初中物理杠杆机械效率的测量实验计算题

电动汽车以蓄电池为驱动能源，汽车运动时，蓄电池为车上的电动机供电，电动机为汽车提供动力。某辆电动汽车的总质量（含驾驶员）为2.5×10³kg，汽车车身长3.5m。当它在水平路面以某一速度v匀速行驶时，电动机工作电流为50A，工作电压为400V，电动机电功率转换为汽车前进的机械功率的效率为75%，汽车所受阻力为汽车重力的0.03倍．（g取10N/kg）。
（1）求电动汽车匀速前进的速度v多大？
（2）若汽车以10m/s的速度通过9.5 m长的桥梁，求汽车通过桥梁的时间。

一辆质量是3.5×10³kg的汽车不慎陷入泥泞地面，汽车司机组织人们用如图所示的滑轮组将汽车拖出。已知整个过程中，水平拉力F是1×10³N，汽车沿水平方向匀速移动了2m，滑轮组的机械效率为90%。求：

（1）拉力F做的总功。
（2）有用功为多大？
（3）汽车受到的阻力大小。

工人师傅用如图18所示的滑轮组，提升重360N的物体A，使物体A以0.1m/s的速度匀速上升．此时滑轮组的机械效率为75%．（不计绳重和轴摩擦）求：

（1）绳子自由端拉力F_A的功率．
（2）用此滑轮组提升重480N的物体B匀速上升时，此滑轮组的机械效率．

科技小组制造了一个装置，下图为原理示意图，MN为水平轨道，轨道上套着滑套h。固定在底座D上的电动机乙通过定滑轮能使h沿轨道向左滑动。已知底座放置在水平地面上，底面积为100cm²，电动机乙和底座共重50N。固定在地面上的电动机甲通过滑轮组，以0.2m/s的速度匀速提升物体A时，电动机甲作用在绳端的拉力为F₁，滑轮组的机械效率为。匀速提升物体B时，电动机甲作用在绳端的拉力为F₂，且。已知物体A、B的体积相同，密度之比ρ_甲∶ρ_乙=7∶12。（不计绳重及轮与轴间的摩擦，g取10N/kg）

求：（1）提拉物体A时的机械效率；
（2）若物体A重14N，电动机甲匀速提升物体A，3s时间内所做的功。
（3）当物体B悬在空中，滑套h以0.1m/s的速度匀速向左运动时，电动机乙绳端拉力T的功率是1W，底座D对地面的压强。

如图甲所示OA＝30cm，OC=60cm，利用弹簧测力计把一质量为0.5kg的物体以2cm/s的速度匀速提高10cm，弹簧测力计上升了20cm。弹簧测力计的拉力如图乙。（g=10N/kg）

①弹簧测力计做了多少有用功？
②杠杆的机械效率是多少？
③拉力做功的功率是多少？

小明用如图所示的滑轮组将一个重为120N的物体匀速提升2m，所用的拉力为50N，此时拉力所做的功为W，滑轮组的机械效率为η₁；若仍用该滑轮组提升一个重为170N的物体．此时滑轮组的机械效率为η₂，则W、η₁、_.η₂分别是多少？（不计绳重和摩擦）另外，比较η₁和η₂的数值你得出了什么结论？

用如图所示的滑轮组吊起重物，不计绳重及摩擦．

（1）当物重为150 N时，绳端所用的拉力是60 N，重物被匀速提高2m时，求拉力F所做的功是多少？
（2）此时机械效率是多少？
（3）当所吊重物变为300 N，完成上述过程，滑轮组的机械效率是多少？

在新农村建设中，小张要将沙子运到6m，高三楼施工处，用如图所示的滑轮组．已知：沙子重为500N，装沙的桶重80N，动滑轮重为20N，（g取10N/kg）求：

（1）小张做的有用功多大？
（2）不考虑绳重和摩擦，该滑轮组的机械效率多大？
（3）实际工作中，绳重和摩擦不能忽略，现知道将500N的沙子运上三楼克服绳重和摩擦做的额外功为120J，则实际工作中的拉力多大？

工人用如图所示的滑轮组将一重400N的物体10s内匀速提高了10m，若所用的拉力为150N，不计绳重和摩擦．

（1）拉力做的有用功是多少？总功是多少？
（2）拉力的功率是多少？
（3）该滑轮组的机械效率为多少？

如图所示，工人站在水平工作台D上使用滑轮组提升重物M，滑轮A、B的质量均为3kg，滑轮C的质量与A、B不同，工人的质量为57kg。该工人利用滑轮组匀速提升重物M时，对绳端的拉力为F₁，功率为P，滑轮A对工作台向下的拉力为F_A，工人对工作台的压强为p₁；若重物M浸没于水中，该工人利用滑轮组匀速提升水中的重物M，在M出水面之前，工人对工作台的压强为p₂，滑轮组的机械效率为η，重物M在水中上升的速度为0.5m/s。已知重物M的质量为120kg，密度为2×10³kg/m³，上升的速度始终为0.5m/s，p₁:p₂=16:11。（不计绳重、滑轮轴摩擦及水的阻力，g取10N/kg）求：

（1）重物M浸没在水中时所受的浮力F_浮；
（2）重物M在空中被匀速提升时，滑轮A对工作台向下的拉力F_A和绳端拉力F₁的功率P；
（3）重物M在水中被匀速提升时，滑轮组的机械效率η（结果保留一位小数）。

如图所示，小明家装修房子时在楼上安装了一个滑轮组，将水泥从地面送上楼．他用270N的力拉动绳子，4s内将一袋50kg的水泥匀速提升2m．不计绳重和摩擦，g取10N／Kg．求：

（1）这袋水泥的重力；
（2）水泥袋运动的速度；
（3）此过程中滑轮组的机械效率．

如图是常见的一种电动自行车和家用小轿车，电动自行车使用前要先对车上的蓄电池充电，骑行时，蓄电池对车上的电动机供电，电动机为车提供动力。轿车利用燃烧汽油获得动力，下表是这种品牌电动自行车的一些主要技术参数。

最高车速	≤30km／h	一次充电连续行驶里程	50km
蓄电池	36V／10Ah铅酸蓄电池	充电时间	8h
一次充电耗电量	0.6kW·h	电动机效率	80%
整车质量	40kg	最大骑行噪声	≤62dB

请回答：
1、若质量是70kg的人骑电动自行车在水平路面上以6m/s的速度匀速行驶时，受到的阻力是人与车总重的0.02倍，取ｇ取10N/kg。求：行驶20min，电动机对自行车做的功和通过电动机线圈的电流。
2、一辆质量为1.8t的家用轿车以50km/h的速度匀速行驶时所受阻力为车重的0.04倍，其百公里油耗为10L，求该汽车发动机的效率？（汽油的热值为4.6×10⁷J/kg，汽油的密度为0.71g/cm³））
3、在交通运输中，常用“客运效率”来反映交通工具的某项效能，“客运效率”表示每消耗单位能量对应的载客数和运送路程的乘积，即客运效率＝人数×路程／消耗能量。一个人骑电动自行车，消耗1MJ（10⁶J）的能量可行驶30km，一辆载有4人的普通轿车，消耗320MJ的能量可行驶100km，则电动自行车与这辆轿车的客运效率之比是多少？

工人利用如图所示的装置，在河边打捞水中的物体M。打捞过程中物体M在水中匀速上升的速度为0.2m/s，此时工人做功的功率为360W；当物体被打捞出水面后，工人对绳子施加最大的拉力，恰好能使物体继续匀速上升。已知：工人的质量为70kg，物体M的密度为2.5×10³kg/m³。不计绳重、轴摩擦及水对物体的阻力，g取10N/kg。求：

（1）物体M的重力G_M；
（2）动滑轮的重力G_动；
（3）物体离开水面后，滑轮组的机械效率η。（结果请保留两位有效数字）

如图所示，滑轮组提起重630N的货物，绳子的自由端拉力F=300N，重物以0.2m/s的速度匀速上升，不考虑绳重和摩擦，求：

（1）此时滑轮组的机械效率                                                     
（2）拉力做功功率
（3）当所提货物重力为930N时，绳端的拉力为多大？

用如图所示滑轮组提升重物。人用200N的拉力F在30s内使重为360N的物体匀速上升了6m。不计绳重和摩擦，求：

（1）动滑轮的自重；
（2）人拉绳子的功率；
（3）滑轮组的机械效率.