《中考物理復習專題 功功率和機械效率的計算》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《中考物理復習專題 功功率和機械效率的計算（5頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、學習好資料 歡迎下載 專題五 功、功率和機械效率的計算 1．理想情況：不計動滑輪重力、不計繩重和繩與輪之間的摩擦，即?W?額＝0，F(xiàn)＝ （G物＋G動）?????? G物 n?????????? （G物＋G動） 考慮)，即η＝ 物，F(xiàn)＝ 物。 nη 一、利用滑輪組提升物體 利用滑輪組提升物體，分三種情況： G物 n?， η?＝1，Gh＝Fs。 2．半理想情況：考慮動滑輪的重力，不計繩重和繩與滑輪之間的摩擦，即?W?額＝G?動?h， F＝ ，η?＝ 。 ( 3．實際情況：考慮動

2、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 G Fn 【例】(2013，荊州)用如圖所示的滑輪組提升重物，當作用在繩子自由端的拉力為?100?N 時，能勻速提起重力為?240?N?的物體，不計繩重和摩擦，求： 【解析】(1)不計繩重和摩擦，知道拉力和物重的大小，利用?F＝??(G?物＋G?動)求動滑輪 (2)已知繞繩能承受的最大拉力，根據(jù)?F＝??(G?物＋G?動)求出能承受的最大物重，再利用 η＝??? ＝Gh＝?G?求滑輪組的最大機械效率。 (1)動滑輪重力為多少？ (2)若繞繩

3、能承受的最大拉力為?200?N，則該滑輪組的最大機械效率為多大？ 1 3 的重力； 1 3 W有用 W總 Fs 3F 【答案】(1)因為不計繩重和摩擦， 1 所以?F＝3(G?物＋G?動) W總? 3F最大 3×200?N 學習好資料 歡迎下載 1 即?100?N＝3(240?N＋G?動)， 所以動滑輪的重力?G?動＝60?N。 (2)因為繞繩能承受的最大拉力為?200?N， 1 所以?F?最大＝3(G?最大＋G?動) 1 即?200?N＝3(G?最大＋60?N) G?最大＝540?N， 則滑輪組的

4、最大機械效率 W G 540?N η?＝ 有用＝ 最大?＝ ＝90%。 【對應練習】 1．(2014，重慶)工人借助如圖所示的裝置，在?20?s?時間內(nèi)將重為?700?N?的貨物勻速提 升了?4?m，已知他對繩子的拉力為?500?N。該過程中，工人所用裝置的機械效率為?70%，工 人對繩子拉力的功率為?200W。 2．(2013，佛山)如圖所示，物體?A?在大小為?10?N?的拉力?F?作用下，以?0.3?m/s?的速度 向右勻速運動(不計滑輪與細繩的摩擦及重力)，若物體?A?與桌面間的

5、摩擦力為?1?N，下列說 法錯誤的是(?D?) A．拉力?F?做功的功率是?3?W B．物體?B?的質(zhì)量是?2.7?kg C．物體?B?上升的速度是?0.1?m/s D．物體?A?運動?1?s，則物體?B?克服重力做功?3?J 3．(2013，襄陽)用如圖所示的滑輪組提升貨物，已知動滑輪重?30?N，貨物重?360?N， 上升速度是?0.3?m/s，拉力?F?的功率是?180?W(不計繩重)。求： (1)滑輪組的機械效率η?。 (2)貨物上升?3?m?的過程中，克服摩擦力做的功。 學習好資料 歡迎下載

6、 W總 180?J 解：(1)1?s?內(nèi)貨物升高的高度?h＝0.3?m，W?有＝Gh＝360?N×0.3?m＝108?J，W?總＝P?總?t W 108?J ＝180?J，η?＝ 有＝ ＝60% h 3?m ???? (2)貨物上升?3?m?的時間?t＝v＝0.3?m/s＝10?s?，W?總＝P?總?t＝180?W?×10?s?＝1?800?J?，W?有 ＝Gh＝360?N×3?m＝1?080?J?，提升動滑輪做的功?W?動＝G?動?h＝30?N×3?m＝90?J，克服摩擦 力做的功?Wf＝W?總－W?

7、有－W?動＝630?J 二、利用滑輪組水平拉物體 利用滑輪組水平拉物體，此時克服物體受到的摩擦力做的功為有用功，與物重、滑輪重 無關；將上述公式中的?G?物換成?f?就行了。 實際情況：η?＝?f?，F(xiàn)＝?f?。 f 理想情況：W?有＝fs，F(xiàn)＝n； Fn nη 【對應練習】 ， 4．(2014，德陽)如圖所示，在?20?N?的水平拉力?F?作用下，重?200?N?的物體沿水平地面 向左做勻速直線運動，物體與地面間的滑動摩擦力為?48?N?則滑輪組的機械效率為__80%__； 若物體的速度為?0.2?m

8、/s，則?1?min?內(nèi)拉力做的功為__720__?J。 5．(2014，泰安)一輛質(zhì)量是?3.5×103?kg?的汽車不慎陷入泥濘地面，汽車司機組織人們 用如圖所示的滑輪組將汽車拖出。已知整個過程中，水平拉力?F?是?1×103?N，汽車沿水平 方向勻速移動了?2?m，滑輪組的機械效率為?90%。求： (1)拉力?F?做的總功。 (2)有用功為多大？ (3)汽車受到的阻力大小。 解：(1)當汽車沿水平方向勻速移動了?2?m?時，繩子末端移動?6?m，根據(jù)?W?總＝Fs＝1×103 (2)根據(jù)η?＝ 有

9、用，W?有用＝ηW?總＝90%×6×103?J＝5.4×103?J (3)W?有用＝F??拉?s??車，F(xiàn)?拉＝ 有用＝2.7×103?N，由于車勻速運動，所以車受到的阻力?f＝F??拉 學習好資料 歡迎下載 N×6?m＝6×103?J W W總 W s車 ＝2.7×103?N 6．如圖甲所示，重為?16?N?的物體?A?在拉力?F?的作用下，5?s?內(nèi)勻速運動了?0.5?m。拉 力?F?做的功隨時間變化的圖象如圖乙所示。己知動滑輪重0.5?N，物體?A?在水平桌面上運動 時受到的摩擦阻力?f?為物重?G?的?0.25?倍。求：

10、 解：(1)由圖象可知，5?s?內(nèi)拉力?F?做功?2.5?J，拉力做功的功率?P＝???＝??? ＝0.5?W (2)由圖象可知，s＝2h，繩末端移動速度?v＝2v??物＝2×???物＝2× ＝0.2??m/s，做勻速 甲 乙 (1)拉力?F?的功率。 (2)拉力?F?的大小。 (3)克服繩重及摩擦所做的額外功占總功的比例。 W 2.5?J t 5?s s 0.5?m t 5?s P 0.5?W 0.2?m/s 運動時，由?P＝Fv?得?F＝v＝ ＝2.5?N (3)克服繩重及摩擦做的額外功?W?額＝W?總－W?

11、有－W?動，由于物體?A?做勻速運動，拉力?F′ ＝f＝0.25G＝0.25×16?N＝4?N，則克服繩重及摩擦所做的額外功占總功的比例為?W額外 W總  ＝ W總－W有－W動? Fs??－F′s物－G動s物 2.5?N×2×0.5?m－4?N×0.5?m－0.5?N×0.5?m? 1 10 W總????????? Fs繩??????????????? 2.5?N×2×0.5?m 2．非理想情況：考慮機械自重及摩擦，W?有＝Gh，W?總＝Fs，W?額＝fs，η?＝ 有＝Gh。 ＝ 繩 ＝ ＝ 三、利用斜面提升物體 利用斜面提升物體

12、分兩種情況： 1．理想情況：不考慮機械自重和摩擦，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。 W W總 Fs 【對應練習】 7．(2014，呼和浩特)已知斜面傾角為?30°，斜面高為?2?m。小兵同學用繩子沿斜面將重 學習好資料 歡迎下載 為?400?N?的木箱由斜面底端勻速拉到頂端。拉力大小為?300?N，繩重不計。求： W有????? 800?J W總? F·2h 300?N×2×2?m (1)小兵對木箱做的有用功。 (2)斜面的機械效率。 (3)斜面對物體施加的摩擦力。 解：(1)W?有＝Gh＝400?N×2?m＝800?J W (2)η＝ 有＝ ＝ ＝66.7% W 400?J h???? (3)W?額＝W?總－W?有＝1?200?J－800?J＝400?J，則?f＝?2?額＝2×2?m＝100?N