功、机械效率和功率培优试题.doc
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功、机械效率和功率综合训练试题(三)
图14
1.如图14所示,物体A的质量m=12kg,在拉力F的作用下,物体A以0.1m/s的速度在水平面上做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为12N,忽略滑轮与绳子的摩擦力以及滑轮、弹簧测力计和绳子所受的重力,并且绳子足够长。
求:
(1)物体A与水平面间摩擦力f的大小;
(2)拉力F的大小;(3)物体A运动10s的过程中,拉力F所做的功。
2.(8分)如图26所示,斜面长S=10m,高h=4m.用沿斜面方向的推力F,将一个重为100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B.运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功.求:
(1)运动过程中克服物体的重力做的功;
(2)斜面的机械效率;
(3)推力F的大小.
3.某型号汽车发动机的额定功率为6×104W,在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1800N。
在额定功率下,当汽车匀速行驶时,求:
(l)发动机所提供的牵引力大小;
(2)行驶速度的大小;(3)行驶5min牵引力所做的功。
4.(6分)如图23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?
5.维修楼房的工人,用如图(21)所示的装置提升水泥。
图中OM为一根硬支柱,PQ为一根硬杆,硬杆的P端焊接有一个定滑轮,(硬杆和定滑轮的重力可忽略)。
Q端固定一个重物B,重物B的质量是180kg,图中动滑轮D的质量是10kg。
支柱M点到水泥G的重力作用线的距离是1.0m,到重物B的重力作用线的距离是1.5m。
忽略所有的摩擦,(计算时滑轮的大小、重物B的大小都可忽略),当把200kg的水泥,从楼底匀速提升到10m高的楼顶上时。
取g=10N/kg,求:
(1)拉力F做功多少?
(2)滑轮的机械效率η是多少?
(3)重物B对地的压力是多少?
6、如图所示滑轮组将铁球打捞出水面,不计摩擦、绳重、水的阻力.水深5m,铁球重1400N,作用在绳端拉力F的功率1500W,铁球未露出水面前滑轮组的机械效率为80%,铁球密度7.0×103kg/m3,湖水密度1.0×103kg/m3,g取10N/kg.求:
(1)铁球浸没水中时匀速提起的速度v1和铁球完全露出水面在空气中匀速提起的速度v2之比;
(2)从铁球恰好完全提出水面到铁球距水面2m处的过程中克服动滑轮重力做的功.
7、磅秤上有一个重1500N的木箱,小明站在地上,想用如图29(甲)所示的滑轮组把这个木箱提升到楼上,可是他竭尽全力也没有提起,此时磅秤的示数为40kg。
于是他改变滑轮组的绕绳方法如图29(乙)所示,再去提这个木箱。
当木箱匀速上升时,小明对地板的压力为100N,不计轴摩擦和绳重,取g=10N/kg。
求小明的体重和提升木箱时滑轮组的机械效率。
8、如图所示装置,绳重及摩擦不计.
(1)如要充分利用图示的3个滑轮,请画出该滑轮组完整的绕线;
(2)当重物为50N时,绳端需用20N的拉力才能使物体匀速上升,此时该滑轮组的机械效率为多少?
(3)当重物为90N时,绳端需用多大的拉力才能使其匀速上升?
(4)如果绳子能承受的最大拉力为60N,那么该滑轮组最大可吊起多重的物体?
9、用滑轮组匀速提升重2000N的物体,作用在绳子自由端的拉力大小为625N,拉力做功的功率为1250W,滑轮组的机械效率为80%,不计摩擦和绳重,求:
(1)重物上升的速度;
(2)如果使用这个滑轮组匀速提升重3500N的物体,那么每股绳子承受的拉力是多少?
10.如图所示是一种居民楼电梯结构的截面示意图。
A为电梯厢,厢底有两个动滑轮B,其功能相当于一个动滑轮,使用两个动滑轮的好处是能帮助电梯保持稳定。
C为配重,起平衡作用。
在拉力F的作用下电梯厢能在电梯井中沿竖直通道上下运行。
现有10个人同时乘坐电梯(每个人的质量均按60kg计算)。
电梯厢以0.5m/s的速度匀速上升时,拉力为F1,F1的功率P,为10kW,动滑轮B的机械效率为;电梯厢运行了12m后,从电梯中下去了5个人,此后电梯厢以0.5m/s的速度匀速上升时,拉力为F2,F2的功率为P2,动滑轮B的机械效率为。
(不计绳重及滑轮摩擦,g取10N/kg)求:
(1):
(2)拉力F2的功率P2。
11.如图所示,质量为70kg的工人站在水平地面上,用带有货箱的滑轮组把货物运到高处。
第一次运送货物时,放入货箱的货物质量为160kg,工人用力F1匀速拉绳的功率为P1,货箱以0.1rn/s的速度匀速上升,地面对工人的支持力为N1。
第二次运送货物时,放入货箱的货物质量为120kg,工人用力F2匀速拉绳,货箱以0.2m/s的速度匀速上升,地面对工人的支持力为N2,滑轮组机械效率为η2。
N1与N2之比为15:
19。
(不计绳重及滑轮摩擦,g取l0N/kg)
求:
(1)货箱和动滑轮的总质量m;
(2)功率P1;(3)机械效率η2。
12.下图为小型建筑工地上使用的罐笼式提升机,用它能把建筑材料从低处提升到高处。
如果罐笼A(含动滑轮)的质量为50kg,每次提升建筑材料250kg,要求在l0s时间内,提升高度为10m,不计摩擦和钢丝绳所受的重力,g取10N/kg。
求:
(1)该提升机的机械效率。
(2)若采用电动机牵引钢丝绳,则选用的电动机功率至少应为多少千瓦?
13. 质量不计的光滑木板AB长1.6m,可绕固定点O转动,离O点0.4m的B端挂一重物G,板的A端用一根与水平地面成30°夹角的细绳拉住,木板在水平位置平衡时绳的拉力是8N。
然后在O点的正上方放一质量为0.5kg的小球,若小球以20cm/s的速度由O点沿木板向A端匀速运动,问小球至少运动多长时间细绳的拉力减小到零。
(取g=10N/kg,绳的重力不计)
14.如图所示的装置, O为杠杆AC的支点,OA:
OC=1:
2,在杠杆的A点挂一边长为0.2m的立方体D,在杠杆上B点作用竖直向下的拉力F,当杠杆在水平位置平衡时,物体D对地面的压强p1为7000Pa,A点受到向下的拉力为F1´;在杠杆上C点作用竖直向下的拉力F,当杠杆在水平位置平衡时,物体D对地面的压强p2为6000Pa,A点受到向下的拉力为F2´,OB:
BC=1:
2,杠杆和绳的质量忽略不计。
求
(1)F1´和F2´的比值;
(2)F的大小;(3)如果要使物体D对地面的压强刚好为零,则人需要在C点用多大的力F´。
15.如图所示,质量分布均匀的长方形木板AB的长度L=4m, 中央支于支架O上,A、B端分别用细绳AD、BC系于天花板上,木板AB水平时,绳AD、BC刚好绷直,且AD绳竖直,BC绳与板AB成30°角, 已知细绳承受的最大拉力均为360N.现有重为300N的小孩,从O点出发.
(1)如果沿OA 方向向A端缓慢行走.当小孩行走到距离O点1.5m的E点时.AD绳上的拉力是多大?
(2)如果沿OB 方向向B端缓慢行走,在保证细绳不被拉断的情况下,小孩向右行走的最大距离是多少m?
16.如图所示,滑轮组在拉力F1的作用下,拉着重300N的物体A以1.5m/s的速度在水平面上匀速移动。
滑轮组的机械效率为80%,物体A匀速运动是受的阻力为56N,拉力F1的功率为P1。
若滑轮组在拉力F2的作用下,拉着物体A以0.5m/s的速度在此水平面上匀速移动,拉力F2的功率为P2。
滑轮自重和绳重忽略不计。
则下列正确的是()
A.F1=168NP1=225WB.F2=210NP2=35WC.F1=3F2P1=P2D.F1=F2P1=3P2
17.如图所示,滑轮组在拉力F1的作用下,拉着重60N的物体A在水平面上匀速移动,F1=150N,物体A运动的速度为0.6m/s,滑轮组的机械效率为80%,物体A匀速运动时受的阻力为f1,拉力F1的功率为P1。
当滑轮组在拉力F2的作用下,拉着物体A以速度V2在此水平面上匀速移动时,物体A所受摩擦力为f2,拉力F2的功率为P2,P2=3P1。
滑轮自重和绳重忽略不计,则下列选项正确的是()
A.f2=30NB.P2=90WC.F1=3F2D.f1=f2
18.用如图所示的装置提升重1.4×104N的货物A,货物A的体积为0.2m3,当货物A完全浸没在水中时,货物A在2s内匀速升高1m,绳端C处拉力F的功率P=7.5KW。
(忽略绳重和摩擦,g取10N/kg),当货物A完全出水后,在空气中被匀速提升时,滑轮的机械效率%。
(计算结果保留整数)
19.右图是用来提起货物的简单机械组合装置,已知BO=2AO。
若该装置的机械效率是80%,当吊起重为1000N的货物是,拉力F与货物重G之比为。
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