中考物理總復習 考點跟蹤突破 微專題五 功 功率 機械效率的綜合計算檢測1

微專題五功功率機械效率的綜合計算一、計算公式1總功的計算方法：(1)定義法：W總Fs；(2)W總W有W額；(3)公式法：W總或W總。2有用功的計算方法：(1)定義法：W有Gh；(2)W有W總W額；(3)公式法：W有W總。3額外功的計算方法：(1)定義法：W額G額h，W額f額s；(2)W額W總W有；(3)公式法：W額W總(1)。4機械效率：，。二、分清使用時不同的狀態(tài)1利用滑輪組豎直提升重物的三種情況：(1)理想情況：不計動滑輪重力，不計繩重和繩與滑輪間的摩擦，即W額0。FG物/n，1，GhFs(2)半理想情況：計動滑輪的重力，不計繩重和繩與滑輪間的摩擦，即W額G動h。F(G物G動)/n，G物/(G物G動)(3)實際情況：計動滑輪的重力、繩重和繩與滑輪間的摩擦(題目不說明，表明要考慮)。G物/Fn，F(xiàn)G物/n2利用滑輪組水平拉物體，此時克服物體受到的摩擦力做功為有用功，與物重、滑輪重無關；將上述公式中的G物換成f就行了。理想情況：W有fs，F(xiàn)f/n實際情況：f/Fn，F(xiàn)f/n3使用斜面提升物體時，克服物體重力做功為有用功，拉力F做的功是總功，克服摩擦做的功是額外功。W有Gh，W總FL，W額fL，或類型一利用滑輪組拉物體1(2016，邵陽)在一次車輛故障處置過程中，拖車所用裝置簡化如圖所示。為了盡快疏通道路，交警只用了30 s的時間，指揮拖車在水平路面上將質(zhì)量是1.5 t的故障車勻速拖離了現(xiàn)場。若故障車被拖離的速度是6 m/s，繩子自由端的拉力F是500 N，該裝置的機械效率是80%。求：(導學號40722108)(1)故障車在30 s內(nèi)通過的路程。(2)拉力F在30 s內(nèi)所做的功。(3)故障車在被拖離過程中受到的阻力。解：(1)由v得故障車在30 s內(nèi)通過路程s車vt6 m/s30 s180 m(2)由圖可知n3，繩子自由端移動的距離s繩3s車3180 m540 m，拉力F在30 s內(nèi)所做的功WFs繩500 N540 m2.7105 J(3)由圖知，n3，水平滑輪組的機械效率，所以故障車在被拖離過程中受到的阻力f3F3500 N80%1 200 N2(2016，南寧)如圖所示，利用滑輪組裝置勻速拉動水平面上的物體。已知物體在水平面上受到的滑動摩擦力為重力的0.1倍，物體被勻速拉動的距離為1 m。當物體質(zhì)量為2 kg時，滑輪組的機械效率為50%，不計繩重和繩與滑輪間的摩擦。求：(1)物體質(zhì)量為2 kg時，在水平面上受到的滑動摩擦力。(2)動滑輪的重力。(3)若物體質(zhì)量為10 kg，以0.1 m/s的速度勻速運動時，拉力F的功率。(導學號40722109)解：(1)f0.1G0.1mg0.12 kg10 N/kg2 N(2)W有fs2 N1 m2 J，W額G動hG動1 m，由得50%，解得G動2 N(3)當m10 kg時，拉物體前進的力F0.1G總0.110 kg10 N/kg10 N，F(xiàn)(FG動)(10 N2 N)4 N，PFvF3v物4 N30.1 m/s1.2 W類型二利用組合機械提升物體3(2016，陜師大附中模擬)某工人用如圖所示的裝置把一重為1200 N的箱子從斜面底端勻速拉到頂端用時10 s，已知斜面長6 m、高2 m，此裝置的機械效率為80%(滑輪重、繩重、滑輪與繩之間的摩擦均不計)。求：(導學號40722110)(1)拉力F。(2)拉力F做功的功率。(3)箱子和斜面間的摩擦力。解：(1)由圖可知滑輪裝置是一個動滑輪，繩端移動的距離s2s26 m12 m；有用功W有用Gh1 200 N2 m2 400 J，根據(jù)可得，所以F250 N(2)拉力做的功W總Fs250 N12 m3 000 J，拉力的功率P300 W(3)因為W總W有用W額，所以克服摩擦力做的額外功W額W總W有用3 000 J2 400 J600 J，根據(jù)WFs可得，摩擦力f100 N4(2016，攀枝花)配重M單獨置于水平地面上靜止時，對水平地面壓強為3105 Pa，將配重M用繩系于杠桿的B端，在杠桿的A端懸掛一滑輪組，定滑輪重150 N，動滑輪重90 N，杠桿AB的支點為O，OAOB53，由這些器材組裝成一個重物提升裝置，如圖所示，當工人利用滑輪組提升重力為210 N的物體以0.4 m/s的速度勻速上升時，杠桿在水平位置平衡，此時配重M對地面壓強為1105 Pa。(杠桿與繩的重量、滑輪組的摩擦均不計，g取10 N/kg)(1)求滑輪組的機械效率。(2)配重M的質(zhì)量是多少千克？(3)為使配重M不離開地面，人對繩的最大拉力是多少牛頓？(導學號40722111)解：(1)70%(2)繩子末端拉力F人(G物G動)(210 N90 N)150 N，杠桿A端受到定滑輪拉力FAG定3F人150 N3150 N600 N，根據(jù)杠桿的平衡條件FAOAFBOB，M對B端拉力FBFA600 N1 000 N，設配重M的質(zhì)量為m、與地面的接觸面積為S，M放在水平地面時，由p得1105 Pa，3105 Pa，以上兩式聯(lián)解得m150 kg(3)當M對地面的壓力剛好為零時，則GMOBFA大OA，F(xiàn)A大GM150 kg10 N/kg900 N，由FA大G定3F人大有900 N150 N3F人大，F(xiàn)人大250 N類型三綜合5(2016，達州)某工人使用如圖甲所示的滑輪組勻速提升浸沒在水中的實心物體A，拉力的功率隨時間的變化如圖乙所示，已知動滑輪的重力為60 N，物體勻速上升的速度始終為1 m/s。(不計繩重，摩擦及阻力，水1103 kg/m3，g取10 N/kg)求：(1)物體浸沒在水中時受到的浮力。(2)物體的密度。(3)物體浸沒在水中時滑輪組的機械效率。(導學號40722112)解：(1)由圖甲可知，n2，則拉力F拉繩的速度v2vA21 m/s2 m/s；由圖乙可知，圓柱體A離開水面后拉力F的功率P420 W，由PFv得，繩子自由端的拉力F210 N；不計繩重、摩擦及阻力，拉力F(GAG輪)，A的重力GA2FG輪2210 N60 N360 N；由圖乙可知，圓柱體A浸沒水中拉力F的功率P300 W，由PFv得，繩子自由端的拉力F150 N，不計繩重、摩擦及阻力，拉力F(GAF浮G輪)，150 N(360 NF浮60 N)，解得F浮120 N(2)由F浮水gV排得A的體積VV排1.2102 m3；A的質(zhì)量mA36 kg，A的密度A3103 kg/m3(3)物體浸沒在水中時滑輪組的機械效率100%80%6(2016，南充)某人站在水平高臺上用如圖所示的滑輪組提升重物，不計繩重和摩擦。第一次他勻速提升重物G1150 N時，人豎直向上拉繩的力為F1，人對高臺的壓強為p1；第二次他勻速提升另一重物G2270 N時，人豎直向上拉繩的力為F2，人對高臺的壓強為p2。兩次物體勻速上升的速度均為0.5 m/s，人的重力G人500 N，且p1p21415。求：(1)若人的雙腳與高臺的總接觸面積為4102 m2，當人站在高臺上沒有拉繩時，人對高臺的壓強。(2)第一次提升重物時，克服物體重力做功的功率。(3)第二次提升重物時，滑輪組的機械效率。(導學號40722113)解：(1)p人1.25104 Pa(2)PG1v150 N0.5 m/s75 W(3)人對繩拉力F(GG動)，人對高臺的壓力F壓G人(GG動)，對高臺壓強p，第一次提G1150 N時，p1，同理第二次提G2270 N時，p2，且p1p21415，三式綜合聯(lián)解得G動30 N，則第二次提重物時，滑輪組效率290%