機(jī)械效率培優(yōu)題

-.z.2018年09月30日暖暖的初中物理組卷一．選擇題〔共1小題〕1．如下圖，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力和摩擦不計(jì)，彈簧測(cè)力計(jì)A、B、C的示數(shù)分別為FA、FB、FC，則可以判斷〔〕A．3FA=2FB=FCB．6FA=3FB=2FCC．彈簧測(cè)力計(jì)A對(duì)墻壁的拉力大于FAD．彈簧測(cè)力計(jì)B對(duì)墻壁的拉力小于FB二．多項(xiàng)選擇題〔共3小題〕2．如圖甲所示，用由一個(gè)動(dòng)滑輪和兩個(gè)定滑組成的滑輪組，提升吊籃C及其中的重物A和電動(dòng)機(jī)B．啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，它所提供的拉力F隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示，吊籃上升的速度v和上升的高度h隨時(shí)間t變化的關(guān)系分別如圖丙和丁所示。假設(shè)一切摩擦和繩重均可忽略不計(jì)，在1s﹣2s，滑輪組的機(jī)械效率為90%，則以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是〔〕A．在0﹣1s，電動(dòng)機(jī)提供的拉力所做的功為825JB．在1s﹣2s，電動(dòng)機(jī)提供的拉力的功率為2000WC．在0﹣3s，電動(dòng)機(jī)提供的拉力的功率為1275WD．動(dòng)滑輪重為200N3．如下圖，用10N的水平拉力F拉滑輪，使足夠長(zhǎng)的物體A以0.2m/s的速度在水平地面上勻速運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3N．假設(shè)不計(jì)滑輪重、彈簧測(cè)力計(jì)重、繩重和滑輪摩擦，則以下說(shuō)法中正確的有〔〕A．B受到的摩擦力為3N，方向水平向左B．滑輪移動(dòng)的速度為0.1m/sC．繩子拉物體A的功率為2WD．在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中假設(shè)將拉力F增大到12N，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)仍為3N4．如下圖，用24N的力F沿水平方向拉滑輪，可使重20N的物體A以0.2m/s的速度在水平面上勻速運(yùn)動(dòng)。物體B重10N，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)恒為5N〔不計(jì)滑輪、測(cè)力計(jì)、繩子的重量，滑輪的轉(zhuǎn)軸光滑〕。以下說(shuō)確的是〔〕A．物體A受到地面的摩擦力是7NB．滑輪移動(dòng)的速度是0.4m/sC．水平拉力F的功率是4.8WD．在2s繩子對(duì)物體A做的功為4.8J三．填空題〔共1小題〕5．如下圖，用滑輪組拉著一只木塊沿水平面以0.5m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為4N．假設(shè)每只滑輪重1N，繩與滑輪間的摩擦不計(jì)，在2s拉力F做的功為J，該滑輪組的機(jī)械效率為。四．計(jì)算題〔共3小題〕6．如圖甲所示是*船廠設(shè)計(jì)的打撈平臺(tái)裝置示意圖。A是動(dòng)滑輪，B是定滑輪，C是卷?yè)P(yáng)機(jī)，ODB為可繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)的吊臂，D為千斤頂對(duì)吊臂的支撐點(diǎn)，OD：DB=1：4，卷?yè)P(yáng)機(jī)C拉動(dòng)鋼絲繩通過(guò)滑輪組AB豎直提升水中的物體，可以將實(shí)際打撈過(guò)程簡(jiǎn)化為如圖乙所示的示意圖。在一次打撈沉船的作業(yè)中，在沉船浸沒(méi)水中勻速上升的過(guò)程中，打撈平臺(tái)浸入水中的體積相對(duì)于動(dòng)滑輪A未掛沉船時(shí)變化了0.9m3；在沉船全部露出水面并勻速上升的過(guò)程中，打撈平臺(tái)浸入水中的體積相對(duì)于動(dòng)滑輪A未掛沉船時(shí)變化了1.5m3．沉船浸沒(méi)在水中和完全露出水面后卷?yè)P(yáng)機(jī)對(duì)鋼絲繩的拉力分別為F1、F2，且F1與F2之比為5：8．鋼絲繩的重、軸的摩擦及水對(duì)沉船的阻力均忽略不計(jì)，動(dòng)滑輪的重力不能忽略?！菜拿芏热?.0×103kg/m3g取10N/kg〕求：〔1〕沉船的重力；〔2〕沉船完全露出水面勻速上升的過(guò)程中千斤頂對(duì)吊臂的支撐點(diǎn)D的作用力〔3〕沉船完全露出水面勻速上升的過(guò)程中和沉船未露出水面勻速上升的過(guò)程中，滑輪組AB的機(jī)械效率之差。7．如圖1，*工程隊(duì)在一次施工作業(yè)中，以恒定速度沿豎直方向?qū)①|(zhì)量為5×103kg的圓柱形實(shí)心工件從深水中吊起到出水直至距水面*一高度。繩子作用在工件上端的拉力F的功率P隨工件上升高度h變化的圖象如圖2所示，不計(jì)水的阻力。求：〔1〕工件上升的速度大??；〔2〕圓柱形實(shí)心工件的底面積大?。弧?〕從深水中吊起到圓柱形實(shí)心工件下底面剛離開水面，此過(guò)程中拉力F所做的功。8．如下圖，重為1140N的物體，它與水平地面的接觸面積為1.5×103cm2．工人師傅用600N的力勻速提升物體，物體的速度為0.2m/s?！膊挥?jì)摩擦及繩重〕求：〔1〕工人師傅拉繩的功率；〔2〕滑輪組的機(jī)械效率；〔3〕體重為450N的小明用此滑輪組提升物體，但物體沒(méi)有被拉動(dòng)，物體對(duì)地面的最小壓強(qiáng)為多大。五．解答題〔共9小題〕9．如圖是液壓汽車起重機(jī)從水中打撈重物的示意圖。起重機(jī)總重G=8×104N，A是動(dòng)滑輪，B是定滑輪，C是卷?yè)P(yáng)機(jī)，D是油缸，E是柱塞。通過(guò)卷?yè)P(yáng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)使鋼絲繩帶動(dòng)A上升，打撈體積V=0.5m3、重為G物的重物。假設(shè)在打撈前起重機(jī)對(duì)地面的壓強(qiáng)p1=2×107Pa，當(dāng)物體在水中勻速上升時(shí)起重機(jī)對(duì)地面的壓強(qiáng)為p2，重物完全出水后勻速上升時(shí)起重機(jī)對(duì)地面的壓強(qiáng)p3=2.5×107Pa．假設(shè)起重時(shí)E沿豎直方向，重物出水前、后E對(duì)吊臂的支撐力分別為N1和N2，重物出水前滑輪組的機(jī)械效率為80%，重物出水后卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引力的功率為11875W，吊臂、定滑輪、鋼絲繩的重以及輪與繩的摩擦不計(jì)?！瞘取10N/kg〕求：〔1〕重物在水中勻速上升時(shí)起重機(jī)對(duì)地面的壓強(qiáng)p2；〔2〕支撐力N1和N2之比；〔3〕重物出水后勻速上升的速度。10．如下圖是利用起重機(jī)打撈水中物體的示意圖，吊臂前端由滑輪組組成，動(dòng)滑輪質(zhì)量為400kg，繩重和摩擦不計(jì)?，F(xiàn)在用此起重機(jī)把質(zhì)量為2×103kg，體積為0.9m3的物體G從水中勻速提起，物體離開水面，滑輪組上鋼絲繩拉力F的功率為2.7kW〔g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3〕。求：〔1〕物體完全浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力是N；〔2〕物體的重力是N；物體離開水面前〔浸沒(méi)在水中〕拉力F為N；〔3〕物體離開水面前〔浸沒(méi)在水中〕上升的速度是m/s；〔4〕物體離開水面前〔浸沒(méi)在水中〕，滑輪組的機(jī)械效率是〔百分?jǐn)?shù)保存一位小數(shù)〕；物體離開水面后，滑輪組的機(jī)械效率增大了。11．體重為600N的小聰用如下圖的滑輪組來(lái)豎直提升物體A．當(dāng)A以0.1m/s的速度勻速上升時(shí)，小聰對(duì)繩子的拉力F為400N，滑輪組的機(jī)械效率為80%〔不計(jì)摩擦及繩重〕。求：〔1〕拉力F的功率；〔2〕物體A受到的重力；〔3〕小聰拉動(dòng)繩子前后對(duì)地面的壓強(qiáng)之比；〔4〕小聰使用該滑輪組能提起物體的最大重力。12．如圖甲所示為小科設(shè)計(jì)的定滑輪裝置。其中滑塊A置于外表粗糙程度各處一樣的水平面上，重物B的重力GB可改變。小科在*次使用該裝置進(jìn)展實(shí)驗(yàn)時(shí)記錄了一些數(shù)據(jù)，并繪制成曲線，即重物B的重力GB、滑塊A的運(yùn)動(dòng)速度v、滑塊A在水平面上通過(guò)的距離s隨時(shí)間t的變化曲線分別如圖乙、丙、丁所示。假設(shè)不計(jì)繩重及繩與滑輪間的摩擦，跨過(guò)滑輪的繩或豎直或水平，A距水平面上的定滑輪、B距水平面均足夠遠(yuǎn)?！?〕由圖丙可知，重物B在時(shí)間段勻速下降?！?〕求出在2～4s，A受到的摩擦力大小N?！?〕求出在4～6s，水平繩對(duì)A的拉力做的功?！?〕求出在2～4s，重力GB做功的功率。13．人類從鳥類飛行得到啟示創(chuàng)造了飛機(jī)，從魚類游泳得到啟示創(chuàng)造了潛艇。*大學(xué)兩位研究生從螞蟻身上得到啟示，設(shè)計(jì)出“都市螞蟻〞概念車〔如下圖〕，榮獲全國(guó)汽車創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽最高獎(jiǎng)項(xiàng)。這款概念車小巧實(shí)用，并可根據(jù)人數(shù)組合乘車艙，有利于緩解城市交通擁堵〔g取10N/kg〕。求：〔1〕如果“都市螞蟻〞車乘載兩人后總質(zhì)量為500kg，以5m/s的速度在城市中行駛，“都市螞蟻〞車在運(yùn)行過(guò)程中受到的阻力是總重的0.4倍，則發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率至少多大？〔2〕航模社的同學(xué)想將此概念車改良成“水陸兩棲螞蟻車〞。假設(shè)上述乘載兩人的概念車要在水面漂浮，且至少有三分之一的體積露出水面，則它的總體積至少為多大〔假設(shè)車不進(jìn)水〕？14．如圖甲所示，正方體A邊長(zhǎng)0.2m，作為配重使用，杠桿OE：OF=2：3，*同學(xué)用這個(gè)裝置和一個(gè)密閉容器D提取水中的圓柱體B，圓柱體B的體積是密閉容器D的；旁邊浮體C的體積是0.1m3，該同學(xué)站在浮體C上，總體積的浸入水中；該同學(xué)用力拉動(dòng)滑輪組繞繩自由端，手拉繩的功率P和密閉容器D勻速被提升的距離關(guān)系如圖乙所示；密閉容器D上升速度0.05m/s保持不變，密閉容器D被提出水后，圓柱體B從密閉容器D中取出放在浮體C的上面，同時(shí)手松開繩子時(shí)，浮體C露出水面的體積減少總體積的；在提升全過(guò)程中，配重A始終沒(méi)有離開地面。兩個(gè)定滑輪總重10N．〔繩的重力，滑輪與軸的摩擦及水的阻力不計(jì)。g=10N/kg〕，求：〔1〕圓柱體B的重力；〔2〕密閉容器D離開水面時(shí)，滑輪組提升重物B的機(jī)械效率；〔百分號(hào)前面保存整數(shù)〕；〔3〕圓柱體B的密度；〔4〕在提升全過(guò)程中配重A對(duì)地面的壓強(qiáng)的最大變化量。15．如下圖，重物A是體積為10dm3，密度為7.9×103kg/m3的實(shí)心金屬塊，將它完全浸沒(méi)在水中，始終未提出水面。假設(shè)不計(jì)摩擦和動(dòng)滑輪重，要保持平衡，求：〔1〕作用于繩端的拉力F是多少？〔2〕假設(shè)緩慢將重物A提升2m，拉力做的功是多少？〔3〕假設(shè)實(shí)際所用拉力為400N，此時(shí)該滑輪的效率是多少？〔g=10N/kg〕16．如下圖，是工人用來(lái)粉刷樓房外墻壁的簡(jiǎn)易升降裝置示意圖，其上端固定在樓頂，工人用力拉繩子，裝置可使工人與粉刷涂料及工具乘工作臺(tái)升至所需高度，工人將繩子固定后進(jìn)展粉刷墻壁工作。工作臺(tái)的底面積為1.2m2，涂料和工具質(zhì)量為10kg，工人的質(zhì)量為60kg，當(dāng)工人用200N的力豎直向下拉繩子時(shí)，工作臺(tái)對(duì)地面的壓強(qiáng)為250Pa；當(dāng)工人用300N的力豎直向下拉繩子時(shí)，工作臺(tái)可勻速上升〔g取10N/kg，不計(jì)繩重及摩擦〕。求：〔1〕動(dòng)滑輪和工作臺(tái)的總重G；〔2〕工作臺(tái)勻速上升2m，此裝置的機(jī)械效率；〔結(jié)果保存兩位有效數(shù)字〕〔3〕假設(shè)工人在10s，使工作臺(tái)從距地面1m勻速升到距地面6m高處，工人拉繩子所做的功W及拉力的功率P。17．小亮利用輕質(zhì)木條和透明塑料桶等器材制作了如下圖的測(cè)量密度的秤。只要把一定體積的待測(cè)液體倒入小桶中，就能通過(guò)移動(dòng)秤砣的位置，從木條的刻度讀出液體的密度值?！?〕設(shè)計(jì)中所用的物理知識(shí)主要有、?！?〕該秤的刻度是〔均勻/不均勻〕?！?〕假設(shè)木條上A、B、C中有一點(diǎn)是零刻度，應(yīng)該是點(diǎn)。〔4〕假設(shè)讓秤砣位置不變，仍可用該秤測(cè)量液體的密度，則應(yīng)把刻度標(biāo)在塑料桶壁上，該刻度