中考物理總復(fù)習(xí) 考點(diǎn)跟蹤突破 微專題五 功 功率 機(jī)械效率的綜合計(jì)算檢測(cè)1

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微專題五功功率機(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(shuō)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，或類型一利用滑輪組拉物體1(2016，邵陽(yáng))在一次車輛故障處置過(guò)程中，拖車所用裝置簡(jiǎn)化如圖所示。為了盡快疏通道路，交警只用了30 s的時(shí)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(chǎng)。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(jī)械效率是80%。求：(導(dǎo)學(xué)號(hào)40722108)(1)故障車在30 s內(nèi)通過(guò)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(guò)程中受到的阻力。解：(1)由v得故障車在30 s內(nèi)通過(guò)路程s車vt6 m/s30 s180 m(2)由圖可知n3，繩子自由端移動(dòng)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(jī)械效率，所以故障車在被拖離過(guò)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(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。(導(dǎo)學(xué)號(hào)40722109)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 W類型二利用組合機(jī)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(shí)10 s，已知斜面長(zhǎng)6 m、高2 m，此裝置的機(jī)械效率為80%(滑輪重、繩重、滑輪與繩之間的摩擦均不計(jì))。求：(導(dǎo)學(xué)號(hào)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(gè)動(dòng)滑輪，繩端移動(dòng)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?yàn)閃總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(dú)置于水平地面上靜止時(shí)，對(duì)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(duì)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(kāi)地面，人對(duì)繩的最大拉力是多少牛頓？(導(dǎo)學(xué)號(hào)40722111)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(duì)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(duì)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 N類型三綜合5(2016，達(dá)州)某工人使用如圖甲所示的滑輪組勻速提升浸沒(méi)在水中的實(shí)心物體A，拉力的功率隨時(shí)間的變化如圖乙所示，已知?jiǎng)踊喌闹亓?0 N，物體勻速上升的速度始終為1 m/s。(不計(jì)繩重，摩擦及阻力，水1103 kg/m3，g取10 N/kg)求：(1)物體浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力。(2)物體的密度。(3)物體浸沒(méi)在水中時(shí)滑輪組的機(jī)械效率。(導(dǎo)學(xué)號(hào)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(kāi)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(jì)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(méi)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(jì)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(méi)在水中時(shí)滑輪組的機(jī)械效率100%80%6(2016，南充)某人站在水平高臺(tái)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(duì)高臺(tái)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(duì)高臺(tái)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(tái)的總接觸面積為4102 m2，當(dāng)人站在高臺(tái)上沒(méi)有拉繩時(shí)，人對(duì)高臺(tái)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。(導(dǎo)學(xué)號(hào)40722113)解：(1)p人1.25104 Pa(2)PG1v150 N0.5 m/s75 W(3)人對(duì)繩拉力F(GG動(dòng))，人對(duì)高臺(tái)的壓力F壓G人(GG動(dòng))，對(duì)高臺(tái)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%