中考物理总复习 考点跟踪突破 微专题五 功 功率 机械效率的综合计算检测1

微专题五功功率机械效率的综合计算一、计算公式1总功的计算方法：(1)定义法：W总Fs；(2)W总W有W额；(3)公式法：W总或W总。2有用功的计算方法：(1)定义法：W有Gh；(2)W有W总W额；(3)公式法：W有W总。3额外功的计算方法：(1)定义法：W额G额h，W额f额s；(2)W额W总W有；(3)公式法：W额W总(1)。4机械效率：，。二、分清使用时不同的状态1利用滑轮组竖直提升重物的三种情况：(1)理想情况：不计动滑轮重力，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，即W额0。FG物/n，1，GhFs(2)半理想情况：计动滑轮的重力，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，即W额G动h。F(G物G动)/n，G物/(G物G动)(3)实际情况：计动滑轮的重力、绳重和绳与滑轮间的摩擦(题目不说明，表明要考虑)。G物/Fn，FG物/n2利用滑轮组水平拉物体，此时克服物体受到的摩擦力做功为有用功，与物重、滑轮重无关；将上述公式中的G物换成f就行了。理想情况：W有fs，Ff/n实际情况：f/Fn，Ff/n3使用斜面提升物体时，克服物体重力做功为有用功，拉力F做的功是总功，克服摩擦做的功是额外功。W有Gh，W总FL，W额fL，或类型一利用滑轮组拉物体1(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：(导学号40722108)(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。解：(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%1 200 N2(2016，南宁)如图所示，利用滑轮组装置匀速拉动水平面上的物体。已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0.1倍，物体被匀速拉动的距离为1 m。当物体质量为2 kg时，滑轮组的机械效率为50%，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦。求：(1)物体质量为2 kg时，在水平面上受到的滑动摩擦力。(2)动滑轮的重力。(3)若物体质量为10 kg，以0.1 m/s的速度匀速运动时，拉力F的功率。(导学号40722109)解：(1)f0.1G0.1mg0.12 kg10 N/kg2 N(2)W有fs2 N1 m2 J，W额G动hG动1 m，由得50%，解得G动2 N(3)当m10 kg时，拉物体前进的力F0.1G总0.110 kg10 N/kg10 N，F(FG动)(10 N2 N)4 N，PFvF3v物4 N30.1 m/s1.2 W类型二利用组合机械提升物体3(2016，陕师大附中模拟)某工人用如图所示的装置把一重为1200 N的箱子从斜面底端匀速拉到顶端用时10 s，已知斜面长6 m、高2 m，此装置的机械效率为80%(滑轮重、绳重、滑轮与绳之间的摩擦均不计)。求：(导学号40722110)(1)拉力F。(2)拉力F做功的功率。(3)箱子和斜面间的摩擦力。解：(1)由图可知滑轮装置是一个动滑轮，绳端移动的距离s2s26 m12 m；有用功W有用Gh1 200 N2 m2 400 J，根据可得，所以F250 N(2)拉力做的功W总Fs250 N12 m3 000 J，拉力的功率P300 W(3)因为W总W有用W额，所以克服摩擦力做的额外功W额W总W有用3 000 J2 400 J600 J，根据WFs可得，摩擦力f100 N4(2016，攀枝花)配重M单独置于水平地面上静止时，对水平地面压强为3105 Pa，将配重M用绳系于杠杆的B端，在杠杆的A端悬挂一滑轮组，定滑轮重150 N，动滑轮重90 N，杠杆AB的支点为O，OAOB53，由这些器材组装成一个重物提升装置，如图所示，当工人利用滑轮组提升重力为210 N的物体以0.4 m/s的速度匀速上升时，杠杆在水平位置平衡，此时配重M对地面压强为1105 Pa。(杠杆与绳的重量、滑轮组的摩擦均不计，g取10 N/kg)(1)求滑轮组的机械效率。(2)配重M的质量是多少千克？(3)为使配重M不离开地面，人对绳的最大拉力是多少牛顿？(导学号40722111)解：(1)70%(2)绳子末端拉力F人(G物G动)(210 N90 N)150 N，杠杆A端受到定滑轮拉力FAG定3F人150 N3150 N600 N，根据杠杆的平衡条件FAOAFBOB，M对B端拉力FBFA600 N1 000 N，设配重M的质量为m、与地面的接触面积为S，M放在水平地面时，由p得1105 Pa，3105 Pa，以上两式联解得m150 kg(3)当M对地面的压力刚好为零时，则GMOBFA大OA，FA大GM150 kg10 N/kg900 N，由FA大G定3F人大有900 N150 N3F人大，F人大250 N类型三综合5(2016，达州)某工人使用如图甲所示的滑轮组匀速提升浸没在水中的实心物体A，拉力的功率随时间的变化如图乙所示，已知动滑轮的重力为60 N，物体匀速上升的速度始终为1 m/s。(不计绳重，摩擦及阻力，水1103 kg/m3，g取10 N/kg)求：(1)物体浸没在水中时受到的浮力。(2)物体的密度。(3)物体浸没在水中时滑轮组的机械效率。(导学号40722112)解：(1)由图甲可知，n2，则拉力F拉绳的速度v2vA21 m/s2 m/s；由图乙可知，圆柱体A离开水面后拉力F的功率P420 W，由PFv得，绳子自由端的拉力F210 N；不计绳重、摩擦及阻力，拉力F(GAG轮)，A的重力GA2FG轮2210 N60 N360 N；由图乙可知，圆柱体A浸没水中拉力F的功率P300 W，由PFv得，绳子自由端的拉力F150 N，不计绳重、摩擦及阻力，拉力F(GAF浮G轮)，150 N(360 NF浮60 N)，解得F浮120 N(2)由F浮水gV排得A的体积VV排1.2102 m3；A的质量mA36 kg，A的密度A3103 kg/m3(3)物体浸没在水中时滑轮组的机械效率100%80%6(2016，南充)某人站在水平高台上用如图所示的滑轮组提升重物，不计绳重和摩擦。第一次他匀速提升重物G1150 N时，人竖直向上拉绳的力为F1，人对高台的压强为p1；第二次他匀速提升另一重物G2270 N时，人竖直向上拉绳的力为F2，人对高台的压强为p2。两次物体匀速上升的速度均为0.5 m/s，人的重力G人500 N，且p1p21415。求：(1)若人的双脚与高台的总接触面积为4102 m2，当人站在高台上没有拉绳时，人对高台的压强。(2)第一次提升重物时，克服物体重力做功的功率。(3)第二次提升重物时，滑轮组的机械效率。(导学号40722113)解：(1)p人1.25104 Pa(2)PG1v150 N0.5 m/s75 W(3)人对绳拉力F(GG动)，人对高台的压力F压G人(GG动)，对高台压强p，第一次提G1150 N时，p1，同理第二次提G2270 N时，p2，且p1p21415，三式综合联解得G动30 N，则第二次提重物时，滑轮组效率290%