初中物理机械能计算题

学习了简单机械的有关知识后，小强同学自制了一种简易升降晾衣架，它由四个定滑轮和两个动滑轮组成，绳子的一段固定在天花板上，人用力拉绳子的自由端可以使晾衣架匀速上升，晾衣架在匀速上升过程中横梁保持水平，如图所示．将40N的衣物挂在晾衣架上，人拉绳的力为12.5N时，衣物匀速上升，忽略绳重及摩擦．求：

（1）此时该装置的机械效率；
（2）将60N的衣物挂在晾衣架上，使其匀速上升1米，人所做的总功．

如图（1）所示，用弹簧测力计拉着绳子利用滑轮组将重3N的物体匀速提升0.5m．

⑴ 求图（1）中弹簧测力计对绳的拉力所做的功；
⑵ 求图（1）中滑轮组的机械效率；
⑶ 请在答题卷的图（2）中画出比图（1）更省力的绕线．

汽车给我们的生活提供了便利，某汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶30km消耗了汽油2kg.
(1)请计算2kg汽油完全燃烧，放出的热量．(q_汽油＝4.6×10⁷J/kg)
(2)已知车以72km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率为12kW，求汽车受到的阻力．
(3)查阅资料可知：汽油机效率最高约为40%;某型号电动机的额定电压为220V，额定电流为10A，正常工作1min所做有用功是1.056×10⁵J，求这台电动机的效率．再具体说一说与汽油机相比电动机的优势．（结合题中信息和生活经验各写一条）

图所示是一辆新型坦克，其质量为20t，发动机的额定功率为1000kW，每条履带与水平地面的接触面积为2m²。g取10N/kg，求：

（1）坦克的重力。
（2）坦克静止时对水平地面的压强；
（3）坦克以额定功率行驶10min，发动机所做的功。

山东临淄管仲纪念馆内有一口铜钟，质量为2t. 2013年4月，一男子钻到钟下玩耍，其他游客转动铜钟导致悬挂钟的绳索被扭断，该男子被困于钟内．闻讯赶到的消防员们迅速组装好滑轮组、站在地面一起向下拉绳将铜钟吊起，该男子趁机从钟下爬出脱困．(g取10N/kg)
问：

(l)消防员们站在地面一起向下拉绳将铜钟吊起，请画出最省力的绳子绕法．
(2)消防员们在绳子自由端共施加4000N的力，使铜钟在1min内匀速缓慢上升60cm，请计算绳子自由端拉力做功的功率．
(3)此过程中滑轮组的机械效率是多少？

如图所示是建筑工地上的打桩机，重锤质量为480kg，横截面积为0.1m²，铁桩的直径为0.2m．功率为8kW绞车以v=1m/s的速度在10s内将重锤由桩顶提到最高处，然后由静止释放．取g=10N/kg．求：

（1）重锤静止地桩顶时，桩顶受到的压强．
（2）重锤上升的最大高度．
（3）打桩机在提升重锤过程中的机械效率．

用如图所示滑轮组提升重物．人用500N的拉力F，15s内使重为900N的物体匀速上升了3m．不计绳重和摩擦，求：

（1）动滑轮的重．
（2）人拉绳子做功的功率．
（3）滑轮组的机械效率．

黄商超市安装有供顾客上下的手扶电梯．小明查阅了相关资料，了解到电梯的部分参数如表，经测量，电梯高为5m，长为10m．

额定电压	220V
额定功率	8.8Kw
额定频率	50Hz
电机内阻	1Ω
标定载客量	15人

 
（1）小明发现电梯有人时运行，无人时停止运行，针对这一现象，你认为是什么原因？请提出一种你的设计方案：　                    　、　                     　．
（2）电梯正常运行1h，消耗电能是多少？产生的电热是多少？
（3）小明测出电梯正常运行，以标定载客量运送乘客时的速度为1m/s，每位乘客质量均按50kg计算，则电梯此时的工作效率是多少？（保留一位小数）

两栖突击车是登陆作战的重要装备．如图甲是我国某型号的两栖突击车，它的总质量22吨，发动机的功率420kW．水上最大速度14.4km/h，陆地最大速度54km/h． 请你解答下列问题：（g=10N/kg）

（1）两栖突击车静止浮在水面时，排开水的体积是多少？（ρ_水=1.0×10³kg/m³）
（2）该车停在水平地面上时，履带着地总面积为4m²，它对地面的压强是多少？
（3）该车在水中以最大速度匀速前进时（发动机正常工作），受到的阻力是多大？
（4）该车的尾部有一个类似于机翼的装置，如图乙所示，请你说明这个装置的作用．

如图所示（滑轮组的绕绳未画出），人以600N的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10秒，使绳端向下移动了1.5m，重物匀速上升了0.5m，已知滑轮组的机械效率为70%（g=10N/kg）．

（1）按题意画出滑轮组的绕绳．
（2）人所做功的功率多大？
（3）被吊起的重物质量多大？

如图，物体重100N，圆柱形容器底面积为400cm²，内盛有65cm深的水，当用图中滑轮组将物体浸没在水中后，容器中水面上升到70cm，物体完全浸没在水中时滑轮组的机械效率为80%（不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦及水的阻力）.ρ_水=1.0×10³kg/m³，g取10N/kg.求：

（1）物体浸没在水中后，水对容器底增加的压强.
（2）物体浸没在水中时受到的浮力.
（3）若把物体完全拉出水面后，滑轮组的机械效率.

有一种环保汽车，以蓄电池为驱动能源．此环保汽车运动时，蓄电池为车上的电动机供电，电动机为汽车提供动力．某辆这种类型的环保汽车，总质量为3×10³ kg，汽车轮胎与地面的总接触面积为0.1m²．当它在永平路面上匀速行驶时，电动机工作电流为50A，工作电压为300V，汽车所受阻力为车重的0.04倍．（g取10N/kg）
（1）汽车对路面的压强多大？
（2）若该汽车用于牵引汽车前进的机械功率和电动机电功率的比值为4：5，则该车匀速前进的速度多大？

某坦克重力为4×10⁵N，履带的着地面积为5m²。若坦克以20m/s的速度在平直的路面上匀速行驶10min，发动机的输出功率为900kW。试求：
（1）坦克静止在水平路面时，对路面的压强是多少？
（2）匀速行驶10min，坦克发动机所做的功是多少？
（3）匀速行驶时，坦克发动机的牵引力是多少？

压路机是一种利用碾轮的碾压作用，使土壤、路基垫层和路面铺砌层压实的工程机械，广泛用于筑路、筑堤和筑坝等工程。某型号压路机质量为3×10⁴千克，发动机的额定功率为120千瓦，g取10牛/千克。求：

（1）如图所示该压路机在沥青路面辗压时，压路机对水平路面的压强为2×10⁵帕，压路机对水平路面的压力为多少牛？压路机与路面的接触面积为多少米²？
（2）该压路机发动机正常工作，压路机在沥青路面上行驶500秒， 发动机所做的功为多少焦？
（3）该压路机发动机正常工作，压路机在水平地面以4米/秒的速度匀速直线行驶，则压路机的牵引力为多少牛？压路机受到的阻力为多少牛？

武平梁野山素有天然氧吧之称，其险峻的高山、飞流的瀑布令人叹为观止。依瀑流而建的木栈道蜿蜒至山脚，长约4km，高度差约90m，方便了人们近距离感受瀑布的磅礴气势。体重50kg的小王从栈道最高处小跑至山脚，用时30min，求这段时间小王自身重力做的功及功率约为多少？（g取10N/kg）