12.3 机械效率 分类计算专题（无答案）

12.3 机械效率 分类计算专题
一、滑轮组的机械效率
（1）克服重力做功
1．为了在学校深入进行传统教育，赤峰第十中学决定在校园树立一尊雕像，其质量为，吊装时用如图所示的滑轮组将雕像匀速吊上高的基座上。已知提升雕像时绳自由端的拉力的功率为，绳子自由端的速度为。求：
（1）滑轮组将雕像吊上5米高的基座上需要多长时间？
（2）滑轮组对雕像做的有用功是多少？
（3）提升雕像的过程中滑轮组的机械效率是多少？
2．如图所示，是一种塔式起重机，将的建筑材料匀速吊起时，对绳子的拉力为，在建筑材料上升高度过程中，取，求：
（1）塔式起重机的机械效率是多少？
（2）若绳重和摩擦忽略不计，动滑轮重量是多少？
3．如图甲所示是在修建地铁时所搭建的龙门吊，可将建筑材料方便地吊起，并放置到指定的工作区域，横梁上装有可移动的卷扬机，其输出功率为保持不变，卷扬机通过钢绳自由端与滑轮组相连，如图乙所示。某次工作时将地面上一个重为、与地面的接触面积为的重物，以的速度匀速提升了。求：
（1）重物被吊起前对地面的压强；
（2）该过程中卷扬机输出的总功及卷扬机拉钢绳的力；
（3）该过程中滑轮组的机械效率。
（2）克服摩擦力做功
4．利用如图所示的滑轮组，用的力拉绳子自由端，货物以的速度匀速直线运动，整个过程中，滑轮组的机械效率为。求：
（1）货物在内移动的距离；
（2）这个过程中拉力的功率；
（3）水平地面对货物的摩擦力大小。
5．如图所示，利用滑轮组装置匀速拉动水平面上的物体，已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0.1倍，物体被匀速拉动的距离为。当物体质量为时，滑轮组的机械效率为，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦。取求：
（1）物体在水平面上受到的滑动摩擦力；
（2）动滑轮的重力；
（3）若人以的速度匀速向下拉绳时，拉力的功率。
6．一辆重为的的汽车不慎陷入泥坑，司机用如图所示的滑轮组将汽车拖出，已知整个过程中，水平拉力是，汽车内沿水平方向匀速移动了，滑轮组的机械效率为，求：
（1）拉力做的总功；
（2）拉力做功的功率；
（3）汽车受到的摩擦力。
二、斜面的机械效率
7．在美丽乡村建设中，政府为某村购置了一批健身器材。工人在往车上搬运装有健身器材的箱子时，为了省力采用的长木板搭了一个斜面，用的力把重为的箱子沿斜面匀速推到了高的车厢上，如图所示。求：
（1）工人对箱子做的有用功；
（2）工人推箱子做的总功；
（3）该斜面的机械效率。
8．将重物搬上车厢的过程中，由于重物很重，小聪设计了如图所示的斜面，这样就可以轻松的将重物推上斜面。已知斜面高，斜面长，物体重，斜面的效率为。
请计算：
（1）人对物体沿斜面方向的推力；
（2）斜面对重物的摩擦力。
9．如图所示，一斜面长，高，现用的拉力，沿着斜面方向匀速拉动一重为的物体，物体的大小忽略不计，从底端拉到顶端共用时，斜面的机械效率。试求：
（1）拉力的功率；
（2）物体重力的大小；
（3）证明物体受到的摩擦力。
三、杠杆的机械效率
10．小喻用如图所示的均匀杠杆将重为的货物匀速提升。经测量，，小喻所用拉力，且方向始终竖直向上。求：
（1）小喻做的有用功是多少？
（2）小喻所用的杠杆的机械效率是多少？
（3）若杠杆的重心处于的中点，忽略转轴处的摩擦，杠杆的自重是多少？
11．如图1，轻质杠杆在水平位置平衡。现利用该杠杆提升货物（如图，货物重，在竖直向下大小为的拉力作用下，该杠杆从图中水平位置缓慢匀速转至虚线位置，此过程中重物上升的高度为，拉力下降的高度为。求：
（1）提升货物做的有用功。
（2）拉力做的额外功。
（3）该杠杆的机械效率。
12．如图所示，有一质量不计的轻质杠杆，左端可绕点转动，杆上系有一悬挂重物的轻绳，轻绳可在杆上自由滑动。杆的右端用一竖直向上的动力拉着。当轻绳向右匀速滑动时，杠杆始终在水平位置保持静止。
（1）设悬挂重物的轻绳从杆的最左端水平向右匀速滑动，试推导说明动力与滑动时间t成正比；
（2）如果杆的质量是重物质量的，当轻绳固定在杠杆的中点时，拉力始终竖直向上，使用杠杆提起重物的机械效率是多少？