期末复习---机械效率计算练习2024－2025学年教科版八年级物理下学期

期末复习---机械效率计算练习 教科版 1．如图所示，用动滑轮将重力为5N的木块匀速提升1m，所用拉力F为4N。 (1)求此过程中的有用功； (2)求该动滑轮的机械效率。 2．工人用330N的拉力，使用定滑轮将质量为30kg的物体6s内匀速吊起3m，g取。试求： (1)工人做功的功率； (2)定滑轮的机械效率。 3．如图所示，在40N的水平拉力F作用下，重200N的物体沿水平地面向左匀速直线运动了2m，物体与地面的滑动摩擦力为90N。求： （1）拉力所做的有用功； （2）滑轮组的机械效率。 4． 如图所示，滑轮组在拉力F的作用下，拉着重300N的物体A以1m/s的速度在水平面上匀速直线运动的过程中，物体A所受的滑动摩擦力为70N，拉力F的功率P=80W（不计绳重和摩擦）。求： （1）物体A的质量； （2）拉力F的值； （3）滑轮组的机械效率。 5． 如图所示是一种塔式起重机上的滑轮组，将6000N的物体匀速起吊10m时，滑轮组的机械效率是80%。求： (1)此过程中滑轮组所做的有用功是多少J？ (2)绳端的拉力F是多少N？ 6．如图所示，用大小恒为25N的拉力F将质量为4kg的物体沿倾角为30°的斜面由底端匀速拉至顶端（不考虑物体的大小），已知该斜面的高度h为3m，所用时间为5s。（g取10N/kg）求： （1）在上述过程中，拉力F做功的功率； （2）在上述过程中，该斜面的机械效率。    7．如图所示为某段盘山公路，从山谷到山顶的盘山公路长400m，山高60m，一辆5t的货车从山谷匀速开上山顶用时200s且牵引力保持2.5×104N不变。g取10N/kg，求： （1）该段盘山公路的机械效率； （2）货车在匀速爬坡过程中牵引力的功率。 8．利用如图所示的滑轮组，小明将重300N物体从一楼地面匀速提升至六楼地板，在绳端施加的拉力为120N，物体匀速上升的速度为0.2m/s。已知每层楼高3m，问： (1)绳端拉力做功的功率； (2)滑轮组的机械效率； (3)小明吊起物体过程所用时间。 9． 工人用图甲所示的滑轮组运送建材上楼, 每次运送量不定．滑轮组的机械效率随建材重量变化的图象如图乙，滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计， g 取10N/ kg． （1）若某次运送建材的质量为50kg． 则建材的重力是多少? （2）若工人在1min 内将建材匀速竖直向上提升了12m，作用在钢绳上的拉力为200N，求拉力的功率． （3）当滑轮组的机械效率为60% 时，运送建材的重力是多大？    10．为打捞沉入湖底的金属球，某打捞队设计了如图所示的装置图。若金属球的体积为0.04m3，其质量为240kg。用滑轮组将金属球打捞出水面后，继续提升，金属球在50s的时间内匀速竖直上升了5m。在这个过程中，拉力F恒为1250N（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求： (1)金属球浸没在水中时受到的浮力； (2)金属球出水后，拉力F的功率； (3)金属球出水后，滑轮组的机械效率。 11．如图，用滑轮组提升重物时，重400N的重物在10s内匀速上升了1m。已知拉绳子的力F为250N，不计绳重和摩擦，则提升重物的过程中； （1）绳子自由端下降速度为多少m/s； （2）滑轮组的机械效率为多少； （3）拉力F的功率是多少W，如果重物为900N，则滑轮组的机械效率又为多少。 12．如图甲所示的装置，A是重10N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和60N。质量为50kg的小张同学将A提升到高处，施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示，A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦，（g=10N/kg）。求： （1）动滑轮的重力为多少N？ （2）1~2s内拉力F的功率为多少W？ （3）此装置提升重物的最大机械效率约为多大？ 期末复习---机械效率计算练习 教科版答案 1．(1) (2) 解：（1）有用功 （2）绳子自由端移动的距离 拉力做的总功 动滑轮机械效率 2．(1)165W (2)90.9% 解：（1）工人做功的功率 （2）物体重力 G=mg=30kg×10N/kg=300N克服物体重力做的有用功 W有=Gh=300N×3m=900J       定滑轮的机械效率 3．（1）180J；（2）75% 解：（1）拉力所做的有用功 W有=fs物=90N×2m=180J （2）由图可知n=3，滑轮组的机械效率 答：（1）拉力所做的有用功为180J； （2）滑轮组的机械效率为75%。 4．（1）30kg；（2）40N；（3）87.5% 解：（1）由G=mg得，物体A的质量 （2）由图可知，绳子的有效股数是n=2，则绳端移动的速度：v=nv物=2×1m/s=2m/s 拉力为 （3）滑轮组的机械效率 5．(1)6×104 (2)2.5×103 解：（1）滑轮组提升重物时所做的有用功 W有用=Gh=6000N×10m=6×104J （2）由得拉力所做的总功 由图知，n=3，拉力端移动距离 s=3h=3×10m=30m由W总=Fs可得拉力 6．（1）30W；（2）80% 解：（1）由题意可知：h=3m；斜面的长度s=2h=6m；根据功的计算公式可得，拉力做的功为 WF=Fs=25N×6m=150J 则拉力F做功的功率为 （2）由题意可知，物体的重力为 G=mg=4kg×10N/kg=40N 将物体从斜面底端匀速拉至顶端，克服物体重力所做的功为 W有=Gh=mgh=40N×3m=120J 拉力所做的功为总共，即W总=150J；再根据机械效率计算公式可得 答：（1）在上述过程中，拉力F做功的功率为30W；； （2）在上述过程中，该斜面的机械效率为80%。 7．（1）30%；（2）5×104W 解：（1）车行驶过程中牵引力所做的功 货车重力 牵引力做的有用功 该盘山公路的机械效率 （2）牵引力的功率 答：（1）该段盘山公路的机械效率为30%； （2）货车在匀速爬坡过程中牵引力的功率为。 8．(1)72W (2)83.3% (3)75s 解：（1）利用如图所示的滑轮组，绳的段数，由题意可得，物体上升的高度为 物体从一楼到六楼地板需要的时间为 绳自由端移动的距离为 绳端拉力做的总功为 绳端拉力做功的功率为 （2）滑轮组的有用功为 由可得滑轮组的机械效率为 （3）由可得，小明吊起物体过程所用时间为 9．（1）500N；（2）80W；（3）600N 解：（1）建材的重力：G=mg=50kg×10N/kg=500N； （2）由图可知，n=2，则1min绳子自由端移动的距离s=2h=2×12m=24m，拉力做的功：W=Fs=200N×24m=4800J，拉力的功率：P=W/t=4800J/60s=80W； （3）由图象可知，当η=50%时，重物G=400N， 因为η=W有/W总=W有/（W有+W额）=G/（G+G动）， 所以，50%=400N/（400N+G动），解得，G动=400N， 当η′=60%时，η′=G′/（G′+G动），即60%=G′/（G′+400N），解得，G′=600N． 10．(1)400N (2)250W (3)96% 解：（1）金属球浸没在水中时，排开水的体积 受到水的浮力 （2）由图知，拉力端移动的距离 金属球出水后，拉力做功 拉力的功率 （3）金属球出水后，拉力做的有用功 滑轮组的机械效率 11．（1）0.2m/s；（2）80%；（3）50W，90% 解：（1）由图知 绳子自由端被拉下的距离 绳子自由端下降的速度 （2）拉力做的有用功 拉力做的总功 滑轮组的机械效率 （3）拉力F的功率是 不计绳重和摩擦，根据公式可知，动滑轮的重力 如果重物为900N，根据公式可知，滑轮组的机械效率是 答：（1）绳子自由端下降速度为0.2m/s； （2）滑轮组的机械效率为80%； （3）拉力F的功率是50W，如果重物为900N，则滑轮组的机械效率为90%。 12．（1）10N；（2）4W；（3）81.8%。 解：（1）由图丙可知，在1~2s内，A被匀速提升，由图乙可知拉力 由图甲可知绳子 忽略绳重及摩擦，根据滑轮组拉力公式 则动滑轮的重力为 （2）由图丙可知，1~2s内，A上升的速度为 则拉力端移动速度为 1~2s内拉力F的功率为 （3）忽略绳重及摩擦，C处绳子拉力为 则由上式可知，当绳子C最大拉力为60N时，绳子B拉力为110N>100N，则B处的绳子会被拉断；当绳子B最大拉力为100N时，绳子C的拉力为55N＜60N，此时两绳子都不会被拉断；所以要以B处最大拉力100N为准（此时FC最大=55N），且绳子B的拉力为 则此装置最多能匀速运载货物的重力为 此装置提升重物的机械效率随提升物重的增大而增大，则此装置提升重物的最大机械效率为 答：（1）动滑轮的重力为10N； （2）1~2s内拉力F的功率为4W； （3）此装置提升重物的最大机械效率约为81.8%。 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 $$