2024年中考科学复习(新统考)功和功率、机械效率(解析版)_第1页
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文档简介

通关14功和功率机械效率

c中考预测

考点预测概率预测题型预测

功的判断和计算☆☆☆选择题、填空题

功率计算牵引力的计算☆☆选择题、填空题

机械效率☆☆选择题、解答题

•式秘籍

(可先根据下列要点回答,若有疑问,可查阅中考科学(物理部

分)知识点随身记)

功与功率是中考试卷中的考试内容,同时也是必考内容。但对功和功率的考查,考题形式多种

多样,常见的考题有选择题、填空题和计算题。机械效率是考查热点,其考查方向主要是机械效率

的概念、机械效率的简单计算和测量滑轮组的机械效率。

1、做功与否的判断,做功的计算问题,尤其是在非恒力做功时要利用功是能量转化量度分析。

2、功率是做功快慢的物理量,注意公式变形的应用环境,还有汽车在爬坡的变挡位问题分析。功和

功率也是和力相关内容,所以受力分析的准确性也是答题的关键。

3、功率和机械效率是两个不同的概念,功率表示物体做功的快慢,即单位时间内所做的功;机械效

率表示机械做功的效率,即所做的总功中有多大比例的功是有用的。它们之间的物理意义不同,也

没有直接联系,功率大的机械,机械效率不一定大;机械效率高的机械,功率也不一定大。

tc抢分通关

题型一功的判断和计算

典例精讲:

[例题1](2023•余杭区模拟)如图有两个完全相同的弹簧秤,分别用恒力F拉着弹簧秤使不同物体

按照甲、乙图示位置做匀速直线运动。下列说法正确的是()

F.

甲乙

A.甲、乙两图中弹簧秤示数一定相等

B.甲、乙两图中两物体所受的摩擦力一定相等

C.甲物体在运动过程中拉力F所做的功大于克服摩擦力所做的功

D.乙物体在运动过程中拉力F所做的功等于克服重力所做的功

【解答】解:A、由题意可知:两个完全相同的弹簧秤,分别用恒力F拉着弹簧秤使不同物体按

照甲、乙图示位置做匀速直线运动,弹簧秤受到平衡力作用,所以两个弹簧秤示数相同,都是F,

故A正确;

B、物体在水平桌面上做匀速直线运动,表明该物体在受到弹簧秤的拉力和物体受到的摩擦力这

一对平衡力的作用,即受到的摩擦力等于拉力,所以甲物体受到的摩擦力是F;乙物体在斜面上

匀速向上运动时,物体受到沿斜面向上的拉力、沿斜面向下的摩擦力和重力沿斜面向下的分力,

所以物体乙受到的摩擦力小于F,故甲图中物体所受摩擦力大于乙图,故B错误;

C、由于甲图受到的摩擦力等于拉力,甲物体在运动过程中拉力F所做的功等于克服摩擦力所做

的功,故C错误;

D、乙图物体在斜面上运动,拉力做功等于克服物体重力做功与克服摩擦力做功之和,因而乙物

体在运动过程中拉力F所做的功大于克服重力所做的功,故D错误。

故选:Ao

通关指导

(1)物体做匀速直线运动时,此时物体处平衡状态,可根据一个力的大小、方向,确定另一

个力的大小和方向。

(2)当物体沿斜面做匀速向上运动时,对物体进行受力分析,然后解答。

(3)根据功的计算公式W=Fs确定拉力做功和克服摩擦力做功的多少;

(4)斜面上拉力做功等于克服物体重力做功与克服摩擦力做功之和。

名校模檄

[练习1](2023•台州模拟)如图甲是某小区使用的一种垃圾投放装置,即方便又卫生,其侧面模式

图如图乙所示,人向下拉吊把就能打开垃圾桶桶盖,桶盖所受的重力可视为集中在桶盖中心。

下列说法正确的是()

绳子d)志一滑轮

A.装置中的滑轮是动滑轮

B.绳子拉起桶盖瞬间,桶盖是费力杠杆

C.装置中的滑轮改变了使用者施力的方向

D.用此装置拉起桶盖比直接打开桶盖做功更少

【解答】解:AC、由图可知,垃圾桶盖使用过程中,滑轮轴固定不动,所以该装置中的滑轮为定

滑轮;定滑轮实质相当于等臂杠杆,不省力,可以改变力的方向,故A错误,C正确;

B、由图可知,垃圾桶盖使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故B错误;

D、使用任何机械都不省功,故D错误。

故选:Co

[练习2](2024•瓯海区校级模拟)如图所示,水平板上有质量m=1.0kg的物块,受到随时间t变

化的水平拉力F作用,用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小。g取10N/kg,则下

列判断正确的是()

A.5s内拉力对物块做功为零

B.4s末物块所受合力大小为1.0N

C.物块与木板之间的动摩擦因数为0.3

D.物块先处于静止状态,后做匀速运动

【解答】解:

A、在0-4s内,物体所受的摩擦力为静摩擦力,物体未移动,所以拉力不做功;4s末开始运动,

4-5s内物体沿拉力运动了一段距离,拉力对物体做了功,故A错误;

B、由F与t图象,4s末拉力F=4N,由Ff与t图象可知此时摩擦力Ff=4N,所以两力的合力为

0,故B错误;

C、由Ff与t图象可知,滑动摩擦力f=3N,则由f=|img;

所以产念=1-N/M=03故C正确;

D、在0-4s内,物体所受的摩擦力为静摩擦力,物体处于静止状态;4s末物体开始运动,

由F与t的图象,5s后拉力F=5N,摩擦力f=3N,则合力F-F-f=5-3=2N,所以物体会

加速运动。即物体先处于静止状态,后做加速运动。故D错误。

故选:Co

[练习3](2024•西湖区校级模拟)如图所示,物体A的重力为180N,物体B的重力为15N。物体

A受到一个水平向右的拉力F,拉力F的功率为3W,在拉力F的作用下,物体B在2s内匀速

上升0.3m。不计滑轮、绳子的自重及它们之间的摩擦,下列说法正确的是()

4XV------7pxeF

A.拉力F做的功等于物体B克服重力做的功

B.2s内,物体B克服重力做功5.4J

C.拉力F大小为40N

D.物体A向右做匀速直线运动的速度为0.3m/s

【解答】解:B、2s内,物体B克服重力做功W有用=Gh=15NX0.3m=4.5J,故B错误;

A、拉力做的总功W,总=Pt=3WX2s=6J,所以拉力F做的功大于物体B克服重力做的功,故A

错误;

CD、物体上升速度v物=与=誓=0.15m/s,由图知,n=2,拉力F端移动速度v=为物=微xO.

15m/s=0.075m/s;

由与可得拉力故正确,错误。

P=2L=L=Fv(ZUF.U=/2J〃C/3g普n/c=40N,CD

故选:Co

[练习4](2024•越城区校级一模)如图甲所示,一段粗糙程度相同的水平面和一个光滑的圆弧槽在

B点处相连。质量为m的物体从离水平面高h的A点由静止释放,BC长为3m,最后静止于水

平面上的C点。如图乙所示,若在水平面上的D点处再连接一个光滑的圆弧槽,且BD长为0.

7m,物体从A点由静止释放,第一次到达左侧圆弧槽的E点,之后再下滑直至最终静止。

(1)甲图中,物体从A点滑到水平面时,重力所做的功为(用题中符号表示)。物

体从B点到C点的过程中,能量转化的情况是

(2)乙图中,最后物体静止于水平面上的位置距B点mo

【解答】解:(1)物体从A点滑到水平面时,重力做的功为:W=Gh=mgh;

(2)甲图中,物体在BC段运动时,克服阻力做功,将动能转化为内能,直至动能为零;乙图中,

两侧都是光滑的圆弧槽,圆弧槽上运动时,机械能不减小,因而在水面上的运动的距离相等,故

先来回运动4X0.7m=2.8m,然后再从B向左运动3m-2.8m=0.2m,最后物体静止于水平面上

的位置距B点0.2m。

故答案为:(1)mgh;动能转化为内能,直至动能为零;(2)0.20

题型二功率计算牵引力的计算

典例精讲

[例题2](2024•瓯海区校级模拟)如图所示,绳子通过一个定滑轮悬挂一个重100N的物体,一人

拉着绳端从A向B走过6m用了5s,物体被匀速提高2m,若不计绳与滑轮的摩擦和绳重,则

下列说法正确的是()

A.人拉绳子做功为200J,平均功率为40W

B.拉力大于100N,功率为120W

C.拉力做功为600J,功率为120W

D.人的拉力拉过的距离不知,无法求出拉力做的功和功率

【解答】解:因为不计绳与滑轮的摩擦和绳重,此机械为理想机械,根据功的原理,使用机械做

的功等于直接用手做的功。

直接用手做的功是:0手=611=10(^*2m=200J.所以用机械做的功也是200J。

p=3=4¥=40W.故A正确,BCD错误。

故选:Ao

通关指导

定滑轮不省力,因为不计绳与滑轮的摩擦和绳重,所以F=G.公式化W=Fs中距离必须是在

力的方向上通过的距离。

因为此机械为理想机械,根据功的原理,使用机械做的功等于直接用手做的功。

已知时间和做的功,由公式P=9可求出功率。

名校模拟

[练习5](2023•宁波模拟)甲、乙两铁块如图连接,吸附在竖直且足够长的固定磁板两侧,m甲=2.

5kg,m乙=3kg、G动=5N,甲以0.2m/s的速度竖直向下匀速直线运动,磁性平板对甲、乙的磁

力相同(细绳足够长且处于竖直拉伸状态,不计绳重和绳与滑轮的摩擦,磁性平板对其他器材

无磁力作用且接触面粗糙程度都相同)。下列说法不正确的是()

A.磁性平板对甲乙的摩擦力相同均为5N

B.甲所受拉力为20N

C.乙所受拉力的功率为L5W

D.3s内甲、乙克服摩擦力做功不相等

【解答】解:

AB.甲、乙两铁块的重力分别为:G甲=m甲g=2.5kgX10N/kg=25N,G乙=m乙g=3kgX10N/k

g=30N,

因滑动摩擦力的大小只与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,

所以,由磁性平板对甲、乙的磁力相同和接触面粗糙程度相同可知,甲、乙受到的摩擦力f大小

相等;

由题知,甲以0.2m/s的速度竖直向下匀速直线运动,

对甲进行受力分析可知,甲受到竖直向下的重力G甲和竖直向上的摩擦力f、绳子的拉力F甲的作

用处于平衡状态,

由甲受到的合力为零可得:G甲=fbF甲,即25N=f^F甲---------①

对乙进行受力分析可知,乙受到竖直向下的重力G乙、摩擦力f和竖直向上绳子的拉力F乙的作用

处于平衡状态,

由乙受到的合力为零可得:G乙+f=F乙,即30N+f=F乙---------②

由图可知,滑轮组绳子的有效股数n=2,不计绳重和绳与滑轮的摩擦,

则有:F甲=!(F乙+G动),gPF,=1x(F乙+5N)--------------------③

由①②③可得:f=5N,F甲=20N,F乙=35N,故AB正确;

11

C.由V¥=nv乙可得,乙物体上升的速度:v乙=/v甲=zx0.2m/s=0.1m/s,

勿乙尸乙皂

则乙所受拉力的功率:P乙=三-=—-乙=35NXO.lm/s=3.5W,故C错误;

D.甲、乙运动的路程关系为s甲=ns乙=2s乙,即甲、乙运动的路程不同,

由亚=£$可知,3s内甲、乙克服摩擦力做功不相等,故D正确。

故选:C=

[练习6](2023•萧山区模拟)如图1,一物体放在水平地面上,已知物体所受水平拉力F随时间t

的变化情况如图2所示,物体相应的速度v随时间t的变化关系如图3所示。则下列说法正确

的是()

A.物体在0-2s时,只受到一对平衡力的作用

B.物体在2-6s时,受到的摩擦力为3N

C.物体在6-8s内,克服摩擦力所做的功是18J

D.t=7s时,拉力F对物体做功的功率是6W

【解答】解:A、由图3可知,物体在0-2s时静止,由力的平衡条件可知,此时物体在竖直方

向上受到的重力和支持力是一对平衡力,在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡条件,因

此此时物体受到两对平衡力作用,故A错误;

C、由图3可知,物体在6-8s内物体做匀速直线运动,速度v=3m/s,由v=*可知,此时物体

移动的距离:s=vt=3m/sX(8s-6s)=6m,

由图2可知此时物体受到的拉力F=2N,由二力平衡条件可知,物体受到的滑动摩擦力:f=F=

2N,

则物体在6-8s内,克服摩擦力所做的功:W=fs=2NX6m=12J,故C错误;

B、由图3可知,物体在2-6s时物体做加速运动,此时物体受到的摩擦为滑动摩擦,此时物体

对地面的压力和接触面的粗糙程度没有发生变化,由滑动摩擦力影响因素可知,此时物体受到的

摩擦力不变,仍为2N,故B错误;

D、由图3可知,t=7s时物体的运动速度v=3m/s,由图2可知此时物体受到的拉力F=2N,则

拉力F对物体做功的功率:P=:=?=Fv=2NX3m/s=6W,故D正确。

故选:D。

[练习7](2023•杭州模拟)如图所示,用10N的水平拉力F拉滑轮,使足够长的物体A以0.4m/s

的速度在水平地面上匀速运动,弹簧测力计的示数为3N。下列说法正确的是(不计滑轮、弹簧

测力计、绳重及滑轮摩擦)()

A.地面对A的摩擦力为3N

B.绳子拉物体A的功率为2W

C.物体B受到的摩擦力为3N,方向水平向左

D.在运动过程中若将拉力F增大到12N,弹簧测力计的示数也增大

【解答】解:AC、B静止处于平衡状态,水平方向上受到向左的拉力和A给它的右向的摩擦力

的作用,由力的平衡条件可得,B受到的摩擦力f=F示=3N,方向水平向右;

由于物体间力的作用是相互的,B对A的摩擦力的方向水平向左,大小为3N;

A沿水平方向向右做匀速直线运动,A在水平方向上受力平衡;图中的滑轮为动滑轮,2段绳子

向左的拉力与F平衡,即2FJS=F,则F绳=2F=/X1ON=5N;

则地面对A的摩擦力f=F绳-f=5N-3N=2N,故AC错误;

B、绳子拉物体A的功率:P=F绳v物=5NX0.4mzs=2W,故B正确;

D、在运动过程中若将拉力F增大,但是AB间的压力大小和接触面的粗糙程度不变,则AB间

的摩擦力不变,且物体B仍然静止,由二力平衡条件可知,测力计的示数不变,仍为3N,故D

错误。

故选:Bo

[练习8](2024•台州一模)智能制造融合到快递业,出现了智能快递车,如图甲。某次快递运送,

该车在粗糙程度相同的平直路面上由静止开始运动,速度v随时间t变化关系如图乙。

(1)第7〜15分钟,智能快递车移动的距离是多少米?

甲乙丙

(2)该车轮胎与地面的总接触面积为0.02米2,轮胎能承受的最大压强为2X105帕,空载质量

为250千克。求该车的最大载重量是多少千克?

(3)在7〜15分钟内,该车动力做功的功率是150瓦。请在图丙中画出这段时间内动力F随时

间t变化的关系图像。

【解答】解:(1)由图知第7〜15分钟,智能快递车移动的速度为5m/s,距离是:

s=vt=5m/sX(15-7)X60s=2400m;

(2)该车对地面的最大压力为:FjEupSnZXloSpaXO.OZmZudOOON,

空载时的重力:G=mg=250kgX10N/kg=2500N,

最大载重G载=F压-G=4000N-2500N=1500N,

该车的最大载重量为:

_G_1500N

m-g—10N/kg=150kg;

(3)在7〜15分钟内,该车动力做功的功率是150瓦,

根据P=竽=r=Fv得动力为:

「=

F=1SOW=30N,

~v~5m/s

这段时间内动力F随时间t变化的关系图像如下图所示:

[练习9](2024•舟山模拟)在“双碳”目标背景下,2021年我国新能源汽车产销量均超350万辆。

如图所示是我国某品牌厂商生成的某款型号电动汽车,其部分参数如表。

汽车的整备质量1900kg电动机额定功率90kW

每个车轮与地面的接触面积40cm2电池的容量43.2kWh

每百公里耗电9.4kWh快充至80%电量时间40min

(1)若电动汽车空载静止时,对水平地面的压强为多少?

(2)若该电动汽车在额定功率下以20m/s的速度在水平路面匀速直线行驶lOmin,求该过程中电

动车通过的距离和电动车受到的阻力各是多少?

(3)在电动汽车快充过程中,充电桩的额定输出功率为多少?

(4)规格相近的某燃油车每百公里耗油6.5L,与燃油车相比,电动车每行驶100km会向空气减

少排放多少二氧化碳?(已知使用lkW・h电平均排放二氧化碳0.785kg,每消耗1L汽油平均排

放二氧化碳2.7kg)

【解答】解:⑴电动汽车的重力:G=mg=1900kgX1ON/kg=1.9X104N;

4

电动汽车空载静止时对水平地面的压力:FH=G=1.9X10N,

则电动汽车空载静止时对水平地面的压强:P="=4黑黑%2=1」875Xl()6pa;

(2)由v=*可知,电动汽车通过的距离:s=vt=20m/sX10X60s=1.2X104m;

由表中数据可知,电动机额定功率P=90kW=9Xl()4w,

由P=劣=与=Fv可知,电动汽车的牵引力:F=2=4500N,

VV1/乙UIII]〉

因为电动汽车在水平路面匀速直线行驶,所以,由二力平衡条件可知,电动汽车受到的阻力:f

=F=4500N;

(3)由表中数据可知,快充至80%电量时消耗的电能:W=80%X43.2X103WX3600S=1.24416

X108J,

则充电桩的额定输出功率:P=j=I”常栗08/=5184X104W;

LT,UXOUo

(4)由题意可知,电动车每行驶100km排放的二氧化碳质量:m电碳=9.4X0.785kg=7.379kg,

行驶100km某燃油车排放的二氧化碳质量:m油碳=6.5X2.7kg=17.55kg,

则与燃油车相比,电动汽车排放二氧化碳减少量:Am碳=m油碳-m电碳=17.55kg-7.379kg=10.

171kgo

[练习10](2024•浙江模拟)科技改变生活。某大型立体停车场使用某升降停车设备(如图)。该系

统主要包括:摄像头、升降停车设备和信息平台。若某汽车质量为2.0吨,轮子与停车平台的

接触总面积约为O.ln?。该汽车停在一层车位后,设备以平均升降速度将其升至二层车位停靠。

回答下列问题:

***型简易升降类停车设备相关参数

容车最大质量2500kg

平均升降速度4.4m/min

升降高度2.2m

(1)汽车停放在水平停车平台上,所受摩擦力为牛。

(2)若该设备以平均升降速度将汽车升至二层车位停靠,共需要多少秒?

(3)设备将汽车从一层至二层,需克服汽车重力做了多少功?平均机械功率多大?

【解答】解:(1)汽车停放在水平停车平台上,没有发生相对运动也没有运动趋势,所以汽车所

受摩擦力为零;

(2)若该设备以平均升降速度将汽车升至二层车位停靠需要的时间为:

t=*=4广之广.=0.5min=30s;

v4Am/min

(3)m=2.0t=2000kg

G=mg=2000kgX10N/kg=20000N,

克服汽车重力做的功为:

W=Gh=20000NX2.2m=4.4X104J,

平均机械功率为:

邛=44*。勺=1.47X103WO

t30s

题型三机械效率

典例精讲

[例题3](2024•舟山模拟)如图所示,滑轮组悬挂在水平钢架上,某工人站在水平地面上,竖直向

下拉动绳子自由端,5s内使物体A匀速上升1.5m,提升过程中拉力F的功率为180W。已知物

体A重540N,该工人重700N。不计绳重和摩擦,下列关于该过程的说法正确的是()

A.绳子自由端移动的速度为0.3m/s

B.动滑轮重160N

C.该工人对地面的压力为400N

D.工人利用该滑轮组提升物体的最大机械效率为90%

【解答】解:A、由图可知n=2,绳子自由端移动的距离:s=nh=2X1.5m=3m,

绳子自由端移动的速度:v=*=鬻=0.6m/s,故A错误;

B、由P=)=,=Fv可知,绳子自由端的拉力:F=:=盖学=300N,

因为不计绳重和摩擦时F=((G+G动),所以动滑轮的重力:G动=nF-G=2X300N-540N=60

N,故B错误;

C、此时工人受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和支持力,由力的平衡条件可知,工人受到

的支持力:F支=G人-F=700N-300N=400N,

工人对地面的压力与工人受到的支持力是一对相互作用力,因此工人对地面的压力:F压=F支=4

00N,故C正确;

D、人通过定滑轮向下拉绳子时的最大拉力等于人自身的重力,即绳子自由端的最大拉力:F最大

=G人=700N,

1

因为不计绳重和摩擦时F=£(G+G动),所以此时能提升的最大物重:G最大=nF最大-G动=2X7

00N-60N=1340N,

W'最小°最小最大

_有GG1340N

滑轮组的最大机械效率:最大=门故

n~^一最/X100%-95.7%,

总Fh2X700N

D错误。

故选:Co

通关指导

(1)由图可知n=2,绳子自由端移动的距离$=处,根据v=*求出绳子自由端移动的速度;

(2)根据P=?=^=Fv求拉力;利用不计绳重和摩擦时F=](G+G动)求动滑轮的重力;

(3)根据力的平衡条件求出工人受到的支持力,根据力的作用是相互的求出工人对地面的压

力;

(4)人通过定滑轮向下拉绳子时的最大拉力等于人自身的重力,利用不计绳重和摩擦时F=]

有=急=给=余求滑轮组的最大机械效率。

(G+G动)求能提升的最大物重,利用利用t]=町

名校模拟]

[练习1](2023•杭州模拟)如图所示,拉力F为5N,物体A以O.lm/s的速度在物体B表面向左做

匀速直线运动(B表面足够长);物体B静止在地面上,受到地面水平向左4N的摩擦力,弹簧

测力计示数为12N。下列说法正确的是()

A.拉力F的功率为l.OW

B.物体A受到的摩擦力为16N

C.滑轮组的机械效率为75%

D.拉力F增大到1ON时,物体B开始向左运动

【解答】解:

A、由图知,水平使用滑轮组,n=2,拉力端移动速度:v=2vw=2X0.1m/s=0.2m/s,则拉力做

功的功率:P=q=,=Fv=5NX0.2m/s=1.0W,故A正确;

B、物体B静止在地面上,处于平衡状态;则水平方向上物体B受到向右的弹簧拉力等于地面对

它向左的摩擦力与物体A对它向左的摩擦力之和,即fkB+4N=12N,则fkB=8N;由于力的作用

是相互的,物体A受到的摩擦力为f=fAB=8N,故B错误;

C、由图知,水平使用滑轮组,滑轮组的机械效率:

WzrSrTlSfirZXD/V

80%,故C错误;

D、若拉力F增大到ION时,A在运动过程中,A对B的压力不变、接触面的粗糙程度不变,则

A和B之间的摩擦力不变,所以物体B的运动状态不会改变,即物体B仍然静止,不会向左运

动,故D错误。

故选:Ao

[练习2](2023•下城区模拟)小徐同学家装修新房,看到工人师傅使用如图所示的一种自制的简易

起重装置向楼上吊装笨重的装修材料,大大减少了工人搬运材料的劳动强度。小科观察到电动

机的输出功率800W,将质量为80kg的水泥匀速提升到10m高的位置用时15s。假设电动机的

输出功率恒定不变(不计绳重和摩擦),请帮小徐完成下列问题:

(1)电动机对绳子的拉力多大?

(2)该滑轮组的机械效率多大?

(3)若用该套装置以0.5m/s的速度提升120kg的水泥,该滑轮组的机械效率如何变化?

【解答】解:(1)由P=半可得电动机做功:

4

W,s=Pt=800WX15S=1.2X10J,

由图可知,n=3,拉力端移动的距禺s=3h=3X10m=30m,

由可得,电动机对绳子的拉力:

„”以1.2x104/

F=-----=———-=400N;

s30m

(3)电动机做的有用功:

W有=611=111811=801^乂10N/kgX10m=8000J,

该滑轮组的机械效率:

8000/

“二xl00%=1.2x104/亡66.7%;

wW

(3)不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率『三界’/%=门及

勿总讥有科额Gh+G动hG+G动微

I十丁

滑轮组机械效率的大小与提升重物的速度大小无关;利用该套装置以0.5m/s的速度提升120kg的

水泥时,水泥的质量变大、重力G变大,机械效率变大。

[练习3](2024•宁波模拟)如图甲是建筑工地上的“塔吊”示意图,其配重箱A重4000kg,起重

臂上有一个可以沿水平方向左右移动的滑车B,图乙为滑车B及滑轮组中钢绳的穿绳示意图,

滑车B内装的电机可卷动钢绳提升重物C。现用该装置吊起重8X1()3N的物体c,若不计起重

臂、滑车、钢绳、动滑轮重及摩擦,g取10N/kg,请完成以下问题。

(1)滑车B中定滑轮的作用是0

(2)若配重箱A到支点O的距离为5m,则滑车B可向右移动的最远距离是多少?

(3)若电机在25s内将物体C竖直向上匀速吊起10m,则该电机克服物体C重力做功的功率为

多少?若此时电机工作的实际功率为5000W,则该电机的机械效率为多少?

滑车

连接起升

,固定点

申动机

L_RD

mv//////////////////y.

甲乙

【解答】解:(1)滑车B中定滑轮的作用:改变拉力方向,但不省力;

(2)配重箱的重力相当于动力,BPFi=G=mg=4000kgX10N/kg=4X104N,重物的重力相当于

阻力F2=G'=8X1()3N,根据杠杆平衡条件可知:FILI=F2L2,滑车B可向右移动的最远距离

4xlO4/Vx5m

为:12=警==25m;

8xlO37V

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