机械效率计算题及答案.pdf

四．计算题 1、 （2013 四川自贡）如图所示（滑轮组的绕绳未画出），人以 600N 的力向下拉动绕在滑 轮组的绳子一端 10 秒，使绳端向下移动了 1.5m，重物匀速上升了 0.5m ，已知滑轮组的机 械效率为 70% （g=10N/kg ）． （1）按题意画出滑轮组的绕绳． （2 ）人所做功的功率多大？ （3 ）被吊起的重物质量多大？ 解：（1）根据 n=3，即动滑轮上绳子段数是 3 股； 则绳子的固定端应从动滑轮上开始缠绕，如图： （2）∵W 总=FS=600N×1.5m=900J； ∴P=W/t=900J/10s=90W． （3）∵S=nh；∴n=S/h=15m/05m=3； 由η=G/nF 得：G=ηnF=70%×3×600N=1260N； ∴m=G/g=1260N/10Nkg=126kg． 2 ． （2013 乐山）某建筑工地用升降机提升大理石的示意图如图所示。升降机货箱的重力是 400N ，g 取 10N/kg。不计滑轮和钢丝绳的重力，不计摩擦。试求： 3 3 -2 3 （1）已知大理石的密度是2.8×10 kg/m ，每块大理石的体积是 1.0×10 m ,则每块大理石 的重力是多少？ （2 ）如果每根钢丝绳上能承受的最大拉力是2000N ，则该升降机一次最多能匀速提升多少 块大理石？ （3）某次提升中，升降机在 1min 内将货物匀速提升了 15m，钢丝绳的拉力是2000N 。则 钢丝绳的拉力的功率是多少？ (1) 每块大理石重： 3 3 2 3 G  mg   Vg  2.8  10 Kg / m  1.0  10 m  10N / Kg  280N （2 分） (2) 升降机一次能提起的大理石块数： 能提起的大理石总重量 3  2000N  400N n    20块 每块大理石重量 280N (3) 钢丝绳端移动的距离：s  3h  3  15m  45m （1 分） 4 把货物提升 15 m 做的功：W  Fs  2000N  45m  9  10 J （1 分） 4 4 W 9  10 J 9  10 J 升降机的功率：P     1500w （1 分） t 1min 60s 3 ． （2013 扬州） （6 分）工人用如图所示的装置将重物提高 5m，已知物重为 800N，人对绳 的拉力为 500N。 求此过程中： （1）做的做功。 （2）做的有用功。 （3）滑轮组的机械效率。 解：从图可知，n=2， S=2h=2×5m=10m； （1）F=500N，S=10m， ∵W=FS ∴拉力做的总功为： W 总=FS=500N×10m=5000J； （2 ）G=800N，h=5m， ∵W=FS ∴对物体做的有用功为： W 有用=FS=Gh=800N×5m=4000J； （3 ）∵η=W 有用 / Q 总 ∴该滑轮组的机械效率为： η= W 有用 / Q 总×100%=4000J /5000J×100%=80%． 答：（1）做的总功5000J； （2 ）做的有用功4000J ； （3