物理專(zhuān)題復(fù)習(xí)：物理概念及典例訓(xùn)練--功機(jī)械效率(計(jì)算題)

1、精品資源一、杠桿：在力的作用下，能夠繞 轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒(可以是彎曲的)叫做杠桿，這個(gè)固定點(diǎn)叫。的力叫動(dòng)力，一 的力叫阻力，從支點(diǎn)到動(dòng)力的作用線(xiàn)的垂直距離叫做 從支點(diǎn)到阻力的作用線(xiàn)的垂直距離叫做 。杠桿的平衡條件是： ,用公式可表示為 動(dòng)力臂Li是阻力臂L2的幾倍，動(dòng)力Fi ,就是阻力F2的。三種杠桿：(1)省力杠桿：動(dòng)力臂 阻力臂，動(dòng)力 阻力；這種杠桿，省了 , 費(fèi)了。(2)費(fèi)力杠桿：動(dòng)力臂 阻力臂，動(dòng)力 阻力；這種杠桿，費(fèi)了 , 省了。(3)等臂杠桿：動(dòng)力臂 阻力臂，動(dòng)力 阻力；這種杠桿，既不省力也不 費(fèi)力。二、滑輪組：(1) 定滑輪實(shí)質(zhì)上是 杠桿；使用定滑輪不省,但能改變。(2)動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)上是

2、個(gè)動(dòng)力臂是阻力臂 倍的杠桿；使用動(dòng)滑輪能省 ,但不能改 變。(3)使用滑輪組既可以省力，又可以改變動(dòng)力的方向；使用滑輪組時(shí)，滑輪組用幾段 繩子吊著物體，提起物體所用的力就是物重的 ,即F=G/n。(4)奇動(dòng)偶定原理：使用滑輪組時(shí)，直接承擔(dān)重物的繩子段數(shù)為no若n為偶數(shù)時(shí)，則繩子的固定端掛在 滑輪上；若n為奇數(shù)時(shí)，則繩子的固定端掛在 滑輪上。三、功：一個(gè)力作用在物體上， 使物體在 上通過(guò)一段 ,這個(gè)力就對(duì)物 體做了功。力學(xué)里所說(shuō)的功包含兩個(gè)必要的因素：一是;二是。功的計(jì)算公式： ,式中F表示作 用物體上的力，S表示物體在力的方向上通過(guò)的距離，W廢示力對(duì)物體做的功。功的國(guó)際單位是,用符號(hào) 表示，1

3、J= N - m使用任何機(jī)械都不能省 ,這個(gè)結(jié)論叫做 。四、機(jī)械效率：有用功是對(duì)人們有用的功 (通常 W用=Gh),額外功是對(duì)人們沒(méi)有用， 但又不得不做的功, 總功是有用功加額外功(通常W=FS)O機(jī)械效率是 跟 的比值，用字母 表示。機(jī)械效率的公式五、功率:單位時(shí)間里完成的 叫做功率，用 符號(hào)表示，功率是表示物體的物理量；計(jì)算功率的公式是： ,功率的國(guó)際單位是 ,用符號(hào)表示，1W=1J/S。 計(jì)算題2. (2010江蘇南京，25題)如圖所示，工人用滑輪組提升重240N的物體，所用的拉力為 150N, 物體在5s內(nèi)勻速上升lm.求:(1)有用功；(2)滑輪組的機(jī)械效率；(3)拉力的功率.解：(

4、1) W有=Gh=240N X 1m=240J（2）W 總=FS=150N X 2m=300JP=W 總/t=300J/5s=60W3. （2010江蘇泰州，25題）用圖6所示的滑輪組提升重物，已知物體重為200N,人用125N的拉力向下拉動(dòng)繩子，5s內(nèi)可使物體勻速上升 2m求：（1）拉力所做的功和拉力的功率；（2）滑輪組的機(jī)械效率.（1） W=500JP=100W（2） 80%3. （2010江蘇南通，32題）（8分）如圖所示，工人師傅用一個(gè)定滑輪和動(dòng)滑輪組成滑輪組， 把重為500N的箱子勻速提升 5m,動(dòng)滑輪的質(zhì)量為8kg,不計(jì)繩重和摩擦，取g=10N/kg .（1）在圖中用筆畫(huà)線(xiàn)代替細(xì)繩

5、組裝滑輪組.（2）在向上提升箱子的過(guò)程中，人對(duì)繩子的拉力為多大？（3）在向上提升箱子的過(guò)程中，滑輪組的機(jī)械效率為多少？解：（1）滑輪組繞線(xiàn)如圖所示（2分）（2）人對(duì)繩子的拉力L 1 一、八F =_ （G箱 +G動(dòng)）（2 分）21八=1（500N +8kg X10N/kg） =290N（1 分）提升過(guò)程的有用功 W *Gh（1分）總功 W - Fs=F - 2h（1 分） W機(jī)械效率=100% WGh100% Fs500N 5m290N 10m100% =86.2%（1分）第32題卷圖（答疑=Gh 父100% = 500*1 父100%=86.2%,同樣給分） Fs290N 24. （2010江

6、蘇蘇州，26題）如圖所示，斜面長(zhǎng) S=10m,高h(yuǎn)=4m .用沿斜面方向的推力 F, 將一個(gè)重為100N的物體由斜面底端 A勻速推到頂端B.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體克服摩擦力做了 100J的功.求：第如題圖h歡迎下載精品資源(1)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服物體的重力做的功；(2)斜面的機(jī)械效率；(3)推力 F 的大小. 400J (2)80% (3)50N5. (2010黑龍江哈爾濱，53題)建筑工地上，工人們需要將一堆建材運(yùn)到10m高處。姜榮同學(xué)設(shè)計(jì)安裝了如圖所示的裝置.裝置中每個(gè)滑輪重100N。工人利用該裝置每次提升一塊重900N的建材，該工人拉繩子的速度是0.8m/s,在施工過(guò)程中：(第53翹圖)歡迎下載(1

7、)該工人提升建材時(shí)的有用功率是多少(2)該裝置的機(jī)械效率是多少(3)孫萍同學(xué)想用電動(dòng)機(jī)做動(dòng)力替代人工作，將該裝置改造成簡(jiǎn)易的起重機(jī)(吊起物體的速度限定在0.4m/s)。她到倉(cāng)庫(kù)找到了兩臺(tái)電動(dòng)機(jī), 用其中的一臺(tái)。請(qǐng)你幫助選擇，就你所選的電動(dòng) 機(jī)，說(shuō)明如何使用該裝置才能做到合理配置。型號(hào)額定電壓額定功率DJ I220V0.8kWdj n220V3.0kW銘牌上的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示，她要選上升速度所用時(shí)間有用功率(2)人的拉力c W喝用 二t匚G GF =29000J=360W25s900N 100N =500N(1)提升建材時(shí)所做的有用功W有用=Gh =900N M10m =9000J0.8m/

8、s=0.4m/s210m二25s0.4m /s繩子自由端移動(dòng)的距離 &亳=2% =2M10m=20m人所做的總功 W總=FS繩=500N父20m =10000J機(jī)械效率=W 100% = 9000J 100% =90%W總10000 J（3）選擇0.3kW的電動(dòng)機(jī)，一次提升 8塊建材，效率最高。選擇0.8kW的電坳機(jī)，一次提升 2塊建材，效率最高。6. （2010黑龍江雞西，33題）為了在中考的體育測(cè)試中取得好成績(jī)，小雨同學(xué)每天都進(jìn)行 體育鍛煉。（1）他先沿著200m長(zhǎng)的跑道慢跑鍛煉，從 6: 00到6: 10共跑了 12圈。他的平均速度大 約是多少？（2）慢跑結(jié)束后開(kāi)始跳繩。如果小雨的質(zhì)量是

9、60kg,他每次起跳高度約是5cm,那么他每跳一次需克服重力做功大約多少焦？（3）在中考的“1分鐘跳繩”測(cè)試中，小雨同學(xué)跳了 160次，而小明同學(xué)跳了 100次。 試 問(wèn)：測(cè)試中，成績(jī)好的同學(xué)做功一定多嗎？說(shuō)出你的理由。t=10min=600s.sv ,（1 分）12 200m=4m/s,（1 分）600s（1分）1分）1分）1分）1分）。而本題中只明確了(2) G =mg,二60kgX10N/kg = 600N ,(W=Fs=Gh,(二600N X5X 10-2m=30J,(3)相同時(shí)間內(nèi)做功多少與重力大小、跳起高度、次數(shù)有關(guān)(次數(shù)關(guān)系，重力和高度的關(guān)系都不明確，無(wú)法得出明確結(jié)論，所以得分高

10、的同學(xué)，做功不一定多。（1分）7. (2010 天津，26 題)26.6分某建筑I.地上，工人用圖15所示的動(dòng)滑輪將宣必ON的物體為速經(jīng)直提升了6 m,若已知?jiǎng)踊喆藭r(shí)的機(jī)械效率為% %*清計(jì)算】（1）工人提升重物所敝的有用功地多少?S）工人提升重物所做的息功是郛少？%= 450x6 = 2700。)% 哼若70000)8. (2010年廣東梅州，26題)如圖14所示，物體 A的質(zhì)量m =12kg,在拉力F的作用下, 物體A以0.1m/s的速度在水平面上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為12NI,忽略滑輪與繩子的摩擦力以及滑輪、彈簧測(cè)力計(jì)和繩子所受的重力，并且繩子足夠長(zhǎng)。求：二一尸、尸圖14(

11、1)物體A與水平面間摩擦力f的大小；(2)拉力F的大小；(3)物體A運(yùn)動(dòng)10s的過(guò)程中，拉力 F所做的功。答案：(1)因做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則： f=F示=12N; (2)如圖所示，作用在動(dòng)滑輪軸上的 拉力：F=2f=2 X 12N=24N ; (3) W=FS=24N X 0.1m/sX 10sX 1/2=12J。9. (2010年廣州花都區(qū)，20題)隨著人們生活水平的逐漸提高，小轎車(chē)已經(jīng)走進(jìn)了千家萬(wàn) 戶(hù)。前不久，小明家也新買(mǎi)回來(lái)了一輛小汽車(chē)，好奇的小明找出了小汽車(chē)如下表列出的有關(guān)數(shù)據(jù)：(g=10 N/kg, 1L=10-3m3)小汽車(chē)的質(zhì)量1200kg小汽車(chē)的額定功率 90kW每個(gè)輪胎與地面的

12、接觸面積500cm2100km耗油量10L汽油的密度 0.71 X103kg/m3汽油的價(jià)格6.25元/L求：(1)該小汽車(chē)靜止在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)是多大(2)若該小汽車(chē)行駛100km,則需耗油多少千克？10s內(nèi)牽引力（1分）（2分）(3)假若該小汽車(chē)在水平路面上以額定功率勻速直線(xiàn)行駛，請(qǐng)計(jì)算該車(chē) 所做的功。答案：20. (1)小汽車(chē)對(duì)地面的壓力：F = G = mg =1200 kg x 10N/kg=1.2 x 10 4N小汽車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)：=6.0 x 104Pap=F =12000NS 4 500 10“m2（2分）（2）汽車(chē)行駛 100km 耗油質(zhì)量： m=p V=0.71 x 10 3kg/mix 10X 10-3n3=7.1kg（3）牽引力所做的功：（2分）15所示為建筑工人5m,所用的拉力是圖15W=Pt=90 10 3