初中物理杠杆机械效率的测量实验计算题

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）

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．

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？

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。

某建筑工地用如右图所示的简易滑轮组将重4000N的砖块运到离地4m高的砌墙处，已知每个滑轮重100N，滑轮摩擦和绳重以及动滑轮下的挂网重忽略不计．若提升砖块的工人作用于绳的拉力最大为500N，求：

(1)提升一次砖的最大重力；
(2)提升一次砖时滑轮组的最大机械效率；
(3)若全部完成提砖任务，工人利用此滑轮组至少做多少额外功．

如图所示，工人利用滑轮组将沙子从地面提升到距地面6m高的三楼，沙子的质量为50kg，装沙子的桶的质量8kg，动滑轮的质量为2kg，工人匀速拉绳子的力为300N（忽略摩擦和绳重，g取10N/kg）

求：（1）工人做的总功；
（2）工人做的额外功．

图是一种新型吊运设备的简化模型示意图，图中虚线框里是滑轮组（未画出），滑轮组绳子的自由端由电动机拉动。工人师傅用该吊运设备先后搬运水平地面上的圆柱形物体A和物体B。物体A的底面积为S_A，密度为ρ_A，高度为h_A；物体B的底面积为S_B，密度为ρ_B，高度为h_B。当物体A所受竖直向上的拉力T₁为1500N时，物体A静止，地面对物体A的支持力为N₁。挂在滑轮组挂钩上的物体A匀速竖直上升4m的过程中，电动机对滑轮组绳子自由端的拉力为F₁，拉力F₁做的功为W。当物体B所受竖直向上的拉力T₂为1000N时，物体B静止，地面对物体B的支持力为N₂。挂在滑轮组挂钩上的物体B以速度v匀速竖直上升的过程中，电动机对滑轮组绳子自由端的拉力F₂为625N，拉力F₂做功的功率P为500W，滑轮组的机械效率为80%。已知：N₁=2N₂，5S_A=4S_B，8ρ_A=7ρ_B，2h_A=5h_B。不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦。求：

（1）物体B匀速上升的速度v；
（2）拉力F₁做的功W。

请用已经量的符号表示下列机械的有用功和总功

机械	已知条件	有用功W有	总功W总
抽水机	电源电压U、通过电动的电流I、通过时间t、抽水高度h、抽水的质量m
	如左图： 用力F将重G的物体匀速移动s，物体受到的摩力是f

 

如图所示，工人用定滑轮匀速提升重为180 N的物体，所用的拉力为200 N，在5s内物体升高的高度为2 m．此过程中，求：

(1)有用功；
(2)总功的功率；
(3)定滑轮的机械效率．

如图甲所示是工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形，所用动滑轮和筐受到的总重力为20N。某次操作中，将重423N的泥土以0.4m/s的速度匀速提起，在此过程中工人的拉力F所做的功随时间变化的图像如图乙所示。细绳的质量忽略不计。

求：
（1）拉力F做功的功率
（2）利用该装置提升泥土的机械效率；
（3）在提起泥土上升3m的过程中，拉力F克服摩擦力做的功。

某建筑工地上，甲、乙两位工人采用如图所示的装置提升一个重为G₁的货箱。当两人同时对绳索施加竖直向下的等大的拉力，使货箱以速度υ平稳上升时，甲、乙两人对地面的压力之比为3∶4。之后两位工人用此装置提升另一个重为G₂的货箱，使货箱仍以速度υ平稳上升。用此装置先、后两次提升不同的货箱，两位工人拉力总共做的功随时间变化的图像如图中①、②所示。已知工人甲重650N，工人乙重700N；G₁∶G₂=3∶1，此装置中两个滑轮组的规格完全相同。不计绳重和轴摩擦。求：

（1）第一个货箱的重力；
（2）提升第二个货箱整个装置的机械效率。

如图所示，杠杆在竖直向下的拉力F的作用下将一物体缓慢匀速提升，下表是提升物体时采集到的数据：

物重G/N	OA/m	OB/m	A端上升的高度hA/m	B端下降的竖直距离hB/m
40	0.8	0.4	0.2	0.1

（1）若不计杠杆自身重力和摩擦，求拉力F的大小；
（2）若实际拉力F为90N，求拉力做的总功及杠杆的机械效率。