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功率、机械效率计算专题集

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功率、机械效率计算专题集

功率、机械效率计算专题

1.(2010泰州)6分)用图6所示的滑轮组提升重物,已知物体重为200N ,人用125N 的拉力向下拉动绳子,5s 内可使物体匀速上升2m 。求:

(1)拉力所做的功和拉力的功率; (2)滑轮组的机械效率。 答案: W=500J ;P=100W ;80%

2.(2010南京)(6分)如图所示,工人用滑轮组提升重240N 的物体,所用的拉力为150N , 物体在5s 内匀速上升lm 。求: (1)有用功;

(2)滑轮组的机械效率; (3)拉力的功率。

答案:240J ;80%;60W

3. (2010德州)如图22所示装置 ,绳重及摩擦不计。装卸工人将重为800N 的货物提至高处,人对绳的拉力F 1为500N ,货物在1min 内匀速上升了5m 。

(1)请在图上画出绳子的绕法; (2)求滑轮组的机械效率;

(3)如果重物是600N ,要把重物提升5m ,求拉力做的功。 答案:80%;4000 J

4. (2010河池)第41届世界博览会于2010年5月1日至10月31日在我国上海举行,世博会的主题是“城市,让生活更美好” .在场馆和楼房建设工地上,“塔吊”是常见的一种起重设备,如图19所示是“塔吊”的示意图.假设某塔吊配置的电动机铭牌上标有:额定电压380V , 额定功率38kW ,线圈电阻0.4Ω.在一次吊起重物时,电动机正常工作20s ,把重物吊起20m .求:

(1)该电动机在这次吊起重物的过程中消耗的电能; (2)电动机工作过程中,线圈产生的热量;

(3)在该起重设备中,如果这次吊起重物的机械效率为80%,则被吊重物的质量为多少t ?

答案:7.6×105

J ;8×104

J ;

2.72t

22

5.(2010龙岩)(8分)滑轮组在建筑中应用广泛,如图15所示为建筑工人自制的滑轮组。某工人用此滑轮组将质量为90kg 的重物提高5m ,所用的拉力是600N 。求:

(1)该重物受到的重力;

(2)工人通过滑轮组所做的有用功; (3)工人做的总功; (4)滑轮组的机械效率。 答案:9000N ;4500J ;6000J ;75%

6.(2010南通)(8分)如图所示,工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组,把重为500N 的箱子匀速提升5m ,动滑轮的质量为8kg ,不计绳重和摩擦,取g=10N/kg .

(1)在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组.

(2)在向上提升箱子的过程中,人对绳子的拉力为多大? (3)在向上提升箱子的过程中,滑轮组的机械效率为多少? 答案:290N ;86.2%

7.(2010苏州)(8分)如图所示,斜面长S=10m ,高h=4m .用沿斜面方向的推力F ,将一个重为100N 的物体由斜面底端A 匀速推到顶端B .运动过程中物体克服摩擦力做了100J 的功.求:

(1)运动过程中克服物体的重力做的功; (2)斜面的机械效率; (3)推力F 的大小。

答案:(1)400J (2)80% (3)50N 8.(2010湛江)湛江港一装卸工人用如图1l 所示的滑轮组匀速提升质量为80 kg 的货物,所用的拉力F 为500N ,绳子自由端在50s 内被匀速拉下4m ,求:(g 取

10N /kg)(1)提升前货物静止在地面上,与地面的接触面积为0.04m 2

,求货物对地面的压强.(2)提升时绳子自由端的速度.(3)拉力F 的功率.(4)此滑轮组的机械效率.

答案: 2×104

Pa ; 0.08m/s ;40W ;80%

9. (2010宜宾)(12分)2009年秋季以来,我国西南部分地区遭遇严重旱灾,不少地方不得不靠打深井取水。如图11所示,小明同学正利用滑轮组和金属水桶

从深井中提水,若水桶的材料密度为8g/cm 3

,水桶质量为4Kg ,水桶容积为20L 。当盛满水的桶从水中慢慢提升(桶始终未出水面)时,小

明对绳的拉力为F=25N 。不计绳子重量和摩擦,水的密度是1.0×103

Kg/m 3

,g 取10N/Kg.试求:

(1)动滑轮有多重?

(2)水桶露出水面前,滑轮组的机械效率有多大?

(3)水桶被提离井中水面后,以0.2m/s 的速度匀速竖直上升,小明对绳子自由端拉力的功率多大?

15

10.(10·茂名)(8分)用如图所示的滑轮组去拉物体A ,已知A 物质的密度是2 ×103kg /m3,底面积是0.3m 3

,重力为600N 。物体A 在F=100N 的拉力作用下,沿水平方向匀速前进了2m 。(g 取10N /kg)求:

(1)物体A 对水平地面的压强是多少? (2)物体A 的体积是多大?

(3)若该装置的机械效率为80%,物体A 在水平方向上受到的阻力是多少?

答案:600N ;0.03m 3

;160N

11.(10·湖北仙桃)19.如图14所示是小型建筑工地上使用的“罐笼式”提升机,用它能将放在罐笼A 中的建筑材料提升到高处。已知被提升的建筑材料的质量为280kg ,拉力F 将它以0.5m/s 的速度匀速提升到10m 的高度,拉力F 的功率为2kW 。不计摩擦及钢丝绳、动滑轮的重。求:

(1)拉力F 对所提升的建筑材料做的功是多少? (2)罐笼A 的重力是多少?

(3)提升机在提升建筑材料时的机械效率是多少? 答案:2.8×104

J ;1.2×103

N ;70%

12.(10·达州)(6分)如图17所示,是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形。

某次操作中,工人用400 N 的拉力F 在1分钟内将总重为900 N 的泥土匀速提升5 m 。在这段时间内:

(1)拉力F 所做的有用功是多少? (2)拉力F 做功的功率是多少? (3)滑轮组的机械效率是多大?

答案:4500J ;100W ;75%

13.如图所示,物体重180N ,动滑轮重20N ,绳重和摩擦不计.在拉力F 的作用下,物体正以0.1m/s 的速度匀速上升.求:

(1)拉力F ;

(2)拉力做功的功率; (3)动滑轮的机械效率.

14.如图所示,建筑工人用滑轮组提升重为200N 的泥桶,所用的拉力为80N ,若工人在5S ,内将泥桶匀速向上提升2m ,则拉力的功率为多少,滑轮组的机械效率为多少?

15.重为120N 、底面积为0.1m 2

的物体在20N 的水平拉力F 作用下沿水平地面向右匀速运动了10m ,用时20s .求:

A

F

14

(1)物体对地面的压强;

(2)物体所受摩擦力的大小;

(3)拉力所做的功和拉力的功率。

16.如图所示,小明用滑轮组匀速提起一个重为600N的物体A,物体上升的速度为0.1m /s,人拉绳的力为250N,不计绳重和摩擦,人拉绳做功的功率为多少W,滑轮组的机械效率为多少,动滑轮重多少N?

17.如图8所示,用滑轮组提起重900N的物体,绳子自由端拉力F为400N,重

物在20S内匀速上升了10m。求:

(1)物体上升的速度。(2)提起物体所做的有用功。(3)滑轮组的机械效率。

18.用如图5所示的机械拉着重500N的物体在水平地面上匀速运动,物体受到的摩擦力为

120N,绳子末端的水平拉力为50N,则滑轮组的机械效率为多少;

若物体运动的速度为0.2m/s,则10s内拉力做的功是多少J?

19.用如图所示的滑轮组匀速提升重为480N的物体G,所用拉力F为200N,

将重物提升3 m所用的时间为10s.求:

(1)重物上升的速度。

(2)拉力所做的有用功。

(3)拉力的功率。

(4)滑轮组的机械效率。

20.用如图20所示滑轮组提升重物.人用500N的拉力F,15s内使重为900N的物体匀速上升了3m.不计绳重和摩擦,求:

(1)动滑轮的重。(2分)

(2)人拉绳子做功的功率。(3分)

(3)滑轮组的机械效率。(2分)

21.如图所示,工人师傅用一个滑轮组在40s内将重600N的木箱从地面

匀速吊上4m高的阳台,所用的拉力为220N,不计绳重和摩擦.求:

(1)木箱匀速上升的速度;

(2)工人师傅做的有用功;

(3)动滑轮的重力.

22.在不计绳重和摩擦的情况下,利用一滑轮组匀速提升物体.下表是在

利用该滑轮组将一物体匀速提升到一定高度时采集到的信息。

(1)通过计算确定该滑轮组提起物体的绳子段数,并在右边虚线框中画出

该滑轮组的组装示意图.

(2)用该滑轮组将重为800N的物体匀速提升1m时,拉力做的总功为多

少?(解答要求:写出依据的主要公式或变形公式,有数据代入,答案中

必须明确写出数值和单位)

23.斜面也是一种简单机械。如图5所示,已知斜面上木箱的质量m=40kg,人对木箱的拉力F=75 N,斜面长s=4 m,斜面高h=O.5 m。求:

①木箱受到的重力(g取10 N/kg);

②斜面的机械效率。

24.如图3所示,物体A的质量是100kg,在力F的作用下物体以0.5m/s的速度沿水平方

向匀速前进。若A与水平面间的摩擦力为物重的1/2,滑

轮组的机械效率为80%,则5s内拉力的有用功是______J,

拉力F是______N。(g取10N/kg)

25.某人站在岸上,利用滑轮组通过拉绳,使停泊在水面的船匀速靠岸.已知滑轮组是由两个定滑轮和两个动滑轮组成(滑轮组的自身重不计),船重1.02×105N,船移动时受到水的阻力是船重的0.01倍,船受到滑轮组的拉力始终沿水平方向,此人水平地拉绳的力为240N.求滑轮组的机械效率。

26.如图3所示是润扬大桥工地上一台起重机吊臂上的滑轮组,它在50s

内将重为的钢材匀速提高10m。已知拉力F为,则在这

个过程中:

(1)拉力F做了多少功?拉力F的功率多大?

(2)滑轮组的机械效率多大?

(3)题中少了哪两个数据仍能求出滑轮组的机械效率?

答案:;80%;缺少“10m”和“50s”仍能求出滑轮组的机械效率27.一个工人用如图4所示的滑轮组匀速提升2000N的货物,所用拉力为600N,

绳子自由端被拉下4m。求:(1)此滑轮组的机械效率多大?(2)你认为此

滑轮组的机械效率与哪些因素有关?

答案:83.3%;与物体重有关;与动滑轮重有关;与绳重有关;也与绳和

滑轮之间的摩擦有关

28.福州鼓山大桥的建设创造了多项全国之最,其中全桥分为53段钢箱梁分段施工,每一段钢箱梁的质量高达1.3×105kg,其底面积约为260m2,采用号称“东南第一吊”的“天车”从江面起吊到桥墩上进行拼装。问:

(1)一段钢箱梁受到的重力是多少?(g取10N/kg)

(2)一段钢箱梁放在水平地面时,其对地面的压强约为多少?

(3)若“天车”将一段钢箱梁从江面起吊到桥墩,匀速竖直提升了30m,拉力做的功是多少?

答案: 1.3×106N; 5×103Pa;3.9×107J

29.由航空工业六○五研究所自行设计的“海鸥300”轻型水陆两栖飞机(如图12所示)将于今年10月首飞,该机可载4-6名乘客,配置有高性能的发动机和先进航空仪表设备,可用于公务飞行、货物运输、海岸巡逻等。设飞机的总质量为4000kg,g取10N/kg。

(1)飞机停在水面时,排开水的体积是多少m3?

(2)若飞机在空中以360km/h的速度水平匀速飞行时,它在水平方向受到的阻力为飞机重力的0.1倍,飞机发动机的功率是多少W?

答案:4m3;4×105W

30.为了在中考的体育测试中取得好成绩,小雨同学每天都进行体育锻炼。

(1)他先沿着200m长的跑道慢跑锻炼,从6:00到6:10共跑了12圈。他的平均速度大约是多少?

(2)慢跑结束后开始跳绳。如果小雨的质量是60kg,他每次起跳高度约是5cm,那么他每跳一次需克服重力做功大约多少焦?

(3)在中考的“1分钟跳绳”测试中,小雨同学跳了160次,而小明同学跳了100次。试问:测试中,成绩好的同学做功一定多吗?说出你的理由。

答案:4m/s;30J;相同时间内做功多少与重力大小、跳起高度、次数有关(1分)。而本题中只明确了次数关系,重力和高度的关系都不明确,无法得出明确结论,所以得分高的同学,做功不一定多。

31.电动自行车轻便、实用、无污染,很受人们喜爱.若某人骑电动自行车在一段平直的公路上匀速行驶了150m,用时30s,电动自行车的牵引力为20N,在此过程中:(1)电动自行车速度的大小;(2) 牵引力所做的功;(3) 牵引力做功的功率。

答案:5m/s;3000J;100W

32.在抗震救灾中,某舟桥部队利用冲锋舟为灾区开辟了水上生命线,人们乘坐的冲锋舟满载时排开水的体积是1.5m3,冲锋舟自重为0.6×104N,假设每人的平均质量为60Kg。(水的密度为1×103Kg/m3,g=10N/Kg)求:(1)冲锋舟满载时所受的浮力是多少?(2)为保证安全,这条冲锋舟最多能承载多少人?(3)冲锋舟底部0.5m深处所受水的压强多大?

(答案:15000N;15人;5×103Pa)

33.“海宝”是2010年世博会的吉祥物。在点缀上海街头的各种“海宝”中,有一座“海宝”(材质均匀、实心)的质量为3.0×103千克,密度为1.5×103千克/米3,与水平地面的接触面积为1m2,求其①体积V;②重力大小G。③对地面的压强p。

(答案:2m3;2.94×104N;p=2.94×104Pa)

34.“海宝”是2010年世博会的吉祥物,其形状如图所示.为迎接世博会,某公园大门口的水平地面上安放一个大型“海宝”雕塑,其重力为3.6×104N, 与水平地面间的接触面积为1.2 m2.g取10N/kg.求: (1)该雕塑的质量是多少? (2)雕塑对地面的压强是多少?(3)

在搬运过程中,起重机在20s内将该雕塑匀速抬高了2m,则起重机对雕塑所做功的功率是多少?

答案:3600kg;3000Pa;7200W

35.“武汉号”导弹驱逐舰在亚洲处于领先水平,参加了我国海军首批赴亚丁湾、索马里海域的护航任务。“武汉号”的排水量为7000t,是一种防空、反潜、反舰能力均衡的远洋驱逐舰。(海水的密度为1.03×103kg/m3,g取10N/kg)

(1)满载时,“武汉号”受到的浮力有多大?

(2)若舰底某处距海面的深度为8m,则该处受到海水的压强是多少?

(3)“武汉号”在巡航时,通过舰载雷达发现了目标。若雷达发出电磁波经2×10-4s 收到了回波,则目标距军舰的距离是多少?

(答案:7×107N;8.24×104Pa;3×104m)

36.小明的爸爸新买了一辆小汽车,小明坐着这辆汽车匀速行驶144 km,用时2h,消耗汽油9kg,其发动机的功率为23kW。请运用所学的知识解答下列问题。(汽油的热值为4.6×107J/kg)

(1)汽车匀速行驶时所受的牵引力是多大?

(2)汽车发动机的效率是多少?

(3)观察小汽车的外型,判断小汽车在水平路面高速行驶和静止时,对地面压力哪一个大?为什么?

(答案:1150N;40%;静止时对路面的压力大,因为高速行驶时,汽车上表面的空气流速大,对汽车的压强小,使汽车有一个向上托的力)

37.如图所示,重物A是体积为10dm3,密度为7.9×103kg/m3的实心金属块,将它完全浸没

在水中,始终未提出水面。若不计磨擦和动滑轮重,要保持平衡,求:

(1)作用于绳端的拉力F是多少?

(2)若缓慢将重物A提升2m,拉力做的功是多少?

(3)若实际所用拉力为400N,此时该滑轮的效率是多少?(g=10N/kg)

(答案:345N;1380J;86.25%)

38.2008年5月12日,四川汶川发生8级大地震,震后立即开展了紧急救援.在救援过程

中,常看到救援工作者使用的这种起重机械,利用这种机械吊起坍塌的混

凝土结构的吊板.如图是这种起重机吊臂上的滑轮组,它在50s内将重为

2.4×104N的吊板匀速提高10m.已知拉力F为104N.则这个过程中:

(1)拉力F做了多少功?拉力F的功率多大?

(2)滑轮组的机械效率多大?

(答案:3×105J;6×103W;80℅)

39.工人利用图23所示的滑轮组将重400N的物体向上匀速提起2m,。所用拉力为250N,滑轮组的机械效率是多少?若用此滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升2m,拉力在这一过程中所做的功是多少?(不计绳重和摩擦的力)

小明的解题过程是:

解:W有=Gh=400N×2m=800J

W总=FS=250N×2m×2=1000J

η= W有/W总=800J/1000J=0.8=80%

W 有/= G /

h=900N ×2m=1800J W 总/= W 有/

/η=1800J/80%=2250J

答:滑轮组的机械效率是80%,拉力在这一过程中所做的功是2250J 。 上述解答是否有错误?如有错误,指出错误的原因,并对错误加以订正。

(答案:有错;2000N )

40.工人用一个动滑轮,将质t 为20kg 的货物竖直提高了2m 。己知该动滑轮的机械效率为80 % ,求工人的拉力。小明解此题的思路是:因为使用动滑轮省一半力,所以

F=1/2G=1/2mg ;又因为此动滑轮的机械效率η=F/F /,故所求拉力F /

=F/η,即得。请判断小明的思路是否正确?若正确,请按其思路代入数据,解出此题;若不正确,请指出错在哪里?然后写出你认为正确的解题过程,并求出拉力。

(答案:由机械效率为80 %知:动滑轮不是理想机械,省一半力的条件不成立,故不正确;W 有=mgh ,W 总=FS =F2h ,η=W 有/ W 总,解得F =125N ) 41.一辆上海桑塔纳牌轿车在我省新建成的清——镇高速公路上行驶,(1)它在经过如图

11所示的标志牌下时,速度已达40m/s ,并仍以此速度在向前开行,这辆车是否违反了交通法规,为什么?(2)如果这辆轿车以108km/h 的速度匀速行驶。

① 从标志牌处开到镇宁需要多少时间?(结果保留两位小数)

② 设这段路程为平直公路,在这段路程中,该车受到的阻力为3

102 N ,它的功率是多大?

(答案:违反了;0.37h ;60kw )

42.电动自行车可以电动骑行,亦可以脚踏骑行。使用前,应先对车上的蓄电池充电。电动骑行时,蓄电池对车上电动机供电,电动机为车提供动力。现有一辆电动自行车,沿着水平的道路匀速行驶,在0.5h 内,电动行驶了9km ,此时车上电动机的工作电压为32V ,工作电流为4A 。

⑴电动自行车在电动骑行启动时,能量是如何转化的?

⑵若该车和人共重1000N ,行驶时轮胎与地面的接触面积共为8×10-3

㎡,那么车对地面的压强多大?

⑶若车和人在行驶过程中所受阻力为20N ,则这段路程内该车克服阻力所做的功为多少?

⑷该车电能转化为机械能的效率是多少? 43.小马用如图滑轮组抬高重5N 的小车.若不考虑摩擦和绳重,请你计算下列问题:

①若不计动滑轮重量,绳子自由端弹簧测力计的示数是多大? ②若考虑动滑轮重量,此时弹簧侧力计的示数是2.5N ,则该 滑轮组的机械效率是多大?

③当动滑轮总重超过多少时,使用该滑轮组提该小车不再省力? (答案:1.25N ;50%;15N )

44.某型号汽车发动机的额定功率为6×104

W ,在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1800N 。在额定功率下,当汽车匀速行驶时,求:(l )发动机所提供的牵引力大小;(2)行驶速度的

大小;(3)行驶5min 牵引力所做的功。(答案:1800N ;33.3 m/ s ;1.8×107

J )

45、建筑工地使用的起重机如图所示。0B长为15m,0C长为25m,0C段上有一个可移动的

滑轮组,A端装有配重,不计滑轮组的重力及摩

擦,g取10N/kg。当滑轮组在B点时,能安全起

吊的重物的最大质量是800kg。

(1)当滑轮组移到C点时,求能安全起吊的

重物的最大质量。

(2)当起重机将800kg的重物匀速升高8m,

用了10s。求滑轮组上钢丝绳的拉力的功率。

(答案:m B g×OB=m C g×OC,m C=m B×OB/OC=800Kg×15m/25m=480Kg;

W=Gh=mgh=800Kg×10N/Kg×8m=64000J,P=W/t=64000J/10s=6400W)

46、图22是某工人用滑轮组提升重物,工人用360N拉力将重为600N

的重物匀速提升10m,需要时间50s。请根据提供的信息,计算两个

相关的物理量。(g取10N/kg)

46、图22是某工人用滑轮组提升重物,工人用360N拉力将重为600N

的重物在40s内匀速提升10m,不计绳重和绳与滑轮组的摩擦,求:

(g取10N/kg)

(1)动滑轮的重量是多少?

(2)绳子自由端移动的距离是多少?绳子自由端移动的速度是多大?

47、利用图12所示装置,把质量为3千克、密度为3×103kg/m3的薄石块

从水面下4m处拉出水面后,再提升了10m,共用时间10s.动滑轮重为

20N(不计绳子与滑轮间的摩擦,设石块的两个上升过程都为匀速,g取

10N/kg).

求:(1)在整个过程中拉力F的功率(可近似认为石块离开水面前浮力

大小不变).

(2)石块离开水面前与离开水面后,这个装置的机械效率分别是多少?

(3)分析这两个数值,你能得出什么结论?

48、一人用如图11所示的滑轮组匀速提升物重为200牛的物体,此时人对绳的拉力为120牛,不计绳重和摩擦。求:

(1)滑轮组的机械效率。

(2)如果人的体重为600牛,则他用此滑轮组所提升物体的物

重不能超过多少牛?

(答案:83.3%;1160牛)

49、如图是某水上打捞船起吊装置结构示意图,某次打捞作业时,

该船将沉没于水下深处的一只密封货箱打捞出水面,已知该货箱

体积为50m3,质量200t。

(1)货箱完全浸没在水中时受到的浮力是多少?

(2)货箱完全出水后,又被匀速吊起1m的过程中,此时钢缆的拉力F为1×106N,

则动滑轮重是多少?(绳重不计)绳子在转盘上要绕多少米?

(3)打捞船在打捞过程中船体是上浮还是下沉?

(4)在下图中,画出钢缆拉力F 在整个打捞过程中随货物上升高度h 变化的图象。

50、中国移动重庆公司的抢险队作为第一支到达灾区的移动通信抢险队,队员们用鲜血和生命架起了一条条抗震救灾无形的生命线,为抗震救灾提供了强有力的通信保障。如图15所示,在通讯线路的抢修现场,起重机正将一箱箱设备吊装到3m 高的施工台上。其中起重臂下的钢绳是绕在一个动滑轮上的。若每箱设备均重4000N ,施工台距离地面的高度为3m 。如果起重机沿竖直方向匀速提升一箱设备时,动滑轮上每段钢绳的拉力为2500N ,在忽略钢绳重和摩擦的情况下。

(1)起重机提升一箱设备时,对箱子做的有用功是多少? (2)动滑轮在提升这箱设备时的机械效率是多大?

(3)在安全操作的前提下,为了节省时间,加快施工进度,起重机同时将两箱设备以0.1m/s 的速度匀速提升到施工台。求这种情况下,动滑轮上钢绳自由端拉力的功率为多大?

(答案:1.2×104

J ;80;900W )

51、如图所示装置,绳重及摩擦不计。

(1)请利用图示的3个滑轮,补画该滑轮组完整的绕线;

(2)当物重为50N 时,绳端需用20N 的拉力才能使物体匀速上升,此时该滑轮组的机械效率为多少?

(3)当物重为90N 时,绳端需用多大的拉力才能使其匀速上升? (4)如果绳子能承受的最大拉力为60N ,那么该滑轮组最大可吊起多重的物体?

52、近年来,汽车逐步走进了普通百姓的家庭.汽车出现故障后,需要进行维修.小明家的汽车发动机在维修时,工人师傅要用一个滑轮组(如右图)把车里的发动机提起来.已知发动机质量为120kg ,工人拉力为400N ,在10s 内发动机被提起了1m .求:(g=10N/kg) (1)发动机的重力是多少?

(2)滑轮组的机械效率是多少?

(3)工人师傅做功的功率是多少?

53、如图所示,用滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速移

动,在40S内移动了8m,拉力F做的功为1280J。

(1)求拉力F的大小和功率;

(2)若滑轮组的机械效率为95%,求动滑轮的重力(不计绳

重及绳子与滑轮间的摩擦)。

54、学校建筑工地上摆放着很多混凝土预制件.其中一块长2m,宽20cm,厚l0cm,质量为88kg的预制件平放在水平地面上,如图1 所示.(g取lON/kg)求:

(1)预制件对地面的压强是多大?

(2)如果建筑工人在lmin里,把预制件搬到3m高的楼上,至少要做多

少功?功率是多大?

(3)如果工人站在地面上用滑轮组(如图2 所示)把预制件吊起,所用拉

力是275N,滑轮组的机械效率是多大?

55、“塔吊”是建筑工地上普遍使用的起重设备. 如图20中的“塔吊”,AB是竖直支架,CD 是水平臂,期上OC段叫平衡臂,C端装有配重体,OD段叫

吊臂,E处装有滑轮组,可在O、D两点间移动,滑轮组重力

及摩擦忽略不计.。(g取10N/kg)

(1)OE=15m时,若用此“塔吊”能起吊重物的最大质量是

0.8t,则当滑轮组移到D点(OD=25m)时能够安全起吊重物

的最大质量是多少?

(2)OE=15m时,用此“塔吊”将0.8t的钢材先竖直匀速吊

起8m高,然后沿水平方向慢慢旋转90°后即送达指定位置,

在这一过程中“塔吊”对钢材做了多少功?

(答案:0.48t;6.4×104J)

56、某建筑工地用升降机提升实心砖的示意图如图9所示。升降机货箱的重力是300N,g 取10N/kg。不计滑轮和钢丝绳的重力,不计摩擦。试求:

(1)已知砖的密度是2×103kg/m3,每块转的体积是1.5×

10-3m3,则每块砖的重力是多少?

(2)如果钢丝绳上允许施加的最大拉力是2100N,则该升

降机一次最多能匀速提升多少块砖?

(3)某次提升中,升降机在50 s内将货物匀速提升了10m,

钢丝绳的拉力是2000N。则钢丝绳的拉力的功率是多少?

(4)提升重物时,希望滑轮组的机械效率大一些,那么滑

轮组机械效率大有什么好处?

(答案:30N;;200块;1200W;能量利用率高)

初中物理功、功率、机械效率计算题复习

1.如图所示,工人用250N 的力F 将重为400N 的物体在10s 内匀速提升2m.求: (1)重物受到的拉力大小; (2)拉力F 的功率: (3)动滑轮的机械效率. 2.(咸宁)用如图甲所示的滑轮组提升物体M ,已知被提升的物体M 重为760N ,卷扬机加在绳子自由端的拉力F 将物体M 以0.5m/s 的速度匀速提升到10m 的高度,拉力做的功W 随时间t 的变化图象如图乙所示,不计钢丝绳的重、摩擦力大小,求: (1)滑轮组提升重物所做的有用功是多少? (2)滑轮组提升重物的机械效率是多少? (3)动滑轮的重力是多少? 3.(2016,呼和浩特模拟)某一型号的房车在一段平直公路上匀速行驶了56 km ,用时半小时,车的总质量为 3×103 kg ,受到的阻力为车重的110 ,g 取10N/kg.求: (1)该房车的行驶速度. (2)该房车牵引力所做的功. (3)已知这一过程消耗燃油1.5×10-2 m 3,则热机在这一过程中消耗的总能量是多少?(假设燃油完全燃烧, 燃油密度ρ为0.8×103 kg/m 3,燃油热值q 为4.5×107 J/kg). (4)若将该房车改装成纯电动汽车,则可使二氧化碳排放量由每消耗1 kg 汽油排放2.2 kg 二氧化碳降为零.已知改装后的房车每行驶一百公里能耗为160 kW·h ,则该房车的效率为多大? 4.如图所示是我国自主研制的新型气垫两栖登陆艇.它的质量约为1.0×105 kg ,底面积约为500 m 2.求: (1)登陆艇受到的重力是多少?它漂浮在海面上时,受到的浮力是多少? (2)登陆艇静止在水平海滩上时,对海滩的压强是多少? (3)若登陆艇用3.0×105 N 的推进力,以20 m/s 的航速行驶10 min ,则登陆艇的功率是多少? 5.(呼和浩特)已知斜面倾角为30°,斜面高为2 m .小兵同学用绳子沿斜面将重为400 N 的木箱由斜面底端匀速拉到顶端.拉力大小为300 N ,绳重不计.求: (1)小兵对木箱做的有用功.

功和功率和机械效率复习题及答案

力学考点(13)功和功率和机械效率 考点解读:功、功率和机械效率的内容是力学知识的综合体现,在中考试题中出现率极高,即使学习中的重点内容,又是学习中的难点,属于中考中的拉分题目。需注意在理解其物理概念的基础上,通过多做些练习,方能达到熟能生巧。 例题解析: 例1、(★)(06北京大纲卷)如图所示的四种情景中,人对物体做功的是( ) 解析:做功有两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过一段距离。本题的A 、 B 、D 三种情景,虽然人均对物体施加了力,但物体均没有移动,所以A 、B 、D 两图的人都没有对物体做功。 C 图中的小丽在竖直方向上施加了力,并使箱子在竖直方向上移动了一段距离,所以小丽对箱子做了机械功。 答案:C 例2、 (★★★)(06江苏南通海门)如图所示,在粗糙程度相同的表面上,用大小相等的拉力F ,沿不同的方向拉物体运动相同的路程s ,则下列关于拉力做功的判断中正确的是( ) (A) 乙图中的拉力做功最少 (B) 甲图中的拉力做功最少 (C) 甲、乙、丙三种情况下拉力做功一样多 (D) 丙图中的拉力做功最多 解析:三种情况下拉力做的功就只 需比较拉力的大小和沿拉力方向移 动距离的长短,不要受干扰条件平 面或斜面及向上或向下运动的影 响。本题中这两个因素都相同,所 以做功一样多。 答案:C 例3、(★★★★★)(06北京大纲卷)如图所示,小民利用滑轮组先后竖直向上匀速提升物体A 和物体B 。当提升物体A 时,滑轮组的机械效率为75%,为F 1;当提升物体B 时,小民 对地面的压力为F 2。已知小民的质量为65kg ,物体A 的质量为90kg ,物体B 的质 量为50kg 。假设在拉绳子的过程中,小民对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直 向下且在同一直线上,不计绳重和摩擦。则F 2:F 1= ________ 。 解析:这是一道比例型题,由于小民对地面的压力F 1=G 人-(G A +G 0)/2, 小民 对地面的压力F 2= G 人-(G B +G 0)/2,要求出F 2:F 1必须先解出动滑轮的重G 0。根据 当提升物体A 时,滑轮组的机械效率 %75%100)(%1000 0=+=?+=?=G G G h G G h G W W A A A A 总有A η,可解得G o =300N,然后代 入可求得F 2:F 1=5:1; 例4、(★★★★)(06广东汕头)一质量为3000kg 的汽车沿着长为5.4km 的 盘山公路匀速行驶,当它从山脚行驶到高为0.5km 的山项时,耗时15min,汽车发动机牵引力为4000N.求,(1)汽车的行驶速度;(2)汽车发动机牵引力做的功;(3) 汽车发动机牵引力的功率. 解析:(1)汽车的行驶速度v=s/t=5.4×103m/(15×60s)=6m/s ;(2)汽车发动机牵引力做的功 W=FS=4000N ×5.4×103m=2.16×107J; (3) 汽车发动机牵引力的功率P=W/t=2.16×107J/(15×60s)= 2.4×104w. 例1图 例2图 例3图

机械效率计算公式练习

机械效率计算公式练习 总 有W W = η 滑轮组机械效率的计算: η=G 物h/Fs η=G 物/nF η=G 物/(G 物+G 动) η=P 有用/P 总 1. 对计算公式的熟练应用。 例:某人在5s 内,用如图所示的滑轮组,将重为1280N 的物体匀速提升 1m 。已知动滑轮的总重为320N 。不计绳重和摩擦。 求:(1)人做功的功率P ;(2)滑轮组的机械效率η。 答案:(1)320w (2)80% 例:用如图所示的滑轮组,提起物重为2400N 的物体A ,使它以0.5m/s 的 速度匀速上升时,人对滑轮组做功的功率是1500W 。此时滑轮组的机械效率是 多少?用此滑轮组提重物B 匀速上升2m ,人对绳竖直向上的拉力是1200N 。滑 轮组对重物B 做了多少功?(不考虑绳重和轴摩擦) 答案:(1)80% (2)6000J 例:工人用如图所示滑轮组匀速提升重物。(不计绳重和摩擦) (1)物重G A =1800N 时,滑轮组的机械效率为80%,求:拉力F 的 大小; (2)物重G B =2400N 时,使物体匀速上升3m ,求:工人对滑轮组 做的功。 答案:(1)750N (2)8550J

2. 在水中的滑轮组效率的计算: 例:如图所示,现将一重8100N的实心铝锭在水中匀速上提2m(未露出水面),已知每个滑轮重900N,不计水的阻力.求: (1)不计绳重和各种摩擦,滑轮组的机械效率多大? (2)若绳端拉力的功率为540W,则物体上升的速度为多大? (铝的密度是2.7×103kg/m3,g取10N/kg)(5分) 答案:(1)85% (2)0.09m/s 3. 跟实际联系的机械效率的计算: 例:一种居民楼电梯结构的截面示意图。A为电梯厢,厢底 有两个动滑轮B,其功能相当于一个动滑轮,使用两个动滑轮的 好处是能帮助电梯保持稳定。C为配重,起平衡作用。在拉力F 作用下电梯厢能在电梯井中沿竖直通道上下运行。现有10个人同 时乘坐电梯(每个人的质量均按60kg计算),电梯厢以0.5m/s的 速度匀速上升时,拉力为F1,F1的功率P1为10kW,动滑轮B的 机械效率为η1;电梯厢运行了12m后,从电梯中下去了5个人, 此后电梯厢以0.5m/s的速度匀速上升时,拉力为F2,F2的功率为 P2,动滑轮B的机械效率为η2。(不计绳重及滑轮摩擦,g取 10N/kg) 求:(1)η1∶η2; (2)拉力F2的功率P2。 答案:(1)17/10 (2)8500w

功功率机械效率计算题

机械效率计算题 一、上拉问题 1.用图所示装置提升重为900牛的物体A,加在绳自由端的拉力大小为400牛时恰好可以使物体匀速上升.求:(1)求此时滑轮组的机械效率;(2)若不计绳重和摩擦,求动滑轮的重;(3)若提升的重物改为1200牛,此时滑轮组的机械效率又为多少?(4)在(3)问中需要在绳自由端加多大的拉才能将物体匀速拉起? 2工人利用如图11.A.15所示的滑轮组提升重物,不计绳重和摩擦。 (1)若工人用250N的力恰好能将重400N的物体竖直向上匀速提起。 求该滑轮组此时的机械效率。 (2)若用此滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升2m, 求拉力F在这一过程中所做的功。 图11.A.15 3一个工人用如图11.8.4所示的滑轮组提起2000N的货物,所用的拉力是800N,绳子自由端被拉下4m,求(1)有用功,(2)总功,(3)机械效率 4滑轮组将重500N的物体,举高60cm的过程中,机械效率为80%,求(1)此过程中有用功和额外功,(2)若不计滑轮摩擦及拉线的质量,求动滑轮重,(3)当提升重物为400N时,求此时滑轮组的机械效率 5用某滑轮组测其机械效率时,所得的实验数据如下表所列: 物重(牛)物体升高的高(米)拉力(牛)绳子自由端移动距(米) 4 0.2 1 .4 0.8 求(1)有用功,(2)拉力做的总功,(3)该滑轮组的机械效率(4)画出滑轮组(要求滑轮个数最少)

6某建筑工地用如图9—6—11所示的滑轮组匀速提升重量为l 500N的货物,用600N的力向下拉绳,在30 s内将重物提升了10 m,则: (1)有用功W1为多少?(2)拉力F做的总功W2为多少? (3)滑轮组的机械效率η为多少? (4)拉力F做功的功率P为多大? 7图中,物体G的重为16 N,手拉绳的力为10 N.当物体被匀速向上拉动提高h时,动滑轮的 机械效率为(不考虑摩擦).若想增大动滑轮的机械效率,可采用的方法是·(答 一种即可) 8如图9—6—20所示是小明同学测滑轮组机械效率的实验装置图.他做了2.4J的有用功使重物匀速上升了0.4m,不计绳重及摩擦.请你回答: (1)小明所用的拉力是多少N? (2)该滑轮组的机械效率是多少? (3)根据题目所提供的相关信息,还可以求出其它一些物理量.请从中任选两个并加以解答. 9如图9—6—21所示,某矿产工人用200 N 的水平拉力,抓紧绳子的一端,沿水平地面匀速向右运动,在10 s内将矿井里质量为32kg的物体提升4 m。根据题给条件,请你计算出与本题材有关的5个物理量,要求写出简要说明和结果。(g 取10 N / k g) 2.1如图9—21所示, 10(提高题)小马用如图9—6—22滑轮组抬高重5N的小车.若不考虑摩擦和绳重,请你计算下列问题: (1)若不计动滑轮重量,绳子自由端弹簧测力计的示数是多大? (2)若考虑动滑动重量,此时弹簧测力计的示数是2.5 N,则该机械效率是多大? (3)当动滑轮总重超过多少时,使用该滑动组提该小车不再省力?

机械效率计算题专题

机械效率计算题专题 TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-

机械效率计算专题 1.工人用如图所示的滑轮组提升重物,在10s内将240N的物体匀速提升2m,已知工人的拉力为100N不计绳重与摩擦阻力,求:(1)工人做功的功率;(2)滑轮组的机械效率;(3)如果用此滑轮组匀速提升300N的 重物,拉力应为多大? 2.如图所示,小明同学用动滑轮提升900N的木箱,木箱以0.5m /s的速度匀速上升2m,所用拉力F的大小为500N(不计绳重和摩 擦). (1)拉力F做功的功率是多少(2)动滑轮的机械效率是多 少 3.用图所示的滑轮组提升重物,已知物体重为200N,人用125N 的拉力向下拉动绳子,5s内可使物体匀速上升2m求:(1)拉力 所做的功和拉力的功率;(2)滑轮组的机械效率. 4.湛江港一装卸工人用如图1l所示的滑轮组匀速提升质量为80 kg的货物,所用的拉力F为500N,绳子自由端在50s内被匀速 拉下4m,求:(g取10N/kg)(1)提升前货物静止在地面上,与地 面的接触面积为0.04m2,求货物对地面的压强.(2)提升时绳子自由端 的速度.(3)拉力F的功率.(4)此滑轮组的机械效率. 5.滑轮组在建筑中应用广泛,如图15所示为建筑工人自制的滑轮组。某工人用此滑轮组将质量为90kg的重物提高5m,所用的拉力是600N。 求: (1)该重物受到的重力;(2)工人通过滑轮组所做的有用功; (3)工人做的总功;(4)滑轮组的机械效率。 6.如图所示,斜面长S=10m,高h=4m.用沿斜面方向的推力F, 将一个重为100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B.运动过程 中物体克服摩擦力做了100J的功.求: (1)运动过程中克服物体的重力做的功;(2)斜面的机械效率; (3)推力F的大小. 7.如图所示,在50N的水平拉力F作用下, 重800N的物 体沿水平地面做匀速直线运动, 物体与地面间滑动摩擦力 为120N.求:(1)滑轮组的机械效率为多少( 2)若物体的速度为s,则1min内拉力做的功为多少( 3)拉力的功率是多少 8.如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为600kg,所受轨道的摩擦力为其重力的倍,滑轮组的机械效率为75%。若人以s的速度匀速前行,经100s将货物拉出仓库,g取10N/kg,。求在此过程中:

机械效率计算

一、计算题 1、用如图15所示的滑轮组将重G=12N的物体匀速提升20cm,所用的拉力F=5N,忽略摩擦阻力及绳重。求:(1)所做的有用功;(2)此时滑轮组的机械效率;(3)当改为提升27N的重物时,该滑轮组的机械效率。 2、工人利用图示的滑轮组将重400N的物体向上匀速提起2m.所用拉力为250N (1)滑轮组的机械效率是多少? 不计绳重和摩擦,则动滑轮重为多少? (3)若用此滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升2m,拉力在这一过程中所做的功是多少?(不计绳重和摩擦力) 3、如下图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。已知井深12m,物体重,汽车重G车=3×104N,汽车匀速拉绳子时的拉力,汽车受到的阻力为车重的倍。求: (1)将物体从井底拉至井口的过程中,汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功? (2)滑轮组的机械效率为多少?(保留一位小数) (3)若汽车运动的速度为3m/s,则将物体由井底拉至井口需要多长时间? (4)汽车牵引力为多少?牵引力的功率为多少? 4、如图所示,通过滑轮组用200N的拉力在20s内将重为480N的物体匀速提高2m,(不计绳重和摩擦),求: (1)动滑轮重; (2)绳自由端的移动速度为多大? (3)若重物再增加150N,要使重物匀速上升,作用在绳自由端的拉力至少多大? 4题图 5、如图有一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,某同学站在地面用300N的力拉绳,使重为500N 的物体在10s内匀速升高,若不计摩擦和绳重.求: (1)动滑轮总重是多少? (2)拉力F做功的功率是多少? (3)若该同学能够产生的最大拉力为500N,则当拉力最大时滑轮组的机械效率是多少?

《功、功率和机械效率》专题复习课教案

《功、功率和机械效率》专题复习课教案 「、复习课教学目标: 1、通过知识要点复习和习题练习,理解功(有用功、总功、额外功)、功率和机械效率的概念。 2、理解公式W=FS、P=W/t=Fv和n =爲有}=段=岸,并会运用它们;学会用其它知识(如 P=UI、W=mgh= p gvh、力的分析等)与本部分知识结合的综合解题能力。 3、熟悉这些年这部分知识的升学试题的特点,了解出题方向,掌握基本的解题思路,提高应试能力。 4、锻炼克服困难的能力和意志,磨练出解题意志和心理承受能力。 【、复习知识要点: 1、功: (1)做功的两个必要条件:物体受到力的作用,物体在力的方向上移动了距离。 (2)做功的实质:使物体的动能、势能或内能发生了变化。 (3)功的公式:W=FS 公式中的单位要求:此略 (4)对功的适应性练习(以下内容在复习时插入讲课中,不需要停下课操作): A、判断是否做功问题: a、用50N的拉力拉物体,物体不动。答:_________ 。 b、正在光滑的水平冰面上自个做匀速滑行的冰块。答:_________ 。 c、小明满头大汗地举着杠铃,一动也不动。答:_____________ 。 d、搬起一块石头。答:_______________ 。 e、用水平方向的力把桌子推动了。答:_____________ 。 B、判断做功的力问题: a、重为50N的物体在15N的水平拉力作用下,匀速水平运动。 b、足球在球场上快速运动,最后停了下来。 c、重为20N的物体在15N的竖直向上的拉力作用下,下降了2米,落回地面。 C、简单计算题: a、物体甲重为20N,在15N的水平推力作用下,匀速前进了2米。推力做的功为 J;重力做的功为___________ J。 b、物体甲、乙的质量之比为2:3,在分别受到30N和50N的拉力作用下,均沿着水平 地面匀速运动,所前进的距离之比是5: 3,则拉力对它们做的功的是—。 (5)功的原理:适用任何机械都不省功(但可以省力) 。 2、机械效率 (1)有用功:对我们是有用的,是我们所需要的功。用W有用表示。 (2)额外功:在对物体做功时,由于摩擦等原因额外增加的功,是不得不做的功。 符号:W额外。 (3)总功:W总=W有用+ W额外 (4)机械效率:n = W W有^ 机械效率总是小于1的原因:略 总 (5)斜面的效率:n =腎

(完整版)初中物理功和功率知识点及练习题

(一)功 1)概念:如果物体受到力的作用,并沿着力的方向移动一 段距离,这个力就对物体做了功 2)做功的两个必要因素,缺一不可: a)一是要有力的作用 b)二是物体沿着力的方向通过一段距离。(注意力作用 的阶段性) 3)三种情况对物体没有做功(适当加点分解原理) a)有力作用在物体上,但物体没动 b)有力作用在物体上,物体也通过了距离,但物体移 动距离的方向跟这个力的方向垂直。如手提水桶在 水平面上运动一段距离 c)物体通过了距离,但在物体通过距离的方向上没有 力的作用 4)功的计算和单位: a)计算:在物理学中,把力与物体沿力的方向移动距 离的乘积叫做功。功用W表示 W=FS(其中力的单位是N,距离的单位是m) b)单位:焦耳符号:J 5)功的原理 a)使用机械时,人们所做的功,都不会少于不用机械 时直接对物体做的功,即使用任何机械都不能省功

b)在使用机械做功时,由于机械有重力,机械之间存 在摩擦,所以人们要克服重力和摩擦做功。 c)在理想的情况下,即不考虑机械自身的重力和摩擦 的情况下,人们使用机械时所做的功等于不用机械 时直接用手做的功。 d)既然使用机械不省功,为什么还要使用机械? ①这是由于使用的机械有的可以改变力的方向、有 的可以省力、有的既能省力又能改变力的方向、 有的可以省距离、有的还可以改变做功的快慢 ②运用功的原理可以推导出使用斜面的省力公式 为:F=hG/s 直接用手做功:W1=Gh 使用斜面做功:W2=Fs 根据功的原理:W2=W1,则F= hG/s (二)机械效率 1)相关概念: a)有用功:利用机械做功时,对人们有用的功叫做有用功。 b)额外功:利用机械做功时,人们不需要但又不得不做的功叫做额 外功。它是由于摩擦、机械自重等原因而不得不做的功。 c)总功:人在利用机械达到目的过程中实际做的功叫做总功。 W总=W有用+W额外 2)怎样区分总功和有用功

机械效率三种计算

第3题图 第5题图 1. 几种常见简单机械效率的计算 课堂练习:1、 竖直上拉问题 1.用两个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组提升重物,当将一个重为1000N 的重物匀速提升2m 时,人站在地面上所用向下的拉力为300N ,若不计绳重和 摩擦,求该滑轮组所做的有用功和机械效率。 2.大军用某机械把500N 的重物匀速提高0.5m ,做的额外功是160J ,则他做的有用功、总功、机械效 率各是多少? 在10s 内把500N 的物体 , 80%的滑轮组 内绳的自由端移(2)人400N 的物5S 内竖 司机取来一套滑为8×104N ,汽车受到的阻力为车重的0.03倍,滑轮组的机械效率为80%,问:(1)该司机至少需用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出?(2)若拉动汽 车时,汽车前进的速度为0.1m/s ,则司机做功的功 第4题图 第1题图 第6题图

第8题图 10.用如图5所示的机械拉着重500N 的物体在水平地面上匀速运动,物体受到的摩擦力为120N ,绳子末端的水平拉力为50N ,则滑轮组的机械效率为多少? 11.如图所示,物体G 在拉力F 的作用下做匀速直 线运动,拉力做的功是600J ,物体向左移动了2m ,滑轮组的机械效率是80%,求: (1)额外功时多少?(2)拉力F 是多少 ?(3)物体所受摩擦力是多大 用斜面提高物体问题 13、在向车上装货物时,常常用木板搭个斜面,把货物推上去,这样可以省很多力。如图20所示,工人师傅用600N 的力沿着长4m 的斜面,将重1200N的货物推到高为1.5m的车上。 ①工人师傅做的有用功是多少?②工人师傅做的总功是多少? ③该斜面的机械效率是多少?④额外功多大?⑤货物收到的摩擦力多大?

功、功率、机械效率的计算

专题十 功、功率、机械效率的计算 一、内容解读: (一)功 1、做功的两个因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。 2、功的计算公式W Fs =,其中F 代表作用在物体的力,s 代表物体在力的方向上移动的距离,功的单位是J 。 (二)功率 1、单位时间是完成的功,叫做功率,它是反映机械做功快慢的物理量。 2、计算公式:功率=功时间,即t WP=将它变形得到两个变形公式。 W W Pt t P ==和,可分别求功和时间。功率的单位是瓦特,简称瓦,符号为W ,常用单位还有kW ,叫千瓦,它与W 之间的换算关系为1kW=103W 3、对公式W P t = 的分析 根据W P t =可知,当P 一定时,W 与t 成正比。换句话说,使用功率相同的机械,做功时间长的做的功就多。 当W 一定时,P 与t 成反比。换句话说,做相同的功时,时间用得少的机械的功率大。 当t 一定时,W 与P 成正比。换句话说,做功时间相同时,功率大的那台机械做的功就多。 (三)机械效率 1、机械效率被定义为:有用功与总功的比值,用希腊字母“η”表示。 100W η=?有用 总W﹪ 2、滑轮组机械效率的计算 100%%n η??总有用Gh GW=Gh,W =Fs,==Fs F,其中G 为提升的物重,h 为物体升高的高度,F 为施加在绳子自由端拉力,s 为绳子自由端移动的距离,n 为吊起动滑轮绳子的段数。若不考虑摩擦和绳重,滑轮组机械效率可变为: 100G η=?+物 动物%GG 3、斜面的机械效率 100%η?Gh =FJ ,其中G 为沿斜面向上推的物体受到的重力,h 为斜面的高,1为斜面的长,F 为沿斜面向上的推力 4、其他机械的机械效率 100W η=输出输入=%W

机械效率计算题及答案

四.计算题 1、(2013四川自贡)如图所示(滑轮组的绕绳未画出),人以600N 的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10秒,使绳端向下移动了1.5m ,重物匀速上升了0.5m ,已知滑轮组的机械效率为70%(g=10N/kg ). (1)按题意画出滑轮组的绕绳. (2)人所做功的功率多大? (3)被吊起的重物质量多大? 解:(1)根据n=3,即动滑轮上绳子段数是3股; 则绳子的固定端应从动滑轮上开始缠绕,如图: (2)∵W 总=FS=600N×1.5m=900J ; ∴P=W/t=900J/10s=90W . (3)∵S=nh ;∴n=S/h=15m/05m=3; 由η=G/nF 得:G=ηnF=70%×3×600N=1260N ; ∴m=G/g=1260N/10Nkg=126kg . 2.(2013乐山)某建筑工地用升降机提升大理石的示意图如图所示。升降机货箱的重力是400N , g 取10N/kg 。不计滑轮和钢丝绳的重力,不计摩擦。试求: (1)已知大理石的密度是2.8×103kg/m 3,每块大理石的体积是1.0×10-2m 3 ,则每块大理石的重力是多少? (2)如果每根钢丝绳上能承受的最大拉力是2000N ,则该升降机一次最多能匀速提升多少块大理 石? (3)某次提升中,升降机在1min 内将货物匀速提升了15m ,钢丝绳的拉力是2000N 。则钢丝绳的 拉力的功率是多少? (1) 每块大理石重: N Kg N m m Kg Vg mg G 280/10100.1/108.23233=????===-ρ (2分) (2) 升降机一次能提起的大理石块数: 块每块大理石重量能提起的大理石总重量2028040020003=-?== N N N n (3) 钢丝绳端移动的距离:m m h s 451533=?== (1分) 把货物提升15 m 做的功:J m N Fs W 4 109452000?=?== (1分) 升降机的功率:w s J J t W P 150060109min 110944=?=?== (1分) 3.(2013扬州)(6分)工人用如图所示的装置将重物提高5m ,已知物重为800N ,人对绳的拉力 为500N 。 求此过程中: (1)做的做功。 (2)做的有用功。 (3)滑轮组的机械效率。

§15功、功率、机械效率计算专题

功、功率、机械效率的专题计算 一、预习目标: 1、说出功、功率、机械效率的计算公式。 2、熟练应用功、功率、机械效率的公式及变形进行计算。 二、自主复习 1、功、功率、机械效率的定义、符号、单位是: 2、功的公式及变形: 3、功率的公式及变形: 4、机械效率的公式: 三、自我检测 1、在图6所示的滑轮组中,用110N的力在5s内把重为200N的 物体匀速提高2m,则() A.对重物做的有用功约为200J B.滑轮组的机械效率约为90% C.拉力做的总功约为220J D.拉力的功率约为44W 2、用一个动滑轮匀速提升质量为20kg的物体,所用竖直向上的拉力为125N。 物体上升2m的过程中,拉力所做的有用功为 ______ J,总功为 ______ J,动滑轮的机械效率为 _______ 。(g取10N/kg) 课内探究学案 一、预习交流 组内交流讨论,将组内共性的问题写在黑板上 二、合作、展示(先独立自主做题,之后小组内交流讨论并展示) 1、为了在中考的体育测试中取得好成绩,小雨同学每天都进行体育锻炼。(1)他先沿着200m长的跑道慢跑锻炼,从6:00到6:10共跑了12圈。他的平均速度大约是多少? (2)慢跑结束后开始跳绳。如果小雨的质量是60kg,他每次起跳高度约是5cm,那么他每跳一次需克服重力做功大约多少焦? (3)在中考的“1分钟跳绳”测试中,小雨同学跳了160次,而小明同学跳了

100次。 试问:测试中,成绩好的同学做功一定多吗?说出你的理由。 2、小明利用右图所示的滑轮组将重为900N的物体从一楼匀速提升至六楼,所用的拉力为360N,绳子自由端移动的速度为0.3m/s(已知每层楼高 3m) 求: (1)小明所用的时间 (2)拉力的功率 (3)所做的额外功 (4)在此基础上再加一个滑轮做动滑轮使用,组成一个 新的滑轮组,提升相同重物时,滑轮组的机械效率将 如何改变? 3、做俯卧撑运动的人可视为杠杆。如图所示,一 同学重500N,P点为重心,他每次将身体撑起, 肩部上升O.4m.某次测试中.他1min内完成30 次俯卧撑。求: (1)俯卧撑中的动力臂、阻力臂。 (2)将身体匀速撑起,双手对地面的压力。 (3)将身体撑起一次所做的功。 (4)该同学红这lmin内的功率.

功、功率和机械效率

功、功率和机械效率 功、功率和机械效率的内容是力学知识的综合体现,在中考试题中出现率极高,即使学习中的重点内容,又是学习中的难点,属于中考中的拉分题目。需注意在理解其物理概念的基础上,通过多做些练习,方能达到熟能生巧。 考点一:力学中做功的条件 例1、(★)(北京大纲卷)如图所示的四种情景中,人对物体做功的是() 解析:做功有两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过一段距离。本题的A 、 B、D三种情景,虽然人均对物体施加了力,但物体均没有移动,所以A、B、D两图的人都没有对物体做功。C图中的小丽在竖直方向上施加了力,并使箱子在竖直方向上移动了一段距离,所以小丽对箱子做了机械功。 跟踪巧练:1、下列关于力做功的说法,正确的是() (A) 汽车在水平公路上匀速行驶,汽车所受重力对汽车有做功 (B) 人提着箱子站在地面不动,手的拉力对箱子没有做功 (C) 过山车向下运动过程中,车上乘客所受重力对乘客没有做功 (D) 人把箱子从二楼提到三楼,手的拉力对箱子没有做功 2、如图所示描述的力,有对物体做功的是() 熊猫用力举着杠铃不动用力拉绳匀速提升重物用力搬石头没搬动用力提着水桶沿 水平方向移动 A B C D 考点二:功和功率的概念及有关计算 例2、如图所示,在粗糙程度相同的表面上,用大小相等的拉力F,沿不同的方向拉物体运动相同的路程s,则下列关于拉力做功的判断中正确的是() (A) 乙图中的拉力做功最少 (B) 甲图中的拉力做功最少 (C) 甲、乙、丙三种情况下拉力做功一样多 (D) 丙图中的拉力做功最多 解析:三种情况下拉力做的功就只需比较拉力的大小和沿拉力方向移动距离的长短,不要受干扰条件平面或斜面及向上或向下运动的影响。本题中这两个因素都相同,所以做功一样多。 例3、一质量为3000kg的汽车沿着长为5.4km的盘山公路 匀速行驶,当它从山脚行驶到高为0.5km的山项时,耗时15min, 汽车发动机牵引力为4000N.求,(1)汽车的行驶速度;(2)汽车 发动机牵引力做的功;(3) 汽车发动机牵引力的功率. 例1图

中考题功功率机械效率计算题精选稿件.doc

功、功率、机械效率计算 (安徽)21.一辆小汽车在平直公路上匀速行驶,发动机的牵引力为2000N,速度为108km/h。 (1)求小汽车匀速行驶时受到的阻力大小。 (2)求牵引力在10rain内所做的功。 (3)若发动机的牵引力用F表示,小汽车的速度用”表示,请推导出牵引力的功率P=Fv (2012年泉州)32. (6分)质量为50kg的何勇同学,在一次爬杆比赛中,用12s爬到了5m高的杆顶:(1)何勇受到的重力是多少? (2)何勇爬杆过程中做了多少功?功率多大? (三明市)25.(8分)在农村常有家庭挖井取水。小明同学用如图16(甲)所示的滑轮组提土,他用20s 的时间把重为120N的土从井中匀速提升5m,拉力做的功W随时间t的变化图象如图16(乙)所示。求:(1)有用功;(2)滑轮组的机械效率;(3)拉力的大小;(4)拉力的功率。 (2012年兰州)33.(4分)某商店售货员把长大约1 m的木板搭在台阶上,将冰柜沿斜面推上台阶,如果售货员沿斜面的推力为200 N,台阶高度为0.4 m。求: (1)售货员推冰柜做了多少功? (2)如果把冰柜推上台阶用了10 s,那么推力做功的功率是多少? (东莞)19.(7分)图20,小王站在高3m、长6m的斜面上,将重200N的木箱 '沿斜面匀速从底端拉上顶端,拉力大小恒为120N,所花时间是10s。求: (1)木箱A沿斜面方向的运动速度。 (2)小王对木箱⒕做功的功率。 (3)斜面的机械效率。 (广州市)20. 重4 10 N 的汽车在水平路面匀速运动,所受阻力为

920N ,汽车牵引力功率为9.2kW ,其汽油发动机效率为20%(汽油热值是(4.6x 10 7 J /kg ) (1)在图19 表示汽车的方框上画出汽车匀速运动过程中水平方向受力示意图. (2)求汽车运动100s 内 ①发动机对汽车的牵引力多大? ②牵引力做了多少功? ③汽车通过的距离多长? ④发动机消耗汽油质量是多少? (揭阳市)8.某型号挖掘机的质量3000kg ,两履带与地面接触的总面积1.5m2。挖掘机在6s 内将装满铲斗质量为0.75t 的泥石送到岸边,挖掘深度H=2m 。(如图乙所示)(取g=10N/kg )求: (1)挖掘机静止在水平地面上不工作时对地面的压强多大? (2)挖掘机每挖一次泥土并水平移送到岸边,对泥土做功多少? (3)若发动机的总功率是20kw ,挖泥过程中挖掘机的机械效率多大? (茂名市)22. (7分)如图13 所示,工人通过滑轮组使重600N 的箱子以0.4m/s 的速度从地面升到12m 高的五楼上。求: (1)若箱子平放时与楼板的接触面积为0.15m2,箱子对楼板的压强为多少? (2)工人吊起箱子过程中做的有用功是多少? (3)若滑轮组的机械效率为80%,则工人做功的功率为多少? (深圳市)48.(7分)如图23某索道最高处到最低处全长3000m ,上下高度差为600m ,吊车与钢索的总接触面积为0.01m2,吊车承载两人后的总重力为2500N 。 (1)求此吊车在水平索道上静止时钢索承受的压强。(2分)

功功率机械效率的综合计算含解析及答案.doc

功功率机械效率的综合计算 1.(2015,考感 )如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。已知井深 12 m, 3 4 3 物体重 G=6×10 N,汽车重 G 车= 3× 10 N,汽车匀速拉绳子时的拉力F=× 10 N,汽车受到的阻力为车重的 倍。求: (1)将物体从井底拉至井口的过程中,汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功 (2)滑轮组的机械效率为多少(保留一位小数 ) (3)若汽车运动的速度为 3 m/s,则将物体由井底拉至井口需要多长时间 (4)汽车牵引力为多少牵引力的功率为多少 3 4 解: (1)n= 3, s= 3h= 3×12 m= 36 m , W= Fs=×10 N × 36 m=× 10 J W 有Gh 3 6× 10 N (2) η=W总=Fs=3××310N ≈% 1 1 h =12 m = 12 s 3 4 3 (3)v 物= v 车=× 3 m/s= 1 m/s,t = 1 m/s (4)F 牵= F+f = F+车=×10 N+× 3× 10N=× 10 N,P 3 3 物 v 3 4 = F 牵·v车=×10 N ×3 m/s=× 10 W 2.(2015 ,陕西 )如图所示,工人沿斜面把一箱货物从底端拉进车厢。货物移动的距离如图所示。在此期间,工人拉这箱货物沿斜面匀速运动时的拉力为594 N。此斜面的长为这箱货物重为1500 N。s 与时间 t 的关系5 m ,高为 1 m, (1)0~5 s 内,这箱货物处于________状态,工人所做的功为________J。 (2)5~30 s 内,这箱货物运动的速度是多少拉力做功的功率是多大 (3)该斜面的机械效率是多少 解: (1)静止0 (2) 这箱货物运动的速度v= s= 5 m= t 25 s m/s ,拉力做的功W=Fs=594 N×5 m= 2970 J, 拉力做功的功率P= W= 2970 J= W (3) 对这箱货物做的有用功W 有=Gh=1500 N×1 m= 1500 J,拉力做的t 25 s

机械效率计算

典型计算公式 基础过关: 1.大军用某机械将一500N 的重物匀速提高1m ,做的额外功是100J ,则他做的有用功是多少?总功是多少?机械效率是多少? 2、某人用图中的滑轮组提升重G=100N 的物体,所用拉力F=60N,使其匀速上升1m,求:拉力做的有用功、总功及滑轮组的机械效率 3.如图所示的滑轮组把200牛的重物匀速拉到10米高的楼房顶部,在拉动过程中绳端所加的拉力为90牛,已知动滑轮重50N ,求:总功、有用功、额外功、克服动滑轮重所做的功、克服摩擦所做的功、机械效率 竖直使用滑轮组(图1): F G F G F G W W _____ ____ ___物物物总 有用= = ?= = η____ _______________++=物物动有用有用总有用G h h G W W W W W = =+=如不计绳重和摩擦,有: F F f f W W ____ ______________= ?== 总 有用= η已知G 物 G 动 h (物体被提升的高度) v 物 v 绳 n F s (拉力作用点(绳端)通过的距离) 水平使用滑轮组(图2): 图1 F ____功 ____功 ____功 图2 F ___功 斜面: ___ ___= 总 有用=W W ηf :物体受到的摩擦力 L :斜面长度 h :斜面高度 斜面机械效率问题(图3): __ _________ f W W W W W +== += 额外 有用有用总 有用= η图3 L h F ______=有用P ______ =总P h ____s =物 绳v v ___=已知G 物 F s v 物 v 绳 n f (物体受到的摩擦力) L (物体被拉动的距离) L ____s =物 绳v v ___=______=有用P ______ =总P

功功率机械效率的综合计算(含解析及答案)

功 功率 机械效率的综合计算 1.(2015,考感)如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。已知井深12 m ,物体重G =6×103 N ,汽车重G 车=3×104 N ,汽车匀速拉绳子时的拉力F =2.2×103 N ,汽车受到的阻力为车重的0.1倍。求: (1)将物体从井底拉至井口的过程中,汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功? (2)滑轮组的机械效率为多少?(保留一位小数) (3)若汽车运动的速度为3 m/s ,则将物体由井底拉至井口需要多长时间? (4)汽车牵引力为多少?牵引力的功率为多少? 解:(1)n =3,s =3h =3×12 m =36 m ,W =Fs =2.2×103 N×36 m =7.92×104 J (2)η=W 有W 总=Gh Fs =6×103 N 3×2.2×103 N ≈90.9% (3)v 物=13v 车=13×3 m/s =1 m/s ,t =h v 物=12 m 1 m/s =12 s (4)F 牵=F +f =F +0.1G 车=2.2×103 N +0.1×3×104 N =5.2×103 N ,P = F 牵·v 车=5.2×103 N×3 m/s =1.56×104 W 2.(2015,陕西)如图所示,工人沿斜面把一箱货物从底端拉进车厢。货物移动的距离s 与时间t 的关系如图所示。在此期间,工人拉这箱货物沿斜面匀速运动时的拉力为594 N 。此斜面的长为5 m ,高为1 m ,这箱货物重为1500 N 。

(1)0~5 s 内,这箱货物处于________状态,工人所做的功为________J 。 (2)5~30 s 内,这箱货物运动的速度是多少?拉力做功的功率是多大? (3)该斜面的机械效率是多少? 解:(1)静止 0 (2)这箱货物运动的速度v =s t =5 m 25 s =0.2 m/s ,拉力做的功W =Fs =594 N×5 m =2970 J ,拉力做功的功率P =W t =2970 J 25 s =118.8 W (3)对这箱货物做的有用功W 有=Gh =1500 N×1 m =1500 J ,拉力做的总功W 总=W =2970 J ,斜面的机械效率η=W 有W 总=1500 J 2970 J ≈50.5% 3.(2015,遂宁)某兴趣小组用如图甲所示的滑轮组(物体与动滑轮用绳子a 连接)匀速拉动放在同一水平面上的不同物体,物体受到的摩擦力从200 N 开始逐渐增加, 直到组装滑轮组的绳子b 被拉断,每次物体拉动的距离均为2 m 。 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: (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 的同学利用该滑轮组,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)由图乙可知,当f 1=200 N 时,η1=50%,W 总1=W 有+W 额=f 1s +G 动s ,η=W 有W 总=f 1s f 1s +G 动s =200N 200N +G 动=50%,G 动=200 N (2)当η 2=80%时,η 2=f 2s f 2s +G 动s =80%,f 2= 800 N ,W 有2=f 2s =800 N×2

功、机械效率和功率培优试题

功、机械效率和功率综合训练试题(三) 1.如图14所示,物体A的质量m =12kg,在拉力F的作用下,物体A以0.1m/s的速度在水平面上做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为12N,忽略滑轮与绳子的摩擦力以及滑轮、弹簧测力计和绳子所受的重力,并且绳子足够长。 求:(1)物体A与水平面间摩擦力f的大小;(2)拉力F的大小;(3)物体A运动10s的过程中,拉力F所做的功。 图14 2.(8分)如图26所示,斜面长S=10m,高h=4m.用沿斜面方向的推力F,将一个重为100N的物体由斜面底端A 匀速推到顶端B.运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功.求: (1)运动过程中克服物体的重力做的功; (2)斜面的机械效率; (3)推力F的大小. 3.某型号汽车发动机的额定功率为6×104W,在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1800N。在额定功率下,当汽 车匀速行驶时,求:(l)发动机所提供的牵引力大小;(2)行驶速度的大小;(3)行驶5min牵引力所做的功。 4.(6分)如图23所示,物重G为2000N,斜面长5m,高3m,斜面和滑轮组装置的总机械效率为80%,若将重物沿 斜面以0.2m/s的速度拉上来,求:(1)所需拉力F是多少?(2)机械的总功率是多少? 5. 维修楼房的工人,用如图(21)所示的装置提升水泥。图中OM为一根硬支柱,PQ为一根硬杆,硬杆的P端焊 接有一个定滑轮,(硬杆和定滑轮的重力可忽略)。Q端固定一个重物B,重物B的质量是180kg,图中动滑轮D 的质量是10kg。支柱M点到水泥G的重力作用线的距离是 1.0m,到重物B的重力作用线的距离是 1.5m。忽略所有的摩擦,(计算时滑轮的大小、重物B的大小都可忽略),当把200kg的水泥,从楼底匀速提升到10m高的楼顶上时。取g =10N/kg,求:(1)拉力F做功多少?(2)滑轮的机械效率η是多少?(3)重物B对地的压力是多少? 6、如图所示滑轮组将铁球打捞出水面,不计摩擦、绳重、水的阻力.水深5m,铁球重1400N,作用在绳端拉力F 的功率1500W,铁球未露出水面前滑轮组的机械效率为80%,铁球密度7.0×103kg/m3,湖水密度 1.0×103kg/m3,g 取10N/kg.求:(1)铁球浸没水中时匀速提起的速度v1和铁球完全露出水面在空气中匀速提起的速度v2之比;(2)从铁球恰好完全提出水面到铁球距水面2m处的过程中克服动滑轮重力做的功.

中考物理功、功率和机械效率专题复习(word文档有答案)

中考物理功、功率和机械效率专题复习本讲内容是河北省中考中的重点内容,主要考查:判断物体是否做功、功和功率的计算,机械效率的计算、机械效率的大小比较及探究滑轮组机械效率的影响因素,综合性强、难度较大.题型多以选择、计算出现. 功、功率 1.功 【提示】在利用功的计算公式进行计算时,力与物体移动的距离在方向上必须一致.

2.功率 【提示】 功率表示做功的快慢,功表示做功的多少.一个力做功的多少由功率和时间两个因素决定,功率大的做功不一定多,做功多的功率也不一定大.在分析功和功率的关系时,必须考虑时间的因素. 机械效率 _______________

命题点1 功和功率的计算 (自贡)下列说法中正确的是( ) A .用手从地面竖直提起水桶,手竖直向上的拉力对水桶做了功 B .提着水桶在路面上水平向前移动一段路程,手竖直向上的拉力对水桶做了功 C .抛出手的铅球在空中向前运动的过程中,推力对铅球做了功 D .用力推一辆汽车,汽车静止不动,推力在这个过程中对汽车做了功 力学中的功必须同时具备做功的两个必要因素,两者缺一不可.据此可以总结出不做功的三种情况:1.不劳无功,具体说就是物体不受力,就不存在做功的问题;2.劳而无功,就是虽然有力作用在物体上,但物体没有动,这时力也没有做功.3.没成效则不做功,物体既运动又受力,但由于运动方向与力的方向垂直,所以力不做功. 1.(咸宁)如图所示的情景中,关于力对物体做功的叙述,正确的是( ) A .大力士表演拉汽车前行,此时人拉车的力做了功 B .起重机吊着重物水平移动,钢丝绳的拉力对重物做了功 C .举重运动员举着杠铃不动,运动员对杠铃做了功 D .足球在水平地面上运动,足球的重力对足球做了功

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