2014机械效率压轴经典题及答案.doc

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1、2014机械效率压轴经典题及答案1.如图3所示，用滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速移动，在40秒内物体移动了8米，接力F做的功为1280焦。求：①拉力F的大小及拉力的功率②若动滑轮的重为12牛（不计绳重及摩擦）计算滑轮组的机械效率2.（2007茂名市）底面积为0.4m2的大木箱原放在水平地面上，现某人用小车将它从斜面底端匀速推上斜面顶端，整个过程用时10s，已知木箱重400N，人重600N，人对木箱的推力为75N，斜面长为4m，斜面高为0.5m，求：（1）木箱对水平地面的压力（2）木箱沿斜面向上的速度（3）人对木箱做的有用功（4）

2、这种情况下的机械效率3.如图所示，物重G为2000N，斜面长5m，高3m，斜面和滑轮组装置的总机械效率为80%，若将重物沿斜面以0.2m/s的速度拉上来，求：（1）所需拉力F是多少？ （2）机械的总功率是多少？4.用如图所示的滑轮组匀速提起水中的重物，当重物浸没在水中时，拉力为11.6牛，滑轮组的机械效率为75%，当重物离开水面时，拉力为14.5牛（整个装置的摩擦和绳重不计），求重物的密度。5.图是某水上打捞船起吊装置结构示意简图。某次打捞作业中，该船将沉没于水下深处的一只密封货箱打捞出水面，已知该货箱体积为50m3，质量是200t。 (1

3、)货箱完全浸没在水中时受到的浮力是多少? (2)货箱完全出水后，又被匀速吊起1m，已知此时钢缆拉力F为1×105 N，则在此过程中拉力F所做的功是多少?起吊装置的滑轮组机械效率是多少? (3)若货箱从刚露出水面到完全出水的过程中是被匀速提升的，请分析在此过程中，货箱所受浮力和滑轮组机械效率的变化情况。(水的密度为1.0×103 kg／m3，g取10N／kg，不考虑风浪、水流等的影响。)1解：①80N,32w；②92.5%2解：（1）木箱放在水平地面时，对地压力F=G箱=400N，由P=FS得，P=G箱/S=400N0.4m2=1000Pa．

4、（2）v=st=4m10s=0.4m/s．（3）W有=G箱h=400N×0.5m=200J．（4）F所做的功：W1=FS=75N×4m=300J．人走上斜面自己做的功为：W2=G人h=600N×0.5h=300J．W有=Gh=400N×0.5m=200J，斜面的机械效率：η′=W有W总，这种情况下的机械效率为：η=W有/W1+W2×100%=200J/300J+300J×100%=33.3%．3解：（1）由题意可知斜面和滑轮组都是为了将物体的位置提高，所以有用功：W有用=Gh=2000N×3m=6000J，总功：W总===7500J总功即拉

5、力做的功等于拉力和拉力作用点移动的距离，拉力作用点移动的距离等于物体移动距离的n倍即：S′=nS=3×5m=15m所需拉力F===500N；（2）重物上升时间t===25s机械的总功率：P总===300W。4设物体浸没在水中，上升h，有两段绳子承担物体的重，所以绳子自由端移动2h，所以，η=W有/W总=(G−F浮)h/F•2h，所以，75%=G−F浮/2×11.6N，所以，G-F浮=17.4N．因为，F=1/n*（G-F浮+G动），所以，11.6N=0.5（17.4N+G动），所以，G动=5.8N．当物体离开水面时，因为，F'=1/n（G+

6、G动），所以，14.5N=0.5（G+5.8N），所以，G=23.2N．因为，G-F浮=17.4N，所以，23.2N-1.0×103kg/m3×9.8N/kg×V=17.4N，所以，V=5.9×10-4m3．因为G=ρgV，所以，23.2N=ρ×9.8N/kg×5.9×10-4m3，所以ρ=4.0×103kg/m3．(1)货箱浸没在水中时受到的浮力：         (2)由图可知，拉力F使钢缆自由端移动的距离是货箱被提起高度的4倍，  即s=4 h=4(m)，故拉力F所做的功：  有用功：  滑轮组机械效率：(3)货箱从刚露出水面到完全露

7、出水面的过程中，排开水的体积逐渐减小，由公式可知，货箱所受的浮力逐渐变小。在此过程中，，滑轮组对货箱的拉力逐渐变大，机械效率变大．