中考物理总复习 微专题五 功、功率、机械效率的综合计算试题1

微专题五功、功率、机械效率的综合计算简单机械的功、功率、机械效率的综合计算包括利用滑轮组提升物体、水平拉物体和利用斜面提升物体等，是中考命题的重要考点。1利用滑轮组提升物体分三种情况：(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，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，表明要考虑)，即，F。2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。W有fs物，W总FsFnFs物。3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。(2)非理想情况：考虑机械自重及摩擦，W有Gh，W总Fs，W额fs，。类型一利用滑轮组提升物体1(2016桂林)随着高层建筑的大量兴建，人们经常要与电梯打交道，如图甲所示是某种升降电梯的简化模型，它由轿厢、配重、电动机、钢丝绳、定滑轮等部件组成，其中轿厢的质量为780 kg。电梯某次搭载一位质量为70 kg的乘客上楼，轿厢启动上升的路程与时间关系如图乙所示，电动机的输出功率与时间关系如图丙所示，电动机的工作效率为80%，不计钢丝绳的重力和一切摩擦。(g取10 N/kg)求：(1)当该乘客站立在静止的轿厢内时，双脚的受力面积为500 cm2，则乘客对轿厢的压强为多少帕？(2)电动机在电梯启动上升12 s内，消耗的电能是多少焦？(已知电动机对轿厢所做的功等于其Pt图象与时间轴所围成的阴影部分面积大小)(3)电梯配重的质量为多少千克？(1)乘客对轿厢的压力FGmg70 kg10 N/kg700 N，乘客对轿厢的压强p14000 Pa(2)前2 s做的功W12 s7000 W7000 J，后10 s做的功W2Pt4000 W10 s40000 J，12 s内做的总功WW1W27000 J40000 J47000 J，消耗的电能W58750 J(3)后10 s的速度v2 m/s，由PFv得，电动机对轿厢的拉力F拉2000 N，轿厢和乘客的总重力G总m总g(780 kg70 kg)10 N/kg8500 N，配重的重力G配G总F拉8500 N2000 N6500 N，配重的质量m配650 kg2(2016镇江)用如图所示的滑轮组将重90 N的货物匀速提升1 m的过程中，所用拉力F50 N，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦。(1)求上述过程中的有用功W有用；(2)求上述过程中的总功W总；(3)求滑轮组的机械效率。(1)上述过程中的有用功：W有Gh90 N1 m90 J(2)由图知n2，所以绳端移动的距离：s2h21 m2 m；总功：W总Fs50 N2 m100 J(3)滑轮组的机械效率：100%100%90%类型二利用滑轮组水平拉物体3(2016邵阳)在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化如图所示。为了尽快疏通道路，交警只用了30 s的时间，指挥拖车在水平路面上将质量是1.5 t的故障车匀速拖离了现场。若故障车被拖离的速度是6 m/s，绳子自由端的拉力F是500 N，该装置的机械效率是80%。求：(1)故障车在30 s内通过的路程；(2)拉力F在30 s内所做的功；(3)故障车在被拖离过程中受到的阻力。(1)由v得故障车在30 s内通过路程s车vt6 m/s30 s180 m(2)由图可知n3，绳子自由端移动的距离s绳3s车3180 m540 m，拉力F在30 s内所做的功WFs绳500 N540 m2.7105 J(3)由图知，n3，水平滑轮组的机械效率，所以故障车在被拖离过程中受到的阻力f3F3500 N80%1200 N4(2015大庆)如图所示，司机师傅利用滑轮组把汽车从泥坑里拖出来(泥坑可近似看成水平面)，在此过程中汽车匀速移动了1 m，共用时5 s，已知汽车所受阻力为1 200 N，司机师傅的拉力功率为300 W，在考虑滑轮组摩擦阻力影响因素条件下，求：(1)司机师傅的拉力为多大？(2)滑轮组的机械效率是多少？(1)绳子自由端移动的距离sns汽车31 m3 m，绳子自由端速度：v0.6 m/s，由PFv得，工人的拉力：F500 N(2)拉力所做总功：W总Fs500 N3 m1500 J；工人所做有用功：W有用fs汽车1200 N1 m1200 J，滑轮组的机械效率：80%类型三利用斜面提升物体5小明想把重1000 N的木箱A搬到高h5 m，长L10m的斜面上，如图所示。他站在斜面上，沿斜面向上用F600 N的拉力使木箱A以v0.2 m/s的速度匀速从斜面底端拉到斜面顶端。问： (1)小明同学拉木箱的功率是多大？(2)该斜面的机械效率是多少？(3)木箱A在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大？(1)小明同学拉木箱的功率：PFv600 N0.2 m/s120 W(2)做的有用功：W有用Gh1000 N5 m5000 J，做的总功：W总FL600 N10 m6000 J，斜面的机械效率：83.3%(3)额外功：W额外W总W有用6000 J5000 J1000 J，因为W额外fL，所以摩擦力：f100 N6如图所示，建筑工人用300 N的力F通过滑轮装置将一重500 N的料车沿30角的斜面由底端匀速地拉到顶端，用时10 s。已知斜面长是4 m，g取10 N/kg，求这一过程中：(1)人拉绳子的力做的功；(2)提升料车做的有用功；(3)人做功的功率；(4)该装置的机械效率。(1)绳子自由端移动距离s2L24 m8 m，人做的总功：W总Fs300 N8 m2400 J(2)因为斜面与水平面成30的角，重物上升高度：hLsin304 m2 m，W有用Gh500 N2 m1000 J(3)人做功的功率：P240 W(4)该装置的机械效率：41.7%