第十二章 专题：滑轮组机械效率的综合计算 2021年暑假复习练习 人教版物理八年级下册(含答案）

第十二章
专题：滑轮组机械效率的综合计算
小明用如图所示的滑轮组匀速提升物重为
的物体，此时人对绳的拉力为
，不计绳重和轮、轴间摩擦，问：
(1)
此过程中，滑轮组的机械效率？
(2)
如果小明的体重为
，那么他用此滑轮组所提升的最大物重是多少牛？
建筑工地上，工人们需要将一堆建材运到
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
。工人利用该装置每次提升一块重
的建材，该工人拉绳子的速度是
，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）
利用如图所示的滑轮组，将重为
的物体匀速向上提起
，竖直向上的拉力
为
。
(1)
拉力做的总功；
(2)
滑轮组的机械效率。
利用如图所示的滑轮组，小明将重
物体从一楼地面匀速提升至六楼地板，在绳端施加的拉力为
，物体匀速上升的速度为
，已知每层楼高
，问：
(1)
绳端移动的速度？
(2)
绳端拉力做功的功率？
(3)
滑轮组的机械效率？
(4)
小明吊起物体过程所用的时间？
用如图所示滑轮组提升重物。人用
的拉力
，
内使重为
的物体匀速上升了
。不计绳重和摩擦，求：
(1)
动滑轮的重。
(2)
人拉绳子做功的功率。
(3)
滑轮组的机械效率。
如图是用动滑轮提升货物
的示意图。在竖直向上的拉力
的作用下，使重
的货物
在
的时间里，匀速竖直上升了
。在这个过程中，拉力
为
，不计绳重及摩擦。求：
(1)
动滑轮重
；
(2)
动滑轮的机械效率
；
(3)
拉力
的功率
。
如图所示，滑轮组在竖直向上的拉力
作用下，将重为
的物体匀速提起，在
时间内绳子自由端移动的距离为
。
(1)
计算物体上升的速度。
(2)
计算滑轮组提升该重物时的机械效率。
(3)
若克服绳重和摩擦做的额外功为
，求动滑轮的重。
利用如图所示的滑轮组，小明将重
物体从一楼地面匀速提升至六楼地饭，在绳端施加的拉力为
，物体匀速上升的速度为
。已知每层楼高
，问：
(1)
绳端移动的速度？
(2)
绳端拉力做功的功率？
(3)
滑轮组的机械效率？
(4)
小明吊起物体过程所用时间？
如图是现代家庭使用的升降衣架结构示意图，它可以很方便晾起衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能的。已知晾衣架上所挂衣服质量为
，动滑轮、杆和晾衣架总质量为
。小科同学用力
拉动绳子自由端，在
时间内使衣服匀速上移
（，不计绳重和摩擦）求：
(1)
绳子自由端拉力
的大小。
(2)
拉力所做的功
。
(3)
拉力的功率
。
某同学利用一滑轮组匀速提升物体，下表是在利用该滑轮组将一物体以
匀速提升得到一定高度时采集到的信息。
在不计绳重和摩擦的情况下，求：
(1)
动滑轮的重；
(2)
拉力的功率；
(3)
用该滑轮组匀速提升重为
的物体时，滑轮组的机械效率？
我国自主硏制的第三代常规动力潜艇具备先进的通讯设备、武器系统、导航系统、水声对抗、隐蔽性强，噪声低、安全可靠等优异性能，主要技术参数如表：求：（海水的密度取为
）
(1)
潜艇水下航行时受到的浮力。
(2)
潜艇下潜到
深处时，潜艇上一个面积是
的观察窗口受到海水的压力。
(3)
潜艇发动机以最大输出功率水下工作时，以最大航速匀速行驶
，发动机做的总功是多少？若螺旋桨推进器的机械效率为
，则潜艇受到水的平均阻力
的大小？
月
日，我国自主硏发建造的“天鲲号”绞吸挖泥船正式投产首航，其智能化水平以及挖掘系统、输送系统的高功率配置均为世界之最。(
取
，
取
）主要参数如下表。
(1)
满载时，求“天鲲号”受到水的浮力是多少？
(2)
满载时，求“天鲲号”底部受到水的压强是多少？若船底需要安装探测仪器，其面积为
，求探测仪器受到水的压力是多少？
(3)
“天鲲号”去某水域执行任务，其工作量相当于将
的淤泥输送至
高的台田上，假设“天鲲号”绞吸挖泥船泥泵的机械效率为
，求完成此任务需要的时间是多少？
答案
1.
【答案】
(1)
(2)
【解析】
(1)
因为有
股绳子拉起动滑轮，所以
，
，
。
(2)
因为小明的体重为
，所以
，
。
2.
【答案】
(1)
(2)
【解析】
(1)
则有用功率：；
(2)
，
，
，
。
3.
【答案】
(1)
(2)
【解析】
(1)
由图可知，，拉力端移动距离
，
拉力做的总功：
；
(2)
拉力做的有用功：
；
滑轮组的机械效率：
。
4.
【答案】
(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
(1)
。
(2)
。
(3)
。
(4)
。
5.
【答案】
(1)
(2)
(3)
【解析】
(1)
由题知，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重，
因为
即：，
所以动滑轮的重：
；
(2)
拉力移动的距离：
，
拉力做功：
，
拉力做功功率：
；
(3)
使用滑轮组做的有用功：
，
滑轮组的机械效率：
。
6.
【答案】
(1)
(2)
(3)
【解析】
(1)
；
(2)
；
(3)
。
7.
【答案】
(1)
(2)
(3)
【解析】
(1)
由图示滑轮组可知，承重绳子的有效股数
，
物体上升的高度
，
物体上升的速度
。
(2)
。
(3)
，
，
。
8.
【答案】
(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
(1)
由图可知，滑轮组中动滑轮由
股绳子承担，则绳端移动的速度：。
(2)
根据
可知：
拉力的功率：；
(3)
根据
可知：
有用功率：；
则此滑轮组的机械效率：。
(4)
物体从一楼匀速提升至六楼上升的高度：，
则小明提升物体所用的时间：。
9.
【答案】
(1)
(2)
(3)
【解析】
(1)
由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数
,所承受的总重力：
，不计摩擦和绳重，拉力
。
(2)
拉力移动的距离：
拉力做的功：。
(3)
拉力的功率：。
10.
【答案】
(1)
(2)
(3)
【解析】
(1)
由题知：，，，，，
由
得绳子的段数：，
不计绳重和摩擦时，由
可得动滑轮的重力：
；
(2)
拉力的功率：
；
(3)
当匀速提升重为
的物体时，绳端的拉力：
，
此时滑轮组的机械效率：
。
11.
【答案】
(1)
(2)
(3)
【解析】
(1)
由题可知潜艇水下航行时排水量
则潜艇水下航行时受到的浮力：
。
(2)
潜艇下潜到
米深处时，观察窗口受到海水的压强：
，
则面积是
的观察窗口受到海水的压力：
。
(3)
潜艇以最大航速匀速行驶
，发动机做的总功：
，
又因为螺旋桨推进器的机械效率为
，则推进器做的有用功为：
，
而潜艇以最大航速匀速行驶
的路程为：
，
则推进器的推进功力为：
，
又因为潜艇匀速行驶，则其水平方向受到的动力和阻力为一对平衡力，大小相等，则阻力：
。
12.
【答案】
(1)
(2)
；
(3)
【解析】
(1)
“天鲲号”受到的浮力为：。
(2)
“天鲲号”底部受到水的压强为：
，
由
得，探测仪器受到水的压力为：
。
(3)
淤泥的质量为：，
淤泥所受的重力为：，
“天鲲号”绞吸挖泥船泥泵做的有用功为：，
“天鲲号”绞吸挖泥船泥泵做的总功为：
，
“天鲲号”绞吸挖泥船泥泵需用时间为：。