初中物理机械效率的计算试题

工人用如图所示的滑轮组，在时间 $t$内，将重为 $G$的货物匀速提升了 $h$，人对绳子竖直向下的拉力恒为 $F$（不计绳重和摩擦）。以下说法正确的是 $($　　 $)$

A．拉力 $F$的功率为 $\frac{2\mathit{Fh}}{t}$

B．额外功为 $(2F-G)h$

C．滑轮组的机械效率为 $\frac{G}{3F}$

D．滑轮组的机械效率随 $h$的增大而增大

一台起重机在 $10s$内将重为 $3600N$的货物匀速提高了 $4m$，起重机做的有用功是　 $1.44\times {10}^{4}J$　。若起重机做的额外功是 $9600J$，则机械效率是　　，起重机的总功率是　　 $W$。

如图所示，用动滑轮把重为 $40N$的物体 $A$以 $0.5m/s$的速度匀速提升，用时 $4s$，拉力 $F$的大小是 $25N$，则拉力 $F$的功率是　 　 $W$，动滑轮的机械效率是　　。

有一台电动起重机，电动机的电功率是 $2.5\times {10}^{3}W$，它在30秒内将质量为 $1.5t$的大石头沿竖直方向匀速提升 $2m$。

（1）大石头的重力是多少 $N$？ $(g$取 $10N/\mathit{kg})$

（2）起重机提升大石头消耗的电能是多少？

（3）起重机提升大石头的效率是多少？

（4）写出一条提高起重机效率的合理建议：　              　。

在修建天水市体育中心的施工过程中，起重机在 $4s$内将质量为 $5\times {10}^3\mathit{kg}$的钢材沿竖直方向匀速提升了 $2m$，而它的电动机做的功是 $2\times {10}^{5}J$． $(g$取 $10N/\mathit{kg})$求：

（1）钢材上升过程中的速度。

（2）起重机对钢材所做的有用功。

（3）起重机的机械效率。

用如图所示器材测滑轮组的机械效率。

（1）在图上画出滑轮组最省力的绕线方式。

（2）安装好实验器材后，记下钩码和拴住弹簧测力计的线端原先的位置，

（3）某同学正确测得钩码上升的高度为 $0.2m$，钩码重 $1.5N$，其他被测和计算的数据如下表：

拉力 $F/N$	拉弹簧测力计的线端通过距离 $S/m$	有用功 $W_{\mathit{有用}}/J$	总功 $W_{总}/J$
0.6	0.4	0.3	0.24

上表中肯定错误的数据是　0.4　和　　。

（4）若用上述装置提起重 $1.5N$的钩码，机械效率为 ${\eta }_1$；提起重 $3N$的钩码，机械效率为 ${\eta }_2$，则 ${\eta }_1$　　 ${\eta }_2$（填“ $>$”、“ $<$”或“ $=$” $)$。

工人用如图的机械将物体匀速提升到某一高度，若物体的重力与滑轮的重力之比 $G_{物}:G_{\mathit{滑轮}}=9:1$，忽略绳重与摩擦的影响，则机械效率为 $($　　 $)$

A． $10\%$B． $45\%$C． $80\%$D． $90\%$

小段用如图所示装置，使用一根杠杆 $\mathit{AB}$和滑轮的组合将一合金块从水中提起，滑环 $C$可在光滑的滑杆上自由滑动。已知合金密度 $\rho =1.1\times {10}^4\mathit{kg}/m^3$：所用拉力 $F$为 $500N$，且始终竖直向下： $O$为支点，且 $\mathit{AO}=4\mathit{OB}$：动滑轮的机械效率为 $75\%$．若杠杆质量、杠杆与攴点间摩擦不计，整个过程中合金块始终未露出水面。求：

（1）当拉力 $F$向下移动距离为 $1.2m$时，拉力 $F$对杠杆所做的功？此时绳子对杠杆 $B$点的拉力？

（2）合金块的体积？

某服务区水泵房每天需要将重为 $3\times {10}^{6}N$的水送到 $36m$高的蓄水池里。若用电动机带动一台效率为 $60\%$的水泵工作 $5h$来完成蓄水工作。问：

（1）水泵对这些水做了多少功？

（2）带动水泵的电动机的功率至少为多大？

某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线 $a$ 所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线 $b$ 所示。已知物体的质量为 $450g$ ，所用动滑轮的质量为 $50g$ ，绳子自由端的拉力 $F$ 为 $1.3N$ ， $g$ 取 $10N/\mathit{kg}$ 。在 $0~2s$ 的过程中，下列说法中正确的是 $($ 　　 $)$

A．	绳子自由端移动的速度为 $5.0\mathit{cm}/s$
B．	拉力 $F$ 的功率为 $0.26W$
C．	有用功为 $0.45J$
D．	滑轮组的机械效率为 $90\%$

如图所示，当水平拉力 $F=50N$ 时，恰好可以使物体 $A$ 沿水平地面向右做匀速直线运动。已知物体重为 $200N$ ，所受地面的摩擦力约为 $80N$ ，假如在 $5s$ 时间内，物体水平移动了 $0.6m$ ，不计绳和滑轮的自重，则在此过程中 $($ 　　 $)$

A．	拉力 $F$ 做功为 $30J$	B．	物体重力做功为 $120J$
C．	拉力 $F$ 做功的功率为 $12W$	D．	该装置的机械效率约为 $60\%$

一辆以天然气为燃料的公交汽车质量为 $16000\mathit{kg}$ ，轮胎与地面的总接触面积为 $400c{m}^2$ ．某次行驶过程中，搭载的人员及物品共 $2000\mathit{kg}$ ，所受阻力为车总重的0.01倍， $40s$ 内匀速直线行驶了 $400m$ ，共消耗天然气 $0.025\mathit{kg}$ （天然气完全燃烧，其热值为 $6.4\times {10}^{7}J/\mathit{kg})$ 。针对此次行驶过程，求：

（1）汽车对地面的压强；

（2）汽车的功率；

（3）汽车发动机的效率。

物理兴趣小组的同学用如图甲所示的装置来提升重物 $M$ ，图乙是重物上升时的 $s-t$ 图象，己知 $M$ 重为 $1N$ ．闭合开关后，电流表和电压表的示数分别为 $0.2A$ 和 $4V$ ．则重物上升的速度为 　　 $m/s$ ， $0.5s$ 内该装置提升重物做的有用功为 　　 $J$ ，它的效率是 　　 $\%$ 。

如图所示，用滑轮组将重为 $400N$ 的物体匀速提升了 $1m$ 。已知拉力 $F$ 为 $250N$ ，则提升重物的过程中，滑轮组的机械效率是 　　。请写出一种提高此滑轮组机械效率的方法： 　　。

炼油厂工人将油桶装到卡车上，需要用木板搭建一个斜面。卡车车厢底部离地 $1.2m$ ，所用木板长 $6m$ ，工人沿着斜面用 $700N$ 的力将油桶推上车，用时 $1\mathit{min}$ ，若该斜面的机械效率为 $40\%$ ．求：

（1）工人推油桶所做的功是多少？

（2）工人做功的功率是多少？

（3）油桶的质量是多少？ $(g=10N/\mathit{kg}$ $)$