2023年中考物理高频考点突破——机械效率的计算

2023年中考物理高频考点突破——机械效率的计算 1．小明利用如图所示的滑轮组将重G=20N的物体匀速提升了2m，所用的拉力F=10N，求： （1）绳子自由端移动的距离； （2）拉力F做的功； （3）滑轮组的机械效率（保留小数点后一位小数）。 2．学校文化建设需要在阅读广场放置一座雕像，其质量为4.5t，吊装时用如图所示的滑轮组将雕像匀速吊上3m的高台。已知提升雕像时，拉力F的功率为6×103W，绳子自由端移动速度为0.3m/s。（g=10N/kg）求： （1）滑轮组将雕像吊上高台需要的时间； （2）滑轮组对雕像做的有用功； （3）提升雕像的过程中滑轮组的机械效率。 3．如图所示，“塔吊”是建筑工地不可或缺的机械。它是利用电动机通过滑轮组提升重物的。某次作业时，将质量为1000kg的钢筋匀速提升12m。用时50s，施加在绳端的拉力为6000N。求： （1）钢筋所受重力是多少？ （2）钢筋上升的速度是多少？ （3）滑轮组的机械效率是多少？ 4．一体重为600N，双脚与地面的接触面积为0.05m2的工人，用如图所示的滑轮组在沿竖直方向用200N的力在10s内将重450N的物体匀速提升2m。不计绳重及摩擦。求： （1）该滑轮组的机械效率； （2）匀速提升物体的过程中，拉力的功率； （3）匀速提升物体的过程中，工人对地面的压强。 5．用如图所示滑轮组，将一质量为50kg的物体，在10s内匀速向上提升2m，已知拉力F＝300N。求： （1）人做的有用功是多少？ （2）拉力F的功率是多少？ （3）该滑轮组的机械效率约为多少？ 6．如图﹣1所示为西安第一座悬索桥——元塑大桥，其横穿灞河两岸，创造了多个悬索桥新纪录，其全长2.318公里，分桥、引桥、人行天桥三部分，于2021年6月29日建成通车。引桥可近似看成一个斜面（如图﹣2所示），此斜面的长度为240m、高度为8m。当总重力为2.5×104N的小汽车以18m/s的速度在引桥上匀速上桥时，汽车发动机的功率为36kW。求： （1）汽车发动机产生的牵引力； （2）此引桥斜面的机械效率；（保留三位有效数字） （3）汽车在引桥上行驶时所受路面的摩擦力。（空气阻力忽略不计，保留一位小数） 7．如图所示，小汽车通过滑轮组从竖直矿井中提升矿石，矿石以0.5m/s的速度匀速上升8s，已知矿石重2700N，动滑轮重300N，不计绳的重力及滑轮摩擦，求该过程中： （1）汽车所受拉力的大小； （2）汽车所做的有用功； （3）滑轮组的机械效率。 8．一新型无人驾驶电动汽车的质量为1.6×103kg。轮胎与地面的总接触面积为1000cm2，性能测试时，汽车在平直的公路上匀速行驶6.0×103m用时300s，共消耗电能1.2×107J，测得电机输出的机械功率为3.2×104W。求： （1）汽车对地面的压强； （2）汽车电机的效率； （3）汽车受到的阻力。 9．题图为小林同学利用滑轮组提升重物的场景，小林用75N的拉力将120N的重物提升了1m的高度，求： （1）小林做的总功； （2）小林做的额外功； （3）滑轮组的机械效率是多少？ 10．100kg建筑材料放在水平地面，与地面的接触总面积为0.01m2.工人用起吊装置提升建筑材料，电动机输出功率900W，恒定不变，这些材料匀速提上楼，上升速度为0.75m/s，用时20s。不计绳重和摩擦，求此过程中：（g=10N/kg） （1）在挂上动滑轮之前，材料对水平地面的压强是多大； （2）材料上升的高度是多少； （3）该装置的机械效率多大（留一位小数）。 11．体重为600N的小聪用如图所示的滑轮组来竖直提升物体A。当A以0.1m/s的速度匀速上升时，小聪对绳子的拉力F为400N，滑轮组的机械效率为80%。求： （1）拉力F的功率； （2）物体A受到的重力； （3）若绳能承受的最大拉力为700N，小明用此滑轮组竖直向下匀速拉物体时所能达到的最大机械效率为多少？（不计摩擦及绳重） 12．将重为20N的重物用图示滑轮组匀速提升3m，所用拉力F=8N。不计轮与轴间的摩擦及绳重。求： （1）该过程中的有用功； （2）滑轮组的机械效率； （3）动滑轮的重力。 13．呼市金海高架路让市区交通变得便捷。张老师开车驶上高架路，沿匝道匀速行驶。已知汽车（含人）总重力为25×103N，汽车的牵引力为2000N，匝道可以近似看成一个倾角较小的斜面，此斜面的长度为400m，高度为12m。求: （1）汽车的牵引力所做的总功； （2）高架车道的机械效率； （3）汽车受到的阻力。 14．如图所示，用滑轮组提升重力为900N的物体A，在滑轮组绳子自由端用力F竖直向上匀速提升10s，10s内物体A被竖直匀速提升了1m，滑轮组的额外功是300J。求： （1）A上升的速度v； （2）滑轮组的机械效率η； （3）