专题讲解
机械效率计算专题
重难点突破
方法归纳、要领
1.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?
2.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80 kg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.
3.(遵义)一体重为600 N、双脚与地面的接触面积为0.05 m2的工人,用如图所示的滑轮组将重为800 N的物体匀速提高了0.5 m,此时该滑轮组的机械效率为80%.(不计绳重及摩擦)求:
(1)在匀速提升物体的过程中,工人对绳子的拉力为多大;
(2)在匀速提升物体的过程中,工人对地面的压强为多大;
(3)使用该滑轮组,这个工人最多能提起多重的物体.
4.如图所示,在50N的水平拉力F作用下, 重800N的物体沿水平地面做匀速直线运动, 物体与地面间滑动摩擦力为120N.求:(1)滑轮组的机械效率为多少?(2)若物体的速度为0.2m/s,则1min内拉力做的功为多少?(3)拉力的功率是多少?
5.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
6.如图所示装置图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。 (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。
7.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.
8.如图所示,质量为70kg,边长为20cm的正方体物块A置于水平地面上,通过绳系于轻质杠杆BOC的B端,杠杆可绕O点转动,且BC=3BO。在C端用F=150N的力竖直向下拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,且绳被拉直。(绳重不计,g取10N/kg)求:
(1)物体A的重力G;
(2)绳对杠杆B端的拉力F拉;
(3)此时物体A对地面的压强p。
9.如图是一个上肢力量健身器示意图,D是动滑轮;配重A是质量为162kg、边长为30cm的正方体物块,杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动,OE:OH=1:2,假定运动员体重是600N(不计杠杆重、绳重及摩擦,g取10N/kg).求:
(1)配重A的密度是多少kg/m3?
(2)配重A自由放置时对地面的压强是多少Pa?
(3)当人将配重A匀速提离地面时,人用了410N的力,则动滑轮重为多少N?
10.我市经济建设中用到大量机械设备,某种起重机结构如图所示,起重机的吊臂OAB可以看作杠杆,吊臂前端用钢绳连着动滑轮,立柱CA竖直,OB:OA=6:1。用该起重机将浸没在水中的长方体石墩提出,放在水平地面上。石墩质量为1.5l04 kg、底面积为3m2、高为2m。(g取10N/kg,ρ水=1.0103 kg/m3)
(l)浸没在水中的石墩(石墩的底部未浸入淤泥中),受到浮力是多少?
(2)石墩放在水平地面上时,起重机未对石墩施力,则石墩对地面的压强是多少?
(3)石墩完全离开水面被提升的过程中,测得每根钢绳的拉力为1105 N,此时动滑轮的机械效率是多少?
(4)当石墩被提起且仍浸没在水中时,若忽略动滑轮、钢绳和吊臂的重力及各种摩擦,起重机立柱CA对吊臂A点竖直向上的作用力是多少?
10.如图甲所示是使用汽车打捞水库中重物的示意图,汽车通过定滑轮牵引水下一个质量均匀分布的正方体重物,在整个打捞过程中,汽车以恒定的速度v=0.1m/s向右运动。图乙是此过程中汽车拉力F跟时间t变化的图象。设t=0时汽车开始提升重物,忽略水的阻力和滑轮的摩擦,g取10N/kg。求:
(1)水库水的深度;
(2)重物的密度;
(3)整个打捞过程中汽车的最小功率。
11.如图所示,用滑轮组匀速提起1200N的重物,拉力做功的功率为1500W,绳子的自由端向下拉的速度为3m/s,地面对人的支持力为N1,不计绳重和摩擦。
(1)滑轮组中有几股绳子承担重物?作用在绳自由端的拉力是多少?
(2)滑轮组的机械效率是多少?
(3)若用此滑轮组匀速提起2400N的重物时,地面对人的支持力为N2,作用在绳自由端的拉力是多少?若N1:N2=5:1时,人的重力是多少?
12.如下图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。已知井深12m,物体重,汽车重G车=3104N,汽车匀速拉绳子时的拉力,汽车受到的阻力为车重的0.1倍。求:
(1)将物体从井底拉至井口的过程中,汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功?
(2)滑轮组的机械效率为多少?(保留一位小数)
(3)若汽车运动的速度为3m/s,则将物体由井底拉至井口需要多长时间?
(4)汽车牵引力为多少?牵引力的功率为多少?
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