中考物理复习专题 功功率和机械效率的计算

学习好资料欢迎下载专题五功、功率和机械效率的计算1理想情况：不计动滑轮重力、不计绳重和绳与轮之间的摩擦，即W额0，F（G物G动）G物n（G物G动）考虑)，即物，F物。n一、利用滑轮组提升物体利用滑轮组提升物体，分三种情况：G物n，1，GhFs。2半理想情况：考虑动滑轮的重力，不计绳重和绳与滑轮之间的摩擦，即W额G动h，F，。(3实际情况：考虑动滑轮的重力、绳重和绳与滑轮之间的摩擦题目没有说明，表明要GGFn【例】(2013，荆州)用如图所示的滑轮组提升重物，当作用在绳子自由端的拉力为100N时，能匀速提起重力为240N的物体，不计绳重和摩擦，求：【解析】(1)不计绳重和摩擦，知道拉力和物重的大小，利用F(G物G动)求动滑轮(2)已知绕绳能承受的最大拉力，根据F(G物G动)求出能承受的最大物重，再利用GhG求滑轮组的最大机械效率。(1)动滑轮重力为多少？(2)若绕绳能承受的最大拉力为200N，则该滑轮组的最大机械效率为多大？13的重力；13W有用W总Fs3F【答案】(1)因为不计绳重和摩擦，1所以F3(G物G动)W总3F最大3200N学习好资料欢迎下载1即100N3(240NG动)，所以动滑轮的重力G动60N。(2)因为绕绳能承受的最大拉力为200N，1所以F最大3(G最大G动)1即200N3(G最大60N)G最大540N，则滑轮组的最大机械效率WG540N有用最大90%。【对应练习】1(2014，重庆)工人借助如图所示的装置，在20s时间内将重为700N的货物匀速提升了4m，已知他对绳子的拉力为500N。该过程中，工人所用装置的机械效率为70%，工人对绳子拉力的功率为200W。2(2013，佛山)如图所示，物体A在大小为10N的拉力F作用下，以0.3m/s的速度向右匀速运动(不计滑轮与细绳的摩擦及重力)，若物体A与桌面间的摩擦力为1N，下列说法错误的是(D)A拉力F做功的功率是3WB物体B的质量是2.7kgC物体B上升的速度是0.1m/sD物体A运动1s，则物体B克服重力做功3J3(2013，襄阳)用如图所示的滑轮组提升货物，已知动滑轮重30N，货物重360N，上升速度是0.3m/s，拉力F的功率是180W(不计绳重)。求：(1)滑轮组的机械效率。(2)货物上升3m的过程中，克服摩擦力做的功。学习好资料欢迎下载W总180J解：(1)1s内货物升高的高度h0.3m，W有Gh360N0.3m108J，W总P总tW108J180J，有60%h3m(2)货物上升3m的时间tv0.3m/s10s，W总P总t180W10s1800J，W有Gh360N3m1080J，提升动滑轮做的功W动G动h30N3m90J，克服摩擦力做的功WfW总W有W动630J二、利用滑轮组水平拉物体利用滑轮组水平拉物体，此时克服物体受到的摩擦力做的功为有用功，与物重、滑轮重无关；将上述公式中的G物换成f就行了。实际情况：f，Ff。f理想情况：W有fs，Fn；Fnn【对应练习】，4(2014，德阳)如图所示，在20N的水平拉力F作用下，重200N的物体沿水平地面向左做匀速直线运动，物体与地面间的滑动摩擦力为48N则滑轮组的机械效率为_80%_；若物体的速度为0.2m/s，则1min内拉力做的功为_720_J。5(2014，泰安)一辆质量是3.5103kg的汽车不慎陷入泥泞地面，汽车司机组织人们用如图所示的滑轮组将汽车拖出。已知整个过程中，水平拉力F是1103N，汽车沿水平方向匀速移动了2m，滑轮组的机械效率为90%。求：(1)拉力F做的总功。(2)有用功为多大？(3)汽车受到的阻力大小。解：(1)当汽车沿水平方向匀速移动了2m时，绳子末端移动6m，根据W总Fs1103(2)根据有用，W有用W总90%6103J5.4103J(3)W有用F拉s车，F拉有用2.7103N，由于车匀速运动，所以车受到的阻力fF拉学习好资料欢迎下载N6m6103JWW总Ws车2.7103N6如图甲所示，重为16N的物体A在拉力F的作用下，5s内匀速运动了0.5m。拉力F做的功随时间变化的图象如图乙所示。己知动滑轮重0.5N，物体A在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力f为物重G的0.25倍。求：解：(1)由图象可知，5s内拉力F做功2.5J，拉力做功的功率P0.5W(2)由图象可知，s2h，绳末端移动速度v2v物2物20.2m/s，做匀速甲乙(1)拉力F的功率。(2)拉力F的大小。(3)克服绳重及摩擦所做的额外功占总功的比例。W2.5Jt5ss0.5mt5sP0.5W0.2m/s运动时，由PFv得Fv2.5N(3)克服绳重及摩擦做的额外功W额W总W有W动，由于物体A做匀速运动，拉力Ff0.25G0.2516N4N，则克服绳重及摩擦所做的额外功占总功的比例为W额外W总W总W有W动FsFs物G动s物2.5N20.5m4N0.5m0.5N0.5m110W总Fs绳2.5N20.5m2非理想情况：考虑机械自重及摩擦，W有Gh，W总Fs，W额fs，有Gh。绳三、利用斜面提升物体利用斜面提升物体分两种情况：1理想情况：不考虑机械自重和摩擦，沿斜面拉上去所做的功Fs等于直接搬上去所做的功Gh，即FsGh。WW总Fs【对应练习】7(2014，呼和浩特)已知斜面倾角为30，斜面高为2m。小兵同学用绳子沿斜面将重学习好资料欢迎下载为400N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端。拉力大小为300N，绳重不计。求：W有800JW总F2h300N22m(1)小兵对木箱做的有用功。(2)斜面的机械效率。(3)斜面对物体施加的摩擦力。解：(1)W有Gh400N2m800JW(2)有66.7%W400Jh(3)W额W总W有1200J800J400J，则f2额22m100N