11.3 如何提高机械效率 知识点题库

电动蛙式打夯机(图甲)是利用冲击和冲击振动来夯实,平整场地的机械,由电动机、皮带轮,偏心块、夯架、夯锤等组成(图乙),启动电动机,在旋转着的偏心块离心力作用下,夯架绕后轴上下摆动,当夯架向下摆动时夯锤就夯击土层,向上摆动时时打夯机前移,故每夯击一次,机身即向前移动一次.表是某型号电动蛙式打夯机的部分参数(设夯锤夯击土层的能量全部用于夯实土层)

电动机功率

3kW

夯锤夯击土层的能量

400J/次

夯锤着地面积

600cm2

前进速度

8﹣11m/min

夯击次数

120次/min


  1. (1) 若打夯机以10m/min的平均速度沿直线前进,则10min前进了多少米?

  2. (2) 为了估算某次夯锤夯击土层时的冲击力,小明将重为4N,底面积为1cm2的圆柱体竖直平放在被夯击土层上,土层被压下的深度相同,则此次夯击时的平均冲击力为多少牛?

  3. (3) 施工时,若打夯机前移消耗的能量为200J/次,则打夯机的机械效率是多少?

根据机械效率的概念,下列说法中正确的是(   )
A . 额外功越小,机械效率越高 B . 有用功越多,机械效率越高 C . 有用功在总功中占比例越大,机械效率越高 D . 做功越多,机械效率越高
如图所示,工人用200N的拉力,在15s的时间内,将重510N的建筑材料提升到6m高的楼顶上,不计绳重及摩擦,求:

  1. (1) 拉力做功的功率;
  2. (2) 滑轮组的机械效率;
  3. (3) 动滑轮的重力.
如图所示,用甲、乙装置分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度,每个滑轮的质量相等.若G1=G2 , 所用竖直向上的拉力分别为F1和F2 , 拉力做功的功率分别为P1和P2 , 两装置的机械效率分别为η1和η2(忽略绳重和摩擦),则F1F2 , η1η2 , P1P2(选填“>”“=”或“<”).

小明家翻修房顶时,采用了如图所示的滑轮组提升灰浆桶。在某次匀速竖直提升灰浆桶的过程中,小明对绳子自由端竖直向上的拉力F为200N,灰浆桶上升的速度v为0.1m/s,滑轮组的机械效率η为90%,不计绳重和滑轮与轴的摩擦.求:

  1. (1) 拉力F做功的功率P
  2. (2) 灰浆桶所受的重力G
  3. (3) 动滑轮所受的重力G
图1中力 水平拉动重为G的物体A在水平路面匀速移动了s。改用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动了s,拉力为 (如图2)。此过程滑轮组(    )

A . 总功为 B . 额外功为   C . 机械效率为 D . 额外功为
某同学用如图所示的滑轮组将重900N的物体匀速提升3米,所用的拉力是400N,所用的时间是1min(摩擦及绳子重均不计)求:

  1. (1) 绳子的自由端移动的速度。
  2. (2) 拉力做功的功率。
  3. (3) 该滑轮组的机械效率。
如图所示,把重力为600 N的物体匀速推到斜面顶端,斜面长为6 m,高为2 m,实际推力为300 N。求:

  1. (1) 推力做的有用功、总功和额外功分别是多少?
  2. (2) 物体与斜面之间的摩擦力是多大?
下列说法中不正确的是(   )
A . 机械效率一定小于100% B . 机械效率越高,机械做功一定越快 C . 功率越大的机械,做功一定越快 D . 有用功在总功中所占的比例越大,机械效率一定越高
小李家新买的房子位于12m高的5楼上,装修时利用如图所示的滑轮组提升装修材料。小李站在地面上把一件重为400N的材料匀速提升到楼上,此过程中滑轮组的机械效率为80%.若小李质量为65kg,双脚与地面的接触面积为400cm2(不计绳重及摩擦,g取10N/kg)

求:

  1. (1) 在此过程中小李所做的总功是多少?
  2. (2) 在此过程中,小李对地面的压强是多少?
  3. (3) 小李利用此滑轮组提升装修材料时,一次能提起重物的重力不能超过多少N?
如图为科学考察船打捞海中一封闭仪器箱的装置,已知仪器箱体积为0.6m3 , 重7200N,动滑轮总重800N,声音在海水中的传播速度为1500m/s。在海上用超声波测位仪向海底垂直发射声波,经过0.04s后收到声波。(不计绳重、摩擦和水流,海水密度取1.0×103kg/m3 , g=10Nkg,不计仪器箱的高度)求:

①仪器箱在水下的深度为多少m?海水对仪器箱产生的压强是多少Pa?

②要将仪器箱从海底处匀速吊到上表面刚露出水面的过程中,拉力F做功多少J?

③仪器箱离开水面匀速上升过程中,滑轮组的机械效率是多少?

小雨受到的重力为640N,他站立在水平地面上时对地面的压强为1.6×104Pa.(g=10N/kg)

  1. (1) 小雨的质量为多少千克?
  2. (2) 小雨一只鞋子的底面积约为多少平方米?
  3. (3) 当他用如图所示的不计绳重和摩擦的滑轮组,匀速提升某物体时,滑轮组的机械效率为90%,此时他对水平地面的压强为6×103Pa,求动滑轮的质量为多少?
工程队用如图所示的滑轮组打捞沉入湖底的石材,石材体积为0.05m3 , 重力为1900N,石材以0.1m/s的速度匀速上升30s后离开湖面并继续匀速上升,已知动滑轮的重力为100N,若忽略绳重与一切摩擦,不计水对石材的阻力,g=10N/kg,ρ=1.0×103kg/m3 , 求:

图片_x0020_100043

  1. (1) 石材所在位置的湖水深度;
  2. (2) 石材离开湖面后滑轮组的机械效率;
  3. (3) 石材在湖面下匀速上升时拉力F的功率。
某同学家新房装修时,在地面与窗台间放置一斜木板,将瓷砖沿木板用时10s,从地面匀速拉上窗台。如图所示,已知窗台高3m,木板长5m,瓷砖重500N,沿斜面所用拉力为400N。拉力F运动的速度是m/s,所做的有用功是J;物体受到的摩擦力为N;斜面的机械效率为

如图甲所示,物体A重为16N置于水平桌面上,在拉力F的作用下,5s内匀速直线运动了0.5m,如图乙是绳子末端拉力F做的功随时间变化的图像。物体A在水平桌面上运动时受到的摩擦力f为物重G的0.2倍。求:

图片_x0020_100041

  1. (1) 5s内拉力F对物体A做的有用功。
  2. (2) 滑轮组的机械效率η。
下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是(   )
A . 物体做功越多,功率一定越大 B . 机器的功率越小,机械效率一定越低 C . 功率不同的机器,做的功一定不相等 D . 额外功与总功之比越小,机械效率一定越大
所示装置提升重为900牛的物体A,加在绳自由端的拉力大小为400牛时恰好可以使物体匀速上升。求:

  1. (1) 求此时滑轮组的机械效率;
  2. (2) 若不计绳重和摩擦,求动滑轮的重;
  3. (3) 若提升的重物改为1200 牛,此时滑轮组的机械效率又为多少?
研究物理问题时,常需要突出研究对象的主要因素,忽略次要因素,将其简化为物理模型。如图甲所示,一个质量分布均匀的轮轴,研究它的特点时可以忽略它的质量,将其简化成一个轻质杠大杆如图乙。已知轮半径R是轴半径r的n倍。

  1. (1) 若所提升物体的重力为G,当作用在轮上的力为F时轮轴匀速转动,不计绳重和摩擦,请证明F=
  2. (2) 若该轮轴的轴半径r=10cm,轮半径R=50cm,当施加的拉力F=120N时,使重力G=500N物体匀速上升2m,该轮轴的机械效率是多少?(百分号前保留一位小数)
在测量滑轮(组)机械效率的实验中,实验过程如下:

①如图甲所示,用弹簧测力计测量两个钩码的总重力为G;

②如图乙所示,用动滑轮提升两个钩码;

③如图丙所示,用滑轮组提升两个钩码。

请回答下列问题:

  1. (1) 在图乙实验中,弹簧测力计应竖直向上拉动,并测出拉力F,同时用刻度尺测出钩码提升的高度为h和弹簧测力计移动的距离为s,则该动滑轮的机械效率η(用测得的物理量符号表示);
  2. (2) 实验过程中,所使用的滑轮均相同,绳重及滑轮轴间的摩擦可忽略不计。乙、丙图中弹簧测力计的示数分别为F和F , 则FF , (选填“>”“=”或“<”),如果测量出的机械效率为η , 则其原因可能是: 。
小南利用图甲的滑轮组,将一实心长方体以0.2m/s的速度匀速从水底拉出水面,图乙是该实心长方体所受拉力F1随时间t变化的图像。(不计摩擦、水的阻力及绳重)。求:

  1. (1) 实心长方体浸没时受到的浮力;
  2. (2) 实心长方体从水底到露出水面前,上升的高度;
  3. (3) 实心长方体从水底到露出水面前,若人对绳的拉力F2做功400J,求此过程中滑轮组的机械效率。