機(jī)械效率計(jì)算題含答案.doc
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機(jī)械效率計(jì)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(dòng)繩子,5s內(nèi)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(jī)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(jī),工作電壓為380伏。當(dāng)起重機(jī)吊起500千克重物以1米/秒速度勻速上升20米時(shí),工作電流是18安;當(dāng)起重臂水平旋轉(zhuǎn),帶動(dòng)重物在8秒內(nèi)移動(dòng)16米時(shí),工作電流是5安。 (1)如果起重臂加長(zhǎng),那么平衡塊質(zhì)量應(yīng)該_(填“增加”或“減小”)。 (2)請(qǐng)計(jì)算在整個(gè)過(guò)程中,起重機(jī)鋼繩對(duì)重物所做的功和起重機(jī)將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)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(nèi)勻速上升lm求: (1)有用功; (2)滑輪組的機(jī)械效率; (3)拉力的功率答案:240J;80%;60W4隨著社會(huì)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(gòu)置了一套新房,為了幫助爸爸將重600N的裝修材料運(yùn)送到6m高的樓上,小明利用物理課上學(xué)過(guò)的滑輪組,設(shè)計(jì)了如圖20甲所示的材料搬運(yùn)方案(其中每個(gè)滑輪重30N,繩子足夠長(zhǎng),所能承受的最大拉力為250N,不計(jì)繩重及摩擦) (1)計(jì)算說(shuō)明繩子的拉力是否超過(guò)繩子的最大承受力? (2)小明爸爸觀(guān)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(huì)更省力一些,請(qǐng)你按照小明爸爸的想法,用筆畫(huà)線(xiàn)在乙圖繞上繩子并說(shuō)明小明爸爸的想法是否正確 (3)求兩種方案的機(jī)械效率之比?(4)綜合分析評(píng)估兩個(gè)方案,你認(rèn)為哪個(gè)方案更好一些?說(shuō)明理由答案:5. 如圖22所示裝置圖20 ,繩重及摩擦不計(jì)。裝卸工人將重為800N的貨物提至高處,人對(duì)繩的拉力F1為500N,貨物在1min內(nèi)勻速上升了5m。 G圖22(1)請(qǐng)?jiān)趫D上畫(huà)出繩子的繞法;(2)求滑輪組的機(jī)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(dòng)2 F1G物2500800200N F2(G動(dòng) 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(nèi)將240N的物體勻速提升2m,已知工人的拉力為100N不計(jì)繩重與摩擦阻力,求:(1)工人做功的功率; (2)滑輪組的機(jī)械效率;(3)如果用此滑輪組勻速提升300N的重物,拉力應(yīng)為多大?答案:7、2009年入夏以來(lái),我省滇西地區(qū)出現(xiàn)了百年不遇的特大旱災(zāi),某校為保障師生的生活用水,緊急調(diào)來(lái)一臺(tái)功率為15kw的抽水機(jī),把水抽到距水面10m高的蓄水池中,抽水機(jī)30分鐘剛好將容積為18m3的蓄水池抽滿(mǎn),求:(1)抽水機(jī)對(duì)水做的功;(2)抽水機(jī)的效率;(3)同學(xué)們,水是生命之源,請(qǐng)你寫(xiě)出日常生活中的兩項(xiàng)節(jié)水措施。答案:1.8105J;67%;隨手關(guān)水龍頭;一水多用等8. 第41屆世界博覽會(huì)于2010年5月1日至10月31日在我國(guó)上海舉行,世博會(huì)的主題是“城市,讓生活更美好” 在場(chǎng)館和樓房建設(shè)工地上,“塔吊”是常見(jiàn)的一種起重設(shè)備,如圖19所示是“塔吊”的示意圖.假設(shè)某塔吊配置的電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)有:額定電壓380V, 額定功率38kW,線(xiàn)圈電阻0.4在一次吊起重物時(shí),電動(dòng)機(jī)正常工作20s,把重物吊起20m求:(1)該電動(dòng)機(jī)在這次吊起重物的過(guò)程中消耗的電能(2)電動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中,線(xiàn)圈產(chǎn)生的熱量(3)在該起重設(shè)備中,如果這次吊起重物的機(jī)械效率為80%,則被吊重物的質(zhì)量為多少t? 答案:解:(1)由于電動(dòng)機(jī)正常工作,消耗的功率等于額定功率,即P=38kW=3.8104W,工作時(shí)間t=20s,所以電動(dòng)機(jī)消耗的電能為:W=Pt . (1分) =3.8104W20s =7.6105J (1分)(2) 電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的電流:I= =100A . (1分)線(xiàn)圈產(chǎn)生的熱量:Q=I2Rt=(100A)20.420s =8104J . (1分)(3)電流產(chǎn)生熱量消耗的電能W1=Q=8104J,電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的總量為 W總=W-W1 =7.6105J-8104J =6.8105J . (1分)因?yàn)? . (1分) 即 80%= 解得G2.72104N . (1分)所以,重物的質(zhì)量為:m=2.72103kg=2.72t . (1分)9.某學(xué)校為了給蓄水塔抽水,新買(mǎi)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(yáng)程是指水能被抽到的最高點(diǎn)到水面的距離) 型號(hào) ZGD揚(yáng)程 50m吸程 20m電壓220V頻率50Hz功率1.5kW 流量8m3/h 絕緣E級(jí)(1)該銘牌中有一個(gè)參數(shù)是明顯錯(cuò)誤的,請(qǐng)你指出來(lái),并通過(guò)計(jì)算加以說(shuō)明.(2)該水泵連續(xù)正常抽水1h,把水抽高了50m,水泵對(duì)水做了多少功?此時(shí)水泵的效率是多少? (g取10N/kg)答案: (1)錯(cuò)誤的參數(shù)是:吸程 20m 一標(biāo)準(zhǔn)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(zhì)量m=V=1.0103kg/m38m3=8103kg 水泵抽水1h對(duì)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(xué)用動(dòng)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(jì)繩重和摩擦) (1)拉力F做功的功率是多少?(2)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率是多少?答案:500W;90%圖1511滑輪組在建筑中應(yīng)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(zhì)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(guò)滑輪組所做的有用功;(3)工人做的總功;(4)滑輪組的機(jī)械效率。答案:9000N;4500J;6000J;75%12如圖所示,工人師傅用一個(gè)定滑輪和動(dòng)滑輪組成滑輪組,把重為500N的箱子勻速提升5m,動(dòng)滑輪的質(zhì)量為8kg,不計(jì)繩重和摩擦,取g=10N/kg(1)在圖中用筆畫(huà)線(xiàn)代替細(xì)繩組裝滑輪組(2)在向上提升箱子的過(guò)程中,人對(duì)繩子的拉力為多大?(3)在向上提升箱子的過(guò)程中,滑輪組的機(jī)械效率為多少?答案:解:(1)滑輪組繞線(xiàn)如圖所示(2)人對(duì)繩子的拉力(3)提升過(guò)程的有用功W有=Gh總功W總=Fs=F2h 機(jī)械效率 (答,同樣給分) 13如圖所示,斜面長(zhǎng)S=10m,高h(yuǎn)=4m用沿斜面方向的推力F,將一個(gè)重為100N的物體由斜面底端A勻速推到頂端B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體克服摩擦力做了100J的功求: (1)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服物體的重力做的功; (2)斜面的機(jī)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(zhì)量為80 kg的貨物,所用的拉力F為500N,繩子自由端在50s內(nèi)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(duì)地面的壓強(qiáng)(2)提升時(shí)繩子自由端的速度(3)拉力F的功率(4)此滑輪組的機(jī)械效率答案:(1)貨物對(duì)地面的壓強(qiáng)P=F/S=mg/S=80kg10N/kg/0.04m2=2104Pa(2)提升時(shí)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(jī)械效率=W有用/W總=mg/2F=80kg10N/kg/2500N=80%15. 2009年秋季以來(lái),我國(guó)西南部分地區(qū)遭遇嚴(yán)重旱災(zāi),不少地方不得不靠打深井取水。如圖11所示,小明同學(xué)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(zhì)量為4Kg,水桶容積為20L。當(dāng)盛滿(mǎn)水的桶從水中慢慢提升(桶始終未出水面)時(shí),小明對(duì)繩的拉力為F=25N。不計(jì)繩子重量和摩擦,水的密度是1.0103 Kg/m3,g取10N/Kg.試求:(1)動(dòng)滑輪有多重?(2)水桶露出水面前,滑輪組的機(jī)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(duì)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(zhì)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(jìn)了2m。(g取10Nkg)求: (1)物體A對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是多少?(2)物體A的體積是多大?(3)若該裝置的機(jī)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(gè)質(zhì)量是450kg的貴重物品A沿水平地面移動(dòng)1 00m,為保護(hù)該物品,工人把它放在一個(gè)質(zhì)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(xiàn)勻速拉動(dòng),直至終點(diǎn)。(提示:滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力的大小成正比) (1)在勻速拉動(dòng)B的過(guò)程中,A、B之間的摩擦力是多少? (2)計(jì)算拉力F做的總功是多少焦耳? (3)在拉力F做功的過(guò)程中,機(jī)械效率是多少? (1)0 (1分) (2)W總=FS=400100=4104(J) (2分) (3)滑動(dòng)摩擦力的火小與壓力的人小成正比, ,即 (1分) (1分)型號(hào)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(yùn)到10m高處。姜榮同學(xué)設(shè)計(jì)安裝了如圖所示的裝置.裝置中每個(gè)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(guò)程中:(1)該工人提升建材時(shí)的有用功率是多少?(2)該裝置的機(jī)械效率是多少?(不計(jì)繩重和摩擦) (3)孫萍同學(xué)想用電動(dòng)機(jī)做動(dòng)力替代人工作,將該裝置改造成簡(jiǎn)易的起重機(jī)(吊起物體的速度限定在0.4ms)。她到倉(cāng)庫(kù)找到了兩臺(tái)電動(dòng)機(jī),銘牌上的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示,她要選用其中的一臺(tái)。請(qǐng)你幫助選擇,就你所選的電動(dòng)機(jī),說(shuō)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(jī),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(zhì)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(jì)摩擦及鋼絲繩、動(dòng)滑輪的重。求:AF圖14(1)拉力F對(duì)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(jī)在提升建筑材料時(shí)的機(jī)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(guó)際博物館日,廣東南澳海域的“南澳I號(hào)”水下考古發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng),成為了本處度由國(guó)家文物局主辦的“文化遺產(chǎn)博覽月“開(kāi)幕地點(diǎn),如圖為打撈沉船里一貨箱的模擬圖片,問(wèn):用聲吶探測(cè)到沉船的回聲時(shí)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(duì)沉船的壓強(qiáng)為多少?(不計(jì)沉船的高,海水的密度約為)己知?jiǎng)踊喖案綄俨考目傊貫?000N,將一重為4000N的貨箱勻速打撈水面時(shí),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(kāi)水面被勻速拉起的過(guò)程中,該滑輪組的機(jī)械效率最大可達(dá)多少?(不計(jì)摩擦和鋼繩重)21.打樁機(jī)是利用沖擊力將樁打入地層的樁工機(jī)械.圖甲是落錘式打樁機(jī)實(shí)物圖.樁錘由卷?yè)P(yáng)機(jī)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(zhì)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(shí)壓力位F=2.0103N,求此時(shí)樁錘對(duì)樁的壓強(qiáng).(2)若卷?yè)P(yáng)機(jī)把樁錘勻速提升1.8m.,所用時(shí)間為2s,在此提升過(guò)程中卷?yè)P(yáng)機(jī)的效率為60,求卷?yè)P(yáng)機(jī)的功率.解:32如圖所示,工人師傅用一個(gè)定滑輪和動(dòng)滑輪組成滑輪組,把重為500N的箱子勻速提升5m,動(dòng)滑輪的質(zhì)量為8kg,不計(jì)繩重和摩擦,取g=10N/kg(1)在圖中用筆畫(huà)線(xiàn)代替細(xì)繩組裝滑輪組(2)在向上提升箱子的過(guò)程中,人對(duì)繩子的拉力為多大?(3)在向上提升箱子的過(guò)程中,滑輪組的機(jī)械效率為多少?解:(1)滑輪組繞線(xiàn)如圖所示(2分)(2)人對(duì)繩子的拉力(2分) (1分)(3)提升過(guò)程的有用功W有=Gh (1分)總功W總=Fs=F2h (1分)機(jī)械效率 (1分)(答,同樣給分) 22如圖所示,斜面長(zhǎng)S=10m,高h(yuǎn)=4m用沿斜面方向的推力F,將一個(gè)重為100N的物體由斜面底端A勻速推到頂端B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體克服摩擦力 做了100J的功求: (1)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服物體的重力做的功; (2)斜面的機(jī)械效率; (3)推力F的大小(1)400J (2)80 (3)50N項(xiàng) 目數(shù)值整機(jī)質(zhì)量(kg)5000標(biāo)準(zhǔn)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(hào)挖掘機(jī)的實(shí)物圖(甲) 和作業(yè)范圍圖(乙)以及部分相關(guān)數(shù)據(jù)表,如下圖所示。挖掘機(jī)在4s內(nèi)將裝滿(mǎn)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(chē)上。 取g=10Nkg,求: (1)挖掘機(jī)靜止在水平地面上不工作時(shí)(如圖甲),對(duì)地面的壓強(qiáng)。 (2)鏟斗內(nèi)泥土的質(zhì)量。(3)移送泥土的過(guò)程中,挖掘機(jī)對(duì)泥土所做的功。(4)移送泥土的過(guò)程中,發(fā)動(dòng)機(jī)的總功率是40kW,此過(guò)程挖掘機(jī)的機(jī)械效率。解:(1)壓強(qiáng)P=1.25104Pa(2分)(2)泥土的質(zhì)量m=1.6103kg/m30.5 m3=800kg(2分)(3)對(duì)泥土做功W有=Gh=mgh=800kg10N/kg(3m+5m)=6.4104J (2分)(4)挖掘機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)4s內(nèi)做的總功W總=Pt=4104W4s=1.6105J (1分)挖掘機(jī)的機(jī)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(nèi)將總重為900 N的泥土勻速提升5 m。在這段時(shí)間內(nèi):(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(jī)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(dòng)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(jī)械效率為:=W有/W總100%=4500J/6000J100%=75% -(2分)12- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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