机械效率专题知识点+经典难题

1机械效率专题训练1.知识点梳理：机械效率的公式是：_______________________________________。写出以下各情况中的物理量应该怎么表示。物体A的重力为G，受地面摩擦力为f，拉力为F。拉力移动了3m。请表示：有用功：_______________________________________。总功：_______________________________________。额外功：_______________________________________。机械效率：_______________________________________。物体重G，拉力为F，动滑轮重为g。物体上升1m。请表示：有用功：_______________________________________。总功：_______________________________________。额外功：_______________________________________。机械效率：_______________________________________。斜面长为l，高为h，物体重G，摩擦力f，物体从低端到顶端。有用功：_______________________________________。总功：_______________________________________。额外功：_______________________________________。机械效率：_______________________________________。2.例题解析【例1】（多选）如图所示，置于水平桌面上的物体A重490N，物体B重294N，物体B在匀速下降了40cm的过程中，拉动物体A在水平桌面上匀速移动了一段距离；若用一水平向左的力F拉动物体A，使物体A在5s内匀速移动0.5m（不计动滑轮、绳重以及滑轮轮轴间摩擦），则下列说法正确的是（）A．拉力F为294N，拉力F的功率为29.4WB．拉力F为147N，拉力F的功率为14.7WC．物体A与桌面的滑动摩擦力为294ND．绳子拉力对物体B所做的功为73.5J【例2】（2010年昌平一模）如图所示装置，物体B所受重力为GB，物体A2在物体B的作用下在水平桌面上向右匀速运动。小红用一个水平向左的力拉物体A，使物体B以速度v匀速上升，此时滑轮组的机械效率为η1；若将一个质量和体积都与物体B相同的物体C系在物块B下端，小红用另一个水平向左的力拉物体A，使物体B和C一起以2v的速度匀速上升，此时滑轮组的机械效率为η2。η1：η2=4：5。不计绳重及绳与滑轮之间的摩擦，则第二次水平向左拉物体A时，拉力的功率是（）。【例3】如图连接滑轮组,人用200NF水平拉动A物块,使A以2m/s的速度匀速向左运动.已知A所受右侧绳子上的拉力是A所受摩擦力的3倍，不计绳重、轮重及绳与滑轮之间的摩擦.则此时B所受拉力的功率为（）W,右侧弹簧测力计的读数为（）N.【例4】某同学用如图所示的水平方向滑轮组拉动物块，使物块以1m/s的速度匀速向左运动，已知物块所受到的滑动摩擦力大小为40N,滑轮组的机械效率为80%,则绳子自由端拉力F的功率大小为（）W.【例5】图中的定滑轮重0.5N，物体A重6N。在2s的时间内，拉力F的作用点沿竖直方向匀速升高了1.2m，这个过程中，拉力F所做的额外功是0.36J。不计滑轮轴摩擦和绳重，以下计算结果正确的是()A．动滑轮和托板总重为0.3NB．滑轮组的机械效率约为78%C．拉力F做功的功率为1.08WD．天花板对定滑轮的拉力为1.1N【例6】如图所示装置将重为100N的物体匀速从斜面的底端拉至顶端。已知斜面的长是5m，高是2m，拉力F=50N，则该装置的机械效率为（）【例7】右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以0.1m/s的速度匀速打捞出水面，已知该货箱体积为50m3，质量是200t．(g3取10N/kg，忽略钢缆绳重及其与滑轮间的摩擦,不考虑风浪、水流等因素的影响)（1）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，已知此时钢缆绳拉力F为6.25×105N，起吊装置的滑轮组机械效率是多少?（3）货箱未露出水面时,钢缆绳拉力的功率为多少?3、练习提高【练1】如图所示，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，滑轮到P、Q的两段绳都是水平的．已知滑动摩擦力的大小与压力大小成正比，比例系数为k，且物体之间、物体与地面之间的粗糙程度相同，两物块的质量都是m，轻绳与滑轮之间的摩擦不计，在水平向右的拉力F作用下，P向右以速度v做匀速直线运动，则拉力F的功率为___________。【练2】（多选）如图所示，滑轮组在拉力F1的作用下，拉着重300N的物体A以1.5m/s的速度在水平面上匀速移动，滑轮组的机械效率为80％，物体A匀速运动时受到的阻力为56N，拉力F1的功率为P1，在10s内拉力做功为W1．若滑轮组在拉力F2的作用下，拉着物体A以0.5m/s的速度在此水平面上匀速移动，拉力F2的功率为P2，在20s内拉力做功为W2．滑轮自重和绳重忽略不计，下列正确的是（）A．F1=100N，P1=450WB.W1：W2=3：2P1=3P2C．F2=210N，P2=35WD.W1：W2=2：1P1=P24、【练3】用图1所示装置提升重为900牛的物体A，加在绳自由端的拉力大小为400牛时恰好可以使物体匀速上升．求：4求此时滑轮组的机械效率；（2）若不计绳重和摩擦，求动滑轮的重；（3）若提升的重物改为1200牛，此时滑轮组的机械效率又为多少？（4）在（3）问中需要在自由端加多大的拉力才能将物体匀速拉起？【练4】用动滑轮将重为80牛的物体匀速提升2米，拉力做功200焦．不考虑绳重和一切摩擦．（1）求此时动滑轮的机械效率；（2）如果该动滑轮匀速提升200牛的重物，拉力的功率为11瓦，则重物上升的速度是多大？【练5】一个人用滑轮组匀速提升重G=128N的物体，滑轮组的机械效率为80%，在4s内人用F=40N的力使绳端移动4m．（1）求出绳子的股数n；（2）算出有用功的大小和总功功率．【练6】用1225牛向下的拉力，通过机械效率为80%的滑轮组可以把重为4900牛的物体匀速提升起来．请画出这个滑轮组的装置图．5【练7】用图3所示滑轮组拉着一重为100牛的物体A沿水平面做匀速运动，所用拉力F的大小为40牛．（1）不计轮和绳的重力以及摩擦，求：物体A所受的摩擦力．（2）若滑轮组的机械效率为80%，求：物体A所受的摩擦力．图3【练8】如图4用40牛的拉力使物体匀速上升，不计绳重和摩擦，整个装置的机械效率为75%．求：（1）物体和动滑轮的重各是多少？（2）若绳能承受的最大拉力为50牛，此装置的机械效率最大可提高到多少？