机械效率计算题含答案

Fourshortwordssumupwhathasliftedmostsuccessfulindividualsabovethecrowd:alittlebitmore.------------------------------------------author------------------------------------------date机械效率计算题含答案机械效率计算题含答案机械效率计算题含答案----------------------------------------------------------------------------------------------------机械效率计算题含答案--------------------------------------------------机械效率计算题AUTONUM．用图6所示的滑轮组提升重物，已知物体重为200N，人用125N的拉力向下拉动绳子，5s内可使物体匀速上升2m求：（1）拉力所做的功和拉力的功率；（2）滑轮组的机械效率．答案：（1）W=500JP=100W（2）80%2．如图所示为一款塔式起重机，工作电压为380伏。当起重机吊起500千克重物以1米/秒速度匀速上升20米时，工作电流是18安；当起重臂水平旋转，带动重物在8秒内移动16米时，工作电流是5安。(1)如果起重臂加长，那么平衡块质量应该________(填“增加”或“减小”)。(2)请计算在整个过程中，起重机钢绳对重物所做的功和起重机将电能转化成机械能的效率(保留小数到0.1％)。答案：增加；1×105J；62.1%3．如图所示，工人用滑轮组提升重240N的物体，所用的拉力为150N，物体在5s内匀速上升lm．求：(1)有用功；(2)滑轮组的机械效率；(3)拉力的功率．答案：240J；80%；60W4．随着社会的发展，人们生活水平的提高，人们的住房条件也得到了很大的改善．小明家最近购置了一套新房，为了帮助爸爸将重600N的装修材料运送到6m高的楼上，小明利用物理课上学过的滑轮组，设计了如图20甲所示的材料搬运 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 (其中每个滑轮重30N，绳子足够长，所能承受的最大拉力为250N，不计绳重及摩擦)．(1)计算说明绳子的拉力是否超过绳子的最大承受力?(2)小明爸爸观察了该装置后，他想如果将该装置的滑轮位置颠倒(图20乙)是否会更省力一些，请你按照小明爸爸的想法，用笔画线在乙图绕上绳子并说明小明爸爸的想法是否正确．(3)求两种方案的机械效率之比?(4)综合分析评估两个方案，你认为哪个方案更好一些?说明理由．答案：5.如图22所示装置图20，绳重及摩擦不计。装卸工人将重为800N的货物提至高处，人对绳的拉力F1为500N，货物在1min内匀速上升了5m。G图22（1）请在图上画出绳子的绕法；（2）求滑轮组的机械效率；（3）如果重物是600N，要把重物提升5m，求拉力做的功。答案：（1）绕法如图4所示………………………………2分（2）＝×100%＝×100%＝×100%＝80%…………………………2分（3）G动＝2F1－G物＝2×500－800＝200NF2＝(G动＋G物)／2＝（600+200）／2N＝400NW＝400×5×2J＝4000J……………………………2分G图46．工人用如图所示的滑轮组提升重物，在10s内将240N的物体匀速提升2m，已知工人的拉力为100N不计绳重与摩擦阻力，求：（1）工人做功的功率；（2）滑轮组的机械效率；（3）如果用此滑轮组匀速提升300N的重物，拉力应为多大？答案：7、2009年入夏以来，我省滇西地区出现了百年不遇的特大旱灾，某校为保障师生的生活用水，紧急调来一台功率为15kw的抽水机，把水抽到距水面10m高的蓄水池中，抽水机30分钟刚好将容积为18m3的蓄水池抽满，求：（1）抽水机对水做的功；（2）抽水机的效率；（3）同学们，水是生命之源，请你写出日常生活中的两项节水措施。答案：1.8×105J；67%；随手关水龙头；一水多用等8.第41届世界博览会于2010年5月1日至10月31日在我国上海举行，世博会的主题是“城市，让生活更美好”．在场馆和楼房建设工地上，“塔吊”是常见的一种起重设备，如图19所示是“塔吊”的示意图.假设某塔吊配置的电动机铭牌上标有：额定电压380V，额定功率38kW，线圈电阻0.4Ω．在一次吊起重物时，电动机正常工作20s，把重物吊起20m．求：（1）该电动机在这次吊起重物的过程中消耗的电能．（2）电动机工作过程中，线圈产生的热量．（3）在该起重设备中，如果这次吊起重物的机械效率为80%，则被吊重物的质量为多少t？答案：解:(1)由于电动机正常工作，消耗的功率等于额定功率，即P=38kW=3.8×104W，工作时间t=20s，所以电动机消耗的电能为：W=Pt…………….(1分)=3.8×104W×20s=7.6×105J………(1分)(2)电动机正常工作时的电流：I===100A………..(1分)线圈产生的热量：Q=I2Rt=(100A)2×0.4Ω×20s=8×104J……….(1分)(3)电流产生热量消耗的电能W1=Q=8×104J，电能转化为机械能的总量为W总=W-W1=7.6×105J-8×104J=6.8×105J…………..(1分)因为η==………….(1分)即80%=解得G＝2.72×104N………..(1分)所以，重物的质量为：m===2.72×103kg=2.72t…….(1分)9.某学校为了给蓄水塔抽水，新买了一单相螺杆自吸泵，其铭牌上的部分参数如下表：(吸程是指水泵到水面的距离；扬程是指水能被抽到的最高点到水面的距离)型号ZGD扬程50m吸程20m电压220V频率50Hz功率1.5kW流量8m3/h绝缘E级(1)该铭牌中有一个参数是明显错误的，请你指出来，并通过计算加以说明.(2)该水泵连续正常抽水1h，把水抽高了50m，水泵对水做了多少功？此时水泵的效率是多少？(g取10N/kg)答案：(1)错误的参数是：吸程20m一标准大气压能把水压上的高度h=eq\f(p,ρ水g)=eq\f(1.013×105Pa,1.0×103kg/m3×10N/kg)=10.13m＜20m(2)水泵1h抽水体积V=8m3水泵1h抽水质量m=ρV=1.0×103kg/m3×8m3=8×103kg水泵抽水1h对水做的功W=Gh=mgh=8×103kg×10N/kg×50m=4×106J水泵抽水1h消耗的电能W′=Pt=1.5×103W×3600s=5.4×106J水泵的效率η=eq\f(W,W′)×100%=eq\f(4×106J,5.4×106J)×100%≈74.1%10．如图所示，小明同学用动滑轮提升900N的木箱，木箱以0．5m／s的速题24图度匀速上升2m，所用拉力F的大小为500N(不计绳重和摩擦)．(1)拉力F做功的功率是多少?(2)动滑轮的机械效率是多少?答案：500W；90%图1511．滑轮组在建筑中应用广泛，如图15所示为建筑工人自制的滑轮组。某工人用此滑轮组将质量为90kg的重物提高5m，所用的拉力是600N。求：（1）该重物受到的重力；（2）工人通过滑轮组所做的有用功；（3）工人做的总功；（4）滑轮组的机械效率。答案：9000N；4500J；6000J；75%12．如图所示，工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组，把重为500N的箱子匀速提升5m，动滑轮的质量为8kg，不计绳重和摩擦，取g=10N/kg．(1)在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组．(2)在向上提升箱子的过程中，人对绳子的拉力为多大?(3)在向上提升箱子的过程中，滑轮组的机械效率为多少?答案：解：(1)滑轮组绕线如图所示(2)人对绳子的拉力(3)提升过程的有用功W有=Gh总功W总=Fs=F·2h机械效率(答，同样给分)13．如图所示，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．答案：(1)400J(2)80％(3)50N14．湛江港一装卸工人用如图1l所示的滑轮组匀速提升质量为80kg的货物，所用的拉力F为500N，绳子自由端在50s内被匀速拉下4m，求：(g取10N／kg)(1)提升前货物静止在地面上，与地面的接触面积为0．04m2，求货物对地面的压强．(2)提升时绳子自由端的速度．(3)拉力F的功率．(4)此滑轮组的机械效率．答案：(1)货物对地面的压强P=F/S=mg/S=80kg×10N/kg/0.04m2=2×104Pa．(2)提升时绳子自由端的速度v=s/t=4m/50s=0.08m/s．(3)拉力F的功率P=Fv=500N×0.08m/s=40W(4)此滑轮组的机械效率η=W有用/W总=mg/2F=80kg×10N/kg/2×500N=80%15.2009年秋季以来，我国西南部分地区遭遇严重旱灾，不少地方不得不靠打深井取水。如图11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8g/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=25N。不计绳子重量和摩擦，水的密度是1.0×103Kg/m3，g取10N/Kg.试求：（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多大？答案：（略）16．(用如图所示的滑轮组去拉物体A，已知A物质的密度是2×103kg／m3，底面积是0．3m3，重力为600N。物体A在F=100N的拉力作用下，沿水平方向匀速前进了2m。(g取10N／kg)求：(1)物体A对水平地面的压强是多少?(2)物体A的体积是多大?(3)若该装置的机械效率为80％，物体A在水平方向上受到的阻力是多少解：(1)物体A在水平地面，F=G=600N(1分)17、如图10所示，要把一个质量是450kg的贵重物品A沿水平地面移动100m，为保护该物品，工人把它放在一个质量是50kg的木板B上，然后用了F=400N的水平拉力将木板B沿直线匀速拉动，直至终点。(提示：滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比)(1)在匀速拉动B的过程中，A、B之间的摩擦力是多少?(2)计算拉力F做的总功是多少焦耳?(3)在拉力F做功的过程中，机械效率是多少?(1)0……………………………………(1分)(2)W总=FS=400×100=4×104(J)………………………………………………(2分)(3)∵滑动摩擦力的火小与压力的人小成正比，∴，即………………………(1分)％………………………………………………(1分)型号额定电压额定功率DJ—Ⅰ220V0.8kWDJ—Ⅱ220V3.0kW18.建筑工地上，工人们需要将一堆建材运到10m高处。姜荣同学设计安装了如图所示的装置.装置中每个滑轮重l00N。工人利用该装置每次提升一块重900N的建材，该工人拉绳子的速度是0.8m／s，在施工过程中：(1)该工人提升建材时的有用功率是多少?(2)该装置的机械效率是多少?(不计绳重和摩擦)(3)孙萍同学想用电动机做动力替代人工作，将该装置改造成简易的起重机(吊起物体的速度限定在0.4m／s)。她到仓库找到了两台电动机，铭牌上的部分数据如下表所示，她要选用其中的一台。请你帮助选择，就你所选的电动机，说明如何使用该装置才能做到合理配置。19．如图14所示是小型建筑工地上使用的“罐笼式”提升机，用它能将放在罐笼A中的建筑材料提升到高处。已知被提升的建筑材料的质量为280kg，拉力F将它以0.5m/s的速度匀速提升到10m的高度，拉力F的功率为2kW。不计摩擦及钢丝绳、动滑轮的重。求：AF图14（1）拉力F对所提升的建筑材料做的功是多少？（2）罐笼A的重力是多少？（3）提升机在提升建筑材料时的机械效率是多少？23．（1）G材=m材g=280kg×10N/kg=2.8×103N（1分）W=G材h=2800N×10m=2.8×104J（1分）（2）P=Fv绳F=QUOTE=QUOTE=2×103N（1分）GA=2F－G材=2×2×103N－2.8×103N=1.2×103N（1分）（3）W总=FS=2×103N×20m=4×104J（1分）W总η=70%20．2010年5月18日国际博物馆日，广东南澳海域的“南澳I号”水下考古发掘现场，成为了本处度由国家文物局主办的“文化遗产博览月“开幕地点，如图为打捞沉船里一货箱的模拟图片，问：用声呐探测到沉船的回声时间是0。04s,沉船在水下的深度为多少？（声音在海水中的传播速度1450m/s）海水对沉船的压强为多少？（不计沉船的高，海水的密度约为）己知动滑轮及附属部件的总重为3000N，将一重为4000N的货箱匀速打捞水面时，每根钢绳的拉力F为多大？若每只货箱重力相同且不可分割，钢绳的最大拉力为5000N，则在货箱离开水面被匀速拉起的过程中，该滑轮组的机械效率最大可达多少？（不计摩擦和钢绳重）21.打桩机是利用冲击力将桩打入地层的桩工机械.图甲是落锤式打桩机实物图.桩锤由卷扬机用吊钩提升，释放后自由下落而打桩.其原理示意图如图乙所示.已知桩锤的质量M=400Kg，桩锤底面积S1=0.1m2，桩的顶面积S2=0.04m2.g取10N/Kg.（1）若桩锤自由下落打在桩上的瞬时压力位F=2.0×103N，求此时桩锤对桩的压强.（2）若卷扬机把桩锤匀速提升1.8m.，所用时间为2s，在此提升过程中卷扬机的效率为60％，求卷扬机的功率.解：32．如图所示，工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组，把重为500N的箱子匀速提升5m，动滑轮的质量为8kg，不计绳重和摩擦，取g=10N/kg．(1)在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组．(2)在向上提升箱子的过程中，人对绳子的拉力为多大?(3)在向上提升箱子的过程中，滑轮组的机械效率为多少?解：(1)滑轮组绕线如图所示(2分)(2)人对绳子的拉力(2分)(1分)(3)提升过程的有用功W有=Gh(1分)总功W总=Fs=F·2h(1分)机械效率(1分)(答，同样给分)22．如图所示，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．(1)400J(2)80％(3)50N项目数值整机质量（kg）5000标准斗容（m3）0.5A最大挖掘深度（m）3B最大卸料高度（m）5两履带与地面接触的总面积（m2）4甲乙AB23．某型号挖掘机的实物图(甲)和作业范围图(乙)以及部分相关数据表，如下图所示。挖掘机在4s内将装满铲斗的密度为1.6×l03kg／m3的泥土，从最大挖掘深度处送到位于最大卸料高度的装载车上。取g=10N／kg，求：（1）挖掘机静止在水平地面上不工作时（如图甲），对地面的压强。（2）铲斗内泥土的质量。（3）移送泥土的过程中，挖掘机对泥土所做的功。（4）移送泥土的过程中，发动机的总功率是40kW，此过程挖掘机的机械效率。解：（1）压强P==1.25×104Pa………（2分）（2）泥土的质量m=1.6×103kg/m3×0.5m3=800kg………………（2分）（3）对泥土做功W有=Gh=mgh=800kg×10N/kg×（3m+5m）=6.4×104J（2分）（4）挖掘机的发动机4s内做的总功W总=Pt=4×104W×4s=1.6×105J…（1分）挖掘机的机械效率………………（2分）24.如图17所示，是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形。某次操作中，工人用400N的拉力F在1分钟内将总重为900N的泥土匀速提升5m。在这段时间内：（1）拉力F所做的有用功是多少？（2）拉力F做功的功率是多少？（3）滑轮组的机械效率是多大？解：（1）拉力F所做的有用功为：W有=Gh=900N×5m=4500J----------------------------------------（2分）（2）拉力F移动的距离S为：S=3h=3×5m=15m拉力F所做的总功为：W总=FS=400N×15m=6000J----------------------------------------（1分）则拉力F做功的功率P为：P=W总/t=6000J/60s=100W------------------------------------------（1分）（3）滑轮组的机械效率为：η=W有/W总×100%=4500J/6000J×100%=75%-----------------（2分）