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．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lm/s的速度匀速上升8m，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)汽车拉力的大小； (2)汽车拉力的功率； (3)滑轮组的机械效率。 2．如图所示，人用滑轮组拉着重810N的物体使其沿竖直方向以0.1m/s的速度匀速向上运动了5s，人对绳子向下的拉力为300N。求： (1)物体上升的高度； (2)滑轮组的机械效率； (3)拉力的功率。 3．小明利用如图所示的滑轮组，将质量为90kg的物体在1min内匀速提升5m，竖直向上的拉力为360N。求： (1)物体的重力（g取10N/kg）； (2)小明拉力的功率？ (3)滑轮组的机械效率（结果保留一位小数）。 4．如图甲所示，柳叶湖大桥让常德市区交通变得便捷的同时也成为了一道亮丽的风景。小洋暑假里在常德欢乐水世界游玩后乘小汽车返回市区，需要从平直的道路驶上柳叶湖大桥。已知小汽车（含乘客）总质量为2.5×103kg，以18 m/s的速度在大桥的引桥上匀速行驶，如图乙所示，此过程中小汽车的功率为36 kW，可以将引桥近似看成一个倾角较小的斜面，此斜面的长度为400 m，高度为12 m。 (1)如果小汽车与地面的总接触面积为0.05 m2，它静止在水平路面上对地面的压强为多大？ (2)大桥引桥的机械效率为多大？ (3)小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）为多大？ 5．如图1所示，装有0.01m3水的圆桶置于水平地面上，桶与地面间的接触面积为0.2m2。桶的质量忽略不计，g取10N/kg。 （1）求桶中水的质量。 （2）求这桶水对地面的压强。 （3）某同学用图2所示的滑轮组将这桶水匀速提升2m的过程中，所用拉力为40N．求该滑轮组的机械效率。 6．如图是用动滑轮提升贷物A的示意图．用300N竖直向上的拉力F使重500N的货物A在10s的 时间内匀速竖直上升了2m．求： （1）提升贷物所做的有用功W有； （2）拉力通过的距离及拉力的功率P； （3）动滑轮的机械效率η． 7．如图，为迎宾路高架桥的部分路段示意图，水平路面 AB=200m 、斜坡BC = 120m 、坡高CD=6m．搭载乘客后总重为 G =1.5×105N的公交车，轮胎与水平路面总接触面积为0.4m．当它以恒定功率P1匀速通过AB段时，用时t1=20s；以恒定功率P2匀速通过BC段时，用时t2=16s．公交车在AB段和BC段行驶时受到的阻力始终是车总重的0.01倍，请完成下列问题： （1）求出公交车静止在水平地面时对地面的压强，以及通过BC段时的速度． （2）公交车通过AB段时，牵引力的功率P1是多少瓦特？ （3）公交车通过BC段时，牵引力的大小为多少牛顿？ 8．一新型无人驾驶电动汽车的质量为1.6×103kg．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，g取10N/kg．求： （1）汽车的重力； （2）汽车电机的效率； （3）汽车受到的阻力． 9．如图所示，电动起重机是通过电动机拉动绳子b带动滑轮组工作的装置（滑轮组的连接方式未画出）．质量为360kg的货箱放在水平地面上，与地面的接触面积是0.25cm2．求： （1）当绳子a对货箱的拉力Fa为600N时，货箱未离开地面，此时货箱对地面的压强是多大？（g取10N/kg） （2）在匀速拉起货箱的过程中，电动机把绳子b匀速收起了12m，绳子b的拉力Fb做了2.4×104J的功，拉力Fb是多大？ （3）在上述匀速拉起货箱的过程中，使用滑轮组所做的额外功是9.6×103J，滑轮组的机械效率是多大？ 10．一木块重480N体积为0.08m3，用力F将木块沿斜面匀速拉到高处，如图甲所示．已知拉力F做的功W与木块沿斜面运动距离s的关系如图乙所示．整个过程的额外功是320J．（g＝10N/kg）求： （1）木块的密度； （2）拉力F大小； （3）斜面的机械效率． 11．如图所示，工人利用滑轮组提升重物，在30s内将静止在水平地面上质量为90kg，底面积为200cm2的长方体物块匀速提升5m，此时工人的拉力为400N（g=10N/kg）．求： （1）提升前物块对水平地面的压强； （2）工人拉力做功的功率； （3）滑轮组提升该物块的机械效率． 12．一辆重为2×104N的电动汽车，以恒定功率50kW在平直的公路上匀速行驶3km，用时3min．已知汽车在行驶中所受阻力为车重的0.1倍，汽车轮胎与地面接触的总面积为0.5m2．求： （1）汽车对地面的压强； （2）汽车的牵引力所做的功； （3）汽车发动机的机械效率（计算结果保留一位小数）