(辽宁地区)2017中考物理总复习微专题四功、功率、机械效率的计算试题
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。
【拔高教育】2017届中考物理微专题五功功率机械效率的综合计算复习试题
微专题五 功、功率、机械效率的综合计算简单机械的功、功率、机械效率的综合计算包括利用滑轮组提升物体、水平拉物体和利用斜面提升物体等，是中考命题的重要考点．1．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W 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W 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n η. 2．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．W有＝fs 物，W 总＝Fs F ＝nFs 物．3．利用斜面提升物体分两种情况：(1)理想情况：不考虑机械自重和摩擦，沿斜面拉上去所做的功Fs 等于直接搬上去所做的功Gh ，即Fs ＝Gh .(2)非理想情况：考虑机械自重及摩擦，W 有＝Gh ，W 总＝Fs ，W 额＝fs ，η＝W 有W 总＝GhFs.类型一 利用滑轮组提升物体1．(2016，桂林)随着高层建筑的大量兴建，人们经常要与电梯打交道，如图甲所示是某种升降电梯的简化模型，它由轿厢、配重、电动机、钢丝绳、定滑轮等部件组成，其中轿厢的质量为780 kg.电梯某次搭载一位质量为70 kg 的乘客上楼，轿厢启动上升的路程与时间关系如图乙所示，电动机的输出功率与时间关系如图丙所示，电动机的工作效率为80%，不计钢丝绳的重力和一切摩擦，求：(1)当该乘客站立在静止的轿厢内时，双脚的受力面积为500 cm 2，则乘客对轿厢的压强为多少帕？(2)电动机在电梯启动上升12 s 内，消耗的电能是多少焦？(已知电动机对轿厢所做的功等于其P －t 图象与时间轴所围成的阴影部分面积大小)(3)电梯配重的质量为多少千克？(1)乘客对轿厢的压力F ＝G ＝mg ＝70 kg×10 N/kg ＝700 N ，乘客对轿厢的压强p ＝FS＝700 N 500×10－4 m 2＝14000 Pa (2)前2 s 做的功W 1＝12×2 s ×7000 W ＝7000 J ，后10 s 做的功W 2＝Pt ＝4000 W×10 s＝40000 J ，12 s 内做的总功W ＝W 1＋W 2＝7000 J ＋40000 J ＝47000 J ，消耗的电能W ′＝W80%＝47000 J 80%＝58750 J (3)后10 s 的速度v ＝s t ＝20 m 10 s ＝2 m/s ，由P ＝W t ＝Fs t＝Fv 得电动机对轿厢的拉力F 拉＝P v ＝4000 W 2 m/s＝2000 N ，轿厢和乘客的总重力G 总＝m 总g ＝(780 kg ＋70 kg)×10 N/kg＝8500 N ，配重的重力G 配＝G 总－F 拉＝8500 N －2000 N ＝6500 N ，配重的质量m 配＝G 配g ＝6500 N 10 N/kg＝650 kg2．(2016，达州)某工人使用如图甲所示的滑轮组匀速提升浸没在水中的实心物体A ，拉力的功率随时间的变化的图象如图乙所示，已知动滑轮的重力为60 N ，物体匀速上升的速度始终为 1 m/s.(不计绳重，摩擦及阻力，ρ水＝1×103kg/m 3，g 取10 N/kg)求：(1)物体浸没在水中时受到的浮力． (2)物体的密度．(3)物体浸没在水中时滑轮组的机械效率．(1)由图甲可知，n ＝2，则拉力F拉绳的速度v ＝2v A ＝2×1 m/s ＝2 m/s ，由图乙可知，圆柱体A离开水面后拉力F 的功率P ′＝420 W ，由P ＝Fv 得，绳子自由端的拉力F ′＝P ′v ＝420 W 2 m/s＝210 N ，不计绳重、摩擦及阻力，拉力F ′＝12(G A ＋G 轮)，G A ＝2F ′－G 轮＝2×210 N－60 N ＝360 N ；由图乙可知，圆柱体A 浸没在水中时拉力F 的功率P ＝300 W ，则F ＝P v ＝300 W2 m/s＝150 N ，不计绳重、摩擦及阻力，拉力F ＝12(G A －F 浮＋G 轮)，150 N ＝12×(360 N －F 浮＋60 N)，解得F 浮＝120 N (2)因为浸没，V A ＝V 排＝F 浮ρ水g ＝120 N 1×103kg/m 3×10 N/kg ＝1.2×10－2 m 3；A 的质量m A ＝G A g ＝360 N 10 N/kg＝36 kg ，A 的密度ρA ＝m A V A ＝36 kg 1.2×10－2m 3＝3×103 kg/m 3(3)物体浸没在水中时机械效率η＝W 有W 总＝（G A －F 浮）h （G A －F 浮＋G 轮）h＝G A －F 浮G A ＋G 轮－F 浮＝360 N －120 N360 N ＋60 N －120 N＝80%类型二 利用滑轮组水平拉物体3．(2016，邵阳)在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化如图所示．为了尽快疏通道路，交警只用了30 s 的时间，指挥拖车在水平路面上将质量是1.5 t 的故障车匀速拖离了现场．若故障车被拖离的速度是6 m/s ，绳子自由端的拉力F 是500 N ，该装置的机械效率是80%.求：(1)故障车在30 s 内通过的路程． (2)拉力F 在30 s 内所做的功． (3)故障车在被拖离过程中受到的阻力．(1)由v ＝st得故障车在30 s 内通过路程s 车＝vt ＝6 m/s ×30 s ＝180 m (2)由图可知n ＝3，绳子自由端移动的距离s 绳＝3s 车＝3×180 m＝540 m ，拉力F 在30 s 内所做的功W ＝Fs 绳＝500 N×540 m ＝2.7×105J(3)由图知，n ＝3，水平滑轮组的机械效率η＝W 有用W 总＝fs 车Fs 绳＝fs 车F ×3s 车＝f 3F，所以故障车在被拖离过程中受到的阻力f ＝3F η＝3×500 N×80%＝1200 N4．(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所示．(不计绳重和绳与滑轮间的摩擦)求：(1)动滑轮的重力．(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．(1)因为η＝W 有用W 总＝W 有用W 有用＋W 额＝fs fs ＋G 动s ＝ff ＋G 动，所以动滑轮重力为G 动＝f 1－η1f 1η1＝200 N －50%×200 N 50%＝200 N (2)当滑轮组机械效率为η2＝80%时，根据η＝f f ＋G 动得，物体受到的摩擦力为f 2＝η2G 动1－η2＝80%×200 N1－80%＝800 N ，所以滑轮组的有用功率为P ＝f 2v ＝800 N ×0.2 m/s ＝160W (3)当物体与地面间摩擦力达到最大f 3＝1600 N 时，作用在绳子自由端的拉力为F 最大＝13(f 3＋G 动)＝13×(1600 N ＋200 N)＝600 N ，因为F 最大＝600 N>G 人＝500 N ，所以中学生无法拉断绳子 类型三 利用组合机械提升物体5．某工人用如图所示的装置把一重为1200 N 的箱子从斜面底端匀速拉到顶端用时10 s ，已知斜面长6 m 、高2 m ，此装置的机械效率为80%(滑轮重、绳重、滑轮与绳之间的摩擦均不计)．求：(1)拉力F .(2)拉力F 做功的功率． (3)箱子和斜面间的摩擦力．(1)由图可知滑轮装置是一个动滑轮，绳端移动的距离s ′＝2s ＝2×6 m＝12 m ；有用功W 有用＝Gh ＝1200 N×2 m＝2400 J ，根据η＝W 有W 总＝W 有Fs ′可得，所以F ＝W 有ηs ′＝2400 J80%×12 m＝250 N (2)拉力做的功W 总＝Fs ′＝250 N×12 m＝3000 J ，拉力的功率P ＝W 总t ＝3000 J10 s＝300 W (3)因为W 总＝W 有用＋W 额，所以克服摩擦力做的额外功W 额＝W 总－W 有用＝3000 J －2400 J ＝600 J ，根据W ＝Fs 可得，摩擦力f ＝W 额s ＝600 J6 m＝100 N 6．(2016，攀枝花)配重M 单独置于水平地面上静止时，对地面压强为3×105Pa ，将配重M 用绳系于杠杆的B 端，在杠杆的A 端悬挂一滑轮，定滑轮重150 N ，动滑轮重90 N ，杠杆AB 的支点为O ，OA ∶OB ＝5∶3，由这些器材组装成一个重物提升装置，如图所示，当工人利用滑轮组提升重力为210 N 的物体以0.4 m/s 的速度匀速上升时，杠杆在水平位置平衡，此时配重M 对地面压强为1×105Pa.(杠杆与绳的重量、滑轮组的摩擦均不计，g 取10 N/kg)(1)求滑轮组的机械效率． (2)配重M 的质量是多少？(3)为使配重M 不离开地面，人对绳的最大拉力是多少？(1)根据图示可知：n ＝2，则F ＝12(G ＋G 动)＝12×(210 N ＋90 N)＝150 N ；滑轮组的机械效率η＝W 有W 总＝Gh Fs ＝G 2F ＝210 N2×150 N＝70% (2)设配重M 的底面积为S ，由p ＝FS可得，3×105Pa ＝G M S①，当物体匀速上升时，作用在杠杆A端的力F A ＝3F ＋G 定＝3×150 N＋150 N ＝600 N ，由杠杆平衡条件可得F B ×OB ＝F A ×OA ，即F B ＝F A ×OAOB＝600 N ×53＝1000 N ，由p ＝F S 可得1×105Pa ＝G M －F B S ＝G M －1000 N S ②，联立①②可得G M G M －1000 N＝3，G M ＝1500 N ，故m ＝G M g ＝1500 N 10 N/kg＝150 kg (3)当配重对地面的压力为0时，人对绳子的拉力最大，此时B 端受到的拉力为1500 N ，由杠杆平衡条件可得F B ′×OB ＝F A ′×OA ，即F A ′＝F ′B ×OBOA＝1500 N ×35＝900 N ，由二力平衡条件可得3F ′＋G 定＝F A ′，F ′＝F A ′－G 定3＝900 N －150 N3＝250 N。
中考物理复习《功和功率的综合计算》专项测试卷(含参考答案)
中考物理复习《功和功率的综合计算》专项测试卷(含参考答案)学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________1．我国快递年业务量已突破950亿件，如图是物流机器智能车配送时的情景，该车质量为450kg ，在某平直道路上以4m/s 的速度匀速行驶了1min ，已知机器所受阻力为车重的0.1倍。
（g 取10N/kg ）求在此过程中：（1）牵引力所做的功；（2）牵引力做功的功率。
2．汽车是我们经常使用的代步工具，已知一汽车以36km/h 的速度在平直公路上匀速行驶15km ，此过程消耗了汽油3kg 。
（1）计算完全燃烧 3kg 汽油，放出的热量为多少？（74.610J/kg q ⨯=汽油）（2）该车在以36km/h 的速度匀速行驶时，牵引力的功率为 12 kW ，那么该汽车在这个过程受到的阻力为多少？（3）该车的汽油机效率为多少？3．如图所示是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机。
若该飞机以270km/h 的速度匀速直线航行20min ，消耗航空燃油1.35t ，飞机发动机的功率恒为72.2510⨯W ，航空燃油的热值为7410⨯J/kg ，求：（1）所消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量；（2）飞机在航行过程中受到的阻力；（3）该飞机在上述飞行过程中克服飞行阻力所做的功相当于多少千瓦∙时的电能？4．东莞香市动物园新进了一头质量为3510kg ⨯的泰国小象，四只脚掌着地总面积为20.05m ，运输过程中，工作人员利用电动起重机在4s 内把小象匀速拉到2m 高处的卡车上。
求：（1）起重机拉起小象的速度为多少？（2）小象四脚站立在水平地面时，对地面的压强是多少？（3）若电动机的功率是5×104W ，则这台起重机的机械效率是多少？5．如图所示为某太阳能汽车，能将太阳能转化为电能储存起来供汽车行驶，真正实现了零排放。
若该太阳能汽车行驶时受到的阻力恒为900N ，某天接收到的太阳能（用字母E 表示）为81.0810J ⨯，可供汽车以36km/h 的速度匀速行驶50min 。
中考物理综合题专题复习【机械效率的计算】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．如图所示，物体重G =200N ，滑轮重G′=100 N ，若用力F 竖直向上匀速拉动滑轮，则此时该滑轮的机械效率为____（不计绳重和滑轮转轴处的摩擦）。
【答案】80% 【解析】 【分析】 【详解】不计绳重和滑轮转轴处的摩擦，竖直向上匀速拉动滑轮，由力的平衡条件可得拉力F =2G ＋G′=2×200N ＋100N=500N由图知，动力作用在动滑轮的轴上，此时动滑轮费力、但省一半的距离，即12s h = 所以物体上升的高度h ＝2s该滑轮的机械效率22200N100%100%100%0%500NW Gh G W Fs F η⨯=⨯=⨯=⨯=⨯有用总100%＝82．如图的装置中，物体B 重为30N ，每个滑轮重均为6N ，不计绳重及滑轮的摩擦。
现用水平力F =20N 向右匀速拉动物体A ，物体B 也随滑轮匀速上升。
则物体A 受到的摩擦力为_________N ，滑轮组的机械效率为_________%（百分号前保留2位小数）。
【答案】8 83.33 【解析】 【分析】【详解】[1]物体B 重30N ，动滑轮重6N ，滑轮组需要提升的动滑轮与物体B 总重为30N+6N=36N三段绳子与动滑轮接触，不考虑绳子重及摩擦，则需要对动滑轮右边的向上的绳子施加36N 312N ÷=的力，物体才能匀速上升，以物体A 为研究对象，其左边的绳子对其施加了向左的12N 的拉力，它受到的向右的拉力为20N ，物体A 处于匀速直线运动状态，受到的力是平衡力，则其受到的向左的摩擦力为20N －12N=8N[2]滑轮组的机械效率为''B B B 30N 83.33%33312NW G h G h G F s W Fs Fs F h F η=======⨯⨯有总3．如图所示的滑轮组（不计滑轮重、绳与滑轮的摩擦），在拉力 F 的作用下，物体水平向左做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为 6N ， 则物体受到地面的摩擦力大小为_________N 。
中考物理《功和功率的计算》专项练习题(附答案)
中考物理《功和功率的计算》专项练习题(附答案)一、单选题1．某同学进行体能训练，用100s跑上20m高的高楼，试估算他登楼的平均功率最接近下列哪个数值（）A．10W B．100W C．1000W D．10000W2．一位同学从一楼登上三楼，用了20s．则他上楼时的功率大约为（）A．几瓦B．几十瓦C．几百瓦D．几千瓦3．关于能的概念，下列说法正确的是（）A．一个物体能够做功，就说这个物体具有能B．一用线悬挂着的小球，没有做功所以就没有能C．一个物体已做的功越多，说明这个物体具有的能越多D．一个物体做了功，说明这个物体具有能4．如图所示，两个斜面的粗糙程度相同，现将甲乙两个物体分别从斜面的底端以相同速度匀速拉到顶端，拉力分别F1和F2，且F1=F2，这一过程中，下列说法中正确的是()A．左侧斜面的机械效率大于右侧斜面的机械效率B．左侧斜面的额外功大于右侧斜面的额外功C．拉力F1的总功率小于F2的总功率D．上升过程中甲物体增加的重力势能小于乙物体增加的重力势能5．建筑工人用如图所示的滑轮组，在4s内将重为1500N的物体沿水平方向匀速移动2m的过程中，所用的拉力大小为375N，物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍（不计滑轮重和绳重）。
在此过程中下列说法正确的是（）A．绳子自由端沿水平方向移动了6 mB．物体受到的拉力为750NC．拉力F的功率为750WD．滑轮组的机械效率为80%6．某人骑着一辆普通自行车，在平直公路上以某一速度匀速行驶，若人和车所受的阻力为20N，则通常情况下，骑车人消耗的功率最接近（ ） A ．1WB ．10WC ．100WD ．1000W7．关于功、功率、机械效率的说法中，正确的是（ ）A ．功率大的机械，机械效率一定高B ．机械做功时，做的有用功越多，机械效率越大C ．机械做功时，工作时间越短，功率一定越大D ．利用机械做功时可以省力或省距离，但不能省功8．AC311民用直升机是我国直升机大家族中一款轻型多用途直升机．该机型有中国航空工业集团公司自主研制，是具有国际先进水平的2吨直升机．若一架AC311民用直升机在一次作业时，将1000N 的重物在2s 内举高2m 后，又停在空中10s ．则后10s 内，直升机对重物做功的功率为（ ） A ．0WB ．200WC ．1000WD ．2000W9．利用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在相同的时间内用大小相同的力F 1和F 2分别把质量相等的重物G 1和G 2提升到相同的高度，则（ ）A ．甲滑轮组的机械效率高B ．乙滑轮组的机械效率高C ．F 2做功的功率大D ．F 1、F 2做功的功率一样大10．已知雨滴在空中竖直下落时所受空气阻力与速度的平方成正比，且不同质量的雨滴所受空气阻力与速度大小的二次方的比值相同．现有两滴质量分别为m 1和m 2的雨滴从空中竖直下落，在落到地面之前都已做匀速直线运动，那么在两滴雨滴落地之前做匀速直线运动的过程中，其重力的功率之比为（ ） A ．m 1：m 2B ．√m 1 ： √m 2C ．√m 2 ： √m 1D ．√m 13 ： √m 23 11．中考体育跳绳项目测试中，小明同学在1min 内跳了120次，则他跳绳时的功率大约是（ ）A ．0.5 WB ．5 WC ．50WD ．500 W12．如图所示，用一滑轮组在5s 内将一重为200N 的物体向上匀速提起2m ，不计动滑轮及绳自重，忽略摩擦。
中考物理功、功率及机械效率计算专题（附答案）
中考物理功、功率及机械效率计算专题（附答案）1.建筑工地用如图所示的简易滑轮组提升砖块，某工人将重500N 的砖块一次性匀速提升到离地面4m高的砌墙处，所用拉力为200N，时间为20s，这次提升砖块过程中：（1）工人做的有用功；（2）工人做功的功率；（3）滑轮组的机械效率；（4）不计绳重及摩擦，使用该滑轮组匀速提升重800N的砖块时所用的拉力．2.在农村常有家庭挖井取水，小明同学某次用如图甲所示的滑轮组提土时，将重为100N的土以0.25m/s的速度从井中匀速提升，此时拉力做的功W随时间t的变化图象如图乙所示．求：（1）拉力的功率；（2）滑轮组的机械效率；（3）拉力的大小．3.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0.3m2，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4.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．5. 如图所示，小车在水平面上通过滑轮组提升重物．动滑轮重400N．与小车连接的绳子能承受的最大拉力为6000N，小车的最大输出功率为15KW，水平地面上一物体A重1600N，与地面的接触面积为4m2．（不计小车所受摩擦阻力、绳重及滑轮组的摩擦）．请求（1）提升前，物体A对水平地面的压强．（2）滑轮组提升重物A时的机械效率．（3）若要使被提升重物以1m/s的速度匀速上升，整个装置工作过程中能提升重物的最大重力．6．工人用如图甲所示的滑轮组利用箱子运送建材上楼，每次运送量不定．滑轮组的机械效率随建材重量变化的图象如图乙所示，滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，g 取10N/kg．（1）若某次运送建材的质量为40kg，求此时的拉力是多少？（2）若工人在1min 内将建材匀速竖直向上提升了12m，作用在钢绳上的拉力为200N，求拉力的功率；（3）当滑轮组的机械效率为60% 时，运送建材的重力是多大？7．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．己知井深12m，物体重G=6×103N，汽车重G车=3×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力F=2.2×103N，汽车受到的阻力为车重的0.1倍．求：（1）若汽车运动的速度为3m/s，将物体由井底拉至井口需要的时间；（2）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的功；（3）滑轮组的机械效率（保留一位小数）；（4）汽车牵引力的功率．1.：（1）W有用=Gh=500N×4m=2000J．（2）s=3×4m=12m，t=20s，W总=Fs=200N×12m=2400J，P===120W．（3）W有用=2000J，W总=2400J，η=×100%=×100%=83.3%，（4）由（3）知：W额外=W总-W有用=2400J-2000J=400J，由W额外=G动滑轮h得G动滑轮===100N．所以提升500N的重物时，G总=G动滑轮+800N=100N+800N=900N，因动滑轮上有3根绳子，所以F=G总=×900N=300N．2.40 62.5 803.（1）2×103．（2）0.03m3．（3）160N．4.(1)400J (2)80％ (3)50N5.（1）400Pa；（2）80%．（3）14600N．6.（1）400N；（2）80W；（3）600N．7.（1）12s；（2）7.92×104J；（3）90.9%；（4）1.56×104W．。
中考物理总复习 微专题四 功、功率、机械效率的计算试题
微专题四 功、功率、机械效率的计算【专题概述】纵观辽宁近年中考不难发现，部分试题有如下特点：1.信息量大，条件纷繁复杂；2.图文表并茂，需从多方面获取有效信息；3.考点综合，有可能一道题中揉合了受力分析、压力、压强、浮力、杠杆、滑轮、功、功率、机械效率等考点．【分类训练】1. 斜面是一种简单机械，盘山公路可看作斜面，如图．一辆大客车在盘山公路上行驶，客车总质量为5×103 kg ，牵引力保持2.5×104N ，用250 s 行驶了2 000 m 路程，客车升高300 m ，问：(1)牵引力做了多少功？ (2)牵引力做功的功率多大？(3)盘山公路的机械效率是多少？(g ＝10 N/kg)解：(1)汽车发动机牵引力做的功：W 总＝Fs ＝2.5×104 N ×2 000 m ＝5×107J(2)发动机牵引力的功率为：P ＝W 总t ＝5×107 J 250 s＝2×105W(3)汽车做的有用功：W有用＝Gh ＝5×103 kg ×10 N/kg ×300 m ＝1.5×107J ，盘山公路的机械效率为：η＝W 有用W 总＝1.5×107 J5×107J＝30% 2. (2016北京)如图所示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800 N 的建筑材料A 在50 s 的时间里，匀速竖直上升了10 m ．在这个过程中，动滑轮提升建筑材料A 所做的有用功为W 有，卷扬机对绳子的拉力F 做功的功率为200 W ．绳重可忽略不计．求：(1)有用功W 有；(2)动滑轮匀速提升建筑材料A 的机械效率η.解：(1)W 有＝G 物h ＝800 N×10 m＝8 000 J (2)拉力的功率P ＝W 总t ＝Fst＝Fv 总＝ F ×2v 物＝200 W建筑材料上升的速度为v 物＝h t ＝10 m 50 s＝0.2 m/s可得F ＝500 N 动滑轮的机械效率η＝W 有W 总×100%＝G 物2F ×100%＝800 N 2×500 N×100%＝80% 3. (2016舟山)如图甲为塔式起重机简易示意图，塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送及建筑构件的安装．(动滑轮重、绳重及摩擦均不计，g 取10 牛/千克)(1)为保持平衡，起重臂的长度越长的塔式起重机，配备的平衡重的质量应越大． (2)图乙为起重机钢丝绳穿绳简化示意图，滑轮a 的作用是改变力的方向．若钢丝绳能承受的最大拉力为3×104牛，则能吊起货物的质量不能超过多少千克？(3)若将重为1.2×104牛的货物由地面沿竖直方向匀速提升30米，再沿水平方向移动20米，则此过程中克服货物重力做功多少焦？解：G ＝2F ＝3×104N ×2＝6×104Nm ＝G g ＝6×104 N 10 N/kg＝6 000 kg (3)W ＝Fs ＝Gh ＝1.2×104N ×30 m ＝3.6×105J 4. (2015重庆)如图所示，重力不计的木棒AOB 可绕支点O 无摩擦转动，木棒AB 长为3 m ，均匀正方体甲的边长为10 cm ，物体乙的质量为5.6 kg.当把甲、乙两物体用细绳分别挂在木棒的两个端点A 、B 上时，木棒在水平位置平衡，此时物体甲对地面的压强为3 000 Pa ，支点O 距A 点1.6 m ．求：(1)物体乙受到的重力； (2)物体甲受到的支持力； (3)物体甲的密度．解：(1)G 乙＝m 乙g ＝5.6 kg×10 N/kg＝56 N(2)S 甲＝a 2＝(0.1 m)2＝0.01 m 2F 甲＝p 甲S 甲＝3 000 Pa×0.01 m 2＝30 N F 支＝F 甲＝30 N(3)杠杆AOB 中：F B ＝G 乙＝56 N 由F A ·OA ＝F B ·OB 得F A ＝F B ·OB OA ＝56 N×（3 m －1.6 m ）1.6 m＝49 NG 甲＝F A ＋F 支＝49 N ＋30 N ＝79 N物体甲的密度ρ甲＝m 甲V 甲＝G 甲V 甲g ＝79 N （0.1 m ）3×10 N/kg＝7.9×103 kg/m 35. (2016荆州)如图甲是坐落在荆州城外关公文化园的关公圣像，该像是全球最重的关公青铜雕像．他手中的青龙偃月刀，质量为136吨，需三台吊车分段吊起，精确操控才能完成吊装．图乙为其中一台吊车的滑轮组示意图．若刀的一部分质量为27吨，现将它以0.2 m/s的速度匀速吊起5 m 高，其中克服钢绳重力和摩擦力做功为1.4×105J ，此时滑轮组的机械效率为90%(g ＝10 N/kg)．求此过程中：(1)钢绳拉力的大小； (2)拉力功率的大小； (3)吊车上动滑轮的重力．解：(1)钢绳拉力做的有用功W 有＝Gh ＝mgh ＝2.7×104 kg ×10 N/kg ×5 m ＝1.35×106J钢绳拉力做的总功W 总＝W 有η＝1.35×106 J 90%＝1.5×106J则钢绳的拉力F ＝W 总s ＝W 总3h ＝1.5×106 J 5 m ×3＝105N(2)绳端的速度v ＝3v 物＝3×0.2 m/s＝0.6 m/s 根据公式P ＝W t ＝Fst＝Fv 可得， 拉力的功率为P ＝Fv ＝105N ×0.6 m/s ＝6×104W(3)对动滑轮做的功W 动＝W 总－W 有－W 额＝1.5×106 J －1.35×106 J －1.4×105 J ＝104J则动滑轮重G 动＝W 动h ＝104 J 5 m＝2×103N.6. (2016呼和浩特)近年来，人们致力于研发以电池为动力的纯电动汽车，期望更加节能环保、安全而高效，并取得了长足的进步．对于某成熟品牌的电动汽车，已知其质量恒为m ，在水平路面上行进过程中所受阻力恒定(不计空气阻力)．(1)该汽车匀速爬上倾角为30°的斜坡时，汽车的动能不变，重力势能增大，机械能增大(选填“增大”、“减小”或“不变”)；(2)若斜坡长为L ，爬坡速度为v 1，求：汽车爬坡所用时间；(3)如果该汽车以v 2的速度在水平路面上匀速行驶，且牵引力的功率为P ，行驶t 2时间内，消耗的电能为E ，求：这个过程中，摩擦阻力大小及汽车的效率；(4)若汽车在相同的水平路面上以12 v 2的速度匀速行驶时间为t 3，试求牵引力在t 3时间内做的功．解：(2)汽车爬坡的时间t ＝s v ＝L v 1(3) 匀速运动时牵引力等于阻力P ＝Fv 2＝fv 2，f ＝P v 2，汽车克服阻力做功W 有＝Pt 2，W 总＝E ，所以汽车的效率η＝W 有W 总×100%＝Pt 2E×100% (4)因为汽车阻力恒定，第三问算得f ＝Pv 2，当速度为v 22，在时间t 3内通过的路程s ＝vt＝v 22t 3，所以牵引力做的功W ＝fs ＝Fs ＝P v 2×v 22×t 3＝12Pt 3. 7. (2016东营)我市经济建设中用到大量机械设备，某种起重机结构如图所示，起重机的吊臂OAB 可以看作杠杆，吊臂前端用钢绳连着动滑轮，立柱CA 竖直，OB ∶OA ＝6∶1.用该起重机将浸没在水中的长方体石墩提出，放在水平地面上．石墩质量为1.5×104kg 、底面积为3 m 2、高为2 m(g 取10 N/kg, ρ水＝1.0×103 kg/m 3)．(1)浸没在水中的石墩(石墩的底部未浸入淤泥中)，受到浮力是多少？(2)石墩放在水平地面上时，起重机未对石墩施力，则石墩对地面的压强是多少？(3)石墩完全离开水面被提升的过程中，测得每根钢绳的拉力为1.0×105N ，此时动滑轮的机械效率是多少？(4)当石墩被提起且仍浸没在水中时，若忽略动滑轮、钢绳和吊臂的重力及各种摩擦，起重机立柱CA 对吊臂A 点竖直向上的作用力是多少？解：(1)石墩的体积V ＝Sh ＝3 m 2×2 m ＝6 m 3，浸没在水中V 排＝V ＝6 m 3，受到的浮力F 浮＝ρ水gV 排＝1.0×103 kg/m 3×10 N/kg ×6 m 3＝6×104N(2)石墩的重力G ＝mg ＝1.5×104 kg ×10 N/kg ＝1.5×105N ，石墩对地面的压力F ＝G ＝1.5×105N石墩对地面的压强p ＝F S ＝1.5×105 N 3 m2＝5×104Pa (3)由图知，2股绳子拉着动滑轮，则，机械效率η＝W 有W 总×100%＝Gh F 拉·2h ×100%＝G 2F 拉×100%＝ 1.5×105N2×1.0×105N×100%＝75% (4)当石墩被提起且仍浸没在水中时，石墩对吊臂的拉力F B ＝G －F浮＝1.5×105N －6×104 N ＝9×104N由杠杆平衡的条件得立柱对吊臂的作用力F A ＝F B ×OB OA＝9×104 N ×6＝5.4×105N。
2017中考物理考点复习第14讲+功、功率和机械效率(含答案)
第14讲 功、功率和机械效率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．预计2016年中考将会考查探究滑轮组的机械效率或功、功率和机械效率的计算．功、功率【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(2015·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．(2015·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2．(2015·桂林)如图所示，用50 N的水平拉力F拉着物体在2 s内沿水平方向前进了4 m，下列说法正确的是( )A．拉力做功为零B．拉力的功率为零C．拉力做功为100 JD．拉力的功率为100 W3．(2015·福州)如图是一款新研发的微型机械人，它可拖动比自身大很多的物体．机器人质量是1.2×10－2 kg，它静止在水平地面上时，与地面的接触面积是1×10－4 m2.求：(1)它受到的重力是多少？(g取10 N/kg)(2)静止时，它对水平地面的压强是多少？(3)若它用120 N的水平拉力在10 s内匀速拖动重物前进1 m，则拉力的功率是多少？命题点2 机械效率(多选)(2015·河北)用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳自由端用大小分别为F1和F2的拉力，将相同的物体匀速提升相同的高度．若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是( )A．F1大于F2B．F1和F2做的功一定相等C．甲、乙的机械效率不相等D．绳子自由端移动的距离不相等，物体运动时间可能相等【点拨】解题的关键点是：甲、乙两装置均为“一定一动”滑轮组，绕法不同→n不同，滑轮完全相同，将相同的物体匀速提升相同的高度，不计绳重和摩擦→有用功、额外功均相同．4．(2014·来宾)如图，用甲、乙两种方式在相同时间内将同一物体匀速提升相同高度时，拉力做功的功率为P甲、P乙，机械效率分别为η甲、η乙(不计绳重与摩擦)．下列判断正确的是 ( )A．P甲＝P乙η甲＝η乙 B．P甲＜P乙η甲＞η乙C．P甲＜P乙η甲＜η乙 D．P甲＞P乙η甲＞η乙5．(2015·黑河市、齐齐哈尔市、大兴安岭)用两个相同的滑轮组成的滑轮组固定在天花板上，如图所示，当匀速提升物体时，绳子自由端的拉力F＝20 N，物体移动的速度为0.1 m/s，每个滑轮重10 N，忽略绳重和摩擦，下列说法正确的是( )A．绳子自由端移动的速度为0.3 m/sB．物体的重力为40 NC．该滑轮组的机械效率为66.67%D．拉力F的功率为2 W6．(多选)(2015·石家庄十八县基础摸底联考)如图，用此滑轮组在4 s内将重力为50 N的物体匀速提升2 m，绳端拉力为20 N，不计摩擦及绳重，下列说法正确的是( )A．绳子自由端移动的速度为1 m/sB．动滑轮的重力为10 NC．克服物体重力做功为100 JD．滑轮组的机械效率为83.3%命题点探究简单机械的机械效率探究简单机械的机械效率在中考试题中常从以下几个方面进行考查：(1)实验的基本操作过程，如拉动物体做匀速直线运动；(2)对于实验现象、实验数据进行分析；(3)利用控制变量法设计实验，得出结论；(4)进行功、功率、机械效率的计算；⑸分析机械效率的影响因素．(2015·岳阳)在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了三次实验(如图所示)，实验数据记录如下表．(1)在2次实验中滑轮组的机械效率为________(结果保留一位小数)．(2)第3次实验中弹簧测力计的示数未填，由图可知，弹簧测力计的示数为________N.(3)分析数据可得结论，由同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越________(填“高”或“低”)．(4)根据实验结论推测，使用该滑轮组再次将重8 N的物体匀速提升10 cm，此时滑轮组的机械效率可能为________(只填序号)．A．71.6% B．82.6% C．92.4%(5)实验中应沿竖直方向________拉动弹簧测力计．(6)为了测量绳子自由端的拉力F，A同学认为应该在弹簧测力计静止时读数，B同学认为应该在缓慢匀速提升时读数，正确的是________(填“A”或“B”)同学的方法．理由是：_____________________________________________.(7)实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置，是为了___________________________________________(8)多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，目的是为了________________________________．一、选择题1．(2015·来宾)下列实例中，力对物体没有做功的是( )A．叉车向上举起货物B．小林沿着斜面向上拉动物体C．小欣背着书包上楼D．小明用力推石头但石头不动2．(2015·沈阳)如图，爷爷与小丽进行爬楼比赛，他们都从1楼上到6楼．爷爷的体重是小丽体重的2倍，爷爷所用的时间是小丽所用时间的2倍．若爷爷做功为W1，功率为P1，小丽做功为W2，功率为P2，则下列判断正确的是( )3．(2015·武汉)如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为G的物体，若拉力的大小为F，物体和地面之间的摩擦力大小为f，A点的拉力为F A，则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是( )A．f/2F A B．f/3F C．F A/2F D．G/2F4．(2015·泸州)如图所示，斜面高为1 m，长为4 m，用沿斜面向上大小为75 N的拉力F，将重为200 N的木箱由斜面底端匀速缓慢拉到顶端，下列关于做功的判断正确的是( )A．木箱受到重力做功的大小为800 JB．木箱受到斜面摩擦力做功大小为100 JC．木箱受到合力做功的大小为125 JD．木箱受到斜面的支持力做功大小为200 J5．(2014·威海)小刚和小明分别用沿斜面向上的力F甲、F乙把同一重物匀速拉到两个斜面的顶端，若两个斜面光滑、等高，甲斜面长4 m，乙斜面长5 m，所做的功分别是W甲、W乙，则下列说法正确的是( ) A．使用甲斜面比使用乙斜面要省功B．甲斜面的机械效率比乙斜面的机械效率高C．拉力F甲与F乙之比为5∶4D．两个拉力做功W甲与W乙之比为4∶56．(2015·丹东)小勇体重600 N，利用如图所示的滑轮组在10 s内使物体A匀速上升5 m．已知物体A重为800 N，小勇作用在绳端的拉力大小为500 N，在此过程中，下列说法正确的是( )A．水平地面对小勇的支持力做功为6 000 JB．小勇做的有用功为3 000 JC．小勇拉力的功率为250 WD．此滑轮组的机械效率为80%7．(多选)(2015·葫芦岛)如图所示滑轮组，在50 s内将重5 000 N货物匀速吊起10 m高，绳的自由端受到的拉力大小是1 500 N，关于该滑轮组的说法正确的是(不计绳重及摩擦)( )A．滑轮组的机械效率为83.3%B．绳自由端移动的距离是50 mC．滑轮组所做有用功的功率是1 000 WD．该装置中的动滑轮总重为1 000 N二、填空题8．(2015·绵阳)“绿色环保，低碳出行”.2015年1月18日，绵阳市首批30辆纯电动公交车投入试运行．假定一辆纯电动公交车在水平路面上匀速行驶，其电动机的输出功率为120 kW，速度为36 km/h，共行驶2 h，其电动机做功为________J，公交车的牵引力为________N.9．(2015·南京)如图所示，用塔式起重机上的滑轮组匀速起吊6 000 N 的物体，物体上升5 m 所用的时间为10 s ，滑轮组的机械效率是80%，则有用功是________J ，总功是________J ，拉力F 的功率是________W.10．(2015·扬州)如图所示，工人用滑轮组匀速提升重800 N 的货物，所用的拉力F 为500 N ，货物在50 s 内匀速上升5 m ．在此过程中，货物上升的速度是________m/s ；所做的有用功是________J ；拉力做功的功率是________W ；滑轮组的机械效率是________．11．(2014·德州)如图所示，在斜面上拉一重50 N 的木块到0.3 m 高处，木块沿斜面向上移动了1 m ，共耗时5 s ，已知拉力为20 N ，则拉力的功率为________W ，此斜面的机械效率为________．三、实验探究题12．(2015·阜新)下表是小明做“测量滑轮组的机械效率”的实验时收集的有关数据：(2)请在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法．(3)用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，提升的物重越大，滑轮组的机械效率越________(填“高”或“低”)．(4)第一次实验中，提升钩码所用的时间为1.5 s ，则拉力的功率是________W. 四、计算题13．(2015·佛山)如图所示，在C 点作用方向始终与半径OC 垂直、大小为F 3的力缓慢转动轮轴时，细绳不断缠绕于轮轴之上，细绳通过滑轮组拉动A 物体沿斜面匀速向上运动了2 m ，力的传感器显示对A物体的拉力F1为450 N．(忽略轮轴摩擦)(1)拉力F1做功是多少？(2)若滑轮组的机械效率为75%，绳对滑轮组拉力F2是多少？(3)若OB∶OC＝1∶4，则F3的大小为多少？14．(2013·河北)如图所示，重为1 140 N的物体，它与水平地面的接触面积为1.5×103cm2.工人师傅用600 N的力匀速提升物体，物体的速度为0.2 m/s.(不计摩擦及绳重)．求：(1)工人师傅拉绳的功率；(2)滑轮组的机械效率；(3)体重为450 N的小明用此滑轮组提升物体，但物体没有被拉动，物体对地面的最小压强为多大．一、选择题1．(2014·长沙)甲乙两个滑轮组如图所示，其中每一个滑轮的重量都相同，用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是( )A．若G1＝G2，则拉力做的总功相同B．若G1＝G2，则甲的机械效率大于乙的机械效率C．若G1>G2，则拉力做的有用功相同D．用甲、乙中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变2．(多选)(2015·营口)如图所示，A物体受到的重力是100 N，在拉力F的作用下，能以0.2 m/s的速度在水平地面上向左匀速直线运动．已知拉力F＝5 N，滑轮组的机械效率为80%，则下列说法正确的是()A．拉力F的功率是1 WB．2 s内绳子自由端移动的距离是1.2 mC．5 s内拉力F所做功的大小是15 JD．物体A受到水平地面的摩擦力大小是12 N3．(多选)(2015·保定一模)如图所示，在甲、乙两个滑轮组中，所有滑轮的质量都相同，在F A和F B 的作用下，重物A、B分别以相同的速度匀速上升．已知F A∶F B＝3∶2，不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是()A．两重物A、B所受的重力相等B．在相同的时间内，拉力所做的额外功相同C．拉力F A和F B做功的功率之比为3∶2D．甲滑轮组的机械效率大于乙滑轮组的机械效率二、填空题4．(2015·淮安)如图所示，小明用50 N的力F将重为80 N的物体在5 s内匀速提升1 m，在此过程中，小明做的有用功为________J，滑轮的机械效率为________，拉力做功的功率为________W.5．(2015·遵义)如图所示，用滑轮组拉动重为70 N的物体A，使物体A在水平方向上移动5 m，所用拉力F为20 N，地对物体A的摩擦力为30 N．则拉力F做的功为________J，滑轮组的机械效率为________．6．(2015·南充)如图所示，沿斜面向上拉一个重为4.5 N的物体到斜面顶端，斜面长1.2 m，高0.3 m，拉力做功为2.16 J，则这个斜面的机械效率是________%，物体受到的摩擦力是________N.三、计算题7．(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像如图乙．(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．参考答案考点解读考点1 1.力 力的方向 力 物体在力的方向上移动的距离 W ＝Fs 焦耳 J2.功 做功所用时间 做功快慢 W t瓦特 W 千瓦 kW 103 考点2 W 总＝ W 有＋ W 额 有用功 总功 η η＝W 有W 总 小于 小于1 无关 η＝W 有W 总＝Gh Fs竖直 匀速 高 低 省 减小 摩擦 增加各个击破例1 A 例2 ABD题组训练 1.A 2.D3.(1)微型机器人的重力：G ＝mg ＝1.2×10－2 kg×10 N/kg＝0.12 N ；(2)机器人静止时，它对水平地面的压力：F ＝G ＝0.12 N ，对水平地面的压强：p ＝F S ＝0.12 N 1×10－4 m 2＝1 200 Pa ；(3)拉力做的功：W ＝Fs ＝120 N×1 m＝120 J ，拉力的功率：P ＝W t ＝120 J 10 s＝12 W 4.C 5.A 6.BCD 实验突破例 (1)88.9% (2)2.2 (3)高 (4)C拓展训练 (5)匀速 (6)B 在使用滑轮组时，滑轮组还要克服一些机械摩擦，所以要测量滑轮组的机械效率，需向上提升物体时进行读数 (7)测量钩码和弹簧测力计移动的距离，从而计算有用功和总功(8)获得多组数据归纳出物理规律整合集训基础过关1．D 2.C 3.C 4.B 5.C 6.D 7.ACD 8.8.64×108 12 000 9.3×104 3.75×104 3.75×10310.0.1 4 000 100 80% 11.4 75%12.(1)0.1 0.33 66.7% (2) (3)高 (4)0.1413.(1)拉力F 1做功：W 1＝F 1s 1＝450 N×2 m＝900 J ；(2)∵滑轮组机械效率η＝F 1s 1F 2s 2，∴F 2＝F 1s 1ηs 2＝900 J 75%×4 m ＝300 N ；(3)根据杠杆平衡条件F 1L 1＝F 2L 2，∴F 3F 2＝OB OC ＝14，∴F 3＝14F 2＝14×300 N＝75 N ． 14.(1)拉力的功率：P 拉＝W 总t ＝Fs t ＝Fv 绳＝600 N×2×0.2 m/s＝240 W ；(2)滑轮组的机械效率：η＝W 有用W 总×100%＝Gh Fs 绳×100%＝Gh F×2h ×100%＝1 140 N 600 N×2×100%＝95%；(3)由于忽略摩擦及绳重，2F ＝G ＋G 动，动滑轮重：G 动＝2F －G ＝2×600 N－1 140 N ＝60 N ，绳端最大拉力等于人体重力，则物体对滑轮组的拉力：F 拉＝2G 人－G 动，滑轮组提升物体的拉力：F 拉′＝G －F 支，物体受到的支持力：F 支＝G －F′拉＝G －F 拉＝G ＋G 动－2G 人＝1 140 N ＋60 N －2×450 N＝300 N ，物体对地面的最小压强：p ＝F 压S ＝F 支S ＝300 N 0.15 m 2＝2.0×103 Pa. 能力提升1．B 2.BCD 3.AB 4.80 80% 20 5.200 75% 6.62.5 0.6757.(1)由图乙可知，当f 1＝200 N 时，η1＝50%，W 有用1＝f 1s ，由于不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，W 额外＝G 动s ，∴W 总1＝f 1s ＋G 动s ，∵η1＝W 有用1W 总1，∴η1＝f 1s f 1s ＋G 动s ＝200 N 200 N ＋G 动＝50%，∴G 动＝200 N ；(2)当η2＝80%时，η2＝f 2s f 2s ＋G 动s ＝f 2f 2＋G 动＝80%，∴f 2＝800 N ，∴W 有用2＝f 2s ＝800 N×2 m＝1 600 J ，∵v＝s t，∴t ＝s v ＝ 2 m 0.2 m/s ＝10 s ，∵P＝W t ，∴P 有用＝W 有用2t ＝1 600 J 10 s＝160 W ；(3)由图乙可知，当f 3＝1 600 N 时，绳子刚好被拉断，由于不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，且物体做匀速直线运动，∴绳b 承受的最大拉力F 3＝13(G 动＋f 3)＝13×(200 N＋1 600 N)＝600 N ，因为人的重力为500 N ，竖直匀速拉动绳子，所以绳子对人的最大拉力为人的重力，根据力的作用是相互的，故人给绳子的最大拉力为500 N ，由于绳子b 承受的最大拉力大于人给绳子的最大拉力，所以该同学不能拉断绳子b.。
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微专题四 功、功率、机械效率的计算【专题概述】纵观辽宁近年中考不难发现，部分试题有如下特点：1.信息量大，条件纷繁复杂；2.图文表并茂，需从多方面获取有效信息；3.考点综合，有可能一道题中揉合了受力分析、压力、压强、浮力、杠杆、滑轮、功、功率、机械效率等考点．【分类训练】1. 斜面是一种简单机械，盘山公路可看作斜面，如图．一辆大客车在盘山公路上行驶，客车总质量为5×103 kg ，牵引力保持2.5×104N ，用250 s 行驶了2 000 m 路程，客车升高300 m ，问：(1)牵引力做了多少功？ (2)牵引力做功的功率多大？(3)盘山公路的机械效率是多少？(g ＝10 N/kg)解：(1)汽车发动机牵引力做的功：W 总＝Fs ＝2.5×104 N ×2 000 m ＝5×107J(2)发动机牵引力的功率为：P ＝W 总t ＝5×107 J 250 s＝2×105W(3)汽车做的有用功：W有用＝Gh ＝5×103 kg ×10 N/kg ×300 m ＝1.5×107J ，盘山公路的机械效率为：η＝W 有用W 总＝1.5×107 J5×107J＝30% 2. (2016北京)如图所示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800 N 的建筑材料A 在50 s 的时间里，匀速竖直上升了10 m ．在这个过程中，动滑轮提升建筑材料A 所做的有用功为W 有，卷扬机对绳子的拉力F 做功的功率为200 W ．绳重可忽略不计．求：(1)有用功W 有；(2)动滑轮匀速提升建筑材料A 的机械效率η.解：(1)W 有＝G 物h ＝800 N×10 m＝8 000 J (2)拉力的功率P ＝W 总t ＝Fst＝Fv 总＝ F ×2v 物＝200 W建筑材料上升的速度为v 物＝h t ＝10 m 50 s＝0.2 m/s可得F ＝500 N 动滑轮的机械效率η＝W 有W 总×100%＝G 物2F ×100%＝800 N 2×500 N×100%＝80% 3. (2016舟山)如图甲为塔式起重机简易示意图，塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送及建筑构件的安装．(动滑轮重、绳重及摩擦均不计，g 取10 牛/千克)(1)为保持平衡，起重臂的长度越长的塔式起重机，配备的平衡重的质量应越大． (2)图乙为起重机钢丝绳穿绳简化示意图，滑轮a 的作用是改变力的方向．若钢丝绳能承受的最大拉力为3×104牛，则能吊起货物的质量不能超过多少千克？(3)若将重为1.2×104牛的货物由地面沿竖直方向匀速提升30米，再沿水平方向移动20米，则此过程中克服货物重力做功多少焦？解：G ＝2F ＝3×104N ×2＝6×104Nm ＝G g ＝6×104 N 10 N/kg＝6 000 kg (3)W ＝Fs ＝Gh ＝1.2×104N ×30 m ＝3.6×105J 4. (2015重庆)如图所示，重力不计的木棒AOB 可绕支点O 无摩擦转动，木棒AB 长为3 m ，均匀正方体甲的边长为10 cm ，物体乙的质量为5.6 kg.当把甲、乙两物体用细绳分别挂在木棒的两个端点A 、B 上时，木棒在水平位置平衡，此时物体甲对地面的压强为3 000 Pa ，支点O 距A 点1.6 m ．求：(1)物体乙受到的重力； (2)物体甲受到的支持力； (3)物体甲的密度．解：(1)G 乙＝m 乙g ＝5.6 kg×10 N/kg＝56 N(2)S 甲＝a 2＝(0.1 m)2＝0.01 m 2F 甲＝p 甲S 甲＝3 000 Pa×0.01 m 2＝30 N F 支＝F 甲＝30 N(3)杠杆AOB 中：F B ＝G 乙＝56 N 由F A ·OA ＝F B ·OB 得F A ＝F B ·OB OA ＝56 N×（3 m －1.6 m ）1.6 m＝49 NG 甲＝F A ＋F 支＝49 N ＋30 N ＝79 N物体甲的密度ρ甲＝m 甲V 甲＝G 甲V 甲g ＝79 N （0.1 m ）3×10 N/kg＝7.9×103 kg/m 35. (2016荆州)如图甲是坐落在荆州城外关公文化园的关公圣像，该像是全球最重的关公青铜雕像．他手中的青龙偃月刀，质量为136吨，需三台吊车分段吊起，精确操控才能完成吊装．图乙为其中一台吊车的滑轮组示意图．若刀的一部分质量为27吨，现将它以0.2 m/s的速度匀速吊起5 m 高，其中克服钢绳重力和摩擦力做功为1.4×105J ，此时滑轮组的机械效率为90%(g ＝10 N/kg)．求此过程中：(1)钢绳拉力的大小； (2)拉力功率的大小； (3)吊车上动滑轮的重力．解：(1)钢绳拉力做的有用功W 有＝Gh ＝mgh ＝2.7×104 kg ×10 N/kg ×5 m ＝1.35×106J钢绳拉力做的总功W 总＝W 有η＝1.35×106 J 90%＝1.5×106J则钢绳的拉力F ＝W 总s ＝W 总3h ＝1.5×106 J 5 m ×3＝105N(2)绳端的速度v ＝3v 物＝3×0.2 m/s＝0.6 m/s 根据公式P ＝W t ＝Fst＝Fv 可得， 拉力的功率为P ＝Fv ＝105N ×0.6 m/s ＝6×104W(3)对动滑轮做的功W 动＝W 总－W 有－W 额＝1.5×106 J －1.35×106 J －1.4×105 J ＝104J则动滑轮重G 动＝W 动h ＝104 J 5 m＝2×103N.6. (2016呼和浩特)近年来，人们致力于研发以电池为动力的纯电动汽车，期望更加节能环保、安全而高效，并取得了长足的进步．对于某成熟品牌的电动汽车，已知其质量恒为m ，在水平路面上行进过程中所受阻力恒定(不计空气阻力)．(1)该汽车匀速爬上倾角为30°的斜坡时，汽车的动能不变，重力势能增大，机械能增大(选填“增大”、“减小”或“不变”)；(2)若斜坡长为L ，爬坡速度为v 1，求：汽车爬坡所用时间；(3)如果该汽车以v 2的速度在水平路面上匀速行驶，且牵引力的功率为P ，行驶t 2时间内，消耗的电能为E ，求：这个过程中，摩擦阻力大小及汽车的效率；(4)若汽车在相同的水平路面上以12 v 2的速度匀速行驶时间为t 3，试求牵引力在t 3时间内做的功．解：(2)汽车爬坡的时间t ＝s v ＝L v 1(3) 匀速运动时牵引力等于阻力P ＝Fv 2＝fv 2，f ＝P v 2，汽车克服阻力做功W 有＝Pt 2，W 总＝E ，所以汽车的效率η＝W 有W 总×100%＝Pt 2E×100% (4)因为汽车阻力恒定，第三问算得f ＝Pv 2，当速度为v 22，在时间t 3内通过的路程s ＝vt＝v 22t 3，所以牵引力做的功W ＝fs ＝Fs ＝P v 2×v 22×t 3＝12Pt 3. 7. (2016东营)我市经济建设中用到大量机械设备，某种起重机结构如图所示，起重机的吊臂OAB 可以看作杠杆，吊臂前端用钢绳连着动滑轮，立柱CA 竖直，OB ∶OA ＝6∶1.用该起重机将浸没在水中的长方体石墩提出，放在水平地面上．石墩质量为1.5×104kg 、底面积为3 m 2、高为2 m(g 取10 N/kg, ρ水＝1.0×103 kg/m 3)．(1)浸没在水中的石墩(石墩的底部未浸入淤泥中)，受到浮力是多少？(2)石墩放在水平地面上时，起重机未对石墩施力，则石墩对地面的压强是多少？(3)石墩完全离开水面被提升的过程中，测得每根钢绳的拉力为1.0×105N ，此时动滑轮的机械效率是多少？(4)当石墩被提起且仍浸没在水中时，若忽略动滑轮、钢绳和吊臂的重力及各种摩擦，起重机立柱CA 对吊臂A 点竖直向上的作用力是多少？解：(1)石墩的体积V ＝Sh ＝3 m 2×2 m ＝6 m 3，浸没在水中V 排＝V ＝6 m 3，受到的浮力F 浮＝ρ水gV 排＝1.0×103 kg/m 3×10 N/kg ×6 m 3＝6×104N(2)石墩的重力G ＝mg ＝1.5×104 kg ×10 N/kg ＝1.5×105N ，石墩对地面的压力F ＝G ＝1.5×105N石墩对地面的压强p ＝F S ＝1.5×105 N 3 m2＝5×104Pa (3)由图知，2股绳子拉着动滑轮，则，机械效率η＝W 有W 总×100%＝Gh F 拉·2h ×100%＝G 2F 拉×100%＝ 1.5×105N2×1.0×105N×100%＝75% (4)当石墩被提起且仍浸没在水中时，石墩对吊臂的拉力F B ＝G －F浮＝1.5×105N －6×104 N ＝9×104N由杠杆平衡的条件得立柱对吊臂的作用力F A ＝F B ×OB OA＝9×104 N ×6＝5.4×105N。