2024年中考科學(xué)復(fù)習(xí)(新統(tǒng)考)功和功率、機械效率(解析版)_第1頁
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文檔簡介

通關(guān)14功和功率機械效率

c中考預(yù)測

考點預(yù)測概率預(yù)測題型預(yù)測

功的判斷和計算☆☆☆選擇題、填空題

功率計算牽引力的計算☆☆選擇題、填空題

機械效率☆☆選擇題、解答題

?式秘籍

(可先根據(jù)下列要點回答,若有疑問,可查閱中考科學(xué)(物理部

分)知識點隨身記)

功與功率是中考試卷中的考試內(nèi)容,同時也是必考內(nèi)容。但對功和功率的考查,考題形式多種

多樣,常見的考題有選擇題、填空題和計算題。機械效率是考查熱點,其考查方向主要是機械效率

的概念、機械效率的簡單計算和測量滑輪組的機械效率。

1、做功與否的判斷,做功的計算問題,尤其是在非恒力做功時要利用功是能量轉(zhuǎn)化量度分析。

2、功率是做功快慢的物理量,注意公式變形的應(yīng)用環(huán)境,還有汽車在爬坡的變擋位問題分析。功和

功率也是和力相關(guān)內(nèi)容,所以受力分析的準確性也是答題的關(guān)鍵。

3、功率和機械效率是兩個不同的概念,功率表示物體做功的快慢,即單位時間內(nèi)所做的功;機械效

率表示機械做功的效率,即所做的總功中有多大比例的功是有用的。它們之間的物理意義不同,也

沒有直接聯(lián)系,功率大的機械,機械效率不一定大;機械效率高的機械,功率也不一定大。

tc搶分通關(guān)

題型一功的判斷和計算

典例精講:

[例題1](2023?余杭區(qū)模擬)如圖有兩個完全相同的彈簧秤,分別用恒力F拉著彈簧秤使不同物體

按照甲、乙圖示位置做勻速直線運動。下列說法正確的是()

F.

甲乙

A.甲、乙兩圖中彈簧秤示數(shù)一定相等

B.甲、乙兩圖中兩物體所受的摩擦力一定相等

C.甲物體在運動過程中拉力F所做的功大于克服摩擦力所做的功

D.乙物體在運動過程中拉力F所做的功等于克服重力所做的功

【解答】解:A、由題意可知:兩個完全相同的彈簧秤,分別用恒力F拉著彈簧秤使不同物體按

照甲、乙圖示位置做勻速直線運動,彈簧秤受到平衡力作用,所以兩個彈簧秤示數(shù)相同,都是F,

故A正確;

B、物體在水平桌面上做勻速直線運動,表明該物體在受到彈簧秤的拉力和物體受到的摩擦力這

一對平衡力的作用,即受到的摩擦力等于拉力,所以甲物體受到的摩擦力是F;乙物體在斜面上

勻速向上運動時,物體受到沿斜面向上的拉力、沿斜面向下的摩擦力和重力沿斜面向下的分力,

所以物體乙受到的摩擦力小于F,故甲圖中物體所受摩擦力大于乙圖,故B錯誤;

C、由于甲圖受到的摩擦力等于拉力,甲物體在運動過程中拉力F所做的功等于克服摩擦力所做

的功,故C錯誤;

D、乙圖物體在斜面上運動,拉力做功等于克服物體重力做功與克服摩擦力做功之和,因而乙物

體在運動過程中拉力F所做的功大于克服重力所做的功,故D錯誤。

故選:Ao

通關(guān)指導(dǎo)

(1)物體做勻速直線運動時,此時物體處平衡狀態(tài),可根據(jù)一個力的大小、方向,確定另一

個力的大小和方向。

(2)當(dāng)物體沿斜面做勻速向上運動時,對物體進行受力分析,然后解答。

(3)根據(jù)功的計算公式W=Fs確定拉力做功和克服摩擦力做功的多少;

(4)斜面上拉力做功等于克服物體重力做功與克服摩擦力做功之和。

名校模檄

[練習(xí)1](2023?臺州模擬)如圖甲是某小區(qū)使用的一種垃圾投放裝置,即方便又衛(wèi)生,其側(cè)面模式

圖如圖乙所示,人向下拉吊把就能打開垃圾桶桶蓋,桶蓋所受的重力可視為集中在桶蓋中心。

下列說法正確的是()

繩子d)志一滑輪

A.裝置中的滑輪是動滑輪

B.繩子拉起桶蓋瞬間,桶蓋是費力杠桿

C.裝置中的滑輪改變了使用者施力的方向

D.用此裝置拉起桶蓋比直接打開桶蓋做功更少

【解答】解:AC、由圖可知,垃圾桶蓋使用過程中,滑輪軸固定不動,所以該裝置中的滑輪為定

滑輪;定滑輪實質(zhì)相當(dāng)于等臂杠桿,不省力,可以改變力的方向,故A錯誤,C正確;

B、由圖可知,垃圾桶蓋使用過程中,動力臂大于阻力臂,屬于省力杠桿,故B錯誤;

D、使用任何機械都不省功,故D錯誤。

故選:Co

[練習(xí)2](2024?甌海區(qū)校級模擬)如圖所示,水平板上有質(zhì)量m=1.0kg的物塊,受到隨時間t變

化的水平拉力F作用,用力傳感器測出相應(yīng)時刻物塊所受摩擦力Ff的大小。g取10N/kg,則下

列判斷正確的是()

A.5s內(nèi)拉力對物塊做功為零

B.4s末物塊所受合力大小為1.0N

C.物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為0.3

D.物塊先處于靜止?fàn)顟B(tài),后做勻速運動

【解答】解:

A、在0-4s內(nèi),物體所受的摩擦力為靜摩擦力,物體未移動,所以拉力不做功;4s末開始運動,

4-5s內(nèi)物體沿拉力運動了一段距離,拉力對物體做了功,故A錯誤;

B、由F與t圖象,4s末拉力F=4N,由Ff與t圖象可知此時摩擦力Ff=4N,所以兩力的合力為

0,故B錯誤;

C、由Ff與t圖象可知,滑動摩擦力f=3N,則由f=|img;

所以產(chǎn)念=1-N/M=03故C正確;

D、在0-4s內(nèi),物體所受的摩擦力為靜摩擦力,物體處于靜止?fàn)顟B(tài);4s末物體開始運動,

由F與t的圖象,5s后拉力F=5N,摩擦力f=3N,則合力F-F-f=5-3=2N,所以物體會

加速運動。即物體先處于靜止?fàn)顟B(tài),后做加速運動。故D錯誤。

故選:Co

[練習(xí)3](2024?西湖區(qū)校級模擬)如圖所示,物體A的重力為180N,物體B的重力為15N。物體

A受到一個水平向右的拉力F,拉力F的功率為3W,在拉力F的作用下,物體B在2s內(nèi)勻速

上升0.3m。不計滑輪、繩子的自重及它們之間的摩擦,下列說法正確的是()

4XV------7pxeF

A.拉力F做的功等于物體B克服重力做的功

B.2s內(nèi),物體B克服重力做功5.4J

C.拉力F大小為40N

D.物體A向右做勻速直線運動的速度為0.3m/s

【解答】解:B、2s內(nèi),物體B克服重力做功W有用=Gh=15NX0.3m=4.5J,故B錯誤;

A、拉力做的總功W,總=Pt=3WX2s=6J,所以拉力F做的功大于物體B克服重力做的功,故A

錯誤;

CD、物體上升速度v物=與=誓=0.15m/s,由圖知,n=2,拉力F端移動速度v=為物=微xO.

15m/s=0.075m/s;

由與可得拉力故正確,錯誤。

P=2L=L=Fv(ZUF.U=/2J〃C/3g普n/c=40N,CD

故選:Co

[練習(xí)4](2024?越城區(qū)校級一模)如圖甲所示,一段粗糙程度相同的水平面和一個光滑的圓弧槽在

B點處相連。質(zhì)量為m的物體從離水平面高h的A點由靜止釋放,BC長為3m,最后靜止于水

平面上的C點。如圖乙所示,若在水平面上的D點處再連接一個光滑的圓弧槽,且BD長為0.

7m,物體從A點由靜止釋放,第一次到達左側(cè)圓弧槽的E點,之后再下滑直至最終靜止。

(1)甲圖中,物體從A點滑到水平面時,重力所做的功為(用題中符號表示)。物

體從B點到C點的過程中,能量轉(zhuǎn)化的情況是

(2)乙圖中,最后物體靜止于水平面上的位置距B點mo

【解答】解:(1)物體從A點滑到水平面時,重力做的功為:W=Gh=mgh;

(2)甲圖中,物體在BC段運動時,克服阻力做功,將動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,直至動能為零;乙圖中,

兩側(cè)都是光滑的圓弧槽,圓弧槽上運動時,機械能不減小,因而在水面上的運動的距離相等,故

先來回運動4X0.7m=2.8m,然后再從B向左運動3m-2.8m=0.2m,最后物體靜止于水平面上

的位置距B點0.2m。

故答案為:(1)mgh;動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,直至動能為零;(2)0.20

題型二功率計算牽引力的計算

典例精講

[例題2](2024?甌海區(qū)校級模擬)如圖所示,繩子通過一個定滑輪懸掛一個重100N的物體,一人

拉著繩端從A向B走過6m用了5s,物體被勻速提高2m,若不計繩與滑輪的摩擦和繩重,則

下列說法正確的是()

A.人拉繩子做功為200J,平均功率為40W

B.拉力大于100N,功率為120W

C.拉力做功為600J,功率為120W

D.人的拉力拉過的距離不知,無法求出拉力做的功和功率

【解答】解:因為不計繩與滑輪的摩擦和繩重,此機械為理想機械,根據(jù)功的原理,使用機械做

的功等于直接用手做的功。

直接用手做的功是:0手=611=10(^*2m=200J.所以用機械做的功也是200J。

p=3=4¥=40W.故A正確,BCD錯誤。

故選:Ao

通關(guān)指導(dǎo)

定滑輪不省力,因為不計繩與滑輪的摩擦和繩重,所以F=G.公式化W=Fs中距離必須是在

力的方向上通過的距離。

因為此機械為理想機械,根據(jù)功的原理,使用機械做的功等于直接用手做的功。

已知時間和做的功,由公式P=9可求出功率。

名校模擬

[練習(xí)5](2023?寧波模擬)甲、乙兩鐵塊如圖連接,吸附在豎直且足夠長的固定磁板兩側(cè),m甲=2.

5kg,m乙=3kg、G動=5N,甲以0.2m/s的速度豎直向下勻速直線運動,磁性平板對甲、乙的磁

力相同(細繩足夠長且處于豎直拉伸狀態(tài),不計繩重和繩與滑輪的摩擦,磁性平板對其他器材

無磁力作用且接觸面粗糙程度都相同)。下列說法不正確的是()

A.磁性平板對甲乙的摩擦力相同均為5N

B.甲所受拉力為20N

C.乙所受拉力的功率為L5W

D.3s內(nèi)甲、乙克服摩擦力做功不相等

【解答】解:

AB.甲、乙兩鐵塊的重力分別為:G甲=m甲g=2.5kgX10N/kg=25N,G乙=m乙g=3kgX10N/k

g=30N,

因滑動摩擦力的大小只與壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關(guān),

所以,由磁性平板對甲、乙的磁力相同和接觸面粗糙程度相同可知,甲、乙受到的摩擦力f大小

相等;

由題知,甲以0.2m/s的速度豎直向下勻速直線運動,

對甲進行受力分析可知,甲受到豎直向下的重力G甲和豎直向上的摩擦力f、繩子的拉力F甲的作

用處于平衡狀態(tài),

由甲受到的合力為零可得:G甲=fbF甲,即25N=f^F甲---------①

對乙進行受力分析可知,乙受到豎直向下的重力G乙、摩擦力f和豎直向上繩子的拉力F乙的作用

處于平衡狀態(tài),

由乙受到的合力為零可得:G乙+f=F乙,即30N+f=F乙---------②

由圖可知,滑輪組繩子的有效股數(shù)n=2,不計繩重和繩與滑輪的摩擦,

則有:F甲=!(F乙+G動),gPF,=1x(F乙+5N)--------------------③

由①②③可得:f=5N,F甲=20N,F乙=35N,故AB正確;

11

C.由V¥=nv乙可得,乙物體上升的速度:v乙=/v甲=zx0.2m/s=0.1m/s,

勿乙尸乙皂

則乙所受拉力的功率:P乙=三-=—-乙=35NXO.lm/s=3.5W,故C錯誤;

D.甲、乙運動的路程關(guān)系為s甲=ns乙=2s乙,即甲、乙運動的路程不同,

由亞=£$可知,3s內(nèi)甲、乙克服摩擦力做功不相等,故D正確。

故選:C=

[練習(xí)6](2023?蕭山區(qū)模擬)如圖1,一物體放在水平地面上,已知物體所受水平拉力F隨時間t

的變化情況如圖2所示,物體相應(yīng)的速度v隨時間t的變化關(guān)系如圖3所示。則下列說法正確

的是()

A.物體在0-2s時,只受到一對平衡力的作用

B.物體在2-6s時,受到的摩擦力為3N

C.物體在6-8s內(nèi),克服摩擦力所做的功是18J

D.t=7s時,拉力F對物體做功的功率是6W

【解答】解:A、由圖3可知,物體在0-2s時靜止,由力的平衡條件可知,此時物體在豎直方

向上受到的重力和支持力是一對平衡力,在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一對平衡條件,因

此此時物體受到兩對平衡力作用,故A錯誤;

C、由圖3可知,物體在6-8s內(nèi)物體做勻速直線運動,速度v=3m/s,由v=*可知,此時物體

移動的距離:s=vt=3m/sX(8s-6s)=6m,

由圖2可知此時物體受到的拉力F=2N,由二力平衡條件可知,物體受到的滑動摩擦力:f=F=

2N,

則物體在6-8s內(nèi),克服摩擦力所做的功:W=fs=2NX6m=12J,故C錯誤;

B、由圖3可知,物體在2-6s時物體做加速運動,此時物體受到的摩擦為滑動摩擦,此時物體

對地面的壓力和接觸面的粗糙程度沒有發(fā)生變化,由滑動摩擦力影響因素可知,此時物體受到的

摩擦力不變,仍為2N,故B錯誤;

D、由圖3可知,t=7s時物體的運動速度v=3m/s,由圖2可知此時物體受到的拉力F=2N,則

拉力F對物體做功的功率:P=:=?=Fv=2NX3m/s=6W,故D正確。

故選:D。

[練習(xí)7](2023?杭州模擬)如圖所示,用10N的水平拉力F拉滑輪,使足夠長的物體A以0.4m/s

的速度在水平地面上勻速運動,彈簧測力計的示數(shù)為3N。下列說法正確的是(不計滑輪、彈簧

測力計、繩重及滑輪摩擦)()

A.地面對A的摩擦力為3N

B.繩子拉物體A的功率為2W

C.物體B受到的摩擦力為3N,方向水平向左

D.在運動過程中若將拉力F增大到12N,彈簧測力計的示數(shù)也增大

【解答】解:AC、B靜止處于平衡狀態(tài),水平方向上受到向左的拉力和A給它的右向的摩擦力

的作用,由力的平衡條件可得,B受到的摩擦力f=F示=3N,方向水平向右;

由于物體間力的作用是相互的,B對A的摩擦力的方向水平向左,大小為3N;

A沿水平方向向右做勻速直線運動,A在水平方向上受力平衡;圖中的滑輪為動滑輪,2段繩子

向左的拉力與F平衡,即2FJS=F,則F繩=2F=/X1ON=5N;

則地面對A的摩擦力f=F繩-f=5N-3N=2N,故AC錯誤;

B、繩子拉物體A的功率:P=F繩v物=5NX0.4mzs=2W,故B正確;

D、在運動過程中若將拉力F增大,但是AB間的壓力大小和接觸面的粗糙程度不變,則AB間

的摩擦力不變,且物體B仍然靜止,由二力平衡條件可知,測力計的示數(shù)不變,仍為3N,故D

錯誤。

故選:Bo

[練習(xí)8](2024?臺州一模)智能制造融合到快遞業(yè),出現(xiàn)了智能快遞車,如圖甲。某次快遞運送,

該車在粗糙程度相同的平直路面上由靜止開始運動,速度v隨時間t變化關(guān)系如圖乙。

(1)第7?15分鐘,智能快遞車移動的距離是多少米?

甲乙丙

(2)該車輪胎與地面的總接觸面積為0.02米2,輪胎能承受的最大壓強為2X105帕,空載質(zhì)量

為250千克。求該車的最大載重量是多少千克?

(3)在7?15分鐘內(nèi),該車動力做功的功率是150瓦。請在圖丙中畫出這段時間內(nèi)動力F隨時

間t變化的關(guān)系圖像。

【解答】解:(1)由圖知第7?15分鐘,智能快遞車移動的速度為5m/s,距離是:

s=vt=5m/sX(15-7)X60s=2400m;

(2)該車對地面的最大壓力為:FjEupSnZXloSpaXO.OZmZudOOON,

空載時的重力:G=mg=250kgX10N/kg=2500N,

最大載重G載=F壓-G=4000N-2500N=1500N,

該車的最大載重量為:

_G_1500N

m-g—10N/kg=150kg;

(3)在7?15分鐘內(nèi),該車動力做功的功率是150瓦,

根據(jù)P=竽=r=Fv得動力為:

「=

F=1SOW=30N,

~v~5m/s

這段時間內(nèi)動力F隨時間t變化的關(guān)系圖像如下圖所示:

[練習(xí)9](2024?舟山模擬)在“雙碳”目標背景下,2021年我國新能源汽車產(chǎn)銷量均超350萬輛。

如圖所示是我國某品牌廠商生成的某款型號電動汽車,其部分參數(shù)如表。

汽車的整備質(zhì)量1900kg電動機額定功率90kW

每個車輪與地面的接觸面積40cm2電池的容量43.2kWh

每百公里耗電9.4kWh快充至80%電量時間40min

(1)若電動汽車空載靜止時,對水平地面的壓強為多少?

(2)若該電動汽車在額定功率下以20m/s的速度在水平路面勻速直線行駛lOmin,求該過程中電

動車通過的距離和電動車受到的阻力各是多少?

(3)在電動汽車快充過程中,充電樁的額定輸出功率為多少?

(4)規(guī)格相近的某燃油車每百公里耗油6.5L,與燃油車相比,電動車每行駛100km會向空氣減

少排放多少二氧化碳?(已知使用lkW?h電平均排放二氧化碳0.785kg,每消耗1L汽油平均排

放二氧化碳2.7kg)

【解答】解:⑴電動汽車的重力:G=mg=1900kgX1ON/kg=1.9X104N;

4

電動汽車空載靜止時對水平地面的壓力:FH=G=1.9X10N,

則電動汽車空載靜止時對水平地面的壓強:P="=4黑黑%2=1」875Xl()6pa;

(2)由v=*可知,電動汽車通過的距離:s=vt=20m/sX10X60s=1.2X104m;

由表中數(shù)據(jù)可知,電動機額定功率P=90kW=9Xl()4w,

由P=劣=與=Fv可知,電動汽車的牽引力:F=2=4500N,

VV1/乙UIII]〉

因為電動汽車在水平路面勻速直線行駛,所以,由二力平衡條件可知,電動汽車受到的阻力:f

=F=4500N;

(3)由表中數(shù)據(jù)可知,快充至80%電量時消耗的電能:W=80%X43.2X103WX3600S=1.24416

X108J,

則充電樁的額定輸出功率:P=j=I”常栗08/=5184X104W;

LT,UXOUo

(4)由題意可知,電動車每行駛100km排放的二氧化碳質(zhì)量:m電碳=9.4X0.785kg=7.379kg,

行駛100km某燃油車排放的二氧化碳質(zhì)量:m油碳=6.5X2.7kg=17.55kg,

則與燃油車相比,電動汽車排放二氧化碳減少量:Am碳=m油碳-m電碳=17.55kg-7.379kg=10.

171kgo

[練習(xí)10](2024?浙江模擬)科技改變生活。某大型立體停車場使用某升降停車設(shè)備(如圖)。該系

統(tǒng)主要包括:攝像頭、升降停車設(shè)備和信息平臺。若某汽車質(zhì)量為2.0噸,輪子與停車平臺的

接觸總面積約為O.ln?。該汽車停在一層車位后,設(shè)備以平均升降速度將其升至二層車位停靠。

回答下列問題:

***型簡易升降類停車設(shè)備相關(guān)參數(shù)

容車最大質(zhì)量2500kg

平均升降速度4.4m/min

升降高度2.2m

(1)汽車停放在水平停車平臺上,所受摩擦力為牛。

(2)若該設(shè)備以平均升降速度將汽車升至二層車位???,共需要多少秒?

(3)設(shè)備將汽車從一層至二層,需克服汽車重力做了多少功?平均機械功率多大?

【解答】解:(1)汽車停放在水平停車平臺上,沒有發(fā)生相對運動也沒有運動趨勢,所以汽車所

受摩擦力為零;

(2)若該設(shè)備以平均升降速度將汽車升至二層車位??啃枰臅r間為:

t=*=4廣之廣.=0.5min=30s;

v4Am/min

(3)m=2.0t=2000kg

G=mg=2000kgX10N/kg=20000N,

克服汽車重力做的功為:

W=Gh=20000NX2.2m=4.4X104J,

平均機械功率為:

邛=44*。勺=1.47X103WO

t30s

題型三機械效率

典例精講

[例題3](2024?舟山模擬)如圖所示,滑輪組懸掛在水平鋼架上,某工人站在水平地面上,豎直向

下拉動繩子自由端,5s內(nèi)使物體A勻速上升1.5m,提升過程中拉力F的功率為180W。已知物

體A重540N,該工人重700N。不計繩重和摩擦,下列關(guān)于該過程的說法正確的是()

A.繩子自由端移動的速度為0.3m/s

B.動滑輪重160N

C.該工人對地面的壓力為400N

D.工人利用該滑輪組提升物體的最大機械效率為90%

【解答】解:A、由圖可知n=2,繩子自由端移動的距離:s=nh=2X1.5m=3m,

繩子自由端移動的速度:v=*=鬻=0.6m/s,故A錯誤;

B、由P=)=,=Fv可知,繩子自由端的拉力:F=:=蓋學(xué)=300N,

因為不計繩重和摩擦?xí)rF=((G+G動),所以動滑輪的重力:G動=nF-G=2X300N-540N=60

N,故B錯誤;

C、此時工人受到豎直向下的重力、豎直向上的拉力和支持力,由力的平衡條件可知,工人受到

的支持力:F支=G人-F=700N-300N=400N,

工人對地面的壓力與工人受到的支持力是一對相互作用力,因此工人對地面的壓力:F壓=F支=4

00N,故C正確;

D、人通過定滑輪向下拉繩子時的最大拉力等于人自身的重力,即繩子自由端的最大拉力:F最大

=G人=700N,

1

因為不計繩重和摩擦?xí)rF=£(G+G動),所以此時能提升的最大物重:G最大=nF最大-G動=2X7

00N-60N=1340N,

W'最小°最小最大

_有GG1340N

滑輪組的最大機械效率:最大=門故

n~^一最/X100%-95.7%,

總Fh2X700N

D錯誤。

故選:Co

通關(guān)指導(dǎo)

(1)由圖可知n=2,繩子自由端移動的距離$=處,根據(jù)v=*求出繩子自由端移動的速度;

(2)根據(jù)P=?=^=Fv求拉力;利用不計繩重和摩擦?xí)rF=](G+G動)求動滑輪的重力;

(3)根據(jù)力的平衡條件求出工人受到的支持力,根據(jù)力的作用是相互的求出工人對地面的壓

力;

(4)人通過定滑輪向下拉繩子時的最大拉力等于人自身的重力,利用不計繩重和摩擦?xí)rF=]

有=急=給=余求滑輪組的最大機械效率。

(G+G動)求能提升的最大物重,利用利用t]=町

名校模擬]

[練習(xí)1](2023?杭州模擬)如圖所示,拉力F為5N,物體A以O(shè).lm/s的速度在物體B表面向左做

勻速直線運動(B表面足夠長);物體B靜止在地面上,受到地面水平向左4N的摩擦力,彈簧

測力計示數(shù)為12N。下列說法正確的是()

A.拉力F的功率為l.OW

B.物體A受到的摩擦力為16N

C.滑輪組的機械效率為75%

D.拉力F增大到1ON時,物體B開始向左運動

【解答】解:

A、由圖知,水平使用滑輪組,n=2,拉力端移動速度:v=2vw=2X0.1m/s=0.2m/s,則拉力做

功的功率:P=q=,=Fv=5NX0.2m/s=1.0W,故A正確;

B、物體B靜止在地面上,處于平衡狀態(tài);則水平方向上物體B受到向右的彈簧拉力等于地面對

它向左的摩擦力與物體A對它向左的摩擦力之和,即fkB+4N=12N,則fkB=8N;由于力的作用

是相互的,物體A受到的摩擦力為f=fAB=8N,故B錯誤;

C、由圖知,水平使用滑輪組,滑輪組的機械效率:

WzrSrTlSfirZXD/V

80%,故C錯誤;

D、若拉力F增大到ION時,A在運動過程中,A對B的壓力不變、接觸面的粗糙程度不變,則

A和B之間的摩擦力不變,所以物體B的運動狀態(tài)不會改變,即物體B仍然靜止,不會向左運

動,故D錯誤。

故選:Ao

[練習(xí)2](2023?下城區(qū)模擬)小徐同學(xué)家裝修新房,看到工人師傅使用如圖所示的一種自制的簡易

起重裝置向樓上吊裝笨重的裝修材料,大大減少了工人搬運材料的勞動強度。小科觀察到電動

機的輸出功率800W,將質(zhì)量為80kg的水泥勻速提升到10m高的位置用時15s。假設(shè)電動機的

輸出功率恒定不變(不計繩重和摩擦),請幫小徐完成下列問題:

(1)電動機對繩子的拉力多大?

(2)該滑輪組的機械效率多大?

(3)若用該套裝置以0.5m/s的速度提升120kg的水泥,該滑輪組的機械效率如何變化?

【解答】解:(1)由P=半可得電動機做功:

4

W,s=Pt=800WX15S=1.2X10J,

由圖可知,n=3,拉力端移動的距禺s=3h=3X10m=30m,

由可得,電動機對繩子的拉力:

?”以1.2x104/

F=-----=———-=400N;

s30m

(3)電動機做的有用功:

W有=611=111811=801^乂10N/kgX10m=8000J,

該滑輪組的機械效率:

8000/

“二xl00%=1.2x104/亡66.7%;

wW

(3)不計繩重和摩擦,滑輪組的機械效率『三界’/%=門及

勿總譏有科額Gh+G動hG+G動微

I十丁

滑輪組機械效率的大小與提升重物的速度大小無關(guān);利用該套裝置以0.5m/s的速度提升120kg的

水泥時,水泥的質(zhì)量變大、重力G變大,機械效率變大。

[練習(xí)3](2024?寧波模擬)如圖甲是建筑工地上的“塔吊”示意圖,其配重箱A重4000kg,起重

臂上有一個可以沿水平方向左右移動的滑車B,圖乙為滑車B及滑輪組中鋼繩的穿繩示意圖,

滑車B內(nèi)裝的電機可卷動鋼繩提升重物C?,F(xiàn)用該裝置吊起重8X1()3N的物體c,若不計起重

臂、滑車、鋼繩、動滑輪重及摩擦,g取10N/kg,請完成以下問題。

(1)滑車B中定滑輪的作用是0

(2)若配重箱A到支點O的距離為5m,則滑車B可向右移動的最遠距離是多少?

(3)若電機在25s內(nèi)將物體C豎直向上勻速吊起10m,則該電機克服物體C重力做功的功率為

多少?若此時電機工作的實際功率為5000W,則該電機的機械效率為多少?

滑車

連接起升

,固定點

申動機

L_RD

mv//////////////////y.

甲乙

【解答】解:(1)滑車B中定滑輪的作用:改變拉力方向,但不省力;

(2)配重箱的重力相當(dāng)于動力,BPFi=G=mg=4000kgX10N/kg=4X104N,重物的重力相當(dāng)于

阻力F2=G'=8X1()3N,根據(jù)杠桿平衡條件可知:FILI=F2L2,滑車B可向右移動的最遠距離

4xlO4/Vx5m

為:12=警==25m;

8xlO37V

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