【2019】中考物理微專題五功功率機(jī)械效率的綜合計(jì)算復(fù)習(xí)

1、1 / 4【2019 最新】中考物理 微專題五 功 功率 機(jī)械效率的綜合計(jì)算復(fù)習(xí)專題概述簡單機(jī)械的功、功率、機(jī)械效率的綜合計(jì)算包括利用滑輪組提升物體、水平拉物體和 利用斜面提升物體等，是中考命題必考題型。方法指導(dǎo)1 利用滑輪組提升物體分三種情況：（1）理想情況：不計(jì)動滑輪重力、不計(jì)繩重和繩與輪之間的摩擦，即n =1,Gh=Fso（2）半理想情況：考慮動滑輪的重力，不計(jì)繩重和繩與滑輪之間的摩擦，即W=G動h,（G 物+ G 動）G 物一F=n,n=（ G 物+ G 動）。（3）實(shí)際情況：考慮動滑輪的重力、 繩重和繩與滑輪之間的摩擦（題目沒有說明，表明要G 物考慮），即n=G物/Fn,F= nn。

2、2利用滑輪組水平拉物體，此時(shí)克服物體受到的摩擦力做的功為有用功，與物重、滑 輪重?zé)o關(guān)。W=fs物，Wfe、= FSF=nFs物。3 利用斜面提升物體分兩種情況：（1）理想情況：不考慮機(jī)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 FS=Gh分類訓(xùn)練類型一利用滑輪組提升物體1. （2015 揚(yáng)州）如圖所示，工人用滑輪組勻速提升重800 N 的貨物，所用的拉力F為500 N， 貨物在 50S內(nèi)勻速上升 5 m。 在此過程中， 貨物上升的速度是 _0.1_m/s ;所做的 有用功是 4000J;拉力做功的功率是 100 W 滑輪組的機(jī)械效率是80% 。2. （2015 丹

3、東）小勇體重 600 N，禾 U 用如圖所示的滑輪組在10S內(nèi)使物體A勻速上升5 mo 已知物體A重為 800 N,小勇作用在繩端的拉力大小為500 N 在此過程中，下列說法正確的是（D）A.水平地面對小勇的支持力做功為6000 JB. 小勇做的有用功為 3000 J（2） 非理想情況： 考慮機(jī)械自重及摩擦,Wt=Gh W總、=FS,W額=fs,2 / 4C. 小勇拉力的功率為 250 WD.此滑輪組的機(jī)械效率為80%3.（2015 鄂州）為了模擬水中物體被打撈的情境，同學(xué)們課外作如下探究：如圖所示,3 / 4用滑輪組將重 200 N 的物體從底面積為 400 cm2的圓柱形容器中勻速提起，容

4、器中水面由 90 cm 降到70 cm。已知每個(gè)滑輪重均為 20 N(不計(jì)繩重、水的阻力及滑輪與中心軸間的摩擦)。 求：(1) 所提起物體的密度；(2) 物體完全出水后繼續(xù)勻速上升的過程中，滑輪組的機(jī)械效率。(1)電梯勻速上升的高度是多少？電梯勻速運(yùn)動階段，對重的重力做的功是多少？(3) 電梯勻速運(yùn)動時(shí)，電動機(jī)鋼絲繩對轎廂拉力的功率是多少?(4) 簡述對重的作用。(至少兩條)s解：(1)由圖象可知v= 2 m/s ,勻速運(yùn)動的時(shí)間t= 6 s，由v= t 得，電梯勻速上升的咼度h=vt= 2 m/sx6 s = 12 m3(2) 對重的重力G對重=m對重g= 400 kgx10 N/kg =

5、4x10 N，對重下降高度h= 12 m,對 重的重力做的功W寸重=G對重h= 4x10 Nx12 m = 4.8x104J(3) 由平衡條件知，G對重+F=G轎廂+G額定載重, 故電動機(jī)鋼絲繩對轎廂的拉力F=G轎廂+G額定載重一G對重= (1000 + 500 400)kgx10 N/kg = 1.1x104N ;電動機(jī)鋼絲繩對轎廂拉力的功W Fs44率P=t=t=Fv=1.1x10 Nx2 m/s=2.2x10 W解：(1)物體的質(zhì)量G 200 N42m= g = 10 N/kg = 20 kg = 2X10 g，物體的體積V=Sh= 400 cmx3、(90 cm 70 cm) = 80

6、00 cm，物體的密度P=m=8X)00 黑=2.5 g/cm3=2.5x宦 kgW 有用n=W總GhG200 N=Gh+4. (2015 丹東)電梯是高層住宅必備的交通工具。 如圖甲所示是某種升降電梯工作原 理圖，它由轎廂、對重、電動機(jī)、鋼絲繩、滑輪等部件連接組成，電動機(jī)和對重通過鋼絲繩 分別給轎廂施加拉力，連接轎廂的兩根鋼絲繩非?？拷?，轎廂與對重的運(yùn)動方向始終相反。對重的質(zhì)量為 400 kg，空轎廂的質(zhì)量是 500 kg，額定載重量是 1000 kg。某次電梯滿載上 升時(shí)的vt圖象如圖乙所示。不計(jì)鋼絲繩重力和一切摩擦。(g= 10 N/kg)4 / 4（4）對重的作用：以其自身重力去平衡轎

7、廂側(cè)所懸掛的重力，減小電動機(jī)輪與鋼繩之間 的摩擦力，減小電動機(jī)的功率，延長鋼絲繩壽命等。類型二利用滑輪組水平拉物體5. （2015 遵義）如圖所示，用滑輪組拉動重為 70 N 的物體A使物體A在水平方向上移動 5 m,所用拉力F為 20 N,地面對物體 A 的摩擦力為 30 N,拉力F做的功為_200_J ,滑輪組的機(jī)械效率為 75%6. （2015 遵義）（多選）如圖所示，A物體受到的重力是 100 N,在拉力F的作用下，能 以0.2 m/s 的速度在水平地面上向左勻速直線運(yùn)動。已知拉力F= 5 N，滑輪組的機(jī)械效率為 80%則下列說法正確的是（BCD ）A .拉力F的功率是 1 WB. 2

8、 s 內(nèi)繩子自由端移動的距離是1.2 mC. 5 s 內(nèi)拉力F所做功的大小是 15 JD. 物體A受到水平地面的摩擦力大小是12 N7. （2015 遂寧）某興趣小組用如圖甲所示的滑輪組拉動放在同一水平面上的不同物體， 物體受到的摩擦力從 輪組的繩子b被拉斷，每次物體拉動的距離均為2m。（1）動滑輪重力；（2）當(dāng)滑輪組的機(jī)械效率為80%,物體以 0.2 m/s 的速度勻速運(yùn)動時(shí)，該滑輪組的有用功率；（3）一個(gè)重 500 N 的同學(xué)利用該滑輪想獨(dú)自用豎直向下的力拉斷繩子b,請你通過計(jì)算分析他能否實(shí)現(xiàn)。解：（1）因?yàn)閚=叫有用=W 有用有用 W = fs +fG 動 s= f +G 動，所以動滑輪

9、重力為G動f1- n1f1200 N50%X200 Nn1=50%=200 Nn2= 80%時(shí)，根據(jù)n= f + G 動得，物體受到的摩擦力為n2G 動 80%x200 N（物體與動滑輪用繩子a連接）勻速200 N 開始逐漸增加，直到組裝滑通過實(shí)驗(yàn)繪出了該滑輪組機(jī)械效率隨物體受到摩擦力大小變化的關(guān)系圖象如圖乙。（不計(jì)繩重和繩與滑輪間的摩擦）求:（2）當(dāng)滑輪組機(jī)械效率為,第 5 題圖）,第 6 題圖）5 / 41 n2 = 1 80% = 800 N,所以滑輪組的有用功率為P=F2V=f2V= 800 NX 0.2 m/s = 160W（3）當(dāng)物體與地面間摩擦力達(dá)到最大fs= 1600 N 時(shí)，

10、作用在繩子自由端的拉力為F最大=6 / 41 13(f3+G動)=3X(1600 N + 200 N) = 600 N，因?yàn)镕最大=600 N G= 500 N，所以中學(xué)生無法直接拉斷繩子。類型三利用斜面提升物體& (2015 荊州)在荊州火車站附近的荊州中學(xué)新校區(qū)的建設(shè)工地上，工人把重1200 N的物體沿著長I= 5 m、高h(yuǎn)= 1 m 的斜面從底部勻速拉上斜面的頂端，沿斜面所用的拉力為 300 N(不計(jì)空氣阻力)。求：(1) 將物體從斜面底部勻速拉到斜面頂端的過程中，拉力做了多少功？(2) 工人使用斜面做功的機(jī)械效率是多少？(3) 物體和斜面之間的摩擦力是多大？解： 知道沿斜面的拉力是 300 N，斜面的長度是