机械效率的计算 知识点题库
如图所示，工人用滑轮或滑轮组提升重物，每只滑轮质量均相同，若把同一货物匀速提升相同的高度（不计绳子与滑轮间的摩擦），下列说法正确的是（ ）
A . 使用C滑轮组与使用D滑轮组一样省力
B . 使用D滑轮组最省力
C . 其中机械效率最高的是使用C滑轮组
D . 其中机械效率最高的是使用B滑轮
利用如图所示的滑轮组，在5s内将重为300N的物体匀速向上提起0.2m，竖直向上的拉力F为125N．求：
-
（1） 滑轮组的机械效率；
-
（2） 拉力的功率．
用下图所示的滑轮组将重G＝12N的物体匀速提升20cm。所用的拉力F＝7N，（忽略摩擦阻力和绳子的重）
①所做的有用功为多少?动滑轮的自重？
②当改为匀速提升18N的重物20cm时，求拉力F所做的功。
电动环保车因环保经济在各大旅游景区已广泛投入运营．如图1所示的电动环保车，有关技术参数如下表．
空车质量 | 1200kg | 电动机额定功率 | 5kW |
满载乘员 | 10人 | 电动机额定电压 | 48V |
满载时轮胎与地接触面积 | 4×250cm3 | 最大车速 | 18km/h |
电动机效率 | 80% | 平路行驶里程 | ≤180km |
根据技术参数和具体要求，求解下列问题：（g 取10N/kg）
-
（1） 用图2甲图中的专用插线板给电动环保车充电，请在图2乙图画出插线板内部开关和两插座的连线，并接入家庭电路，要求：①插线板上的开关可同时控制两插座的通、断；②开关接通时两插座都能提供220V电压．
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（2） 电动机以额定功率工作半小时消耗多少电能？
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（3） 若电动环保车满载时，每个乘员大约60kg，该车充一次电储存了2.7×108J 的电能，电动环保车将电能转化为机械能的效率为80%，若该车满载时以额定功率匀速行驶，则充电一次最多可连续行驶多长的路程？
下列几种方法中，可以提高机械效率的是（ ）
A . 有用功一定，增大额外功
B . 额外功一定，增大有用功
C . 有用功一定，增大总功
D . 总功一定，增大额外功
如图所示，搬运工人用滑轮组在20秒内将重为540牛的重物匀速提升3米，所用拉力为200牛。则他所做的有用功是焦。额外功是焦，拉力的功率是瓦。滑轮组的机械效率是。
某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：①将杠杆的O点悬挂，能自由转动，在A点悬挂总重为9牛的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向上拉，使杠杆保持水平静止。其中AO＝10厘米，AB＝20厘米。②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持O点位置不变)，在此过程中弹簧测力计的读数为3.75牛。回答下列问题：
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（1） 杠杆静止时，若杠杆自重和摩擦不计，弹簧秤示数应为。
-
（2） 杠杆缓慢转动时，其机械效率为多少？
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（3） 若只将钩码的悬挂点由A移至C点，O和B位置不变，仍将钩码提升相同的高度(不计摩擦阻力)，则杠杆的机械效率将(填“变大”“变小”或“不变”)。
如图，厚合金板DE中有一个半径R为3cm的润滑圆孔，圆孔中刚好插入一个T形构件的AB柱，两者之间较润滑。T形构件可在孔中上下运动，T形构件的下端装有一个可活动的轮子C，斜面合金块受到水平向左的推力F作用下可向左匀速运动，已知整个装置机械效率为80%。T形构件重40N，斜面高为6cm，斜面长1℃m。若T形构件下的轮子从斜面底端升到顶过程中，斜面合金块水平向左推过的距离为8cm。这个过程中，克服T形构件重力做功 焦耳，斜面合金块受到水平向左的推力F为牛。
如图所示，斜面长为5m，高为3m。现用大小为90N的平行于斜面的拉力F，将一个重为120N的物体由斜面底端匀速拉到顶端，则该斜面的机械效率是；物体受到的摩擦力是N。
下面是某一科学小组探究“斜面的机械效率”实验装置及实验数据记录表:
|
斜面的倾斜程度 |
物块重（N） |
斜面高（m） |
沿斜面拉力（N） |
斜画长（m） |
机械效率 |
|
较缓 |
10 |
0.1 |
5.0 |
1 |
|
|
较陡 |
10 |
0.3 |
6.7 |
1 |
45% |
|
最陡 |
10 |
0.5 |
8.0 |
1 |
62.5% |
-
（1） 沿斜面拉动木块时，为使测力计的示数稳定，应尽量使木块做运动；表格中空缺一项数据为。
-
（2） 表中数据中，斜面最陡时，请计算此时物块受到斜面的摩擦力。
如图甲所示，正方体A边长0.2m，作为配重使用，杠杆OE：OF=2：3，某同学用这个装置和一个密闭容器D提取水中的圆柱体B， 圆柱体B的体积是密闭容器D的1/3；旁边浮体C的体积是0.1m3 ， 该同学站在浮体C上，总体积的3/5浸入水中；该同学用力拉动滑轮组绕绳自由端，手拉绳的功率P和密闭容器D匀速被提升的距离关系如图乙所示；密闭容器D上升速度0.05m/s保持不变，密闭容器D被提出水后，圆柱体B从密闭容器D中取出放在浮体C的上面，同时手松开绳子时，浮体C露出水面的体积减少总体积的7/25；在提升全过程中，配重A始终没有离开地面。两个定滑轮总重10 N.（绳的重力，滑轮与轴的摩擦及水的阻力不计。g＝10N/kg），求：
-
（1） 圆柱体B的重力；
-
（2） 密闭容器D离开水面时，滑轮组提升重物B的机械效率；（百分号前面保留一位小数）；
-
（3） 圆柱体B的密度；
-
（4） 在提升全过程中配重A对地面的压强的最大变化量。
智能汽车已经成为世界车辆工程领域研究的热点和汽车工业增长的新动力，如图是一款质量为2t的智能汽车正在进行无人驾驶测试，汽车通过滑轮组将物体匀速提升，在汽车对绳子施加的拉力F作用下，将质量为1200kg的物体A以1m/s的速度匀速上升了3m，在这个过程中，拉力F做功的功率为1.5×104W，不计绳重和轮与轴的摩擦．（q汽油＝4.6×107J/kg，g＝10N/kg）求：
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（1） 该滑轮组的有用功；
-
（2） 拉力F的大小；
-
（3） 假如在此过程中恰好完全燃烧汽油4g，则该汽车将内能转化为机械能的效率是多少？（效率用百分数表示，小数点后面保留一位小数）
如图各装置中，每只滑轮质量均相同。用它们提起相同的重物，若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A . 使用甲滑轮与使用乙滑轮省的力一样多
B . 使用丙滑轮组与使用丁滑轮组省的力一样多
C . 使用甲滑轮和使用丁滑轮组费的距离一样多
D . 四个简单机械中，丙滑轮组的机械效率最小
如图所示，用300牛的力沿斜面把600牛的重物匀速拉到顶端，物体在斜面上移动的距离为3米，上升的高度为1米。下列说法正确的是（ ）
A . 斜面的机械效率是50%
B . 木块受到的摩擦力是100牛
C . 运动过程中，木块的机械能守恒
D . 运动过程中，木块受到三个力的作用
小科同学家装修新房，看到工人师傅使用如图所示的一种自制的简易起重装置向楼上吊装笨重的装修材料，该装置简单易制、方便快捷，大大减少了工人搬运材料的劳动强度。小科观察到电动机的输出功率800W，将质量为100kg的水泥匀速提升到10m高的位置用时15s。假设电动机的输出功率恒定不变。请帮小科完成下列问题：
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（1） 此次吊装过程中绳子自由端移动的速度是多大？
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（2） 电动机对绳子的拉力多大？
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（3） 该滑轮组的机械效率多大？
一台起重机将质量为420千克的货物匀速提高了5米，如果在此过程中起重机所做的额外功为9000焦。g取10牛/千克，求：
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（1） 起重机所做的有用功和总功。
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（2） 起重机的机械效率。
如图甲为工人师傅用滑轮组提升重物的装置示意图，已知动滑轮和水桶总重20N，将重为160N的水以0.2m/s的速度匀速提起，所用时间为20s，此过程工人拉力做的功随时间变化的图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A . 工人的拉力为200N
B . 工人做功的功率为100W
C . 绳子自由端移动的距离为4m
D . 该装置的机械效率为80%
小王搭了一块木板在平台上，用 F=400 N 的推力，将质量为 50 kg 的物体在 5 s 内匀速推上 1 m 高的平台，木板长 s=2 m（g 取 10 N/kg）。则下列说法正确的是（ ）
A . 推力的功率为80W
B . 斜面的机械效率为40%
C . 推力做的总功为1000J
D . 斜面对物体的摩擦力为150N
如图，用滑轮组提起重物的装置示意图，物体重G=6×104N，滑轮组的机械效率为80%，要把重物匀速提升1m
求：
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（1） 有用功
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（2） 额外功
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（3） 拉力F
如图是一组合运机械示意图，它由一个滑轮组和一个带有定滑轮的斜面组合而成，已知每面长为10m、高为5m，每只滑轮重均为100N。现用该机械将一质量为200kg的重物从地面匀速运到5m高的平台上，斜面上的绳子对重物产生的拉力是1600N，则该斜面的效率是；不计绳重及滑轮间的摩报，绳子自由端的拉力是；整个装置的机械效率是。
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