多少_,_?(4)拉力的机械效率是多少_?【答案】 1m/s 10m 500J 100W 60%【解析】(1)物体沿斜面向上运动的速度：v 1m/s；(2)绳端移动的距离：s 2s 25m 10m；(3)拉力的功W总 F，功率：P (4)有用功：W有 Gh 100N，拉力的机械效率 60%.39如图所示是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图已知井深10米，物体重G=54103N，汽车重G车=3104N，汽车匀速直线行驶拉绳子的力F=2103N，汽车受到的阻力为车重的01倍，求：（1）将物体从井底匀速直线拉至井口的过程中，汽车拉绳子的了力做了多少功？（2）滑轮组的机械效率为多少？（3）若汽