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,某人沿着高为2m的斜面,用120N的力推着重为240N的物体从底端到顶端做匀速直线运动,物体移动了5m。求: (1)物体与斜面间的摩擦力; (2)推力对物体做的功; (3)此过程中斜面的机械效率。 2.小军同学利用如图所示的滑轮组将重90N的物体匀速提升0.5m,小军所用的拉力F为60N,(不计摩擦与绳重)求: (1)小军的拉力做的功是多少? (2)此滑轮组的机械效率为多少? (3)若用此滑轮组提升重为150N的物体,绳子自由端拉力是多少? 3.如图所示,每个滑轮均重 50 N,拉着重 450N的物体以 0.1m/s 的速度上升,拉力F的功率是60 W(不计绳重),求: (1)拉力 F的大小。 (2)滑轮组的机械效率; (3)货物上升 4 m的过程中,克服摩擦力做的功; (4)若不计绳与滑轮间的摩擦,重力为 500 N的小明能拉起的物体的最大重力。 4.如图所示,小明同学正利用滑轮组和金属水桶从深井中提水,若水桶的材料密度为8 g/cm3,水桶质量为4kg,水桶容积为20L。当盛满水的桶从水中慢慢提升(桶始终未出水面)时,小明对绳的拉力为F=25 N。不计绳子重量和摩擦,水的密度是, g取10 N/kg。问: (1)动滑轮有多重? (2)水桶露出水面前,滑轮组的机械效率有多大? (3)水桶被提离井中水面后,以0.2m/s的速度匀速竖直上升,小明对绳子自由端拉力的功率是多大? 5.随着科技的发展,我国在航天领域取得非凡的成就,2021年5月22日,中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星表面,正式开启火星探测之旅,如图所示,“祝融号”火星车有六个宽大的车轮,有四片太阳能电池板,它将通过搭载的相机、雷达、磁场探测器等仪器,将所获数据及时传回地面。(空气阻力忽略不计,,)求: (1)“祝融号”着陆火星表面包含着很多物理知识,请列举一例。 (2)已知“祝融号”质量为240kg,一个车轮与地面接触面积为,则“祝融号”对火星表面的压强是多少? (3)其实“祝融号”火星车行驶速度非常慢,若“祝融号”以5W的功率匀速直线爬上长10m的斜坡用时,则“祝融号”的速度是多大?如果“祝融号”在斜面上前进的阻力为408N,斜面的高度是多少? 6.小成同学利用如图所示的滑轮组将重为1000N的物体从一楼匀速提升至七楼,所用的拉力F为400N,绳子自由端移动的速度为0.3m/s,已知每层楼高3m,不考虑绳重和摩擦.求 (1)绳子自由端移动的距离 (2)小成同学所用的时间; (3)动滑轮的重量. 7.如图所示,小明家在装修,为了帮爸爸把重力为1000N的木箱搬到1.5m高的卡车车厢里,他将一块5m长的木板搁在地面与车厢之间构成一个斜面,将木箱拉至斜面顶端,若斜面的机械效率为75%,求: (1)小明所做的有用功; (2)沿斜面方向的拉力; (3)木箱受到的摩擦力。 8.如图所示,用500N的拉力,将重1200N的木箱匀速提升1.5m,所用的时间为30s。不计绳重和摩擦,求 (1)拉力所做的有用功是多少? (2)滑轮组的机械效率是多少? (3)拉力的功率是多少? (4)用该滑轮组提起重1500N的物体所用拉力为多大? 9.小明同学用200N的拉力在20s内将500N的物体匀速提升了10m,不计绳重及摩擦。求: (1)动滑轮的重力; (2)他施加的拉力的功率; (3)滑轮组的机械效率。 10.为了装修新居,工人用如图所示的动滑轮提升瓷砖.他将重350N的瓷砖一次匀速提升到三楼,所用拉力是200N,时间是2min,每层楼高3米.求: (1)工人做的有用功? (2)工人做的功率? (3)动滑轮的机械效率? 11.在小型建筑工地,常用简易的起重设备竖直吊运建筑材料,其工作原理相当于如图所示的滑轮组。某次将总重力G=4000N的砖块匀速吊运到高为5m的楼上,用时20s,拉力F=2500N。不计绳重及摩擦,求在此过程中: (1)拉力F的功率; (2)额外功和动滑轮的重力G动; (3)滑轮组的机械效率。 12.如图甲所示的装置,空吊篮A的重力为30N,绳子B(与A相连)和C能承受的最大拉力分别为300N和200N;质量为50kg的小明将A提升到高处,A上升的速度v随时间t变化关系如图乙所示,施加的拉力F随时间t变化关系如图丙所示;忽略绳重及摩擦,g=10N/kg,求: (1)动滑轮的重力; (2)第2s内拉力F的功率; (3)提升不同重物,此装置的最大机械效率 。 13.如图所示,用拉力F将重为98牛的物体在10秒内匀速提升2米,不计摩擦和绳子重力。求: ①物体的质量m; ②这段时间内,拉力所做的功W。 14.质量为50kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼,工人在1min内将货物匀速向上提高了6m,作用在钢绳上的拉力为300N,滑轮组的机械效率随货物重力变化的图象如图乙所示。(摩擦及绳重忽略不计,g取10N/kg)。求: (1)在图甲中作出货物所受重力的示意图(“O”为货物的重心); (2)拉力的功率; (3)动滑轮受到的重力; (4)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时,若要工人不被拉离地面,此滑轮组机械效率最大值。(结果保留一位小数) 15.如图甲所示,重40N的物体在拉力F的作用下,5s内被匀速提高了0.5m,拉力F做的功W随时间t变化的图像如图乙。绳子能承受的最大拉力为50N,不计绳重与摩擦。求: (1)5s内做的有用功; (2)动滑轮重力; (3)该滑轮组的最大机械效率。 16.建筑工人用如图所示的装置把重500N的物体匀速提升3m,用时10s,手所用的拉力为300N。求: (1)该工人所做的有用功; (2)该工人做功的功率。 17.某人利用如图所示滑轮组从井中提水,在某次操作中,人在绳端所用拉力F=50N,在t=10s内将重为90N的水匀速提升6m.求这段时间内: (1)人所做的有用功; (2)拉力F做功的功率; (3)此次操作中装置的机械效率. (摩擦和绳重不计) 18.如图所示,小刚用滑轮组拉动重500N的货箱做匀速直线运动,在拉力F=40N的作用下,货箱1min移动6m,它与地面间的滑动摩擦力f为自重的0.2倍。 求:(1)绳端移动的距离; (2)拉力F做的功; (3)此滑轮组的机械效率。 19.如图,当水平拉力时,恰可使物体沿水平地面向左做匀速直线运动,已知物体A重为10N,所受地面摩擦力为8N,若在10s时间内,物体A水平移动了2m,不计绳和滑轮自重及滑轮与轴之间的摩擦,求: (1)拉力F的功率; (2)滑轮组的机械效率。 20.如图所示,利用斜面将箱子推进车厢,通常要比把箱子直接从地面搬进车厢省力多了,某同学用150N的力沿斜面向上匀速推动箱子,已知箱子质量为30kg,斜面长3m,斜面高1.2m,。求: (1)箱子受到的重力; (2)箱子受到的摩擦力; (3)斜面的机械效率; 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 参考答案: 1.(1)24N;(2)600J;(3)80% 2.(1)60J;(2)75%;(3)90N 3.(1)200N;(2)75%;(3)600J;(4)1450N 4.(1)15N;(2)70%;(3)51W 5.(1)六个宽大的车轮,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;(2);(3),2m 6.(1)54m (2) 180s (3) 200N 7.(1)1500J;(2)400N;(3)100N 8.(1)1800J;(2)80%;(3)75W;(4)600N 9.(1)100N;(2)300W;(3)83.3% 10.(1)2100J;(2)20W;(3)87.5% 11.(1)1250W;(2)5000J,1000N;(3)80% 12.(1)20N;(2)100W;(3)84.375% 13.①10千克;②196焦 14.(1);(2);(3);(4) 15.(1)20J;(2)10N;(3)90% 16.(1)1500J;(2)180W 17.(1)540J (2)90W (3)60 18.(1)18m;(2)720J;(3)83.3% 19.(1)2W;(2)80% 20.(1)300N;(2)30N;(3)80%; 答案第1页,共2页 答案第1页,共2页 学科网(北京)股份有限公司 $$