扬州市宝应县苏科版九年级第一学期物理素养提升训练5第11章-5、机械效率计算

2020-2021 学年宝应县苏科版九年级第一学期物理 素养提升训练 5 第 11 章-5、机械效率计算 1、滑轮组在建筑工地上应用广泛，如图所示为建筑工人自制的滑轮组。某工人用此滑轮组 匀速提升一个重 400N 的物体，物体在 5 秒内竖直上升了 2 m，人拉绳子的力为 250N。(不 计绳重及摩擦) 求:（1）滑轮组对重物做的有用功是多少？ （2）人拉绳子做功的功率是多大？ （3）若工人师傅用此滑轮组匀速提升一个重 300N 的物体，则拉力是多大？此时滑轮组的机 械效率是多少？ 2、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)如果是光滑斜面，求推力 F 的大小．(4) 运动过程中物体受到的摩擦力大小。 3、装卸工人用如图所示的滑轮组匀速提升重为 1000N 的货物，所用的拉力 F 为 600N，绳子 自由端在 50s 内被拉下 2m ，在此过程中求： （1）拉力 F 所做的功； （2）拉力 F 做功的功率； （3）滑轮组的机械效率。 4、建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为 230Ｎ的建材从地面匀速送到 6ｍ 高处，所 用拉力为 125Ｎ，时间为 20ｓ。求：（１）工人做的总功；（2）此过程中该装置的机械效 率；（3）工人做功的功率。 5、在农村常有家庭挖井取水，小明同学用如图（甲）所示的滑轮组提土，他用 20s 的时间把重为 120N 的土从中匀速提升 5m，拉力做的功 W 随时间t 的变化图象如图（乙）所 示． 求：（1）有用功； （2）滑轮组的机械效率； （3）拉力的大小； （4）拉力的功率． 6、用如图所示的滑轮组提升重 900N 的物体，动滑轮重 300N，使物体匀速上升 3m，绳重和 摩擦不计。求： （1）绳子的自由端的拉力是多大？ （2）总功是多大？ （3）滑轮组机械效率是多大。 7、某人在 5s 内，用如图 17 所示的滑轮组，将重为 1280N 的物体匀速提升 1m。已知动滑轮 的总重为 320N。不计绳重和摩擦。 求：⑴人做功的功率 P；⑵滑轮组的机械效率。 8、如图所示，某工人利用滑轮组提升矿井中质量为 42kg 的重物，用 250N 的水平力匀速拉 动绳子，在 10s 内将重物提升 5m 至井口(取 g=10N/kg).求: ⑴工人做功的功率. ⑵该滑轮组的机械效率. 9、在某场馆建设中，采用了如图所示的装置提升重物，工人师傅用1000N 的拉力 F 向下拉绳，使重1600N 的重物匀速上升了5m，求： （1）拉力F 做的功； （2）提升重物所做的有用功． （3）该滑轮组的机械效率； 10、如图所示，一运动员用滑轮组匀速提起 1000N 的重物，拉力做功的功率为 1200W．绳子 的自由端竖直向下拉的速度为 3m/s，地面对人的支持力为 N1，不计绳重和摩擦。 （1）作用在绳自由端的拉力是多少？ （2）滑轮组的机械效率是多少？ （3）若用此滑轮组匀速提起 2200N 的重物时，地面对人的支持力为 N2，若 N1：N2＝5：1 时， 人的重力是多少？ 11、如图滑轮组，重物 G 的大小为 120N，重物被匀速提升 1m 的过程中，拉力 F 为 75N．求： （1）滑轮组做的有用功。 （2）拉力做的总功。 （3）滑轮组的机械效率。 （4）如果改用 200N 的力匀速将另外一个重物匀速提升 1m，需要消耗的额外功占总功的 10%， 则这个物体的重力是多少？ 12、如图所示，搬运工人用滑轮组提升重 540N 的物体，所用拉力 F 为 200N，物体以 0.2m/s 的速度匀速上升了 10 秒，（不计绳重，绳与滑轮的摩擦）求： （1）物体上升的高度；（2）拉力 F 所做的功； （3）若物重只有 240N，滑轮组的机械效率． 13、如图所示，一工人用滑轮组匀速提升重为 250N 的物体，5s 内物体上升的高度为 2m．已 知每个滑轮的重均为 50N，绳子能够承受的最大拉力为 250N，不计绳重和摩擦。求： （1）物体上升 2m 的过程中，工人做的有用功 W 有用。 ▲ （2）拉力的功率 P。 ▲ （3）滑轮组的最大机械效率η。 ▲ 14、在农村常有家庭挖井取水。小明同学用如图甲所示的滑轮组提土，他用 20s 的时间把重 为 120N 的土从井中匀速提升 5m，拉力做的功 W 随时间 t 的变化图像如 图乙所示。不计绳重 和摩擦，求：（1）滑轮组的机械效率； （2）动滑轮的重。 15、如图所示，工人用 250N 的力 F 利用一个动滑轮将某物体在 10s 内匀速提升 2m，不计摩 擦和绳重，此时动滑轮的机械效率为 80％.求： （1） 拉力 F 所做的功； （2） 被拉物体的重力； （3） 克服动滑轮重力做功的功率. 16、工人用如图所示的滑轮组提升重物，在 l0s 内将 240N 的物体匀速提升 2m．已知工人的 拉力为 l00N（不计绳重与摩擦阻力），求： (1) 对重物做的有用功； (2) 工人做功的功率； (3) 滑轮组的机械效率； (4) 如果用此滑轮组匀速提升 300N 的重物，拉力应为多大？ 17、 某工地用如图所示的滑轮组匀速提升 4800N 的重物，在重物上升 0．8m 的过程中，拉 力的功率为 2400W，滑轮组的机械效率为 80％．则 (1) 拉力做的总功为多少? (2) 拉力的大小为多少? (3) 绳子的自由端下降的速度为多少? 18、如图所示，物体 G=30N，在水平向右拉力 F 的作用下，能以 10cm/s 的速度在水平面上 作匀速运动．已知拉力Ｆ=6Ｎ,滑轮组在使用时的机械效率为 80%,求： （1）物体受到水平地面的摩擦力大小？ （2）5s 内拉力 F 所做功的大小？ 19、如图甲所示底面积为 0.2m2，高 0.2m 的质量均匀的长方体物体 A，放置在水平地面上， 对地面的压强为 6×103Pa；一质量为 80kg 的工人站在水平地面上，用如图乙所示的滑轮组 把 A 运到高处，工人用大小为 F1 的竖直拉力拉绳使 A 以 10cm/s 的速度匀速上升，这时地面 对工人的支持力为 N1，工人匀速拉绳的功率为 P，滑轮组的机械效率为η1．若工人以相同的 功率用大小为 F2 的竖直拉力拉绳使另一物体 B 以 12.5cm/s 的速度匀速上升，这时地面对工 人的支持力为 N2，滑轮组的机械效率为η2．已知 N1:N2=3:4，η1:η2=16:15．(g 取 10N/kg) 求： (1)物体 A 的密度； (2)工人拉绳的功率 P； (3)用滑轮组提升 B 时滑轮组的机械效率η2。 20、如图所示，在科普节目《加油向未来》中，有一项对抗性实验，甲、乙两人站在平衡板 上，滑轮组将平衡板提升至一定高度后，两人在平衡板上挪动，并保持平衡板平衡．若甲的 质量为 55kg，乙的质量为 45kg．平衡板质量为 900kg，且质量分布均匀，重心在点 O．（g 取 10N/kg） （1）甲、乙两人竖直站在平衡板上，滑轮组将平衡板匀速提升至离地面 5m 的高度处．提升 过程中平衡板始终保持水平平衡，拉力 F 为 6250N．求在此过程中： ①平衡板提升两人所做的功为多少？ ②在提升平衡板和人的过程中，滑轮组的机械效率为多少？ （2）当甲、乙两人竖直站立在图中 A、B 位置时，平衡板在空中处于水平平衡．甲、乙两人 从图中位置同时向平衡板左、右两侧沿同一直线向相反方向缓慢挪动至 C、D 竖直站立时， 平衡板也恰好处于水平平衡，则两人挪动的距离 AC 和 BD 之比为_____．