期末专题复习 专题　功、功率、机械效率的计算鲁科版八年级下册物理

期末专题复习专题功、功率、机械效率的计算功和功率的计算1.(2023宜昌)小勇放学后,背着重40N的书包沿水平路面走了200m,用时3min,又用1min爬上了大约9m高的四楼回到了家,小勇的重力为600N.则他在回家过程中对书包所做的功为

J,他所做总功的功率是

W.

2.体重为500N的小海同学想一睹珠峰的雄伟魅力,从重庆坐火车经过约40h行驶了约3080km到达拉萨,然后坐汽车到达珠峰大本营.则火车的平均速度为

;从拉萨到珠峰大本营海拔升高了1600m,该过程中克服小海重力做了

的功.3602477km/h8×105J典例分析3.(2021安徽)如图所示,小明在单杠上做引体向上运动,每次引体向上身体上升的高度为握拳时手臂的长度.已知小明的体重为500N,握拳时手臂的长度为0.6m,完成4次引体向上所用的时间为10s.求:(1)小明完成1次引体向上所做的功.(2)10s内小明做引体向上的功率.解析:(1)做引体向上时需要克服重力做功,已知小明体重:G=500N,每次上升距离:h=0.6m,小明完成一次引体向上做的功为:W=Gh=500N×0.6m=300J.答案:(1)300J

(2)120W4.如图所示,质量为960kg、底面积为0.5m2的石材A放在水平地面上,利用滑轮组水平拉动A,使其在20s的时间内匀速向墙靠近了4m,水平拉力F=500N,不计绳、滑轮组的质量以及绳与滑轮组之间的摩擦,g取10N/kg.求:(1)A对水平地面的压强.答案:(1)1.92×104Pa(2)A在运动过程中受到摩擦力的大小.(3)拉力F的功率.解析:(2)绳子对A的拉力为F拉=2F=2×500N=1000N,A做匀速运动,得A在运动过程中受到摩擦力的大小为f=F拉=1000N.答案:(2)1000N(3)200W5.(2022潍坊)楼房装修常用如图所示装置将物料吊运到楼上.已知该装置电动机的额定功率P=2.2kW,电动机将电能转换为机械能的效率η=50%,某次吊运过程中将物料匀速提升h=16m,所用时间t=40s,求:(1)电动机拉绳的速度大小.答案:(1)0.8m/s(2)电动机对绳的拉力大小.答案:(2)1375N(1)计算功的大小时,注意力F和距离s的对应性,必须是做功的力与沿力的方向移动距离的乘积.

(2)拉力做功W=Fs,克服重力做功W=Gh,克服阻力做功W=fs.机械效率的计算6.(多选题)如图所示,用50N拉力将质量为8kg的物体5s内匀速提升1m,不计摩擦和绳重,g取10N/kg,则下列说法中正确的是(

)A.有用功为100JB.拉力做功的功率为20WC.滑轮组的机械效率为80%D.动滑轮的重力为10NBC7.建筑工地上,起重机吊臂上的滑轮组如图所示.在匀速起吊重4.2×103N的物体时,物体5s内上升了6m,此过程中有用功为

J,钢丝绳移动的速度为

m/s;若滑轮组的机械效率为70%,则额外功为

J,拉力F为

N,其功率为

W.

2.52×1043.61.08×104200072008.(2021广西)如图所示是利用滑轮组帮助汽车脱困的情景.匀速拉动车的过程中,车相对树木是

(选填“静止”或“运动”)的,动滑轮上有

段绳子承担对车的拉力,若对车的拉力为2400N,F为1500N,则该滑轮组的机械效率是

.

运动280%9.(2023济宁)测算如图所示滑轮组的机械效率时,实验中得到一组数据如表所示.钩码重G/N钩码上升高度h/m拉力F/N弹簧测力计上升距离s/m0.50.10.30.3请根据以上信息,求:(1)拉力所做的功.(2)滑轮组的机械效率.(精确到0.1%)解析:(1)拉力所做的功为:W总=Fs=0.3N×0.3m=0.09J.答案:(1)0.09J

(2)55.6%10.(2023奎文区一模)如图所示,工人师傅利用斜面把重物搬运到汽车上,汽车车厢底板高度为1m,斜面长度为3m,现用1000N的推力沿着斜面把重为2700N的重物匀速推到车上,求:(1)提升货物做的有用功.(2)斜面的机械效率.解析:(1)提升货物时做的有用功:W有用=Gh=2700×1m=2700J.答案:(1)2700J

(2)90%(3)货物与斜面间的摩擦力.答案:(3)100N11.如图所示是工人利用滑轮组提升重为810N物体的示意图,某段过程中物体匀速上升的速度为0.1m/s,工人拉力F的功率为90W,物体上升10s拉力F克服滑轮组的摩擦做的功是60J,不计绳重.求:(1)工人拉绳子的速度大小.解析:(1)由题图可知,n=3,工人拉绳子的速度即绳端移动的速度v绳=nv物=3×0.1m/s=0.3m/s.答案:(1)0.3m/s(2)滑轮组的机械效率.答案:(2)90%(3)滑轮组中的动滑轮的重力.答案:(3)30N12.(2023普宁模拟)工人师傅利用如图(甲)所示的滑轮组搬运石材,质量为1.8×103kg的石材放在水平地面上,在拉力F的作用下沿水平方向做匀速直线运动,其路程随时间变化的图象如图(乙)所示.石材在水平方向上受到的阻力为石材重的0.1倍,滑轮组的机械效率为75%,滑轮组和绳子的自重不计.(g=10N/kg)求:(1)石材受到的阻力.解析:(1)石材的重力:G=mg=1.8×103

kg×10N/kg=1.8×104

N,石材受到的阻力:f=0.1G=0.1×1.8×104

N=1800N.答案:(1)1800N(2)在石材移动10s过程中,工人做的有用功.解析:(2)由图(乙)可得,在t=10s内石材移动的距离s=1.0m,由于石材做匀速直线运动,受到的拉力和阻力是一对平衡力,大小相等,则滑轮组对石材的拉力:F拉=f=1800N.工人做的有用功:W有用=F拉s′=1800N×1.0m=1800J.答案:(2)1800J(3)在石材移动10s过程中,工人作用在绳子自由端的拉力F.答案:(3)800N13.如图所示,在水平路面上行驶的汽车通过滑轮组拉着重G=9×104N的货物A沿斜面向上匀速运动;货物A的速度为v=2m/s,经过t=10s,货物A竖直升高h=10m;已知汽车对绳的拉力F的功率P=120kW,不计绳、滑轮的质量和摩擦,求:(1)t时间内汽车对绳的拉力所做的功.答案:(1)1.2×106J(2)汽车对绳的拉力大小.答案:(2)20000N(3)斜面的机械效率.答案:(3)75%14.如图所示是使用滑轮组打捞水中A物体的示意图.A物体重为1500N,体积为0.06m3,在整个打捞过程中,以恒定的速度上升,若A物体离开水面之后绳子自由端的拉力F=1000N.g取10N/kg.求:(1)A物体完全浸没在水中时受到的浮力F浮.(2)A物体完全浸没在水中时绳子对A物体的拉力FT.解析:(1)A物体完全浸没在水中时受到的浮力为:F浮=ρ水gV排=1×103

kg/m3×10N/kg×0.06m3=600N.(2)A物体完全浸没在水中时绳子对A物体的拉力为:FT=G-F浮=1500N-600N=900N.答案:(1)600N

(2)900N(3)若A物体的底面面积为3×10-3m2,放在水平地面上时对水平地面的压强为多少.(4)A物体离开水面之后滑轮组的机械效率η.答案:(3)5×105Pa

(4)75%15.我国自主研发建造的“天鲲号”绞吸挖泥船正式投产首航,其智能化水平以及挖掘系统、输送系统的高功率配置均为世界之最.(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)主要参数如下表:项目参数总长度(m)140宽度(m)27.8吸/排管径(mm)1000/1000满载排水量(t)1.7×104满载吃水深度(m)6.5泥泵输送功率(W)1.7×107(1)满载时,求“天鲲号”受到水的浮力是多少.(2)满载时,求“天鲲号”底部受到水的压强是多少.若船底需要安装探测仪器,其面积为40cm2,求探测仪器受到水的压力是多少.解析:(1)满载时,“天鲲号”受到的浮力为F浮