机械效率的计算知识点题库

家住农村的小李同学想测家中一头肥猪的重。家里只有一个量程较小的弹簧测力计，他利用杠杆平衡的原理，称出了猪所受的重力。小李将猪用绳绑住挂在木棒上的B点，将棒的一端（O点）放在石坎上。人用力通过挂在A端的测力计拉起木棒的另一端使木棒刚好达到水平位置，如图所示。图中弹簧测力计读数F=320N， OB =0.4m，AB =1.2m。求：
（1）根据杠杆平衡条件，小李同学测出的猪重G是多少？
（2）如果猪的实际重力为1200N，猪被拉离地面升高了0.1m，小李做的有用功W_有用是多少？
（3）小李同学测猪重使用的杠杆装置的机械效率η是多少？（保留整数）

如图所示，是某校进行力量训练所用体育器械的示意图，运动员通过拉力F的作用来提升配重，以达到锻炼的目的。在一次训练时，配重的质量为30kg，在竖直拉力F的作用下，配重在5s的时间里，匀速竖直上升了0.5m。在这个过程中，拉力F为200N，滑轮组的机械效率为η，拉力F做功的功率为P．（g取10N/kg）求：

（1）滑轮组的机械效率η；
（2）拉力F的功率P。

在探究“杠杆平衡条件的实验”中：

（1）杠杆的平衡状态是指杠杆处于或匀速转动状态．实验前没有挂钩码时，调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，其主要目的是．
（2）实验中，用装置A的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡（杠杆上每格等距），但老师建议同学不宜采用这种方式，该种方式的不足主要是因为_________。

A . 一个人无法独立操作 B . 力臂与杠杆不重合 C . 力和力臂数目过多，不易得出结论 D . 杠杆受力不平衡
（3）若用装置B进行实验，则此时弹簧测力计的示数是 N；将弹簧测力计沿虚线方向拉，仍然使杠杆在原来的位置平衡，此时弹簧测力计的示数将（选填“变大”、“变小”或“不变”）．

如图，“长春”舰满载时排水量为7.5×10⁶kg，吃水深度6m，发动机的输出功率为12500kW（海水的密度为1.0×10³kg/m³ ， g=10N/kg）求：

（1）满载时，“长春”舰受到的浮力有多大？“长春”舰底受到海水的压强是多大？
（2） “长春”舰以36km/h的速度匀速航行6h，海水平均阻力为1.0×10⁶N，则这一过程中军舰发动机所做的功是多大？发动机的机械效率是多少？

在建设工地上，工人把重1200N的物体沿着长L=5m、高h=1m的斜面从底部匀速拉上斜面的顶端，沿斜面所用的拉力为300N（不计空气阻力）。问：

（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？

如图1所示，装有0.01m³水的圆桶置于水平地面上，桶与地面间的接触面积为0.2m²。桶的质量忽略不计，g取10N/kg。

（1）求桶中水的质量。
（2）求这桶水对地面的压强。
（3）某同学用图2所示的滑轮组将这桶水匀速提升2m的过程中，所用拉力为40N.求该滑轮组的机械效率。

救援车工作原理如图所示，当车载电机对钢绳施加的拉力F大小为2.5×10³N时，小车A恰能匀速缓慢地沿斜面上升。已知小车A的质量为1t，斜面高为2m，斜面长为5m（不计车长、钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，g＝10N/kg）在小车A由水平路面被拖上救援车的过程中，钢绳所做的有用功为J，拉力F做的功为；整个装置的机械效率为。

斜面是简单机械的一种，可用于克服垂直提升重力G的困难。几名同学围绕斜面展开如下几个方面的研究(研究均忽略空气阻力)：

图片_x0020_363205103

（1）小华同学研究物体在斜面上运动时的特点及受力情况，如图甲，他将处于斜面底端A的木块用力一推，木块离开手后沿斜面向上运动，经过B点，最终停在C点。
①画出当物体处于B,C两个位置时受到的摩擦力示意图 (作用点在物体的几何中心·)

②“用力一推”这个过程说明力可以改变物体的(选填“形状”或“运动状态”)

③小凡认为“物体具有惯性，所以物体离开手后能够继续向前运动。物体最终静止在C点也说明运动过程中惯性会逐渐减小。”如果你认为这个观点是对的，请写出判断依据。如果你认为这个观点是错的，请指出错误并改正。

（2）小花同学猜想斜面的机械效率可能跟斜面的倾斜程度有关。利用图乙的装置进行实验，用弹簧测力计匀速拉动物块并记录数据，表格是他的实验数据：

图片_x0020_1061096700

实验次数	斜面的倾斜程度	物块重力G/N	斜面高度h/m	拉力F/N	斜面长度s/m	机械效率η
1	较缓	10	0.2	5.5	1	36.4%
2	较陡	10	0.4	7.0	1	57.1%
3	最陡	10	0.6	8.5	1	70.6%

①通过分析几次实验的数据，结论是：

②第一次实验中，物块所受斜面的摩擦力为N

（3）小埔同学研究物体沿斜面下滑过程中的能量转化。如图丙他将同一物体分别置于两个高度相同但倾斜程度不同的斜面顶端并静止释放，物体均沿斜面运动到底端。

①若斜面光滑，下滑过程物体的运动速度（选填“增大”、“减小”或“不变”)②已知支持力为5N,斜面长1m,求支持力这个过程中做功J

③若两斜面的材料相同，物体沿A斜面下滑到底端的速度为v_A,物体沿B斜面下滑到底端的速度为v_B,则v_Av_B(选填“>”“<”或“=”)，判断的依据是：。

工人师傅为了搬运装修材料，设计了如图所示的包含口袋滑轮组，已知动滑轮和装货物的口袋共重50N。在一次施工时，用此装置将重为400N的材料匀速提升到9m高的楼上。此过程中，绳重和摩擦忽略不计，g取10N/kg。则下列说法中正确的是（　　）

A . 工人提升重物时，绳上的拉力为250N B . 工人做的有用功是3600J C . 工人做的总功是4500J D . 滑轮组的机械效率为88.9%

如图甲所示是武汉雷神山医院的建设场景，建设过程中用到图乙所示的滑轮组，若用该滑轮组匀速提升3000N的重物上升4m，滑轮组的机械效率为80％（不计绳重以及滑轮与轴之间的摩擦）则：

图片_x0020_995569833

（1）滑轮组的有用功为多少？
（2）拉力做的总功为多少？
（3）该滑轮组中动滑轮的总重为多少？

如图所示，用两个相同的滑轮组成的滑轮组，匀速提升重50N物体时，绳子自由端的拉力F=20N，物体移动的速度为0.1m/s，忽略绳重和摩擦，下列说法正确的是（）

A . 动滑轮的重力为30N B . 在10s内做的有用功为20J C . 拉力F的功率为2W D . 使用该装置匀速提升重40N的物体时，机械效率为80%

用同一滑轮组分别把 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的重物匀速提高 $\text{[math]}$ ，如果两次额外功相等，则（）

A . 两次所做的总功一定相等 B . 两次所做的有用功一定相等 C . 两次的机械效率一定不相等 D . 两次拉绳子的力一定相等

如图甲所示是小型建筑工地上使用的“笼式”提升机，用它能将放在罐笼 A 中的建筑材料提升到高处。罐笼的底面积是 2m² ，已知被提升的建筑材料重为 2600N，拉力 F 将它以 0.5m/s 的速度匀速提升 20s。拉力做的功 W 随时间t 的变化图象如图乙所示。不计动滑轮及钢丝绳的重、摩擦。求：

（1）拉力 F 大小是多少?
（2）当装有建筑材料的罐笼静止在水平地面上时，对地面的压强是多少?
（3）提升机在提升建筑材料时的机械效率是多少?

如图所示，利用动滑轮将重力为100N的物体在5s内匀速竖直提升，拉力F为60N，绳子自由端移动的距离为2m，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）

A . 物体移动的速度为0.4m/s B . 所做的有用功为200J C . 拉力F的功率为24W D . 动滑轮的机械效率为60%

如图所示，工人用滑轮组拉着重为500 N 的物体A 沿水平方向以0.1 m/s 的速度做匀速直线运动，人对绳子的拉力F 大小为110 N，每个滑轮重为20 N（不计绳重及摩擦），则物体A 移动过程中受到地面的摩擦力为N，拉力F 的功率W，滑轮组的机械效率为（结果精确到1%）。

利用如图所示滑轮组将水中物体匀速提升至空中，在物体露出水面之前，作用在绳子自由端的拉力 $\text{[math]}$ 。物体在空中匀速上升过程中，作用在绳子自由端的拉力 $\text{[math]}$ ，其中物体在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为 $\text{[math]}$ 。不计绳重、摩擦和水的阻力。求：

（1）物体在空中上升 $\text{[math]}$ ，拉力 $\text{[math]}$ 做的功；
（2）动滑轮的重力；
（3）物体的密度。

如图所示，物体重240N，动滑轮重20N。工人用135N的拉力将物体匀速提升2m，用了10s，此过程中有用功是J，拉力的功率是W，滑轮的机械效率是。

电动汽车是绿色环保型交通工具，它的特征是噪声小、无废气排放。如图是焦作市某景区电动观光车，该车技术参数如表所示。

空载质量	空载时轮胎与水平面的总接触面积	电动机的额定输入功率
810kg	1000cm²	5kW

（1）观光车静止在水平地面上，空载时对地面的压强是多少？（g取10N/kg）
（2）观光车的电动机以额定输入功率匀速直线行驶10min消耗多少电能？
（3）在题（2）条件下，观光车受到牵引力为400N，运动路程为6km该过程中牵引力做多少功？电动机的效率是多少？

天门山盘山公路是网红打卡地，公路共计99道弯，似玉带环绕，层层叠起，直冲云霄，公路全长大约10km，公路的海拔落差高度约1000m。为助力“2022年湖南省首届旅游发展大会”，实现省委省政府提出的“立标打样”、“办一次会、兴一座城”的目标要求，天门山景区购置了一批新能源纯电动客车，客车满载时总质量为6000kg。现有一辆满载的新能源客车，以80kW的恒定功率，4m/s的速度沿盘山公路从山底匀速行驶至山顶。（行驶过程中客车所受重力和阻力大小恒定不变，g取10N/kg）请完成下列问题：

（1）整个过程中，电动机对客车和游客所做的有用功为多少？
（2）盘山公路的机械效率为多少？
（3）整个过程中，电动机的牵引力为多少？汽车受到的阻力为多少？

某电动汽车的一些性能参数如表所示。载上总质量为210kg的司乘人员后，汽车轮胎与地面的总接触面积为6.4dm² ，若电动机以50kW功率驱动汽车在平直道路上以90km/h的速度匀速行驶25km，驱动效率为80%。求：

性能参数
整车质量	1390kg
最高时速	130km/h
续驶里程	$\text{[math]}$
电动机最大功率	70kW
电池容量	45 $\text{[math]}$

（1）载上司乘人员后，汽车静止时轮胎对水平地面的压强。
（2）电动机在这段时间内所做的功。
（3）汽车在这段道路上行驶时受到的阻力。

机械效率的计算 知识点题库

机械效率的计算知识点题库