功、功率、机械效率.doc

功、功率、机械效率任务：理解做功、功率、效率的意义，会进行有关综合计算。一、功：在力作用下，通过一定距离（反映做功多少）。公式：W=FS （J） （Nm）练习：1、小明提着20kg水桶在水平路上走了100m，然后提上3楼家中（每层3米），则提力做功？2、物重均为200N，下列三种情况物均以0.2m/s上升5S，拉力对物做功？3、质量为2t的汽车，在平直公路上行驶时所受阻力为汽车重力的0.2倍。它先在水平公路上匀速行驶2km后，关闭发动机后又滑行50m才停下。求整段路程中：（1）牵引力对汽车所做的功。（2）阻力对汽车所做的功。（3）重力对汽车所做的功。斜面做功：Fl=Gh滑轮组做功：Fl=Gh练习：1、将质量150kg的物沿长5m，高2m的斜面拉上去，拉力至少多大？若实际拉力800N，是什么因素造成的？该因素大小？2、物体A在拉力作用下沿同一水平面匀速运动了一段距离 S，如图所示。试比较拉力F1、F2及拉力所做的功W1、W2的大小是（滑轮重、绳重及绳与滑轮间磨擦不计）（ ）A、F1=F2，W1=W2； B、F1=F2，W1= W2；C、F1= F2，W1=W2； D、F1= F2，W1= W2；3、如图：利用重为10N滑轮组将重物提上5m高处，所用拉力是20N，（1）拉力做功？（2）克服动滑轮重做功？（3）物体有多重？4、如图所示，质量为m跳高运动员先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高度，该高度比他起跳时的重心高出h，则他从起跳后至跃过横杆的过程中克服重力所做的功（ ）A、都必须大于mgh B、都不一定大于mghC、用背越式不一定大于mgh，用跨越式必须大于mghD、用背越式必须大于mgh，用跨越式不一定大于mgh二、功率：单位时间完成的功（反映做功快慢）公式：P= =FV （W） （J/S）练习：1、如图，用相同速度拉绳，使同重物上升时，F1_F2；W1_W2； P1_P2。2、一台抽水机功率1KW，它在5min内可将多少方水抽到10m高的水箱上去。三、机械效率公式：=（反映做功性能）（一）斜面效率：公式：=（二）滑轮效率公式：=练习：1、如图，斜面长5m，高2m，将m=50kg物体拉上去，最小用力多大？若实际拉力是250N，则斜面的机械效率多大？物体与斜面的磨擦力多大？2、如图，使200N物匀上升0.5m，所用拉力105N（不计f），（1）机械效率；（2）若用它提300N重物，所用拉力？（3）此时，机械效率？3、一座小型水电站的河水流量是100m3/s，上下游水位差是80m。（取g=10N/kg）求：（1）每小时水的重力做的功；（2）如果此水电站的发电效率是80%，则每小时发电多少kWh？4、如图，利用效率为75%的滑轮组拉着质量为350kg物体匀速向右以0.2m/s速度移动，物体受磨擦力f与质量的关系为f=m（m=0.3N/kg），手拉绳的力为35N，（1）组装滑轮组（个数最少）；（2）10S内手拉绳做的功；（3）手拉绳的功率。5、小明利用斜面进行如下的实验。（1）图中的数据是在测量斜面机械效率时得到的，由此可知此时斜面的机械效率=_。（2）为了进一步探究斜面的特点，小明接着做了三次实验，实验数据如下表。实验次数倾斜角度铁块重/N拉力/N斜面高度/cm斜面长度/cm机械效率1较小104.91010020%2较大106.73010045%3更大108.45010060%分析表中数据可知，沿斜面向上匀速拉动同一物体时，斜面倾斜角度越大，机械效率越_，拉力越_。由表中第一行数据可知，此过程中铁块与斜面之间的磨擦力为_N。6、如图，物质量15kg，在拉力F的作用下匀上升，物上升速度0.5m/s，=80%，则拉力F多大？拉力F做功的功率多大？7、汽车上坡时，司机要换档，使车速_，原因是_。8、如图，斜面长2.5m，高1.5m，把重为200kg物拉上去，=80%，手拉物功率150w，则物沿斜面运动的速度多大？9、三峡大坝建成，坝高181m，正常蓄水位175m，下游水位60m，开闸发电时，水流量是400m3/s，则水做功的功率是多大？若发电效率是40%，则发电功率是多少？10、如图，以0.2m/s速度匀速提起1200N货物，绳自由端拉力500N（不计f、绳重）（1）机械效率多大？（2）拉力功率多大？（3）若提起800N货物，拉力多大？11、如图甲所示的滑轮组，每个滑轮等重。不计绳重和磨擦，物体重G1从200N开始逐渐增加，直到绳子被拉断。每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度。图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图像。（1）每个滑轮重多少N？（2）绳子能承受的最大拉力是多少N？（3）当滑轮组的机械效率为80%时，物体重多少N？能力提升：1、如图所示，一瀑布的落差（瀑布顶端和底端的高度差）约为100m。在0.1s内有18kg的水流过瀑布顶端，经过4.5s落到瀑布底端。质量为18kg的这些水从顶端落到底端的过程中，重力的功率约为（ ）A、4102W B、4103W C、1.8104W D、1.8105W2、用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的重物匀速提升相同的高度。若不计绳重及磨擦，下列说法正确的是（ ）A、绳子受的拉力F1和F2大小相等，滑轮组的机械效率相同B、绳子受的拉力F1和F2大小不相等，滑轮组的机械效率不同C、绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮所做的功相等D、绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮所做的功不相等3、在一个高为h，长为l的斜面上，用沿斜面向上的力F把重为G的木块匀速向上拉的过程中，如果斜面的机械效率为，则下列木块和斜面间的磨擦力表达式错误的是（ ）A、F（1） B、F C、 D、4、某学习小组对一辆平直公路上作直线运动的小车进行观察研究。他们记录了小车在某段时间内通过的路与所用的时间，并根据记录的数据绘制了路程与时间的关系图像如右图所示，根据图像可知，25s内，小车的平均速度是_；若小车受到的牵引力为200N，57s内小车牵引力的功率是_。5、如图所示，在“测滑轮组机械效率”的实验中，物体重为5.4N。（1）实验时要竖直向上且_拉动弹簧测力计。若物体上升高度为10cm，此时弹簧测力计的示数如图中所示，是_N，则滑轮组的机械效率是_。（2）若仅增加物体的重量，该滑轮组的机械效率将_（填“增大”“减小”或“不变”）。（不计磨擦）。6、斜面是一种常见的简单机械，在生产和生活中利用斜面提升物体可以省力。如图所示倾斜角=300的固定斜面，用平行于斜面的拉力F=4N，将一物体从斜面底端匀速拉上斜面，已知物体上升的高度h=1m。（1）求拉力F做的功；（2）若斜面的高度h一定，倾斜角可以改变，试推导：在不考虑磨擦时，用平等于斜面的拉力F将重为G的物体匀速拉上斜面顶端，越小，F越小。7、为了将放置在水平地面上，重G=100N的重物提升到高处。小时同学设计了图甲所示的滑轮组装置。当小明用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，重物的速度v和上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图丙和丁所示。若重物与地面的接触面积S=5102m2，不计磨擦，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。求：（1）在23s内，拉力F的功率P及滑轮组的机械效率。（