27功、机械效率23

PAGEPAGE6功机械效率一、填空1.（2010．镇江）如图所示，工人用滑轮组将重400N的货物匀速提升1m，拉力F为250N，则绳子自由端移动的距离是2m，此过程有用功为400J，滑轮组的机械效率为80%．2.（2010．河池）如图3所示，是某大楼内电梯的结构示意图。钢链的一端固定在A点，然后绕过电梯厢下的滑轮，另一端连接在电动控制装置上．若用拉力F将重为2×104N的电梯和乘客从一楼匀速提升到15m高的六楼，则拉力F的大小是104N，拉力F所做的功是3×105J（不计摩擦和钢链的重）。3.（2010．湘潭）小勇用右上图所示滑轮组拉着物体匀速前进了0.2m，则绳子自由端移动的距离为0.6m。若物体与地面的摩擦力为9N，则他所做的功是1.8J。如果小勇对绳的拉力F=4N，该滑轮组的机械效率为75%。4.（2010．常州）小明用弹簧测力计水平拉着重10N的木块在水平木板上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数如图所示，则木块受到的摩擦力是3.4N，水平木板对木块的支持力是10N．若小明拉着木块匀速向右移动了0.5m，则拉力做的功是1.7J，重力对木块做的功是0J．5.（2010．连云港）某同学利用如图所示的装置测定滑轮组的机械效率。他用Ｆ＝１０Ｎ的拉力将重１７Ｎ的重物匀速提升０.２m，在这一过程中，他做的总功为　4　　　　　Ｊ，其中有用功为　　3.4　Ｊ，测出的滑轮组的机械效率为　85%　　　　　。（2010．天津）小明用20N的水平推力，使重60N的木箱在水平面上匀速移动了5m，此过程木箱受到的阻力为20N，木箱重力做的功为0J。20．（2010．盐城市）工人用定滑轮将重240N的物体匀速向上提升，所用拉力为250N，5s内重物上升4m．此过程中，有用功为▲J，拉力做功的功率为▲W，写出一条拉力不等于物重的原因：▲． 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ：本题考查有关定滑轮的功、功率、额外功的简单计算，考查学生对机械有用功，总功，额外功的认识，了解额外功的来源．难度系数0.7．正确答案：960　　200　　绳子有重力（或系统有摩擦）1．(2010．柳州)小聪用图10所示的滑轮组将重4N的物体匀速提高2m，他做的有用功为____8________J。若滑轮组的绳重及摩擦不计，他用这个滑轮组匀速提升9N的物体时，机械效率比提升4N物体时提高了l0％，此时的拉力为_____5__________N(已知动滑轮的重力小于4N)。二、选择题1.（2010．宁夏）如图所示，拉力F=125Ｎ，在10s内将重物匀速提升2m，滑轮组的机械效率是80%。则下列说法正确的是（Ａ）A.绳子自由端移动距离为6mB.物体重是375ＮC.拉力F做的功是250ＪD.拉力F的功率为25W(2010乌鲁木齐)在铁架台上固定一个由定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，在绳子末端用竖直方向0.8N的拉力使2N重的物体匀速上升，下面说法正确的是(A)A.滑轮组的机械效率是83.3％B.滑轮组的机械效率是66.7％C.绳端移动速度与物体上升速度相同D.绳端移动速度是物体上升速度的两倍（2010．宜宾）小明和兴趣小组的同学们利用如图所示的装置探究斜面的机械效率，同学们对实验过程和装置发 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 了下列不同的看法，其中不正确的有（AC）A．匀速拉动木块时，拉力与摩擦力是一对平衡力B．斜面的机械效率与木块被拉动的距离是无关的C．匀速拉动木块的过程中，木块的机械能是不变的D．匀速拉动时，木块是要克服摩擦力做额外功的11．（2010．广安市）李玲玲同学用水桶从水井中提水做清洁，她在把水从井底提上来的过程中，下列关于做功的说法中正确的是（C）A．对桶所做的功是有用功B．对水所做的功是额外功C．对水所做的功是有用功D．对水所做的功是总功F2F121．（2010.河北）小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组（如图所示），分别将同一物体匀速提高到相同高度，滑轮组的机械效率分别为η1、η2。下列关系正确的是（忽略绳重及摩擦）　　　（　A）A．F1> F2，η1= η2B．F1> F2，η1> η2C．F1< F2，η1= η2D．F1< F2，η1> η21．（2010·恩施）在校运会中，小翔参加了铅球比赛。如果他用200N的力，将重50N的铅球投到了10m远处。则下列关于他投球时做功情况的说法中，正确的是：DA．做功2000J　B．做功500JC．没有做功D．条件不足，无法计算三、计算题型号ZGD扬程50m吸程20m电压220V频率50Hz功率1.5kW流量8m3/h绝缘E级1.(2010．江西)某学校为了给蓄水塔抽水，新买了一单相螺杆自吸泵，其铭牌上的部分参数如下表：(吸程是指水泵到水面的距离；扬程是指水能被抽到的最高点到水面的距离)(1)该铭牌中有一个参数是明显错误的，请你指出来，并通过计算加以说明.(2)该水泵连续正常抽水1h，把水抽高了50m，水泵对水做了多少功？此时水泵的效率是多少？(g取10N/kg)解：(1)错误的参数是：吸程20m………………………………………………………(1分)一 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 大气压能把水压上的高度h=eq\f(p,ρ水g)……………………………………………(1分)=eq\f(1.013×105Pa,1.0×103kg/m3×10N/kg)=10.13m＜20m…………………………………………(1分)(2)水泵1h抽水体积V=8m3……………………………………………………………(1分)水泵1h抽水质量m=ρV=1.0×103kg/m3×8m3=8×103kg………………………………(1分)水泵抽水1h对水做的功W=Gh=mgh=8×103kg×10N/kg×50m=4×106J………………(1分)水泵抽水1h消耗的电能W′=Pt=1.5×103W×3600s=5.4×106J…………………………(1分)水泵的效率η=eq\f(W,W′)×100%=eq\f(4×106J,5.4×106J)×100%≈74.1%………………………………(1分)（2010．天津）某建筑工地上，工人用图15所示的动滑轮将重450N的物体匀速竖直提升了6m，若已知动滑轮此时的机械效率为90％。请计算；(1)工人提升重物所做的有用功是多少?W有用=Gh=450N×6m=2700J(2)工人提升重物所做的总功是多少?W总=W有用/η=2700J/90％=3000J（2010．宜宾）（12分）2009年秋季以来，我国西南部分地区遭遇严重旱灾，不少地方不得不靠打深井取水．如图所示，小明同学正利用滑轮组和金属水桶从深井中提水，若水桶的材料密度为8g/cm3,水桶质量为4kg，水桶容积为20L．当盛满水的桶从水中慢慢提升（桶始终未出水面）时，小明对绳的拉力为F=25N．不计绳子重量和摩擦，水的密度是1.0×103kg/m3，g取10N/kg．试求：（1）动滑轮有多重？（2）水桶露出水面前，滑轮组的机械效率有多大？（3）水桶被提离井中水面后，以0.2m/s的速度匀速竖直上升，小明对绳子自由端拉力的功率多大？答案：（1）水桶的重力是：G=mg=4kg×10N/kg=40N水桶的体积是：V桶=m/ρ=4kg/（8×103kg/m3）=5×10-4m3水桶受到的浮力是F浮=ρ水gV排=ρ水gV桶=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-4m3=5N绳子受到水桶的拉力：F拉=G-F浮=40N-5N=35N因为不计绳子重量和摩擦，有两股绳子承重，故有：F=(F拉+G动)/2，即：25N=(35N+G动)/2，解得：G动=15N（2）水桶露出水面前，滑轮组的机械效率=70%（3）水桶装满时水的质量是：m=ρV=1.0×103kg/m3×20×10-3m3=20kg水和水桶的总质量是：20kg+4kg=24kg水和水桶的总重是：G总=m总g=24kg×10N/kg=240N人的拉力是：F′=（G总+G动）/2=（240N+15N）/2=127.5N拉力移动的速度是：v=2v物=2×0.2m/s=0.4m/s拉力的功率是：P=F′v=127.5N×0.4m/s=51W（2010．玉溪）玉溪某玻璃厂用圆形低压吸盘搬运玻璃。如图17中为圆形吸盘，其直径为0.3m，为一正方形平板玻璃，边长为1m，重125.6N。若吸盘能将该平板玻璃水平吸住并提升2m，在此过程中。求（1）平板玻璃的质量。（2）平板玻璃增加的重力势能。(3)吸盘内外大气压的差。解：（1）根据G=mg得:m=(2)(3)（2010．玉溪）如图18所示，在青海玉树抗震救灾清理废墟过程中，解放军部队某战士用150kW的铲车开足马力工作。若铲车用5s匀速推进了3m，然后将1.5t的建筑废料举高3m装车运走，整个过程是连续的，若柴油发电机的热效率为34.5%。（）求：图18（1）在推土过程，铲车受到的阻力。(2)在举高过程，铲车所做的功。（3）整个过程消耗柴油多少千克？解：（1）由得：铲车受到的阻力(2)(3)铲车匀速前进时做功：铲车整个过程做的总功：设柴油燃烧放出的热量为，则由得柴油的质量G图2215.（2010．德州市）如图22所示装置图20，绳重及摩擦不计。装卸工人将重为800N的货物提至高处，人对绳的拉力F1为500N，货物在1min内匀速上升了5m。（1）请在图上画出绳子的绕法；（2）求滑轮组的机械效率；（3）如果重物是600N，要把重物提升5m，求拉力做的功。解：（1）绕法如图4所示………………………………2分G图4（2）＝×100%＝×100%＝×100%＝80%…………………………2分（3）G动＝2F1－G物＝2×500－800＝200NF2＝(G动＋G物)／2＝（600+200）／2N＝400NW＝400×5×2J＝4000J……………………………2分17、（2010.吉林）如图所示，小刚同学的质量为50kg，每只鞋底与地面的接触面积为200cm2，他用400N的拉力通过定滑轮匀速拉起重300N的物体。求：（1）他不拉物体站在地面上时对地面的压强；（2）拉起重物时定滑轮的机械效率。（取g=10N/kg）（1）G＝mg＝50kg×10N/kg＝500Np＝eq\f(F,S)＝eq\f(G,S)＝eq\f(500N,2×200×10－4m2)＝1.25×104Pa（2）η＝EQ\f(W有用,W总)＝EQ\f(G′h,F′s)＝EQ\f(G′,F′)＝eq\f(300N,500N)＝75%（或0.75）22．（2010.楚雄州）（7分）当前云南省遭遇了百年不见的特大旱灾，某村响应政府号召积极打井抗旱救灾。他们准备用抽水机在一口打好的井中，将井下10m深的水抽到地面。若抽水机每小时抽水7.2×105kg，机械效率为50％.（1）抽水机所做的有用功是多少？（2）抽水机所做的总功是多少？（3）抽水机所做的总功率是多大？（1）W有用=Gh=mgh=7.2×105Kg×10N/kg×10m=7.2×107J（2）W总=eq\f(W有用,η)=eq\f(7.2×107J,50%)=1.44×108J（3）P总=eq\f(W总,t)=eq\f(1.44×108J,3600s)=4×104W=40kW1．(2010．哈尔滨)(6分)建筑工地上，工人们需要将一堆建材运到10m高处。姜荣同学设计安装了如图所示的装置.装置中每个滑轮重l00N。工人利用该装置每次提升一块重900N的建材，该工人拉绳子的速度是0.8m／s，在施工过程中：(1)该工人提升建材时的有用功率是多少?(2)该装置的机械效率是多少?(不计绳重和摩擦)型号额定电压额定功率DJ—Ⅰ220V0.8kWDJ—Ⅱ220V3.0kW(3)孙萍同学想用电动机做动力替代人工作，将该装置改造成简易的起重机(吊起物体的速度限定在0.4m／s)。她到仓库找到了两台电动机，铭牌上的部分数据如下表所示，她要选用其中的一台。请你帮助选择，就你所选的电动机，说明如何使用该装置才能做到合理配置。解：（1）提升建材时所做的有用功W有用=Gh=900N×10m=90000J上升速度V物==0.4m/s所用时间t==25s（1分）有用功率P有用==360W(1分)（2）人的拉力F==500N（1分）绳子自由端移动的距离S绳=2S物=2×10m=20m人所做的总功W总=FS绳=500N×20m=10000J机械效率η==90%（1分）（3）①选择3.0kW的电动机，一次提升8块建材，效率最高。（2分）[8块建材（1分）（说明装置自身有能量消耗，提升7块也可）；在能拉动的条件下，多提升建材效率高。（1分）]②选择0.8kW的电动机一次提升2块建材，效率最高。（2分）[2块建材（1分）；在能拉动的条件下，多提升建材效率高。（1分）](①②任选其一)2．（2010·台州）过山车是一种富有刺激性的娱乐工具，它的运动包含了许多科学原理。六一节小柯第一次乘坐过山车。(1)小柯坐在过山车上，感到天旋地转，这时他是以___自己、车厢、座椅等合理答案均可________为参照物的。(2)过山车的设计者通过计算受力因子，来衡量座椅施加给游客的力，让这些力既使游客感到刺激又不会受伤。小柯同学的质量为50千克，当他坐在过山车上行驶到轨道底部时，受力因子为2如果此时他与座椅的接触面积为500厘米2，求此时他对座椅的压强。（g取10牛/10千克）（3）开始时，过山车车厢需先被机械装置推上坡顶。小柯同学坐完过山车后，向管理员了解到如图所示的一组数据。请你帮助小柯计算一下，整列车厢从底端被推到斜坡顶端时推力所做的功。（不计车厢的长度）答案：(2)G=mg=50kg×10N/kg=500NF=2G=2×500N=1000Np=F/S=1000N/0.05m2=20000Pa(3)W=FS=15000N×50m=7.5×105J