物理一模試題分類匯編——機械效率的計算綜合含答案-展示頁
2025-04-02 05:26本頁面
【正文】 有用功額外功總功機械效率的計算問題1．如圖是工人將重160 N的物體勻速放下的過程，已知物體下降的距離為3 m，用時3 s，工人的拉力為50 N，工人質(zhì)量為50kg（物體未浸入水中，且不計繩重及摩擦）設(shè)此時工人放繩的速度為v1， 滑輪組的效率η1 ；如果物體完全浸沒水中后滑輪的機械效率為η2，已知（物體在水中仍勻速下降，動滑輪不會浸入水中且不計繩重及摩擦，g取10 N/kg） 設(shè)當物體完全浸沒在水中后物體所受的浮力為F浮，（ ?。〢．v1=1 m/s B．η1=%。 C．F2 =525 N D．F浮=120 N【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．物體下降速度為因為有4段繩子，所以工人放繩的速度為故A不符合題意；B．已知物體下降的距離為3 m，因為有4段繩子，所以繩子運動距離放繩子的做的有用功放繩子的做的總功滑輪組的效率故B不符合題意；CD．物體未浸入水中時，不計繩重及摩擦，動滑輪受到重物對它的拉力、本身的重力、繩子的拉力，由可得，動滑輪重力已知η1：η2=4：3，則物體完全浸沒水中后滑輪組的機械效率為物體完全浸沒水中后，滑輪組對物體的拉力做的功為有用功，不計繩重及摩擦，克服動滑輪重力做的功為額外功，則此時滑輪組的機械效率解得F拉物=60N；物體的重力為160N，根據(jù)公式可得故D不符合題意；完全入水后，動滑輪受到重物對它向下的拉力、本身向下的重力、4段繩子向上的拉力，由力的平衡條件可得則人對繩子的拉力因為物體間力的作用是相互的，所以繩子對人的拉力也為25N；人的重力為對人進行受力分析可知，人受豎直向下的重力、豎直向下的拉力、豎直向上的支持力，則人受到豎直向上的支持力因為物體間力的作用是相互的，則人對地面的壓力為525N，故C符合題意。2．如圖所示，用平行于斜面的拉力F，將重為8N的物體沿斜面從底端勻速拉至頂端。若另一斜面的高度h與長度s之比為3:5，將重25N的物體勻速拉至頂端的拉力為18N，則該物體所受摩擦力為_____N。【詳解】[1]不考慮物體與斜面間的摩擦，則用手做的功和用機械所做的功相等，所以有則拉力F為[2]用手做的有用功已知機械效率，根據(jù)可得，此時拉力F做的總功則由可得，此時拉力F為[3]使用另一斜面，若不考慮物體與斜面間的摩擦，由可得，此時的拉力為由于該物體受到摩擦力的作用，則實際拉力，所以摩擦力3．如圖所示，工人用250 N的力將重400 N的物體勻速提升2 m。【答案】4 100 80% 【解析】【分析】【詳解】[1]由圖可知，動滑輪上繩子段數(shù)為2，則繩子自由端移動距離為s=2h=22m=4m[2]拉力為250N，物體中400N，則根據(jù)動滑輪上繩子段數(shù)為2，可求動滑輪重力為G滑=2FG物=2250N400N =100N[3]機械效率為4．如圖所示，利用斜面向上移動物體可以_______（選填“省力”、“省距離”、“省功”）。（g取10N/kg） 【答案】省力 80% 50 【解析】【分析】【詳解】[1]斜面也是一種簡單機械，利用斜面向上移動物體可以省力。[3]這個過程中，做的額外功W額外=W總W有用=2500J2000J=500J克服摩擦做的功為額外功的唯一來源，因為W額外=fs，所以摩擦力的大小 摩擦力為50N
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