❶ 初中物理的机械效率怎么算.有哪些计算公式.
其实你首先要理解好什么是效率,在初中阶段,什么效率都指的是在做某件事情的时候,用来做有用功的那部分能量除以总的能量,比如机械效率是η=W有/W总.
当然有些题目还会涉及到比如锅炉的效率、热机的效率,你只要认准一点,无论是什么效率,都是有用的能量比上总的能量,在这个过程中,找到有用的能量是关键.
比如锅炉的效率,一般都是要燃烧燃料给水加热,燃烧燃料产生的能量就是总的能量,在这部分能量中,水只是吸收了一部分,而水吸收的就是我们需要的,那么就是有用的能量.
再比如热机效率,汽车牵引力所做的功就是有用的能量,而这些能量是来自燃烧汽油产生的,那么燃烧汽油产生的热量就是总的能量.
❷ 初中物理机械效率
η=W有用/W总
η读作伊塔
理想机械的机械效率为1
一般情况下,受摩擦力,机械自重,空气阻力等因素的影响η小于1
❸ 初中物理机械效率计算题
1.物体上升的高度
h=S/n=16m/2=8m
所做的有用功
W有用=G物h=1000N*8m=8000J
拉力做的功
W总=W有用+W额外=8000J+800J=8800J
拉力的功率
P总=W总/t=8800J/
10s
=880w
2.效率
η=W有用/W总=8000J/8800J≈90.9%
3.G动轮=W额外/h=800J/8m=100N
4.F=1/n*(G物+G动轮)=1/2*(1200N+100N)=650N
❹ 初二物理典型例题(机械效率方面的)
用滑轮组提起重物,如果物重G=200N,而实际拉力为120N,则滑轮组的机械效率是多少?????
图传不上来!!!图是2个滑轮,有3段绳子,力往下。
解析:
S=3h
W有=Gh
W总=FS
η=W有/W总=Gh/FS=Gh/(F*3h)=200/360=55.6%
某工地起重机吊臂为滑轮组,用该起重机将质量相同的水泥板吊往高处。若第一次、第二次、第三次分别将一块、两块、三块水泥板吊往某高处。三次额外功分别为3000J、4000J、5000J,机械效率为η1、η2、η3,则关系正确的是( )
A、η1>η2>η3 B、2η2>η1+η3
C、2η2=η1+η3 D、2η2<η1+η3
设吊一块需要做功W。第二次就是2W。第三次就是3W
那么η1=W/(W+3000)
η2=2W/(2W+4000)=W/(W+2000)
η3=3W/(3W+5000)=W/{W+(5000/3)}
由上三式得:
1/η1=1+(3000/W)
1/η2=1+(2000/W)
1/η3=1+(5000/(3W))
比较得:
一、填空题
1.利用机械工作时,对人们有用的功叫_______________,对人们无用但又不得不额外做的功叫____________._______________和_______________的总和叫总功._______________叫机械效率,通常用百分数表示.
2.任何机械的实际机械效率都_______________1.
3.一个滑轮组因提起的物重不同,故它的机械效率_______________.一个滑轮组提起相同物重,其动滑轮重越大,它的机械效率越_______________.(不计摩擦和绳重)
4.用水桶从井中提水的时候,提_______________所做的功是有用功,提_______________所做的功是额外功.
5.提高机效效率的主要办法是改进_______________,使它更合理、更_______________,在使用中按照技术规程经常保养,定时_______________,使机械处于良好的运转状态,对于保持和提高机械效率也有重要作用.
6.用滑轮组把700N的重物提高10m,若滑轮组的机械效率为70%,则W有=_______________J,W总=_______________J.
二、选择题
1.甲机械的机械效率比乙机械高,这表明( )
A.甲的有用功比乙的有用功多
B.甲的总功比乙的总功少
C.做相同的总功,甲的有用功比乙多
D.完成相同的有用功,甲的总功比乙多
2.下面有关机械效率的说法中,错误的是( )
A.任何机械的机械效率总小于1
B.使用任何机械总功都大于有用功
C.使用机械提升重物时,总功越大机械效率越低
D.使用一机械提升不同的重物时,机械效率会发生变化
3.关于机械效率的说法,正确的是( )
A.机械效率越高的机械做的有用功多
B.机械效率越高的机械越省力;
C.机械效率越高的机械越省功;
D.有用功占总功的比例越大的机械,机械效率越高.
4.一个滑轮组经改进后提高了效率,把同一物体提升同样的高度,改进后与改进前相比( )
A.做的有用功减少了
B.总功不变,额外功减少了;
C.做的有用功增加了;
D.有用功不变,额外功减少了.
5.某人用25N的力拉滑轮组绳子,绳子移动4m,而总重量为80N的动滑轮和货物只升高了1m,滑轮组的机械效率是( )
A.80% B.125% C.25% D.31%
三、计算题
1.如下图所示,物体重500N,每个滑轮重40N,拉力F把物体匀速提高1m,不计摩擦和绳重,求:①拉力F有多大?②拉力F做的有用功?③滑轮组的机械效率?
四、
1.用一个动滑轮匀速提升重物,若滑轮重10N,手对绳端向上的拉力为30N,则物重为多少N?此滑轮的机械效率为多少?提起的物体重力越大,滑轮的机械效率将怎样变化?
五、
如果让你把重100N的砂子运上三楼,图中的三种办法,你选哪种?
六、
在“测滑轮组机械效率”的实验里,如果不用刻度尺测量h和s,能不能由测得的G和F算出滑轮组的机械效率?为什么?
七、
1.一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,其机械效75%,当一人用490N的力用这个滑轮组把货箱提高5m时,则此重物的重力可能是( )
A.735N B.1102.5 C.1306.7N D.1960N
2.有一人用同一滑轮组分别将重G1=1000N和G2=2000N的物体匀速提升5m,动滑轮重50N,绳重及摩擦均不计,则在上述两种情况中( )
A.滑轮组的机械效率不相等
B.人做的额外功相等
C.人做的总功相等
D.绳子自由端移动的距离相等
3.用定滑轮、动滑轮和滑轮提升同一物体,在不计摩擦阻力和绳子的重力的情况下,机械效率最高的是( )
A.定滑轮 B.动滑轮 C.滑轮组 D.都一样
❺ 初中物理功及机械效率试题(含答案)
一、选择题(共36分,每小题3分)
以下各题所给的答案中,只有一个是正确的,把正确的答案前面的字母写在题后的方括号内。
1.家庭电路中的保险丝烧断了,下列做法中正确的是 ( )
A .用铜丝代换
B.为了保险,选择尽量粗的保险丝代换
C.选择额定电流稍小于电路中最大正常工作电流的保险丝代换
D.选择额定电流等于或稍大于电路中最大正常工作电流的保险丝代换
2.在下列事例中,目的为增大压强的是 ( )
A.在坦克的轮子上安装履带
B. 菜刀钝了,磨一磨
C.将背包的背带做得宽一些
D. 在铁轨下铺设枕木
3.下列哪种器材在工作中利用了由弹簧形变的势能转化成的动能? ( )
A.自动车座 B 机械手表 C 弹簧秤 D 衣服夹
4.利用空气浮力升空的飞行器是 ( )
A.飞艇 B 直升机 C 滑翔机 D 火箭
5.在制糖工业中常用沸腾的方法较快地除去糖汁中的水分。为了使糖汁在沸腾时不致因温度过高而变质,沸腾时的温度要低于100℃。可行的做法是 ( )
A.缩短加热时间
B. 使容器内的气压小于标准大气压
C.降低炉火的温度
D. 将糖汁密封在高压容器内加热
6.目前有些饭店安装了热风干手器,打开它就有热风吹到手上,使手上的水很快蒸发掉。使水快速蒸发的原因是 ( )
A.加快了水面附近空气的流动并提高了水的温度
B. 提高了水的温度并增大了水的表面积
C.加快了水面附近空气的流动并增大了水的表面积
D. 加快了水面附近空气的流动,提高了水的温度并增大了水的表面积
7.实验室有一个学生电源,输出端的符号模糊不清,无法分辨正负极。小明设计了下面的判断电源两极的方法。在桌面上放一个小磁针,在磁针东面放一个螺线管,如图1所示。闭合开关后,磁针指南的一端向东偏转。下述判断正确的是: ( )
A.电源A端是正极,在电源内电流由A流向B
B. 电源A端是正极,在电源内电流由B流向A
C.电源B端是正极,在电源内电流由A流向B
D. 电源B端是正极,在电源内电流由B流向A
8.生活中常把碗放在大锅内的水中蒸食物,碗与锅底不接触,如图所示,当锅里的水沸腾以后,碗中的汤将 ( )
A.同时沸腾 B. 稍后沸腾
C.不会沸腾,汤的温度总是低于水的沸点
D. 不会沸腾,汤的温度能够达到水的沸点
9.以下有关离心式水泵的扬程及工作原理的说法中,不正确的是 ( )
A.离心式水泵靠大气压提水,因此其扬程不可能高于10.4米
B. 离心式水泵的实际扬程可以高达20米以上
C.离心式水泵的吸水扬程不可能高于10.4米
D. 离心式水泵的提水过程不仅仅靠大气压的作用
10.若用照相机的镜头作为透镜做透镜成像实验,那末下述现象不可能出现的是 ( )
A.看到物体倒立的、缩小的像
B.看到物体正立的、放大的像
C.看到物体倒立的、放大的像
D.看到物体正立的、缩小的像
11.电冰箱启动时,与电冰箱并联的台灯变暗,关于这一现象,下列说法中不正确的是( )
A.进户线中电流变大 B. 线路中电阻变大
C.线路中热损耗变大 D. 灯泡两端电压变小
12.原子核物理的知识可以应用到下面几项工作中,其中哪项不是放射现象的应用
A.检查金属板内部的砂眼
B. 处理种子,使农作物增产
C.核能发电
D. 检查和治疗恶性肿瘤
二、填空题(共27分,每小题3分)
1. 体检时一位同学记录了自己的一些测量结果,其中有三项忘记写单位了,请你替他补上:他的身高是1.57 _______,体重(质量)是40______,血压的收缩压是1.5×104______
2. 生活中梳妆台上的大镜子是_______镜,观察细小东西用的放大镜是______镜,道路拐弯处立的是_______镜。
3.小明从平面镜中看到挂钟的像如图3所示,这时的时间是_______
4.为制作高度为2米的英雄塑像,先用同样材料精制一个小样,高度为20厘米,质量为3千克,那末这个塑像的质量将是______吨。
5. 着名短跑运动员卡尔•刘易斯曾以9.86秒跑完100米。在这次赛跑中,从起跑点算起每10米所用时间分别是:1.88秒、1.08秒、0.92秒、0.89秒、0.84秒、0.84秒、0.84秒、0.83秒,最后20米用了1.74秒。从这组数据可以算出,他跑完100米的平均速度是______米/秒,平均速度最小的是第个_____10米,平均速度最大的是第个______10米
6.做透镜成像的实验时,烛焰的像成在屏的下边缘处。如果不改变烛焰及屏的位置,而打算移动透镜使像移到屏的中央,应将透镜向_______移。
7.一个实验用的电动机与电流表串联后接在6伏直流稳压电源上.闭合开关后电动机并没转动,这时电流表的读数为5安,检查发现电动机轴上的齿轮被卡住了.排除故障后,让电动机带动轻负载转动,这时电流表的读数为1安,由此可以算出,此时电能做机械功的功率为_______瓦。
8.1978年夏天,法国、意大利、西班牙等国的科学工作者曾乘坐容积为3.3万立方米的充氦气球升入高空。如果气球本身所受的重力(不包括里面的氦气)是它在低空所受浮力的1/4,气球在低空飞行时可吊起最重物体的质量是_______千克。(常温时一个大气压下空气的密度是1.29千克/米3,氦气的密度是0.18千克/米3)
9.无线电广播所用的中波波段的频率是5.4×105赫兹~1.5×106赫兹,这个波段的波长范围是______米~__________米。
三、(6分)实验中有时需要将一束粗平行光变成细平行光,这可以利用两块透镜的组合来解决。请在图4的两个方框中各画出一种组合方式(要在图中画清光束粗细的变化),分别写出两块透镜间的距离S跟两块透镜到各自焦点的距离f1、f2的关系。
甲 乙
s=________ s=____________
图4
四、(7分)电工师傅要在院子里装一盏灯,灯泡与室内的灯泡完全相同,并且共用一个开关。他打算在闭合开关时两灯同时正常发光,断开开关时两灯同时熄灭。他要求一位学徒工进行操作。学徒工把连接院子里电灯的两根导线直接接到室内电灯开关的两个接线螺丝上,结果没有达到目的。请你在图5甲中画出学徒工安装的电路图,并说明当开关断开和闭合时两灯是否发光及亮度情况。然后在图5乙中画出正确的电路图。
五、(7分)小明家有一个标有“220V、800W”的电炉,在额定电压下用10分钟能烧开一壶水。一天他用这个电炉在相同环境下(空气的温度和压强相同)烧开同样一壶水用了12分钟,请你帮助小明算一算他家当时的电源电压约为多大。你在计算中使用了哪些近似条件?
六、(9分)国产165型单缸四冲程汽油机的汽缸直径为65毫米,活塞冲程长55毫米,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.58×105帕,飞轮的转速是1500转/分.
(1) (1)求这种汽油机满负荷工作时做功的功率(不计摩擦损失);
(2) (2)如果满负荷工作时每分钟消耗15克汽油,这种汽油机把内能转化为机械能的效率是多少?(汽油的燃烧值为4.6×107焦/千克)
七\(8分)做电学实验时需要测量约0.5安的电流,但是实验室内当时只有一个量程为0.3安的电流表.如果手边有12伏学生电源、0~50欧的滑动变阻器、电炉用的电阻丝,以及导线和开关,有什么简单办法可以把电表的量程临时地近似改为0.6安?画出电路图,简述操作步骤。
1997年全国初中应用物理知识竞赛参考解答
一、答案和评分标准(共36分,每小题3分)
1. D, 2. B ,3. B, 4. A ,5. B, 6. A ,7. C, 8. D, 9. A ,10. D,11. B, 12. C.
二、答案和评分标准(共27分,每小题3分)
1.米,千克,帕。(每空1分)
2.平面,凸透,凸面(或凸)。(每空1分)
3.7:50
4.3
5.10,1 ,1 ,8(每空1分)
6.上。
7.4.8
8.2.6×104
9.5.6×102, 2.0×102.( 每空1.5分)
三、参考解答和评分标准(共6分)图6两图各2分。
S=f1+f2 (1分),s=f1-f2(1分)
图6
四、参考解答和评分标准(共7分)
图7图甲2分,图乙3分。
在图甲中,开关闭合时,院子里的灯不发光,屋子里灯正常发光;开关断开时,两灯都发光,但都很暗。
开关闭合、断开两种情形各1分。
五、参考解答和评分标准(共7分)
两种情况下水所获得的热量相等:
(1)
又 (2)
(3)
解出: (4)
代入数据,得 伏 (5)
近似条件:电炉的电阻不随温度改变;热量散失忽略不计(答两种情况下热量散失相等也给分)。(1)~(5)式各1分,两个近似条件各1分。
六、参考解答和评分标准(共9分)
(1)转速 n=25转/分 (1) 05分
活塞面积 S= (2)
作用在活塞上的平均压力 F=pS (3)
一个做功冲程中燃气对活塞做的功 W=FL (4)
所求的功率 P= (5)
将(2)、(3)、(4)式代入(5)式
(6)
代入数值 P=2.2千瓦 (7)
(2)汽油燃烧时每分钟产生的热量 Q=mq (8)
汽油机每分钟做的功 W=Pt (9)
汽油机的效率 (10)
把(8)、(9)代入(10) (11)
代入数值 10% (12)
七、参考解答和评分标准(共8分)
电路图如图8(3分)
操作步骤:1 (1分)照图连接电路,滑动变阻器的滑片放在电阻最大的位置,开关处于断开状态,电阻丝的端拧在电流表的一个接线柱上,端暂时不连;2 (2分)闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表达到满刻度;3 (2分)试着将电阻丝的不同位置连在电流表的另一个接线柱上,以改变接入电路中电阻丝的长度,当电流表达到半偏时将这个位置拧紧在接线柱上。
不都是机械效率的
不过有答案...
但又没图,上传不了,哥们儿将就一下...
❻ 初中物理有关机械效率、压强、浮力的所有公式
速度:V(m/S) v= S:路程/t:时间 重力G (N) G=mg( m:质量; g:9.8N/kg或者10N/kg ) 密度:ρ (kg/m3) ρ= m/v (m:质量; V:体积 ) 合力:F合 (N) 方向相同:F合=F1+F2 ; 方向相反:F合=F1—F2 方向相反时,F1>F2 浮力:F浮 (N) F浮=G物—G视 (G视:物体在液体的重力 ) 浮力:F浮 (N) F浮=G物 (此公式只适用 物体漂浮或悬浮 ) 浮力:F浮 (N) F浮=G排=m排g=ρ液gV排 (G排:排开液体的重力 ;m排:排开液体的质量 ;ρ液:液体的密度 ; V排:排开液体的体积 (即浸入液体中的体积) ) 杠杆的平衡条件: F1L1= F2L2 ( F1:动力 ;L1:动力臂;F2:阻力; L2:阻力臂 ) 定滑轮: F=G物 S=h (F:绳子自由端受到的拉力; G物:物体的重力; S:绳子自由端移动的距离; h:物体升高的距离) 动滑轮: F= (G物+G轮)/2 S=2 h (G物:物体的重力; G轮:动滑轮的重力) 滑轮组: F= (G物+G轮) S=n h (n:通过动滑轮绳子的段数) 机械功:W (J) W=Fs (F:力; s:在力的方向上移动的距离 ) 有用功:W有 =G物h 总功:W总 W总=Fs 适用滑轮组竖直放置时 机械效率: η=W有/W总 ×100% 功率:P (w) P= w/t (W:功; t:时间) 压强p (Pa) P= F/s (F:压力; S:受力面积) 液体压强:p (Pa) P=ρgh (ρ:液体的密度; h:深度【从液面到所求点的竖直距离】 ) 热量:Q (J) Q=cm△t (c:物质的比热容; m:质量 ;△t:温度的变化值 )燃料燃烧放出的热量:Q(J) Q=mq (m:质量; q:热值)
❼ 初中物理机械效率题求助!
要提2240牛 效率0.7
应受力2240/0.7=3200牛
提力 800牛
要用4耕绳分力
故将绳线固定在天花板上 另一头穿过一定滑轮 向上在穿过固定在天花板上的定滑轮 在向下 穿过另一个动滑轮 再向上拉 2个动滑轮 一上一下 固定在一起 重物吊在2个动滑轮 下面 完毕
❽ 初中物理机械效率问题
机械效率不同。
因为在这里有用功是不同的(不同重物),将重物提升的功就是有用功
二额外功是相同的(同一滑轮组),将滑轮提升的功就是额外功
η=W有/W总,则不会相同。
但是所做的额外功在初中阶段可以说是相同的!!
如果是一道初中题,那么题答案错了
如果不是初中的题。那么从现实阶段来说重物变重会导致摩擦变大。额外功增多。
❾ 初中八年级物理有关浮力压强,功、功率i机械效率的典型计算题归纳
(2010.江西)某学校为了给蓄水塔抽水,新买了一单相螺杆自吸泵,其铭牌上的部分参数如下表:(吸程是指水泵到水面的距离;扬程是指水能被抽到的最高点到水面的距离)
(1)该铭牌中有一个参数是明显错误的,请你指出来,并通过计算加以说明.
(2)该水泵连续正常抽水1h,把水抽高了50m,水泵对水做了多少功?此时水泵的效率是多少? (g取10N/kg)
解:(1)错误的参数是:吸程 20m ………………………………………………………(1分)
一标准大气压能把水压上的高度h=pρ水g ……………………………………………(1分)
=1.013×105Pa1.0×103kg/m3×10N/kg =10.13m <20m …………………………………………(1分)
(2)水泵1h抽水体积V=8m3 ……………………………………………………………(1分)
水泵1h抽水质量m=ρV=1.0×103kg/m3×8m3=8×103kg ………………………………(1分)
水泵抽水1h对水做的功W=Gh=mgh=8×103kg×10N/kg×50m=4×106J ………………(1分)
水泵抽水1h消耗的电能W′=Pt=1.5×103W×3600s=5.4×106J …………………………(1分)
水泵的效率η=WW′ ×100%=4×106J5.4×106J ×100%≈74.1% ………………………………(1分)
(2010.天津)某建筑工地上,工人用图15所示的动滑轮将重450N的物体匀速竖直提升了6m,若已知动滑轮此时的机械效率为90%。
请计算;
(1)工人提升重物所做的有用功是多少?
W有用=Gh=450N×6m=2700J
(2)工人提升重物所做的总功是多少?
W总= W有用/η=2700J /90%=3000J
(2010.宜宾)(12分)2009年秋季以来,我国西南部分地区遭遇严重旱灾,不少地方不得不靠打深井取水.如图所示,小明同学正利用滑轮组和金属水桶从深井中提水,若水桶的材料密度为8g/cm3,水桶质量为4kg,水桶容积为20L.当盛满水的桶从水中慢慢提升(桶始终未出水面)时,小明对绳的拉力为F=25N.不计绳子重量和摩擦,水的密度是1.0×103 kg/m3,g取10N/kg.试求:
(1)动滑轮有多重?
(2)水桶露出水面前,滑轮组的机械效率有多大?
(3)水桶被提离井中水面后,以0.2m/s的速度匀速竖直上升,小明对绳子自由端拉力的功率多大?
答案:(1)水桶的重力是:G=mg=4kg×10N/kg =40N
水桶的体积是:V桶=m/ρ=4kg /(8×103kg/m3)=5×10-4m3
水桶受到的浮力是F浮=ρ水gV排=ρ水gV桶=1.0×103 kg/m3×10N/kg×5×10-4m3=5N
绳子受到水桶的拉力:F拉=G-F浮=40N-5N=35N
因为不计绳子重量和摩擦,有两股绳子承重,故有:
F=(F拉+G动)/2,即:25N=(35N+ G动)/2,解得:G动=15N
(2)水桶露出水面前,滑轮组的机械效率
=70%
(3)水桶装满时水的质量是:m =ρV =1.0×103 kg/m3×20×10-3m3=20kg
水和水桶的总质量是:20kg+4kg=24kg
水和水桶的总重是:G总=m总g=24kg×10N/kg =240N
人的拉力是:F′=(G总+ G动)/2=(240N+15N)/2=127.5N
拉力移动的速度是:v=2v物=2×0.2m/s =0.4m/s
拉力的功率是:P= F′v=127.5N×0.4m/s =51W
(2010.玉溪)玉溪某玻璃厂用圆形低压吸盘搬运玻璃。如图17中 为圆形吸盘,其直径为0.3m, 为一正方形平板玻璃,边长为1m,重125.6N。若吸盘能将该平板玻璃水平吸住并提升2m,在此过程中。求
(1)平板玻璃的质量。
(2)平板玻璃增加的重力势能。
(3) 吸盘内外大气压的差。
解:(1)根据G=mg得: m=
(2)
(3)
(2010.玉溪)如图18所示,在青海玉树抗震救灾清理废墟过程中,解放军部队某战士用150kW的铲车开足马力工作。若铲车用5s匀速推进了3m,然后将1.5t的建筑废料举高3m装车运走,整个过程是连续的,若柴油发电机的热效率为34.5%。( )求:
(1)在推土过程,铲车受到的阻力。
(2) 在举高过程,铲车所做的功。
(3)整个过程消耗柴油多少千克?
解:(1)由 得:
铲车受到的阻力
(2)
(3) 铲车匀速前进时做功:
铲车整个过程做的总功:
设柴油燃烧放出的热量为 ,
则
由 得柴油的质量
15. (2010.德州市)如图22所示装置 ,绳重及摩擦不计。装卸工人将重为800N的货物提至高处,人对绳的拉力F1为500N,货物在1min内匀速上升了5m。
(1)请在图上画出绳子的绕法;
(2)求滑轮组的机械效率;
(3)如果重物是600N,要把重物提升5m,求拉力做的功。
解:(1)绕法如图4所示……………………………… 2分
(2) = ×100%= ×100%
= ×100%= 80% …………………………2分
(3)G动=2 F1-G物=2×500-800=200N
F2=(G动+ G物)/2=(600+200)/2 N=400N
W=400×5×2 J=4000 J…………………………… 2分
17、(2010.吉林)如图所示,小刚同学的质量为50kg,每只鞋底与地面的接触面积为200cm2,他用400N的拉力通过定滑轮匀速拉起重300N的物体。求:(1)他不拉物体站在地面上时对地面的压强;(2)拉起重物时定滑轮的机械效率。(取g=10N/kg)
(1)G=mg=50kg×10N/kg=500N
p= F S = G S = 500N 2×200×10-4m2 =1.25×104Pa
(2)η= W有用 W总 = G′h F′s = G′ F′ = 300N 500N =75%(或0.75)
22.(2010.楚雄州)(7分)当前云南省遭遇了百年不见的特大旱灾,某村响应政府号召积极打井抗旱救灾。他们准备用抽水机在一口打好的井中,将井下10m深的水抽到地面。若抽水机每小时抽水7.2×105kg,机械效率为50% .
(1)抽水机所做的有用功是多少?
(2)抽水机所做的总功是多少?
(3)抽水机所做的总功率是多大?
(1)W有用=Gh=mgh=7.2×105Kg×10N/kg×10m=7.2×107J
(2)W总= W有用 η = 7.2×107J 50% =1.44×108J
(3)P总= W总 t = 1.44×108J 3600s =4×104W=40kW
1.(2010.哈尔滨) (6分)建筑工地上,工人们需要将一堆建材运到10m高处。姜荣同学设计安装了如图所示的装置.装置中每个滑轮重l00N。工人利用该装置每次提升一块重900N的建材,该工人拉绳子的速度是0.8m/s,在施工过程中:
(1)该工人提升建材时的有用功率是多少?
(2)该装置的机械效率是多少?(不计绳重和摩擦)
型号 额定电压 额定功率
DJ—Ⅰ 220V 0.8kW
DJ—Ⅱ 220V 3.0kW
(3)孙萍同学想用电动机做动力替代人工作,将该装置改造成简易的起重机(吊起物体的速度限定在0.4m/s)。她到仓库找到了两台电动机,铭牌上的部分数据如下表所示,她要选用其中的一台。请你帮助选择,就你所选的电动机,说明如何使用该装置才能做到合理配置。
解:(1)提升建材时所做的有用功W有用=Gh=900N×10m=90000J
上升速度V物= =0.4m/s
所用时间t= =25s(1分)
有用功率P有用= =360W(1分)
(2)人的拉力F= =500N(1分)
绳子自由端移动的距离S绳=2S物=2×10m=20m
人所做的总功W总=FS绳=500N×20m=10000J
机械效率η= =90%(1分)
(3)①选择3.0kW的电动机,一次提升8块建材,效率最高。(2分)
[8块建材(1分)(说明装置自身有能量消耗,提升7块也可);在能拉动的条件下,多提升建材效率高。(1分)]
②选择0.8kW的电动机一次提升2块建材,效率最高。(2分)
[2块建材(1分);在能拉动的条件下,多提升建材效率高。(1分)] (①②任选其一)
2.(2010•台州)过山车是一种富有刺激性的娱乐工具,它的运动包含了许多科学原理。六一节小柯第一次乘坐过山车。
(1)小柯坐在过山车上,感到天旋地转,这时他是以___自己、车厢、座椅等合理答案均可________为参照物的。
(2)过山车的设计者通过计算受力因子,来衡量座椅施加给游客的力,让这些力既使游客感到刺激又不会受伤。
小柯同学的质量为50千克,当他坐在过山车上行驶到轨道底部时,受力因子为2如果此时他与座椅的接触面积为500厘米2,求此时他对座椅的压强。(g取10牛/10千克)
(3)开始时,过山车车厢需先被机械装置推上坡顶。小柯同学坐完过山车后,向管理员了解到如图所示的一组数据。请你帮助小柯计算一下,整列车厢从底端被推到斜坡顶端时推力所做的功。(不计车厢的长度)
答案: (2)G=mg=50kg×10N/kg=500N
F=2G=2×500N =1000N
p=F/S=1000N/0. 05m2=20000Pa
(3)W =FS =15000N×50m
=7.5×10 5J
1.(2010.江西) “五•一”期间,宪宪从上海世博会丹麦馆带回一个“小美人鱼”工艺品,他想知道这个工艺品的密度,于是进行了实验.请你根据图16所示的实验数据推算:【温馨提示:水的密度用 表示,推算结果均用字母表示】
(1)工艺品此时所受的浮力
(2)工艺品的密度
解:(1)m排=m1-m3 …… (1分)
F浮=G排=m排g=(m1-m3)g …(2分)
(2)m工艺品=m2-m3 ……(1分)
V工艺品=V排=m排ρ水 =m1-m3ρ水 (1分)
ρ工艺品=m工艺品V工艺品 = m2-m3m1-m3 ρ水…… (2分)
2.(2010.河池)今年初,河池大部分地区出现了严重的旱灾,人畜饮水困难,许多群众需要到很远的地方挑水饮用.小宇同学在挑水时为防止水溅出桶外,在水面上放上一薄木板,如图18乙所示,木板有3/4的体积没入水中.若该木板的体积为200cm3,桶内水深为35cm.求:
(1)薄木板受到的浮力.
(2)桶底受到水的压强.
(3)若这担水总重360N,扁担与肩膀的接触面积为20cm2,则小宇肩膀受到的压强为多大?
解:(1) 由题知v排= ×200cm3=150cm3=1.5×10-4m3
那么木板受到的浮力为F浮=ρ水gv排 ..... (1分)
=1000kg/m3×10N/kg×1.5×10-4m3
=1.5N ……. (1分)
(2) 桶底受到水的压强P=ρ水gh ....... (1分)
=1000kg/m3×10N/kg×0.35m
=3.5×103N ………(1分)
(3) 小宇肩膀受到的压强P/=
= ......... (1分)
=
=1.8×105Pa ………(1分)
22.(2010.盐城市)(9分)一根木头重为1600N,体积为0.2m3,漂浮在水面上,g取10N/kg.求:
(1)木头的质量;
(2)木头的密度;
(3)木头受到的浮力.
分析:本题要求学生会结合二力平衡知识,用简单公式计算质量、密度、浮力,认真学习的同学都能够做好.难度系数0.8.正确答案:(1)160 kg (2)800 kg/ m3(3)1600N
17.(2010.广安市)(8分)上周学校购买了一批水龙头,据商家说其材料铜质的,实验室的老师组织九年级的一些同学通过实验来验证商家的说法。他们把一个水龙头用轻质细线捆好后挂在弹簧测力计上,在空气中测得它的重力为1.6N,再把这个水龙头浸没在水中,如图14所示,这时弹簧测力计的读数为1.4N(ρ铜=8.9×103kg/m3, g=10N/kg)。
求:(1)每个水龙头的质量是多少?
(2)这个水龙头浸没在水中时所受到的浮力有多大?
(3)这批水龙头的密度是多少?商家的说法是否正确?
解:(1)m= =0.16kg=160g
(2)F浮=G-F=1.6N-1.4N=0.2N
(3)∵F浮=ρ水gV排
∴V排= =2×10-5m3=20cm3
∴V=V排=20cm3
∴ρ= =8g/cm3=8×103kg/m3
∵8×103kg/m3<8.9×103kg/m3
故:这批水龙头不是纯铜的。
答:略
(2010.宜宾)(12分)2009年秋季以来,我国西南部分地区遭遇严重旱灾,不少地方不得不靠打深井取水.如图所示,小明同学正利用滑轮组和金属水桶从深井中提水,若水桶的材料密度为8g/cm3,水桶质量为4kg,水桶容积为20L.当盛满水的桶从水中慢慢提升(桶始终未出水面)时,小明对绳的拉力为F=25N.不计绳子重量和摩擦,水的密度是1.0×103 kg/m3,g取10N/kg.试求:
(1)动滑轮有多重?
(2)水桶露出水面前,滑轮组的机械效率有多大?
(3)水桶被提离井中水面后,以0.2m/s的速度匀速竖直上升,小明对绳子自由端拉力的功率多大?
答案:(1)水桶的重力是:G=mg=4kg×10N/kg =40N
水桶的体积是:V桶=m/ρ=4kg /(8×103kg/m3)=5×10-4m3
水桶受到的浮力是F浮=ρ水gV排=ρ水gV桶=1.0×103 kg/m3×10N/kg×5×10-4m3=5N
绳子受到水桶的拉力:F拉=G-F浮=40N-5N=35N
因为不计绳子重量和摩擦,有两股绳子承重,故有:
F=(F拉+G动)/2,即:25N=(35N+ G动)/2,解得:G动=15N
(2)水桶露出水面前,滑轮组的机械效率
=70%
(3)水桶装满时水的质量是:m =ρV =1.0×103 kg/m3×20×10-3m3=20kg
水和水桶的总质量是:20kg+4kg=24kg
水和水桶的总重是:G总=m总g=24kg×10N/kg =240N
人的拉力是:F′=(G总+ G动)/2=(240N+15N)/2=127.5N
拉力移动的速度是:v=2v物=2×0.2m/s =0.4m/s
拉力的功率是:P= F′v=127.5N×0.4m/s =51W
( 2010乌鲁木齐)有一个实心圆柱形物体,用弹簧测力计在空气中称重时,测力计的读数为10N;,当把物体一半体积浸入水中时,测力计的读数为4N。求:
⑴物体的体积;
⑵把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时,物体受到的浮力。
答案:解:⑴F浮=G—F示=10N—4N=6N
F浮=ρ×g×12 ×V
解得V=1.2×10-3m3
⑵物体的密度ρ物=GgV =0.83×l 03 kg /m3
因为物体的密度小于水的密度,所以物体漂浮
F浮=G=10N
1.(2010.柳州)今年春,我国西南部分地区发生了特大旱灾,解放军某部在一个很深的山洞中找到了水源,水深4 m。官兵们用图20所示的装置提取一桶水进行抽样检测,已知金属桶的容积为2×l0一3m3,在匀速提起桶韵过程中,桶露出水面前的拉力为l0 N,完全露出水面后,拉力变为35 N(绳子与滑轮间的摩擦及绳重不汁,g=10 N/㎏)。求:
(1)水底受到水的压强;
(2)金属桶的质量;
(3)金属桶的金属密度。
解:(1)水底受到水的压强:P=ρgh…………………………………………………1分
=1.0×103kg/m3×10N/kg×4m=4×104Pa……………1分
(2)桶中水的质量:m=ρ水V水…………………………………………………………1分
=1.0×103kg/m3×2×10-3kg=2kg………………………………1分
桶中水的重力:G水=mg=2kg×10N/kg=20N………………………………………1分
桶的质量:m桶= =1.5kg……………………1分
(3)装满水的桶受到的浮力:F=F2-F1=35N-10N=25N
桶中的水和桶的体积:V= =2.5×10-3m3…….1分
金属的体积:V金属=V-V水=2.5×10-3m3-2×10-3m3=0.5×10-3m3……………………………1分
金属的密度: =3×103kg/m3…………………………1分
❿ 初中物理功和机械效率计算题
1 (1)机械效率=W有/W总=Gh/(G +G 0)h=600N /(600N +40N )=93.75% (2)他在提升重物升高1米的过程中,人做功 W=(G +G 0)h=(600N +40N )X1m=640J (3)在提升过程中人对地面的压力G -F =600N -(600N +40N )/2=280N (4)机械效率最大时,人对地面的压力是0 ,当绳子拉力=600N时效率最大, 绳子向上的总拉力为600NX2=1200N 最大货物重G=1200-40N=1160N 机械效率=W有/W总=Gh/(G +G 0)h=1160N/1200N=96.7%2 需灌水的重力G=mg=pvg=pshg=1000kg/m�0�6X4500㎡X0.1mX 10N /kg=4500000N W 有=Gh=4500000NX2m=9000000J t=W/P=9000000J/3000w=3000s 配套的电动机功率P 1=P/75%=3kw/0.75=4kw