高频热点计算题06 机械效率类-2024年初中学业水平考试物理高频热点计算题精选精练

高频热点计算题06—机械效率类 2024年初中学业水平考试物理高频热点计算题精选精练 1．小明自制了一个上肢力量健身器，简化模型如图所示，细杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动，OA=2m，AB=3m，重500N的长方体物块P用轻绳悬挂在B端，杆重、绳重、摩擦可忽略不计。小明在A 端施加竖直向下的力F，使 AB从水平位置缓慢转至图中虚线位置。 （1）请画出细杆AB在虚线位置时拉力 F的力臂L的示意图； （2）求细杆AB在虚线位置静止时拉力F的大小。    2．装卸工人用如图所示的滑轮组匀速提升重1000N的货物，所用的拉力F为750N，重物在50s内被提升2m，在此过程中求： (1)人所做的有用功； (2)人做功的功率； (3)滑轮组的机械效率（结果保留一位小数）。 3．某工地用起重机通过图甲所示的滑轮组提升一质量为200kg的正方体货物，正方体货物的边长为0.5m，货物上升的距离随时间变化的图像如图乙所示，已知动滑轮A的质量为4kg，g取10N/kg，不计绳重与摩擦。求： （1）货物平放在水平地面上时，对地面的压强。 （2）起重机对滑轮组的牵引力。 （3）起重机的输出功率。 4．某工人利用如图所示的滑轮组提升重900N的物体，物体在18s内匀速上升了3m，绳子末端的拉力为400N，不计绳重和摩擦，求： （1）工人做的有用功； （2）动滑轮的重力； （3）若用此滑轮组匀速吊起另一物体时，该滑轮组的机械效率达到90%，求此时物体的重力。 5．水平面上放置一重为50N的正方体物块，其边长为20cm。用水平放置的滑轮组拉物块，如图所示，滑轮组绳子自由端的水平拉力，物块做匀速直线运动。不计滑轮与绳子的质量及滑轮组的摩擦，求： （1）正方体物块静止时对水平面的压强； （2）正方体物块匀速运动时受到水平面的摩擦力大小； （3）若物块在5s内运动了60cm，拉力F做功的功率大小。 6．如图所示，某工人利用滑轮组将一个工件沿水平地面匀速拉动到加工点。拉动过程中，工人沿竖直方向用100N的拉力，使重为1500N的工件10s向前移动了3m；此工人的质量为70kg，两个动滑轮的总重100N，绳重、绳与滑轮之间的摩擦均忽略不计，g取10Nkg。求： （1）工件移动过程中，工人做的总功； （2）工人做功的功率； （3）地面对工件摩擦力的大小； （4）滑轮组在此次工作中的机械效率。 7．在美丽乡村建设中，政府为某村购置一批健身器材。工人在往车上搬运装有健身器材的箱子时，用长木板搭了一个3m长的斜面，沿斜面方向对箱子施加500N的力，把120kg的箱子沿斜面匀速推到1m高的车厢上，如图所示。求： （1）推箱子做的有用功； （2）斜面的机械效率； （3）箱子受到斜面的摩擦力大小。 8．如图，某型号无人机的质量为2kg，在水平方向上以最大速度匀速飞行6km过程中，消耗3.6×104 J电能，其中60%转化为机械能。求： （1）无人机静止停在水平地面上时，脚架与地面的总接触面积为20cm2，则地面受到的压强是多少？ （2）悬停时，无人机受到的升力有多大？ （3）以最大速度沿水平方向匀速飞行过程中，无人机受到的水平推力是多少？ 9．如图所示，某工人利用滑轮组以0.5m/s的速度匀速提升一个重为900N的货箱。此过程中，绳子自由端所受的拉力为F，滑轮组的机械效率为75%。求： （1）有用功率； （2）拉力F。 10．用如图所示的杠杆从水平位置开始提升重物，用F=30N的动力始终竖直向上，将重为G=60N的物体缓慢提升0.1m，已知OA∶OB=1∶3，OA∶OC=1∶4，支点处的摩擦不计，求： （1）杠杆自重G杆； （2）杠杆提升重物的机械效率η； （3）若将动力作用点从B点移到C点，其它条件不变，请说明杠杆的机械效率怎么变化？ 11．在房屋建筑的施工工地，工人常常使用一种电动卷扬机将建筑材料和工具提升送到各个楼层。如图所示是某建筑工地所使用的卷扬机的整个传动装置示意图，卷扬机通过滑轮将载有运料车的升降机提升到高处。若升降机匀速上升，将3辆运料车由地面运送到6m高的3层楼上，钢索拉力大小为F1，卷扬机的机械效率为η1；卸出2辆车接着将最后一辆车匀速运送到12m高的5层楼上，钢索拉力大小为F2，卷扬机的机械效率为η2。已知每辆运料车的质量m=100kg，F1∶F2=5∶3，滑轮的摩擦和钢索的重力可忽略不计，取g=10N/kg。求： （1）η1与η2的比值； （2）在整个上升过程中钢索的拉力做了多少功； （3）若每次升降机提升3辆运料车，卷扬机所使用的电动机的机械输出功率为8kW，电动机输出的机械功率有75%转化为钢索拉力做功的功率，则卷扬机带动升降机上升的最大速度为多少。    12．如图小明拉着质量为30kg行李箱匀速经过一段长度s=3m、高度h=1m的斜坡路面，用