中考物理總復(fù)習(xí) 技能訓(xùn)練四 功 功率 機(jī)械效率的綜合計(jì)算檢測1

技能訓(xùn)練四功功率機(jī)械效率的綜合計(jì)算一、計(jì)算公式1總功的計(jì)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(jì)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(jì)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(jī)械效率：，。二、分清使用時(shí)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(jì)動(dòng)滑輪重力，不計(jì)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(jì)動(dòng)滑輪的重力，不計(jì)繩重和繩與滑輪間的摩擦，即W額G動(dòng)h。F(G物G動(dòng))/n，G物/(G物G動(dòng))(3)實(shí)際情況：計(jì)動(dòng)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(shí)克服物體受到的摩擦力做功為有用功，與物重、滑輪重?zé)o關(guān)；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(shí)際情況：f/Fn，F(xiàn)f/n3使用斜面提升物體時(shí)，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1(2016，賀州)如圖所示，叉車在10 s內(nèi)將質(zhì)量為2 t的平桂大理石沿豎直方向勻速提升了1 m，發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功是5104 J，求：(1)大理石在10 s內(nèi)被提升的平均速度是多少m/s?(2)叉車支持力對大理石做的功是多少J?(3)叉車提升大理石的功率是多少W?(4)叉車提升大理石的機(jī)械效率是多少？解：(1)貨物的平均速度v0.1 m/s；(2)貨物的重力Gmg2103 kg10 N/kg2104 N，根據(jù)二力平衡可知，叉車對貨物的支持力FG2104 N，叉車的支持力做的功WFh2104 N1 m2104 J；(3)叉車提升貨物的功率P2103 W；(4)叉車發(fā)動(dòng)機(jī)做的總功W總5104 J，叉車的機(jī)械效率100%100%40%2(2016，南寧)如圖所示，利用滑輪組裝置勻速拉動(dòng)水平面上的物體。已知物體在水平面上受到的滑動(dòng)摩擦力為重力的0.1倍，物體被勻速拉動(dòng)的距離為1 m。當(dāng)物體質(zhì)量為2 kg時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率為50%，不計(jì)繩重和繩與滑輪間的摩擦。求：(1)物體質(zhì)量為2 kg時(shí)，在水平面上受到的滑動(dòng)摩擦力。(2)動(dòng)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(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力F的功率。解：(1)f0.1G0.1mg0.12 kg10 N/kg2 N(2)W有fs2 N1 m2 J，W額G動(dòng)hG動(dòng)1 m，由得50%，解得G動(dòng)2 N(3)當(dāng)m10 kg時(shí)，拉物體前進(jìn)的力F0.1G總0.110 kg10 N/kg10 N，F(xiàn)(FG動(dòng))(10 N2 N)4 N，PFvF3v物4 N30.1 m/s1.2 W3(2016，攀枝花)配重M單獨(dú)置于水平地面上靜止時(shí)，對水平地面壓強(qiáng)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(dòng)滑輪重90 N，杠桿AB的支點(diǎn)為O，OAOB53，由這些器材組裝成一個(gè)重物提升裝置，如圖所示，當(dāng)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(shí)，杠桿在水平位置平衡，此時(shí)配重M對地面壓強(qiáng)為1105 Pa。(杠桿與繩的重量、滑輪組的摩擦均不計(jì)，g取10 N/kg)(1)求滑輪組的機(jī)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？解：(1)70%(2)繩子末端拉力F人(G物G動(dòng))(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(shè)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(shí)，由p得1105 Pa，3105 Pa，以上兩式聯(lián)解得m150 kg(3)當(dāng)M對地面的壓力剛好為零時(shí)，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 N4(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(jì)繩重和摩擦。第一次他勻速提升重物G1150 N時(shí)，人豎直向上拉繩的力為F1，人對高臺的壓強(qiáng)為p1；第二次他勻速提升另一重物G2270 N時(shí)，人豎直向上拉繩的力為F2，人對高臺的壓強(qiáng)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(dāng)人站在高臺上沒有拉繩時(shí)，人對高臺的壓強(qiáng)。(2)第一次提升重物時(shí)，克服物體重力做功的功率。(3)第二次提升重物時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率。解：(1)p人1.25104 Pa(2)PG1v150 N0.5 m/s75 W(3)人對繩拉力F(GG動(dòng))，人對高臺的壓力F壓G人(GG動(dòng))，對高臺壓強(qiáng)p，第一次提G1150 N時(shí)，p1，同理第二次提G2270 N時(shí)，p2，且p1p21415，三式綜合聯(lián)解得G動(dòng)30 N，則第二次提重物時(shí)，滑輪組效率290%5(2016，玉林)在一底面積為4 m2的圓柱形深井底部，有一體積為2 m3，密度為10103 kg/m3的貴重物體，現(xiàn)用如圖所示的裝置將其打撈上來。若牽引車以0.6 m/s的速度勻速向右行駛，通過滑輪組將物體由井底開始往上拉，30 s后井底受到的水的壓強(qiáng)恰好變化了2.5103 Pa(忽略動(dòng)滑輪和繩子的重力及滑輪與繩子之間的摩擦，g取10 N/kg)。求：(1)物體的重力；(2)物體浸沒在水中時(shí)受到的浮力；(3)牽引車行駛了30 s后，物體被提升的高度；(4)物體未露出水面前，物體受到繩子拉力的功率；(5)牽引車行駛了30 s時(shí)，牽引車對繩子的拉力。解：(1)G物物V物g10103 kg/m32 m310 N/kg2105 N(2)F浮水gV排1.0103 kg/m310 N/kg2 m32104 N(3)牽引車通過的路程svt0.6 m/s30 s18 m，物體提升的高度h9 m(4)物體露出水面前，由平衡條件得FLG物F浮2105 N2104 N1.8105 N，v物v0.6 m/s0.3 m/s；物體受到的繩子拉力的功率PFLv物1.8105 N0.3 m/s5.4104 W(5)由pgh得水面下降的深度h0.25 m；此時(shí)物體露出水面的體積VhS0.25 m4 m21 m3；物體浸在水面下的體積V排V物V2 m31 m31 m3；物體受到的浮力F浮水gV排1.0103 kg/m310 N/kg1 m31104 N；牽引車對繩子的拉力F(G物F浮)(2105 N1104 N)9.5104 N