八年级全物理课件专训2　功、功率、机械效率的综合_沪科版 19页

专训2　功、功率、 机械效率的综合 习题课 第十章 机械与人 功、功率、机械效率是机械在使用过程中经常要 考虑的几个问题，它们之间有着紧密的联系。在学习 的过程中，要注意由此及彼，综合应用。特别是总功、 有用功、额外功的计算，往往是这类问题求解的关键。 1 【中考·赤峰】如图所示是一种小型千斤顶的示意图， 当手往下压动摇臂时，能把重物抬高一段较小的距 离，工人在4 s时间内用100 N的力竖直向下压动摇 臂1 m，把1 000 N的重物匀速抬高8 cm。则重物上 升的速度为________m/s，人做的功为________J， 千斤顶的效率是________%。 例1 0.02 100 80 点拨： v物＝ ＝0.02 m/s； W总＝Fs＝100 N×1 m＝100 J； η＝ ＝80%。 0.08m 4s h t  1000N 0.08m100%= 100% 100J W W   有 总 如图所示，杠杆在竖直向下拉力F的作用下将一物体 缓慢匀速提升，下表是提升物体时采集到的信息： (1)若不计杠杆自重和摩擦，求拉力F的大小； (2)若实际拉力为90 N，求拉力做的总功及杠杆的机 械效率。 【同类变式】 1. 物重 G/N OA/m OB/m A端上升的 高度h/m B端下降的竖 直距离s/m 40 0.8 0.4 0.2 0.1 解： (1)杠杆在水平位置平衡时， 根据杠杆平衡条件可知，G·OA＝F·OB， 即40 N×0.8 m＝F×0.4 m，解得F＝80 N； (2)拉力所做的总功W总＝F′s＝90 N×0.1 m＝9 J， 拉力所做的有用功W有＝Gh＝40 N×0.2 m＝8 J， 杠杆的机械效率η＝ ＝88.9%。 8J100%= 100% 9J W W  有 总 2 【中考·玉林】王师傅装修房子时，用如图所示的 滑轮组装置往楼上运送空心砖。已知装物箱重 250 N，每个滑轮重50 N，每块空心砖重20 N，不 计钢丝绳的重力和摩擦。 若王师傅拉钢丝绳的力是 600 N，则： 例2 (1)一次能匀速提升多少块砖？ (2)若某次提升中，钢丝绳受到的拉力是500 N，拉力 的功率是250 W，则将空心砖匀速提升10 m，需要 的时间是多少？ 解： (1)G物＝3F－G动－G箱＝3×600 N－50 N－250 N ＝1 500 N， 一次能匀速提升的砖的数量为 n＝ ＝75块。 (2)拉力移动的距离s＝3h＝3×10 m＝30 m， 拉力做功W＝F′s＝500 N×30 m＝15 000 J， 所用的时间t＝W/P＝ ＝60 s。 1 1500N= 20N G G 物 15000J 250W 【中考·长沙】如图是一个上肢力量健身器的示意图。 D是动滑轮，配重A的质量为140 kg，底面积是 8.0×10－2 m2，杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动。 假定运动员体重是600 N，不计杠杆重、绳重及摩擦， g取10 N/kg。问： (1)配重A自由放置时对地面的压强 是多大？ (2)当人将配重A匀速提升0.2 m时， 人做功340 J，动滑轮重为多少？ 【同类变式】 1. 解： (1)压力F＝GA＝mAg＝140 kg×10 N/kg＝1 400 N， 压强p＝F/S＝1 400 N/(8.0×10－2 m2)＝17 500 Pa。 (2)由题知W总＝GAh＋G动h， 即340 J＝1 400 N×0.2 m＋G动×0.2 m， 则G动＝300 N。 【中考·孝感】如图甲所示，滑轮组在竖直向上的拉 力F的作用下，将重为105 N的物体匀速提起，在5 s 时间内绳子自由端移动的距离为s＝3 m。图乙是滑 轮组工作时的拉力F与绳子自由端移动的距离s的关 系图。 (1)计算物体上升的速度。 (2)图乙中阴影部分的面积表 示的物理量是________， 并列式计算出该物理量。 (3)计算滑轮组提升该物体时的机械效率。 2. 解： (1)滑轮组由三段绳子承担总重，s＝3h，h＝ s＝ ×3 m＝1 m，物体上升的速度 v＝ ＝0.2 m/s； (2)功；W＝Fs＝50 N×3 m＝150 J； (3)滑轮组的机械效率 η＝ ＝70%。 105N100%= 100%= 100% 50N 3 W Gh h W Fs h      有 1 31 3 1m 5s h t  【中考·河北，多选】用五个相同质量的滑轮和绳子 组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳子自由端 分别用力将重力为G的物体匀速提升，乙滑轮组的机 械效率为η乙，不计摩擦、绳和木板的重。下列说法 正确的是( 　　) A．两个滑轮组的机械效率可能相等 B．F1一定大于F2 C．每个滑轮重为 D．甲、乙将重物提升相同的高度，F1与F2的功率可 能相等 3. B、C、D (1 ) 2 G   乙 乙 3 【中考·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； (2)斜面的机械效率； (3)斜面对木箱施加的摩擦力。 例3 解： (1)有用功W有＝Gh＝400 N×2 m＝800 J； (2)斜面倾角为30°，斜面高为2 m，所以斜面长为 s＝ 2h＝2×2 m＝4 m， 斜面的机械效率 η＝ ≈66.7%； (3)W总＝Fs＝300 N×4 m＝1 200 J， W额＝W总－W有＝1 200 J－800 J＝400 J， f＝ ＝100 N。 400N 2m100%= 100%= 100% 300N 4m W Gh W Fs      有 总 400J= 4m W s 额 如图所示，用平行于斜面的拉力F，将重为20 N的物 体沿斜面从底端以0.2 m/s的速度匀速拉至顶端。若 不考虑物体与斜面间的摩擦，则拉力F为________N； 若斜面的机械效率为80%，则此时拉力F′为 ________N，拉力做功的功率是________W。 【同类变式】 1. 10 12.5 2.5 4 【中考·潍坊】建筑工人要向楼上运送货物，为了省 力，他在斜面上安装了一个滑轮组，做成如图所示 的装置，斜面的倾角为30°且固定在水平面上。运 送货物时，工人用400 N的力拉绳子，重为500 N的 货物在20 s内沿斜面匀速运动6 m，求此过程中： (1)货物的速度大小； (2)工人提升货物做的有用功； (3)该装置的机械效率。 例4 解： (1)货物的速度大小v＝ ＝0.3 m/s。 (2)货物上升的高度h＝s·sin30°＝ ＝3 m， 所做的有用功W有＝Gh＝500 N×3 m＝1 500 J。 (3)绳子自由端移动的距离s绳＝2s＝2×6 m＝12 m， 工人做的总功W总＝Fs绳＝400 N×12 m＝4 800 J， 该装置的机械效率 η＝ ＝31.25%。　 1500J100%= 100% 4800J W W  有 总 6m= 20s s t 6m= 2 2 s