初三物理功、功率、机械效率计算专题

1、功、功率、机械效率计算专题1.如图所示，工人用500 N的拉力F,将重为900 N的木箱匀速提升3 m,所用时间为20 s,求：(1)拉力F做的有用功;(2)拉力F做功的功率;(3)动滑轮的机械效率。2.搬运工人用如图所示的滑轮组将一个重120 N的物体匀速提升3 m,所用的拉力为50 N,不计绳重及摩擦。求:滑轮组的机械效率;(2)动滑轮的重;(3)若用该滑轮组同时拉4个这样的物体，拉力为多大?山(第2题图)3 .如图所示，利用滑轮组装置匀速拉动水平面上的物体。己知物体在水平 面上受到的滑动摩擦力为重力的0. 1倍，物体被匀速拉动的距离为1 mo当物体 质量为2 kg时，滑轮组的机械效率为5

2、0%,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦。(g 取 10 N/kg)求:(1)物体质量为2 kg时，在水平面上受到的滑动摩擦力；(2)动滑轮的重力；(3)物体质量为10 kg,以0. hn/s的速度匀速运动时，拉力F的功率。A 物体(第3题图)4 .如图所示，把重力为600 N的物体匀速推到斜面顶端，斜而长为3 m,(1)物体与斜面之间的摩擦力多大?该斜面的机械效率。高为0.9 m,实际推力为300 N,求：土(第4题图)5 .建筑工人要向楼上运送重物，为了省力，他在一个斜面上安装了一个滑 轮组，做成如图所示的装置，斜面的倾角为30°且固定在水平面上。运送重物 时，.工人用400 N的力拉绳

3、子，重为500 N的重物在20 s内沿斜面匀速运动6 nb求此过程中：(1)重物的速度大小；(2)工人提升重物做的有用功;(3)该装置的机械效率。6 .把一棱长为10 cm,质量为8 kg的正方体实心金属块，放入水平放置装 水的平底圆柱形容器中。如图甲所示，金属块下沉后静止在容器底部(金属块与 容器底部并未紧密接触)，水的密度是1. 0X10, kg/nA g取底N/kgo求:(1)金属块的密度；<2)金属块受到的浮力；(3)金属块对容器底部的压强；(4)若用图乙所示的滑轮组，把金属块在水中匀速提升300 cm(金属块未露 出水面，忽略水对物体的阻力)，此过程滑轮组的机械效率为70%,那

4、么绳子自 由端的拉力F大小是多少？功、功率、机械效率计算专题课后作业答案1 .解：（1）拉力F做的有用功为：可有=6卜=900 NX3 m=2 700 J；（2）拉力 F 做的总功为：Wl=Fs=Fnh = 500 NX2X3 m=3 000 J；功率为：P=W 总 t = 3 000 J20 s = 150 W；（3）动滑轮的机械效率为：n =W 有 W 总 X100%=2 700 J3 000 JX100%=90%o2 .解：（1）由图可知，n=3,滑轮组的机械效率 n =GhFnh=GnF=120 N3X50 N=80%o（2）动滑轮的重6动=武一6=3义50 N-120 N=30 N。

5、物体总重G总= 120 NX4=48 0 N,拉力 F'=力总+G 动）/n=（480 N+30 N）/3 = 170 No3 .解：（1）物重 G=mg = 2 kgXIO N/kg=20 N,滑动摩擦力f滑=0. 1G =0. 1X20 N=2 No（2）由题意n=WlW= f滑/（G动+ f滑），EP 50%=2 N/（G 动+ 2 N）,解得 G 动=2 No（3）当 ml = 10kg 时，拉力 F=（G 动+ f 滑 l）/3=（2N+0. lX10kgX10N/kg）/3=4 N,功率 P=FX3V = 4 NX3X0. 1 m/s = 1.2 Wo4 .解：（1）由题条

6、件可知，斜面长s = 3m,斜面高h = 0. 9 m,物体重G=600 N,推力F=300 N,有用功：皿有=611 = 600 NX0.9 m=540 J,推力做的总功：WCE、=Fs = 300 NX3 m=900 J,额外功：W 额外=W 总一W 有= 900 J-540 J=360 J,由W额外=fs得摩擦力：f=W额外s = 360 J3 m=120 N；(2)斜面的机械效率：n =W 有 W 总 X100%=540 J900 JX100%=60%o5 .解：(1)重物的速度大小v = st = 6 m20 s = 0. 3 m/s0(2)重物上升的高度h=ssin30"

7、 =s2 = 6 m2 = 3 m,所做的有用功取'有=611 = 500 NX3 m=l 500 Jo(3)绳子自由端移动的距离s绳= 2s = 2X6 m=12 m,工人做的总功W总=Fs绳=400 NX12 m=4 800 J,该装置的机械效率n =W有W总=1 500J4 800J=0. 3125=31. 25%o6 .解：(1)金属块的体积：V 金=(10 cm) 3 = 1 000 cm3 = lX10-3 m3,则金属块的密度P金=m金V金=8 kglX10-3 m3 = 8X103 kg/m3；(2)由于金属块下沉后静止在容器底部，则 V 排=丫金=1>103 m3,所以 F 浮=水丫排 g = lX 103 kg/m3XlX10-3 m3X10 N/kg=10 N；(3)金属块的重力：G=mg = 8 kgXIO N/kg=80 N,金属块对容器底的压力：F=G-F浮=80 N-10 N=70 N,受力面积：S=(10 c m)2 = 100 cm2 = 0. 01 m2,金属块对容器底的压强：p=FS = 70 NO. 01 m2 = 7X10