初中物理机械效率的计算试题

（2012·泸州）用如图所示的滑轮组在5s时间内，将重为G=400N的物体匀速竖直提升了1m，已知该滑轮组的机械效率为80%，在此过程中做的有用功为  J，拉力F的功率为  W，拉力F的大小为  N．

如图是现代家庭使用的升降衣架的结构示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能的。已知晾衣架上所挂衣服质量为，动滑轮、杆和晾衣架总质量为。小燕同学用力拉动绳子自由端，在时间内使衣服匀速上移，不计绳重和摩擦）求：

（1）绳子自由端拉力的大小；

（2）拉力所做的功；

（3）拉力的功率；

（4）整个过程中机械效率。

（2013·西宁）一辆车开进了泥潭中，司机取来一个动滑轮欲将汽车从泥潭中拉出，如图所示，若司机勇750N的拉力在5s内将汽车水平匀速拉动1m，那么司机所做的功是             J，司机做功的功率是      W，若滑轮的机械效率为60%，汽车所受地面的摩擦力是     N．

（2014·德州）如图所示，在斜面上拉一重50N的木块到0.3m高处木块沿斜面向上移动了1m，共耗时5s，已知拉力为20N，则拉力的功率为     W，此斜面的机械效率为          ．

在更换家用轿车的轮胎时，剪式千斤顶是一种常用工具。图甲是某型号剪式千斤顶的结构示意图。使用时，将底部支撑台置于水平地面，保持千斤顶竖直，将顶升置于汽车车身下，用手摇动扳手使扳手绕 $O$点不断旋转，带动丝杆转动，通过丝杆水平拉动左端铰链，使支架向内收缩，顶升升高，从而将汽车车身顶起。丝杆上刻有梯形扣，图乙是梯形的实物图。

（1）该型号的剪式千斤顶是由一些简单机械组合而成的。在顶起车身的过程中，丝杆上的梯形扣属于下列哪一种简单机械？　　。

$A$．滑轮 $B$．滑轮组   $C$．杠杆   $D$．斜面

（2）现使用该剪式千斤顶更换轮胎，顶起汽车车身后，若顶升受到车身竖直向下的压力大小始终为 $10000N$，且等于顶升对车身的支持力，千斤顶自身重量忽略不计。

①若底部支撑台与地面接触面积为 $0.04m^2$，顶起汽车车身后手不再用力，则千斤顶对地面产生的压强是多大？

②顶起汽车车身后，为了方便更换轮胎，需要继续摇动扳手，使顶升继续升高一段距离。若人摇动扳手使顶升在 $1\mathit{min}$内升高 $12\mathit{cm}$，用千斤顶顶起车身时的机械效率为 $80\%$，则人做功的功率是多大？

质量为的塑料桶装满水后总质量为，小明将其从地面匀速搬到高度为的桌面上，在竖直向上搬水的过程中所做的总功是　　，有用功是　　，机械效率是　　。

（2014·遂宁）边长为0.5m的正方体，质量为60kg，当它静止在水平地面上时，对水平地面产生的压强为   Pa；现用如图所示的滑轮组来提升该物体，当拉力F为400N时物体刚好能以0.2m/s的速度匀速上升，则此时滑轮组的机械效率为   %，拉力F的功率为   W．（g=10N/kg）

（2014·达州）如图所示，用F为40N的拉力，通过滑轮组拉着重为300N的物体A在水平面上以0.4m/s的速度向左做匀速直线运动。物体受到的摩擦力是物重的0.3倍，滑轮组的机械效率是    ，拉力的功率是  W。

用如图所示的滑轮组拉动水平地面上重的物体，使物体在内匀速前进了，物体受到地面的摩擦力，所用拉力，忽略绳重、滑轮重。下列说法中正确的是　　

A．绳子自由端在内移动了

B．物体重力做功的功率为

C．物体克服摩擦力做的功为

D．滑轮组的机械效率约为

如图，在水平拉力F的作用下，使物体A沿水平面以速度v向右匀速运动了距离s，若物重为G，平面对物体的摩擦力为f。下列说法正确的是

A．有用功的功率为fv

B．拉力做功的功率为3Fv

C．装置的机械效率为

D．额外功为(3F－f)s

如图所示．工人用240牛的拉力拉绳使水中的小船匀速靠岸，用10分钟将绳子拉下60米，已知小船重1．8×10⁴牛，小船行进中受到的阻力是它所受重力的0．01倍，求：

（1）小船受到的浮力  （2）工人拉绳时做功的功率； （3）此装置的机械效率．

某工人使用如图甲所示的滑轮组匀速提升浸没在水中的实心物体 $A$，拉力的功率随时间的变化如图乙所示，已知动滑轮的重力为 $60N$，物体匀速上升的速度始终为 $1m/s$。（不计绳重，摩擦及阻力， ${\rho }_{水}=1\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g=10N/\mathit{kg})$

求：

（1）物体浸没在水中时受到的浮力。

（2）物体的密度。

（3）物体浸没在水中时滑轮组的机械效率。

一新型无人驾驶电动汽车的质量为 $1.6\times {10}^3\mathit{kg}$．性能测试时，汽车在平直的公路上匀速行驶 $6.0\times {10}^{3}m$用时 $300s$，共消耗电能 $1.2\times {10}^{7}J$，测得电机输出的机械功率为 $3.2\times {10}^{4}W$， $g$取 $10N/\mathit{kg}$。求：

（1）汽车的重力；

（2）汽车电机的效率；

（3）汽车受到的阻力。

如图所示，利用滑轮组装置匀速拉动水平面上的物体。已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0.1倍，物体被匀速拉动的距离为1m。当物体质量为2kg时，滑轮组的机械效率为50%，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦力。求：

（1）物体质量为2kg时，在水平面上受到的滑动摩擦力；

（2）动滑轮的重力；

（3）物体质量为10kg，以0.1m/s的速度匀速运动时，拉力F的功率。

用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重100N，每次运送的量不定，图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象，由图可知动滑轮重为________N，当某次运送4件货物时，绳子的拉力F是________N，滑轮组的机械效率为________．（不考虑绳重和摩擦）