中考物理二模试题分类汇编机械效率的计算综合含答案解析Word格式文档下载.docx
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3=GB+50N
所以GB=700N,故B错误;
CD.加挂物体C后,有
3(F—f)=GB+GC+G滑
3(F-250N)=700N+90N+50N
解得F=530N,物体B上升的速度为5cm/s,则拉力F端移动的速度
v=3×
5cm/s=0.15m/s
拉力F的功率
P=Fv=530N×
0.15m/s=79.5W
故C错误,D正确。
故选D。
2.如图所示,重300的物体在10s内水平均速移动了1.5m,若物体受到地面的摩擦力为60,绳端所用的拉力F的功率为12W,则绳端所用的拉力为_____N,滑轮组的机械效率为_____。
【答案】4075%
【分析】
[1]由图可知,滑轮组有两段绳子与动滑轮相连,所以
绳端运动的速度为
根据公式可得,拉力大小为
[2]由题可知,滑轮组所做的有用功为物体克服摩擦力所做的功
总功为
所以,滑轮组机械效率为
3.如图所示,用一动滑轮拉一物体A以0.5m/s的速度在水平面上作匀速直线运动,物体A重为20N,受到的摩擦阻力是物重的0.2倍,水平拉力为2.5N,则在2s内拉力做的功是________J,滑轮的机械效率是________(不计滑轮重力).
【答案】580%
物体2s移动的距离:
s=vt=0.5m/s×
2s=1m,
∵使用的是动滑轮,
∴拉力移动的距离:
s′=2s=2×
1m=2m,
拉力做功:
W=Fs′=2.5N×
2m=5J;
∵物体受到的摩擦阻力是物重的0.2倍,
∴f=0.2G=0.2×
20N=4N,
滑轮的机械效率:
η====80%.
故答案为5,80%.
4.如图所示,每个滑轮均重12N,用滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速移动,在40s内物体移动了8m,拉力F做的功为1280J.(不计绳重及机械内部摩擦)那么,拉力F的功率为_____W,滑轮组的机械效率为_______.
【答案】3292.5%
拉力F的功率为P==32W.不计绳重和摩擦,克服动滑轮重力做功为:
W额=G动⋅h=12N×
8m=96J,则W有=W总−W额=1280J−96J=1184J;
η===92.5%
5.在如图所示的滑轮组中,用大小为5N的拉力F拉动绳端,使物体水平向左匀速滑动1m,不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮之间的摩擦,此时滑轮组的机械效率为90%,则物体与地面之间的摩擦力为_______N。
【答案】9
由图知,n=2,拉力端移动距离
s=2s物=2×
1m=2m
拉力做功
W总=Fs=5N×
2m=10J
有用功为
则物体与地面之间的摩擦力为
6.质量为m的工人用如图甲所示的滑轮组将建筑材料运送到楼顶,滑轮组的机械效率随建筑材料重力变化的图像(如图乙),机械中摩擦及绳重忽略不计,影响滑轮组机械效率的原因有_____(写出一点即可),动滑轮的重力为_____,该工人竖直向下拉绳子自由端运送建筑材料时,此滑轮组机械效率的最大值为_____。
(后两空均用已知量符号表示)
【答案】物重(或动滑轮重)Gn×
100%
[1]已知机械中摩擦力及绳重忽略不计,由
可知,影响滑轮组机械效率的因素有物重、动滑轮重。
[2]由图乙可知,物重,滑轮组的机械效率,因机械中摩擦力及绳重忽略不计,所以滑轮组的机械效率
解得
[3]已知工人的质量为m,则该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时,绳子的最大拉力
由
可得提升的最大物重
则滑轮组的最大机械效率
7.如图所示,物体重G=200N,滑轮重G′=100N,若用力F竖直向上匀速拉动滑轮,则此时该滑轮的机械效率为____(不计绳重和滑轮转轴处的摩擦)。
【答案】80%
不计绳重和滑轮转轴处的摩擦,竖直向上匀速拉动滑轮,由力的平衡条件可得拉力
F=2G+G′=2×
200N+100N=500N
由图知,动力作用在动滑轮的轴上,此时动滑轮费力、但省一半的距离,即
所以物体上升的高度
h=2s
该滑轮的机械效率
8.如图所示,甲乙两个滑轮组,其中每个大小相同的滑轮质量相同,用它们分别将相同的重物提高到相同的高度,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.两滑轮组绳自由端拉力相等B.两滑轮组机械效率相等
C.乙滑轮组的额外功多D.甲滑轮组绳自由端移动的距离多
【答案】C
A.由图可知,,n乙=4,不计绳重和摩擦,则
,
两滑轮组绳自由端拉力不相等,故A错误;
B.不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率
两滑轮组机械效率不相等,故B错误;
C.两滑轮组的额外功
;
故乙滑轮组的额外功多,故C正确;
D.两滑轮组绳自由端移动的距离
,
则乙滑轮组绳自由端移动的距离多,故D错误;
故选C。
9.起重机械在四川汶川的救援过程中,发挥了重要的作用;
如图所示,吊臂上的滑轮组,可用的拉力将重为2.4×
104N的吊板提起,如果吊板被匀速提高10m,则拉力F做功_________J,滑轮组的机械效率是__________。
【答案】3×
10580%
[1]由题图知:
与动滑轮相连的绳子共有三段,则拉力F移动的距离s与物体升高的距离h之间的关系为;
拉力F做功是
[2]滑轮组做的有用功是
滑轮组的机械效率是
10.如图所示,重300N的物体在20N的水平拉力F的作用下,以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s,滑轮组的机械效率为80%,则在此过程中,下列说法正确的是( )
A.拉力F的功率为12WB.物体与地面间的滑动摩擦力为32N
C.绳子自由端移动的距离为2mD.滑轮组做的有用功为120J
【答案】A
A.拉力F的功率为
故A正确;
B.滑轮组的机械效率为
所以物体与地面间的滑动摩擦力为
故B错误;
C.绳子自由端移动的距离为
故C错误;
D.滑轮组做的有用功为
故D错误。
故选A。
11.如图所示,在时间t内,将重为G的货物匀速提升了h,工人对绳子竖直向下的拉力恒为F,下列说法正确的是( )
A.拉力做的额外功是
B.有用功为
C.拉力F的功率为
D.滑轮组的机械效率随h的增大而增大
【答案】BC
AB.由题意可知,滑轮组做的有用功是;
三段绳子托着动滑轮,货物上升高度是h,那么绳子自由端移动的距离是,拉力做的总功是
拉力做的额外功是
A错误、B正确;
C.由上述可知,在时间t内,绳子自由端移动的速度是
那么根据可知,拉力F的功率是
C正确;
D.由上述可知,滑轮组的机械效率是
从上式可看到,滑轮组的机械效率与h无关,D错误。
故选BC。
12.如图所示,拉力F为5N,物体A以0.1m/s的速度在物体B表面向左做匀速直线运动(B表面足够长);
物体B静止在地面上,受到地面对它的水平向左4N的摩擦力,弹簧测力计示数为12N。
下列说法正确的是( )
A.物体A受到的摩擦力为10NB.拉力F的功率为1.5W
C.滑轮组的机械效率为80%D.拉力F增大到15N时,物体B开始向左运动
A.物体B静止在地面上,所以受力平衡;
水平方向上物体B受到向右的弹簧拉力、地面对它向左的摩擦力和物体A对它向左的摩擦力,所以两个摩擦力之和为12N,即
则;
根据相互作用力的知识可知,物体A受到的摩擦力为
故A错误;
B.由图知,水平使用滑轮组,n=2,拉力端移动速度
则拉力做功的功率
C.滑轮组的机械效率
故C正确;
D.若拉力F增大到15N时,A在运动过程中,A对B的压力不变、接触面的粗糙程度不变,则A和B之间的摩擦力不变,所以物体B的运动状态不会改变,即物体B仍然静止,不会向左运动,故D错误。
13.如图所示,用甲、乙滑轮组在相同时间分别将A、B物体匀速提升相同高度,已知物体受到的重力GA>GB,滑轮组的机械效率η甲<η乙(忽略绳重和摩擦).下列判断正确的是( )
A.两滑轮组绳端移动的距离相等B.甲滑轮组的有用功比乙的少
C.甲滑轮组的总功率比乙的小D.甲滑轮组的动滑轮比乙的重
A.两个物体提升相同的高度h时,甲滑轮组动滑轮上有三段绳子,所以F甲自由端移动的距离为3h,乙滑轮组动滑轮上有两段绳子,所以F乙自由端移动的距离为2h,故A错误.
B.根据公式W有=Gh,由于两物体升高相同的高度,但是GA>GB,所以W有甲>W有乙,故B错误;
C.W有甲>W有乙,η甲<η乙,结合知,W总甲>W总乙,时间又相等,由P=知,甲滑轮组的总功率比乙的大,故C错误;
D.根据,得=1+,因为η甲<η乙,所以,又因为W有甲W有乙,所以,再根据得,,故D正确。
14.如图所示,小型牵引车通过滑轮组匀速打捞起深井中的均质物体,物体上升的速度保持1m/s不变,已知物体重1.2×
N,密度为1.6×
kg/。
测得物体在出水面前、后牵引车作用在绳子上的拉力之比为l∶2,若不计摩擦、绳重及水的阻力,g取10N/kg,下列结果错误的是()
A.物体出水前牵引车拉力的功率为500W
B.物体浸没在水中受到的浮力为750N
C.物体在出水面前,牵引车的拉力为250N
D.物体在出水面前,滑轮组的效率是60%
物体的质量为
物体的体积
物体浸没水中时,排开液体体积等于物体体积,所受的浮力为
在出水面前、后牵引车作用于绳子上的拉力之比为l∶2,即
则
可得
物体在出水面的拉力为
物体上升的速度保持1m/s不变,则牵引车的速度为3m/s,故物体出水前牵引车拉力的功率为
物体出水前滑轮组的效率是
A.物体出水前牵引车拉力的功率为750W,A错误,故A项符合题意;
B.物体浸没在水中受到的浮力为750N,B正确,故B项不符合题意;
C.物体在出水面前,牵引车的拉力为250N,C正确,故C项不符合题意;
D.物体在出水面前,滑轮组的效率是60%,D正确,故D项不符合题意。
15.如图所示,竖直固定的测力计下端挂一个滑轮
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