2024年中考物理专题训练——机械效率的综合计算

2024年中考物理专题训练——机械效率的综合计算 1．某人用如图所示的滑轮组匀速提升500N的重物，所用的拉力F为300N，物体被提升2m，所用时间为6s，在此过程中，不计摩擦和绳重，求： （1）拉力F做的功； （2）此时滑轮组的机械效率； （3）如果用此滑轮组匀速提升800N的重物，拉力应为多大？ 2．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2t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8000N，求： （1）钢丝绳的拉力F做的功； （2）拉力做功的功率； （3）起重机起吊货物的机械效率（g取10N/kg） 3．一些建设施工工地上，可以看见各种大型的起重机。如图所示是一种起重机的简易图。起重机本身总重2.0×105N，重心为P，C与P在同一条竖直线上。起吊货物G时，起重机装有支撑架，支撑架的前后支撑点分别为B和D。现测得AB为2m，BC为3.6m，CD为0.9m。现用该起重机匀速起吊8t的货物时，起重机吊臂顶端滑轮组绳端拉力F的功率为2×104W，滑轮组的机械效率为80%。（g取10N/kg）求： （1）货物的重力； （2）货物匀速上升时的速度； （3）若起重机吊臂长度以及吊臂与水平面之间的夹角均不变的情况下，该起重机能起吊货物的最大质量。 4．如图所示，利用滑轮组将质量为90kg的物体，1min内匀速提升5m，竖直向上的拉力为360N，g取10N/kg。 （1）物体受到的重力是多少？ （2）拉力的功率是多少？ （3）滑轮组的机械效率是多少？（结果保留一位小数） 5．如图所示，搬运工人用滑轮组提升重540N的物体，所用的拉力F为200N，物体以0.2m/s的速度匀速上升了10s，（不计绳重，绳与滑轮的摩擦）求： （1）人拉绳子做功的功率； （2）滑轮组机械效率； （3）若物重只有240N，匀速上升所用拉力为多少。 6．如图所示是小明家使用的升降衣架的结构示意图，它可以很方便地晾起洗好的衣服，它是通过一些简单机械的组合来实现此功能的。已知晾衣架上所挂衣服质量为5kg，动滑轮、横梁和衣架总质量为1kg。小明同学用力F拉动绳子自由端，在5s时间内使衣服匀速上移了1m，不计绳重和摩擦。g=10N/kg。 求： （1）小明所用拉力的大小； （2）拉力的功率； （3）升降衣架的机械效率； （4）小明想提高升降衣架的机械效率，可以怎么做，并说明理由。 7．某工人利用动滑轮在15s内将300N的物体匀速提升4m，已知这个动滑轮的机械效率是80%，不计绳重和摩擦，求： （1）该工人所做的有用功； （2）他所用拉力大小； （3）动滑轮重； （4）拉力的功率； 8．如图所示，某建筑工地用起重机将质量为2.7t的货箱以0.5m/s的速度匀速提升，吊臂上的滑轮组如图所示，若忽略绳重和摩擦，该滑轮组的机械效率为90%。（g=10N/kg）求： （1）在10s内货箱上升的高度； （2）吊臂上电动机拉力F做功的功率； （3）依然利用此机械提升质量为3.7t的货箱，求此时滑轮组的机械效率。 9．一物块重2.4N，在拉力F的作用下从底部沿斜面匀速运动到如图1所示的位置，用时6s。此过程F做的功W和时间t的关系图像如图2所示，物块运动的速度和时间的关系图像如图3所示。求： （1）F所做的功的功率是多少？ （2）F的大小是多少？ （3）斜面的机械效率是多少？ 10．用如图所示的滑轮组将重480N的物体G匀速提升3m，所用的拉力F为200N，求： （1）拉力所做的有用功； （2）滑轮组的机械效率； （3）在绳子承受范围内，此滑轮组机械效率最大90%，当物体以0.3m/s速度向上运动时，拉力的功率最大1800W，则滑轮组能提升的最大物重是多少N？ 11．如图所示，一辆卡车通过滑轮组提升一物体，物体重为5.4×103N，重物以2m/s的速度匀速上升。在此过程中，卡车发动机的输出功率始终为18kW。不计空气阻力、绳重及滑轮组的摩擦。 （1）求卡车发动机牵引力； （2）提升此重物时，滑轮组的机械效率为90%，求动滑轮重； （3）求卡车受到的地面摩擦力； （4）现将此重物提升9.2m，已知卡车发动机效率为20%，需要燃烧汽油的质量为多少kg。（q汽油＝4.6×107J/kg） 12．科技馆里两位老人正饶有兴致地体验升降座椅装置，小明观察后画出简图（如图）进行研究。若爷爷质量m=60kg，奶奶在30s内用F=240N的拉力将爷爷匀速拉升到顶端，该过程中奶奶手握住绳子向下拉动的总长度s=6m。不计绳重和摩擦，g取10N/kg。求： （1）奶奶所做的功； （2）动滑轮（含座椅）的重力； （3）该升降座椅装置的机械效率（保留一位小数）； （4）拉力的功率。 13