初中物理机械效率的计算试题

在翻建长春东大桥的施工中，起重机将质量为 $4.5\times {10}^3\mathit{kg}$ 的钢材沿竖直方向匀速提升了 $2m$ ，而它的电动机所做的功是 $2\times {10}^{5}J$ ． $(g$ 取 $10N/\mathit{kg})$ 求：

（1）起重机对钢材所做的有用功。

（2）起重机的机械效率。

用如图所示的滑轮组提升物体。已知物重为800N，10s内物体被匀速提升了10m，动滑轮重为200N（不计绳重和摩擦）。下列说法中正确的是（　　）

A．拉力F的功率为500W

B．滑轮组的机械效率为80%

C．绳自由端的移动速度为3m/s

D．如果提起更重的物体，滑轮组的机械效率不变

如图所示，分别利用甲、乙两个不同的滑轮组竖直匀速提升 $A$ 、 $B$ 两个物体，使它们均升高 $0.2m$ ，测得 $A$ 、 $B$ 所受重力为 $G_A=4.5N$ ， $G_B=9N$ ，甲滑轮组中弹簧测力计的示数 $F_A=2N$ ，则甲滑轮组的机械效率为 　　。若两滑轮组的机械效率相同，则乙滑轮组中弹簧测力计的示数 $F_B=$ 　　 $N$ （不计绳重和摩擦）。

【四川省宜宾市2015年中考科学】（多）如图所示，甲、乙是固定在水平地面上的两个光滑斜面，长度分别为4m、5m，高度相同．两个工人分别沿斜面向上的拉力F_甲、F_乙把完全相同的工件从斜面底端匀速地拉到斜面顶端，且速度大小相等．此过程拉力F_甲、F_乙所做的功分别为W_甲、W_乙，功率分别为P_甲、P_乙，机械效率分别为η_甲、η_乙．下列说法正确的是（     ）

A．F甲∶F乙=5∶4

B．W甲∶W乙=5∶4

C．P甲∶P乙=5∶4

D．η甲∶η乙=5∶4

一辆水陆两栖坦克总重 $3\times {10}^{5}N$，它的发动机是一台新型内燃机，两条履带与地面接触的总面积为 $5m^2$． $\left({\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^{3}g=10N/\mathit{kg}\right)$

（1）该坦克要从水平冰面上经过，冰层能承受的最大压强为 $7\times {10}^4\mathit{Pa}$，请用计算说明坦克能否安全通过？

（2）该坦克涉水过河漂浮在水面上时，求它排开水的体积是多大？

（3）一次执行任务时，该坦克在平直公路上匀速行驶 $1200m$，用时 $2\mathit{min}$，发动机牵引力的功率保持 $600\mathit{kW}$恒定不变，发动机消耗了 $4.5\mathit{kg}$的燃料（燃料的热值为 $4.0\times {10}^{7}J/\mathit{kg})$，求发动机提供的牵引力是多大？发动机的效率是多大？

图甲中用力 $F_1$水平拉着重为 $G$的物体在水平路面上匀速移动 $s$的距离。图乙中用动滑轮拉着它也在同一路面上匀速移动 $s$的距离，水平拉力为 $F_2$．使用动滑轮的过程中 $($　　 $)$

A．总功为 $W_{总}=F_{2}s$B．有用功为 $W_{有}=\mathit{Gs}$

C．机械效率为 $\eta =\frac{\mathit{Gs}}{2F_{2}s}$D．额外功为 $W_{额}=2F_{2}s-F_{1}s$

下表是小明测一滑轮组机械效率时收集的有关数据。

序号	动滑轮重 G动/N	物重 G/N	钩码上升 高度h/m	动力 F/N	动力作用点 移动距离	滑轮组的 机械效率η
1	0.5	1	0.1	0.7	0.3	47.6%
2	0.5	2	0.1	1.1	0.3	60.6%
3	0.5	4	0.1	2	0.3

（1）请在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法。
（2）第三次实验中，钩码上升0.1m所用的时间为1.5s，则动力的功率为____W，滑轮组的机械效率为____。
（3）分析表格中数据发现：用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，提升的物重增加时，所做额外功将____，滑轮组的机械效率____（两空选填“变大”、“变小”或“不变”）。

某手机电池容量为4200 mAh,，电池电压为3.7 V。用一个标有“输出5 V 4 A”的快速充电器,将手机电池从零电量充满.充电效率为84% ,需要       min。快充充电线比普通手机充电线要粗一些,这是因为正常工作时,通过快充充电线的        较大。

用一个动滑轮在5s内将一重为180N的物体匀速向上提起3m，竖直向上的拉力为150N，忽略绳重及摩擦。下列说法中，正确的是（　　）

A．	动滑轮的重力为120N
B．	拉力做的功为450J
C．	拉力的功率为180W
D．	动滑轮的机械效率为60%

如图所示是一种小型千斤顶的示意图，当手往下压动摇臂时，能把重物抬高一段较小的距离，工人在 $4s$时间内用 $100N$的力竖直向下压动摇臂 $1m$，把 $1000$的重物匀速抬高 $8\mathit{cm}$。则重物上升的速度为　       　 $m/s$，人做的功为　　     $J$，千斤顶的效率是　      　 $\%$。

如图所示，用F＝50N的水平拉力拉着重为200N的物体A沿水平地面匀速运动，且物体A运动的速度为0.2m/s，地面对物体A的摩擦力是物体A重的0.1倍。不计滑轮重力，则下列说法正确的是（　　）

A．10s 内物体A 克服与地面之间的摩擦力做的功是80J

B．10s 内拉力F 做的功是100J

C．拉力F 的功率是20W

D．该装置的机械效率是80%

在水平地面上有一装有特殊液体的圆柱形桶，圆桶与地面的接触面积为0.8m²，筒内液体的密度为0.8×10³kg/m³，液面飘有一个质量为4×10^﹣3kg的塑料浮子，桶内液面上方空气和大气相通，整个桶（含液体、浮子）的总质量为96kg。

（1）求圆桶对地面产生的压强；

（2）求塑料浮子排开液体的体积；

（3）若工人师傅利用如图所示滑轮组将圆桶沿竖直方向匀速提升0.5m，滑轮组的机械效率为80%，求该过程中工人师傅所做的总功。

【2015年江西淮安中考物理】如图所示，小明用50N的力F将重为80N的物体在5s内匀速提升1m，在此过程中，小明做的有用功为_________J，滑轮的机械效率为_________，拉力做功的功率为_________W。

如图所示，利用滑轮组在2s内将重400N的物体匀速提升了1m，所用拉力F为150N．不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　）

A．绳子自由端移动的速度为2m/s

B．动滑轮的总重为100N

C．滑轮组的机械效率为83.3%

D．提升更重的物体，滑轮组的机械效率会变大

深圳地铁岗厦北综合交通枢纽工程工地上，一线施工人员正在紧张忙碌，进行架桥机钢梁吊装等施工作业。（g取10N/kg）

（1）图2为图1中起重机的简图，请画出阻力F₂的力臂l₂。

（2）图3为架桥机的装置图，已知箱梁的质量为5×10⁵kg，体积为200m³，架桥机滑轮组总拉力为4×10⁵N，自由端移动距离为25m，将箱梁提升1m。求：

①箱梁的密度；

②架桥机在此过程中的有用功；

③架桥机在此过程中的机械效率。