机械效率计算

1、机械效率专项计算一、计算题1、用如图 15 所示得滑轮组将重 G12N得物体匀速提升 20cm,所用得拉力 =5N，忽略摩擦阻力及绳重。求 : （ ) 所做得有用功 ;( ）此时滑轮组得机械效率；（ ) 当改为提升 27N得重物时，该滑轮组得机械效率。2、工人利用图示得滑轮组将重40得物体向上匀速提起2m.所用拉力为 20N（ 1）滑轮组得机械效率就是多少？不计绳重与摩擦，则动滑轮重为多少 ?（）若用此滑轮组将重 90N 得物体竖直向上匀速提升 2m，拉力在这一过程中所做得功就是多少 ?（不计绳重与摩擦力 )3 、如下图所示，就是一辆汽车通过滑轮组将深井中得物体拉至井口得装置图. 已知井深 ,

2、物体重 , 汽车重车4 N，汽车匀速拉绳子时得拉力,汽车受到得阻力为车重得、倍。求：3100 1（ 1) 将物体从井底拉至井口得过程中，汽车拉绳子得拉力对滑轮组做了多少功？（）滑轮组得机械效率为多少？（保留一位小数 )(3 ）若汽车运动得速度为，则将物体由井底拉至井口需要多长时间 ? (4 ）汽车牵引力为多少 ?牵引力得功率为多少 ?4 题图、如图所示 , 通过滑轮组用 00N得拉力在 20s 内将重为 480N得物体匀速提高 2m,( 不计绳重与摩擦），求 :(1 ）动滑轮重 ;（ 2）绳自由端得移动速度为多大？（）若重物再增加150N,要使重物匀速上升，作用在绳自由端得拉力至少多大?5、如

3、图有一个动滑轮与一个定滑轮组成得滑轮组, 某同学站在地面用 00得力拉绳 , 使重为500N得物体在 10s 内匀速升高、 2，若不计摩擦与绳重 . 求：（ 1）动滑轮总重就是多少 ?（ 2）拉力 F 做功得功率就是多少？（ 3) 若该同学能够产生得最大拉力为 5 0 , 则当拉力最大时滑轮组得机械效率就是多少 ?6、如图所示人用 60N 得力向下拉绳子得一端 1 , 使重物匀速上升了 0、5m，已知滑轮组得机械效率为 7。求：（取 10N K )（ 1) 人得拉力得功率为多大？（ 2） 被吊起得重物得质量为多大 ?（）当吊起物重为 9时，求绳端得拉力为多少牛2、某型号挖掘机得质量 3000k

4、，两履带与地面接触得总面积、 5m（如图甲 ) ；挖掘机在 6s 内将装满铲斗质量为 0、 5t 得泥石送到岸边，挖掘深度 =2m(如图乙 ) 。( 取 g=0N g) 求：(1) 挖掘机静止在水平地面上不工作时对地面得压强多大？（ 2) 挖掘机每挖一次泥土并水平移送到岸边 , 对泥土做多少功？ ( 假设每次都装满铲斗 ) (3 ）若发动机得总功率就是 2k, 挖泥过程中挖掘机得机械效率多大？8、在农村常有家庭挖井取水 , 小明同学某次用如图甲所示得滑轮组提土时， 将重为 100得土以 0、 25m/s 得速度从井中匀速提升，此时拉力做得功 W随时间 t 得变化图象如图乙所示 . 求：（ )

5、拉力得功率 ;（ ) 滑轮组得机械效率；（ 3）拉力得大小9、如图所示 , 工人用滑轮组匀速提升重为 180 N 得物体 , 所用得拉力为 70 N,在 s 内物体升高得高度为 2m。此过程中（ ) 所做得有用功就是多少 ?(2) 所做总功得功率就是多少?( ）滑轮组得机械效率就是多少？、建筑工地用如图 l7 所示得简易滑轮组提升砖块 , 某工人将重 0 得砖块一次性匀速提升到离地面 4 m高得砌墙处，所用拉力为 20 N，时间为 s ，这次提升砖块过程中： ( 计算结果保留一位小数）求 :(1)利用此滑轮组做得有用功；( ) 工人做得总功 ;(3 ）工人做功得功率；（4) 该滑轮组得机械效率

6、。 1、工人用如图所示得装置将重物提高 m,已知物重为 0N,人对绳得拉力为 500N、不计绳重及摩擦，求此过程中 : （）滑轮组中得动滑轮重 ; （ 2) 人得拉力所做得功、12、用如图甲所示得滑轮组提升物体 M，已知被提升得物体重为 76 N，卷扬机加在绳子自由端得拉力 F 将物体 M以 0、5ms 得速度匀速提升到 1得高度。拉力做得功 W随时间 t 得变化图象如图乙所示，不计钢丝绳得重、摩擦力大小。求：（ ) 滑轮组提升重物所做得有用功就是多少?（ 2) 滑轮组提升重物得机械效率就是多少？（）动滑轮得重力就是多少？1、在如图甲所示得滑轮组中， 每个滑轮等重 , 不计绳重与摩擦 . 每次

7、均缓慢竖直拉直每根绳子将物体 G1 匀速提升到同样得高度。 如果物体重 G1 从 2 N 开始逐渐增加 , 直到绳子被拉断。 图乙记录了在此过程中滑轮组得机械效率随物体重力得增加而变化得图像.（ 1) （1 分）每个滑轮得重力就是；（ 2)( 分）绳子能承受得最大拉力就是;( ）（分 ) 计算 : 当物体重 800 N 时，滑轮组得机械效率就是多少？14、2014 年 6 月，台湾省农民张文任栽种出一个超级大南瓜。为将南瓜顺利装车 , 村民们用如图所示得滑轮，用绳子绕制成滑轮组 . 在 20s 时间内 , 村民们用 7 N得拉力将绳端沿竖直方向匀速向下拉动，把南瓜提升 1、5m，此过程中滑轮组

8、得机械效率为 90.(g 取 0 g)问：（ ) 按题意画出滑轮组得绳子绕法。（ 2）村民们拉动滑轮组得功率为多大？（ 3) 超级大南瓜得质量为多大 ?15、在建筑工地上。“吊车”就是常见得一种起重设备。下图为吊车上得滑轮组得示意图。在起重过程中，钢丝绳用6 10N得拉力 F，将重为 1、210 得物体在 0内匀速提升（不计绳重与摩擦）求：。（ 1）滑轮组提升重物所做得有用功与总功 .（ 2）滑轮组拉力得功率。（ 3）若用该滑轮组匀速提升 1、 14N得重物，则其机械效率就是多少？、如图甲所示就是工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土得情形 , 所用动滑轮与筐受到得总重力为 40N。某次操作中 ,

9、 将泥土以 0、5m/得速度匀速提起 , 在此过程中工人得拉力 F 所做得功随时间变化得图像如图乙所示。不计细绳重及摩擦， 取 10N/kg 。求:（ 1）人拉绳时沿绳得速度 ?（）泥土得重就是多少?（ 3) 利用该装置提升泥土得机械效率.17、小华用如图所示得滑轮组拉动货箱 , 已知货箱得质量为 60K，在 F5N 得拉力作用下，货箱以 0、 m/ 得速度做匀速直线运动，地面对货箱得滑动摩擦力 f 为货箱重得、倍。求：(1）货箱得重力就是多少 ?（2) 拉力 F 得功率就是多少？(3）货箱运动了 1m n，克服摩擦所做得功就是多少 ?（4）此滑轮组得机械效率就是多少？8、如图所示就是利用起重

10、机打捞水中物体得示意图, 吊臂前端由滑轮组组成，动滑轮总重300Kg，绳重核摩擦不计。现在用此起重机从水中把质量为230Kg，体积为、 m得物体 G匀速提起，滑轮组上钢丝绳拉力F 得功率为 3KW（g=10N/Kg,水 =1、0103 /m3) 求 :(1 ）物体完全浸没在水中时受到得浮力; （）物体离开水面前拉力得大小；（ ) 物体离开水面前上升得速度; （4）物体离开水面前，滑轮组得机械效率多大.1、质量为 0k、底面积 10 cm 得物体静止在水平地面上。用如图所示得滑轮组在 5s 内将物体匀速竖直提升 3，已知动滑轮重 50N，不计绳重与摩擦 . （g10N/k）求 :(1) 提升前，

11、物体静止在水平地面上时对地面得压强;（ 2) 拉力 F 得功率；(3 ）滑轮组得机械效率 0、利用图 14 所示得滑轮组 , 在 5s 内将重为 300得物体匀速向上提起、 , 竖直向上得拉力 F 为 1 5 . 求 :（）滑轮组得机械效率；（ 2）拉力得功率。 2、如图所示 , 滑轮组在向上得拉力 F 作用下，将重为 10N得物体匀速提起，在 0s 内物体上移得距离为 2m。求：（ 1) 物体上升得速度 ;(2 ）有用功；（ 3) 如果拉力 F 为 50N，滑轮组提升该重物时得机械效率。23、小李用如图 22 所示得滑轮组把 0K得物体提升 3m,作用在绳子自由端得拉力就是 4 0N，不考虑

12、绳重及摩擦 (g=10N g）, 求:( ) 滑轮组得机械效率(2) 动滑轮得重力224、有一质量为 6 g、底面积就是 0、 m 得物体先静置在水平地面上 , 然后工人用如图 7 得装置在 20S内将物体匀速提升 2m，已知拉力 F 得大小为 400N，在此过程中不计绳重与摩擦。求：( ) 物体静置时对水平地面得压强;( ）滑轮组得机械效率；(3) 拉力 F 得功率。、如图所示，工人用机械效率为 80得滑轮组匀速提升 300N得物体，在 s 内，绳子得自由端移动了 6m,求:（ ) 物体上升得高度与速度；(2) 人得拉力；（ 3）所做得额外功 .30、如图所示 , 工人师傅用一个滑轮组在 0

13、s 内将重 60N 得木箱从地面匀速吊上 4m高得阳台 , 所用得拉力为 220N，不计绳重与摩擦 . 求：（ 1）木箱匀速上升得速度；（ 2）工人师傅做得有用功 ; ( ）动滑轮得重力。、如图 2所示 . 工人用 240 牛得拉力拉绳使水中得小船匀速靠岸，用分钟将绳子拉下 60 米, 已知小船重 1.8 10牛 , 小船行进中受到得阻力就是它所受重力得 0.01 倍，求： (6 分）（ 1）小船受到得浮力（ 2) 工人拉绳时做功得功率；（ 3) 此装置得机械效率3、如图所示就是某建筑工地用吊车提升大理石板得示意图、已知大理石得密度就是、0 kg/m3 ，每块大理石板得规格为 5 m 0 cm

14、 m,升降机吊框得重力就是 60 、不计滑轮与钢丝绳得重力，不计摩擦 , 取 10 Nkg、则：(1 ）一块大理石板平放在水平地面上时对地面得压强就是多少?(2 ）如果吊车钢丝绳能承受得最大拉力就是10 00N，则该吊车一次最多能匀速提升多少块大理石板 ?( ）在某次提升作业中 , 吊车钢丝绳得拉动速度就是0、/s, 则在 2 mn 内吊车将大理石板提升得高度就是多少?33、如图甲所示，滑轮组在竖直向上得拉力作用下，将重为 05 N 得物体匀速提起，在间内绳子自由端移动得距离为s 、图乙就是滑轮组工作时得拉力F 与绳自由端移动得关系图、5 s 时距离 s（1) 计算物体上升得速度、（2）图乙中

15、阴影部分得面积表示得物理量就是_ _，并列式计算出该物理量、（3）计算滑轮组提升该重物时得机械效率、四、填空题26、如图 24 所示 , 就是某科技小组设计得打捞水中物体装置得示意图。在湖底有一个体积为0、0 3 实心铸铁球 , 其所受重力为 40，现用滑轮组将铸铁球打捞出水面, 铸铁球浸没在水中与完全露出水后作用在绳子自由端得拉力分别为、F ，且 1F2=1 17。作用在绳子自由端得拉力做功得功率保持340不变。不考虑滑轮组摩擦、绳重与水得阻力，g 取/k。求:1（ 1) 铸铁球浸没在水中时受到得浮力；(2 ）铸铁球浸没在水中匀速上升得过程中 , 滑轮组得机械效率 ;（ 3) 铸铁球提出水面

16、后匀速上升得速度。、图 1 就是某建筑工地利用滑轮组与卷扬机提起重物得示意图. 当以速度 v匀速提起质量为m得建筑材料时 , 滑轮组得机械效率为 ，卷扬机拉力得功率为 P；当以速度v匀速提起质量为 m1112 得建筑材料时 , 滑轮组得机械效率为 , 卷扬机拉力得功率为 P2. 若 1=5，P1 :P2= :3 ，m ，动滑轮受到得重力 G 。滑轮与轴得摩擦、细绳受到得重力忽略不计，g10N1= 0 g动=1 0 g。求 :(1 ）提起质量为 1 得建筑材料时卷扬机对绳得拉力F;( ）两次工作过程中，建筑材料上升得速度1 与 v 之比。2、用如图 26 所示得滑轮组提升水中得物体，A 为动滑轮

17、 B、 C 为定23滑轮。物体 M高为 m，底面积为 0、 02m，密度为 4、 10 kg/m 。物体完全在水面下以0、2m s 速度匀速竖直上升得过程中 , 电动机加在绳F拉力做功得功率为P 滑轮组得机械效率为 。已子自由端得拉力为 ,g,，绳重、轮与轴得知电动机得输出功率为480W恒定不变，取 0N k摩擦及水得阻力均可忽略不计。求：(1) 物体 M完全在水面下时得浮力 ;（ 2) 滑轮组得机械效率 。2、人们利用如图所示得滑轮组将浸没在河底得实心物体3310 Kg/m, 体积为 0dm . 在 5000N得拉力 F 作用下，物体A 打捞上来 , 物体 A 得密度为 9.0 A 在 2s

18、 内匀速竖直上升2m（物体未露出水面） , 不计水得阻力 ,g=10 /Kg. 求 :（ 1）物体 A 受到得浮力(2 ）拉力做功得功率 .（ 3)滑轮组得机械效率 .39、如图所示 , 手用 F1 得力直接将物体 B 匀速提升 h， F1 做功为 30J; 若借助滑轮组把匀速提升相同高度，滑轮组机械效率就是%，则2 做功为J 、40、如图 9 所示，轻质杠杆AB可绕 O点在竖直平面内转动 , OA：OB 3:1. 用细线将圆柱体C悬挂在杠杆得 A 端并放入水中 , 再用细线在杠杆B 端悬挂一个完全相同得圆柱体D并放在水平地面上 ,当杠杆两端细线均被拉直且杠杆AB恰好在水平位置平衡时, 圆柱体

19、 C有得体积露出液面 , 该圆柱体底面所受液体压强为800a，此时圆柱体 D 对地面得压强为 0Pa. 则圆柱体 C 得密度为kg 。 ( 取 10 g）参考答案一、计算题1、解：（ 1）W有 =h= 2 0、 2m=2、 4（1 分）J（2)W 总=sF3=N30、2= (1 分） W有/W 总 =2、4J3= %(1分)（3)W额 W总 -W有 =3J2、4J=0、6J（1 分)W 有 = h 27N、 2m=、 4J总 = 有 +W 额 5、 4 +0、 J（1 分） =W有/W 总=、4J/ J=9（ 1 分）说明：应用创新题可以根据学生答题得实际情况合理给分2、解 : 从图可知， n

20、=2, 2 m4,（ 1) F=250N， =400N,拉力做得总功为 : 总 S=25N4m=10 0 , 对物体做得有用功为： W有用 =Gh=40N2m=00J,该滑轮组得机械效率为： = 100%= 00 0；不计绳重与摩擦， F=(物 G轮 ）即 :2 N=（4 NG 轮) G轮=10 ,（ 3) 不计绳重与摩擦 ,F=（ 物 +G轮 )= （ 00N 00N） = 0N, 总 =F = 0 N m=200J。答： (1 ）滑轮组得机械效率就是80%；不计绳重与摩擦，则动滑轮重为10；( ) 拉力在这一过程中所做得功就是2000J3、( ） 7、 9 104 J（ 2） 0、 9 (

21、3)12s(4)、 56 0W4、解： (1 ）由 F=( G动 ）可知 ,G 动= =3 20N40=120;(2 ）物体移动得速度： =、 1/s; 自由端移动得速度 :v =3 30、1m/s=0、 m/s；(3 ）若重物再增加 150N,要使重物匀速上升，作用在绳自由端得拉力 :F =( + 动)= （ 80N150N+1 0N）= 0.答： (1 ）动滑轮重为1 0N；（ 2）绳自由端得移动速度为0、3；(3 ）若重物再增加15N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端得拉力至少为250。5、解：（ 1）图中动滑轮有2 股绳子，所以动滑轮总重G动 =FG物 =2300N500N=00N；（

22、 2）拉力所做得功 W=FS 00N 1、 2 2=72J，拉力 F 得功率 P=72W;( ）当拉力 F 最大时，重物得重量G物最大 2最大 G动 =2 0N10N=900N,所以当拉力最大时滑轮组得机械效率10%= 10=9%.答 :(1 ）动滑轮总重就是 0N;（ 2) 拉力 F 做功得功率就是 72W;（ 3) 当拉力最大时滑轮组得机械效率就是 90.6、(1)90W （2 分)（ 2） 6K（ 2 分）（3）500 ( 分 )7、解：8、解：（ 1）由乙图可得， 0s 拉力做功 :W总 =800, 做功时间 t=20s ，拉力得功率： P=0W;（ 2）由 =可得，土上升得高速： =

23、vt 0、25m/s 0s5，有用功：W有 G 00N5m=50J；滑轮组得机械效率： = 1 0 100%=6、 ;（ 3) 由题知， n2，则绳端移动得距离：s=n 5 =1m，由 WFs 可得 , 拉力得大小：F=0N答： (1 ）拉力得功率为4W；（ 2）滑轮组得机械效率为 2、 5 ;（ 3）拉力得大小为 80N.、 360J 2W85、7 0、（） 200J（） 2 0J（ 3） 0W（ )83 、 1、 ( )200 （ 2）3 0 J12、解 :(1 ）有用功： W有 =Gh=60 10m=7600J(2) 货物运动得时间t= =20s根据图乙可知，此时拉力做得总功就是00 J

24、所以其机械效率就是：= 100=95（ 3) 额外功, 动滑轮得重 （其它方法正确也可）13、(1 ） 10N(2)500（ 3)W有用 = G1hW总 （ G 2轮 ）h =（ W有用 / W总) 10% =（G1/G1+G轮 ) 0% ( 0/ 0 +210) 10 % 014、1、1、解：（） s 人 =n 泥= 0、3m/ =0、 m/（2）由乙图可知： 7、解：（ 1) =mg=60kg10Nkg600（1分 )(2)V绳 =3 V 物 30、1/s=0 、3m/s（ 1 分)P FV绳 =50N 0、 3ms =15W（分 )（）1 i s 物 物 =0、 160s=6m（1 分）

25、=、 G=0、2 0 N=12N (1 分 )W = s= 12 N m =720J(1 分 )(4 ） W有= s= 20N 6m 70JS 绳 绳 t=0 、 m/s 0s18m 总=F绳 50 N 18m=900 J（分） W有 / 总 =720J/90J=80 (1 分)评分说明： 其它做法只要正确也得满分计算性错误不累积扣分18、( ) X10 N(2 ）5103 N(3 ）、 2m s（ 4） 80% 9、20、 1、解 : （）由图乙可知，当f 1200N时 ,W有用 1 = fs由于不计绳重及绳与滑轮间得摩擦W 额外 G动 s W 总 1 fs+动 s 动 = 20 N（ )

26、当时， 2 = 00 有用 2 = f 2s = N 2 1 0J另解：当时，f 2 =00N（ 3) 由图乙可知，当 f 3=1600N时，绳子刚好被拉断，由于不计绳重及绳与滑轮间得摩擦，且物体做匀速直线运动 绳 b 承受得最大拉力因为人得重力为 00N,竖直匀速拉动，所以绳子对人得最大拉力为人得重力 , 根据力得作用就是相互得 , 故人给绳子得最大拉力为 0N,由于绳子 b 承受得最大拉力大于人给绳子得最大拉力，所以该同学不能拉断绳子 b 。、( ） v = h/t= 2m/1 s =、 2 / （）= Gh = 120N 2m = 2 J（ 3) GhF3h = 12N/（ 50N3）=

27、 8（每问一分）23、24、（ 1）（ 2)(3 ）P=FV=802、 (1) 物体上升得高度 hs/n= m/3=m1 分故物体上升得速度 v=h/t= m/2s=1m2 分(2)W 有用 =Gh=30 2m= 00W总 = W有用 / =60 J/80 75J由 W=F可得 :F= /S=750J/6m 25N3 分（3）额外 = W总 有用 7 J600J=150J1分答 :(1 ）物体上升得高度就是 2m,上升得速度就是 m/s；（ 2) 人得拉力为 2N;（ 3）所做得额外功就是 5。2、（ 1) 铸铁球浸没在水中时：（1 分）（ 2）铸铁球浸没在水中与完全露出水面后, 对物体与动滑

28、轮受力分析如图甲、乙所示 .（图1 分）2F1=G + G动 F 浮 1 0N + G动 200N=1200N G动2F2G G动=1 00N G动解得 : G动 3 N（ 1 分）( ）由=F 绳则 : v 球 =0、2/s(1 分)27、2、解 :以物体 M为研究对象，受力分析如图甲所示;以动滑轮 A 为研究对象 , 受力分析如图乙所示。浮 排332=1、010 k m0Nkg0、02m 3m=00N M MGV、330N/kg 、2=410 kg/m002m3m=2 00N由图甲可知： T=100N由电动机得输出功率为40W恒定不变可知 : 有 W总 =T/ F=20N/380N= 7、 5 ( 其她解法正确均得分）29、解 :( ) 物体 A 受到得浮力 F 浮 为: 来源：学 * 科 * 网F 浮 =水 gV排=1010 g/ 1 /kg 100 10 3=00N(2 分）（）拉力 F 移动得距离为：S=2h=2 2 4m,拉力所做得总功W总 为：W =F =500 4=20000（分）总则拉力做功得功率P为：P=10000W（1 分)（ 3）物体 A 得重力为：G=物 V 物. 33 310 K/m10N/ g 10010m=9000N，(1 分 )滑轮组得机械效率 : = 0= 00=10=1 %80.（1 分）