2013年新人教版(走进中考)
第十二章 第3节:机械效率(一)
(选择、填空、计算专题)
一、选择题
1.(12广州)如图所示的剪刀剪纸机械效率为80%,这表示D
A.若作用在剪刀的动力是1N,则阻力是0.8N
B.若作用在剪刀的阻力是1N,则动力是0.8N
C.若作用在剪刀的动力做功1J,则有0.2J的功用于剪纸
D.若作用在剪刀的动力做功1J,则有0.8J的功用于剪纸
2.(12泰安)如图所示,工人师傅用250N的力将重400N的物体匀速提升1m,在此过程中滑轮组的机械效率是A
A.80% B.62.5% C.125% D.20%
3.(12来宾)用图中装置匀速提升重力为100N的物体,手的拉力为60N,滑轮的机械效率为C
A.16.7% B.20%
C.83.3% D.100%
4.(12自贡)如图所示,用滑轮组提升重物时,重800N的物体在10s内匀速上升了1m。已知拉绳子的力F为500N,则提升重物的过程中A
A.做的有用功是800J
B.拉力F的功率是80W
C.绳子自由端被拉下3m
D.滑轮组的机械效率是60﹪
5.(12岳阳)工人利用如图所示的滑轮组,将重800N的物体竖直向上匀速提升1m,工人对绳的拉力为500N,则滑轮组对重物所做的有用功W有和该滑轮组此时的机械效率分别是D
A.W有=500J =62.5%
B.W有=500J =80%
C.W有=800J =62.5%
D.W有=800J =80%
6.(12宜昌)甲吊车比乙吊车的机械效率高,当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时,则B
A.甲吊车的电动机做的有用功较多
B.乙吊车的电动机做的额外功较多
C.甲吊车的电动机做的总功较多
D.甲、乙两吊车的电动机做的总功相同
7.(12龙东·农垦·森工)分别用如图所示的两个滑轮组,将同一物体提升到相同高度。若物体受到的重力为100N,动滑轮的重力为10N。把物体匀速提升1m的过程中,(不计绳重和摩擦)下列说法正确的是(双选)AD
A.甲、乙两滑轮组所做的有用功都是100J
B.甲滑轮组所做的有用功为200J,乙滑轮组所做的有用功为300J
C.甲、乙滑轮组中绳子的自由端的拉力相等
D.甲、乙两滑轮组的机械效率均为90.9%
8.(11牡丹江)做值日时,小阳将一桶水从一楼提到二楼。此过程中,关于做功的说法正确的是 B
A.对桶做的功是有用功
B.对水做的功是有用功
C.对水做的功是额外功
D.克服自身重力做的功是总功
9.(11河池)李玲同学值日时用水桶提水从一楼上到三楼,她做的有用功是 B
A.对桶所做的功 B.对水所做的功
C.对水和桶所做的功 D.对水、桶和人所做的功
10.(11兰州)如图所示,工人用250N的力将重400N的物体匀速提升2m,在此过程中滑轮组的机械效率和所做的额外功分别为D
A.80% 800J
B.80% 1000J
C.62.5% 200J
D.80% 200J
11.(11漳州)在如图所示的滑轮组中,用110N的力在5s内把重为200N的物体匀速提高2m,则B
A.对重物做的有用功约为200J
B.滑轮组的机械效率约为90%
C.拉力做的总功约为220J
D.拉力的功率约为44W
12.(11重庆)如图所示,用拉力F使物体竖直匀速上升,下列说法正确的是D
A.拉力F对物体做的功是额外功
B.拉力F做的功是有用功
C.拉力F移动的距离是物体移动距离的2倍
D.增加物体重力可以增加滑轮组的机械效率
13.(11达州)如图所示用滑轮组将重600N的物体在10秒内匀速提升了5 m,如拉力为400N,则下列各计算结果正确的是D
A.拉力所做的功为6000J
B.机械所做的有用功为2000J
C.拉力的功率为600W
D.该滑轮组的机械效率为80%。
14.(11聊城)(多选)如图所示,拉力F=80N,物体重力G=120N,不计摩擦和绳重。若将物体匀速提高1m,以下说法正确的是B C D
A.拉力做的有用功为80J
B.动滑轮的重力为40N
C.拉力做的总功为160J
D.该滑轮组的机械效率为75%
15.(10徐州)如图所示,用滑轮组把重力G为400N的石块匀速提高6m,所用拉力F为250N,则滑轮组的机械效率为C
A.60% B.70% C.80% D.90%
16.(10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
17.(10泉州)建筑工人用如图所示的滑轮组,将重800N的重物匀速提高5m,拉力所做的功为4800J,则该滑轮组的机械效率是C
A.67%
B.73%
C.83%
D.100%
18.(10贵州崇左)(多选题)用如图所示的滑轮组提起重1000N的货物,所用拉力是400N,绳的自由端被拉下2m。关于这个滑轮组工作的下列说法中,正确的是 AD
A.总功是800J
B.额外功是100J
C.有用功是400J
D.机械效率是62.5%
19.(10贵港)用如图所示的滑轮组提升重物,人用500N的拉力F,在20s内使重为800N的物体匀速上升了3m。不计绳重和摩擦,则人拉绳子做功的功率和滑轮组的机械效率分别是D
A.75W 80%
B.120W 62.5%
C.240W 62.5%
D.150W 80%
20.(10乐山)如图所示,工人用滑轮组吊起质量为40kg的箱子,工人施加的拉力为25N,箱子被匀速竖直提升了2m,不计绳重和摩擦, 取g=10N/kg,则滑轮组的机械效率为:C
A.62.5﹪
B.1
C.80﹪
D.50﹪
21.(10南宁) 如图 所示的滑轮组中,在绳子末端用110 N 的拉力,5s 内把重为200 N 的物体匀速提高2m,则 D
A. 滑轮组的有用功为200 J
B.滑轮组的有用功率是44 W
C.拉力做的总功为220 J
D.滑轮组的机械效率约为91%
22.(09包头)(多选题)用图所示的滑轮组将重10N的物体匀速提升0.1m,所用时间为2s,作用在绳子末端的拉力F为6N(不计绳重和绳与滑轮间的磨擦),下列计算结果正确的是 AD
A.所做的有用功为1J
B.动滑轮自重0.2N
C.拉力F做功的功率为0.3W
D.该滑轮组的机械效率为83.3%
23.(09齐齐哈尔)如图所示,不计绳重和摩擦,拉力F是125N,在10s内将重物匀速提升2m,此时滑轮组的机械效率是80%,则下列说法正确的是 D
A.动滑轮重是50N
B.物体重是375N
C.拉力F的功率是25W
D.拉力F做的功是750J
24.(09海南)如图所示,建筑工人用动滑轮把重为600N的物体匀速提升3m ,人所用的拉力F为400N,则利用动滑轮提升重物时的机械效率是A
A.75% B.100%
C.67% D.33%
25.(09来宾)一位建筑工人要把建筑材料运送到楼上,他使用了如图所示的装置进行升降,已知吊篮的质量为m1,建筑材料的质量为m2,人对绳的拉力为F,吊篮在拉力作用下匀速上升了h,那么有用功和滑轮组的机械效率分别为A
A.m2gh ×100% B.m2gh ×100%
C.(m1+m2)gh ×100% D.(m1+m2gh ×100%
26.(09深圳)右图是利用某滑轮组提升货物的示意图。已知货物G的重力是12N,被匀速提升0.2m,绳子自由端所施力F为5N,则以下说法不正确的是B
A. 货物G所受的拉力与其重力是一对平衡力
B. 有用功是1J
C. 力F做的总功是3J
D. 滑轮组的机械效率为80%
二、填空题
1.(12南通)如图所示,用动滑轮将重为10N的物块竖直向上匀速提升20cm,拉力为6N。此过程中拉力做的功为 J,动滑轮的机械效率为 。物块在上升过程中,机械能 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
2.4 83.3% 增大
2.(12漳州)用图中的滑轮组,将重8N的物体匀速提升0.2m,拉力F为5N,若不计绳重及摩擦,此滑轮组的机械效率为 。
80%
3.(12吉林)如图所示,工人利用定滑轮将重500N的物体匀速提升4m,在此过程中有用功是 J;使用定滑轮可以改变力的 。
2000 方向
4.(12大理)吃饭时使用的筷子是 (填:“省力”、“费力”或“等臂”)杠杠。用如图所示的滑轮组,在6s内将重2000N的物体匀速提升了3m,手拉绳子的力为800N。则滑轮组机械效率为 。
费力 83.3%
5.(12昆明)用图所示的滑轮组提起重力为1200N的物体肘,若不考虑摩擦、绳和动滑轮的重力,则拉力F是_________N;若实际作用在绳端的拉力是500N,此时滑轮组的机械效率是_________。
400 80℅
6.(12宜昌)质量为56kg的中学生提着一捆质量为8kg的书,从一楼提到4m高的二楼,则他对书做的功为__________J,他做功的效率为_________.(g取10N/h)
320 12.5%
7.(12绥化)小杰家搬运装修材料采用了如图所示的装置,小杰用250N的力将重为400N的装修材料匀速提升2m,在此过程中小杰所做的的总功是 J,滑轮组的效率是 。100 80%
8.(12襄阳)某同学利用两个滑轮组装了一个滑轮组,将重为300N的物体从一楼匀速提升到三楼,所用的拉力为120N.则该滑轮组的机械效率为 。
83.3%
9.(12厦门)如下右图所示,某工人用动滑轮往3m高的平台上运沙土,已知沙土的质量是40kg,袋子和动滑轮总质量为10kg,不计绳重和摩擦。工人匀速拉动绳子时,所用的拉力是 N,此动滑轮的机械效率是 。(g=10N/kg)
250 80%
10.(12潍坊)如图所示,用两个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组。每个滑轮重为30N。用这个滑轮组把重300N的物体匀速提升2m,不计绳重及摩擦,则拉力F大小是 N,滑轮组的机械效率为 。110 90.9%
11.(12济宁)小明同学用如下左图所示的装置测量滑轮的机械效率,当弹簧测力计竖直上拉,匀速提升一个钩码时,弹簧测力计的示数正好等于钩码的重。则滑轮的机械效率为 。50%
12.(12朝阳)在某工地的施工中,工人师傅用如上右图所示的装置拉起45kg的重物,所用拉力是200N,则该装置的机械效率为 ,若想进一步提高效率,可以对装置采取的措施是(答一项即可): 。
75% 使用轻质滑轮
13.(12眉山)小雪用三个相同的滑轮组成如下左图所示的滑轮组,将重为120N的物体匀速提高了4m,若机械效率为80%,不计绳重及摩擦,则每个滑轮重为 N.30
14.(12重庆市)用如上右图所示滑轮组匀速提升重为200N的物体,人对绳的拉力为125N,不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率为____。如果人的体重为600N,拉动过程中绳始终未断裂,他用此滑轮组能提升的最大物重为 。
80% 1150N
15.(12乐山)如图所示,在50N的水平拉力F作用下,重800N的物体沿水平地面做匀速直线运动,物体与地面间滑动摩擦力为120N。则滑轮组的机械效率为 ,若绳子自由端向前移动的速度为0.6m/s,则物体在1min内移动的距离为 m。80% 12
16.(12菏泽)请用已知量的符号表示下列机械的有用功和总功
机械 已知条件 有用功W有 总功W总
抽水机 电源电压U、通过电动的电流I通过时间t抽水高度h抽水的质量m
如左图:用力F将重G的物体匀速移动s物体受到的摩擦力是f
mgh UIt fs 3Fs
17.(11南通)如图所示,用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆,使重为18N的物体缓慢升高0.1m,拉力大小F=8N,拉力移动的距离为0.25m.拉力所做的功为 J,有用功为 J,杠杆的机械效率为 %.
2.0 1.8 90
18.(11滨州)如图所示,用一个重为18N的动滑轮来提升物体,若物体匀速上升过程中竖直向上的拉力F=30N,(不计摩擦和绳重)则动滑轮的机械效率为________。
70%
19.(11丹东)如图所示的滑轮组,用100N的拉力F在4s内将重200N的物体匀速提升1m,则拉力F做功为_______J,额外功为________J,滑轮组的机械效率为__________。
300 100 66.7%
20.(11攀枝花)工人用如图所示的滑轮组将一重300N的物体匀速提高5m,若所用的拉力为125N,则该滑轮组的机械效率为__________。
80%
21.(11贵阳)如图所示,工人利用滑轮组以625N的拉力将重1000N的水泥匀速提高2m。则此过程中,工人拉力做的功是______J;该滑轮组的机械效率是________;工人对地面的压力与其重力相比要_______(选填:“大”或“小”)。
2500 80% 小
22.(11抚顺、铁岭)如图所示的滑轮组,动滑轮重为50N,小明在10s内将200N的重物匀速提升2m,则拉力F为________N,滑轮组的机械效率为__________,拉力F的功率为________W。(忽略绳重和摩擦)
125 80% 50
23.(11枣庄)某人用平行于斜面的拉力,把一个重为800N的木箱,沿着长4m、高1m的斜面由底端匀速拉到顶端,如果拉力的大小为250N,则拉力所做的有用功为______J,此斜面的机械效率为_______。
800 80%
24.(11潍坊)小红家正在装修房子,她设计了如右图所示的搬运方案,帮助工人师傅将沙子、水泥等材料运到四楼阳台。四楼阳台到地面的距离为9m,若工人用500N的力将重为800N的材料提到四楼阳台,他做的有用功是_________J,该装置的机械效率=_________。
7200 80%
25.(11威海)如图所示,装修工人用滑轮组把重为300N的货物在25s内匀速提高到10m高的楼上,所用拉力为125N,则工人做功的功率为 W,该滑轮组的机械效率是 。
150 80%
26.(11淮安)用一个动滑轮匀速提升质量为20kg的物体,所用竖直向上的拉力为125N。物体上升2m的过程中,拉力所做的有用功为 ______ J,总功为 ______ J,动滑轮的机械效率为 _______ 。(g取10N/kg)
400 500 80%
27.(11南宁)如图所示,用滑轮组将重为5N的物体匀速提升0.2m,则绳端受到的拉力为__________N,绳自由端移动的距离为______________m,滑轮组的机械效率为________。
2 0.6 83.3%
28.(11鸡西、黑河、绥化)如图所示,斜面长6m,高1m,工人用500N的力沿斜面把重2400N的箱子匀速推到车上,推力对箱子做的功是 J,斜面的机械效率是 。
3000 80%
29.(11泉州)建筑工人用如图所示的装置把重400N的物体匀速提升3m.所用的手拉力为300N.则该工人所做的有用功为 J,总功为 J,该滑轮组的机械效率是 。若用该装置提升500N的重物,此时滑轮组的机械教率将 (填“变大”、“变小”或“不变”)
1200 1800 66.7% 变大
30.(11郴州)如图所示,用一个300N的拉力F匀速拉着重450N的物体上升了2m,则拉力F做的功是___________J,滑轮组的机械效率是__________。
1200 75%
31.(11西宁)如图所示,是一种小型千斤顶的示意图,当手往下压动摇臂时,能把重物抬高一段较小的距离。工人在2s时间里,用100N的力,竖直向下压动摇臂50cm,把重1000N的重物匀速抬高4cm,则重物上升的速度是 m/s,所做的有用功是 J,千斤顶的机械效率是 。
0.02m/s 50J 80%
32.(10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 m,此过程有用功为 J,滑轮组的机械效率为 .
2 400J 80%
33.(10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 J,其中有用功为 J,测出的滑轮组的机械效率为 .
4 3.4 85%
34.(10襄樊)小华用20N的力把重为25N的物体沿着长为20cm、高为10cm的斜面,从斜面底端拉到顶端。则斜面的机械效率为 。
62.5%
35.(10重庆)如图8所示,工人利用动滑轮将沙匀速向上提升2m,已知沙重184N,动滑轮重6N,桶重10N,绳重和摩擦均不计。则拉力的大小是 N,此时该装置的机械效率是 。
100N;92%
36.(10安徽)现在地震时有发生,于是人们开始重视加固维修房屋,常常可以看到图示的场景。假如该工人通过滑轮把50㎏的水泥缓缓提升4m 到房顶,所用拉力约300N。该机械的效率约为__________。
83.3 %
37.(10菏泽)起重机械在四川汶川的救援过程中,发挥了重要的作用。如图6所示,吊臂上的滑轮组,可用F =104 N的拉力将重为2.4×104 N的吊板提起,如果吊板被匀速提高10 m。则拉力F做功 J,滑轮组的机械效率是 。
3×105 80%
38.(10十堰)如图6所示,用滑轮组将600N的生物匀速提升,如果拉力为400N,则此滑轮组的机械效率为 。
75%
39.(10荆门)工人用如图所示的滑轮组将一重400N的物体匀速提起,若滑轮组的机械效率为80%,忽略一切摩擦及绳的伸长,则拉力的大小是 N,动滑轮重 N;若使用该滑轮组提升600N的重物,其机械效率将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
125;100:变大
40.(10鸡西)用如图所示的装置,匀速向上提起重2N的物体,所用的拉力为1.5N,动滑轮的机械效率为 。如果要提高动滑轮的机械效率,你的做法是 (答出一条即可)。
66.7% ; 减小动滑轮的质量(或增加物重)
41.(10湘潭)小勇用右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 m。若物体与地面的摩擦力为9N,则他所做的功是 J。如果小勇对绳的拉力F=4N,该滑轮组的机械效率为 %。
0.6 1.8 75
42.(10宜昌) 某人用平行于斜面的拉力,把一个重为1000N的物体,沿着长5m、高1m的斜面由底端匀速拉到顶端,拉力的大小为250N,则拉力所做的有用功为________J,此斜面的机械效率为________。
1000; 80%
43.(10攀枝花)如图所示,斜面长5m,高1m,工人用沿斜面方向400N的力把重1600N的木箱匀速推到车上,推力对木箱做的功是__________J,斜面的机械效率是__________。
2000 80%
44.(10株洲)在学校的升旗仪式上,升旗手将重15N的国旗升高10m做了200J的功,则有用功为 J,机械效率为 。
150 75%
45.(10遵义)用动滑轮把重400N的物体匀速提高lOm,拉力所做的功为5000J,如图所示,有用功是 J.动滑轮的机械效率是 。
4000 80%
46.(10青岛)小雨同学用图乙所示的滑轮组将重为200N的物体匀速提高2m,所用的拉力为120N,则该滑轮组的机械效率是 ,若不计绳重和摩擦,动滑轮重 N。
83.3﹪ 80
47.(10厦门)如图所示.用—个动滑轮。将160N的物体匀速提高2m.拉力F为100N,此动滑轮的机械效率是 ,若不计绳子重和摩擦,则滑轮重 N。
80% 40
48.(10肇庆)如右上图所示,动滑轮的重量是G0,物体的重量是G(GG0),提升距离仍是h,此时动滑轮的机械效率为η1,则η1 η (选填“>”、“=”或“<”).
Gh G/2F >
49.(10梧州)如图所示,工人用动滑轮将重400N的木箱匀述向上提升,若不计摩擦和滑轮重,工人的拉力为________N,而工人实际的拉力是250 N,则动滑轮的机械效率是________.
200 80%
50.(10海南)如图,工人利用动滑轮在10s内把重500N的物体匀速提升6m,拉力做功为4000J,则拉力的功率是 W, 利用动滑轮提升物体时的机械效率是 。
400 75%
51.(10郴州)如图所示,用滑轮组把重900N的货物匀速提高1m,作用在绳子自由端的拉力F为300N,则此过程中做有用功是______J,滑轮组的机械效率为________。
900 75%
52.(10山西)在建筑工地上,工人师傅用如图8所示的装置,用250 N的拉力将重400 N的货物匀速提高了2m,这时该装置的机械效率是 .
80%
53.(10蚌埠二中)用定滑轮匀速提升重为180N的物体,所用拉力为200N,物体升高2m,所用时间为5s。此过程中,有用功为 J,拉力做功的功率为 W,定滑轮的机械效率为 。
360 80 90%
54.(10永州)如图10所示,某同学用一个动滑轮将20N的物体竖直向上匀速提升0.5m高,此过程中绳子自由端(右端)向上移动___________m。已知物体匀速上升过程,弹簧测力计的示数为11N,动滑轮的机械效率是___________。
1 90.9%
55.(10酒泉、嘉峪关)工人把货物拉上货仓时,用了如图4所示的滑轮组,已知货物重为500N,用沿绳方向大小为300N的力F拉绳端使货物匀速上升3m,此过程中工人所做的功为____J,滑轮组的机械效率为____,若不计绳重和摩擦,则动滑轮重为____N。
1800 83.3% 100
56.(09四川自贡)滑轮组即能省力又能改变力的方向,建筑工人用自制的滑轮组把600N的重物缓慢提升2m,如右图所示,绳自由端的拉力F=250N。拉力做的功是 J,该滑轮组的机械效率等于 ,若不计一切摩擦和绳重,该滑轮组的动滑轮重 N
1500 80% 150
57.(09广西百色)小明在探究利用杠杆做功的实践活动中,所用的杠杆是一根重为5N、质量均匀的硬棒。他将棒的一端固定,把重为15N的重物挂在棒的中点,然后用手竖直提起棒的另一端,如图11所示。若把重物提升了lOcm,则小明使用杠杆所做的有用功为______J,机械效率是_______。
1.5 75%
57.(09贵州安顺).如图所示,已知斜面长5m,高2m,拉力为50N。利用这个装置将重为100N 的物体在5s内匀速从斜面的底端拉到顶端。则拉力做功的功率为________ W,该装置的机械效率为_________。
100、40%
58.(09哈尔滨)某同学用所学滑轮知识在家里阳台上安装了如图所示升降装置.他用此装置将重500 N的物体匀速提高10 m,所用拉力300 N,则拉力做的功是_______J。该装置的机械效率是__________.
6000 83.3%
59.(09大连)工人用滑轮组匀速提升重物,如图所示,重物的重力为G,重物上升的高度为h,假设滑轮组的机械效率为η。则绳子自由端通过的距离s=______,工人所用的拉力F=________。
60.(09广西河池)某工人用如图所示的装置把重240N的物体提高1m,所用的拉力为150N,则该工人克服重力所做的有用功为 J,总功为 J,该滑轮组的机械效率是 .
300 80%
61.(09山西)斜面长5m,高1m,工人用沿斜面方向400N的力把重1600N集装箱匀速推到车上,推力对集装箱做的功是_________J,斜面的机械效率是_________。
2000 80%
62.(09四川绵阳)在某建筑工地上,工人用如图所示的滑轮组将重为1200 N的建筑材料从地面运到高20 m的楼上,手竖直向上的拉力是500 N,在这个过程中,工人做了 J的额外功,滑轮组的机械效率是____。
600 80%
63.(09梅州)如图4所示,在研究斜面机械效率时,伟华同学
用160N的力将重为240N的箱子沿斜面从底部推到高为
100cm的顶端,已知斜面长为300cm,则他所做的有用功
是_________J,总功是__________J,机械效率是_____________。
240 480 50%
三、计算题
1.(12天津)如图所示,工人利用滑轮组将沙子从地面提升到距地面6m高的三楼,沙子的质量为50kg,装沙子的桶的质量为8kg,动滑轮的质量为2kg,工人匀速拉绳子的力为300N。(忽略摩擦和绳重,g取10N/kg)
求:(1)工人做的总功
(2)工人做的额外功
(1)W总=Fs=Fnh=300×2×6=3.6×103(J)
(2)W额=(G桶+G动)h=(m桶+m动)gh =(8+2)×10×6=600(J)
2.(12怀化)如图所示,小明用定滑轮将一正方体物块匀速提升2m到达上方地面,g取10N/kg,相关数据如下表所示。
正方体物块的质量/kg 正方体物块的底面积s/m2 机械效率
40 0.04 80%
求:
(1)小明所做的有用功;
(2)小明作用在绳上的拉力;
(3)若将正方体物块放到图乙所示的水平地面上时,它对地面的压强。
(1)800J (2)500N (3)105Pa
3.(12本溪)丹东市政府投入巨资,对七经街实施景观改造.施工中,一工人利用如图所示的定滑轮将一桶沙匀速拉到10m高处,沙重90N,所用的拉力是100N.
求:(1)有用功是多少?
(2)总功是多少?
(3)定滑轮的机械效率是多大?
(1)W有=Gh=90N×l0m=900J
(2)W总=Fs=100N×10m=1000J
(3)η=W有/W总=900J/1000J= 90%
4.(12益阳)如图所示是迫击炮供弹车。钢缆绳以大小为100N的拉力F使炮弹匀速升高2m,若炮弹重为150N,求:
(1)滑轮组提升炮弹所做的有用功;
(2)拉力F做的总功;
(3)滑轮组的机械效率。
(1)W有用=Gh=150N×2m=300J
(2)s=nh=2×2m=4m
W总=Fs=100N×4m=400J
(3)η=(W有用/W总)×100%=75%
5.(12抚顺)童童家新买一套真皮沙发,无法从狭窄的楼道运上四楼的家中,爸爸请来两位工人采用如图的方法把沙发匀速提到家中,沙发的质量是120kg,与水平地面接触的总面积为300cm2,动滑轮重是300N(忽略绳子的重力和摩擦,g取10N/kg)
求:(1)当沙发不受拉力时,静止在水平地面上,对地面的压强是多大?
(2)该装置的机械效率。
(1)G=mg=120kg×10N/kg=1200N
F压=G=1200N
P=
(2)n=3
F=(G+G动)=×(1200N+300N)=500N
6.(11常州、镇江)江南科技馆有一种神奇的装置,如图所示,借助该装置,小明仅用150N的拉力就提起了重量为600N的摩托车.问:此过程中该装置的机械效率为多少?
80%
7.(11盐城)小明健身用的拉力器结构如图所示.他用250N的拉力向下拉动拉杆,使20kg的配重块在 2s内匀速升高40cm.不计拉杆和绳的重力,g取10N/kg.求:
(1)所拉配重块的重力;
(2)2s内配重块运动的速度;
(3)此过程中拉力器的机械效率.
解:(1)
(2)
(3)
8.(11徐州)为了帮助滑雪者登上长200m、高40m的山坡,滑雪场沿山坡铺设了一条直雪道.把一位重600N的滑雪者沿此雪道由坡底匀速拉至坡顶需用拉力150N.求:(1)拉力对滑雪者做的功;(2)雪道斜面的机械效率.
解:(1)W = Fs = 150N×200m = 3×104 J
(2)W有用 = Gh = 600N×40m = 2.4×104 J
η === 80%
9.(11龙岩)如图,动滑轮重20N,物体重80N,不计绳重和摩擦:
(1)请你在图中画出一种绕绳方法。
(2)根据你的绕绳方法,用滑轮组将物体匀速提升1m时,求作用在绳子上的拉力、有用功和滑轮组的机械效率。
解法一:
(1)绕绳方法如图
(2)(80N+20N)=50N
W有=G物h=80N×1m=80J
W总=FS=50N×2×1m=100J
%
(或J
解法二:
(1)绕绳方法图所示
(2)解:
(或J
10.(11呼和浩特)一台起重机将重3600N的货物提高4m,如果额外功是9600J。求:
(1)起重机做的有用功
(2)起重机的总功
(3)起重机的机械效率
(1)1.44×104 J (2)2.4 ×104 J (3)60%
11.(11天津)如图所示,小芳在研究动滑轮时,她用手沿竖直方向匀速向上拉动绳端使钩码上升,测得的实验数据如表所示。
钩码重G/N 手的拉力F/N 钩码上升高度h/m 手移动距离s/m
100 60 0.3 0.6
求:
(1)手的拉力所做的有用功;(2)手的拉力所做的总功。
(1)30J (2)36J
12.(11衡阳)用如图所示的滑轮组将重为500N的物体,在2s内匀速提升6m,已知拉力F的大小为200N,求:
(1)滑轮组提升重物时所做的有用功。
(2)滑轮组的机械效率。
(1)W有用=Gh=500N×6m=3000J
(2)W总=Fs=200N×6m×3=3600J
η=W有用/W总=3000J/3600J=83.3%
13.(11遵义)如图所示,工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组,把重为400N的箱子向上提高5m,动滑轮的质量为8kg(不计绳重和摩擦,g取10N/kg)。
(1)在图上用笔画线代替细绳组装滑轮组(要求:人用力向下拉细绳);
(2)在匀速提升箱子的过程中,人对绳子的拉力多大;
(3)滑轮组的机械效率为多少。
(1)图略
(2)240N
(3)83.3%
14.(11张家界)在大型场馆和高楼建设工地上,常用起重机吊起建材。起重机掉吊臂上的滑轮组是由一个动滑轮和两个定滑轮组成,其结构简图如图所示,钢丝绳拉力F由电动机提供,大小为2×104N,起重机在60s内将重为5.4×104N的建材匀速提高了12m。试求:
(1)建材上升的速度是多少?
(2)滑轮组的机械效率是多大?
(3)说一说提高滑轮组机械效率的方法。(需要说出一条就可以)
(1)则建材上升的速度
(2)W有用=Gh=5.4×104×12m=6.48×105J
s=3h=3×12m=36m
W总=Fs=2×104N×36m=7.2×105J
或
(3)在滑轮组可承受的范围内尽量增大起吊的物重(使起重机满负荷工作)或给滑轮组的钢丝绳及转动部分加润滑油
15.(11德阳)今年六月,长江中下游部分地区发生严重干旱。在抗旱中某工人利用如图所示滑轮组从井中提水。某次操作中,工人在绳端所用拉力F=500N,在t=60s内将重为800N的水匀速提升6m。求这段时间内:
(1)工人所做有用功多少;
(2)拉力F做功的功率多少;
(3)此次操作中装置的机械效率多少。
(1)W有用=Gh=800N×6m=4800J
(2)∵绳端移动S=3h=18m
拉力F做功W总=FS=500N×18m=9000J
∴
(3)%
16.(10苏州)如图所示,斜面长S=10m,高h=4m.用沿斜面方向的推力F,将一个重为100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B.运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功.求:
(1)运动过程中克服物体的重力做的功;
(2)斜面的机械效率;
(3)推力F的大小.
(1)400J (2)80% (3)50N
17.(10淮安)如图所示,小明同学用动滑轮提升900N的木箱,木箱以0.5m/s的速度匀速上升2m,所用拉力F的大小为500N(不计绳重和摩擦).
(1)拉力F做功的功率是多少
(2)动滑轮的机械效率是多少
(1)500W (2)90%
18.(10日照)建筑工地上,一台起重机将重5×103N的建筑材料提升到6m高的楼房上,如果额外功是2×104J,起重机做的有用功是多少?总功是多少?机械效率是多少?
3×104J 5×104J 60%
19.(10南通)如图所示,工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组,把重为500N的箱子匀速提升5m,动滑轮的质量为8kg,不计绳重和摩擦,取g=10N/kg.
(1)在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组.
(2)在向上提升箱子的过程中,人对绳子的拉力为多大
(3)在向上提升箱子的过程中,滑轮组的机械效率为多少
解:(1)滑轮组绕线如图所示
(2)人对绳子的拉力
(3)提升过程的有用功W有=Gh
总功W总=Fs=F·2h
机械效率
(答,同样给分)
20.(10宿迁)某记者报道:他在植物园内,看到一位老人伸手抱起一根长约3m,半径约0.2m的木头轻轻地举在头顶尽情玩耍,如图甲,该木头就是地球上最轻的木料——轻木,其密度为0.2g/cm3.(g=10N/kg)
⑴请你通过文中给出的数据计算并回答上述报道是否真实.
⑵若将该木头按图乙方式竖直放置于水平地面,求其对地面的压强;
⑶若用图丙所示滑轮组匀速提升该木头至车上,所用拉力F为314N.求该滑轮组的机械效率.
⑴m=ρV=ρπr2h=0.2×103kg/m3×3.14×(0.2m)2×3m=75.36kg(2分)
这位老人不可能举起质量为75.36kg的物体在头顶尽情玩耍。不真实(1分)
⑵G=mg=753.6N =6000Pa(2分)
⑶设轻木被举高h,则:(3分)
21.(10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
(2)工人提升重物所做的总功是多少
22.(10达州)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400 N的拉力F在1分钟内将总重为900 N的泥土匀速提升5 m。在这段时间内:
(1)拉力F所做的有用功是多少?
(2)拉力F做功的功率是多少?
(3)滑轮组的机械效率是多大?
解:(1)拉力F所做的有用功为:
W有=Gh=900N×5m=4500J
(2)拉力F移动的距离S为:
S=3h=3×5m=15m
拉力F所做的总功为:
W总=FS=400N×15m=6000J
则拉力F做功的功率P为:
P=W总/t=6000J/60s=100W
(3)滑轮组的机械效率为:
η=W有/W总×100%=4500J/6000J×100%=75%
23.(10齐齐哈尔)小杰家装修房子时需要往楼上运送材料,他设计了如图所示的滑轮组提升重物。一次运送材料时用250N的拉力,在10s内将重为400N的物体匀速提高了2m,那么在此过程中请你解答以下问题:
(1)物体上升的速度。
(2)利用此滑轮组做的有用功。
(3)此滑轮组的机械效率。
(1)0.2m/s (2)800J (3) 80%
24.(10益阳)用下图所示滑轮组将货物缓慢提升3m,已知货物重850N,所用拉力F为300N(不计摩擦和绳重带来的影响)。求:
⑴有用功W有;
⑵总功W总;
⑶额外功W额;
⑷动滑轮的重力;
⑸滑轮组的机械效率η
(1)2250J (2)2700J (3)150J (4)50N (5)94%
25.(10吉林)如图7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)
解:⑴G=mg=50kg×10N/kg=500N
⑵
26.(09贵阳)如图所示,拉力F=80N,物体重G=120N,若绳子自由端匀速拉动的距离s=4m,物体被提高的距离h=2m,求:
(1)拉力所做的有用功;
(2)拉力所做的总功W总;
(3)该滑轮组的机械效率η。
解:⑴W有=Gh=120N×2m=240J
⑵W总=FS=80N×4m=320J
⑶×100%=×100%=75%
27.(09河北)小明做“测滑轮组机械效率”实验时,用图18中所示的滑轮,组装成滑轮组,请在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法。用此滑轮组将重为3.6N的物体匀速提起时,拉力的功率为0.36W,滑轮组的机械效率为75%。(忽
略摩擦及绳重)
求:(1)绳子自由端移动的速度和动滑轮的总重。
(2)若用此滑轮组提起小于3.6N的重物时,其机械效率将如何改变?说明理由。
解:绕法如右图,绳子段数n=4。
(1)因为
所以拉力为
由于
所以绳子自由端移动速度为
由于忽略摩擦及绳重,则
所以动滑轮重
(2)减小
由于忽略摩擦及绳重所以当提升的物体重力减小时,滑轮组机械效率减小。
(或者当提升物体的重力减小时,有用功减小,额外功不变,故 其机械效率减小。)
28.(09重庆綦江)如图所示,用滑轮组匀速提起一个重为400N的物体,物体在5s内竖直上升了2m,人拉绳的力为250N),(不汁绳重及摩擦)
(l)对重物做的有用功是多少?
(2)人拉绳子做功的功率是多少?
(3)如果用此滑轮组匀速提升一个重为300N的物体,则拉力是多少?滑轮组的机械效率是多少?
29.(09龙岩)用如图23所示的滑轮组将重为4.2N的物体匀速提升0.1m,所用时间为5s,拉力F大小为2N,求:
(1)拉力的功率。(2)滑轮组的机械效率。
解:(1)s =3h =3×0.1m=0.3m
W总=Fs=2N×0.3m=0.6J
(2)W有=Gh=4.2N×0.1m=0.42J
30.(09福建晋江)装卸工人用如图所示的滑轮组匀速提升重为1000N的货物,所用的拉力F为600N,绳子自由端在50s内被拉下2m ,在此过程中求:
(1)拉力F所做的功;
(2)拉力F功率;
(3)滑轮组的机械效率。
解:(1)W总= FS = 600N×2m = 1200J
(2)P= = = 24w
(3)η= = = =83﹪
31.(09广安)在工地上,赵师傅用如图12所示的滑轮组,将600N的木箱从地面匀速提升到6m高的地方,所用时间为60s,整个过程中滑轮组的机械效率是80%,不计滑轮组所受到的摩擦力和绳子重量。求:
(1)木箱匀速土升的速度是多少
(2)整个过程中赵师傅使用滑轮组提升木箱的功率是多少
(3)动滑轮的重量是多大?
32.(09北京西城区)某建筑工地上用如图22所示的滑轮组提升重物。物体A匀速上升时,绳自由端的拉力F=4000N,滑轮组的机械效率为75%。不计绳重和摩擦,求:
(1)物体A受到的重力GA:
(2)动滑轮的总重G轮:
(3)若绳能承受的最大拉力为FM=5000N,则此滑轮组的机械效率可提高到多少
33.(09天水)某校物理兴趣小组在“探究滑轮组的机械效率”时设计了如图20所示的实验装置,钩码总重6N,弹簧测力计竖直向上匀速拉动细绳时的示数如图中所示(摩擦不计)。
(1)由图可知,实验时弹簧测力计对细绳的拉力为多大?
(2)若钩码4s内上升0.2m,则弹簧测力计拉力做功的功率为多大?
(3)该滑轮组的机械效率为多大?(保留一位小数)
四、问答题
1.(11江西)如图所示,两小儿之辩,关于机械省力,省功以及机械效率的辩论,你支持哪一方的说法?不支持另外一方的原因是什么?
答:支持乙的说法。不支持甲的原因,要点:(1)使用任何机械都不能省功;(2)使用机械要多做额外功,机械效率会更低。
F
F
G
F
F
G
F
F
图6
G0
G
F
F
F
F
F
G
F
G
图23