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2024年中考物理压轴题训练——机械效率的综合计算
一、计算题
1.如图所示,斜面长s=8m,高h=3m,用平行于斜面F=50N的拉力,将重力为G=100N的物体,由斜面的底端匀速拉到顶端,用时t=10s,求:
(1)有用功W有;
(2)拉力做功的功率P;
(3)该斜面的机械效率η。
2.如图所示的装置中,物体B重为30N,每个滑轮重均为6N,不计绳重及滑轮的摩擦。先用水平力F=20N向右匀速拉动物体A,物体B也随滑轮匀速上升。求:
(1)物体A受到的摩擦力;
(2)若物体B上升高度为0.3m,水平力F做的功;
(3)滑轮组的机械效率。
3.小明用如图所示的滑轮组,在10s内将质量为60kg的物体A匀速提升了2m,绳子自由端所用的拉力为200N,不计绳重与摩擦(g=10N/kg),试求:
(1)滑轮组的机械效率;
(2)小明做功的功率;
(3)若提升100kg的物体到相同高度,该滑轮组的机械效率.
4.如图所示,供轮椅上下的斜坡长L=4m,高h=2m。小明用120N的拉力平行于斜坡向上将重为200N的木箱从底端匀速拉到顶端。求:
(1)所做的有用功为多少J?
(2)斜坡的机械效率为多少(精确到0.1%)?
(3)木箱所受摩擦力的大小为多少N?
5.建筑工地上利用如图所示的滑轮组将900N的重物匀速提升10m,所用的拉力是400N,用时20s。求:
(1)滑轮组的机械效率;
(2)工人的功率;
(3)若不计绳重和摩擦,用这个滑轮组匀速提升重1200N的物体时,拉力是多少?
6.如图所示,小明用80N的拉力将重200N的物体提升了3m,若不计绳重和摩擦,求此过程中:
(1)滑轮组做的有用功是多少?
(2)滑轮组的机械效率是多少?
(3)动滑轮重为多少N?
7.如图所示,工人用滑轮组匀速提升重800N的货物,所用的拉力F为500N,货物在50s内匀速上升5m。不计绳重和摩擦,求:
(1)动滑轮的重;
(2)拉力做功的功率;
(3)滑轮组的机械效率。
8.某工程队在一次水下施工作业中,用如图所示的滑轮组将浸没在河底的实心物体从深水中吊起。物体的密度为2.8×103kg/m3,体积是1.5m3,所用的拉力F是2.25×104N,物体在10s内匀速上升了lm(未露出水面),不计水的阻力。求:(g=10N/kg)
(1)物体受到的重力;
(2)物体受到的浮力;
(3)滑轮组的机械效率。
9.如图所示,在一次野外救援行动中,救援队通过滑轮组将掉落在深井中的物体拉至井口。已知井深10m,物体重为6×103N,汽车重2×104N,汽车匀速拉绳子时的拉力2.2×103N,汽车受到的阻力为车重的0.1倍。求:
(1)将物体从井底拉至井口的过程中,汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功;
(2)滑轮组的机械效率为多少;(结果保留一位小数)
(3)若汽车运动的速度3m/s,则将物体由井底拉至井口需要多长时间?
10.某建筑工人的重力为800N,双脚与地面的接触面积是,该工人通过如图所示的滑轮组在10s内将建材匀速提升2m,此过程中工人对绳自由端的拉力为300N,已知动滑轮的重力为80N,不计绳重及轮与轴的摩擦。试求:
(1)该工人双脚站立在水平地面上拉绳子时,对地面的压强是多少?
(2)该工人对绳子自由端拉力的功率是多少?
(3)如果绳子承受的拉力足够大,该滑轮组最大机械效率是多少?
11.搬运工人用如图的滑轮组提升重为270N的物体,所用拉力为100N,物体以0.4m/s的速度匀速上升了10s,不计绳重和摩擦,求
(1)物体上升的高度;
(2)拉力F所做功;
(3)当重物只有120N时,滑轮组的机械效率。
12.如图甲所示为某型号全自动水面割草清洁船,清洁船在水面工作时,通过剪刀、机械切轮切割水草,为河道、湖泊清理水面垃圾、水草等杂物。清洁船部分参数如下表。
(1)空载时,船底部受到水的压强。
(2)相对于空载,满载时船体浸入水中的体积增大了多少m3?
(3)清洁船收完水草后,要沿水面匀速驶往远处的岸边卸下水草,如果行驶过程中,所受阻力与速度的关系如图乙所示,船以最大速度1.5m/s匀速水平航行时,发动机的效率为80%,轮船发动机功率为多大?
发动机功率
kW
空载吃水深度
0.4m
甲板长
7.5m
满载吃水深度
0.65m
驱动方式
明轮
自重
8t
续航时间
24h
满载排水量
12t
13.如图所示的两个滑轮组,已知图甲中的物重G1与动滑轮G2之比为G1∶G2=5∶1;图乙中的物重G3与动滑轮重G4之比为G3∶G4=6∶1.两个物体重力之比G1∶G3=3∶2.若不计摩擦,求:
(1)甲、乙两图中的滑轮组效率之比;
(2)将物体匀速拉起时,绳子的拉力F1、F2之比。
14.如图甲所示是由两个相同的滑轮