机械效率

对于同一个滑轮组来说，滑轮组的机械效率与绳子绕法无关，大小由物重决定。对于同一个物体来说，动滑轮越小，机械效率越高。 题型一

1. 【2009•长沙市】小强利用如图1所示的滑轮组去拉物体，使重为2000N的物体A在3s内沿水平方向匀速移动了6m，若A所受地面的摩擦力Ff = 600N，小强所用拉力F = 250 N，则拉力F的功率为＿＿＿＿W，该装置的机械效率是＿＿＿＿ ．

图1

F 2、【2009•雅安市】如图9所示，定滑轮重2N，动滑轮重1N。物体A在拉力F的作用下，1s内将重为8N的物体A沿竖直方向匀速提高了0.2m。如果不

图9 计绳重和摩擦，则以下计算结果正确的是（ ）

A．绳子自由端移动速度为0.6m/s B．滑轮组的机械效率为80% C．拉力F的功率为1.8W D．拉力F的大小为5N 3. 12、【2009•齐齐哈尔市】如图10所示，不计绳重和摩擦，拉力F是125Ｎ，在10s内将重物匀速提升2m，此时滑轮组的机械效率是80%，则下列说法正确的是（ ）

A.动滑轮重是50Ｎ B.物体重是375Ｎ

图10 C.拉力F的功率是25W D.拉力F做的功是750Ｊ

4. 如图所示，物体A的质量为50kg，当力F为100N时，物体A恰能匀速前进，若物体A前进0.5m所用的时间为10s,(不计绳和滑轮重)求:

(1) 物体A受到的重力. (2) 物体A受到的摩擦力. (3) 力F做的功. (4) 力F做功的功率.

5.【2009•河北省】小明做“测滑轮组机械效率”实验时，用图15中所示的滑轮，组装成滑轮组，请在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法。用此滑轮组将重为3.6N的物体匀速提起时，拉力的功率为0.36W，滑轮组的机械效率为75%。（忽略摩擦及绳重）求：

（1）绳子自由端移动的速度和动滑轮的总重。

（2）若用此滑轮组提起小于3.6N的重物时，其机械效率将如何改变？说明理由。

图15

题型二

3

1、【2009•兰州市】（7分）如图22所示，重物A是体积为10dm，密度为

3

7.9 ×103 kg/m的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面。若不计摩擦和动滑轮重，要保持平衡，求：

（1）作用于绳端的拉力F是多少？

（2）若缓慢将重物A提升2m，拉力做的功是多少？

（3）若实际所用拉力为400N，此时该滑轮的效率是多少？

（g=10N／kg）

2、如图所示，重物A是体积为10dm3，密度为7.9 ×103 kg/m3的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面。若不计摩擦和动滑轮重，要图保持平衡，求： 22 （1）作用于绳端的拉力F是多少？（2）若缓慢将重物A提升2m，拉力做的功是多少？ （3）若实际所用拉力为400N，此时该滑轮的效率是多少？（g=10N／kg） 3、如图所示，小型牵引车通过滑轮组匀速打捞起深井中的物体，已知物体重1.2×103N，密度为1.6×103kg/m3。测得物体在出水面前、后牵引车作用在绳子上的拉力之比为1∶2。若不计摩擦、绳重及水的阻力，g取10N/kg，问： （1）物体出水面前，滑轮组的机械效率是多少?

（2）物体出水面后上升的速度是1m/s，牵引车拉力的功率多大?

题型三

1、斜面长20m，高2.4m，其效率为80％，某人在10s内沿斜面重1000N的物体从底端拉到顶端．求：

①人的拉力； ②斜面与物体间的摩擦力；③此人拉物体所做功的功率。

3、天津在支援四川德阳地区抗震救灾活动中，一辆满载物资的总重为G牛顿的运输车，将物资沿ABCD路线运至D处，AB段海拔高度为h。米，CD段海拔高度为h2米，如图l4甲所示。在整个运输过程中，汽车以恒定速度v米／秒运动，汽车t=0时经过A处，tl时经过B处，t2时经过C处，在此过程中汽车牵引力功率P随时间，变化的图象可简化为图乙所示(P1、P2、tl和t2也为已知量)。

甲 乙

（1）请分析说明汽车在AB段和BC段运动时牵引力的大小关系。

(2)请朋已知量求汽车沿斜坡BC段运动时所受总阻力的表达式(总阻力包括摩擦力和空气阻力)。

题型四

1．如图所示，在粗糙程度相同的接触面上，用大小相同的拉力F，沿不同的方向拉物体运动通过相同的路程s，拉力F做的功分别为W甲、W乙、W丙，则

A．W丙>W甲>W乙 B．W丙>W乙>W甲 C．W丙=W乙>W甲 D．W丙=W乙=W甲

2．小强利用如图所示的滑轮组去拉物体，使重为2000N的物体A沿水平方向匀速移动了6m，若不计滑轮重和绳子摩擦，小强所用拉力F = 250 N，则拉力F的功为＿＿ J。

3、用如图所示的滑轮组拉物体A做匀速直线运动，物体A的质量为500kg，拉力F=100N，滑轮组的机械效率η=80%，则物体A所受的摩擦力为____N。若物体A的速度为0.1m/s，人的拉力的功率_____W。

4、如图所示，在水平拉力F的作用下，物体A以0.1m/s的速度沿水平面匀速运动了5s，已知物体A重100N，物体A所受摩擦力是物重的0.2倍，不计滑轮重及滑轮的摩擦，拉力F的功率是_______W。

4、如图所示装置，物体B所受重力为GB，物体A在物体B的作用下在水平桌面上向右匀速运动。小红用一个水平向左的力拉物体A，使物体B以速度v匀速上升，此时滑轮组的机械效率为η1；若将一个质量和体积都与物体B相同的物体C系在物块B下端，小红用另一个水平向左的力拉物体A，使物体B和C一起以2v的速度匀速上升，此时滑轮组的机械效率为η2。η1：η2=4：5，不计绳重及绳与滑轮之间的摩擦，则第二次水平向左拉物体A时，拉力的功率是 。 综合

1、如图所示，一个边长为40cm的正方体A重600N，放在水平地面上，不计绳重和摩擦， （1）重物A对地面的压强是多大？

（2）要想使人站在地上利用滑轮组将重物A匀速提起来且所用的拉力最小，请在图上画出滑轮组上绳子的绕法。

（3）如果重物以0.2m/s的速度匀速上升，人对绳子的拉力F的功率为160W，则滑轮组的机械效率是多少？

（4）若用此滑轮组匀速提升另一物体B时，滑轮组的机械效率为80%时，则物体B所受的重力为多大？

A 2、（四川广安）（6分）在工地上，赵师傅用如图12所示的滑轮组，将600N

的木箱从地面匀速提升到6m高的地方，所用时间为60s，整个过程中滑轮组的机械效率是80%，不计滑轮组所受到的摩擦力和绳子重量。求：

（1）木箱匀速上升的速度是多少？

（2）整个过程中赵师傅使用滑轮组提升木箱的功率是多少？ （3）动滑轮的重量是多大

3、小明的爸爸新买了一辆小汽车，如图8所示，小明坐着这辆汽车匀速行驶144 km，用时2h，消耗汽油9kg，其发动机的功率为23kW。请运用所学的知识解答下列问题。（汽油的热值为4.6×107J/kg） （1）汽车匀速行驶时所受的牵引力是多大？ （2）汽车发动机的效率是多少？

（3）观察小汽车的外型，判断小汽车在水平路面高速行驶和静止时，对地面压力哪

图8

一个大？为什么？

(1) 发动机做的功：W=Pt=23000W×7200s=1.656×108J （1分）

W1.656108J汽车受的牵引力：F1150N （1分）

s144000m

(2) 发动机的效率：W23000W7200s40% （2分） 7Q4.610J/kg9kg(3) 静止时对路面的压力大（1分），因为高速行驶时，汽车上表面的空气流速大（1分），对汽车的压强小，使汽车有一个向上托的力（1分）。

4、已知某型号的载重车在一段平直的高速公路上匀速行驶10.08km，所用时间是8min，消耗燃油3L（假设燃油完全燃烧），汽车发动机在这段时间内的功率为63kW。若燃油的密度是0.8×103kg/m3，热值为3.15×107J/kg，求： （1）汽车行驶速度是多少？

（2）汽车行驶过程的牵引力是多大？ （3）汽车发动机的效率是多少？

5、如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为600kg，所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为75％。若人以0.5m/s的速度匀速前行，经100s将货物拉出仓库，g取10N/kg,。求在此过程中： （1）人做的有用功为多大？ （2）人的拉力为多大？