机械效率的计算 知识点题库

如图所示,是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形。某次操作中,工人用400N的拉力F在1min内将总重为900N的泥土匀速提升5m。在这段时间内  ()   

A . 拉力F做的有用功2000J B . 滑轮组的机械效率75% C . 动滑轮重700N D . 拉力F做功的功率约33W

 在农村常有家庭挖井取水。小明同学用如图甲所示的滑轮组提土,他用20s的时间把重为120N的土从井中匀速提升5m,拉力做的功W随时间t的变化图像如图乙所示。不计绳重和摩擦,求:

⑴有用功;
⑵滑轮组的机械效率;
⑶拉力的大小;
⑷动滑轮的重。

电动自行车已成为大众化的一种交通工具,专业人员对某品牌电动自行车进行了测试,让电动自行车在平直的路面上同静止开始运动,获得速度随时间变化的图象如图甲所示,牵引力随时间变化的图象如图乙所示,已知匀速行驶时,电动机输入电压48V,输入电流5A,由图象可知,8~14s电动自行车受到的摩擦力为 N,匀速行驶时,电能转化为机械能的效率为 %.

用如图所示的滑轮组(绳重与摩擦阻力不计)匀速提升重力为60N的物体,在物体上升4m的过程中,拉力F做的功为300J,所用的时间为5s,求:

  1. (1) 物体上升的速度;
  2. (2) 滑轮组的机械效率;
  3. (3) 提升动滑轮所做的额外功;
  4. (4) 动滑轮的重力.
如图所示,小明用 40N 的拉力,使物体以 0.1m/s 的速度竖直匀速上升3s,此时滑轮组的机械效率为 75%(不计绳重和摩擦)

  1. (1) 拉力的功率为多少瓦?

  2. (2) 小明做的功是多少?

  3. (3) 若竖直匀速提升120N 的物体,则滑轮组的机械效率是多少?

水平地面上的圆桶装有体积为0.01m3的水,圆桶与地面接触面积为0.2m2 , g取10N/kg,ρ=1.0×103kg/m3 , 桶自重忽略不计,求:

  1. (1) 这桶水的质量.
  2. (2) 桶对地面的压强.
  3. (3) 如图,若用滑轮组将此桶水匀速提升1m,所用拉力40N,求滑轮组的机械效率.
在探究“滑轮组机械效率”时,小强利用两组滑轮组进行了4次测量,用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据,用两个动滑轮和两个定滑轮测得第4组数据,如下表:

  1. (1) 根据表中前3次实验数据,画出甲图中滑轮组的绕绳方法。
  2. (2) 在实验中,测量绳端拉力F时,应尽量匀速向上拉动弹簧测力计,读出乙图中弹簧测力计的示数为N,第3次实验时滑轮组的机械效率为
  3. (3) 由表中第组数据可知,同一滑轮组的机械效率与物重有关。
  4. (4) 由表中第3、4组数据可知,同一滑轮组的机械效率与摩擦和有关,请计算出第3组实验中克服摩擦所做的额外功J。
在小型建筑工地,常用简易的起重设备竖直吊运建筑材料,其工作原理相当于如图所示的滑轮组.某次将总重G为4000N的砖块匀速吊运到高为10m的楼上,用时40s,卷扬机提供的拉力F为2500N。求在此过程中:

  1. (1) 拉力F的功和功率;
  2. (2) 滑轮组的机械效率。
如图所示,用滑轮组提升重物时,重800 N的物体在10 s内匀速上升1 m.已知拉绳子的力F为500 N, ,则在这一过程中做的有用功J,滑轮组的机械效率是,拉力的功率为w,

第41届世界博览会于2010年5月1日至10月31日在我国上海举行,世博会的主题是“城市,让生活更美好”。在场馆和楼房建设工地上,“塔吊”是常见的一种起重设备,如图所示是“塔吊”的示意图。假设某塔吊配置的电动机铭牌上标有:额定电压380V,额定功率38kW,线圈电阻0.4Ω.在一次吊起重物时,电动机正常工作20s,把重物吊起20m。求:

  1. (1) 该电动机在这次吊起重物的过程中消耗的电能。
  2. (2) 电动机工作过程中,线圈产生的热量。
  3. (3) 在该起重设备中,如果这次吊起重物的机械效率为80%,则被吊重物的质量为多少t?
如图甲所示,是某打捞船所用起重装置的示意图。在某次打捞作业中,物体在不可伸长的轻绳作用下,从水底以0.5m/s的速度竖直向上匀速运动至离开水面高度3m的位置,此打捞过程中物体受到轻绳的拉力F随时间t变化的图象如图乙所示,物体离开水面后匀速上升3m的过程中,与电动机连接的绳子所受的拉力为2×103N.已知水的密度为1.0×103kg/m2 , 取g=10N/kg。不计水和空气的阻力。求

  1. (1) 物体的体积及浸没在水中所受的浮力。
  2. (2) 物体的质量和密度。
  3. (3) 水底的深度及水对水底的压强。
  4. (4) 物体离开水面后匀速上升3m的过程中,滑轮组的机械效率(结果保留一位小数)。
如图甲所示,用一个动滑轮匀速提升重为800N的物体A,在卷扬机拉力F的作用下,绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图乙中图线a所示;用该装置匀速提升物体B时,绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图乙中图线b所示。已知动滑轮的重力为200N,在这两次提升物体的过程中,卷扬机拉力F的功率保持不变,且不计绳重和轮与轴间的摩擦。下列说法正确的是(  )

A . 物体A上升的速度为10cm/s B . 拉力F的功率为100W C . 物体B受到的重力为4000N D . 提升物体B时动滑轮的机械效率为95%
如图所示,是一辆汽车通过滑轮组提升重物的装置图,汽车部分参数如下表。每次重物都以1m/s的速度匀速上升,提升重2400N的物体时,滑轮组的效率为80%,不计汽车所受的摩擦阻力、绳重及滑轮组的摩擦,取g=10N/kg。求:

汽车部分参数

汽车重量

3t

车轮数

4个

每个车轮受力面积

250cm2

 

  1. (1) 提升重物时汽车对水平地面的压强;
  2. (2) 汽车拉绳的力做功的功率。
如图所示,用滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速移动,在40S内移动了8m,拉力F做的功为1280J。

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  1. (1) 求拉力F的大小和功率;
  2. (2) 若滑轮组的机械效率为92.5%,求动滑轮的重力(不计绳重及绳子与滑轮间的摩擦);
  3. (3) 地面对物体A的摩擦力为多少?
如图所示,在拉力F作用下,一个重600N的物体以0.1m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动了10s。已知滑轮组的机械效率为80%,在此过程中拉力F做了150J的功。则下列关于拉力F、物体所受滑动摩擦力f的说法中,正确的是(   )

A . F=150N B . F=60N C . f=120N D . f=480N
近期我国长江流域许多省份因连续大雨发生洪涝灾害。抗洪抢险小分队成员李明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(如图所示)。用1200N的力用了5min将重物匀速推到车上。取g=10N/kg,关于此简易斜面装置,下列说法中正确的是(    )

A . 他对重物做了4800J的功 B . 此次简易斜面装置的机械效率为50% C . 他做功的功率为16W D . 他做功的功率为20W
小明同学利用图所示装置测算斜面的机械效率。

⑴将长木板支放在水平桌面上,形成斜面。

⑵测出物块所受重力G=2N。

⑶将物块放在斜面上,用弹簧测力计拉着物块从斜面底端沿斜面向上运动。为使拉力大小F恒定不变,应拉着物块沿斜面向上做运动。读出弹簧测力计的示数,即拉力F=1.2N。

⑷用刻度尺测出物块沿斜面向上运动的路程L=0.80m,测出物块上长升的高度h=0.25m。

⑸根据上述测量数据,利用公式可求得有用功W有用=J,总功W=J,这时斜面的机械效率η=%(保留一位小数)。

如图所示,将一个重为G的钩码悬挂在杠杆OC的中点处,在杠杆的另一端C处施加一个竖直向上的力F,将钩码举高h,则其机械效率为;若将钩码移到B处,仍将钩码举高h,则杠杆的机械效率会(选填“不变”“变大”或“变小”)

工人用图甲滑轮组运送建材上楼,每次运送建材的重量不固定,滑轮组的机械效率η随建材重力 G 变化图像如图乙,滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计,g=10N/kg。

  1. (1) 若某次工人把重力为 500N 的建材竖直向上匀速提升了 10m,求工人做的有用功;
  2. (2) 当把 400N 的建材以 1m/s 的速度匀速提升时,工人作用在绳子上的拉力的功率;
  3. (3) 若此滑轮组的最大机械效率是 75%,求工人的体重。
等电梯费时,爬楼梯费劲,如图所示是某女大学生发明的“爬楼”自行车,3分钟爬20层楼,速度堪比电梯。若她的质量为60kg,当她3分钟爬楼的高度为60m,她克服重力所做的功为J,她爬楼的功率为250W,则她爬楼的效率为%。(g取10N/kg)