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计算专题(机械效率)基础训练
1.建筑工地上,工人师傅利用如图所示的滑轮组,站在地面上用F=500N的力向下拉绳,将重G=800N的重物匀速提升h=2m,不计绳重和摩擦。求:
(1)此过程人做的有用功;
(2)此过程人做的总功;
(3)该滑轮组的机械效率。
2.如图所示,重为3.2×104 N的卡车,经过一段水平路面,再以9.6×104 W的功率匀速爬上高5m、长10m的斜坡,已知斜坡的机械效率为80%。求:
(1)卡车爬坡时牵引力所做的总功;
(2)卡车爬坡时的速度。
3.使用如图所示的机械装置,某人从井里提升78kg的重物,在10s内沿水平地面向右匀速行走了8m,该人拉绳子的力是400N(绳重与摩擦忽略不计)。求:
(1)物体上升的速度是多少?
(2)拉力的功率是多少?
(3)该装置的机械效率是多少?
(4)动滑轮的重力是多少?
4.小李用如图所示的装置提升货物。已知货物重G物=720N,在t=5s内货物被匀速竖直提升了h=1m,小李始终静止在地面上,并且对绳子自由端的拉力F=400 N且竖直向下。求在此过程中:
(1)动滑轮对货物做的有用功;
(2)拉力F所做的总功;
(3)拉力F做功的功率;
(4)使用该装置提升货物时的机械效率η。
5.如图甲所示,是一台汽车起重机的示意图,起重钩的升降使用的是滑轮组,如图乙所示。滑轮组上钢丝绳的收放是由卷扬机来完成的。某次作业中,起重机将200kg的货物由地面起吊到5m的高度,所用时间20s,钢丝绳的拉力F为800N:(g取10N/kg)
(1)求起吊过程中起重机起吊货物的机械效率;
(2)卷扬机做功的功率;
(3)请列举一条提高起重机机械效率的方法。
6.如图所示,在斜面上经 5 s 将一个重为16 N 的物体从底端匀速拉到顶端,沿斜面向上的拉力为 5 N,斜面长 1.2 m、高 0.3 m。求:
(1)拉力的功率;
(2)这个斜面的机械效率。
7.如图甲是用滑轮组提升货物的示意图。在拉力F的作用下,货物被匀速竖直提升。此滑轮组的机械效率η随货物所受重力G物的变化关系如图乙所示。g取10N/kg,绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计。求:
(1)货物所受重力为300N时,该滑轮组的机械效率η;
(2)动滑轮的质量m动;
(3)当绳子自由端的拉力F为500N,货物以0.1m/s的速度被匀速提升时,拉力F的功率P。
8.搬运工人站在水平高台上用如图所示的滑轮组匀速竖直向上提升重物,不计绳重和摩擦,工人的重力为 600N,与地面接触的总面积为,提升时间为 20s,重物上升高度为2m。求:
(1)搬运工人用该滑轮组提升重物时____(选填“改变”或“没有改变”)用力方向;
(2)若拉力F的大小为150N,则拉力的功率为多大?
(3)若上述过程中所提货物重为360N,则滑轮组的机械效率为多大?
(4)若仍用该滑轮组提升另一货物,当提升过程中该工人对高台的压强增加1250Pa,则所提升货物的重力为多少?
9.为了将放置在水平地面上重的重物提升到高处,小李同学设计了图(甲)所示的滑轮组装置。当小李用图(乙)所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时,重物的速度v和高度随时间t变化的关系图象如图(丙)(丁)所示。绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。(不计绳重和摩擦)求:
(1)这个重物放在水平地面,受到拉力为零时,对水平地面的压强是多少(已知重物的底面积为200cm2)。
(2)在2~3 s内,拉力F的功率P及滑轮组的机械效率η。
(3)若小李体重为600N,他站在地面向下拉绳子使物体匀速上升,最大能提升质量为多大的物体?(g取10N/kg)
10.如图所示,在卷扬机的作用下,使重为800N的建筑材料A在50s匀速竖直上升了10m。在这个过程中,卷扬机对绳子的拉力F做功的功率为200W,不计绳重。求:
(1)动滑轮提升建筑材料A所做的有用功W有;
(2)动滑轮匀速提升建筑材料A的机械效率η。
11.在斜面上将一个重 150N 的物体从底端匀速拉到顶端(如图所示),沿斜面向上的拉力为 50N,斜面长 1.2m、高 0.3m,求:
(1)拉力所做的功;
(2)克服物体重力所做的功;
(3)斜面的机械效率。
12.如图所示,是某起重机上的滑轮组,当竖直匀速吊起2400N的物体时,使物体上升2m,用时 10s,绳子自由端拉力为1000N,不计绳重和滑轮轴与轮间摩擦。求:
(1)有用功;
(2)总功
(3)绳端拉力F做功的功率P;
(4)滑轮组的机械效率;
13.如图所示,穿戴滑雪装备的滑雪者的总质量为72kg,每块滑雪板长1.5m、宽0.12m.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.用拉力F将滑雪者沿此雪道由坡底匀速拉至坡顶时,雪道斜面的机械效率是80%.取g=10N/kg.求