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微专题三功、功率、机械效率的计算测试题VIP免费

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微专题三功、功率、机械效率的计算(分值:55分建议时间:60分钟)1.(7分)(2017潍坊)如图所示,斜面长s=1.5m,高h=0.3m.建筑工人将重G=500N的货物箱,用绳子从地面匀速拉到顶端时,沿斜面向上的拉力F=150N.忽略绳子重力.求:(1)该过程拉力F做的功;(2)该装置的机械效率;(3)货物箱在斜面上受的摩擦力大小.解:(1)该过程拉力F做的功W总=Fs=150N×1.5s=225J(2)有用功W有=Gh=500N×0.3s=150J该装置的机械效率η=×100%=×100%=66.7%(3)额外功W额=W总-W有=225J-150J=75J货物箱在斜面上受的摩擦力大小f摩===50N2.(8分)(2017安顺)小华用如图所示的滑轮组拉动货箱,已知货箱的质量为60kg,在F=50N的拉力作用下,货箱以0.1m/s的速度做匀速直线运动,地面对货箱的滑动摩擦力f为货箱重的0.2倍.求:(1)货箱的重力是多少?(2)拉力F的功率是多少?(3)货箱运动了1min,克服摩擦所做的功是多少?(4)此滑轮组的机械效率是多少?解:(1)G=mg=60kg×10N/kg=600N(2)v绳=3v物=3×0.1m/s=0.3m/sP=Fv绳=50N×0.3m/s=15W(3)s物=v物t=0.1m/s×60s=6mW=fs物=0.2Gs物=0.2×600N×6m=720J(4)W总=Fs绳=F·3s物=50N×3×6m=900Jη=×100%=×100%=80%3.(7分)(2017重庆A卷)图甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔,其示意图如图乙.轻质杠杆的支点O距左端l1=0.5m,距右端l2=0.2m.在杠杆左端悬挂质量为2kg的物体A,右端挂边长为0.1m的正方体B,杠杆在水平位置平衡时,正方体B对地面的压力为20N.求:(1)此时杠杆左端所受拉力大小为多少牛顿?(2)正方体B的密度为多少千克每立方米?(3)若该处为松软的泥地,能承受的最大压强为4×103Pa,为使杠杆仍在水平位置平衡,物体A的重力至少为多少牛顿?解:(1)A的重力:GA=mAg=2kg×10N/kg=20NA受力平衡,绳子对A的拉力大小等于A受到的重力:F1=GA=20N(2)由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可得:杠杆右端所受的拉力大小F2===50NB受力平衡:GB=F支+F2=20N+50N=70NB的质量为:mB===7kgB的密度为:ρ===7×103kg/m3(3)B受到的地面对它的支持力最大为:F′支=F压=pS=4×103Pa×(0.1m)2=40NB受力平衡:F′2=GB-F′支=70N-40N=30NA的重力最小值为:G最小=F最小===12N4.(7分)(2017大庆)如图所示,在水平地面上放着物体A,A与地面的接触面积为0.14m2,对地面的压强为3000Pa,用滑轮组匀速提升物体A时,滑轮组的机械效率是84%(不计绳重和摩擦,g=10N/kg)求:(1)物体A的质量mA和动滑轮的质量m.(2)用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升,在5s的时间内,人拉力做的功是多少?解:(1)A对地面的压力:F压=pS=3000Pa×0.14m2=420N,物体A的重力:GA=F=420N,物体A的质量:mA===42kgη=×100%=×100%=×100%=×100%=84%,解得G轮=80N,动滑轮的质量:m===8kg(2)用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升5s,则物体A上升的高度:h=vt=0.2m/s×5s=1m由图可知n=2,则拉力端移动距离s=2h=2×1m=2m,不计绳重和摩擦,则绳端的拉力:F=(GA+G轮)=×(420N+80N)=250N人拉力做的功:W总=Fs=250N×2m=500J5.(8分)(2017襄阳)质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼,滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图乙,机械中摩擦力及绳重忽略不计.(g=10N/kg)(1)影响滑轮组机械效率的因素之一是_动滑轮受到的重力(或物重)_.(2)若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m,作用在钢绳上的拉力为400N,求拉力的功率.(3)求动滑轮受到的重力.(4)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时,此滑轮组的机械效率最大值是多少?解:(2)由图可知n=3W=Fs=3Fh=7200JP==120W(3)由图像可知:当G=300N时,η=60%F==η==解得:G动=200N(4)工人对绳子自由端的最大拉力为F=G人=m人g=600N能够提升货物的最大重力为G物=3F-G动=1600N机械效率的最大值η====88.9%6.(9分)(2016呼和浩特)近年来,人们致力于研发以电池为动力的纯电动汽车,期望更加节能环保、安全而高效,并取得了长足的进步,对于某成熟品牌的电动汽车,已知其质量恒为m,在水平路面上行进过程中所受阻力恒定(不计空气阻力).(1)该汽车匀速爬上...

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