机械效率的计算知识点题库

如图所示，物体G在竖直向上的拉力F的作用下，匀速上升0.2m。已知G=18N，F=10N。这一过程中，不能得到的结论是（）

A . 绳子自由端上升0.4m B . 拉力F做功4J C . 动滑轮重为2N D . 该动滑轮的机械效率为90％

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由静止开始运动，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，滑轮组的机械效率是多少？

在荆州火车站附近的荆州中学新校区的建设工地上，工人把重1 200牛的物体沿着长L＝5米、高h＝1米的斜面从底部匀速拉上斜面的顶端，沿斜面所用的拉力为300牛(不计空气阻力)。求：

（1）将物体从斜面底部匀速拉到斜面顶端的过程中，拉力做了多少功？
（2）工人使用斜面做功的机械效率是多少？
（3）物体和斜面之间的摩擦力是多大？

某兴趣小组用如图甲所示的滑轮组(物体与动滑轮用绳子a连接)匀速拉动放在同一水平面上的不同物体，物体受到的摩擦力从200N开始逐渐增加，直到组装滑轮组的绳子b被拉断，每次物体拉动的距离均为2m。通过实验绘出了该滑轮组机械效率随物体受到摩擦力大小变化的关系图象如图乙。(不计绳重和绳与滑轮间的摩擦)求：

（1）动滑轮重力；
（2）当滑轮组的机械效率为80%，物体以0.2 m/s 的速度匀速运动时，该滑轮组的有用功率；
（3）一个重500 N的同学利用该滑轮组，想独自用竖直向下的力拉断绳子b，请你通过计算分析他能否实现。

如图所示，用10N的力F竖直向上拉动滑轮，物体A以0.2m/s的速度匀速上升2m，滑轮的效率为80%，下列说法正确的是（）

A . 拉力做的有用功为8J B . 拉力F的功率为4w C . A的重力为5N D . 滑轮重力为4NA

如图所示，工人师傅用动滑轮把重物匀速提升到一定高度，重物的重为G_物，动滑轮的重为G_动，此装置的机械效率为η，工人的拉力为F，不计绳重和摩擦。

（1）请推导：F= $\text{[math]}$
（2）如果动滑轮的自重为3N，该装置的机械效率为80％，工人的拉力所做的功为45J，求重物上升的高度。

一工人用右图所示的滑轮组提升一重200N的货物，所用拉力为125N，他在4s内将货物向上提升了2m，求在这个过程中：

（1）工人所做的有用功和额外功；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）工人拉动绳子做功的功率。

图甲是海上打捞平台装置示意图，使用电动机和滑轮组将实心物体A从海底竖直向上始终以0.05m/s的速度匀速吊起，图乙是物体A所受拉力F随时间t变化的图象(不计摩擦、水的阻力及绳重．忽略动滑轮受到的浮力，ρ_水=1.0×10³kg/m³ ， g=10N/kg)，物体A完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率为80%。请解答下列问题：

（1）求动滑轮的重力为多少？
（2）当物体A完全离开水面后，电动机两端电压为380V，通过的电流为5A，电动机线圈的电阻为多少？ (不计电动机内部摩擦)

甲、乙两个滑轮组如图所示，其中的每一个滑轮重力都相同，用它们分别将重物G₁、G₂提高相同的高度，不计滑轮组的摩擦和绳重，下列说法正确的是 ( )

A . 若G₁=G₂ ，甲的机械效率大于乙的机械效率 B . 若G₁=G₂ ，拉力做的总功相同 C . 若G₁=G₂ ，拉力大小相同 D . 用甲、乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变

同学用如图所示的实验装置对杠杆进行探究。实验时始终竖直向上拉动杠杆，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升（支点和杠杆的摩擦不计），重为5N的钩码挂在A点时，人的拉力F为4N，钩码上升的垂直距离为0.3m时，动力作用点C上升的垂直距离为0.5m，此过程该装置的机械效率为。同学又进一步研究，仍用该实验装置，将钩码移动到B点，再次匀速提升杠杆使动力作用点C上升0.5m。则人的拉力F所做的功与第一次相比（填“变大”、“变小”或“不变”）。

某建筑工地上，一名工人用滑轮组提升重为220N的泥桶，动滑轮重为20N，不计摩擦及绳重(如图所示)。若工人在5s内将泥桶匀速向上提升10m。

求:

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（1）工人使用滑轮组时做的有用功为多少。
（2）工人拉绳子的拉力的功率是多少。
（3）滑轮组的机械效率。（结果精确到0.1%）

某型号挖掘机的实物图(甲) 和作业范围图(乙)以及部分相关数据表，如下图所示。挖掘机在4s内将装满铲斗的密度为1.6×10³kg／m³的泥土，从最大挖掘深度处送到位于最大卸料高度的装载车上。取g=10N／kg，求：

项目	数值
整机质量（kg）	5000
标准斗容（m³）	0.5
A最大挖掘深度（m）	3
B最大卸料高度（m）	5
两履带与地面接触的总面积（m²）	4

（1）挖掘机静止在水平地面上不工作时（如图甲），对地面的压强。
（2）铲斗内泥土的质量。
（3）移送泥土的过程中，挖掘机对泥土所做的功。
（4）移送泥土的过程中，发动机的总功率是40kW，此过程挖掘机的机械效率。

小乐用如图所示的滑轮组提升G为600N的重物，在绳子自由端施加F为250N的拉力，使重物在4s内匀速上升1m，不计绳重和摩擦。则（）

A . 绳子自由端移动的距离为2m B . 拉力做功的功率为150W C . 动滑轮重100N D . 此过程滑轮组的机械效率为80%

如图所示，拉力F为5N，物体A以0.1m/s的速度在物体B表面向左做匀速直线运动(B表面足够长)；物体B静止在地面上，受到地面水平向左4N的摩擦力，弹簧测力计示数为12N。下列说法正确的是（）

A . 拉力F的功率为1.0W B . 物体A受到的摩擦力为16N C . 滑轮组的机械效率为75% D . 拉力F增大到10N时，物体B开始向左运动

小王搭了一块木板在平台上，用 F=400 N 的推力，将质量为 50 kg 的物体在 5 s 内匀速推上 1 m 高的平台，木板长 s=2 m（g 取 10 N/kg）。则下列说法正确的是（）

A . 推力的功率为 80 W B . 斜面的机械效率为 40% C . 推力做的总功为 1000 J D . 斜面对物体的摩擦力为 150 N

某同学看到爸爸正准备把货物搬往高台上，如图甲所示。他找来一块木板，搭成图乙所示的斜面，然后站在高台上用一根绳子把货物拉上了高台。请回答下列问题。

（1）利用斜面搬运货物的优点是。
（2）该同学用400N的拉力沿斜面把重500N的货物拉上了高台，已知斜面长4m，高2m。求此斜面的机械效率。

用如图所示的装置提升深井底部的物体。电动机拉绳端做功的功率保持一定，绳子能承受的最大拉力是1600N，当提起重50kg的物品时，10s能上升到井口，当提起重90kg的物体时，15s能上升到井口。深井水平底面上剩余的物品共500kg，它们和地面接触面积为2m²。不计滑轮组的绳重和摩擦。求：

（1）剩余的500kg物品对深井底面的压强。
（2）动滑轮的重力大小。
（3）使用此装置提升剩余的物品时，滑轮组的效率最高能达到多少?

如图所示，拉力F为10N，物体A以0.2m/s的速度在物体B表面向左做匀速直线运动（B表面足够长）；物体B静止在地面上，受到地面水平向左6N的摩擦力，弹簧测力计示数为20N。下列说法正确的是（）

A . 物体A受到物体B的摩擦力为20N B . 此时拉力F的功率为2W C . 此时滑轮组的机械效率为70% D . 当拉力F增大到20N时，物体B将向左运动

如图甲为某科学兴趣小组设计的电动晾衣装置结构示意图。当闭合开关S后，电动机转动带动转轴卷入钢丝绳，从而实现横杆升降的效果。(g取10牛/千克)

（1）兴趣小组同学发现，此晾衣架设计存在2处缺陷：一是电动机只能朝一个方向转动，不能自动反向转动从而实现横杆升降转换的功能；二是不能调节电动机的转速从而实现横杆升降速度调节的功能。为了实现以上功能，请在图乙中将电路补充完整。(注：开关S₂为联动开关，其中虛线部分为绝缘材料，S₂可上下切换使动触点同时与a、b或b、c接触，要求导线不交叉)
（2）已知该晾衣装置横杆上悬挂的衣物质量为5千克，横杆质量为1千克，钢丝绳的质量以及各种摩擦不计.现开启额定功率为50瓦的电动机正常工作5秒，将衣物随横杆一起匀速提升1米，求该过程中电动机克服衣物重力做功的机械效率。
（3）已知该晾衣架每根钢丝绳能承受的最大拉力为16牛，A、I为两侧钢丝绳在横杆上的悬挂点，AI之间(含A、I)共付8个小孔用于悬挂衣架，相邻两孔间距均相等。若横杆和晾衣架的质量不计，现准备将一件衣服挂到水平横杆的其中一个小孔进行晾晒，在确保钢丝绳不断裂的前提下应将衣服悬挂在哪个小孔才能使衣服质量最大，并计算所悬挂衣服的最大质量值。

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