第12课时功率和机械效率

1、第第 1212 课时课时 功率和机械效率功率和机械效率 【考点透视考点透视】 一、做功的快慢一、做功的快慢 1. _内做功的多少叫做功率，它的公式是_，它表示 _ _的物理 量。 2在国际单位制中，功率的单位是_，简称_，用符号_ _表示。常用单位是 _，其换算关系是：1kW=_W 训练 1学习了功率的知识后，小科和几位同学准备做“比一比谁的功率大”的活动。以 下是他们设计的三套方案，其中可行的是 控制爬楼的时间相同，测量出各自的体重、爬上楼的高度，算出功率进行比较。 控制爬楼的高度相同，测量出各自的体重、爬楼用的时间，算出功率进行比较。 测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度，算出功率进

2、行比较。 A只有 B只有 C只有 D 2. 一位父亲与他 5 岁的儿子磊磊一起上楼回家，对此，下列说法中错误的是 A爬相同的楼梯，儿子体重小做的功少 B爬相同的楼梯，父亲体重大做的功多 C爬相同的楼梯，儿子比父亲先到达，儿子的功率一定大 D爬相同的楼梯, 父亲比儿子先到达，父亲的功率一定大 3“海宝”是 2010 年世博会的吉祥物，其形状如图所示为迎接世博会，某公园大门 口的水平地面上安放一个大型“海宝”雕塑，其重力为 3.6104 N, 与水平地面间 的接触面积为 1.2 m2g取 10Nkg求： (1)该雕塑的质量是多少? (2)雕塑对地面的压强是多少? (3)在搬运过程中，起重机在 20

3、s 内将该雕塑匀速抬高了 2m，则起重机对雕塑所做 功的功率是多少? 二、提高机械的效率二、提高机械的效率 3 在物理学中，把对人们 _的功叫有用功；对人们无用但_的功叫 额外功；有用功和额外功的总和叫_。 _和 _的比值叫做机械 效率。它的计算公式是_。机械效率大表示有用功占总功的分额大 4因为使用机械时总会不得不做一些额外功任何机械的机械效率总_100%， 5. 计算滑轮组的效率公式：= = =_。计算斜面的效率公式： 总 有用 W W = =_。 总 有用 W W 6.要提高滑轮组的机械效率，可以_ _摩擦、_机械自重、_ 物重等斜面的 机械效率还与斜面的倾斜程度有关，越陡的斜面机械效率

4、越 。 训练 1李玲玲同学用水桶从水井中提水做清洁，她在把水从井底提上来的过程中，下列 关于做功的说法中正确的是 A对桶所做的功是有用功B对水所做的功是额外功 C对水所做的功是有用功D对水所做的功是总功 2、某建筑工地要将同一个箱子从地面搬上二楼，如果分别采用如图 4 所示的两种方式搬 运，F1和 F2做功的情况，以下判断正确的是（） A、两种方式机械效率一定相等 B、两种方式功率一定相等 C、两种方式所做的总功一定相等 D、两种方式所做的有用功一定相等 3如图所示，用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙 两物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，且动滑轮重G动小于 乙物体的物重G，则所用的拉

5、力F甲 F乙(选填“” 、 “”或“=”, 下同)，其机械效率甲 乙 4如图，滑轮重小于物重(绳重、摩擦不计)。使用甲图滑轮最大的好处是 ；若匀速提升相同的重物，则 F甲F乙、机械效率 甲 乙（“”/“”/“” ） 。 【方法显屏方法显屏】 例例 1.1.如图 1 所示是甲乙两物体做功与所需时间的关系图象，由图 可以知道，甲物体的功率甲与乙物体的功率乙的大小关 系是（） A甲乙 B甲乙 C甲乙 D无法确定 例例 2.2. 下列说法中正确的是（ ） A机械效率越高，机械做功一定越快 B做功越多的机械，机械效率一定越高 C功率越大的机械做的功一定越多 D做功越快的机械，功率一定越大 例例 3.3.

6、 甲升降机比乙升降机的机械效率高，它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高 度。两者相比，甲升降机（ ） A电动机做的总功较少 B电动机做的总功较多 C提升重物做的有用功较少 D提升重物做的有用功较多 例例 4.4.上海自主研发了一种氢燃料汽车，它使用氢气代替汽油。在一次测试中， 汽车在水平路面受到 2400N 的水平牵引力，5min 内匀速直线行驶了 图 1 图 2 F G 第 22 题图 9000m。汽车牵引力所做的功和功率是多少？ 例例5.5. 如图2所示，拉力F=80N，物体重G=120N，若绳子自由端匀速拉动的距离s=4m，物体 被提高的距离h=2m， ，求： （1）拉力所做的有用功

7、； （2）拉力所做的总功W总； （3）该滑轮组的机械效率。 【强化训练强化训练】 1. 甲同学体重 600N，乙同学体重 500N，他们进行登楼比赛甲跑上五楼用 30s，乙跑上 五楼用 24s则下列判断正确的是（ ） A甲比乙做功少 B甲比乙做功慢 C甲比乙做功快 D甲、乙做功快慢无法比较 2.用大小为F的水平拉力，拉着物体M由静止开始，在粗糙的水平地面上运动一段距离， F做功为W1，功率为P1；若仍用水平力F拉M在光滑的水平地面上运动相同的距离，F 做功为W2，功率为P2。那么（ ） AW1W2 P1P2 BW1W2 P1P2 CW1W2 P1P2 DW1W2 P1P2 3. 下列关于有用功

8、、额外功和总功的关系式中，可能错误的是（ ） A. W有用W总 B. W额W总 C. W总=W有+W额外 D. W有用W额 4. 如图 3 所示是“测定滑轮组机械效率”的装置。 （1）实验过程中必须_ 竖直向上拉动弹簧测力计， 使钩码升高。小明同学做实验测量的有关数据如下 表，第 3 次实验的拉力读数如图所示，则拉力的大 小是 N，第 3 次实验的机械效率为 。 （2）从表中可以得到的结论是：滑轮组的机械效率与 有 关。 （3）小芳对上述三个机械效率取平均值，并认为它是这个滑轮 组准确的机械效率，这种做法对吗？为什么. 。 （4）请你根据机械效率 的相关知识：在有用功一 定时，所做的额外功不同

9、，机械效率就不同。猜想：滑轮组机械 效率的大小还与 有关。 （只填一个因素就可以） 6.爸爸驾车带小明外出旅游，轿车在平直的高速公路上匀速行驶 次 数 钩码 重 G/N 钩码上升的 高度 h/m 拉力 F/N 细线自由端移 动的距离 s/m 机械效 率 / % 110.10.60.355.6 220.10.90.374.1 330.10.3 1N 2N 图 3 图 4 0 20 40 60 80 100 120 时，小明看到轿车上的速度表如图 4 所示，爸爸告诉小明轿车此时所受的牵引力是 1600N，让小明计算轿车发动机的功率为多大。小明不会计算，请你帮助他解答这个问 题。 机械效率专题 1如

10、图所示，工人用滑轮组将重400N的货物匀速提升1m，拉力F为250N，则绳子自由端 移动的距离是 m，此过程有用功为 J，滑轮组的机械效率为 2 400J 80% 2.如图 8 所示，工人利用动滑轮将沙匀速向上提升 2m，已知沙重 184N，动 滑轮重 6N，桶重 10N，绳重和摩擦均不计。则拉力的大小是 N，此时 该装置的机械效率是 。 100N;92% 3现在地震时有发生，于是人们开始重视加固维修房屋，常常可以看到图 示的场景。假如该工人通过滑轮把 50的水泥缓缓提升 4m 到房顶，所用拉 力约 300N。该机械的效率约为_。 83.3 % 4(8 分)如图所示，斜面长 S=10m，高 h

11、=4m用沿斜面方向的推力 F，将一个重为 100N 的物体由斜面底端 A 匀速推到顶端 B运动过程中物体克服摩擦力 做了 100J 的功求： (1)运动过程中克服物体的重力做的功； (2)斜面的机械效率； (3)推力 F 的大小 (1)400J (2)80 (3)50N 5(6 分)如图所示，小明同学用动滑轮提升 900N 的木箱，木箱以 05ms 的速度匀速上升 2m，所用拉力 F 的大小为 500N(不计绳重和摩擦) (1)拉力 F 做功的功率是多少? (2)动滑轮的机械效率是多少? （1）500W （2）90% 6(8 分)如图所示，工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组，把 重为 50

12、0N 的箱子匀速提升 5m，动滑轮的质量为 8kg，不计绳重和 摩擦，取 g=10N/kg (1)在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组 (2)在向上提升箱子的过程中，人对绳子的拉力为多大? (3)在向上提升箱子的过程中，滑轮组的机械效率为多少? 7某记者报道：他在植物园内，看到一位老人伸手抱起一根长约 3m，半径约 0.2m 的木 头轻轻地举在头顶尽情玩耍，如图甲，该木头就是地球上最轻的木料轻木，其密 度为 0.2g/cm3 （g=10N/kg） 请你通过文中给出的数据计算并回答上述报道是否真实 若将该木头按图乙方式竖直放置于水平地面，求其对地面的压强； 若用图丙所示滑轮组匀速提升该木头至车上，所

13、用拉力F为 314N求该滑轮组的机 械效率 8 图 l9 所示为小艳家新买的一辆小汽车。周末，爸爸开车带着小艳出去游玩，途中， 这辆汽车在 lh 的时间内，在水平路面上匀速行驶了 72 km，消耗汽油 6 kg。若已知该汽 车发动机的功率(即牵引力的功率)为 23 kW， 汽车(包括车上的人和物品)质量为 1 5 t， 汽油的热值为 4 6107 Jkg， g=10 Nkg。 则关于上述 l h 的行驶过程， 下列分析正确 的是 A 该汽车对路面的压力大于l 5104 N B 该汽车克服阻力做的功是2 3104 J C该汽车的牵引力是115103 N D该汽车发动机的效率是30 9 工人用定滑

14、轮将重 240N 的物体匀速向上提升，所用拉力为 250N，5s 内重物上升 4m此过程中，有用功为 J，拉力做功的功率为 W，写出一条拉力不等于物 重的原因： 10(6 分)如图所示，工人用滑轮组提升重 240N 的物体，所用的拉力为 F 150N， 物体在 5s 内匀速上升 lm求： (1)有用功； (2)滑轮组的机械效率； (3)拉力的功率 11 用图 6 所示的滑轮组提升重物，已知物体重为 200N，人用 125N 的拉力 向下拉动绳子，5s 内可使物体匀速上升 2m 求： （1）拉力所做的功和拉力的功率； （2）滑轮组的机械效率 （1）W=500J P=100W （2）80% 12 如图 22 所示装置 ，绳重及摩擦不计。装卸工人将重为 800N 的货物提 至高处，人对绳的拉力F1为 500N，货物在 1min 内匀速