初中物理机械能计算题

2012年3月30日，银川市电动出租车面世，领军西北地区。这种出租车听不到发动机的轰响声，电池充电一次，最大行驶路程为100km，速度最大为75 km/h；在进行50千米比对测试时，做3.0×10⁷J的有用功，普通出租车的效率为12．5%，而电动出租车的效率可达83.3%。但其废旧电池如果回收处理不当，会造成比较严重的环境污染。
（1）比对测试时两车在平直路段上匀速行驶，则电动出租车所受的牵引力    N；
（2）根据题目给出的信息，请指出电动出租车主要的优、缺点（至少说出两个优点，一个缺点）。

如图所示，小明用定滑轮将一正方体物块匀速提升2m到达上方地面，g取10N/kg，相关数据如下表所示．

正方体物块的质量m/kg	正方体物块的底面积S/m^2	机械效率
40	0.04	80%

求：（1）小明所做的有用功；
（2）小明作用在绳上的拉力；
（3）若将正方体物块放到图乙所示的水平地面上时，它对地面的压强．

水平地面上有一个重为4000N的箱子，箱子的底面积为4m²。现用起重机把箱子吊到3m高的位置，所用时间为10s，起重臂下的钢丝绳是绕在一个动滑轮上的，如图20所示。钢丝绳上的拉力为2500N。试求：

(1)起重机起吊前，箱子对地面的压强是多少?（易）
(2)起重机起吊该箱子的机械效率是多少?（易）
(3)钢丝绳上拉力的功率是多少?（中）

如图所示，水池池壁是一个斜面，池里装有深度为4m的水，池底a点到水面b点之间的距离l为10m。现要将一块边长为0. 1m的正方体铁块从池底a点匀速拉到b点，此过程中斜面的机械效率为70%。已知：ρ_水=1.0×10³kg/m³和ρ_铁=8.0×10³kg/m³。求：

(1)铁块在池底时上表面受到水对它的压力
(2)将铁块从池底a点拉到b点所做的有用功
(3)拉动过程中铁块所受的阻力

做俯卧撑运动的人可视为杠杆。如图所示，一同学重500N，P点为重心，他每次将身体撑起，肩部上升0．4m．某次测试中．他1min内完成30次俯卧撑。

求：（1）俯卧撑中的动力臂、阻力臂。
（2）将身体匀速撑起，双手对地面的压力。
（3）将身体撑起一次所做的功。
（4）该同学这1min内的功率．

小明家新买的房子准备装修，为了将水泥从地面送上楼，他在楼上安装了一个滑轮组，所用的滑轮每只2Kg，每次将一袋50Kg的水泥提升5m．（不计绳重和摩擦，g取10N/Kg）求：

（1）每袋水泥受到的重力大小；
（2）每次做的有用功；
（3）滑轮组的机械效率．

2月20日，重庆市教委公布了中招体育考试项目及评分标准：立定跳远(15分，男子为2.40米、女子为2.03米)，掷实心球(15分，男子距离为9.70米、女子为6. 50米)，1分钟跳绳(20分，1分钟内跳185次)。3个考试项目将于4月1日至30日举行，并以满分50分计入中招升学考试总成绩。我校初三、4班的晓东同学，体重540N，1 min跳绳200次，每次跳离地面0.05m(假设每次跳离地面高度相同)，轻松获得跳绳单项满分。请问：
(1) 晓东同学每次跳离地面做的功是多少焦耳?
(2) 他在这1 min的跳绳中功率是多大?

人们生活水平的日益提高使小汽车越来越多地走进了百姓人家。一辆使用汽油为燃料的小汽车，以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为20kW。若小汽车行驶的距离为100km，消耗汽油的质量为9kg，汽油的热值
q =4.6×10⁷J/kg。求小汽车在这段路程中：
（1）运动的时间；（2）发动机所做的功；（3）发动机的效率。

在不计绳重和摩擦的情况下，利用一滑轮组匀速提升物体，下表是在利用该滑轮组将一物体匀速提升到一定高度时采集到的信息：

物体所受 重力G/N	作用在绳子自由端的拉力F/N	滑轮组做的有用功W有用/J	拉力做的总功 W总/J
400	250	800	1000

（1）该滑轮组的机械效率多大？
（2）通过计算确定该滑轮组提起物体的绳子段数，并在图中画出该滑轮组的绕线图。

（3）若用此滑轮组提升小于400N的重物时，其机械效率将如何改变？
简要说明理由。

如图,质量为1.6t的小轿车，每个轮胎与地而的接触面为200cm²，求：

(1)小轿车对水平地面的压强是多大?
(2)该车在水平公路上匀速直线行驶18km，用了1Omin。如果小轿车的功率为60kW，它的速度和牵引力各是多大?

下表是一辆小轿车的部分参数和相关信息，请根据表中数据回答下列问题（提示：1L＝10^-3m³，计算中取g＝10N/kg）
（1）该小汽车行驶100km，需耗油多少千克？
（2）假如该小汽车在平直路面上以额定功率匀速行驶，求发动机10min做的功？
（3）该小汽车对水平地面的压强是多大？

小汽车质量1500kg	小汽车发动机额定功率60kw
小汽车轮胎与地面的接触面积共1500cm^2	100km耗油10L
汽油密度为0.71×10^3kg/m^3	汽油的热值4.6×10^7J/kg

 

如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为180N的泥桶，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。若工人在5s内将泥桶匀速提高了2m，滑轮组的机械效率为80%．求：

(1)工人使用滑轮组时做的有用功、拉力做的总功。
(2)工人拉绳子的力。
(3)如果用这个装置同时提3个同样的泥桶，工人拉绳子的力为多少？

以前，我国北方经常用辘轳将水从井里提上来，如下图所示。辘轳的本质是可以连续转动的杠杆。已知吊桶的质量是2kg，容积是8×10^-3 m³；井中水面到地面的高度为5 m，水的密度是1.0×10³ kg / m³。不计摩擦及绳和摇柄质量。取g＝10N/ kg。

（1）当人通过辘轳用20s的时间，将装满水的吊桶从水面匀速提升到地面时，人所做的有用功是多少？人所做有用功的功率是多大？该机械的机械效率是多少？
（2）当人通过辘轳将装半桶水（体积为4×10^-3 m³）的吊桶匀速提升到地面时，该机械的机械效率是多少？
（3）根据上面的计算结果，提出改进吊桶的办法，以提高该机械的机械效率。
（4）请列举使用该机械比人直接提升吊桶的好处。（答出两条即可）

如图所示，工人在10s内用滑轮组将质量为l0kg的箱子匀速竖直升了 2m，此时的机械效率为80%（不计绳重和摩擦，取g=10N/kg）。

求：(l) 工人做的有用功；
(2) 工人施加的拉力；
(3) 工人所做总功的功率。

建筑工地用如图所示的简易滑轮组提升砖块，某工人将500N重的砖块一次匀速提升到离地面4m高的砌墙处，所用拉力是200N，所用时间是20s，求这次提升砖块过程中

（1）工人做的有用功；
（2）工人做功的功率；
（3）滑轮组的机械效率。