（2020物理中考备考）微专题五功、功率、机械效率的综合计算（中考真题）（附答案）2

1、微专题五功、功率、机械效率的综合计算专题概述简单机械的功 、功率、机械效率的综合计算包括利用滑轮组竖直提升物体、水平移动物体、利用杠杆提升物体和利用斜面提升物体等，是中考命题必考题型方法指导1.利用滑轮组竖直提升物体分三种情况：(1)理想情况：不计动滑轮重力、不计绳重和绳与滑轮之间的摩擦，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.2.利用滑轮组水平移动物体，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W有fs物，W

2、总FsnFs物，.3.利用杠杆提升物体分两种情况：(1)理想情况：不考虑机械自重和摩擦，人对杠杆所做的功Fs等于杠杆对重物所做的功Gh，即FsGh.(2)非理想情况：考虑机械自重和摩擦，W有Gh，W总Fs，.4.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，.分类练习类型1利用滑轮组竖直提升物体1.(2019，乐山)小夏利用如图所示的滑轮组，将重量为280 N的物体匀速提升了2 m已知他自身的重量为500 N，对绳子施加的拉力F200 N，两脚

3、与地面接触的总面积S400 cm2.求此过程中：(1)小夏对地面的压强；(2)拉力F做的功；(3)该滑轮组的机械效率解：(1)人对地面的压力：F压GF500 N200 N300 N人对地面的压强：p7.5×103 Pa(2)绳自由端向下移动的距离：s2h2×2 m4 m拉力F做的功：W总Fs200 N×4 m800 J(3)对重物做的有用功：W有Gh280 N×2 m560 J滑轮组的机械效率：×100%×100%70%2.(2019，连云港)如图甲所示，拉力F通过滑轮组，将正方体金属块从水中匀速拉出至水面上方一定高度处. 图乙是拉力

4、F随时间t变化的关系图像不计动滑轮的重力、摩擦及水和空气对金属块的阻力， g取10 N/kg，求：(1)金属块完全浸没在水中时受到的浮力大小；(2)金属块的密度；(3)如果直接将金属块平放在水平地面上，它对地面的压强大小解：(1)在t2t3时间内，2F2GG2×108 N216 N在0t1时间内，2F1F浮GF浮G2F1216 N136 N80 N(2)据F浮水gV排得V排 8×103 m3由G金gV得，金2.7×103 kg/m3(3)Va3a m0.2 mSa20.2×0.2 m20.04 m2p5 400 Pa5.4×103 Pa类型2利

5、用滑轮组水平移动物体3.(2019，眉山)在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化为如图所示的滑轮组为了尽快疏通道路，交警指挥拖车只用了30 s时间，将水平路面上质量是1.5 t的故障车匀速拖离了现场若故障车被拖离的速度是5 m/s，绳子自由端的拉力F是500 N，地面对故障车的摩擦力为车重力的0.08倍求：(1)拉力F在30 s内所做的功；(2)整个装置的机械效率解：(1)故障车在30 s内通过的路程s车vt5 m/s×30 s150 m绳的段数n3，绳子自由端移动的距离s绳3s车3×150 m450 m拉力F所做的功WFs绳500 N×450 m2.25&#

6、215;105 J(2)f0.08G0.08mg0.08×1 500 kg×10 N/kg1 200 N机械效率80%类型3利用杠杆提升物体4.(2019，贵港)如图所示，是考古工作队在贵港罗泊湾码头用起重机沿竖直方向匀速向上打捞一个体积为0.5 m3、质量为1.2 t的圆柱体文物的情景B为起重机的配重，OA为起重机的起重臂，AB25 m，OB5 m，若在整个打捞过程中，文物始终保持0.3 m/s的速度不变(江水的密度为1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg，起重机横梁重力和滑轮重力及摩擦均不计)求：(1)文物从开始上升直到刚露出江面的过程中受到的浮力大小

7、(2)在整个打捞文物的过程中，起重机的拉力做功的最小功率(3)为了使起重机不翻倒，起重机的配重B的质量至少是多少？解：(1)根据阿基米德原理得F浮gV排水gV物1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.5 m35.0×103 N(2)在整个打捞文物的过程中，由于文物的速度保持不变，文件受到三个力的作用处于平衡状态得F拉F浮G物因为G物保持不变，当F浮最大，即文物完全浸没在水中时，F拉最小，而v物不变，根据知此时拉力做功的功率最小文物的重力为G物m物g1.2×103 kg×10 N/kg1.2×104 N而最大浮力为F浮

8、5.0×103 N则最小拉力为F拉G物F浮1.2×104 N5.0×103 N7×103 N最小功率为PF拉v物7×103 N×0.3 m/s2.1×103 W(3)当文物离开水面后，起重机的拉力最大，此时有F拉G物1.2×104 N又当配重重力的力臂与拉力力臂互换时，配重的质量最小，此时OB5 m，OA20 m根据杠杆的平衡条件得mBg·OBF拉·OA即配重的最小质量为mB4.8×103 kg类型4利用斜面移动物体5.(2019，荆州)为了发展文化旅游事业，荆州市正在兴建华强方特文化

9、主题园，建成后将通过最新的VR技术展示包括楚文化和三国文化在内的五千年华夏文明，园区建设中需把重1 200 N的木箱A搬到高h2 m，长L10 m的斜面顶端如图所示，工人站在斜面顶端，沿斜面向上用时50 s将木箱 A匀速直线从斜面底端拉到斜面顶端，已知拉力F的功率为 80 W求：(1)拉力F的大小；(2)该斜面的机械效率是多少；(3)木箱A在斜面上匀速直线运动时受到的摩擦力是多大解：(1)由P得，拉力所做的功：W总Pt80 W×50 s4×103 J，由WFL得，拉力F的大小：F400 N.(2)克服物重做功：W有Gh1200 N×2 m2.4×103

10、J，则斜面的机械效率：×100%×100%60%.(3)木箱A在斜面上匀速运动时克服摩擦做功：W额W总W有4×103 J2.4×103 J1.6×103 J，由W额fL得，木箱A在斜面上匀速运动时受到的摩擦力：f160 N类型5利用组合机械移动物体6.(2019，南充)如图，杠杆在水平位置平衡，物体M1重为500 N，OAOB23，每个滑轮重为20 N，滑轮组的机械效率为80%，在拉力F的作用下，物体M2以0.5 m/s速度匀速上升了5 m(杠杆与绳的自重、摩擦均不计)求：(1)物体M2的重力；(2)拉力F的功率；(3)物体M1对水平面的压力解

11、：(1)因杠杆与绳的自重、摩擦均不计，故克服动滑轮重力做的功为额外功，则滑轮组的机械效率：即：80%解得物体M2的重力：G80 N(2)由图知，绳子的有效段数为2，绳的自重、摩擦均不计，则作用在绳子自由端的拉力：F50 N物体M2以0.5 m/s速度匀速上升了h，绳子自由端移动的距离为：s2h，由v可得绳子自由端的速度为：v绳2v2×0.5 m/s1 m/s；拉力F的功率：PFv绳50 N×1 m/s50 W；(3)B端对定滑轮向上的拉力：FB3FG定3×50 N20 N170 N，定滑轮对杠杆B端的拉力为：FBFB170 N，根据杠杆的平衡条件可得：FA

12、5;OAFB×OB，故绳子对杠杆A端的拉力为：FA×FB×170 N255 N，则绳子对M1向上的拉力为FAFA255 N，地面对M1的支持力：F支G1FA500 N255 N245 N；物体M1对水平面的压力：F压F支245 N7.(2019，桂林)小段用如图所示装置，使用一根杠杆AB和滑轮的组合将一合金块从水中提起，滑环C可在光滑的滑杆上自由滑动已知合金密度1.1×104 kg/m3，所用拉力F为500 N，且始终竖直向下；O为支点，且AO4OB；动滑轮的机械效率为75%.若杠杆质量、杠杆与支点间摩擦不计，整个过程中合金块始终未露出水面求：(1)当拉力F向下移动距离为1.2 m时，拉力F对杠杆所做的功？此时绳子对杠杆B点的拉力？(2)合金块的体积？解：(1)由题意知，拉力竖直向下为F500 N，其向下做的功为WFs500 N×1.2 m600 J在