2023年人教版初中物理八年级下册重难点专题：滑轮组的机械效率计算题
试卷更新日期：2023-06-06 类型：复习试卷
一、计算题
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1. 如图所示，是某工作队用滑轮组从水中打捞正方体物体M的情景。物体M的棱长为1m，密度为2.8×103kg/m3 ， 用7500N的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升2m。忽略绳重、绳与滑轮的摩擦和滑轮与轴的摩擦。（ρ水=1.0×103kg/m3 ， g取10N/kg）求：
(1)、物体M上升后，还未露出水面时受到的浮力；(2)、物体M上表面在水面下0.2m时，它的下表面受到水的压力；(3)、物体M上升后，在未露出水面前，此滑轮组的机械效率。2. 质量为550kg、体积为0.1m3的一只密封箱子沉没于水面下5m深处，工人们用如图所示的滑轮组打捞箱子．求：
(1)、5m深处水产生的压强；(2)、箱子完全浸没在水中时受到的浮力；(3)、箱子在水中被匀速提起时，所用的拉力F为2×103N，滑轮组的机械效率？3. 100kg建筑材料放在水平地面，与地面的接触总面积为0.01m2.工人用起吊装置提升建筑材料，电动机输出功率900W，恒定不变，这些材料匀速提上楼，上升速度为0.75m/s，用时20s。不计绳重和摩擦，求此过程中：（g=10N/kg）
(1)、在挂上动滑轮之前，材料对水平地面的压强是多大；(2)、材料上升的高度是多少；(3)、该装置的机械效率多大（留一位小数）。4. 2020年11月28日，“奋斗者”号全海深载人潜水器成功完成万米海试并胜利返航，此次“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟坐底深度为10909米，创造了中国载人深潜新纪录，任务完成后，起重机把空载的“奋斗者”吊到母船上，起重机滑轮装置原理如图，“奋斗者”体积约为10m3 ， 空载时质量约为6t。（海水密度取1.0×103kg/m3 ， g取10N/kg）
(1)、这次创纪录深潜10000米时，海水对“奋斗者”号潜水器的压强是多少帕？(2)、深潜10000米时，海水对安装在潜水器驾驶舱前方面积为0.03m2的观测孔的压力是多少牛？(3)、在滑轮装置作用下，“奋斗者”离开水面后缓慢竖直上升7m后到达甲板，此过程滑轮对“奋斗者号”做的功为多少焦？(4)、若绳子拉力F拉=2×104N，则该滑轮组的机械效率为多少？5. 如图所示是使用滑轮组打捞水中A物体的示意图。A物体重为1500N，体积为0.06m3 ， 在整个打捞过程中，以恒定的速度上升，若A物体离开水面之后绳子自由端的拉力F＝1000N。g取10N/kg。求：
(1)、A 物体完全浸没在水中时受到的浮力 F 浮；(2)、A 物体完全浸没在水中时绳子对 A 物体的拉力 T；(3)、若A物体的底面面积为3×10﹣3m2 ， 放在水平地面上时对水平地面的压强为多少Pa？(4)、A 物体离开水面之后滑轮组的机械效率η。6. 如图所示，有一体积为1m3、密度为1.45×103kg/m3的物体置于水底，欲将其打捞上来，现用电动机带动钢丝绳自由端通过滑轮组使物体以0.1m/s的速度在水中匀速上升，经过3min的时间物体由水底提升到水面，在此过程中滑轮组的机械效率为90%（不计物体的高度、绳重和摩擦，g取10N/kg，=1.0×103kg/m3)，求：
(1)、物体浸没在水中时受到的浮力；(2)、物体在水底时受到水的压强；(3)、动滑轮的重力；(4)、若物体离开水中后匀速上升，且电动机的输出功率比物体在水中时增大了20%，此时钢丝绳自由端的速度。7. 如图所示为施工现场使用的提升装置。已知被提升的建筑材料重为 1800N，动滑轮重力为 200N，拉力 F 在 10s 内将重物匀速提升了 10m，不计绳重及摩擦。求：该装置的机械效率。
8. 如图所示，工人利用滑轮装置把工件从地面沿斜面拉上施工平台。若工件质量m=200kg，斜面长L=5m，施工平台高h=3m，拉动工件过程中滑轮间绳子始终与斜面平行，工件沿斜面匀速上升的速度v=0.2m/s，斜面和滑轮装置的总机械效率η=80%。忽略绳重和摩擦，取g=10N/kg，求：
(1)、工人施加的拉力F；(2)、工人做功的功率P。9. 如图所示，“塔吊”是建筑工地不可或缺的机械。它是利用电动机通过滑轮组提升重物的。某次作业时，将质量为1000kg的钢筋匀速提升12m。用时50s，施加在绳端的拉力为6000N。求：
(1)、钢筋所受重力是多少？(2)、钢筋上升的速度是多少？(3)、滑轮组的机械效率是多少？10. 某人用如图所示的滑轮组，匀速提升重240 N的重物，所用的拉力F为100 N，10 s内绳子自由端移动的距离为3 m，在此过程中，求（不计绳重和摩擦）
(1)、有用功；(2)、拉力的功率.；(3)、滑轮组的机械效率；(4)、提升重为300 N的重物时，滑轮组的机械效率是多少.11. 如图甲所示是小型建筑工地上使用的“笼式”提升机，用它能将放在罐笼 A 中的建筑材料提升到高处。罐笼的底面积是 2m2 ， 已知被提升的建筑材料重为 2600N，拉力 F 将它以 0.5m/s 的速度匀速提升 20s。拉力做的功 W 随时间t 的变化图象如图乙所示。不计动滑轮及钢丝绳的重、摩擦。求：
(1)、拉力 F 大小是多少?(2)、当装有建筑材料的罐笼静止在水平地面上时，对地面的压强是多少?(3)、提升机在提升建筑材料时的机械效率是多少?12. 近年来，汽车逐步走进了普通百姓的家庭。汽车出现故障后，需要进行维修。小明 家的汽车发动机在维修时，工人师傅要用一个滑轮组（如图所示）把车里的发动机提起来。已知发动机质量为 120kg，工人拉力为 400N，在 10s 内发动机被提起了1m。求：
(1)、发动机的重力是多少?(2)、工人师傅做功的功率是多少?(3)、此滑轮组的机械效率是多少？13. 汽车通过如图所示装置将物体从10 m深的井底匀速拉至井口用了40 s。已知物重为2.8×103 N，其底面积为400cm2 ， 汽车重2×104 N，若绳重以及绳和滑轮间的摩擦不计，汽车与地面间的阻力为车重的0.05倍且不变，匀速提升物体时汽车对绳子的拉力为1.6×103 N。求：
(1)、提升物体过程中滑轮组的机械效率。(2)、提升物体过程中汽车的牵引力。(3)、当汽车对绳子的拉力为800N时，物体对地面的压强。14. 如图所示，是使用滑轮组从水池中打捞物体的简化示意图。某次打捞中将一个体积为 、密度为 的实心物块匀速提升了2m（物块始终浸没在水中），水面到池底的深度为9m。（ ， ）求：
(1)、水池底部受到水的压强；(2)、物块受到的浮力大小；(3)、若打捞中实际所用拉力 为1000N，这个滑轮组的机械效率。15. 如图所示，图甲是某大型起吊装置，图乙是其机械起吊部分的简化示意图，已知物体A质量为500kg，底面积为1.25m2 ， 不计绳重量、机械部分摩擦和水的阻力，请完成以下问题。（g=10N/kg）
(1)、起吊前物体A静止在地面上，其对地面的压强是多少？(2)、如图乙所示，当绳子自由端的拉力为1000N时，地面对物体A的支持力为1650N，增加绳子自由端的拉力后物体A被成功匀速提升2m，请计算此时整个机械的机械效率。(3)、工人师傅利用该装置将另一物体B以0.1m/s的速度匀速放入水中过程中，绳子拉力功率随时间变化关系如图丙所示，请计算物体B的密度。（ ）16. 在工厂常用桥式起重机搬运大型工件，如左图所示，卷扬机和滑轮组安装在小车上，小车放置在水平主梁的轨道中，可以左右移动；主梁安装在钢轨上，可以前后移动。卷扬机提供动力，通过滑轮组将大型工件提升并实现转移。图中，卷扬机竖直向上拉绳子自由端，使工件M以0.2m/s的速度匀速上升，提升工件M匀速上升的过程中滑轮组的机械效率为90%。已知工件M受到的重力为5400N，该卷扬机受到的重力为1200N，不计滑轮组的绳重、轮与轴的摩擦。求：
(1)、卷扬机对绳子自由端的拉力；(2)、卷扬机对小车的压力；(3)、卷扬机对滑轮组做功的功率。17. 小瑞同学用滑轮组提升质量为4N的钩码。测绳子自由端移动距离时，在与动滑轮相切的绳子上做一标记A（如图甲），然后拉动绳子自由端将钩码匀速提至图乙位置，测力计示数为2N，所用时间为6s，其余数据如图所示，g 取10N/kg，求：
(1)、提升钩码时拉动绳子自由端做功的功率；(2)、用滑轮组提升钩码时所做的额外功；(3)、滑轮组提升钩码时的机械效率。18. 在2020年新冠疫情爆发时，全国人民上下一心，众志成城驰援武汉。如图是一辆满载防疫救援物资的货车，其总质量为4t，不慎陷入泥泞路面，每个轮胎与路面的接触面积为500cm2 ， 爱好物理的小敏同学利用所学的物理知识，在周围群众帮助下利用滑轮组，帮助司机在5min沿水平方向匀速移动了5m将货车拖出。整个过程中，货车所受路面的摩擦力为车总重的0.02倍，所用拉力为600N。求：
(1)、路面所受货车的压强。．(2)、拉力F所做功的功率。(3)、该滑轮组的机械效率。(计算结果保留百分号前小数点后一位)19. 图甲是一辆起重车的图片，起重车的质量为9.6t，有四个支撑脚，每个支撑脚的面积为0.3m2 ， 起重时汽车轮胎离开地面。图乙是起重车吊臂上的滑轮组在某次作业中将质量为1200kg的货物匀速提升，滑轮组上钢丝绳的拉力F为5000N，货物上升过程中的s-t图像如图丙所示。（不考虑绳重，g取10N/kg），求：
(1)、提升货物过程中起重车对水平地面的压强；(2)、拉力F的功率；(3)、提升货物过程中滑轮组的机械效率。20. 陆羽公园矗立着由汉白玉制成的“茶圣”陆羽的雕像，其质量为5.4 t，吊装时用如图所示的滑轮组将雕像匀速吊上3 m的高台．已知提升雕像时，拉力F的功率为6×103 W，绳子自由端移动速度为0.3 m/s.求：(g取10 N/kg)
(1)、滑轮组将雕像吊上3 m的高台需要的时间．(2)、滑轮组对雕像做的有用功．(3)、提升雕像的过程中滑轮组的机械效率．