中考高频考点训练 (机械效率计算 )

机械效率计算

1．如图甲所示，是小区内的一种新型健身器械，叫单人坐拉器，它的简化模型图，如图乙所示。坐在坐拉器座椅上的人，当双手用力向下拉动手柄A时，操作杆AB会绕着转轴O 转动，连杆BD拉动杆O′C绕转轴O′转动，将座椅向上抬起，（g取10N/kg）

（1）关于该坐拉器及其模型图，下列说法正确的是_____。

A．该坐拉器是个组合杠杆，使用过程中可以省功

B．O′DC杠杆是费力杠杆，而BOA杠杆是省力杠杆

C．人的体重越重，坐拉器使用过程中的机械效率越高

D．该坐拉器的机械效率为定值，不会发生变化

（2）已知手柄竖直向下移动30cm时，座椅竖直升高9cm，用时5s，若人的质量为60kg，利用坐拉器抬起人的机械效率为90%，则抬起人的过程所做功的功率为多少_____？（3）已知图乙中OA：OB＝6：1，O′C：O′D＝2：1，此时AB杆处于水平位置，BD杆垂直于杆AB和O′C，BD杆对AB和O′C杆的拉力均沿着BD，且大小相等。若手臂对手柄A的拉力方向和人的重力方向视作同一直线，物体间相互作用力的大小相等、方向相反，忽略坐拉器的自重、转动时的摩擦和座椅的尺度。若小红的质量为40kg，则此时小红让自己保持图乙的状态，需要对手柄A施加竖直向下的拉力为多大_______？

2．当下有一种流行的平衡车，它的内部其实是一个带多种压力传感器的电动机，外形如图．动力系统的电动机工作时电压U=36V，电流I=2A,电阻R=3Ω．当平衡车以3m/s的速度匀速前进时，求：

（1）电动机机械功率

（2）电动机机械效率

（3）平衡车受到的阻力．

3．如图甲所示，把一质量为8kg，棱长为0.1m的正方体实心金属块，放入水平放置装水的平底圆柱形容器中，金属块静止后沉在容器底部（未与容器底部紧密接触）此时水面到容器底的高度为0.25m．（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）求：

（1）金属块受到的浮力：

（2）金属块的密度：

（3）水对金属块下表面的压强：

（4）若用图乙所示的滑轮组，把金属块在水中匀速提升（金属块未露出水面，忽略水对物体的阻力）时，此过程绳子自由端的拉力F为50N，求滑轮组的机械效率．

4．用如图所示的滑轮组提升重物，已知动滑轮的重为50N，绳端拉力F为100N，5s 内可使物体匀速上升2m，不计绳重和摩擦．求：

（1）拉力所做的功；

（2）拉力的功率；

（3）滑轮组的机械效率．

5．如图所示，小强利用滑轮组在4s内将重100N的货物匀速提升2m，所用拉力F=60N．不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦．求

（1）动滑轮所受的重力G；

（2）小强做功的功率P；

（3）滑轮组的机械效率η．

6．体重为500N的同学用一根绳子通过甲图所示的滑轮组能够提起重力为400N的物体A，此时绳子达到最大承受力（若物体再增重绳子将断裂），不计绳重和摩擦。求：

（1）如甲图所示，将物体A匀速提高2m，对物体做的有用功是多少？

（2）若在（1）中提升物体A时，滑轮组的机械效率为80%，脚与地面的总接触面积为4×10﹣2m2，则人对地面的压强是多少？

（3）该同学仍用这根绳子和滑轮，组成如乙图所示的滑轮组，利用它从水中缓慢匀速地提起一个边长为0.2m的正方体B（不计水的阻力），当提到B的下表面所受水的压强为1.5×103Pa时，绳子断裂，则在绳子断裂的瞬间，物体B在水中受到的浮力是多少？

（4）正方体B的密度是多少？（计算结果用科学记数法表示，并保留到小数点后一位）

7．如图是建筑工人用滑轮组提升建筑材料的场景，在10s的时间内，工人师傅用竖直向下的拉力将建筑材料匀速提升了1m，已知拉力为400N（不计绳重及摩擦），建筑材料的重力为900N，求这个过程中：

（1）此滑轮组的机械效率_____；

（2）用此滑轮组提升1000N的建筑材料，滑轮组的机械效率会________（选填“变大”“变小”或“不变”）

（3）工人师傅的自身重力为500N，他能用此滑轮组拉起的建筑材料最大重力是多少_____？

8．工人用图所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定．滑轮的摩擦力及绳重忽略不

（1）若工人将建材匀速竖直向上提升的速度为0.5m/s，作用在钢绳上的拉力为200N，求拉力的功率；

（2）作用在钢绳上的拉力为400N 时，滑轮组的机械效率为50%，则动滑轮的重力是多少？（3）当滑轮组的机械效率为60%时，运送建材的重力是多大？

9．某建筑工地用如图所示的简易滑轮组将重4000N的砖块运到离地4m高的砌墙处，已知每个滑轮重100N，滑轮摩擦和绳重以及动滑轮下的挂网重忽略不计．若提升砖块的工人作用于绳的拉力最大为500N，求：

⑴提升一次砖的最大重力；

⑵提升一次砖时滑轮组的最大机械效率；

⑶若全部完成提砖任务，工人利用此滑轮组至少做多少额外功．

10．斜面是一种常见的简单机械，在生产和生活中利用斜面提升物体可以省力。图示为倾角θ＝30°的固定斜面，用平行于斜面向上的拉力F＝4N，将一物体从斜面底端匀速拉上斜面，已知物体上升的高度h＝1m。

（1）求拉力F做的功。

（2）物体的质量为0.6kg，求该斜面的机械效率。

（3）求该物体受到的摩擦力。

答案1．BC 12W 100N

2．（1）60W（2）83.3%（3）20N

3．（1）10N：（2）8×103kg/m3；（3）2500Pa：（4）70%．4．400J 80W 75%

5．（1）20N （2）60W （3）83%

6．（1）800J（2）6250Pa（3）60N（4）8.9×103kg/m3 7．75% 变大1200N

8．(1)200w (2)400N (3)600N

9．（1）900N；（2）90%；（3）2000J．

10．8J 75%1N