机械效率的计算 知识点题库

如图所示为电工师傅用移动式升降机抢修一条动力外线,已知升降机的箱蓝重900N,用升降机将重600N的王师傅匀速提升8m,升降机做的有用功 J,升降机的机械效率是 .(伸缩杆和所携带的工具质量不计)

提高滑轮组的机械效率,下列措施正确的是(   )
A . 多用几个动滑轮,减小拉力 B . 增加钩码个数,增大拉力 C . 减小提升的高度,减小做功 D . 上述措施都可行
如图所示,用滑轮组提升重物时,重800牛的物体在10 秒内匀速上升了1 米。已知拉绳子的力F为500 牛,则提升重物的过程中(   )

A . 总功是800焦     B . 有用功是800 焦 C . 拉力F做的功是500焦 D . 滑轮组的机械效率是60%
质量为0.5千克的塑料桶装满水后总质量为10 千克,小明将其从地面匀速搬到高度为1米的桌面上,在竖直向上搬水的过程中所做的总功是焦,有用功是焦,机械效率是。(g取10 牛/千克)
如图所示,不计摩擦,把重G=16 N的物体匀速提起所用的拉力F=10 N,则关于该动滑轮的说法中错误的是 (   )

   

A . 动滑轮重4 N B . 使用该动滑轮要费距离 C . 该动滑轮的机械效率为80% D . 提升物体的速度越快,机械效率越高
小科同学用如图所示滑轮组来提升重物,当重物为700N时,匀速拉动绳子自由端的力F为300N,重物以0.03m/s速度匀速上升,求:

  1. (1) 拉力F的功率多大?
  2. (2) 该滑轮组的机械效率多大?
  3. (3) 当重物为1000N时,拉力F应为多少?(本题不计摩擦和绳子自重)
搬运工人站在水平高台上,用如图所示的滑轮组将重物匀速竖直向上提升2m,当提升货物重为360N时,滑轮组的机械效率为75%,则动滑轮重为N(不计绳重和摩擦);若将所提升货物重增大到480N,此时滑轮组的机械效率为

我们在一些场馆和楼房建设工地上,常见一种“塔吊”的起重设备,其主要组成为电动机和机械两部分,如图所示。假设某“塔吊”配置的电动机铭牌上标有:额定电压380V,额定功率38kW,线圈电阻1Ω。在一次起吊中,该“塔吊”电动机正常工作50s,把质量为3t的重物吊起44m(g取10N/kg)。求:

  1. (1) 电动机吊起重物的过程中消耗的电能。
  2. (2) 电动机正常工作过程中线圈产生的热量。
  3. (3) 该次起吊过程中“塔吊”机械部分的机械效率。
如图所示为一吊运设备的简化模型图,图中虚线框里是滑轮组(未画出),电动机转轴可拉动滑轮组绳子自由端,使重物上升。在把质量400kg底面积为2000cm2的重物匀速竖直向上提升的过程中,绳子自由端拉力F的功率为500W。求

  1. (1) 电动机未施力时,物体对地面的压强。
  2. (2) 若物体以0.1m/s匀速上升10m,滑轮组机械效率。
  3. (3) 若电动机两端电压220V,电流2.5A,工作1分钟电动机线圈电阻产生的热量是多少?(不计电动机摩擦消耗的能量)
工人师傅要将质量100kg的木箱搬到1.5m高的车厢里,他将一块5m长的长板搁在地面与车厢之间构成斜面,然后站在车上用400N的拉力在10s内将物体从斜面底端匀速拉到车厢里,如图所示,求:(g取10N/kg)

  1. (1) 工人所做的有用功。
  2. (2) 工人做功的功率。
  3. (3) 斜面的机械效率。
如图所示为一吊运设备的简化模型图,图中虚线框里是滑轮组(未画出)。滑轮组绳子自由端由电动机拉动,现用该设备先后搬运水平地面上的物体A和B,已知两物体重力GA=1.75GB。当对A施以竖直向上的拉力FA=1500N时,物体A静止,受到地面支持力是NA;当对B施以竖直向上的拉力FB=1000N时,物体B也静止,受到地面支持力是NB , 且NA=2NB。求:

  1. (1) 物体A的重力GA和地面支持力NA大小。
  2. (2) 当电动机对滑轮组绳子的自由端施以F=625N的拉力时,物体B恰好以速度v被匀速提升,已知此时拉力F功率为500W,滑轮组机械效率为80%,不计各种摩擦和绳子质量,物体B的速度v为多少?
如图所示,用 F1的力将物体 B 匀速提升 h1 , F1做功 600J,若借助滑轮组用 F2的力把物体 B 匀速提升相同高度,F2做功为 1000J。下列说法正确的是(   )

A . F2做功的距离为3h B . 两个过程中的拉力F1=3F2 C . 滑轮组机械效率为40% D . F做功的功率比F2做功的功率小
如图所示是小乐利用滑轮组打捞水下重物的示意图。已知该重物体积为0.018m3、重力为540N,动滑轮所受重力为180N,不计绳重、轮与轴之间的摩擦及水的阻力(ρ=1.0×103kg/m3 , g=10N/kg)。

  1. (1) 此重物浸没在水中时受到的浮力是多少?
  2. (2) 为了让重物在水中以0.1m/s的速度匀速上升,小乐需提供多大的拉力?拉力的功率为多少? (重物在 此过程中未露出水面)
  3. (3) 若重物完全出水后继续匀速上升,此时滑轮组机械效率为多少?(不考虑重物出水前后质量的变化)
一个质量为500千克、体积为0.2米3的立方体沉在5米深的水底,水面距离地面2米。若利用滑轮组和电动机组成的打捞机械,以0.4米秒的速度将立方体从水底匀速提到地面,每个滑轮重100牛(不计绳重、摩擦和水的阻力)。求:

  1. (1) 图甲位置时,立方体受到水的浮力。
  2. (2) 物体完全露出水面后继续上升到地面的过程中,滑轮组的机械效率。
  3. (3) 打捞过程中电动机拉力与物体上升高度的关系如图乙所示。分析哪个阶段电动机的输出功率最大,并计算出这个最大值。
斜面是一种简单机械,在生活和生产中使用斜面的好处是可以省力。那么斜面的省力情况与哪些因素有关呢?某科学兴趣小组开展以下探究·

【查阅资料】斜面的省力情况可以通过比较沿斜面拉力F与物体重力G的比值大小来判定,比值越小越省力。

【建立假设】

假设1:与斜面的表面材料有关:

假设2:与斜面的倾斜程度有关:

假设3:与物体受到的重力大小有关。

【收集证据】小明为验证上述猜想,利用如图所示的装置进行了实验。实验中所用物块的材料及表面粗糙程度相同,在沿斜面拉力的作用下,在斜面上做匀速直线运动。实验中相关的记录如表。

实验序号

1

2

3

4

5

6

斜面倾角θ/度

30

30

30

30

35

40

斜面的表面材料

木板

毛巾

木板

木板

木板

木板

物块重G/N

2.0

2.0

4.0

6.0

2.0

2.0

沿斜面拉力F/N

1.25

1.45

2.50

3.75

1.36

1.48

【得出结论】分析上述数据,斜面的省力情况与有关-

【拓展】⑴已知实验中,斜面长均为1.2m、第1次实验中斜面高为0.6m,则第1次实验中斜面的机械效率是%。

⑵分析表中数据,若要提高斜面的机械效率可采取的措施有

某施工队用如图所示的滑轮组打捞沉在水底的工件。已知工件的体积是0.2m3 , 密度是4×103kg/m3。拉动过程中,工件的上升速度V0始终不变。在工件拉出水面之前,滑轮组的机械效率为η1=80%,绳子自由端的拉力为F1。在工件出水后,机械效率为η2 , 绳子自由端的拉力为F2。不考虑轮绳摩擦及水的阻力。求:

  1. (1) 工件的质量是多少?工件浸没在水中时,受到的浮力是多少?
  2. (2) 滑轮组向上匀速拉动浸没在水中的工件(露出水面前)时,拉力F1是多少N?
  3. (3) 当工件出水后的过程中,拉力F2及滑轮组的机械效率η2分别是多少?
  4. (4) 工件从水里升到水面上的过程中,滑轮组的机械效率随时间的变化是否均匀?试解释。
如图所示,滑轮规格相同、重均为60N.工人用150N的水平拉力匀速向右拉动绳端,在20s内矿井里的物体提升8m。不计绳重及轮轴间摩擦,物体重为N,工人拉动绳子做功的功率为W.此过程中,滑轮组的机械效率为%。

为早日实现“建设美丽杭州,打造江南水乡典范”的目标,各项工程建设正在我市如火如荼的开展。如图为正在施工的工程车,下列关于工程车的说法正确的是(   )

A . 做的功越多,效率越高 B . 做功多的工程车,功率大 C . 延长工作时间,可提高效率 D . 做功越快的工程车,功率越大
体重为80kg的工人利用如图滑轮组将一质量为 60kg 的重物A匀速提升1m,此时该滑轮组的机械效率为75% (不计绳重与摩擦,g取10N/kg),小明对此工作过程及装置作出了论断,下列论断正确的是(    )

A . 动滑轮重为200N B . 此过程中,工人对地面的压力为600N C . 重物匀速上升过程中机械能不变 D . 若增大重物A,滑轮组机械效率不变
斜面是一种简单机械,在生活和生产中使用斜面的好处是可以省力,那么斜面的省力情况与哪些因素有关呢?(使用斜面的省力情况可以通过比较沿斜面拉力F与物体重力G的比值大小来判定,比值越小,越省力)小明作了如下猜想:

猜想1:与斜面的表面材料有关。

猜想2:与斜面的倾斜程度有关。

猜想3:与物体受到的重力大小有关。

小明为验证上述猜想,利用如图所示的装置进行了实验。实验中所用的物块材料及其表面粗糙程度相同,在沿斜面拉力的作用下,在斜面上做匀速直线运动。实验中相关的记录如下表。

实验序号

1

2

3

4

5

6

斜面倾角

30

30

30

30

35

40

斜面的表面材

木板

毛巾

木板

木板

木板

木板

物块重G/N

2.0

2.0

4.0

6.0

2.0

2.0

沿斜面拉力F/N

1.25

1.45

2.50

3.75

1.35

1.48

得出结论:分析上述数据,斜面的省力情况与有关;

拓展交流:已知实验中,斜面长均为1.2m、第1次实验中斜面高为0.6m,则第1次实验中斜面的机械效率是%。

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