功功率机械效率的综合计算(含解析及答案)
2024年中考物理专题训练——机械效率的综合计算(含答案)

2024年中考物理专题训练——机械效率的综合计算1.如图有一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,某同学站在地面用300N的力拉绳,使重为500N的物体在10s内匀速升高1.2m,若不计摩擦和绳重。
求:(1)动滑轮总重是多少?(2)拉力F做功的功率是多少?(3)该过程滑轮组的机械效率是多少?2.工人用如图所示的滑轮组提升重物.物体在15s内被匀速提升了2m,所用拉力F为300N,在提升重物的过程中,有用功是900J。
求:(1)该物体的重力;(2)工人做功的功率;(3)该滑轮组的机械效率。
3.工人利用如图所示的两个滑轮组成滑轮组,向下拉动绳子来提升货物。
已知货物重800N。
不计绳重及摩擦。
(1)在图中画出绳子的绕法;(2)若忽略动滑轮重,工人所用拉力多大?(3)若不可忽略动滑轮重,工人实际所用拉力为500N,动滑轮有多重?4.质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼,滑轮组的机械效率随货物重力变化的图象如图乙,机械中摩擦力及绳重忽略不计,(g=10N/kg)。
问:(1)若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m,作用在钢绳上的拉力为400N,拉力的功率是多大;(2)动滑轮受到的重力;(3)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时,若要工人不被拉离地面,此滑轮组机械效率最大值是多少?5.如图所示,用一个滑轮组匀速提升重0.9N的物体,在物体匀速上升5cm的过程中,弹簧测力计的示数为0.4N。
(不计摩擦及绳重)求:(1)在此过程中拉力做的功;(2)该滑轮组的机械效率;(3)动滑轮受到的重力。
6.如图所示是由一只定滑轮和一只动滑轮组成的滑轮组,其中动滑轮重G动=15N,现使用该滑轮组用最省力的方法将某一重G物=180N的物体,竖直向上匀速提升h=4m的高度。
(1)在图中用笔画线代替绳子画出绳子绕法。
(2)提升物体时,克服物体重力做功W物为多大?(3)若该过程中克服“绳重和摩擦因素”所做的功为120J,则绳子自由端所用拉力F为多大?7.如图甲所示是小型建筑工地上使用的“罐笼式”提升机,用它能将放在罐笼A中的建筑材料提升到高处。
中考物理必考计算精解精练专题06机械效率专题计算含解析

专题06机械效率考点解读一、有用功、额外功、总功的求解:1、有用功:对机械、活动有用的功。
公式:W 有用=Gh (提升重物)=W 总-W 额=ηW 总;斜面:W 有用= Gh 。
2、额外功:并非需要但又不得不做的功。
公式:W 额= W 总-W 有用=G 动h (忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组);斜面: W 额=fL 。
3、总功:有用功加额外功或动力所做的功。
公式: W 总=W 有用+W 额=FS= W 有用/η;斜面:W 总= fL+Gh=FL 。
二、机械效率的求解:机械效率:有用功跟总功的比值。
机械效率计算公式:%100⨯=总有用W W η常考机械的有用功、总功、机械效率计算重点考向考点一:滑轮的机械效率(竖直提升物体)1.(2019•雅安)如图是用动滑轮提升货物A的示意图。
用300N竖直向上的拉力F使重500N的货物A在10s的时间内匀速竖直上升了2m。
求:(1)提升货物所做的有用功W有;(2)拉力通过的距离及拉力的功率P;(3)动滑轮的机械效率η。
【解析】解:(1)提升货物所做的有用功:W有用=Gh=500N×2m=1000J;(2)使用动滑轮时,n=2,拉力端通过的距离:s=2h=2×2m=4m,拉力F做的总功:W总=Fs=300N×4m=1200J;拉力做功的功率:P===120W;(3)动滑轮的机械效率:η==×100%≈83.3%。
答:(1)提升货物所做的有用功为1000J;(2)拉力通过的距离、拉力的功率分别为4m、120W;(3)动滑轮的机械效率为83.3%。
2.(2019•镇江)如图1所示,装有0.01m3水的圆桶置于水平地面上,桶与地面间的接触面积为0.2m2。
桶的质量忽略不计,g取10N/kg。
(1)求桶中水的质量。
(2)求这桶水对地面的压强。
(3)某同学用图2所示的滑轮组将这桶水匀速提升2m的过程中,所用拉力为40N.求该滑轮组的机械效率。
2022年中考物理专项《力学计算》配套练习附答案(2)功 功率 机械效率(附答案)

C.此次简易斜面装置的机械效率为 50%D.斜面是一种省力杠杆
【答案】D
【解析】A.做的总功:W 总=Fs=1200N×5m=6000J,A 错。 B.做功的功率为:P=W 总/t=6000J/300s=20W,B 错。
C.重物的重力:G=mg=240kg×10N/kg=2400N,李军对重物做的有用功:W 有用=Gh=2400N ×2m=4800J,简易斜面装置的机械效率:η=W 有/W 总×100%=4800J/6000J×100%=80%,C 错。
队成员李军在一次行动中需要帮老百姓把一个质量为 240kg 的重物搬到 2m 高的车上。为了 省力采用 5m 的长木板搭了一个斜面〔如下图〕。用 1200N 的力用了 5min 将重物匀速推到
车上。关于此简易斜面装置,以下说法中正确的选项是〔 〕
A.他对重物做了 4800J 的功 B.他做功的功率为 16W
9.〔2021 乐山 25〕如下图,一款新型无人驾驶电动汽车,总质量为×103kg,在性能测试中,
沿平直的公路匀速行驶,行驶过程中汽车受到的阻力为总重力的倍,〔g 取 10N/kg〕求:(1)
汽车匀速行驶的速度;(2)汽车受到的牵引力;(3)此过程中汽车牵引力所做的功和做功功率。 【答案】(1)10m/s (2)1.5×103N (3)2.7×106J1.5×104W 【解析】(1)汽车行驶的路程×103m,汽车行驶的时间 t=3min=180s,汽车匀速行驶的速度:
(3)箱子所受阻力×600N=120N,箱子向左匀速直线运动,由二力平衡可得推力的大小:
F=f=120N,推力做的功:W=FS=120N×15m=1800J,推力做功的功率:P=W/t=1800J/30s=60W。
答:(1)箱子所受的重力是 600N;(2)箱子运动的速度是;(3)推力对箱子做功的功率是 60W。
(三轮复习冲刺)2020年中考物理重要考点突破专题06功功率机械效率的综合计算(含解析)

专题06功功率机械效率的综合计算一、计算公式 1.总功的计算方法: (1)定义法:W 总=Fs ; (2)W 总=W 有+W 额; (3)公式法:W 总=W 额1-η或W 总=W 有η。
2.有用功的计算方法: (1)定义法:W 有=Gh ; (2)W 有=W 总-W 额; (3)公式法:W 有=W 总·η。
3.额外功的计算方法:(1)定义法:W 额=G 额h ,W 额=f 额·s ; (2)W 额=W 总-W 有;(3)公式法:W 额=W 总·(1-η)。
4.机械效率:η=W 有W 总,η=W 有W 有+W 额,η=Gh Fs ,η=G nF。
二、分清使用时不同的状态1.利用滑轮组竖直提升重物的三种情况:(1)理想情况:不计动滑轮重力,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,即W 额=0。
F =G 物/n ,η=1,Gh =Fs(2)半理想情况:计动滑轮的重力,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,即W 额=G 动·h 。
F =(G 物+G 动)/n ,η=G 物/(G 物+G 动)(3)实际情况:计动滑轮的重力、绳重和绳与滑轮间的摩擦(题目不说明,表明要考虑)。
η=G 物/Fn ,F =G 物/nη2.利用滑轮组水平拉物体,此时克服物体受到的摩擦力做功为有用功,与物重、滑轮重无关;将上述公式中的G 物换成f 就行了。
理想情况:W 有=fs ,F =f /n实际情况:η=f /Fn ,F =f /nη3.使用斜面提升物体时,克服物体重力做功为有用功,拉力F 做的功是总功,克服摩擦做的功是额外功。
W 有=Gh ,W 总=FL ,W 额=fL ,η=Gh FL 或η=GhGh +fL类型一 利用滑轮组拉物体1. 某人站在水平高台上用如图所示的滑轮组提升重物,不计绳重和摩擦.第一次他匀速提升重物G 1=150 N 时,人竖直向上拉绳的力为F 1,人对高台的压强为p 1;第二次他匀速提升另一重物G 2=270 N ,人竖直向上拉绳的力为F 2,人对高台的压强为p2.两次物体匀速上升的速度均为0.5 m/s ,人的重力G 人=500 N ,且p 1∶p 2=14∶15.求:(1)若人的双脚与高台的总接触面积为4×10-2m 2,当人站在高台上没有拉绳时,人对高台的压强;(2)第一次提升重物时,克服物体重力做功的功率; (3)第二次提升重物时,滑轮组的机械效率.第1题图【解析】(1)因为人站在水平高台上,所以有F 压=G 人=500 Np =F 压S =500 N 4×10-2 m2=1.25×104Pa(2)第一次提升重物时,由P =W t,W =Fs , 得P =W t =Fs t=Fv =G 1v =150 N×0.5 m/s=75 W(3)第一次提升重物G 1时,F 压=F 支=F 1+G 人=13(G 1+G 动)+G 人=13(150 N +G 动)+500 N =550 N +13G 动第二次提升重物G 2时,F 压′=F 支′=F 2+G 人=13(G 2+G 动)+G 人=13(270 N +G 动)+500 N =590 N +13G 动 p 1∶p 2=14∶15,F 压∶F 压′=14∶15,即550 N +13G 动590 N +13G 动=1415,G 动=30 N ,在第二次提升重物时,η=W 有用W 总×100%=W 有用W 有用+W 额×100%=G 2h G 2h +G 动h ×100%=G 2G 2+G 动×100%=270 N270 N +30 N×100%=90%.2.在一次车辆故障处置过程中,拖车所用装置简化如图所示。
功、功率、机械效率的综合计算 中考物理

空中足球(人不做功)
静止
功
单位
FV
做功所用时间
快慢 P=W/t
千瓦
瓦 1000
功率
功率的公式 (1)公式(填入字母或字母表达式):
物理量
中文
国际单位
公式
P
功率
W
P=W/t
W
功
J
W=Pt
t
时间
s
t=W/P
备注:1 W=1 J/s ;常用单位:千瓦(kW), 1 kW=1 000 W。
Gh
FS <
(2)W 额=W 总-W 有; (3)公式法:W 额=W 总·(1-η)。
4.机械效率:η=W W
有,η=
总
W
W有 有+W
,
额
η=Gh,η= G Fs nF
类型二 分清使用时不同的状态
1.利用滑轮组竖直提升重物的三种情况: (1)理想情况:不计动滑轮重力,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,即W额=0。 F=G物/n,η=1,Gh=Fs (2)半理想情况:计动滑轮的重力,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,即W额= G动·h。 F=(G物+G动)/n,η=G物/(G物+G动) (3)实际情况:计动滑轮的重力、绳重和绳与滑轮间的摩擦(题目不说明,表 明要考虑)。 η=G物/Fn,F=G物/nη
7.判断正误。正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)做功越少的机械,机械效率越低。( × ) (2)做功越快的机械,它的机械效率越高。( × ) (3)越省力的机械,机械效率越高。( × ) (4)任何机械设备的效率总小于1。( √ )
(5)做相同的有用功,额外功少的机械,机械效率一定高。
(√) (6)同一滑轮组增加提升重物的重力和减少提升高度均能提 高机械效率。( × ) (7)用动滑轮和定滑轮把同一个重物提高相同的高度时,定 滑轮的机械效率高一些。( √ )
2020-2021中考物理 机械效率的计算综合试题含答案

一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1.如图所示,物体A在拉力的作用下沿水平面匀速运动了一段距离s,试比较拉力F1、F2及拉力所做的功W1、W2的大小(滑轮重、绳重及绳与滑轮之间的摩擦不计)。
下列判断正确的是A.F1=2F2W1=W2B.F1=12F2W1=12W2C.F1=4F2W1= W2D.F1=14F2W1=14W2【答案】C【解析】【详解】物体A在两种情况下的摩擦力f相等,上图滑轮是动滑轮,下图滑轮的轴固定不动,可以看做是特殊使用的定滑轮。
则:F1=2fF2=1 2 f故:F1=4F2根据功的公式可知:W1=F1×12s=2f×12s=fsW2=F2×2s=12f×2s=fs故:W1=W2,故选C。
2.如图的装置中,物体B重为30N,每个滑轮重均为6N,不计绳重及滑轮的摩擦。
现用水平力F=20N向右匀速拉动物体A,物体B也随滑轮匀速上升。
则物体A受到的摩擦力为_________N,滑轮组的机械效率为_________%(百分号前保留2位小数)。
【答案】8 83.33【解析】【分析】【详解】[1]物体B 重30N ,动滑轮重6N ,滑轮组需要提升的动滑轮与物体B 总重为30N+6N=36N三段绳子与动滑轮接触,不考虑绳子重及摩擦,则需要对动滑轮右边的向上的绳子施加36N 312N ÷=的力,物体才能匀速上升,以物体A 为研究对象,其左边的绳子对其施加了向左的12N 的拉力,它受到的向右的拉力为20N ,物体A 处于匀速直线运动状态,受到的力是平衡力,则其受到的向左的摩擦力为20N -12N=8N[2]滑轮组的机械效率为''B B B 30N 83.33%33312NW G h G h G F s W Fs Fs F h F η=======⨯⨯有总3.如图所示的滑轮组(不计滑轮重、绳与滑轮的摩擦),在拉力 F 的作用下,物体水平向左做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为 6N , 则物体受到地面的摩擦力大小为_________N 。
微专题三功功率机械效率的综合计算

微专题三功功率机械效率的综合计算在物理学中,功率是衡量一个系统或设备输出能量的速率,机械效率是评估机械系统能够将输入的能量转化为有用输出的程度。
功率和机械效率的计算是工程领域中重要的问题,经常遇到的计算包括三相电功率计算、转动机械功率计算和机械效率计算。
一、三相电功率计算在三相电路中,我们常常需要计算电路的功率,一般有三种方法可以计算三相电的功率,即有功功率、无功功率和视在功率。
1.有功功率(P)有功功率定义为真实功率,是电路中引起功耗的功率。
其单位是瓦(W)。
公式:P = √3 × U × I × cosθ其中,√3表示根号下3,U表示电压的有效值,I表示电流的有效值,cosθ表示功率因数。
2.无功功率(Q)无功功率是由于电容器或电感器对电流的落后或超前引起的,无功功率不做功耗,被视作无效功率。
其单位是伏安乘乘焦(VAR)。
公式:Q = √3 × U × I × sinθ其中,√3表示根号下3,U表示电压的有效值,I表示电流的有效值,sinθ表示功率因数的余弦。
3.视在功率(S)视在功率等于有功功率和无功功率的矢量和,表示电路对电源的功率需求,它与功率因数有关。
视在功率由电压和电流的有效值乘积得到。
其单位是伏安乘(VA)。
公式:S=√3×U×I其中,√3表示根号下3,U表示电压的有效值,I表示电流的有效值。
二、转动机械功率计算转动机械功率是指机械设备在单位时间内所做的功,表示为Pm,单位是瓦(W)。
公式:Pm=2π×N×T其中,2π表示圆周率,N表示转速(单位为转每分钟或弧度每秒),T表示扭矩(单位是牛顿米)。
三、机械效率计算机械效率是机械设备的输出功率与输入功率的比值,表示为η。
公式:η=Pm/Pi其中,Pm表示机械设备的输出功率,Pi表示机械设备的输入功率。
四、综合计算实例假设一个机械设备的输入功率为10 kW,转速为1000 rpm,扭矩为100 Nm。
机械效率计算题 含答案

机械效率计算题含答案机械效率计算题机械效率是指机械设备在工作中所能体现的能量转换的效率。
在实际应用中,我们常常需要计算机械设备的效率,以评估其性能和工作情况。
本文将以一个机械效率计算题为例,介绍计算机械效率的方法和步骤,并附上详细的答案。
题目描述:假设一个机械设备的输入功率为5000W,输出功率为4000W,请计算该设备的机械效率。
解题步骤:1. 确定所给的数据和所求的结果:输入功率 P_in = 5000W输出功率 P_out = 4000W机械效率η = ?2. 根据机械效率的定义,机械效率等于输出功率与输入功率之比:η = P_out / P_in3. 将已知的数值代入计算公式,进行计算:η = 4000W / 5000W4. 进行除法运算,得到机械效率的数值:η = 0.85. 将答案四舍五入至合适的精度,并表示为百分数形式:η ≈ 80%答案:根据上述计算步骤,该机械设备的机械效率约为80%。
通过以上计算,我们可以得出该机械设备的机械效率为80%。
这意味着在能量转换过程中,该设备有80%的输入功率被转化为有用的输出功率,剩余20%的能量可能以其他形式散失或转化为无用功。
这个结果可以帮助我们评估设备的性能和工作效率,也对设备的设计和改进提供了一定的参考依据。
总结:机械效率是衡量机械设备能量转换效率的指标之一,对于评估设备性能和工作情况非常重要。
通过本文的机械效率计算题例子,我们了解了计算机械效率的基本步骤和方法。
在实际应用中,我们可以根据输入功率和输出功率的数值,通过除法运算得到机械效率的数值,并将其表示为百分数形式。
这样的计算结果可以让我们更好地了解设备的能量利用情况,以便进行进一步的优化和改进。
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功 功率 机械效率的综合计算1.(2015,考感)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12 m ,物体重G =6×103 N ,汽车重G 车=3×104 N ,汽车匀速拉绳子时的拉力F =2.2×103 N ,汽车受到的阻力为车重的0.1倍。
求:(1)将物体从井底拉至井口的过程中,汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功?(2)滑轮组的机械效率为多少?(保留一位小数)(3)若汽车运动的速度为3 m/s ,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?牵引力的功率为多少?解:(1)n =3,s =3h =3×12 m =36 m ,W =Fs =2.2×103 N×36 m =7.92×104 J(2)η=W 有W 总=Gh Fs =6×103 N 3×2.2×103 N ≈90.9% (3)v 物=13v 车=13×3 m/s =1 m/s ,t =h v 物=12 m 1 m/s=12 s (4)F 牵=F +f =F +0.1G 车=2.2×103 N +0.1×3×104 N =5.2×103 N ,P = F 牵·v 车=5.2×103 N×3 m/s =1.56×104 W2.(2015,陕西)如图所示,工人沿斜面把一箱货物从底端拉进车厢。
货物移动的距离s 与时间t 的关系如图所示。
在此期间,工人拉这箱货物沿斜面匀速运动时的拉力为594 N 。
此斜面的长为5 m ,高为1 m ,这箱货物重为1500 N 。
(1)0~5 s 内,这箱货物处于________状态,工人所做的功为________J 。
(2)5~30 s 内,这箱货物运动的速度是多少?拉力做功的功率是多大?(3)该斜面的机械效率是多少?解:(1)静止 0 (2)这箱货物运动的速度v =s t =5 m 25 s =0.2 m/s ,拉力做的功W =Fs =594 N×5 m =2970 J ,拉力做功的功率P =W t =2970 J 25 s=118.8 W (3)对这箱货物做的有用功W 有=Gh =1500 N×1 m =1500 J ,拉力做的总功W 总=W =2970 J ,斜面的机械效率η=W 有W 总=1500 J 2970 J≈50.5%3.(2015,遂宁)某兴趣小组用如图甲所示的滑轮组(物体与动滑轮用绳子a 连接)匀速拉动放在同一水平面上的不同物体,物体受到的摩擦力从200 N 开始逐渐增加,直到组装滑轮组的绳子b 被拉断,每次物体拉动的距离均为2 m 。
通过实验绘出了该滑轮组机械效率随物体受到摩擦力大小变化的关系图象如图乙。
(不计绳重和绳与滑轮间的摩擦)求:(1)动滑轮重力;(2)当滑轮组的机械效率为80%,物体以0.2 m/s 的速度匀速运动时,该滑轮组的有用功率;(3)一个重500 N 的同学利用该滑轮组,想独自用竖直向下的力拉断绳子b ,请你通过计算分析他能否实现。
解:(1)由图乙可知,当f 1=200 N 时,η1=50%,W 总1=W 有+W 额=f 1s +G 动s ,η=W 有W 总=f 1s f 1s +G 动s=200N 200N +G 动=50%,G 动=200 N (2)当η 2=80%时,η 2=f 2s f 2s +G 动s=80%,f 2= 800 N ,W 有2=f 2s =800 N×2m =1600 J ,当t =s v = 2 m 0.2 m/s =10 s ,P 有=W 有2t =1600 J 10 s=160 W (3)由图乙可知,当f 3=1600 N 时,绳子刚好被拉断,绳b 最大拉力F 3=13(G 物+G 动)=13(200 N +1600 N)=600 N >G 人,故不会拉断绳子b 。
4.(2015,绵阳)我国南宋远洋商贸船“南海一号”于2007年成功打捞出水,为复原我国海上丝绸之路历史提供了极珍贵的实物资料,采用沉井包裹沉船的整体打捞方式,在世界水下考古也是一大创新。
某同学为了体验“南海一号”的打捞过程,特利用滑轮组从水下打捞一重物。
如图所示,用一个底面积S =0.05 m 2,高h =0.2 m 的长方体形状的重物模拟“南海一号”,该同学站在岸边拉动绳子的自由端,使重物从水底开始向上运动。
假定重物一直做竖直向上的匀速直线运动,并经历三个运动阶段:第一阶段,从重物在水底开始运动到重物的上表面刚露出水面,绳对重物的拉力F 1=140 N ,用时t 1=40 s ;第二阶段,从重物上表面刚露出水面到其下表面刚离开水面,用时t 2=4 s ;第三阶段,重物下表面离开水面后在空中上升。
已知动滑轮所受重力G 0=60 N ,ρ水=1.0×103 kg/m 3,g =10 N/kg ,不计绳重、轮与轴之间的摩擦及水的阻力,不考虑重物出水前后质量的变化。
求:(1)在第一阶段运动中,水对重物的浮力F 浮为多大?(2)在第一阶段运动中,绳对重物做功W 1为多大?(3)滑轮在第一阶段运动中的机械效率η1和在第三阶段运动中的机械效率η3分别为多大?解:(1)V 排=Sh =0.05 m 2×0.2 m =0.01 m 3,F 浮=ρ水gV 排=ρ水gV =1.0×103 kg/m 3×10 N/kg×0.01 m 3=100 N (2)第二阶段:v =h t 2=0.2 m 4 s=0.05 m/s ,第一阶段:h 1=vt 1=0.05 m/s×40 s =2 m ,W 1=F 1h 1=140 N×2 m =280 J (3)第一阶段:人对绳的拉力F 1′=F 1+G 03=2003 N ,η=F 1·h 1F 1′·3h 1=140200=70%,重物G =F 1+F 浮=140 N +100 N =240 N ;第三阶段:η3=Gh (G +G 0)h =240240+60=80%第5题图第6题图第7题图5.(2015,郴州)如图所示,用不变的拉力F匀速拉动重为G的物体A,使物体A沿水平方向移动了一段距离s,在此过程中拉力F做的功为( C )A.Fs B.Gs C.2Fs D.(G+F)s6.(2015,泰安)分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组,在5 s内将重为100 N的物体G匀速提升2 m,每个滑轮的重均为10 N。
不计绳重及摩擦,此过程中( D )A.F甲小于F乙B.甲的机械效率小于乙的机械效率C.F甲做的功大于F乙做的功D.F甲做功的功率等于F乙做功的功率7.(2015,丹东)小勇体重600 N,利用如图所示的滑轮组在10 s内使物体A匀速上升5 m。
已知物体A 重为800 N,小勇作用在绳端的拉力大小为500 N,在此过程中,下列说法正确的是( D ) A.水平地面对小勇的支持力做功为6000 J B.小勇做的有用功为3000 JC.小勇拉力的功率为250 W D.此滑轮组的机械效率为80%第8题图第9题图8.(2015,扬州)如图所示,工人用滑轮组匀速提升重800 N 的货物,所用的拉力F 为500 N ,货物在50 s 内匀速上升5 m 。
在此过程中,货物上升的速度是__0.1__m/s ;所做的有用功是__4000__J ;拉力作功的功率是__100__W ;滑轮组的机械效率是__80%__。
9.(2015,南京)如图所示,用塔式起重机上的滑轮组匀速起吊6000 N 的物体,物体上升5 m 所用的时间为10 s ,滑轮组的机械效率是80%,则有用功是__3×104__J ,总功是__3.75×104__J ,拉力F 的功率是__3.75×103__W 。
10.(2015,北京)用如图所示的滑轮组提升物体A 。
在匀速竖直提升A 的过程中,卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力F 为400 N ,物体A 上升的速度v A 为0.1 m/s ,滑轮组的机械效率为90%,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G A ;(3)动滑轮所受的重力G 动。
解:(1)P =Fv 绳=F ×2v A =400 N×0.2 m/s =80 W(2)η=G 2F =90%,G 800 N=90%,解得G =720 N (3)2F =G +G 动,800 N =720 N +G 动,解得G 动=80 N11.(2015,玉林)如图是利用电子秤显示水库水位装置的模型图,该装置主要由两个重力均为20 N 的动滑轮、长方体物块A 和B 以及轻质杠杆MN 组成,物块A 通过细绳与滑轮相连,物块B 通过细绳与杠杆相连,杠杆可以绕支点O 在竖直平面内转动,杠杆始终在水平位置平衡,且OM ∶ON =1∶4,已知物块A 的重力G A =1500 N ,底面积S =0.01 m 2,高H =10 m ,物块B 的重力G B =100 N 。
一切摩擦均忽略不计,g取10 N/kg ,当物块A 有五分之一露出水面时,水库水位刚好达到警戒水位。
求:(1)当达到警戒水位时,物块A 底部受到水的压强;(2)当达到警戒水位时,物块A 所受的浮力大小;(3)当水位上涨超出警戒水位2.5 m 时,电子秤的示数。
解:(1)p =ρgh =1.0×103 kg/m 3×10 N/kg×(1-15)×10 m =8×104 Pa (2)F 浮=ρ水gV 排=1×103 kg/m 3×10 N/kg×0.01 m 2×(1-15)×10 m =800 N (3)当水位超过警戒水位2.5 m 时,A 被浸没,F 浮大=ρ水gV 排=1.0×103 kg/m 3×10 N/kg×0.01 m 2×10 m =1000 N ,对A 物块F A =G A -F 浮大=1500 N -1000 N =500 N ,对C 滑轮F C =12(F A +G 动)=12(500 N +20 N)=260 N ,对D 滑轮F M =12(F C +G 动)=12(260 N +20 N)=140 N ,由杠杆平衡条件F M ·l OM =F N ·l ON ,F N =l OM l ON×F M =14×140 N =35 N ,F B =G B -F N =100 N -35 N =65 N ,电子秤示数为6.5 kg 。