陕西省中考物理 微专题五 功、功率和机械效率的计算.doc

微专题五功、功率和机械效率的计算一、利用滑轮组提升物体利用滑轮组提升物体，分三种情况：1理想情况：不计动滑轮重力、不计绳重和绳与轮之间的摩擦，即w额0，f，1，ghfs.2半理想情况：考虑动滑轮的重力，不计绳重和绳与滑轮之间的摩擦，即w额g动h，f，.3实际情况：考虑动滑轮的重力、绳重和绳与滑轮之间的摩擦(题目没有说明，表明要考虑)，即，f.【例】(2016，荆州模拟)用如图所示的滑轮组提升重物，当作用在绳子自由端的拉力为100 n时，能匀速提起重力为240 n的物体，不计绳重和摩擦，求：(1)动滑轮重力为多少？(2)若绕绳能承受的最大拉力为200 n，则该滑轮组的最大机械效率为多大？【解析】(1)不计绳重和摩擦，知道拉力和物重的大小，利用f(g物g动)求动滑轮的重力；(2)已知绕绳能承受的最大拉力，根据f(g物g动)求出能承受的最大物重，再利用求滑轮组的最大机械效率【答案】(1)因为不计绳重和摩擦，所以f(g物g动)，即100 n(240 ng动)，所以动滑轮的重力g动60 n(2)因为绕绳能承受的最大拉力为200 n，所以f最大(g最大g动)，即200 n(g最大60 n)，g最大540 n，则滑轮组的最大机械效率90%.【对应练习】1(2014，重庆)工人借助如图所示的装置，在20 s时间内将重为700 n的货物匀速提升了4 m，已知他对绳子的拉力为500 n该过程中，工人所用装置的机械效率为_70%_，工人对绳子拉力的功率为_200_w. 第1题图),第2题图)2(2013，佛山)如图所示，物体a在大小为10 n的拉力f作用下，以0.3 m/s的速度向右匀速运动(不计滑轮与细绳的摩擦及重力)，若物体a与桌面间的摩擦力为1 n，下列说法错误的是( d )a拉力f做功的功率是3 wb物体b的质量是2.7 kgc物体b上升的速度是0.1 m/sd物体a运动1 s，则物体b克服重力做功3 j3(2016，襄阳模拟)用如图所示的滑轮组提升货物，已知动滑轮重30 n，货物重360 n，上升速度是0.3 m/s，拉力f的功率是180 w(不计绳重)求：(1)滑轮组的机械效率.(2)货物上升3 m的过程中，克服摩擦力做的功解：(1)1 s内货物升高的高度h0.3 m，w有gh360 n0.3 m108 j，w总p总t180 j，60%；(2)货物上升3 m的时间t10 s，w总p总t180 w10 s1 800 j，w有gh360 n3 m1 080 j，提升动滑轮做的功w动g动h30 n3 m90 j，克服摩擦力做的功wfw总w有w动630 j二、利用滑轮组水平拉物体利用滑轮组水平拉物体，此时克服物体受到的摩擦力做的功为有用功，与物重、滑轮重无关；将上述公式中的g物换成f就行了理想情况：w有fs，f；实际情况：，f.【对应练习】4(2014，德阳)如图所示，在20 n的水平拉力f作用下，重200 n的物体沿水平地面向左做匀速直线运动，物体与地面间的滑动摩擦力为48 n，则滑轮组的机械效率为_80%_；若物体的速度为0.2 m/s，则1 min内拉力做的功为_720_j.5(2014，泰安)一辆质量是3.5 103 kg的汽车不慎陷入泥泞地面，汽车司机组织人们用如图所示的滑轮组将汽车拖出已知整个过程中，水平拉力f是1103 n，汽车沿水平方向匀速移动了2 m，滑轮组的机械效率为90%.求：(1)拉力f做的总功(2)有用功为多大？(3)汽车受到的阻力大小解：(1)当汽车沿水平方向匀速移动了2 m时，绳子末端移动6 m，根据w总fs1103 n6 m6103 j；(2)根据，w有用w总90%6103 j5.4103 j；(3)w有用f拉s车，f拉2.7103 n，由于车匀速运动，所以车受到的阻力ff拉2.7103 n6(2016，昆明模拟)如图甲所示，重为16 n的物体a在拉力f的作用下，5 s内匀速运动了0.5 m拉力f做的功随时间变化的图象如图乙所示己知动滑轮重0.5 n，物体a在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力f为物重g的0.25倍求：甲乙(1)拉力f的功率(2)拉力f的大小(3)克服绳重及摩擦所做的额外功占总功的比例解：(1)由图象可知，5 s内拉力f做功2.5 j，拉力做功的功率p0.5 w；(2)由图象可知，s2h，绳末端移动速度v2v物220.2 m/s，做匀速运动时，由pfv得f2.5 n；(3)克服绳重及摩擦做的额外功w额w总w有w动，由于物体a做匀速运动，拉力ff0.25g0.2516 n4 n，则克服绳重及摩擦所做的额外功占总功的比例为三、利用斜面提升物体利用斜面提升物体分两种情况：1理想情况：不考虑机械自重和摩擦，沿斜面拉上去所做的功fs等于直接搬上去所做的功gh，即fsgh.2非理想情况：考虑机械自重及摩擦，w有gh，w总fs，w额fs，.【对应练习】7(2014，呼和浩特)已知斜面倾角为30，斜面高为2 m小兵同学用绳子沿斜面将重为400 n的木箱由斜面底端匀速拉到顶端拉力大小为300 n，