功功率機械效率特訓(xùn)

功功率機械效率特訓(xùn)3．杠桿的平衡條件①動力×動力臂=阻力×阻力臂F1×l1=F2×l2

②兩個力與它們的力臂成反比。例右圖所示杠桿平衡嗎？作如下變化，杠桿能平衡嗎？若左側(cè)加一個相同鉤碼；若右側(cè)減一個鉤碼；支點右移一格；左側(cè)鉤碼組左移一格。2．小陽同學(xué)在做“探究杠桿平衡條件”的實驗時，他把杠桿掛在支架上，發(fā)現(xiàn)左端向下傾斜。（1）若使杠桿在

位置平衡，需把平衡螺母向

端調(diào)節(jié)。（2）如果在杠桿的A處掛三個相同的鉤碼，則在B處要掛

個同樣的鉤碼，杠桿才能重新位置平衡。（3）若在C處掛6

N的鉤碼，用彈簧測力計作用在B點，要使杠桿在水平位置平衡，最小拉力的方向應(yīng)該

，此時彈簧測力計的示數(shù)為

。水平右2OACB豎直向上2N

3．如圖所示，分別沿力F1、F2、F3、的方向用力，使杠桿平衡，關(guān)于三個力的大小，下列說法正確的是（）

A．沿F1方向的力最小

B．沿F2方向的力最小

C．沿F3方向的力最小

D．三個力的大小相等BF3F1F2OL1L3L26．用四只完全相同的滑輪和兩根相同的繩子組成如圖所示的甲、乙兩個滑輪組，不計繩子與滑輪的摩擦（）A．甲較省力且機械效率較高B．乙較省力且機械效率較高C．兩個滑輪組省力程度不同，機械效率相同D．兩個滑輪組省力程度相同，機械效率不同7．甲升降機比乙升降機的機械效率高，它們分別把相同質(zhì)量的物體勻速提升相同的高度．兩者相比，甲升降機（）A．電動機做的總功較少B．電動機做的總功較多C．提升重物做的有用功較少D．提升重物做的有用功較多14．用如圖所示的滑輪組，將質(zhì)量為的物體以的速度勻速提起，繩子自由端的拉力為；若用該滑輪組將重的物體勻速提升時，不計繩重、繩子的伸長和滑輪內(nèi)部的摩擦（取），則（）A．前、后兩次滑輪組的機械效率相同B．后一次繩端拉力做的功為C．動滑輪受到的重力是D．前一次繩端拉力的功率是15.如圖所示，小明用兩個滑輪組成甲、乙兩種不同的省力滑輪組．他分別用這兩種滑輪組把質(zhì)量相同的重物吊到等高的平臺上，兩次吊重物時他拉繩的速度相同．不計摩擦和繩重，下列說法正確的是（）A．兩次吊物，小明所做的功和功率大小相同，甲裝置的效率高B．兩次吊物，小明所做的功、功率的大小和效率的高低都相同C．兩次吊物，小明所做的功率的大小和效率的高低相同，用甲裝置做的功多D．兩次吊物，小明所做的功的多少和效率的高低相同，用乙裝置時功率大16.利用圖所示的甲、乙兩滑輪組，在相同時間內(nèi)用力和把質(zhì)量相等的物體和提升到相同的高度，如果和分別表示甲、乙兩滑輪組的機械效率，用和分別表示和所做功的功率，則（）A．， B． C． D．，

1、重20牛的物體在光滑的水平面上做勻速直線運動，移動距離5m，則重力對物體做功為

。2.粗略測量小明同學(xué)引體向上運動的功率時，下列物理量不需要測量的是（

）A.小明的質(zhì)量

B.單杠的高度

C.每次身體上升的高度

D.做引體向上的時間4、小華用動滑輪在20s內(nèi)將重400牛的貨物勻速提高2米，所用的拉力為250牛，則在這一過程中。求：（1）小華所做的有用功是多少？（2）滑輪組的機械效率是多少？（3）拉力做功的功率是多少？圖8三、計算題8、用100N的力推著小車在水平面上作勻速直線運動，5s內(nèi)小車前進了10m，則在這段時間內(nèi)：⑴物體運動的速度是多大？⑵推力做得功多少？⑶推力的功率是多大？解：（1）v=s/t=10m/5s=2m/s(2）W=FS=100N×10m=1000J(3)P=W/t=1000J/5S=200W11、一臺拖拉機耕地的最大牽引力是2.5×104N，在此情形下若每小時拖拉機行駛7.2km，它的功率多大？每小時作功多少？解：S=7.2km=7.2×103mt=3600SW=FS=2.5×104N×7.2×103m=1.8×108JP=W/t=1.8×108J/3600S=5×104W12、使用如圖所示的滑輪組，勻速提升質(zhì)量是500kg的物體，機械效率是70%，對滑輪組做功的總功率是7kW，則繩子自由端的拉力多少？(g=10N/kg)解：m=500kgG=mg=500kg×10N/kg=5000NG3F=η得F=G3η=5000N3×70%=2381N12、在100m深的礦井里，每分鐘積水9m3，要想不讓積水存留在礦井里，應(yīng)該用至少多大功率的水泵抽水？解：m=ρV=1.0×103kg/m3×9m3=9×103kgG=mg=9×103kg×10N/kg=9×104NW=Gh=9×104N×100m=9×106JP=W/t=9×106J/60S=1.5×105W

[例1]建筑工地用如圖15－1所示的簡易滑輪組提升磚塊，某工人將500N重的磚塊一次勻速提升到離地面4m高的砌墻處，所用拉力是200N，所用的時間是20s．求這次提升磚塊過程中，(1)工人所做的有用功；(2)工人做功的功率；(3)滑輪組的機械效率．圖15－1

思路點撥：本題考察了對功、功率、機械效率公式的理解與應(yīng)用，由題目可以看出，這是一個滑輪組，由此工人所做的有用功，即提升磚塊克服重力所做的功；工人做的總功是人對機械所做的功．課前熱身工人用類似圖4-2-1所示的滑輪組提起重為2000N的物體.(1)若不計摩擦和動滑輪重，工人提起這個重物至少需用多大的力?(2)若工人勻速提起這個物體時所用的拉力是800N，滑輪組的機械效率是多大?(3)若工人用800N的拉力在1分鐘內(nèi)將這個物體提高3m，他做功的功率是多少?圖4-2-1【答案】(1)500N(2)62.5%(3)160W典型例題解析【例2】在某工地上，工人師傅用滑輪組起吊重為600N的重物，他用200N的力拉繩，使物體上升3m，滑輪組工作時的效率為75%.求(1)有用功、總功；(2)使滑輪組至少由幾定幾動組成.解(1)W有=G·h=600×3J=1800J(2)W總=F×s=F×n×h即吊起動滑輪的繩子股數(shù)為4股，那么滑輪組至少由“一定二動”組成.【例3】如圖4-2-2所示，物體的重量為2.4×104N，物體在勻速運動時受到的阻力是物體重量的1/10，且滑輪組的機械效率是80%，拉力F的功率為150W，要把物體勻速拉動1m求：(1)F的大小；(2)物體移動的速度；(3)需要多長時間.典型例題解析圖4-2-2解析

解：(1)設(shè)物體在勻速運動時受到的阻力為f∴F=103N(2)由即時功率公式P=F·v典型例題解析一輛汽車不慎陷入泥坑，司機用圖4示的滑輪組將汽車拖出。已知整個過程中，水平拉力F是1×104N，汽車沿水平方向勻速移動了4m，已知車與地面的摩擦力為2．4×104N。求：（1）拉力F做的總功。（2）滑輪組的機械效率。解析：（1）由圖可知，此滑輪組有3股繩子通過動滑輪，所以繩端移動的距離是車通過距離的3倍，即s繩=3s車=3×4m=12m則拉力F做的總功為

W總=Fs繩=1×104N×12m=1.2×105J（2）本題中用滑輪組的目的是把汽車從泥坑里拖出，所以滑輪組對汽車所做的功是有用功，汽車沿水平方向勻速移動，滑輪組對汽車的拉力和地面對汽車的摩擦力相等，故

W有用=f阻

s車=2.4×104N×4m=9.6×104J滑輪組的機械效率為η===80%1.如圖4-2-3所示，用滑輪組拉著重為600N的物體A沿水平方向勻速移動，在40s內(nèi)物體移動了8m，拉力F做的功為1280J

圖4-2-3求：(1)拉力F的大小及拉力的功率；(2)若動滑輪的重為12N(不計繩重及摩擦)滑輪組的機械效率為多少?課時訓(xùn)練【答案】(1)80N，32W(2)92.5%

3.(原創(chuàng))2011年4月11日沙特宣布建造世界最高樓“王國大廈”．據(jù)設(shè)計，該樓高1600米，乘電梯需要12分鐘才能到達頂層．若該電梯勻速將一個50kg的人送到頂層，電梯做的總功為1.0×106J．求(g取10N/kg)(1)電梯對人做的功．(2)電梯的功率．(3)電梯的效率．圖15－5

解：(1)由于是勻速提升，因此電梯對人的支持力等于人受到的重力，則

W＝Fs＝Gh＝50×10×1600J＝0.8×106J

如圖5所示。斜面長1m，高0.2m．；將10N重的物體A從斜面底端勻速拉到斜面頂端，需要用平行于斜面的力2.5N，那么：(1)斜面的機械效率是多少?(2)重物上升過程中克服摩擦做了多少額外功?解析：（1）把重10N的物體拉到斜面頂端即將它提高0.2m是最終的目的，故有用功W有用

=Gh=10N×0.2m=2J總功就是平行于斜面的拉力所做的功，故總功W總=Fs=2.5N×1m=2.5J所以斜面的機械效率η===80%(2)因為總功是有用功和額外功的和，所以額外功W額=W總－W有用=2.5J－2J=0.5J探究：斜面的機械效率與斜面傾斜程度的關(guān)系⑴．實驗中你是怎樣操作的？你測量了哪些物理量？⑵．你得到的結(jié)論是什么？4.（10年濰坊市）如圖所示，下面是某同學(xué)做探究“斜面的機械效率與斜面的粗糙程度、斜面的傾斜程度的關(guān)系”實驗時，得到如下實驗數(shù)據(jù)．(1)此探究實驗是采用了_____________的物理研究方法。(2)請將上表中空格補充完整．(3)請你根據(jù)表中的實驗數(shù)據(jù)，得出要探究的實驗結(jié)論：結(jié)論一_______________________________________________。結(jié)論二_______________________________________________。

（4）通過對實驗數(shù)據(jù)的分析，你認為斜面省力情況與斜面傾斜程度的關(guān)系是：斜面越陡，越

；在粗糙程度一定時，斜面越陡，機械效率越高在傾斜程度一定時，斜面越粗糙，機械效率越高費力0.7560.984控制變量2010年5月18日國際博物館日，廣東南澳海域的“南澳I號”水下考古發(fā)掘現(xiàn)場，成為了本處度由國家文物局主辦的“文化遺產(chǎn)博覽月“開幕地點，如圖為打撈沉船里一貨箱的模擬圖片，問：（1）用聲吶探測到沉船的回聲時間是0.04s,沉船在水下的深度為多少？（聲音在海水中的傳播速度1450m/s）（2）海水對沉船的壓強為多少？（不計沉船的高，海水的密度約為1.0×103kg/m3）（3）己知動滑輪及附屬部件的總重為3000N，將一重為4000N的貨箱勻速打撈水面時，每根鋼繩的拉力F為多大？（4）若每只貨箱重力相同且不可分割，鋼繩的最大拉力為5000N，則在貨箱離開水面被勻速拉起的過程中，該滑輪組的機械效率最大可達多少？（不計摩擦