2024年中考物理压轴题训练——机械效率的综合计算

2024年中考物理压轴题训练——机械效率的综合计算 1.如图,小明将一个重为30N的木块从斜面底端匀速拉到斜面顶端,沿斜面向上的拉力为25N,木块沿斜面移动的距离为1.6m,上升的高度为0.6m。求: (1)小明对木块做的有用功; (2)斜面的机械效率; (3)斜面对木块的摩擦力大小。 2.如图所示,工人用滑轮组提升重2400N的物体,所用的拉力为1500N,物体在5s内匀速上升1m.求: (1)滑轮组对重物所做的有用功; (2)拉力所做的功; (3)滑轮组的机械效率; (4)拉力做功的功率. 3.将重为16N的重物用图示动滑轮匀速提升2m,所用拉力。不计轮轴处摩擦及绳重。求: (1)该过程中的有用功。 (2)动滑轮的机械效率。 (3)动滑轮的重力。 4.小李家新买的房子位于12m高的5楼上,装修时利用如图所示的滑轮组提升装修材料。小李站在地面上把一件重为400N的材料匀速提升到楼上,此过程中滑轮组的机械效率为80%。若小李质量为65kg。(不计绳重及摩擦,g取10N/kg)求: (1)在此过程中小李所做的总功是多少? (2)若物体上升速度为1m/s,则拉力功率为多大? (3)小李利用此滑轮组提升其他装修材料时,一次能提起重物的重力不能超过多少N? 5.如图是现代家庭使用的升降衣架的结构示意图,它可以很方便晾起洗好的衣服,其实就 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4kg,动滑轮、杆和晾衣架总质量为1kg。小燕用力F拉动绳子自由端,在5s时间内使衣服匀速上移0.5m。(g取10N/kg,不计绳重和摩擦)求: (1)绳子自由端拉力F的大小; (2) 拉力的功率P ; (3) 整个过程中机械效率。 6.如图所示,是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形。某次操作中,工人用的拉力在1分钟内将总重为的泥土匀速提升。不计绳重和摩擦,在这段时间内: (1)滑轮组的有用功是多少? (2)滑轮组的机械效率是多大? (3)动滑轮的重力是多少? 7.如图所示,在“测量滑轮组的机械效率”实验中,人用1.6 N的拉力F,绶慢拉动绳子自由端,使钩码升高。已知每个钩码受到的重力为2N,根据图中的数据求: (1)人做的有用功; (2)人做的总功; (3)此过程中该装置的机械效率。 8.工人用如图甲所示的滑轮组匀速运送建材上楼,该滑轮组的机械效率与建材重力变化的图像如图乙所示,工人每次均在10s内将建材匀速提高6m,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦。求: (1)当工人对钢绳的拉力为150N,拉力所做的功; (2)当滑轮组的机械效率为75%时,工人拉力做功的功率; (3)当所运送建材的重为400N时,滑轮组的机械效率为多少? 9.如图所示,把重为200N的物体沿高2m、长5m的粗糙斜面以0.5m/s的速度由底端匀速拉到顶端,拉力F恒为100N,求: (1)拉力的功率; (2)物体与斜面间的摩擦力。 10.在体育运动竞赛中,帆板是帆船运动中一个级别的比赛,是一项新兴的体育运动,可实际上是一个独立的体育项目.如图所示,某种帆板由板体、帆杆、面积为6m2的三角帆和带有万向节的桅杆组成,没有舵和坐舱,全部质量仅为20kg,依靠风力在湖面上行驶.g取10N/kg,求: (1)体重为50kg的运动员登上帆板时,帆板排开水的体积是多少? (2)查相关资料可知,当湖面风速为8m/s时,风压为40Pa,此时风对三角帆的最大推力是多大? (3)下表给出了在不同风速下,风能强度值(即每秒时间内,每平方米的面积上获得的能量).经测算,当风速为10m/s时,帆板受到风的推力是280N,并且以6m/s的速度在湖面上匀速行驶,求帆板的风能利用率. 平均风速(m/s) 5 10 15 20 25 30 风能强度[ 102J/(m2 s)] 4 8 12 16 20 24 11.用图甲所示的滑轮组运送货物上楼,每件货物重100N,每次运送的量不定,图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图像,(不考虑绳重和摩擦)求: (1)由图可知动滑轮重; (2)当某次运送4件货物时,绳子的拉力F; (3)运送4件货物时,滑轮组的机械效率。 12.如图,小明沿斜面向上拉重500N的物体,斜面的倾角为30 ,物体从底端匀速拉到顶端,斜面的效率为75%,求: (1)小明用的拉力多大? (2)若斜面长5m,此过程小明做多少功? 13.如图甲所示,小明的体重为600N,他的鞋与地面接触总面积为0.04m2,他用滑轮组将重为500N的物体A在空气中匀速提升时,绳子自由端的拉力为150N,当他用此滑轮组将另一密度为1.5 103kg/m3的物体B从某液体中匀速向上拉至空气中,绳子自由端的拉力F随时间t变化的图象如图乙所示。已知F2与F1之差为60N,在空气中提升B时此