九年级物理上册 第十一章 简单机械和功专题训练（一）功、功率和机械效率的综合计算练习（含解析）苏科版

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1、专题训练(一)　功、功率和机械效率的综合计算►类型一　利用滑轮组提升物体1.用如图Z－1－1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)动滑轮的重力.(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是多少.图Z－1－12.用如图Z－1－2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0.3m/s，拉力F的功率是180W(不计绳重).求：(1)滑轮组的机械效率η.(2)货物上升3m的过程中，克服摩擦

2、力做的功.图Z－1－23.如图Z－1－3所示为“测量滑轮组机械效率”的实验装置，钩码总质量为0.6kg，小明用2.4N的拉力竖直向上匀速拉动细绳(绳重和摩擦忽略不计，g取10N/kg).(1)若钩码2s内上升0.1m，则钩码上升的速度是多少？(2)小明拉力做功的功率是多少？该滑轮组的机械效率是多少？(结果保留一位小数)(3)当钩码总重力为12N时，该滑轮组的机械效率为多大？(结果保留一位小数)图Z－1－3►类型二　利用滑轮组水平拉动物体4.一辆质量是3.5×103kg的汽车不慎陷入泥泞地面，汽车司机组织人们

3、用如图Z－1－4所示的滑轮组将汽车拖出.已知整个过程中，水平拉力F为1×103N，汽车沿水平方向匀速移动了2m，滑轮组的机械效率为90%.求：(1)拉力F做的总功.(2)有用功的大小.(3)汽车受到的阻力大小.图Z－1－4►类型三　利用斜面提升物体5.如图Z－1－5所示，斜面倾角为30°，斜面高为2m.小兵同学用绳子沿斜面将重为400N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端，拉力大小为300N，绳重不计.求：(1)小兵对木箱做的有用功.(2)斜面的机械效率.(3)斜面对物体施加的摩擦力.图Z－1－5►类型四　利用杠杆

4、提升物体6.小金用如图Z－1－6所示的实验装置测量杠杆的机械效率.实验时竖直向上拉动杠杆，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升.(支点和杠杆的摩擦不计)问：(1)重为5N的钩码挂在A点时，人的拉力F为4N.钩码上升0.3m时，动力作用点C上升0.5m，此时机械效率η1为多大？(2)小金为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，仍用该实验装置，将钩码移到B点，再次缓慢提升杠杆使动力作用点C仍然上升0.5m.问：人的拉力F与第一次相比________(选填“变大”“变小”或“不变”).比较此时的机械效率η2与η1的大

5、小，并用学过的知识加以推导.图Z－1－6►类型五　组合机械7.小明健身用的拉力器结构如图Z－1－7所示.他用250N的拉力向下拉动拉杆，使20kg的配重块在2s内匀速升高40cm.不计拉杆和绳的重力，g取10N/kg.求：(1)所拉配重块的重力.(2)2s内配重块运动的速度.(3)此过程中拉力器的机械效率.图Z－1－78.图Z－1－8是用动滑轮运送建筑材料A的示意图，在卷扬机对绳子的拉力作用下，使重800N的建筑材料A在50s的时间里，匀速竖直上升了10m.在这个过程中，动滑轮提升建筑材料A所做的有用功为W

6、有用，卷扬机对绳子的拉力F做功的功率为200W.绳重可忽略不计.求：(1)有用功W有用.(2)动滑轮匀速提升建筑材料A的机械效率η.图Z－1－8教师详解详析1.(1)由题图可知，承担物重的绳子段数n＝3，因为不计绳重和摩擦，所以F＝，即100N＝，G动＝60N.(2)若绕绳能承受的最大拉力为200N，则F最大＝，即200N＝，得G最大＝540N，则滑轮组的最大机械效率为η最大＝×100%＝×100%＝×100%＝90%.2.(1)1s内货物升高的高度h1＝0.3m，W有用1＝Gh1＝360N×0.3m＝10

7、8J，W总1＝P总t1＝180W×1s＝180J，η＝×100%＝×100%＝60%.(2)货物上升3m所用的时间t2＝＝＝10s，W总2＝P总t2＝180W×10s＝1800J，W有用2＝Gh2＝360N×3m＝1080J，提升动滑轮做的功：W动＝G动h2＝30N×3m＝90J，克服摩擦力做的功：Wf＝W总2－W有2－W动＝1800J－1080J－90J＝630J.3.(1)钩码上升的速度为v＝＝＝0.05m/s.(2)拉力做的功：W总＝Fs＝2.4N×3×0.1m＝0.72J，拉力做功的功率：P总＝＝＝

8、0.36W.钩码重：G物＝mg＝0.6kg×10N/kg＝6N，有用功：W有用＝G物h＝6N×0.1m＝0.6J，故该滑轮组的机械效率为η＝×100%＝×100%＝83.3%.(3)因为不计摩擦及绳重，所以G动＝3F－G物＝3×2.4N－6N＝1.2N，η′＝×100%＝×100%＝90.9%.4.(1)拉力F移动的距离：s＝nL＝2×2m＝4m，拉力F做的总功：W总＝Fs＝1×103N×4m＝4×103J.(2