機械效率計算題含答案.doc

《機械效率計算題含答案.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《機械效率計算題含答案.doc（12頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

機械效率計算題用圖6所示的滑輪組提升重物，已知物體重為200N，人用125N的拉力向下拉動繩子，5s內可使物體勻速上升2m求： （1）拉力所做的功和拉力的功率； （2）滑輪組的機械效率答案：（1）W=500J P=100W （2）80%2如圖所示為一款塔式起重機，工作電壓為380伏。當起重機吊起500千克重物以1米/秒速度勻速上升20米時，工作電流是18安；當起重臂水平旋轉，帶動重物在8秒內移動16米時，工作電流是5安。 (1)如果起重臂加長，那么平衡塊質量應該_(填“增加”或“減小”)。 (2)請計算在整個過程中，起重機鋼繩對重物所做的功和起重機將電能轉化成機械能的效率(保留小數(shù)到0.1)。答案：增加；1105J；62.1%3如圖所示，工人用滑輪組提升重240N的物體，所用的拉力為150N， 物體在5s內勻速上升lm求： (1)有用功； (2)滑輪組的機械效率； (3)拉力的功率答案：240J；80%；60W4隨著社會的發(fā)展，人們生活水平的提高，人們的住房條件也得到了很大的改善小明家最近購置了一套新房，為了幫助爸爸將重600N的裝修材料運送到6m高的樓上，小明利用物理課上學過的滑輪組，設計了如圖20甲所示的材料搬運方案(其中每個滑輪重30N，繩子足夠長，所能承受的最大拉力為250N，不計繩重及摩擦) (1)計算說明繩子的拉力是否超過繩子的最大承受力? (2)小明爸爸觀察了該裝置后，他想如果將該裝置的滑輪位置顛倒(圖20乙)是否會更省力一些，請你按照小明爸爸的想法，用筆畫線在乙圖繞上繩子并說明小明爸爸的想法是否正確 (3)求兩種方案的機械效率之比?(4)綜合分析評估兩個方案，你認為哪個方案更好一些?說明理由答案：5. 如圖22所示裝置圖20 ，繩重及摩擦不計。裝卸工人將重為800N的貨物提至高處，人對繩的拉力F1為500N，貨物在1min內勻速上升了5m。 G圖22（1）請在圖上畫出繩子的繞法；（2）求滑輪組的機械效率；（3）如果重物是600N，要把重物提升5m，求拉力做的功。答案：（1）繞法如圖4所示 2分（2） 100%100%100% 80% 2分 （3）G動2 F1G物2500800200N F2(G動 G物)2（600+200）2 N400N W40052 J4000 J 2分 G圖46工人用如圖所示的滑輪組提升重物，在10s內將240N的物體勻速提升2m，已知工人的拉力為100N不計繩重與摩擦阻力，求：（1）工人做功的功率； （2）滑輪組的機械效率；（3）如果用此滑輪組勻速提升300N的重物，拉力應為多大？答案：7、2009年入夏以來，我省滇西地區(qū)出現(xiàn)了百年不遇的特大旱災，某校為保障師生的生活用水，緊急調來一臺功率為15kw的抽水機，把水抽到距水面10m高的蓄水池中，抽水機30分鐘剛好將容積為18m3的蓄水池抽滿，求：（1）抽水機對水做的功；（2）抽水機的效率；（3）同學們，水是生命之源，請你寫出日常生活中的兩項節(jié)水措施。答案：1.8105J；67%；隨手關水龍頭；一水多用等8. 第41屆世界博覽會于2010年5月1日至10月31日在我國上海舉行，世博會的主題是“城市，讓生活更美好” 在場館和樓房建設工地上，“塔吊”是常見的一種起重設備，如圖19所示是“塔吊”的示意圖.假設某塔吊配置的電動機銘牌上標有：額定電壓380V， 額定功率38kW，線圈電阻0.4在一次吊起重物時，電動機正常工作20s，把重物吊起20m求：（1）該電動機在這次吊起重物的過程中消耗的電能（2）電動機工作過程中，線圈產生的熱量（3）在該起重設備中，如果這次吊起重物的機械效率為80%，則被吊重物的質量為多少t？ 答案：解:(1)由于電動機正常工作，消耗的功率等于額定功率，即P=38kW=3.8104W，工作時間t=20s，所以電動機消耗的電能為：W=Pt . (1分) =3.8104W20s =7.6105J (1分)(2) 電動機正常工作時的電流：I= =100A . (1分)線圈產生的熱量：Q=I2Rt=(100A)20.420s =8104J . (1分)(3)電流產生熱量消耗的電能W1=Q=8104J，電能轉化為機械能的總量為 W總=W-W1 =7.6105J-8104J =6.8105J . (1分)因為= . (1分) 即 80%= 解得G2.72104N . (1分)所以，重物的質量為：m=2.72103kg=2.72t . (1分)9.某學校為了給蓄水塔抽水，新買了一單相螺桿自吸泵，其銘牌上的部分參數(shù)如下表：(吸程是指水泵到水面的距離；揚程是指水能被抽到的最高點到水面的距離) 型號 ZGD揚程 50m吸程 20m電壓220V頻率50Hz功率1.5kW 流量8m3/h 絕緣E級(1)該銘牌中有一個參數(shù)是明顯錯誤的，請你指出來，并通過計算加以說明.(2)該水泵連續(xù)正常抽水1h，把水抽高了50m，水泵對水做了多少功？此時水泵的效率是多少？ (g取10N/kg)答案： (1)錯誤的參數(shù)是：吸程 20m 一標準大氣壓能把水壓上的高度h= =10.13m 20m (2)水泵1h抽水體積V=8m3 水泵1h抽水質量m=V=1.0103kg/m38m3=8103kg 水泵抽水1h對水做的功W=Gh=mgh=8103kg10N/kg50m=4106J 水泵抽水1h消耗的電能W=Pt=1.5103W3600s=5.4106J 水泵的效率=100%=100%74.1%10如圖所示，小明同學用動滑輪提升900N的木箱，木箱以05ms的速題24圖 度勻速上升2m，所用拉力F的大小為500N(不計繩重和摩擦) (1)拉力F做功的功率是多少?(2)動滑輪的機械效率是多少?答案：500W；90%圖1511滑輪組在建筑中應用廣泛，如圖15所示為建筑工人自制的滑輪組。某工人用此滑輪組將質量為90kg的重物提高5m，所用的拉力是600N。求：（1）該重物受到的重力；（2）工人通過滑輪組所做的有用功；（3）工人做的總功；（4）滑輪組的機械效率。答案：9000N；4500J；6000J；75%12如圖所示，工人師傅用一個定滑輪和動滑輪組成滑輪組，把重為500N的箱子勻速提升5m，動滑輪的質量為8kg，不計繩重和摩擦，取g=10N/kg(1)在圖中用筆畫線代替細繩組裝滑輪組(2)在向上提升箱子的過程中，人對繩子的拉力為多大?(3)在向上提升箱子的過程中，滑輪組的機械效率為多少?答案：解：(1)滑輪組繞線如圖所示(2)人對繩子的拉力(3)提升過程的有用功W有=Gh總功W總=Fs=F2h 機械效率 (答，同樣給分) 13如圖所示，斜面長S=10m，高h=4m用沿斜面方向的推力F，將一個重為100N的物體由斜面底端A勻速推到頂端B運動過程中物體克服摩擦力做了100J的功求： (1)運動過程中克服物體的重力做的功； (2)斜面的機械效率； (3)推力F的大小答案：(1)400J (2)80 (3)50N14湛江港一裝卸工人用如圖1l所示的滑輪組勻速提升質量為80 kg的貨物，所用的拉力F為500N，繩子自由端在50s內被勻速拉下4m，求：(g取10Nkg)(1)提升前貨物靜止在地面上，與地面的接觸面積為004m2，求貨物對地面的壓強(2)提升時繩子自由端的速度(3)拉力F的功率(4)此滑輪組的機械效率答案：(1)貨物對地面的壓強P=F/S=mg/S=80kg10N/kg/0.04m2=2104Pa(2)提升時繩子自由端的速度v=s/t=4m/50s=0.08m/s(3)拉力F的功率P=Fv=500N0.08m/s=40W(4)此滑輪組的機械效率=W有用/W總=mg/2F=80kg10N/kg/2500N=80%15. 2009年秋季以來，我國西南部分地區(qū)遭遇嚴重旱災，不少地方不得不靠打深井取水。如圖11所示，小明同學正利用滑輪組和金屬水桶從深井中提水，若水桶的材料密度為8g/cm3,水桶質量為4Kg，水桶容積為20L。當盛滿水的桶從水中慢慢提升（桶始終未出水面）時，小明對繩的拉力為F=25N。不計繩子重量和摩擦，水的密度是1.0103 Kg/m3，g取10N/Kg.試求：（1）動滑輪有多重？（2）水桶露出水面前，滑輪組的機械效率有多大？（3）水桶被提離井中水面后，以0.2m/s的速度勻速豎直上升，小明對繩子自由端拉力的功率多大？答案：（略）16(用如圖所示的滑輪組去拉物體A，已知A物質的密度是2 103kgm3，底面積是03m3，重力為600N。物體A在F=100N的拉力作用下，沿水平方向勻速前進了2m。(g取10Nkg)求： (1)物體A對水平地面的壓強是多少?(2)物體A的體積是多大?(3)若該裝置的機械效率為80，物體A在水平方向上受到的阻力是多少解：(1)物體A在水平地面，F(xiàn)=G=600N (1分)1 7、如圖10所示，要把一個質量是450kg的貴重物品A沿水平地面移動1 00m，為保護該物品，工人把它放在一個質量是50kg的木板B上，然后用了F=400N的水平拉力將木板B沿直線勻速拉動，直至終點。(提示：滑動摩擦力的大小與壓力的大小成正比) (1)在勻速拉動B的過程中，A、B之間的摩擦力是多少? (2)計算拉力F做的總功是多少焦耳? (3)在拉力F做功的過程中，機械效率是多少? (1)0 (1分) (2)W總=FS=400100=4104(J) (2分) (3)滑動摩擦力的火小與壓力的人小成正比， ，即 (1分) (1分)型號額定電壓額定功率DJ220V0.8kWDJ220V3.0kW 18.建筑工地上，工人們需要將一堆建材運到10m高處。姜榮同學設計安裝了如圖所示的裝置.裝置中每個滑輪重l00N。工人利用該裝置每次提升一塊重900N的建材，該工人拉繩子的速度是0.8ms，在施工過程中：(1)該工人提升建材時的有用功率是多少?(2)該裝置的機械效率是多少?(不計繩重和摩擦) (3)孫萍同學想用電動機做動力替代人工作，將該裝置改造成簡易的起重機(吊起物體的速度限定在0.4ms)。她到倉庫找到了兩臺電動機，銘牌上的部分數(shù)據(jù)如下表所示，她要選用其中的一臺。請你幫助選擇，就你所選的電動機，說明如何使用該裝置才能做到合理配置。19如圖14所示是小型建筑工地上使用的“罐籠式”提升機，用它能將放在罐籠A中的建筑材料提升到高處。已知被提升的建筑材料的質量為280kg，拉力F將它以0.5m/s的速度勻速提升到10m的高度，拉力F的功率為2kW。不計摩擦及鋼絲繩、動滑輪的重。求：AF圖14（1）拉力F對所提升的建筑材料做的功是多少？（2）罐籠A的重力是多少？（3）提升機在提升建筑材料時的機械效率是多少？ 23（1）G材=m材g=280kg10N/kg=2.8103N（1分） W=G材h=2800N10m=2.8104J（1分）（2）P=Fv繩F=2103N（1分）GA=2FG材=22103N2.8103N =1.2103N（1分） （3）W總=FS=2103N20m=4104J （1分）W總 =70%202010年5月18日國際博物館日，廣東南澳海域的“南澳I號”水下考古發(fā)掘現(xiàn)場，成為了本處度由國家文物局主辦的“文化遺產博覽月“開幕地點，如圖為打撈沉船里一貨箱的模擬圖片，問：用聲吶探測到沉船的回聲時間是0。04s,沉船在水下的深度為多少？（聲音在海水中的傳播速度1450m/s）海水對沉船的壓強為多少？（不計沉船的高，海水的密度約為）己知動滑輪及附屬部件的總重為3000N，將一重為4000N的貨箱勻速打撈水面時，每根鋼繩的拉力F為多大？若每只貨箱重力相同且不可分割，鋼繩的最大拉力為5000N，則在貨箱離開水面被勻速拉起的過程中，該滑輪組的機械效率最大可達多少？（不計摩擦和鋼繩重）21.打樁機是利用沖擊力將樁打入地層的樁工機械.圖甲是落錘式打樁機實物圖.樁錘由卷揚機用吊鉤提升，釋放后自由下落而打樁.其原理示意圖如圖乙所示.已知樁錘的質量M=400Kg，樁錘底面積S1=0.1m2，樁的頂面積S2=0.04 m2.g取10N/ Kg.（1）若樁錘自由下落打在樁上的瞬時壓力位F=2.0103N，求此時樁錘對樁的壓強.（2）若卷揚機把樁錘勻速提升1.8m.，所用時間為2s，在此提升過程中卷揚機的效率為60，求卷揚機的功率.解：32如圖所示，工人師傅用一個定滑輪和動滑輪組成滑輪組，把重為500N的箱子勻速提升5m，動滑輪的質量為8kg，不計繩重和摩擦，取g=10N/kg(1)在圖中用筆畫線代替細繩組裝滑輪組(2)在向上提升箱子的過程中，人對繩子的拉力為多大?(3)在向上提升箱子的過程中，滑輪組的機械效率為多少?解：(1)滑輪組繞線如圖所示(2分)(2)人對繩子的拉力(2分) (1分)(3)提升過程的有用功W有=Gh (1分)總功W總=Fs=F2h (1分)機械效率 (1分)(答，同樣給分) 22如圖所示，斜面長S=10m，高h=4m用沿斜面方向的推力F，將一個重為100N的物體由斜面底端A勻速推到頂端B運動過程中物體克服摩擦力 做了100J的功求： (1)運動過程中克服物體的重力做的功； (2)斜面的機械效率； (3)推力F的大小(1)400J (2)80 (3)50N項 目數(shù)值整機質量（kg）5000標準斗容（m3）0.5A最大挖掘深度（m）3B最大卸料高度（m）5兩履帶與地面接觸的總面積（m2）4甲乙AB23某型號挖掘機的實物圖(甲) 和作業(yè)范圍圖(乙)以及部分相關數(shù)據(jù)表，如下圖所示。挖掘機在4s內將裝滿鏟斗的密度為1.6l03kgm3的泥土，從最大挖掘深度處送到位于最大卸料高度的裝載車上。 取g=10Nkg，求： （1）挖掘機靜止在水平地面上不工作時（如圖甲），對地面的壓強。 （2）鏟斗內泥土的質量。（3）移送泥土的過程中，挖掘機對泥土所做的功。（4）移送泥土的過程中，發(fā)動機的總功率是40kW，此過程挖掘機的機械效率。解：（1）壓強P=1.25104Pa（2分）（2）泥土的質量m=1.6103kg/m30.5 m3=800kg（2分）（3）對泥土做功W有=Gh=mgh=800kg10N/kg（3m+5m）=6.4104J （2分）（4）挖掘機的發(fā)動機4s內做的總功W總=Pt=4104W4s=1.6105J （1分）挖掘機的機械效率（2分）24. 如圖17所示，是建筑工人利用滑輪組從豎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分鐘內將總重為900 N的泥土勻速提升5 m。在這段時間內：（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）滑輪組的機械效率是多大？解：（1）拉力F所做的有用功為：W有=Gh=900N5m=4500J -（2分）（2）拉力F移動的距離S為：S=3h=35m=15m拉力F所做的總功為：W總=FS=400N15m=6000J -（1分）則拉力F做功的功率P為：P=W總/t=6000J/60s=100W -（1分）（3）滑輪組的機械效率為：=W有/W總100%=4500J/6000J100%=75% -（2分）12