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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.图是用动滑轮运送建筑材料A的示意图,在卷扬机对绳子的拉力作用下,使重1400N的建筑材料A匀速竖直上升了10 m。在这个过程中,动滑轮提升建筑材料A所做的有用功为W有,卷扬机对绳子的拉力F为800 N。绳重及轮与轴之间的摩擦可忽略不计。求:
(1)有用功W有;
(2)动滑轮的重;
(3)动滑轮匀速提升建筑材料A的机械效率。
2.如图所示,用沿斜面向上F=1.8N的拉力,将一个质量m=0.45kg的物体,从底端匀速拉到顶端,所用时间t=5s。已知斜面长度s=1m,斜面高度h=0.3m。g取10N/kg。求:
(1)该物体所受的摩擦力;
(2)拉力F的功率;
(3)此斜面的机械效率。
3.如图是用动滑轮提升货物A的示意图.在竖直向上的拉力F的作用下,使重450N的货物A在50s的时间里,匀速竖直上升了10m.在这个过程中,拉力F做的功为5000J.求:
(1)有用功W有;
(2)拉力F的功率P;
(3)动滑轮的机械效率η.
4.用如图所示的滑轮组提升300N重物,在绳子自由端施加的拉力为125N,4s内重物匀速上升2m,不计绳重和轮、轴间摩擦。求:
(1)动滑轮的重力为多大?
(2)拉力的功率是多少?
(3)该装置的机械效率是多少?
5.建筑工地上,工人用滑轮组在10s内吊起一质量为60kg的物体升高了2m,如图所示,此时滑轮组的机械效率为80%,不计绳重和摩擦,g=10N/kg,求
(1)对物体做的有用功;
(2)拉力F的功率;
(3)若利用此滑轮组吊起质量为45kg的物体,机械效率多大。
6.装卸工人用如图所示的滑轮组匀速提升重为1000N的货物,所用的拉力F为600N,绳子自由端在50s内被拉下2m,在此过程中求:
(1)拉力F所做的功;
(2)拉力F功率;
(3)滑轮组的机械效率。
7.小群利用如图甲所示的滑轮组将水中物体匀速提升到空气中。他所用的拉力F与绳子自由端移动的距离s的关系图像如图乙所示。物体在空气中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为85%,每个滑轮等重,不计绳重、摩擦和水的阻力。(g取10N/kg)
(1)物体及单个动滑轮的重力分别是多少?
(2)物体浸没在水中时受到的浮力是多少?
(3)物体的密度是多少?
8.用图示的滑轮组把2000牛的重物提高2米,所用拉力为625牛,求总功、有用功、该滑轮组的机械效率以及动滑轮的重力(摩擦不计).
9.如图所示,物重G为2000N,斜面长5m,高3m,斜面和滑轮组装置的总机械效率为80%,若将重物沿斜面以0.2m/s的速度拉上来,求:
(1)所需拉力F是多少?
(2)机械的总功率是多少?
10.如图所示滑轮组将重600N的物体匀速提起,如果重物以0.2m/s的速度匀速上升1m,人对绳子的拉力F的功率为150W,求:
(1)物体上升的时间;
(2)人对绳子的拉力F所做的功;
(3)滑轮组的机械效率。
11.用如图所示的滑轮组在10s内把重为300N的重物竖直匀速提高2m,已知滑轮组的效率为80%,不计绳重和摩擦。求:
(1)人拉绳子共做了多少功?
(2)人作用在绳子自由端的拉力是多大?
(3)人拉绳子做功的功率是多大?
(4)动滑轮的重力是多大?
12.如图所示,体积为10-3m3、重为22N的实心正方体A放置在装有水的容器底部,水深0.45m,容器底面积为200cm2。现用图甲所示的滑轮组将其匀速提升(忽略绳重、摩擦),滑轮组绳子自由端的拉力为F,物体A下表面到容器底部的距离为h,F与h的关系如图乙所示。求:
(1)浸没在水中的A受到的浮力F浮;
(2)浸没在水中的A受到滑轮向上的拉力F拉;
(3)A未露出水面时,滑轮组的机械效率η;
(4)A完全脱离水面后,水对容器底部的压强。
13.如图所示装置图,绳重及摩擦不计.装卸工人将重为1200N的货物提至高处,人对绳的拉力F1为800N,货物在20s内匀速上升了5m.
(1)人拉绳的功率;
(2)求滑轮组的机械效率;
(3)如果重物是1000N,要把重物提升5m,求拉力做的功.
14.工人用如图所示的滑轮组提升重物,在10s内将质量为100kg的重物匀速提升2m,已知滑轮组的机械效率为80%,在提升重物过程中克服摩擦所做的功是294焦耳.(g=10N/kg)
求:
(1)工人做的有用功
(2)总功
(3)工人的拉力的功率
(4)动滑轮重
15.某人站在水平高台上用如图所示的滑轮组匀速提升重物.人的重力G=500N,人的双脚与高台接触面积为S=4×10-2m2,不计绳重和摩擦.第一次他匀速提升重物,G1=600N时,人拉绳的力F1=220N;第二次他匀速提升另一重物G2=900N时,人拉绳的力为F2.两次物体匀速上升的速度均为0.5m/s.