功和机械效率专题(含答案)
初中物理功、功率、机械效率例题及详细解析

初中物理功、功率、机械效率例题及详细解析【典型例题】类型一、基础知识1、下面情况中,人对物体做功的是()A. 举重运动员举着杠铃不动B. 人用力却没有把重物提起C. 某同学提着水桶在水平路面匀速行走D. 旅客提着行李走上楼梯【思路点拨】本题要抓住做功的两个必要因素:1.作用在物体上的力;2.物体在力的方向上通过的距离;二者缺一不可。
【答案】D【解析】A、B均属于“不动无功”型,有力作用但没通过距离;C属于“劳而无功”型,桶运动方向与施力方向垂直;D具备做功的两个必要因素,人对行李施力,行李沿拉力方向有移动距离,D选项中人对行李箱用向上的力,并且在力的方向上移动了距离,所以人对物体做了功。
【总结升华】做功要满足的两个要素是:作用在物体上的力;在力的方向上通过的距离。
举一反三:【变式】(多选)小车重200N,人用30N的水平力推小车沿水平路面匀速前进50m的过程中,下列判断正确的是()A.重力没做功B.人对车做功10000JC.人对车做功1500J D.小车受到的阻力是230N【答案】AC2、某人用50N的力,将重30N的铅球抛到7m远处,这个人对铅球做的功为()A、350JB、210JC、0D、无法计算【思路点拨】人推铅球,对铅球施加了力,并且铅球在该力的方向上移动了距离,根据功的公式W=Fs分析判断。
【答案】D【解析】铅球的运动可以分为两个阶段:第一个阶段是人推铅球,第二个阶段是铅球在空中飞行。
在第一个阶段人用力推动铅球,对铅球做功;在第二个阶段,铅球离开了人,人不再对铅球做功。
注意:在第一个阶段,在人推力的作用下,铅球移动了一段距离,但这个距离不是7m;具体是多少,题中未给出,无法判断。
【总结升华】本题考查了学生对功的公式的掌握和运用,关键是掌握做功的两个必要条件(一是力,二是在力的方向上移动的距离)。
举一反三:【变式】(2015•无锡)现有30包大米,总质量为150kg,小明想尽快将它们搬上10m高处的库房,如图为小明可以提供的用于搬动物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图象,由图可知他可以提供的最大功率为_____W;为尽可能快地将大米搬上库房,他每次应搬_____包,若每次下楼时间是上楼时间的一半,则他最快完成搬运任务并返回原地所用的时间是_____s。
中考物理专题复习机械效率的计算题及答案

一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1.如图所示,一工人利用如图所示的滑轮组在10s 内将质量为40kg 的物体匀速提升3m ,此过程中工人对地面的压强为6000Pa 。
已知工人与地面的接触面积为500cm 2,工人的质量和动滑轮质量之和为80kg ,不计绳重和摩擦。
则下列说法错误的是( )A .工人用提升400N 重物的过程中,动滑轮做的有用功为1200JB .工人用提升400N 重物的过程中,绳子自由端移动的速度为0.6m/sC .用该滑轮组提升重为600N 的物体,机械效率为80%D .工人的质量为60kg 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A .动滑轮做的有用功40kg 10N/kg 3m=1200J ===W G h m gh ⨯⨯物物动有故A 正确,不符合题意;B .由图知,绳子段数n =2,物体匀速提升3m ,绳子自由端移动距离s =6m ,绳子自由端移动的速度为6m 0.6m/s 10ss v t === 故B 正确,不符合题意;CD .工人对地面的压强为6000Pa ,工人与地面的接触面积为500cm 2=0.05m 2,所以工人对地面的压力26000P N a 0=.30005m F pS ==⨯设动滑轮质量为m 动,则人的质量m 人=80kg -m 动因为n =2,所以()()11-=-+=-g+22F G F G G G m g m m g =人拉人物动人物动 代入数据,得出m 动=20kg ,m 人=60kg ,故D 正确,不符合题意。
用该滑轮组提升重为600N 的物体,机械效率为()=100%=1200%=100%=75%6+6+0000+00W G hG W G hNG GN NG η=⨯⨯⨯有物物总物动物动故C 错误,符合题意。
故选C 。
2.如图所示,用一动滑轮拉一物体A 以0.5m/s 的速度在水平面上作匀速直线运动,物体A 重为20N ,受到的摩擦阻力是物重的0.2倍,水平拉力为2.5N ,则在2s 内拉力做的功是________J ,滑轮的机械效率是________(不计滑轮重力).【答案】5 80% 【解析】 【分析】 【详解】物体2s 移动的距离:s=vt=0.5m/s×2s=1m , ∵使用的是动滑轮,∴拉力移动的距离:s′=2s=2×1m=2m , 拉力做功:W=Fs′=2.5N×2m=5J ; ∵物体受到的摩擦阻力是物重的0.2倍, ∴f=0.2G=0.2×20N=4N , 滑轮的机械效率: η====80%.故答案为5,80%.3.如图所示,用F =50N 的力通过滑轮组水平拉重为80N 的物体使其向左匀速运动0.4m ,在这个过程中拉力F 做功为_____J ,已知物体受到水平地面的摩擦力为60N ,该滑轮组的机械效率为_____(忽略绳子和动滑轮的重力)【答案】40 60% 【解析】 【分析】首先判断滑轮组有几段绳子受力,计算出拉力移动的距离,利用拉力做的总功;滑轮组所做的有用功为克服物体A 受到摩擦力所做的功,根据求出其大小,再根据效率公式求出滑轮组的机械效率。
中考物理与机械效率的计算有关的压轴题含答案

一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1.如图,A物体重力为100N,B物体重力为30N,此时A物体恰好向右做匀速直线运动,A物体受到的滑动摩擦力为其重力的0.2倍,下列说法正确的是(不计绳重和摩擦)()A.A物体受到的绳子的拉力为15NB.若将B物体的重力增加一倍,则A物体受到的摩擦力为35NC.动滑轮拉B物体的效率为75%D.若将A以0.1m/s的速度水平向左匀速拉动,拉力的功率为2W【答案】C【解析】【分析】【详解】A.A物体恰好向右做匀速直线运动,摩擦力等于拉力,由题知,摩擦力f=0.2G=0.2⨯100N=20N故A物体受到的绳子的拉力为20N,故A错误;B.若把B的重增加一倍,但A与地面的粗糙程度不变,压力也不变,因此A受到的摩擦力也不会改变,故B错误;C.由图可知,n=2, A物体对绳子的拉力等于A物体受到的绳子的拉力,则动滑轮的重力G动=2F-G B=2f- G B=2⨯20N-30N=10N不计绳重和摩擦,则动滑轮拉B物体的效率η=WW有用总=WW W+有用有用额=BG hGh G h+动=BBGG G+动=30N30N10N+=75%故C正确;D.若将A以0.1m/s的速度水平向左匀速拉动,摩擦力水平向右,大小不变,A物体受到的绳子的拉力不变,则拉力为原来的2倍,即40N,拉力的功率P=Wt=Fst=F′v=40N⨯0.1m/s=4W故D错误。
故选C。
2.如图所示,工人用250 N 的力将重400 N 的物体匀速提升2 m 。
若不计绳重及摩擦,绳子自由端移动的距离是____m ,动滑轮的重力为____N ,该滑轮组的机械效率是______。
【答案】4 100 80% 【解析】 【分析】 【详解】[1]由图可知,动滑轮上绳子段数为2,则绳子自由端移动距离为s =2h =2×2m=4m[2]拉力为250N ,物体中400N ,则根据动滑轮上绳子段数为2,可求动滑轮重力为G 滑=2F -G 物=2×250N-400N =100N[3]机械效率为()()400N100%100%100%80%400N+100N W G h W G G hη=⨯=⨯=⨯=+有物滑总物3.小黄用图所示的滑轮组经过10s 的时间,用150N 的拉力将一个重270N 的重物提高1m ,求此过程:拉力F 自由端拉出的距离是_____m ;小黄所做的有用功是_______J ;总功是_______J ;拉力做功的功率是______W 。
初三物理杠杆-滑轮及功-机械效率经典例题(附答案)

初三物理杠杆-滑轮及功-机械效率经典例题(附答案)杠杆与滑轮教学⽬的: 1、巩固杠杆五要素,掌握杠杆平衡条件2、定滑轮、动滑轮的特点教学难点:1、运⽤杠杆平衡条件进⾏相关的计算2、理解吊起动滑轮的绳n的物理意义知识点总结:1、杠杆五要素:①⽀点:杠杆绕着转动的点②动⼒:使杠杆转动的⼒③阻⼒:阻碍杠杆转动的⼒④动⼒臂:从⽀点到动⼒作⽤线的垂直距离⑤阻⼒臂:从⽀点到阻⼒作⽤线的垂直距离2、杠杆平衡条件(杠杆平衡原理):动⼒×动⼒臂=阻⼒×阻⼒臂,⽤代数式表⽰为F1·L1=F2·L2。
式中,F1表⽰动⼒,L1表⽰动⼒臂,F2表⽰阻⼒,L2表⽰阻⼒臂。
3、定滑轮:⼯作时,中间的轴固定不动的滑轮叫定滑轮。
(实质是等臂杠杆)特点:不能省⼒,但能改变⼒⽅向动滑轮:⼯作时,轴随中午⼀起移动的滑轮叫动滑轮。
(实质是个动⼒臂为阻⼒臂⼆倍的杠杆)特点:可以省⼒,但不改变⼒的⽅向滑轮组:由若⼲个定滑轮和动滑轮组合在⼀起典型例题解析杠杆与滑轮:例1:如图1—6—1(a)所⽰的杠杆重;不计,O为⽀点,AO=0.2m,当在A点悬吊⼀重6N的物体,绳⼦的拉⼒F=3N时,杠杆在⽔平位置平衡,在图中画出拉⼒矿的⼒臂l2,⼒臂l2为________m.(a)` (b)图1—6—1如图1—6—1(b),画出杠杆OAB⽰意图,找到⽀点O,BC为⼒的作⽤线,画出⼒臂l2.根据杠杆的平衡条件:G ·OA =Fl 2代⼊数值:6N ×0.2m =3N ×l 2l 2=2×0.2 m =0.4 m答案⼒臂l 2如图1—6—1(b ),l 2为0.4m例2:杠杆OA 在⼒FA 、FB 的作⽤下保持⽔平静⽌状态,如图1—6—5(a ).杠杆的⾃重不计,O 为杠杆的⽀点,FB 的⽅向与OA 垂直,则下列关系式中⼀定正确的是()A .F A ·OA =FB ·OB B .F A ·OA <F B ·OBC .B A F F =OB OAD .F A >OA OB F B ?(a )(b )图1—6—2如图1—6—2(b ),画出⼒F A 的⼒臂为l A ,F A 和OA 的夹⾓为θ。
初中物理专题练习(含答案)---机械效率和功率计算题

初中物理专题练习(含答案)---机械效率和功率计算题A1.小明利用如图所示的装置沿水平方向匀速拉动一个重2000N,底面积为0.5m2的物体A时,A受到地面的摩擦力为600N,作用在绳端的拉力为250N,则A对地面的压强是多少Pa;该装置的机械效率是多少.解:F=G=2000N S=0.5m2P=F/S=2000N÷0.5m2=4000Pa滑轮组有3段绳子拉物体S=3S物滑轮组克服摩擦做有用功η=W有/W总=fS物/FS= fS物/3FS物= f /3F=600N÷750N=80%2.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,物体匀速上升.求:(1)拉力F;(2)动滑轮的机械效率.解:(1)F= (G+G动) /2=(180N+20N)÷2=100N(2)η=W有/W总=Gh/2Fh=180N÷200N=90%3.如图所示,小明用滑轮组匀速提起一个重为600N的物体A,人拉绳的力为250N,不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率为多少,动滑轮重多少?.解:滑轮组有3段绳子拉物体S=3hF= (G+G动) /3G动=3F-G=3×250N-600N=150Nη=W有/W总=Gh/FS=G/3F=600N÷750N=80%4.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。
解:(1)v=S/t=10m÷20s=0.5m/s(2)W有=Gh=900N×10m=9000J(3) 滑轮组有3段绳子拉物体S=3hη=W有/W总=Gh/FS=G/3F=900N÷1200N=75%5、重2540N的货物。
如图所示,滑轮组把它提升1.7m。
若不考虑摩擦,也不考虑滑轮和绳子的物重,则:(1)绳端拉力F是多少N?(2)绳端移动的距离是多少m?(3)若考虑摩擦、滑轮和绳子的物重,须在绳端施力800N,滑轮组的机械效率是多少?解:(1) 滑轮组有4段绳子拉物体S=4hF=G/4=2540N÷4=635N(2)S=4h=4×1.7m=6.8m(3) 滑轮组有4段绳子拉物体S=4hη=W有/W总=Gh/FS=G/4F=2540N÷3200N=79.375%6.如图所示,用一动滑轮拉一物体A以0.5m/s的速度在水平面上作匀速直线运动,物体A重为20N,受到的摩擦阻力是物重的0.2倍,水平拉力为2.5N,则在2s内拉力做的功是多少?滑轮的机械效率是多少?解:S物=vt=0.5m/s×2s=1m拉力做的功W=FS=2F S物=2×2.5N×1m=5J物体受到的摩擦力f=0.2G=0.2×20N=4N动滑轮克服摩擦做有用功η=W有/W总=fS物/FS= fS物/2FS物= f /2F=4N÷5N=80%7、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,人站在地面上所用的拉力为312.5N,若不计绳重和摩擦,则该滑轮组所做的有用功是多少J,机械效率是多少解:分析得滑轮组有4段绳子拉物体S=4h=8mW有=Gh=1000N×2m=2000Jη=W有/W总=Gh/FS=G/4F=1000N÷1250N=80%8、小明用如图所示的滑轮组将一个重为120N的物体匀速提升2m,所用的拉力为50N,此时拉力所做的功为W,滑轮组的机械效率为η1;若仍用该滑轮纽提升一个重为I70N的物体.此时滑轮组的机械效率为η2,则W、η1、η2分别是(不计绳重和摩擦) BA、240J,80%,85%B、300J,80%.85%C、300J,80%,80%D、240J,75%,80%9、建筑工地上,施工人员用起重机吊臂上的滑轮组吊起建筑材料(如图)。
专题02 功、功率、机械效率【考点清单】(解析版)-九年级物理上学期(苏科版)

专题02 功、功率、机械效率(解析版)清单01 功1.功的定义:一个力作用在物体上,使物体在 (力的方向上)通过一段 (距离),这个力就对物体做了功。
2.功的两个必要条件:① 有力作用在 (物体上);② 物体在 (力的方向上)通过了距离。
3.不做功的三种情况:有力无距离;有距离无力、力和距离垂直。
4.功的公式:功等于 (力)跟物体在力的方向上通过的 (距离)的乘积。
公式:FS W =。
5.功的单位:国际单位制中,功的单位是: (焦耳),符号是 (J ),1J= 1N ·m 。
6.功的公式的应用:①分清哪个力对物体做功,计算时F 就是这个力;②公式中S 一定是在力的方向上通过的距离,强调对应;③功的单位“焦”(牛·米 = 焦),不是力和力臂的乘积(牛·米,力臂单位不能写成“焦”)。
清单02 功率1.定义:单位时间里完成的 (功);或说成:单位时间内力作做的功。
2.功率的物理意义:功率是表示力做功 (快慢)的物理量;即单位时间内完成的功。
3.公式:Fv tWP ==。
4.单位:在国际单位制中,功率单位是 (瓦特),符号是 (W )。
常用单位还有千瓦(kW )、马力。
换算关系:W W kW 73511013==马力,。
5.功率公式的解释:(1)物体在拉力F 的作用下,以速度v 沿拉力的方向做匀速直线运动,则拉力做功的功率等于力与物体速度的乘积,即Fv P =。
(2)利用该公式时要注意:拉力F 必须是恒力,且物体运动的速度应不变;v 的单位必须用m/s ,这样算出的功率单位才是W ;速度v 跟拉力F 必须对应,即v 必须是受到拉力的物体在拉力的方向上移动的速度。
清单03 机械效率1.有用功:对机械、活动有用的功。
公式:W 有用= (Gh )(提升重物)=W 总-W 额=ηW 总;斜面:W 有用= Gh 。
公式:W 有用= (fs )(水平拉动物体)。
2.额外功:并非需要但又不得不做的功。
2024年中考物理压轴题训练——机械效率的综合计算(含答案)
2024年中考物理压轴题训练——机械效率的综合计算1.如图所示,重为600N的工人利用滑轮组将建筑材料运送到平台上,工人用400N的力竖直向上匀速拉绳子,使建筑材料以0.1m/s的速度匀速向上运动了40s,已知滑轮组的机械效率为75%,g取10N/kg,绳重、滑轮与轴的摩擦均忽略不计。
问:(1)若工人双脚与平台的总接触面积为0.04m2,则在提升建筑材料的过程中,工人对平台的压强是多少?(2)工人对绳做的功为多少?(3)建筑材料的质量为多少?2.如图所示,斜面长s=10m,高h=4m。
用沿斜面方向的推力F将重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.如图所示,用滑轮组提升重为120N的物体时,物体在10s内匀速竖直上升2m,所用拉力F为50N。
求:(1)滑轮组提升物体做的有用功;(2)拉力做功的功率;(3)该滑轮组的机械效率。
4.如图甲所示,车库出入口处常安装自动升降的横杆来控制车辆的出入,可以把图甲中的横杆简化为图乙所示。
横杆AB质量分布均匀且可绕O点转动,并通过与A端相连的电动机来自动控制横杆的升降。
当汽车靠近时,电动机可在10s内将原先处于水平位置的横杆匀速转动到竖直位置。
已知横杆重量150N,OA=0.2m,AB=3.2m,加在电动机线圈两端电压为220V,通过电动机线圈的电流为0.1A,不计空气阻力。
求:(1)在匀速转动提升横杆工的过程中,电动机对横杆的A端始终施加垂直横杆的拉力F 的大小;(2)该车库的自动升降杆装置,在上述过程中的工作效率大小(保留一位小数)。
5.如图所示,重物是体积为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。
若不计摩擦,绳重和动滑轮重,要保持平衡。
求:(1)重物A受到的浮力;(2)作用于绳端的拉力F:(3)若实际所用拉力为300N,此时该滑轮的效率。
安徽省10年2011_2020中考物理试题分项汇编专题12功功率机械效率含解析
专题12 功功率机械效率1.(2020安徽)如图所示,工人沿斜面用一定大小的力F 把一重为600N 的物体从斜面底部匀速推到顶部(不考虑物体的大小)。
已知斜面长L =3m,高h =1.5m 。
若该过程中斜面的效率为60%,力F 所做的功为________J 。
【答案】1500 【解析】【详解】工人所做的有用功为W 有=Gh =600N ×1.5m=900J由100%W W 有总η=⨯得900J1500J 60%W W η===有总 2.(2020安徽)在车站广场上,常常看见人们将旅行包B 平放在拉杆箱A 上,如图甲所示。
假设作用在箱子上的水平推力,F 推=20N,A 、B 一起做匀速直线运动。
(1)将旅行包B 看成一个有质量的点,如图乙所示。
请在图乙中画出运动过程中B 的受力示意图;(2)若10s 内箱子运动的距离为8m ,求力F 推做功的功率。
【答案】(1)(2)16W 【解析】【详解】(1) A 、B 一起做匀速直线运动,即旅行包B 静止在拉杆箱A 上,只受到本身竖直向下的重力和拉杆箱对它竖直向上的支持力的作用,如图所示(2)推力做的功W=Fs=160J推力做功的功率160W 16J 10sW P t === 答:(2)若10s 内箱子运动的距离为8m ,推力做功的功率为16J 。
3.(2019安徽).用沿斜面向上大小为3.5N 的力将一个重为4.9N 的物体从斜面底端匀速拉到顶端.已知斜面长为2m,高为1m,则该过程中斜面的机械效率为_________________ 【答案】70% 【解析】【详解】使用斜面时做的有用功:W Gh =有=4.9N×1m=4.9J ,拉力所做的功:.4.(2019安徽)如图所示,水平地面上一个重为50N 的物体,在大小为10N 的水平拉力下作用下,向左做匀速直线运动,在5s 的时间内通过的距离为2m.求物体运动过程中(1)所受摩擦力的大小; (2)拉力F 做功的功率. 【答案】(1)10N (2)4W 【解析】【详解】(1)用10N 的水平拉力,拉着物体向左做匀速直线运动,物体处于平衡状态,则地面对物体的摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等,故f=F =10N ; (2)拉力F 做的功:W Fs ==10N×2m=20J ,拉力F 做功的功率:20J4W 5sW P t ===.5.(2018安徽)如图所示,当工人师傅用400N 的拉力向下拉绳时,可使重680N 的重物匀速上升,此过程中滑轮组的机械效率为_______________.【答案】85%【解析】分析:已知拉力、物重,利用可计算滑轮组机械效率。
机械效率(含答案)
机械效率一、单选题(共10道,每道10分)1.做值日时,小阳将一桶水从一楼提到二楼。
此过程中,关于做功,下列说法正确的是( )A.对桶做的功是有用功B.对水做的功是有用功C.对水做的功是额外功D.克服自身重力做的功是总功答案:B解题思路:在此过程中,目的是提升水,必须要做的功是将水提升,所以人对水所做的功是有用功;而人克服自身重力所做的功、对桶所做的功是额外功;总功等于有用功与额外功之和,即人提升自己、水、桶所做的功为总功。
故B选项正确。
试题难度:三颗星知识点:做功的判断2.甲升降机比乙升降机的机械效率高,它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度。
则( )A.乙升降机提升重物做的有用功较多B.甲升降机的电动机做的额外功较多C.甲升降机的电动机做的总功较少D.乙升降机的电动机做的总功较少答案:C解题思路:甲乙两个机械分别将相同质量的物体匀速提升相同的高度,说明做的有用功是相同的。
根据机械效率的定义可知,当W有相同时,甲的机械效率高,则甲所做的总功较少;又,可知,甲所做的额外功也较少。
故C选项正确。
试题难度:三颗星知识点:机械效率3.下列关于机械效率的说法正确的是( )A.杠杆的机械效率一定大于动滑轮的机械效率B.滑轮组的机械效率一定大于动滑轮的机械效率C.随着科学技术的发展,机械效率可能会大于100%D.机械效率不可能达到100%答案:D杠杆、动滑轮、滑轮组的机械效率与机械的自重、物重、摩擦等多个因素都有关,故不能确定哪一个机械的机械效率高。
故A,B选项错误。
任何机械都存在摩擦和自重等因素,使用过程中都需要做额外功,故机械效率永远小于100%,故D选项正确。
试题难度:三颗星知识点:机械效率4.甲机械的机械效率较高,乙机械的功率较大,关于两机械做功的比较,下列说法正确的( )A.甲做的有用功一定比乙多B.乙做的有用功一定比甲多C.甲做的有用功在其总功中占的百分比大D.乙做功没有甲做功快答案:C解题思路:根据机械效率的定义可知,机械效率越高,则有用功在总功中所占的百分比越大,故C选项正确;只有当总功一定时,才能说明机械效率高的机械做的有用功多,否则无法判断,故A,B选项错误。
2020中考物理重点知识专题十一:功、功率、机械效率的综合计算(解析版)
2020中考物理重点知识专题十一:功、功率、机械效率的综合计算考点一:功、功率综合计算1.(2019惠阳)如图所示,某品牌太阳能汽车在景区接送游客。
(1)车轮与地面的总接触面积为2.0×10-2 m2,该汽车对水平地面的压强为2.5×105 Pa,求该汽车对地面的压力多大?(2)某次运送游客时,该车以18 km/h的速度在水平路面上匀速行驶3.6 km,此时该车的输出功率为800 W。
求:此过程中该车受到的阻力多大?牵引力所做的功多大?2.(2019厦门)“塔吊”是修建高层建筑常见的起重设备,又名“塔式起重机”。
某“塔吊”以恒定功率24 kW将质量2 t的重物从静止开始竖直向上提升45 s,全程v-t关系如图。
g取10 N/kg。
(1)求t=30 s时重物所受的拉力。
(2)求整个过程重物的最大速度。
(3)若重物上升的总高度为60 m,则最后12 s拉力的平均功率为多大?3.(2019宁波江北)外卖小哥的忙碌也体现了现代生活的节奏。
若摩托车自身质量为150 kg,静止时总着地面积约为240 cm2,摩托车牵引力的功率为21 kW,某次订单他要把外卖从万达广场送到 6 km远的西南大学附属小学,若始终以18 km/h的速度匀速行驶,求:(1)在这个过程中摩托车牵引力的大小;(2)在这个过程中摩托车的牵引力做的功。
考点二:功、机械效率综合计算1.(2019德州)小强用如图所示装置在10 s内将重为450 N的货物匀速提升2 m,此过程中拉力F的功率为120 W。
求:(1)提升装置所做的有用功;(2)拉力F做的功;(3)该滑轮组的机械效率。
2.(2019襄阳)工人师傅用如图所示的滑轮组将重为600N的货物匀速提升了2m,做了1500J的功。
求:(1)滑轮组的机械效率;(2)当他用400N的拉力匀速提升其它货物时,额外功占总功的15%,求提升货物的重。
3.(2019日照)在建设工地上,工人把重1 000 N的物体沿着长s=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250 N(不计空气阻力)。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
功:,当力F 和距离S 的夹角成90度时,力F 不做功。
功率:Fv tWP ==,第一个公式计算平均功率;第二个公式计算瞬时功率(即某一速度下的功率),F 为牵引力;当物体匀速运动时,两公式通用。
1.登楼梯比赛时,某同学从一楼登上三楼用时12s ,该同学登楼时克服重力做功的功率最 接近于( )A.3WB.30 WC.300 WD.3000 W2.某人用100N 的水平拉力使重为500N 的小车沿水平方向前进了5m ,在这过程中拉力做的功是________J 。
后来又用沿斜坡方向的100N 的拉力将小车拉上坡顶,该斜坡长为5m ,高为0.5m ,这时拉力做的功为________J 。
3.一架我国自行研制的歼-8Ⅱ战斗机的质量为1.5×103kg ,发动机用8×104N 的推力使飞机在10s 内前进5000m ,则飞机受到的重力为___________N ,这段时间内飞机的平均速度为_______m/s ,推力的功率为___________W 。
4.一台拖拉机耕地的最大牵引力是2.5410⨯N ,若每小时拖拉机行驶7.2千米,它的功率多大?每小时作功多少?5.一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶1.8km ,轿车上的速度表如图所示,在此过程中⑴轿车速度为多少km/h? 合多少m/s?⑵若轿车发动机的功率为40kW ,则该车行驶中所受阻力多大?牵引力做功多少?6.在100m 深的矿井里,每分钟积水9m 3,要想不让水留在矿井里,应该用至少多大功率的水泵抽水?类型1:竖直方向提升重物的滑轮组有用功:提起重物所做的功h G S F W 物物物有用==额外功:克服摩擦力所做的功和提升滑轮所做的功,提升动滑轮所做的功h G S F W 动动动额外==总功:拉绳子的动力所做的功Fnh S F W ==绳绳总机械效率:nFG Fnhh G W W 动动总有用===η理想的滑轮组:不计滑轮重和绳重,且不计摩擦的滑轮组,%100=η 半理想的滑轮组:不计绳重和摩擦,但要考虑动滑轮重的滑轮组动物物动物物额外有用有用总有用G G G hG h G h G W W W W W +=+=+==η1.用图所示的滑轮组将重10N 的物体匀速提升0.1m ,所用时间为2s ,作用在绳子末端的拉力F 为6N(不计绳重和绳与滑轮间的磨擦),所做的有用功为_______J ,动滑轮自重__________N,该滑轮组的机械效率为______。
2.如图所示,拉力F=125N,在10s 内将重物匀速提升2m ,滑轮组的机械效率是80%。
绳子自由端移动距离为_______m ,物体重是_______N,总功是_______J。
3.如图所示的动滑轮把重为100N 的物体匀速提升1m 。
若不计轮重和摩擦,拉力F 为____N ;若不计摩擦,轮重为50N ,则拉力F ′为______N ,滑轮的机械效率为______。
4.小聪用如图所示的滑轮组将重4 N 的物体匀速提高2m ,他做的有用功为______J 。
若滑轮组的绳重及摩擦不计,他用这个滑轮组匀速提9N 的物体时,机械效率比提升4N 物体时提高了l0%,此时的拉力为_______________N ,(已知动滑轮的重力小于4N)。
类型2:水平方向拉动物体的滑轮组水平方向拉动物体的滑轮组对物体所做的有用功是作用在物体上使物体前进的力做的功(即克服摩擦力做的功而不是克服重力做的功)物物物有用fS S F W ==;绳绳总S F W =1.如图所示,质量为2kg 的物体在力F 的作用下以4m/s 的速度在水平面上做匀速直线运动,此时弹簧秤的读数为1.5N ,则拉力F 为________,物体与水平地面的摩擦力为________牛,在5s 内F 做的功是________。
2.如图所示:用滑轮组拉着一只木块P 沿水平面以0.5m/s 的速度匀速向右运动,此时弹簧测力计的读数为4N ,若每只滑轮重1N ,绳与滑轮间的摩擦不计,则该滑轮组的机械效率为______,在2s 内拉力F 做的功为______J 。
3.小勇用右图所示滑轮组拉着物体匀速前进了0.2m ,则绳子自由端移动的距离为_______m 。
若不计绳与滑轮间摩擦,物体与地面的摩擦力为9N ,则他所做的功是__________J 。
如果计绳与滑轮间摩擦,小勇对绳的拉力F=4N ,该滑轮组的机械效率为_____%。
4.如图所示,物体在水平面上做匀速直线运动,拉力F=60N ,该装置的机械效率为0.7,则物体受到的摩擦力大小是_______ N 。
5.如图所示的滑轮组,使物体沿水平地面由位置A 匀速地拉到B 处用了3s ,所用的拉力F =30N ,从A 到B 是0.9m ,设滑轮组的重力和摩擦不计。
地面对物体的摩擦力是_______N ,从A 到B 拉力F 做的功______J 。
类型3:斜面方向拉动滑轮组斜面方向拉动物体时有用功就是对重物做的功,拉力所做的功为总功,斜面克服摩擦阻力所做的功为额外功,求摩擦力的大小一般根据额外功求出,切不可认为物体做匀速直线运动,拉力等于摩擦力h G W 物有用=;绳绳总S F W =1.如图所示,已知斜面长5m ,高2m ,拉力为50N 。
利用这个装置将重为100N 的物体在5s 内匀速从斜面的底端拉到顶端。
则拉力做功的功率为________W ,该装置的机械效率为____________。
2.如图所示。
将绳子的一端拴在光滑斜面的顶端,使绳绕过圆木,用手拉住绳子的另一端,将圆木拉上斜面。
已知圆木的质量为20千克,斜面长4米,高1米,不计摩擦,手的拉力为______N ,拉力所做的功是______J 。
3.如图所示,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,所需拉力F 是______N 。
三、斜面的机械效率有用功:将重物从斜面底端提升到斜面顶端所做的功(即克服物体重力所作的功)h G Fs W 物有用==额外功:克服斜面上的摩擦所做的功fl Fs W ==额 总功:拉动物体的动力所做的功Fl Fs W ==总 机械效率:Flh G W W 物总有用==η1.如图所示,斜面长5m ,高1m ,工人用沿斜面方向400N 的力把重1600N 的集装箱匀速推到车上,推力对集装箱做的功是__________J ,斜面的机械效率是__________。
2.G=4000N 的重物在与斜面平行的拉力F 作用下,匀速由底端运动到顶端。
斜面长S=5m ,高h=2m 。
斜面的机械效率为80%,拉力所做的有用功是______J ,拉力所做的总功是______J 拉力F 是______N ,斜面对物体的摩擦力为______N 。
3.如图所示,将同一物体分别沿光滑的斜面AB 、AC (AB>AC )以相同的速度从底部匀速拉至顶点A ,施加的力分别为F 1,F 2,拉力做的功为W 1,W 2,拉力做功的功率分别为P 1,P 2,则下列判断中,正确的是( )A. F 1<F 2 W 1=W 2 P 1<P 2B. F 1>F 2 W 1>W 2 P 1>P 2C. F 1< F 2 W 1<W 2 P 1<P 2D. F 1< F 2 W 1=W 2 P 1>P 24.把一个长30cm 、宽20cm 、高100cm 的长方体物体竖起放在地面上,如下图所示,已知此物体密度为2g/cm 3,g=10N/kg 。
⑴求此物体对地面的压强;⑵若某工人在高1m ,长2m 的斜面上,以平行于斜面,大小为800N 的拉力把物体匀速拉上斜面,如右图所示,则拉力对物体做了多少功?工人的机械效率为多少?中考真题:1.(2012广州)重104N 的汽车在水平路面上匀速直线运动,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%(汽油热值为4.6×107J/kg).(1)在图中表示汽车的方框上画出汽车匀速直线运动过程中水平方向的受力示意图. (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为多少?2.(2011广州)如图所示,重量为3.2×104N 的卡车,经过一段水平路面,再以9.6×104W 的功率沿与水平地面成30°角的斜坡匀速向上爬行.已知车轮与地面接触的总面积为0.5m 2,斜坡的机械效率为80%.求卡车: F 1F 2A B C 汽车 v12年第20题图(1)对水平路面的压强; (2)爬坡时的牵引力; (3)爬坡时的速度.3.(2010广州)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10s ,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)人拉力的功率为多大? (2)被吊起重物的质量为多大? (3)按题意画出滑轮组的绕绳.4.(2009广州)甲、乙两人分别用不同的方法把重量为100N 的物体A 从地面匀速提到三楼。
(1)甲用图甲所示的方法直接用绳把物体提到三楼,判断此过程中绳对物体A 的拉力F 是否做功时,有如下表所示的两种分析,若分析正确,请在表中同一行的空格上画“√”分析一物体在拉力F 的方向上移动了距离,所以拉力F 对物体做了功分析二物体匀速上升,其动能不变, 重力势能增加能量的转化可以通过做功的过程来实现.因为物体的机械能增加了,所以拉力F 对物体做了功(2)甲用时20s 把物体由M 提到N ,他对物体做功的功率为多大?(3)乙用图乙所示的方法通过动滑轮把物体提到三楼,已知滑轮重量为10N ,人对绳的拉力为60N 。
有人计算乙做的总功的过程如下: W=F 乙s ① F 乙=G 物2=100N 2=50N② s=6m③联立①②③求出W ,请改正②、③中的错误之处。
5.(2008广州)距离传感器发出的超声波遇到物体后反射回传感器,传感器收到信号后自动计算出物体与传感器的距离,并显示物体的距离(s)-时间(t)图像.超声波在空气中的传播速度为340m/s 。
10年第20题图 图甲图乙09年第21题图(1)若传感器在发出信号后0.01s收到从物体反射回来的信号.物体距传感器多远?(2)若显示物体的s-t图像如图甲所示,物体在0至15s内的运动情况如何。
(3)如图乙所示,一物体在F=10 N的水平拉力作用下沿水平地面做直线运动。
传感器显示物体的s-t图像如图丙所示。
求:0至15s内物体受到的摩擦力为多大?拉力的功率为多大?6.(2010江西)某学校为了给蓄水塔抽水,新买了一单相螺杆自吸泵,其铭牌上的部分参数如下表:(吸程是指水泵到水面的距离;扬程是指水能被抽到的最高点到水面的距离)(1)该铭牌中有一个参数是明显错误的,请你指出来,并通过计算加以说明。