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第十二章 简单机械 专项 功、功率、机械效率的综合计算 类型1 力和运动综合类 1.[2023广西大学附中二模]人工智能逐渐融入我们的生活,一些大学校园出现了“快递机器人”,如图所示.该快递机器人某次运送快递时,机器人和货物总质量约为 ,轮胎与地面的总接触面积为 ,轮胎与地面的摩擦力约为总重力的 ,此机器人在 内匀速行驶了 ,发动机的功率为 取 (1)该快递机器人此次运送快递时,对地面的压强为多少? (2)此过程中,快递机器人牵引力做功的功率为多少? (3)此过程中快递机器人的机械效率为多少? 类型2 滑轮组类 2.[2022长沙中考]用如图所示的电动起重机将 的货物提高 ,起重机对货物做的有用功是_ ;它的电动机功率为 ,此过程用时 ,起重机的机械效率为_%;若减小动滑轮的重力,起重机的机械效率将变_. 3.[2023荆州中考]一位同学用如图所示的滑轮组拉着重 的物体,使物体以 的速度沿水平地面向右匀速直线运动 ,已知物体与地面间的滑动摩擦力为 ,滑轮组的机械效率为 ,在此过程中下列选项正确的是( ) A.绳子自由端移动的距离为 B.拉力做的有用功为 C.拉力做的额外功为 D.拉力做功的功率为 4.[2022成都中考B卷][多选]小武用如图所示的滑轮组匀速提升 的重物, 内物体上升了 .大滑轮重 ,每个小滑轮重 ,滑轮组的绕绳能承受的最大拉力为 .不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦,下列结论正确的是( ) A.动滑轮对重物做的功为 B.小武施加的拉力的功率为 C.使用此滑轮组能匀速提起重为 的物体 D.若机械效率为 ,则提升的物重为 5.如图甲是用滑轮组匀速提升物体的示意图,卷扬机对绳子竖直向下的拉力 与卷扬机拉动绳子的速度 的关系如图乙所示.当使用这个装置提升重为 的物体 时,卷扬机拉动绳子的速度为 ,不计绳重及摩擦,卷扬机拉动绳子的功率保持不变. (1)求提升物体 时卷扬机对绳子的拉力 ; (2)求动滑轮受到的重力 ; (3)若用该装置提升另一物体 时,卷扬机拉动绳子的速度为 , 求此时滑轮组的机械效率 .(计算结果保留整数) 类型3 杠杆类 6.如图所示,物体重 ,挂在杠杆中点,人用 的力竖直向上将物体提高 ,在此过程中,下列说法不正确的是( ) A.人用的拉力所做的功为 B.用杠杆提升物体所做的有用功为 C.额外功为 D.杠杆的机械效率为 7.如图所示是建筑工地上的起重机示意图.起重机的电动机功率为 ,当它把质量为 的重物匀速提起 时,用时 取 则: (1)在这段时间内起重机提起重物做功的功率是多少?机械效率是多少? (2)若起重机 长为 ,吊起重物时 端的配重质量为 ,为使起重机不翻倒,则 长为多少?(不计摩擦和起重机自重) 类型4 斜面类 8.[2022张家界中考]天门山盘山公路(如图所示)是网红打卡地,公路共计99道弯,似玉带环绕,层层叠起,直冲云霄,公路全长大约 ,公路的海拔落差约 .为助力“2022年湖南省首届旅游发展大会”,实现省委省政府提出的“立标打样”“办一次会、兴一座城”的目标要求,天门山景区购置了一批新能源纯电动客车,客车满载时总质量为 .现有一辆满载的新能源客车,以 的恒定功率、 的速度沿盘山公路从山底匀速行驶至山顶.(行驶过程中客车所受重力和阻力大小恒定不变, 取 )请回答下列问题: (1)整个过程中,电动机对客车和游客所做的有用功为多少? (2)盘山公路的机械效率为多少? (3)整个过程中,电动机的牵引力为多少?客车受到的阻力为多少? 类型5 综合类 9.[2023安徽中考]如图,一固定斜面顶端装有定滑轮,为测量该装置提升物体时的机械效率,用弹簧测力计连接细绳,跨过定滑轮将重为 的物体沿斜面向上匀速拉动 ,物体上升的高度为 ,弹簧测力计的示数为 .求此过程中: (1)该装置做的有用功; (2)该装置的机械效率. 10.[2022舟山模拟]图甲是某简易吊装机,其简化结构如图乙所示. (1)吊装机工作时,顶端定滑轮的作用是_. (2)吊装机总重为 ,其重力作用线通过 点.结合乙图数据计算,当吊装机匀速吊起重物时,为防止翻倒,最多能吊起多少牛的重物? (3)吊装机在使用时,通常在一定位置压上配重防止翻倒.将同一配重分别放在图中 、 、 处时,能达到最佳防翻效果的是_(填写相应的字母). 参考答案 1.(1)解:该快递机器人此次运送快递时,对地面的压力 , 对地面的压强 ; (2)此过程中,快递机器人所受牵引力 , 牵引力做的功 , 牵引力做功的功率 ; (3)此过程中,快递机器人发动机做的总功 , 快递机器人的机械效率 . 2. ,40,大 【解析】 起重机对货物做的有用功 ;电动机做的总功 ,起重机的机械效率 ;若减小动滑轮的重力,将货物提升相同高度,则有用功不变,额外功减小,由 可知,起重机的机械