中考物理總復(fù)習(xí) 微專題四 功、功率、機(jī)械效率的計(jì)算試題1

微專題四功、功率、機(jī)械效率的計(jì)算【專題概述】縱觀遼寧近年中考不難發(fā)現(xiàn)，部分試題有如下特點(diǎn)：1.信息量大，條件紛繁復(fù)雜；2.圖文表并茂，需從多方面獲取有效信息；3.考點(diǎn)綜合，有可能一道題中揉合了受力分析、壓力、壓強(qiáng)、浮力、杠桿、滑輪、功、功率、機(jī)械效率等考點(diǎn)【分類訓(xùn)練】1. 斜面是一種簡單機(jī)械，盤山公路可看作斜面，如圖一輛大客車在盤山公路上行駛，客車總質(zhì)量為5103 kg，牽引力保持2.5104 N，用250 s行駛了2 000 m路程，客車升高300 m，問：(1)牽引力做了多少功？(2)牽引力做功的功率多大？(3)盤山公路的機(jī)械效率是多少？(g10 N/kg)解：(1)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力做的功：W總Fs2.5104 N2 000 m5107 J(2)發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力的功率為：P2105 W(3)汽車做的有用功：W有用Gh5103 kg10 N/kg300 m1.5107 J，盤山公路的機(jī)械效率為：30%2. (2016北京)如圖所示是用動(dòng)滑輪運(yùn)送建筑材料A的示意圖，在卷揚(yáng)機(jī)對(duì)繩子的拉力作用下，使重800 N的建筑材料A在50 s的時(shí)間里，勻速豎直上升了10 m在這個(gè)過程中，動(dòng)滑輪提升建筑材料A所做的有用功為W有，卷揚(yáng)機(jī)對(duì)繩子的拉力F做功的功率為200 W繩重可忽略不計(jì)求：(1)有用功W有；(2)動(dòng)滑輪勻速提升建筑材料A的機(jī)械效率.解：(1)W有G物h800 N10 m8 000 J(2)拉力的功率PFv總 F2v物200 W建筑材料上升的速度為v物0.2 m/s可得F500 N動(dòng)滑輪的機(jī)械效率100%100%100%80%3. (2016舟山)如圖甲為塔式起重機(jī)簡易示意圖，塔式起重機(jī)主要用于房屋建筑中材料的輸送及建筑構(gòu)件的安裝(動(dòng)滑輪重、繩重及摩擦均不計(jì)，g取10 牛/千克)(1)為保持平衡，起重臂的長度越長的塔式起重機(jī)，配備的平衡重的質(zhì)量應(yīng)越大(2)圖乙為起重機(jī)鋼絲繩穿繩簡化示意圖，滑輪a的作用是改變力的方向若鋼絲繩能承受的最大拉力為3104 牛，則能吊起貨物的質(zhì)量不能超過多少千克？(3)若將重為1.2104 牛的貨物由地面沿豎直方向勻速提升30米，再沿水平方向移動(dòng)20米，則此過程中克服貨物重力做功多少焦？解：G2F3104 N26104 Nm6 000 kg(3)WFsGh1.2104 N30 m3.6105 J4. (2015重慶)如圖所示，重力不計(jì)的木棒AOB可繞支點(diǎn)O無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，木棒AB長為3 m，均勻正方體甲的邊長為10 cm，物體乙的質(zhì)量為5.6 kg.當(dāng)把甲、乙兩物體用細(xì)繩分別掛在木棒的兩個(gè)端點(diǎn)A、B上時(shí)，木棒在水平位置平衡，此時(shí)物體甲對(duì)地面的壓強(qiáng)為3 000 Pa，支點(diǎn)O距A點(diǎn)1.6 m求：(1)物體乙受到的重力；(2)物體甲受到的支持力；(3)物體甲的密度解：(1)G乙m乙g5.6 kg10 N/kg56 N(2)S甲a2(0.1 m)20.01 m2F甲p甲S甲3 000 Pa0.01 m230 NF支F甲30 N(3)杠桿AOB中：FBG乙56 N由FAOAFBOB得FA49 NG甲FAF支49 N30 N79 N物體甲的密度甲7.9103 kg/m35. (2016荊州)如圖甲是坐落在荊州城外關(guān)公文化園的關(guān)公圣像，該像是全球最重的關(guān)公青銅雕像他手中的青龍偃月刀，質(zhì)量為136噸，需三臺(tái)吊車分段吊起，精確操控才能完成吊裝圖乙為其中一臺(tái)吊車的滑輪組示意圖若刀的一部分質(zhì)量為27噸，現(xiàn)將它以0.2 m/s的速度勻速吊起5 m高，其中克服鋼繩重力和摩擦力做功為1.4105 J，此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為90%(g10 N/kg)求此過程中：(1)鋼繩拉力的大??；(2)拉力功率的大小；(3)吊車上動(dòng)滑輪的重力解：(1)鋼繩拉力做的有用功W有Ghmgh2.7104 kg10 N/kg5 m1.35106 J鋼繩拉力做的總功W總1.5106 J則鋼繩的拉力F105 N(2)繩端的速度v3v物30.2 m/s0.6 m/s根據(jù)公式PFv可得， 拉力的功率為PFv105 N0.6 m/s6104 W(3)對(duì)動(dòng)滑輪做的功W動(dòng)W總W有W額1.5106 J1.35106 J1.4105 J104 J則動(dòng)滑輪重G動(dòng)2103 N.6. (2016呼和浩特)近年來，人們致力于研發(fā)以電池為動(dòng)力的純電動(dòng)汽車，期望更加節(jié)能環(huán)保、安全而高效，并取得了長足的進(jìn)步對(duì)于某成熟品牌的電動(dòng)汽車，已知其質(zhì)量恒為m，在水平路面上行進(jìn)過程中所受阻力恒定(不計(jì)空氣阻力)(1)該汽車勻速爬上傾角為30的斜坡時(shí)，汽車的動(dòng)能不變，重力勢能增大，機(jī)械能增大(選填“增大”、“減小”或“不變”)；(2)若斜坡長為L，爬坡速度為v1，求：汽車爬坡所用時(shí)間；(3)如果該汽車以v2的速度在水平路面上勻速行駛，且牽引力的功率為P，行駛t2時(shí)間內(nèi)，消耗的電能為E，求：這個(gè)過程中，摩擦阻力大小及汽車的效率；(4)若汽車在相同的水平路面上以 v2的速度勻速行駛時(shí)間為t3，試求牽引力在t3時(shí)間內(nèi)做的功解：(2)汽車爬坡的時(shí)間t(3) 勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)牽引力等于阻力PFv2fv2，f，汽車克服阻力做功W有Pt2，W總E，所以汽車的效率100%100%(4)因?yàn)槠囎枇愣ǎ谌龁査愕胒，當(dāng)速度為，在時(shí)間t3內(nèi)通過的路程svtt3，所以牽引力做的功WfsFst3Pt3.7. (2016東營)我市經(jīng)濟(jì)建設(shè)中用到大量機(jī)械設(shè)備，某種起重機(jī)結(jié)構(gòu)如圖所示，起重機(jī)的吊臂OAB可以看作杠桿，吊臂前端用鋼繩連著動(dòng)滑輪，立柱CA豎直，OBOA61.用該起重機(jī)將浸沒在水中的長方體石墩提出，放在水平地面上石墩質(zhì)量為1.5104 kg、底面積為3 m2、高為2 m(g取10 N/kg, 水1.0103 kg/m3)(1)浸沒在水中的石墩(石墩的底部未浸入淤泥中)，受到浮力是多少？(2)石墩放在水平地面上時(shí)，起重機(jī)未對(duì)石墩施力，則石墩對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少？(3)石墩完全離開水面被提升的過程中，測得每根鋼繩的拉力為1.0105 N，此時(shí)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率是多少？(4)當(dāng)石墩被提起且仍浸沒在水中時(shí)，若忽略動(dòng)滑輪、鋼繩和吊臂的重力及各種摩擦，起重機(jī)立柱CA對(duì)吊臂A點(diǎn)豎直向上的作用力是多少？解：(1)石墩的體積VSh3 m22 m6 m3，浸沒在水中V排V6 m3，受到的浮力F浮水gV排1.0103 kg/m310 N/kg6 m36104 N(2)石墩的重力Gmg1.5104 kg10 N/kg1.5105 N，石墩對(duì)地面的壓力FG1.5105 N石墩對(duì)地面的壓強(qiáng)p5104 Pa(3)由圖知，2股繩子拉著動(dòng)滑輪，則，機(jī)械效率100%100%100%100%75%(4)當(dāng)石墩被提起且仍浸沒在水中時(shí)，石墩對(duì)吊臂的拉力FBGF浮1.5105 N6104 N9104 N由杠桿平衡的條件得立柱對(duì)吊臂的作用力FA9104 N65.4105 N