2015中考物理微专题功、功率和机械效率的计算复习.doc

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1、2015中考物理微专题功、功率和机械效率的计算复习微专题五　功、功率和机械效率的计算　　　　　　　　　　　　　　　　　一、利用滑轮组提升物体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，即额＝0，F＝G物n，η＝1，Gh＝Fs。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，即额＝G动h，F＝（G物＋G动）n，η＝G物（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，表明要考虑)，即η＝G物Fn，F＝G物nη。【例】(2013，荆州)

2、用如图所示的滑轮组提升重物，当作用在绳子自由端的拉力为100N时，能匀速提起重力为240N的物体，不计绳重和摩擦，求：(1)动滑轮重力为多少？(2)若绕绳能承受的最大拉力为200N，则该滑轮组的最大机械效率为多大？【解析】(1)不计绳重和摩擦，知道拉力和物重的大小，利用F＝13(G物＋G动)求动滑轮的重力；(2)已知绕绳能承受的最大拉力，根据F＝13(G物＋G动)求出能承受的最大物重，再利用η＝有用总＝GhFs＝G3F求滑轮组的最大机械效率。【答案】(1)因为不计绳重和摩擦，所以F＝13(G物＋G动)即100N＝13(240N＋G

3、动)，所以动滑轮的重力G动＝60N。(2)因为绕绳能承受的最大拉力为200N，所以F最大＝13(G最大＋G动)即200N＝13(G最大＋60N)G最大＝40N，则滑轮组的最大机械效率η＝有用总＝G最大3F最大＝40N3×200N＝90%。【对应练习】1．(2014，重庆)工人借助如图所示的装置，在20s时间内将重为700N的货物匀速提升了4，已知他对绳子的拉力为00N。该过程中，工人所用装置的机械效率为70%，工人对绳子拉力的功率为200。2．(2013，佛)如图所示，物体A在大小为10N的拉力F作用下，以03/s的速度向右匀速运

4、动(不计滑轮与细绳的摩擦及重力)，若物体A与桌面间的摩擦力为1N，下列说法错误的是(D)A．拉力F做功的功率是3B．物体B的质量是27g．物体B上升的速度是01/sD．物体A运动1s，则物体B克服重力做功33．(2013，襄阳)用如图所示的滑轮组提升货物，已知动滑轮重30N，货物重360N，上升速度是03/s，拉力F的功率是180(不计绳重)。求：(1)滑轮组的机械效率η。(2)货物上升3的过程中，克服摩擦力做的功。解：(1)1s内货物升高的高度h＝03，有＝Gh＝360N×03＝108，总＝P总t＝180，η＝有总＝108180

5、＝60%(2)货物上升3的时间t＝hv＝303/s＝10s，总＝P总t＝180×10s＝1800，有＝Gh＝360N×3＝1080，提升动滑轮做的功动＝G动h＝30N×3＝90，克服摩擦力做的功f＝总－有－动＝630二、利用滑轮组水平拉物体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；将上述公式中的G物换成f就行了。理想情况：有＝fs，F＝fn；实际情况：η＝fFn，F＝fnη。【对应练习】4．(2014，德阳)如图所示，在20N的水平拉力F作用下，重200N的物体沿水平地面向左做匀速直线运动，

6、物体与地面间的滑动摩擦力为48N，则滑轮组的机械效率为__80%__；若物体的速度为02/s，则1in内拉力做的功为__720__。．(2014，泰安)一辆质量是3×103g的汽车不慎陷入泥泞地面，汽车司机组织人们用如图所示的滑轮组将汽车拖出。已知整个过程中，水平拉力F是1×103N，汽车沿水平方向匀速移动了2，滑轮组的机械效率为90%。求：(1)拉力F做的总功。(2)有用功为多大？(3)汽车受到的阻力大小。解：(1)当汽车沿水平方向匀速移动了2时，绳子末端移动6，根据总＝Fs＝1×103N×6＝6×103(2)根据η＝有用总，有

7、用＝η总＝90%×6×103＝4×103(3)有用＝F拉s车，F拉＝有用s车＝27×103N，由于车匀速运动，所以车受到的阻力f＝F拉＝27×103N6．如图甲所示，重为16N的物体A在拉力F的作用下，s内匀速运动了0。拉力F做的功随时间变化的图象如图乙所示。己知动滑轮重0N，物体A在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力f为物重G的02倍。求：　　　　甲　　　　　　　　　　乙(1)拉力F的功率。(2)拉力F的大小。(3)克服绳重及摩擦所做的额外功占总功的比例。解：(1)由图象可知，s内拉力F做功2，拉力做功的功率P＝t＝2s＝0(2)由

8、图象可知，s＝2h，绳末端移动速度v＝2v物＝2×s物t＝2×0s＝02/s，做匀速运动时，由P＝Fv得F＝Pv＝002/s＝2N(3)克服绳重及摩擦做的额外功额＝总－有－动，由于物体A做匀速运动，拉力F′＝f＝02G＝02×16N＝4N，则克服绳