機(jī)械效率培優(yōu)題

1、2018年09月30日暖暖的初中物理組卷一選擇題（共1小題）1如圖所示，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力和摩擦不計(jì)，彈簧測力計(jì)A、B、C的示數(shù)分別為FA、FB、FC，則可以判斷（）A3FA=2FB=FCB6FA=3FB=2FCC彈簧測力計(jì)A對墻壁的拉力大于FAD彈簧測力計(jì)B對墻壁的拉力小于FB二多選題（共3小題）2如圖甲所示，用由一個動滑輪和兩個定滑組成的滑輪組，提升吊籃C及其中的重物A和電動機(jī)B啟動電動機(jī)，它所提供的拉力F隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示，吊籃上升的速度v和上升的高度h隨時間t變化的關(guān)系分別如圖丙和丁所示。若一切摩擦和繩重均可忽略不計(jì)，在1s2s內(nèi)，滑輪組的機(jī)械效率為90%，則下列說法

2、中正確的是（）A在01s內(nèi)，電動機(jī)提供的拉力所做的功為825 JB在1s2s內(nèi)，電動機(jī)提供的拉力的功率為2000WC在03s內(nèi)，電動機(jī)提供的拉力的功率為1275WD動滑輪重為200N3如圖所示，用10N的水平拉力F拉滑輪，使足夠長的物體A以0.2m/s的速度在水平地面上勻速運(yùn)動，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為3N若不計(jì)滑輪重、彈簧測力計(jì)重、繩重和滑輪摩擦，則下列說法中正確的有（）AB受到的摩擦力為3N，方向水平向左B滑輪移動的速度為0.1m/sC繩子拉物體A的功率為2WD在運(yùn)動過程中若將拉力F增大到12N，彈簧測力計(jì)的示數(shù)仍為3N4如圖所示，用24N的力F沿水平方向拉滑輪，可使重20N的物體A以0.2m/

3、s的速度在水平面上勻速運(yùn)動。物體B重10N，彈簧測力計(jì)的示數(shù)恒為5N（不計(jì)滑輪、測力計(jì)、繩子的重量，滑輪的轉(zhuǎn)軸光滑）。下列說法正確的是（）A物體A受到地面的摩擦力是7NB滑輪移動的速度是0.4m/sC水平拉力F的功率是4.8WD在2s內(nèi)繩子對物體A做的功為4.8J三填空題（共1小題）5如圖所示，用滑輪組拉著一只木塊沿水平面以0.5m/s的速度勻速向右運(yùn)動，此時彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為4N若每只滑輪重1N，繩與滑輪間的摩擦不計(jì)，在2s內(nèi)拉力F做的功為 J，該滑輪組的機(jī)械效率為 。四計(jì)算題（共3小題）6如圖甲所示是某船廠設(shè)計(jì)的打撈平臺裝置示意圖。A是動滑輪，B是定滑輪，C是卷揚(yáng)機(jī)，ODB為可繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)

4、動的吊臂，D為千斤頂對吊臂的支撐點(diǎn)，OD：DB=1：4，卷揚(yáng)機(jī)C拉動鋼絲繩通過滑輪組AB豎直提升水中的物體，可以將實(shí)際打撈過程簡化為如圖乙所示的示意圖。在一次打撈沉船的作業(yè)中，在沉船浸沒水中勻速上升的過程中，打撈平臺浸入水中的體積相對于動滑輪A未掛沉船時變化了0.9m3；在沉船全部露出水面并勻速上升的過程中，打撈平臺浸入水中的體積相對于動滑輪A未掛沉船時變化了1.5m3沉船浸沒在水中和完全露出水面后卷揚(yáng)機(jī)對鋼絲繩的拉力分別為F1、F2，且F1與F2之比為5：8鋼絲繩的重、軸的摩擦及水對沉船的阻力均忽略不計(jì)，動滑輪的重力不能忽略。（水的密度取1.0103kg/m3g取10N/kg）求：（1）沉船

5、的重力；（2）沉船完全露出水面勻速上升的過程中千斤頂對吊臂的支撐點(diǎn)D的作用力（3）沉船完全露出水面勻速上升的過程中和沉船未露出水面勻速上升的過程中，滑輪組AB的機(jī)械效率之差。7如圖1，某工程隊(duì)在一次施工作業(yè)中，以恒定速度沿豎直方向?qū)①|(zhì)量為5103kg的圓柱形實(shí)心工件從深水中吊起到出水直至距水面某一高度。繩子作用在工件上端的拉力F的功率P隨工件上升高度h變化的圖象如圖2所示，不計(jì)水的阻力。求：（1）工件上升的速度大??；（2）圓柱形實(shí)心工件的底面積大?。唬?）從深水中吊起到圓柱形實(shí)心工件下底面剛離開水面，此過程中拉力F所做的功。8如圖所示，重為1140N的物體，它與水平地面的接觸面積為1.5103

6、cm2工人師傅用600N的力勻速提升物體，物體的速度為0.2m/s。（不計(jì)摩擦及繩重）求：（1）工人師傅拉繩的功率；（2）滑輪組的機(jī)械效率；（3）體重為450N的小明用此滑輪組提升物體，但物體沒有被拉動，物體對地面的最小壓強(qiáng)為多大。五解答題（共9小題）9如圖是液壓汽車起重機(jī)從水中打撈重物的示意圖。起重機(jī)總重G=8104N，A是動滑輪，B是定滑輪，C是卷揚(yáng)機(jī)，D是油缸，E是柱塞。通過卷揚(yáng)機(jī)轉(zhuǎn)動使鋼絲繩帶動A上升，打撈體積V=0.5m3、重為G物的重物。若在打撈前起重機(jī)對地面的壓強(qiáng)p1=2107Pa，當(dāng)物體在水中勻速上升時起重機(jī)對地面的壓強(qiáng)為p2，重物完全出水后勻速上升時起重機(jī)對地面的壓強(qiáng)p3=2

7、.5107Pa假設(shè)起重時E沿豎直方向，重物出水前、后E對吊臂的支撐力分別為N1和N2，重物出水前滑輪組的機(jī)械效率為80%，重物出水后卷揚(yáng)機(jī)牽引力的功率為11875W，吊臂、定滑輪、鋼絲繩的重以及輪與繩的摩擦不計(jì)。（g取10N/kg）求：（1）重物在水中勻速上升時起重機(jī)對地面的壓強(qiáng)p2；（2）支撐力N1和N2之比；（3）重物出水后勻速上升的速度。10如圖所示是利用起重機(jī)打撈水中物體的示意圖，吊臂前端由滑輪組組成，動滑輪質(zhì)量為400kg，繩重和摩擦不計(jì)。現(xiàn)在用此起重機(jī)把質(zhì)量為2103kg，體積為0.9m3的物體G從水中勻速提起，物體離開水面，滑輪組上鋼絲繩拉力F的功率為2.7kW（g取10N/kg

8、，水=1.0103kg/m3）。求：（1）物體完全浸沒在水中時受到的浮力是 N；（2）物體的重力是 N；物體離開水面前（浸沒在水中）拉力F為 N；（3）物體離開水面前（浸沒在水中）上升的速度是 m/s；（4）物體離開水面前（浸沒在水中），滑輪組的機(jī)械效率是 （百分?jǐn)?shù)保留一位小數(shù)）；物體離開水面后，滑輪組的機(jī)械效率增大了 。11體重為600N的小聰用如圖所示的滑輪組來豎直提升物體A當(dāng)A以0.1m/s的速度勻速上升時，小聰對繩子的拉力F為400N，滑輪組的機(jī)械效率為80%（不計(jì)摩擦及繩重）。求：（1）拉力F的功率；（2）物體A受到的重力；（3）小聰拉動繩子前后對地面的壓強(qiáng)之比；（4）小聰使用該滑輪

9、組能提起物體的最大重力。12如圖甲所示為小科設(shè)計(jì)的定滑輪裝置。其中滑塊A置于表面粗糙程度各處相同的水平面上，重物B的重力GB可改變。小科在某次使用該裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時記錄了一些數(shù)據(jù)，并繪制成曲線，即重物B的重力GB、滑塊A的運(yùn)動速度v、滑塊A在水平面上通過的距離s隨時間t的變化曲線分別如圖乙、丙、丁所示。若不計(jì)繩重及繩與滑輪間的摩擦，跨過滑輪的繩或豎直或水平，A距水平面上的定滑輪、B距水平面均足夠遠(yuǎn)。（1）由圖丙可知，重物B在 時間段內(nèi)勻速下降。（2）求出在24s內(nèi)，A受到的摩擦力大小 N。（3）求出在46s內(nèi)，水平繩對A的拉力做的功。（4）求出在24s內(nèi)，重力GB做功的功率。13人類從鳥類飛行得

10、到啟示發(fā)明了飛機(jī)，從魚類游泳得到啟示發(fā)明了潛艇。某大學(xué)兩位研究生從螞蟻身上得到啟示，設(shè)計(jì)出“都市螞蟻”概念車（如圖所示），榮獲全國汽車創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽最高獎項(xiàng)。這款概念車小巧實(shí)用，并可根據(jù)人數(shù)組合乘車艙，有利于緩解城市交通擁堵（g取10N/kg）。求：（1）如果“都市螞蟻”車乘載兩人后總質(zhì)量為500kg，以5m/s的速度在城市中行駛，“都市螞蟻”車在運(yùn)行過程中受到的阻力是總重的0.4倍，則發(fā)動機(jī)的輸出功率至少多大？（2）航模社的同學(xué)想將此概念車改進(jìn)成“水陸兩棲螞蟻車”。若上述乘載兩人的概念車要在水面漂浮，且至少有三分之一的體積露出水面，則它的總體積至少為多大（假設(shè)車內(nèi)不進(jìn)水）？14如圖甲所示，正方

11、體A邊長0.2m，作為配重使用，杠桿OE：OF=2：3，某同學(xué)用這個裝置和一個密閉容器D提取水中的圓柱體B，圓柱體B的體積是密閉容器D的；旁邊浮體C的體積是0.1m3，該同學(xué)站在浮體C上，總體積的浸入水中；該同學(xué)用力拉動滑輪組繞繩自由端，手拉繩的功率P和密閉容器D勻速被提升的距離關(guān)系如圖乙所示；密閉容器D上升速度0.05m/s保持不變，密閉容器D被提出水后，圓柱體B從密閉容器D中取出放在浮體C的上面，同時手松開繩子時，浮體C露出水面的體積減少總體積的；在提升全過程中，配重A始終沒有離開地面。兩個定滑輪總重10N（繩的重力，滑輪與軸的摩擦及水的阻力不計(jì)。g=10N/kg），求：（1）圓柱體B的重

12、力；（2）密閉容器D離開水面時，滑輪組提升重物B的機(jī)械效率；（百分號前面保留整數(shù)）；（3）圓柱體B的密度；（4）在提升全過程中配重A對地面的壓強(qiáng)的最大變化量。15如圖所示，重物A是體積為10dm3，密度為7.9103kg/m3的實(shí)心金屬塊，將它完全浸沒在水中，始終未提出水面。若不計(jì)摩擦和動滑輪重，要保持平衡，求：（1）作用于繩端的拉力F是多少？（2）若緩慢將重物A提升2m，拉力做的功是多少？（3）若實(shí)際所用拉力為400N，此時該滑輪的效率是多少？（g=10N/kg）16如圖所示，是工人用來粉刷樓房外墻壁的簡易升降裝置示意圖，其上端固定在樓頂，工人用力拉繩子，裝置可使工人與粉刷涂料及工具乘工作臺

13、升至所需高度，工人將繩子固定后進(jìn)行粉刷墻壁工作。已知工作臺的底面積為1.2m2，涂料和工具質(zhì)量為10kg，工人的質(zhì)量為60kg，當(dāng)工人用200N的力豎直向下拉繩子時，工作臺對地面的壓強(qiáng)為250Pa；當(dāng)工人用300N的力豎直向下拉繩子時，工作臺可勻速上升（g取10N/kg，不計(jì)繩重及摩擦）。求：（1）動滑輪和工作臺的總重G；（2）工作臺勻速上升2m，此裝置的機(jī)械效率；（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（3）若工人在10s內(nèi)，使工作臺從距地面1m勻速升到距地面6m高處，工人拉繩子所做的功W及拉力的功率P。17小亮利用輕質(zhì)木條和透明塑料桶等器材制作了如圖所示的測量密度的秤。只要把一定體積的待測液體倒入小桶中，就能通過移動秤砣的位置，從木條的刻度讀出液體的密度值。（1）設(shè)計(jì)中所用的物理知識主要有 、 。（2）該秤的刻度是 （均勻/不均勻）。（3）若木條上A、B、C中有一點(diǎn)是零刻度，應(yīng)該是 點(diǎn)。（4）若讓秤砣位置不變，仍可用該秤測量