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专题训练 功、功率、机械效率综合计算题
1.(2019·泰安)如图所示,人的重力为850N,双脚与地面接触面积为250cm2,用滑轮组拉重210N的物体沿竖直方向以0.1m/s的速度匀速向上运动了5s。人对绳子竖直向下的拉力为100N。求:
(1)物体A上升的高度;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)人对地面的压强。
2.(2019·乐山)小夏利用如图所示的滑轮组,将重量为280N的物体匀速提升了2m。已知他自身的重量为500N,对绳子施加的拉力F=200N,两脚与地面接触的总面积S=400cm2。求此过程中:
(1)小夏对地面的压强;
(2)拉力F做的功;
(3)该滑轮组的机械效率。
3.(2019·威海)如图所示,某考古队用滑轮组将重4.8×103N,体积为100dm3的文物打捞出水,定滑轮重100N.滑轮组上共有三根绳子a,b和c,其中a是悬挂定滑轮,b绕在定滑轮和动滑轮上,c悬挂文物,整个打捞过程始终缓慢匀速提升文物,文物完全浸没在水中时,滑轮组的机械效率为95%(ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg,绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计)。请解答下列问题:
(1)文物浸没在水中时受到的浮力是多大?
(2)动滑轮的重力是多大?
(3)在整个打捞过程中,a、b、c三根绳中哪根绳承受的拉力最大?该绳至少要承受多大的拉力?
4. (2019·呼和浩特)呼和浩特市共享单车的投放,为呼和浩特市市民的出行提供了极大的便利。小董同学通过手机扫码,解锁了一辆电动自行单车,如果她骑行电动自行单车在平直的乡间小路上做直线运动,且以恒定的功率行驶。通过收集数据,得到如图所示的v-t图像。在第16s时速度达到10m/s,然后以10m/s做匀速直线运动。已知小董质量为50kg,电动自行单车质量为10kg,骑行时所受阻力恒为人和车总重的EQ \F(1,15)。求
(1)在0~16s时间内,单车通过的路程___________80m(选填“大于”、“等于”或“小于”),这段时间内,电动机对单车产生的牵引力__________单车所受的阻力(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(2)电动自行单车做匀速直线运动时,加在电动机上的电压为50V,通过的电流10A,则电动机提供的电功率多大?该电动机的效率为多少?(不计机械摩擦损失)电动机线圈电阻是多少?
(3)在0~16s时间内,单车通过的路程。(提示:能量守恒,动能计算公式为EQ \F(1,2)mv2,m表示质量,v表示速度)
5.(2019·朝阳)一个边长为20cm,质量为20kg的正方体石块静止在水平地面上。工人用如图所示的滑轮组将石块在10s内匀速提升5m,工人施加的动力F为125N。求:(不计绳重和摩擦,g取10N/kg)
(1)石块静止在水平地面时,它对地面的压强是多大?
(2)滑轮组对石块做了多少功?
(3)人对滑轮组做功的功率是多少?
(4)该滑轮组的机械效率是多少?
6.(2019·宿迁)如图所示,工人利用滑轮组提升重物,在30s内将静止在水平地面上质量为90kg,底面积为200cm2的长方体物块匀速提升5m,此时工人的拉力为400N(g=10N/kg)。求:
(1)提升前物块对水平地面的压强;
(2)工人拉力做功的功率;
(3)滑轮组提升该物块的机械效率。
7.(2019·深圳)如图所示,斜面长s=8m ,高h =3m 。用平行于斜面 F=50N 的拉力,将重力为G=100 N的物体,由斜面的底端匀速拉到顶端,用时t=10s 。求:
(1)有用功W有 ;
(2)拉力做功的功率P ;
(3)物体受到的摩擦力 f ;
(4)该斜面的机械效率η 。
8.(2019·攀枝花)如图所示,在水平路面上行驶的汽车通过滑轮组拉着重G=9×104N的货物A沿斜面向上匀速运动。货物A的速度为v=2m/s,经过t=10s,货物A竖直升高h=10m。已知汽车对绳的拉力F的功率P=120kW,不计绳、滑轮的质量和摩擦,求:
(1)t时间内汽车对绳的拉力所做的功;
(2)汽车对绳的拉力大小;
(3)斜面的机械效率。
9.(2018潜江)在某次河道治理的行动中,发现了一块重为2×104N的花岗岩沉在河底。为了把它打捞上来,现用滑轮组将这块浸没在水中的花岗岩以0.5m/s的速度匀速提起,动滑轮重为4×105N,如图所示。花岗岩没有露出水面时,绳端的拉力为8×103N,不计绳重、摩擦及水的阻力,求:
(1)花岗岩浸没在水中匀速上升时,拉力的功率。
(2)花岗岩完全露出水面后,匀速上升过程中滑轮组的机械效率。(结果保留到0.1%)
(3)花岗岩的密度。
10.(2018广东)如图是建筑工地上的起重机示意图,起重机的电动机功率为3×103W,当它把质量为1t的重物匀速提起24m时,用时100s。(g=10N/
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