功功率机械效率劲松书屋

北京市2012-2014年中考物理分类汇编功、功率、机械效率18（3分）（2014北京）起重机将建筑材料由地面提升到楼顶，第一次用15000N的竖直拉力F1将材料甲匀速提升15 m；第二次用10000N的竖直拉力F2将材料乙匀速提升15m对于上述两个过程，下列说法中正确的是（）A甲的速度一定等于乙的速度B甲的质量一定大于乙的质量C拉力F1做的功一定大于拉力F2做的功D甲运动的时间一定小于乙运动的时间选BC38（7分）（2014北京）用如图甲所示的滑轮组提升水中的物体M1，动滑轮A所受重力为G1，物体M1完全在水面下以速度v匀速竖直上升的过程中，卷扬机加在绳子自由端的拉力为F1，拉力F1做功的功率为P1，滑轮组的机械效率为1；为了提高滑轮组的机械效率，用所受重力为G2的动滑轮B替换动滑轮A，如图乙所示，用替换动滑轮后的滑轮组提升水中的物体M2，物体M2完全在水面下以相同的速度v匀速竖直上升的过程中，卷扬机加在绳子自由端的拉力为F2，拉力F2做功的功率为P2，滑轮组的机械效率为2已知：G1G2=30N，21=5%，=，M1、M2两物体的质量相等，体积V均为4102m3，g取10N/kg，绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力均可忽略不计求：（1）物体M1受到的浮力F浮；（2）拉力F1与F2之比；（3）物体M1受到的重力G解：（1）根据F浮=水gV排=1103kg/m310N/kg4102m3=400N；（2）P=F P1=F1绳=2 F1P2=F2绳=2 F2= （3）在匀速提升水中物体M1的过程中，以动滑轮A和物体M1为研究对象，受力分析如左图所示；在匀速提升水中物体M2的过程中，以动滑轮B和物体M2为研究对象，受力分析如右图所示由图可知：2F1+F浮=G+G1 2F2+F浮=G+G2 G1G2=30N 由得：F1F2=15N 由解得：F1=240N F2=225N=21=5%=5%=5%解得：G=760N；答：（1）物体M1受到的浮力F浮为400N；（2）拉力F1与F2之比为16：15；（3）物体M1受到的重力G为760N10（2分）（2013北京）下列有关力做功的说法中正确的是（）A用水平力推着购物车前进，推车的力做了功B把水桶从地面上提起来，提水桶的力没有做功C书静止在水平桌面上，书受到的支持力做了功D挂钩上的书包静止时，书包受到的拉力做了功选A14（2分）（2013北京）如图是利用滑轮组匀速提升水中圆柱体M的示意图，滑轮组固定在钢架上，滑轮组中的两个滑轮质量相等，绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为900N，连接圆柱体M与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为3000N圆柱体M高为3m，底面积为0.02m2，密度为4.5103kg/m3在绳端拉力F作用下，圆柱体M从其下表面距水面15m处匀速上升到其上表面与水面相平的过程中用了3min，在这个过程中，拉力F的功率为160W，滑轮组的机械效率为，钢架对定滑轮的拉力为T在圆柱体M被缓慢拉出水的过程中，圆柱体M的下表面受到水的压强为p不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力，g取10N/kg下列选项中正确的是（）A压强p的最小值为15000PaB拉力T的大小为2700NC拉力F的大小为640ND滑轮组的机械效率为90%解：（1）对动滑轮和物体做整体受力分析，如图1，对定滑轮做受力分析如图2所示，h=3m，S=0.02m2，V=0.06m3，F浮=水gV=1.0103kg/m310N/kg0.06m3=600N，M全部浸没，则V=V排，=，解得GM=2700N，由已知可知：v=m/s，P=F3v=F3m/s=160W，F=800N，故C错误；（2）由平衡条件：F浮+3F=G轮+GM，可得G轮=600N+3800N2700N=300N，则T=2F+G轮=1600N+300N=1900N，故B错误；（3）=100%=100%=100%=87.5%，故选项D错误；（4）F浮+3F=G动+GM，露出水面，浮力减小，拉力增大，每一段绳子的拉力最多增大到900N，以后绕在滑轮组上的绳子将拉断此时的浮力为最小F浮最小=G动+GM3F=300N+2700N3900N=300N，p=1.5104Pa，故选项A正确故选A39（7分）（2012北京）图是一种新型吊运设备的简化模型示意图，图中虚线框里是滑轮组（未画出），滑轮组绳子的自由端由电动机拉动工人师傅用该吊运设备先后搬运水平地面上的圆柱形物体A和物体B物体A的底面积为SA，密度为A，高度为h1；物体B的底面积为SB，密度为B，高度为h2当物体A所受竖直向上拉力T1为1500N时，物体A静止，地面对物体A的支持力为N1，挂在滑轮组挂钩上的物体A匀速竖直上升4m的过程中，电动机对滑轮组绳子自由端的拉力为F1，拉力F1做的功为W当物体B所受竖直向上的拉力T2为1000N时，物体B静止，地面对物体B的支持力为N2挂在滑轮组挂钩上的物体B以速度v匀速竖直上升的过程中，电动机对滑轮组绳子自由端的拉力F2为625N，拉力F2做功的功率P为500W，滑轮组的机械效率为80%已知：N1=2N2，5SA=4SB，8A=7B，2hA=5hB，不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦求：（1）物体B匀速上升的速度v：（2）拉力F1做的功W解：物体A和物体B在竖直方向受三个力的作用，竖直向上的拉力和支持力，竖直向下的重力如图所示：（1）物体A的底面积为SA，密度为A，高度为h1；物体B的底面积为SB，密度为B，高度为h2，物体A的重力为：GA=AsAhAg；物体B的重力为：GB=BsBhBg，而物体A和物体B静止，GA=T1+N1，GB=T2+N2，而T1=1500N，T2=1000N，即：AsAhAg=1500N+N1，BsBhBg=1000N+N2，则=，而N1=2N2，5SA=4SB，8A=7B，2hA=5hB，解得：N1=2000N，N2=1000N，GA=3500N，GB=2000N；绳子自由端的拉力F2=625N，=80%，=80%，解得：n=4又拉力F2做功的功率P=500W，由公式P=Fv得，绳子自由端运动的速度为：v绳=0.8m/s，则物体B匀速上升的速度为：v=v绳=0.8m/s=0.2m/s（2）n=4，拉力F2=625N，GB=2000N，由公式F=（G物+G动）可得：动滑轮的重力为；G动=4F2GB=4625N2000N=500N，而GA=3500N，提升重物A时绳子自由端的拉力为：F1=（GA+G动）=（3500N+500N）=1000N，而物体A上升的高度为：h=4m，则绳子自由端移动的距离为：s=4h=44m=16m，拉力F1做的功为：W=F1s=1000N16m=16000J答：（1）物体B匀速上升的速度v为0.2m/s（2）拉力F1做的功W为16000J6借鉴a