【2019】中考物理微专题五功功率机械效率的综合计算复习

1、1 / 4【2019 最新】中考物理 微专题五 功 功率 机械效率的综合计算复习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提升物体、水平拉物体和 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、不计绳重和绳与轮之间的摩擦，即n =1,Gh=Fso（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=G动h,（G 物+ G 动）G 物一F=n,n=（ G 物+ G 动）。（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G 物考虑），即n=G物/Fn,F= nn。

2、2利用滑轮组水平拉物体，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=fs物，Wfe、= FSF=nFs物。3 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 FS=Gh分类训练类型一利用滑轮组提升物体1. （2015 扬州）如图所示，工人用滑轮组匀速提升重800 N 的货物，所用的拉力F为500 N， 货物在 50S内匀速上升 5 m。 在此过程中， 货物上升的速度是 _0.1_m/s ;所做的 有用功是 4000J;拉力做功的功率是 100 W 滑轮组的机械效率是80% 。2. （2015 丹

3、东）小勇体重 600 N，禾 U 用如图所示的滑轮组在10S内使物体A匀速上升5 mo 已知物体A重为 800 N,小勇作用在绳端的拉力大小为500 N 在此过程中，下列说法正确的是（D）A.水平地面对小勇的支持力做功为6000 JB. 小勇做的有用功为 3000 J（2） 非理想情况： 考虑机械自重及摩擦,Wt=Gh W总、=FS,W额=fs,2 / 4C. 小勇拉力的功率为 250 WD.此滑轮组的机械效率为80%3.（2015 鄂州）为了模拟水中物体被打捞的情境，同学们课外作如下探究：如图所示,3 / 4用滑轮组将重 200 N 的物体从底面积为 400 cm2的圆柱形容器中匀速提起，容

4、器中水面由 90 cm 降到70 cm。已知每个滑轮重均为 20 N(不计绳重、水的阻力及滑轮与中心轴间的摩擦)。 求：(1) 所提起物体的密度；(2) 物体完全出水后继续匀速上升的过程中，滑轮组的机械效率。(1)电梯匀速上升的高度是多少？电梯匀速运动阶段，对重的重力做的功是多少？(3) 电梯匀速运动时，电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率是多少?(4) 简述对重的作用。(至少两条)s解：(1)由图象可知v= 2 m/s ,匀速运动的时间t= 6 s，由v= t 得，电梯匀速上升的咼度h=vt= 2 m/sx6 s = 12 m3(2) 对重的重力G对重=m对重g= 400 kgx10 N/kg =

5、4x10 N，对重下降高度h= 12 m,对 重的重力做的功W寸重=G对重h= 4x10 Nx12 m = 4.8x104J(3) 由平衡条件知，G对重+F=G轿厢+G额定载重, 故电动机钢丝绳对轿厢的拉力F=G轿厢+G额定载重一G对重= (1000 + 500 400)kgx10 N/kg = 1.1x104N ;电动机钢丝绳对轿厢拉力的功W Fs44率P=t=t=Fv=1.1x10 Nx2 m/s=2.2x10 W解：(1)物体的质量G 200 N42m= g = 10 N/kg = 20 kg = 2X10 g，物体的体积V=Sh= 400 cmx3、(90 cm 70 cm) = 80

6、00 cm，物体的密度P=m=8X)00 黑=2.5 g/cm3=2.5x宦 kgW 有用n=W总GhG200 N=Gh+4. (2015 丹东)电梯是高层住宅必备的交通工具。 如图甲所示是某种升降电梯工作原 理图，它由轿厢、对重、电动机、钢丝绳、滑轮等部件连接组成，电动机和对重通过钢丝绳 分别给轿厢施加拉力，连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近，轿厢与对重的运动方向始终相反。对重的质量为 400 kg，空轿厢的质量是 500 kg，额定载重量是 1000 kg。某次电梯满载上 升时的vt图象如图乙所示。不计钢丝绳重力和一切摩擦。(g= 10 N/kg)4 / 4（4）对重的作用：以其自身重力去平衡轿

7、厢侧所悬挂的重力，减小电动机轮与钢绳之间 的摩擦力，减小电动机的功率，延长钢丝绳寿命等。类型二利用滑轮组水平拉物体5. （2015 遵义）如图所示，用滑轮组拉动重为 70 N 的物体A使物体A在水平方向上移动 5 m,所用拉力F为 20 N,地面对物体 A 的摩擦力为 30 N,拉力F做的功为_200_J ,滑轮组的机械效率为 75%6. （2015 遵义）（多选）如图所示，A物体受到的重力是 100 N,在拉力F的作用下，能 以0.2 m/s 的速度在水平地面上向左匀速直线运动。已知拉力F= 5 N，滑轮组的机械效率为 80%则下列说法正确的是（BCD ）A .拉力F的功率是 1 WB. 2

8、 s 内绳子自由端移动的距离是1.2 mC. 5 s 内拉力F所做功的大小是 15 JD. 物体A受到水平地面的摩擦力大小是12 N7. （2015 遂宁）某兴趣小组用如图甲所示的滑轮组拉动放在同一水平面上的不同物体， 物体受到的摩擦力从 轮组的绳子b被拉断，每次物体拉动的距离均为2m。（1）动滑轮重力；（2）当滑轮组的机械效率为80%,物体以 0.2 m/s 的速度匀速运动时，该滑轮组的有用功率；（3）一个重 500 N 的同学利用该滑轮想独自用竖直向下的力拉断绳子b,请你通过计算分析他能否实现。解：（1）因为n=叫有用=W 有用有用 W = fs +fG 动 s= f +G 动，所以动滑轮

9、重力为G动f1- n1f1200 N50%X200 Nn1=50%=200 Nn2= 80%时，根据n= f + G 动得，物体受到的摩擦力为n2G 动 80%x200 N（物体与动滑轮用绳子a连接）匀速200 N 开始逐渐增加，直到组装滑通过实验绘出了该滑轮组机械效率随物体受到摩擦力大小变化的关系图象如图乙。（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦）求:（2）当滑轮组机械效率为,第 5 题图）,第 6 题图）5 / 41 n2 = 1 80% = 800 N,所以滑轮组的有用功率为P=F2V=f2V= 800 NX 0.2 m/s = 160W（3）当物体与地面间摩擦力达到最大fs= 1600 N 时，

10、作用在绳子自由端的拉力为F最大=6 / 41 13(f3+G动)=3X(1600 N + 200 N) = 600 N，因为F最大=600 N G= 500 N，所以中学生无法直接拉断绳子。类型三利用斜面提升物体& (2015 荆州)在荆州火车站附近的荆州中学新校区的建设工地上，工人把重1200 N的物体沿着长I= 5 m、高h= 1 m 的斜面从底部匀速拉上斜面的顶端，沿斜面所用的拉力为 300 N(不计空气阻力)。求：(1) 将物体从斜面底部匀速拉到斜面顶端的过程中，拉力做了多少功？(2) 工人使用斜面做功的机械效率是多少？(3) 物体和斜面之间的摩擦力是多大？解： 知道沿斜面的拉力是 300 N，斜面的长度是