(完整)物理中考物理机械效率计算题

2010中考物理试题汇编:机械效率计算题

1．(2010泰州）6分）用图6所示的滑轮组提升重物,已知物体重为200N，人用向下拉动绳子,5s内可使物体匀速上升2m求：

（1）拉力所做的功和拉力的功率; （2）滑轮组的机械效率．

125N的拉力

2．（2010绍兴）如图所示为一款塔式起重机,工作电压为380伏。当起重机吊起500千克重物以1米/秒速度匀速上升20米时,工作电流是18安;当起重臂水平旋转，带动重物在8秒内移动16米时，工作电流是5安。 (1）如果起重臂加长，那么平衡块质量应该________(填“增加\"或“减小”）。 (2）请计算在整个过程中,起重机钢绳对重物所做的功和起重机将电能转化成机械能的效率(保留小数到0.1％）。

3．（2010南京）(6分)如图所示,工人用滑轮组提升重240N的物体，所用的拉力为150N， 物体在5s内匀速上升lm．求: (1)有用功；

(2）滑轮组的机械效率； (3)拉力的功率．

4．（2010烟台）随着社会的发展,人们生活水平的提高，住房条件也得到了很大的改善．小明家最近购置了一套了帮助爸爸将重600N的装修材料运送到6m高的楼上，用物理课上学过的滑轮组，设计了如图20甲所示的材料案(其中每个滑轮重30N，绳子足够长,所能承受的最大250N，不计绳重及摩擦)． （1）计算说明绳子的拉力

人们的新房，为小明利搬运方拉力为是否超

过绳子的最大承受力? （2)小明爸爸观察了该装置后，他想如果将该装置的滑轮位置颠倒(图20乙)是否会更省力一些，请你按照小明爸爸的想法，用笔画线在乙图绕上绳子并说明小明爸爸的想法是否正确． (3)求两种方案的机械效率之比？（4）综合分析评估两个方案,你认为哪个方案更好一些?说明理由．

5. （2010德州）如图22所示装置 ，绳重及摩擦不计。装卸工人将重为800N

1

G 图22

的货物提至

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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。

6．（2010荆州）(6分）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？

7、（10大理）2009年入夏以来,我省滇西地区出现了百年不遇的特大旱灾，某校为保障师生的生活用水，紧

3

急调来一台功率为15kw的抽水机，把水抽到距水面10m高的蓄水池中，抽水机30分钟刚好将容积为18m的蓄水池抽满，求：（1)抽水机对水做的功;（2）抽水机的效率;（3)同学们，水是生命之源，请你写出日常生活中的两项节水措施.

8. （2010河池）第41届世界博览会于2010年5月1日至10月31日在我国上海举行,世博会的主题是“城市，让生活更美好\" ．在场馆和楼房建设工地上,“塔吊”是常见的一种起重设备，如图19所示是“塔吊”的示意图.假设某塔吊配置的电动机铭牌上标有：额定电压380V, 额定功率38kW，线圈电阻0.4Ω．在一次吊起重物时,电动机正常工作20s,把重物吊起20m．求：

（1）该电动机在这次吊起重物的过程中消耗的电能．（2）电动机工线圈产生的热量．(3)在该起重设备中，如果这次吊起重物的机械效被吊重物的质量为多少t？

作过程中，率为80%，则

9。(2010江西)某学校为了给蓄水塔抽水，新买了一单相螺杆自吸泵，其分参数如下表:(吸程是指水泵到水面的距离；扬程是指水能被抽到水面的距离）

(1）该铭牌中有一个参数是明显错误的，请你指出来，并通过计算加以说明. （2）该水泵连续正常抽水1h，把水抽高了50m，水泵对水做了多少功?此时

型号 ZGD 水泵的效率是多少？ （g取10N/kg)

吸程 20m

频率50Hz 3 流量8m/h 10．(2010淮安)(6分)如图所示,小明同学用动滑轮提升900N的木箱,木箱以

0．5m／s的速度匀速上升2m，所用拉力F的大小为500N(不计绳重和摩擦）． (1)

2

铭牌上的部

的最高点到

扬程 50m 电压220V 功率1.5kW 绝缘E级 拉力F做功

题24图

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的功率是多少？(2）动滑轮的机械效率是多少?

11．（2010龙岩）（8分)滑轮组在建筑中应用广泛，如图15所示为建筑工工人用此滑轮组将质量为90kg的重物提高5m，所用的拉力是600N。求： （1）该重物受到的重力；

（2)工人通过滑轮组所做的有用功； （3）工人做的总功； （4）滑轮组的机械效率.

答案:9000N；4500J；6000J;75％

人自制的滑轮组。某

图15

12．（2010南通）（8分)如图所示,工人师傅用一个定滑轮和动滑为500N的箱子匀速提升5m，动滑轮的质量为8kg，不计绳重和摩（1)在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组．

(2）在向上提升箱子的过程中,人对绳子的拉力为多大？ （3）在向上提升箱子的过程中，滑轮组的机械效率为多少?

轮组成滑轮组,把重擦，取g=10N/kg．

答案：解：(1）滑轮组绕线如图所示 （2）人对绳子的拉力

F1(GG动) 2箱1(500N8kg10N/kg)290N 2(3)提升过程的有用功W有=Gh 总功W总=Fs=F·2h 机械效率 （答W有W总100%

Gh500N5m100%100%86.2% Fs290N10mGh500N1100%100%86.2%,同样给分） Fs290N213．(2010苏州）（8分)如图所示，斜面长S=10m,高h=4m．用

一个重为100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B．运动过了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．

答案：(1）400J (2）80％ （3)50N

3

沿斜面方向的推力F，将程中物体克服摩擦力做

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14．（2010湛江)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／

2

物静止在地面上,与地面的接触面积为0．04m，求货物对地面的压强．(2）端的速度．（3）拉力F的功率．（4）此滑轮组的机械效率．

80 kg的货物，所kg）（1）提升前货提升时绳子自由

答案：(1）货物对地面的压强P=F/S=mg/S=80kg×10N/kg/0.04m=2×10Pa． （2)提升时绳子自由端的速度v=s/t=4m/50s=0。08m/s． (3）拉力F的功率P=Fv=500N×0。08m/s=40W

(4)此滑轮组的机械效率η=W有用/W总=mg/2F=80kg×10N/kg/2×500N=80%

24

15. （2010宜宾)（12分）2009年秋季以来，我国西南部分地区遭遇严重旱灾，不少地方不得不靠打深井

3

取水。如图11所示，小明同学正利用滑轮组和金属水桶从深井中提水，若水桶的材料密度为8g/cm，水桶质量为4Kg，水桶容积为20L。当盛满水的桶从水中慢慢提升（桶始终未出水面）时,小明对绳的拉力为F=25N。

33

不计绳子重量和摩擦，水的密度是1.0×10 Kg/m,g取10N/Kg.试求: （1）动滑轮有多重？

（2）水桶露出水面前，滑轮组的机械效率有多大?

(3)水桶被提离井中水面后，以0.2m/s的速度匀速竖直上升,小明对绳子自由端拉力的功率多大？ 答案:(略）

16．（10·茂名)（8分）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0．3m，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

解:(1）物体A在水平地面，F=G=600N （1分)

3

4

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（10·安顺)1 7、如图10所示，要把一个质量是450kg的贵重物品A沿水平地面移动

1 00m，为保护该物品,工人把它放在一个质量是50kg的木板B上，然后用了F=400N的水平拉力将木板B沿直线匀速拉动,直至终点。(提示:滑动摩擦力的大小与 (1）在匀速拉动B的过程中，A、B之间的摩擦力是多 (2）计算拉力F做的总功是多少焦耳？

（3)在拉力F做功的过程中，机械效率是多少？ (1)0…………………………………… （1分)

4

（2)W总=FS=400×100=4×10（J) ………………………………………………（2分） (3）∵滑动摩擦力的火小与压力的人小成正比， ∴

压力的大小成正比) 少？

F有F总G有G总,即F有G有G总F总9F总 ………………………（1分) 10 

F有SF总S990%……………………………………………… (1分） 10（10·哈尔滨）18。建筑工地上，工人们需要将一堆建材运到10m高处。姜荣同学设计安装了如图所示的装置。装置中每个滑轮重l00N。工人利用该装置每次提升一块重900N的建材，该工人拉绳子的速度是0。8m／s,在施工过程中：

（1)该工人提升建材时的有用功率是多少？ (2)该装置的机械效率是多少?（不计绳重和摩擦)

(3）孙萍同学想用电动机做动力替代人工作，将该装置改造成简易的起重机（吊起物体的速度限定在0。4m／s).她到仓库找到了两台电动机，铭牌上的部分数据如下表所示，她要选用其中的一台。请你帮助选择，就你所选的电动机,说明如何使用该装置才能做到合理配置。

型号 DJ—Ⅰ DJ-Ⅱ 额定电压 220V 220V 额定功率 0。8kW 3。0kW （10·湖北仙桃）19．如图14所示是小型建筑工地上使用的“罐笼式”提升机,用它能将放在罐笼A中的建筑材料提升到高处。已知被提升的建筑材料的质量为280kg，拉力F将它以0。5m/s的速度匀速提升到

10m的高度，拉力F的功率为2kW。不计摩擦及钢丝绳、动滑轮的重。求：

5

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（1）拉力F对所提升的建筑材料做的功是多少? （2）罐笼A的重力是多少？

（3）提升机在提升建筑材料时的机械效率是多少？

3

A

F

图14

23．（1）G材=m材g=280kg×10N/kg=2.8×10N ·········· （1分）

4

W=G材h=2800N×10m=2.8×10J ············· （1分）

（2）P=Fv

P2103W3F=绳==2×10N················ （1分）

v20.5m/sGA=2F－G材=2×2×103N－2.8×103N =1.2×103N ····· (1分）

34

（3）W总=FS=2×10N×20m=4×10J ············ （1分）

η=

W有W总 2.8104J70% 4104J（10·长沙）20．2010年5月18日国际博物馆日,广东南澳海域的“南澳I号”水下考古发掘现场，成为了本处度由国家文物局主办的“文化遗产博览月“开幕地点，如图为打捞沉船里一货箱的模拟图片，问： 用声呐探测到沉船的回声时间是0。04s,沉船在水下的深度为多少？ （声音在海水中的传播速度1450m/s）

海水对沉船的压强为多少？（不计沉船的高，海水的密度约为） 己知动滑轮及附属部件的总重为3000N，将一重为4000N的货箱匀速打捞水面时，每根钢绳的拉力F为多大？ 若每只货箱重力相同且不可分割，钢绳的最大拉力为5000N，则在货箱离开水面被匀速拉起的过程中,该滑轮组的机械效率最大可达多少？（不计摩擦和钢绳重)

6

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(10·连云港）21.(6分）打桩机是利用冲击力将桩打入地层的桩工机械。图甲是落锤式打桩机实物图。桩锤由卷扬机用吊钩提升，释放后自由下落而打桩。其原理示意图如

2

图乙所示。已知桩锤的质量M=400Kg，桩锤底面积S1=0。1m，桩

2.g的顶面积S2=0.04 m取10N/ Kg。 3

（1）若桩锤自由下落打在桩上的瞬时压力位F=2.0×10N，求此时桩锤对桩的压强。 （2）若卷扬机把桩锤匀速提升1。8m。，所用时间为2s，在此提升过程中卷扬机的效率为60％，求卷扬机的功率. 解：

(10·南通）32．（8分）如图所示，工人师傅用一个定滑轮和动

重为500N的箱子匀速提升5m，动滑轮的质量为8kg，不计绳g=10N/kg．

（1）在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组．

(2）在向上提升箱子的过程中，人对绳子的拉力为多大? (3）在向上提升箱子的过程中,滑轮组的机械效率为多少? 解：（1)滑轮组绕线如图所示 (2）人对绳子的拉力

（2分)

滑轮组成滑轮组，把重和摩擦，取

F1(G箱G动) 2

(2分)

1(500N8kg10N/kg)290N 2(1分)

（1

分）

（3)提升过程的有用功W有=Gh 总功W总=Fs=F·2h 机械效率

（1分）

W有W总100%

7

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(答

Gh500N5m100%100%86.2% (1分) Fs290N10mGh500N1100%100%86.2%,同样给分） Fs290N2（10·苏州）22．（8分）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． (1)400J (2)80％ (3)50N

（10东营)23．（9分）某型号挖掘机的实物图(甲) 和作业范围图（乙)以及部分相关数据表，如下图所示。

挖掘机在4s内将装满铲斗的密度为1。6×l0kg／m的泥土，从最大挖掘深度处送到位于最大卸料高度的装载车上. 取g=10N／kg，求：

3

3

B

A

甲

乙

机对泥土所做的功。

项 目 数值 （1）挖掘机静止在水平地面

整机质量（kg） 5000 3标准斗容(m） 0。5 上不工作时（如图甲）,对地面

A最大挖掘深度3 的压强。

（m） B最大卸料高度5 (2）铲斗内泥土的质量.

（m） (3)移送泥土的过程中，挖掘

两履带与地面接触4 2的总面积（m） (4)移送泥土的过程中,发动机的总功率是40kW，此过程挖掘机的机械效率。 解：（1）压强P=

FGmg5000kg10N/kg4

=1。25×10Pa………(2分) 2SSS4m3

3

3

（2)泥土的质量m=V1.6×10kg/m×0。5 m=800kg………………（2分） (3）对泥土做功W有=Gh=mgh=800kg×10N/kg×（3m+5m）=6。4×10J (2分） （4)挖掘机的发动机4s内做的总功W总=Pt=4×10W×4s=1。6×10J …（1分）

4

54

W有6.4104J挖掘机的机械效率40%………………(2分）

W总1.6105J

（10·达州）24. (6分）如图17所示，是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形。某次操作中，工人用400 N的拉力F在1分钟内将总重为900 N的泥土匀速提(1）拉力F所做的有用功是多少? （2)拉力F做功的功率是多少？ （3)滑轮组的机械效率是多大?

8

升5 m。在这段时间内:

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解：（1）拉力F所做的有用功为：

W有=Gh=900N×5m=4500J -——-——---——--————-——-——--————-—-————————（2分）

（2)拉力F移动的距离S为： S=3h=3×5m=15m

拉力F所做的总功为:

W总=FS=400N×15m=6000J ---—--—------——--——--———-—-——----——-————（1分） 则拉力F做功的功率P为：

P=W总/t=6000J/60s=100W ---—------—-—-—-——-—---—--—--——————----—-—（1分) (3）滑轮组的机械效率为:

η=W有/W总×100%=4500J/6000J×100%=75% ---———--—--——---—（2分）

9