内容正文:
第十讲 机械效率专题
知识点一、杠杆机械效率问题
1.如图所示,用竖直向上的力拉动较长的杠杆,使重为18 N的物体缓慢升高0.1 m,拉力大小为8 N,拉力移动的距离为0.25 m.该杠杆的机械效率为 ,此杠杆属于 (填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆.
知识点二、与滑轮组相关机械效率问题
2.用甲、乙两种方式匀速将重为100 N的物体提升相同的高度,已知滑轮重20 N,绳重和摩擦力不计.则手的拉力F甲 F乙;拉力F对重物做的功W甲 W乙,机械效率η甲 η乙.(填“大于”“小于”或“等于”)
3.用如图所示的滑轮组将重85 N的物体匀速提升2 m,拉力F为50 N.此过程中有用功为 J,总功为 J,滑轮组机械效率为 .
4.用不计绳重和摩擦的滑轮组把重为720 N的货物匀速提高10 m,所做的总功为12 000 J,此时滑轮组的机械效率为 ;用该滑轮组提升更重的物体,机械效率会 (填“变小”“不变”或“变大”).
5.如图所示,用滑轮组在4 s内将重为160 N的物体匀速提升2 m,若动滑轮重20 N,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重.则在此过程中,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端向上移动了4 m
B.拉力F的功率为90 W
C.拉力F为90 N
D.滑轮组的机械效率为80%
6.用如图所示的滑轮组匀速提升200 N的重物G,竖直向上的拉力F为100 N,重物被提升1 m,不计绳重和滑轮的摩擦,下列说法正确的是( )
A.拉力做的额外功是100 J
B.动滑轮的重力为50 N
C.拉力做的总功是200 J
D.绳子末端移动的距离是2 m
7.工人用如图所示的滑轮组将重为600 N的物体在4 s内匀速提升了2 m,若每个滑轮重60 N,不计绳重和摩擦,则在此过程中,下列说法正确的是( )
A.绳端的拉力F为330 N
B.绳子自由端移动速度为0.5 m/s
C.有用功为1 320 J
D.滑轮组的机械效率约为91%
8.如图所示,在水平地面上放着物体A,A与地面的接触面积为0.14 m2,对地面的压强为3 000 Pa,用滑轮组匀速提升物体A时,滑轮组的机械效率是84%(不计绳重和摩擦,g取10 N/kg)。求:
(1)物体A的质量mA和动滑轮的质量m。
(2)用此滑轮组使物体A以0.2 m/s的速度匀速上升,在5 s的时间内,人拉力做的功是多少?
知识点三、与滑轮组相关机械效率问题
9.图甲中用力F1水平拉着重为G的物体在水平路面上匀速移动,距离为s.图乙中用动滑轮拉着它也在同一路面上匀速移动s的距离,水平拉力为F2.使用动滑轮的过程中( )
A.总功为W总=F2s
B.有用功为W有=Gs
C.机械效率为η=Gs/2F2s
D.额外功为W额=2F2s-F1s
10.如图所示,当水平拉力F=50 N时,恰好可以使物体A沿水平地面向右做匀速直线运动。已知物体重为200 N,所受地面的摩擦力约为80 N,假如在5 s时间内,物体水平移动了0.6 m,不计绳和滑轮的自重,则在此过程中( )
A.拉力F做功为30 J
B.物体重力做功为120 J
C.拉力F做功的功率为12 W
D.该装置的机械效率约为60%
11.如图所示,用20 N的水平拉力F拉滑轮,可以使重15 N的物体A以 0.2 m/s的速度在水平地面上匀速运动,物体B重 8 N,弹簧测力计的示数为3 N且保持不变.若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮的摩擦,则下列说法中正确的是( )
A.地面受到的摩擦力为10 N
B.滑轮移动的速度为0.4 m/s
C.在2 s内绳子对物体A所做的功为4 J
D.水平拉力F的功率为4 W
12.用如图所示滑轮组拉着重为30 N的物体A匀速前进0.2 m,则绳子自由端移动的距离为 m; 若物体A与地面的摩擦力为9 N,则拉力所做的有用功是 J; 若实际拉力F=4 N,则该滑轮组的机械效率为 .
13.如图所示,物体A在拉力F的作用下,5 s内水平匀速运动了1 m,物体A与地面间的滑动摩擦力为50 N,拉力F为40 N.下列物理量计算正确的是( )
A.绳子自由端移动的速度是0.2 m/s
B.拉力F做功为40 J
C.该滑轮组的机械效率是62.5%
D.拉力F的功率是10 W
14.(多选)如图所示,重为100 N的物体A,在拉力F的作用下,以20 cm/s的速度在水平地面上向左匀速直线运动。若拉力F=5 N,滑轮组的机械效率为60%,则下列说法正确的是( )
A.拉力F的功率是20 W
B.2