15.3-1功功率机械效率作业
功 功率 机械效率习题及答案
功功率机械效率习题及答案一、填空题1、工人把货物拉上货仓时,用了如图所示的滑轮组,己知货物重为500N,用沿绳方向大小为300N的力F拉绳端使货物匀速上升3m,此过程中工人所做的功为_______J,滑轮组的机械效率为__________,若不计绳重和摩擦,则动滑轮重为_______N。
2、如图所示,用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度,不计绳重与摩擦,且动滑轮重G动小于物体的物重G,甲图中拉力做的功为W甲,乙图中拉力做的功W乙,则所用的拉力F甲F乙(选填“>”、“<”或“=”,下同),W甲____W乙,其机械效率η甲η乙.3、如右图所示,工人用滑轮组将重400N的货物以0.5m/s的速度匀速提升1m,拉力F为250N,则此过程有用功为,拉力F的功率为_________W,滑轮组的机械效率为.二、实验,探究题4、陈亮同学做“测定滑轮组机械效率”的实验记录情况如下,请仔细阅读,并回答问题:①A.装配一定一动的滑轮组,由三股细绳承担着动滑轮;B.记下钩码和栓弹簧秤的线端起始位置,然后拉弹簧秤,读出拉力的大小,测出钩码和拴弹簧秤的线移动的距离;(1分)C.将有关数据填下表并完成计算。
D.实验记录:E.实验结论:②从实验结论看,明显不对之处是_________________________,因为_________________________________,其正确结论是____________________________________。
(3分)③若改用两动两定的滑轮来提升原来的重物,则此时滑轮组的机械效率将___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)(2分)④本实验中若没有刻度尺测高度及绳自由端的距离,则滑轮组的机械效率应按η=___________来计算。
(5、在“探究哪些因素影响滑轮组的机械效率”的实验中,某小组利用如图A所示装置测得了四组数据,如下表所示。
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。
初三物理功、功率、机械效率计算专题
《功、功率、机械效率计算专题》1.如图所示,工人用500 N的拉力F,将重为900 N的木箱匀速提升3 m,所用时间为20 s,求:(1)拉力F做的有用功;(2)拉力F做功的功率;(3)动滑轮的机械效率。
(第1题图)2.搬运工人用如图所示的滑轮组将一个重120 N的物体匀速提升3 m,所用的拉力为50 N,不计绳重及摩擦。
求:(1)滑轮组的机械效率;(2)动滑轮的重;(3)若用该滑轮组同时拉4个这样的物体,拉力为多大?(第2题图)3.如图所示,利用滑轮组装置匀速拉动水平面上的物体。
已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0.1倍,物体被匀速拉动的距离为1 m。
当物体质量为2 kg时,滑轮组的机械效率为50%,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦。
(g 取10 N/kg)求:(1)物体质量为2 kg时,在水平面上受到的滑动摩擦力;(2)动滑轮的重力;(3)物体质量为10 kg,以0.1m/s的速度匀速运动时,拉力F的功率。
(第3题图)4.如图所示,把重力为600 N的物体匀速推到斜面顶端,斜面长为3 m,高为0.9 m,实际推力为300 N,求:(1)物体与斜面之间的摩擦力多大?(2)该斜面的机械效率。
(第4题图)5.建筑工人要向楼上运送重物,为了省力,他在一个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。
运送重物时,工人用400 N的力拉绳子,重为500 N的重物在20 s内沿斜面匀速运动6 m,求此过程中:(1)重物的速度大小;(2)工人提升重物做的有用功;(3)该装置的机械效率。
(第5题图)6.把一棱长为10 cm,质量为8 kg的正方体实心金属块,放入水平放置装水的平底圆柱形容器中。
如图甲所示,金属块下沉后静止在容器底部(金属块与容器底部并未紧密接触),水的密度是1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。
求:(1)金属块的密度;(2)金属块受到的浮力;(3)金属块对容器底部的压强;(4)若用图乙所示的滑轮组,把金属块在水中匀速提升300 cm(金属块未露出水面,忽略水对物体的阻力),此过程滑轮组的机械效率为70%,那么绳子自由端的拉力F大小是多少?(第6题图)《功、功率、机械效率计算专题》课后作业答案1.解:(1)拉力F做的有用功为:W有=Gh=900 N×3 m=2 700 J;(2)拉力F做的总功为:W总=Fs=Fnh=500 N×2×3 m=3 000 J;功率为:P=W总t=3 000 J20 s=150 W;(3)动滑轮的机械效率为:η=W有W总×100%=2 700 J3 000 J×100%=90%。
功 功率 机械效率(好题 含答案解析)
功功率机械效率习题一.选择题1. 下列实例中,力对物体没有做功的是()A.起重机吊起重物B.马拉车,车未动C.跳水运动员从跳台跳下D.举重运动员,将杠铃举起2. 下列关于物体是否做功的说法中正确的是()A.起重机吊着钢筋水平匀速移动一段距离,起重机对钢筋做了功B.被脚踢出的足球在草地上滚动的过程中,脚对足球做了功C.小刚从地上捡起篮球的过程中,小刚对篮球做了功D.小丽背着书包站在路边等车,小丽对书包做了功3,如图所示,用F=50 N的水平拉力,通过一个动滑轮,使重为200 N的物体A水平向右匀速移动了3 m,在这个过程中()A.拉力F做了150 J的功B.拉力F做了300 J的功C.重力做了600 J的功D.重力做了1200 J的功4 一足球运动员用100 N的力踢一个重为5 N的足球,球离脚后在水平草地上向前滚动了30 m,在球滚动的过程中,运动员对足球做的功为()A.3 000 J B.500 J C.150 J D.0 J5. 在铁架台上固定一个由定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,在绳子末端用竖直方向0.8 N的拉力使重2 N的物体匀速上升,下面说明正确的是()A.滑轮组机械效率是83.3%B.滑轮组的机械效率是66.7%C.绳端移动的速度和物体上升的速度相同D.绳端移动的速度是物体上升速度的两倍6.利用如图所示装置将重为100 N的物体匀速从斜面的底端拉到顶端.已知斜面的长是5 m,高2m,拉力为F=50 N,则该装置的机械效率是()A.40%B.50%C.80%D.100%7.下列关于功率和机械效率说法中正确的是()A.机械效率越高,机械做功一定越快B.做功越多的机械,机械效率一定越高C.功率越大的机械做的功一定越多D.做功越快的机械,功率一定越大8. 一个滑轮组改进后提高了机械效率,用它把同一物体匀速提升同样的高度,改进后比改进前相比()A.有用功减少,总功减少B.有用功增加,总功增加C.有用功不变,总功减少D.机械效率提高了,功率也变大了9. 一个人用同样大小的水平方向的力拉着木箱,分别在光滑和粗糙两种水平地面上前进相同的距离,关于拉力所做的功,下列说法中正确的是()A.在粗糙地面上做功较多B.在光滑地面上做功较多C.两次做功一样多D.条件不够,无法比较两次做功的多少10.一吊车在2 s内将1 500 N的货物提高2 m后,在空中停留了3 s,又在5 s内沿水平方向将货物移送了10 m,则10 s内吊车的功率为()A.300 W B.2 000 W C.3 000 W D.1 500 W11. 在生产和生活中经常使用各种机械,关于机械的下列说法,正确的是()A.使用机械可以省力、省距离,也可以省功B.使用机械可以省力或省距离,但不能省功C.机械做功越快,机械效率越高D.机械做功越多,机械效率越高12. 林雨同学把掉在地上的物理课本拾回课桌,他对课本所做的功最接近()A.0.02 J B.0.2 J C.2 J D.20 J13.如图所示,已知物体A和B质量相等,A在粗糙的水平地面,B在光滑斜面上.现它们分别在同样大小力的作用下沿F的方向移动了s,则F对物体做的功()A.对A做的功多B.对A和B做功一样多C.对B做的功多D.条件不足,无法确定14. 甲升降机比乙升降机的机械效率高,它们分别把质量相同的物体匀速升高相同的高度,两者相比,甲升降机()A.做的总功较少B.做的总功较多C.提升重物做的有用功较少D.提升重物做的有用功较多15. 在我国古代书籍《墨经》中,对杠杆原理有精辟论述,并有许多巧妙的应用.如图所示是在井上汲水的桔槔,下列对桔槔在使用中不正确的解释是()A.向井内放送水桶时,人对配重(石块)做功,使配重的重力势能增大B.向井内放水桶时,人用的力气一定小于水桶的重力,所以省力C.往上提水时,配重(石块)帮助人对水桶做功,配重的重力势能减小D.往上提水时,人用的力气一定小于桶与水的总重,所以省力16. 小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组(如图所示),分别将同一物体匀速提高到相同高度,滑轮组的机械效率分别为η1、η2.下列关系正确的是(忽略绳重及摩擦)()A.F1>F2,η1=η2B.F1>F2,η1>η2C.F1<F2,η1=η2D.F1<F2,η1>η217. 下列简单机械中,能省功的是()A.扳手B.天平C.理发剪刀D.以上三个均不省功18. 关于机械效率,下面说法正确的是()A.功率越大的机械,机械效率越高B.机械效率大小与功率大小有关C.机械效率越低的机械,做的功就越少D.由于有用功总小于总功,机械效率总小于119. 如图所示,将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A,已知AB>AC,施加的力分别为F1、F2,拉力做的功为W1、W2,拉力做功的功率分别为P1、P2,则下列判断中正确的是()A.F1<F2,W1=W2,P1<P2B.F1>F2,W1>W2,P1>P2C.F1<F2,W1<W2,P1<P2D.F1<F2,W1=W2,P1>P220. (多选)用如图所示的滑轮组将重10 N的物体匀速提升0.1 m,所用时间为2 s,作用在绳子末端的拉力F为6 N(不计绳重和绳与滑轮间的摩擦),下列计算结果正确的是()A.所做的有用功为1 J B.动滑轮自重0.2 NC.拉力F做功的功率为0.3 W D.该滑轮组的机械效率为83.3%21. 体育课上,某同学用100 N的力把50 N重的铅球推出8 m远,他对铅球做功()A.800 J B.400 J C.0 D.条件不足,无法计算22. 如右图所示,小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼,用甲滑轮所做的总功为W1,机械效率为η1;用乙滑轮所做的总功为W2,机械效率为η2.若不计绳重与摩擦,则()A.W1=W2,η1=η2B.W1=W2,η1<η2C.W1<W2,η1>η2D.W1>W2,η1<η223. (多选)如图所示,在水平拉力F的作用下使物体m沿水平地面做匀速直线运动,若滑轮与绳子重力及摩擦不计,已知物体m与地面间的摩擦力为10 N,物体m运动的速度为2 m/s,那么关于拉力F的大小和拉力的功率P的大小,下列说法中正确的是()A.拉力F的大小为20 N B.拉力F的大小为5 NC.拉力的功率P的大小为20 W D.拉力的功率P的大小为10 W二、填空题24. 木块在大小为10 N的水平拉力作用下,沿水平面匀速前进2米,拉力做功为______焦,木块受到摩擦力的大小为______牛;若木块重16牛,在此过程中重力做功为______焦.25. 如图所示,斜面长5 m,高1 m,工人用沿斜面方向400 N的力把重1 600 N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________.26. 如图所示健身运动的过程中,物体A的质量为4 kg,滑轮摩擦不计.当向下摆动脚腕使细绳拉着物体A缓慢(匀速)提升时,脚腕对细绳拉力的方向在改变、大小__________(选填“也改变”或“不变”).若2.4 s内脚腕将A物体匀速提起0.3 m,则对物体A所做的功为__________J,功率为__________W.27. 如图所示是“测量滑轮组机械效率”的实验装置,钩码总重6 N,实验时要竖直向上匀速拉动测力计,由图可知拉力大小为__________N,若钩码上升的高度为8 cm,则测力计向上移动__________cm,该滑轮组的机械效率为__________.(结果保留一位小数)28. 不计绳重和摩擦,用一个动滑轮将重为8 N的物体匀速提高1 m,所用竖直向上的拉力为5 N,则动滑轮的机械效率为________;用此动滑轮将重为18 N物体也提高1 m时,所做的总功是________J,此时动滑轮的机械效率为________.29. 小强利用如图所示的滑轮组去拉物体,使重为2 000 N的物体A在3 s内沿水平方向匀速移动了6 m,若A所受地面的摩擦力F摩擦=600 N,小强所用拉力F=250 N,则拉力F的功率为________W,该装置的机械效率是________.30.滑轮组既能省力又能改变施力的方向,建筑工人用自制的滑轮组把600 N的重物缓慢提升2 m,如右图所示,绳自由端的拉力F=250 N,拉力做的功是J,该滑轮组的机械效率等于三.实验题31. 在探究“斜面的机械效率高低与斜面的倾斜程度有什么关系”的实验中,用沿斜面向上的力F 拉动小车,使小车从斜面底端匀速运动到斜面顶端,如图所示.多次改变斜面倾斜程度,部分实验数据记录在下面的表格中,根据表格中数据回答下列问题:(1)当斜面“最陡”时,沿斜面拉力为__________N;做的有用功为__________J;斜面的机械效率为__________%.(2)通过对上述实验数据的分析,你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是:斜面越陡,需要的拉力越______.(3)根据上面实验数据,你可以获得该实验探究的初步结论是:__________________.四、计算题32.用如图所示的滑轮组提升重物,已知物体重为200 N,人用125 N的拉力向下拉动绳子,5 s内可使物体匀速上升2 m.求:(1)拉力所做的功和拉力的功率;(2)滑轮组的机械效率.33.如图所示,重物A是体积为10 dm3,密度为7.9×103 kg/m3的实心金属块,将它完全浸没在水中,始终未提出水面.若不计摩擦和动滑轮重,要保持平衡,求:(1)作用于绳端的拉力F是多少?(2)若缓慢将重物A提升2 m,拉力做的功是多少?(3)若实际所用拉力为400 N,此时该滑轮的效率是多少?(g=10 N/kg)34.如下图所示,斜面长s=10 m,高h=4 m.用沿斜面方向的推力F,将一个重为100 N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100 J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.附:参考答案一.选择题1. 解析:力学中做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离,二者缺一不可.ACD三项中都对物体施加了力,并且物体都在力的方向上通过了距离,力对物体做了功.B 项中马对车施加了力,但车没有移动距离,因此没有做功,故应选B.答案:B2. 答案:C3. 解析:使用动滑轮时,能省一半的力,但要费一倍的距离,因此物体移动3 m,拉力需移动6 m,可见拉力做的功为W=Fs=50 N×6 m=300 J;由于物体没有在重力的方向上移动距离,因此重力没有做功.故选B.答案:B4.答案:D5.解析:用一定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组有两种绕法,一种绕法是3股绳子,一种绕法是2股绳子.由题意知绳子股数:n=2 N0.8 N=2.5=3股,则η=GnF=2 N3×0.8 N=83.3%;绳子自由端移动的速度V绳=nV物=3V物.故选项A正确.答案:A6.答案:A7.解析:功率和机械效率是两个完全不同的概念,这两个物理量从不同的方面反映机械的性能.功率表示机械做功的快慢,机械效率是有用功占总功的比例,功率大的机械不一定机械效率高.答案:D8. 答案:C9. 答案:C10.答案:A11.答案:B12.解析:物理课本的重3 N,课桌高度约为0.8 m,由公式W=Gh知把物理课本捡回课桌约做功2.4 J,因此选C.答案:C13.解析:根据功的定义,W=Fs,做功多少只与拉力大小和在拉力方向上通过的距离有关,与物在光滑表面,还是粗糙表面无关.答案:B14.解析:两升降机把质量相同的物体升高相同的高度,所做的有用功是相同的,C、D错;由于甲的机械效率高,因此做的额外功较少,即做的总功较少,B错、A正确.答案:A15.解析:向井内放水桶时石块要上升,所以人对石块做功,它的重力势能增大,A对;设石块的重力为G1,它的力臂是l1,水桶的重力为G2,它的力臂是l2,根据杠杆平衡条件向井内放水桶时人用力的大小为(G1l1)/l2-G2,不一定小于水桶的重力,而且根据石块的大小来判断还很可能要大于水桶的重力,所以向下放水桶不见得省力,B错;往上提水时石块向下运动重力势能减小,所以可以帮助人对水桶做功,C 对;往上提水时再设桶与水的总重为G,根据杠杆平衡条件人用的力是G-(G1l1)/l2,它显然比水桶和水的总重小,所以是省力的,D对.答案:B16.解析:由题目知,滑轮相同、重物相同,忽略绳重和摩擦的情况下,分别利用这两个滑轮组把同一物体匀速提高到相同高度时,所做的有用功、额外功都相同,故二者机械效率相等,即η1=η2.但左侧滑轮有两段绳子承担物重,右侧滑轮组却有三段绳子承担物重,它更省力,故F1>F2.答案:A17.解析:根据功的原理,使用任何机械都不省功,因此D项正确.答案:D18. 解析:功率表示做功的快慢,机械效率表示的是有用功在总功中占的比重,它们之间没有任何联系,因此可以排除A 、B ;做功的多少,除了和机械效率有关,还和总功有关,因此C 项错误,本题应选D.答案:D19. 解析:因为斜面光滑,所以F 1·AB =F 2·AC =Gh ,由AB>AC ,可知F 1<F 2;两个力做的功均等于克服物体重力做的功:W 1=W 2=Gh ;两种情况下物体速度相同,即v 1=v 2,则由P =W t =F·st=F·v 可知P 1<P 2.答案:A20. 解析:本题是对功、功率和机械效率的综合考查.W 有用=Gh =10 N ×0.1 m =1 J ;W 总=Fs =6N ×0.2 m =1.2 J ;P =W 总t =1.2 J 2 s =0.6 W ;η=W 有用W 总=1 J1.2 J×100%=83.3%;G 轮=2F -G 物=12 N -10 N =2N .故本题答案为AD.答案:AD21. 解析:铅球离手后飞出8 m 远是由于它具有惯性,这一过程中人对铅球没有力的作用,不对铅球做功.人对铅球做的功要用推力100 N 乘以铅球在手中向前移动的距离,而这一距离题中没有给出,因此无法计算.答案:D22. 解析:使用定滑轮甲时不需要克服滑轮重力做功,而使用动滑轮乙时,还需要克服动滑轮重力做额外功,因此提升同一袋沙子,使用乙做的功更多,W 1<W 2,两种情况中有用功相同,而总功W 1<W 2,则由W 有用W 总可知η1>η2.答案:D23. 解析:由于不计摩擦,使用动滑轮能省一半力,所以F =12f =12×10 N =5 N ;物体运动速度为2 m /s ,则绳子自由端移动的速度v =2 v 物=2×2 m/s =4 m/s ,因此拉力的功率P =W t =F·st=F·v =5 N ×4 m/s =20 W ,因此B 、C 均正确.答案:BC二.填空题24. 解析:根据公式W =Fs 计算求得拉力做的功为20 J ,木块做匀速运动,受力平衡,摩擦力为10 N .物体沿水平方向运动,重力方向竖直向下,二者垂直,重力对物体不做功.答案:20 10 025. 解析:由题意知,推力做的功W 总=Fl =400 N ×5 m =2 000 J .有用功W 有=Gh =1 600 N ×1 m=1 600 J ,因此斜面的机械效率η=W 有W 总=1 600 J2 000 J=80%.答案:2 000 80% 26. 解析:定滑轮的特点是:能改变力的方向,但不省力,沿哪个方向用力其力臂都是定滑轮的半径,力臂不变,所以拉力大小不变.对物体做的功W =Fs =Gh =mgh =4 kg ×10 N/kg ×0.3 m =12 J ,功率P =Wt=12 J 2.4 s=5 W. 答案:不变 12 527. 解析:由图知滑轮组绳子股数为3,s =nh =3×8 cm =24 cm ,机械效率为η=G nF = 6 N3×2.4 N=83.3%.答案:2.4 24 83.3%28. 解析:动滑轮的机械效率η=Gh F·s =Gh F·2h =G 2 F =8 N2×5 N=80%,动滑轮重力G 动=2F -G =2×5 N-8 N =2 N ,物体重18 N 时所需拉力F ′=12(G ′+G 动)=12×(18 N +2 N)=10 N ,(绳子自由端移动距离S ′=2h ′=2×1 m =2 m ,所以总功W ′总=F ′·s ′=10 N ×2 m =20 J ;此时动滑轮的机械效率η′=G ′2F ′=18 N2×10 N=90%,比原来的机械效率增大了.答案:80% 20 90%29. 解析:题图中动滑轮被三股绳子拉动,物体A 在3 s 内拉动6 m ,拉力F 在3 s 内拉动6 m ×3=18 m ,拉力做功W 总=Fs =250 N ×18 m =4 500 J ,拉力做功的功率P =W t =4 500 J3 s=1 500 W ,有用功W 有用=fs A =600 N ×6 m =3 600 J ,该装置机械效率η=W 有用W 总×100%=3 600 J4 500 J ×100%=80%. 答案:1 500 80%30. 答案:1_500J 80%.三.实验题31. 答案:(1)6 4 66.7 (2)大 (3)斜面越陡,机械效率越大.四、计算题32.答案:解:(1)由图知,绳子股数为2. W =Fs =F·nh =125 N ×2×2 m =500 JP =W t =500 J 5 s=100 W.(2)η=W 有W 总=Gh Fs =Gh F·nh =200 N 125 N ×2=80%33. 解析:重物A 完全沉没在水中,它受到三个力:重力、浮力、向上的拉力.重物A 要保持平衡,则重力、浮力、向上的拉力相平衡,即G =F 浮+F 上,G =mg =ρ物gV =7.9×103 kg /m 3×10 N/kg ×10×10-3 m 3=790 N ,F 浮=ρ水gV 排=1.0×103 kg /m 3×10 N/kg ×10×10-3 m 3=100 N ,F 上=G -F 浮=790 N -100 N=690 N .由于使用的是动滑轮,所以F 拉=F 上2=690 N2=345 N .若缓慢将重物A 提升2 m ,物体始终未提出水面,F 拉大小不变,拉力做的功W =F 拉s =345 N ×2 m ×2=1 380 J .若实际所用拉力为400 N ,此时该滑轮的效率η=F 上h F 拉s ×100%=(G -F 浮)·h F 拉·2h×100%=690 N800 N ×100%=86.25 %.答案:解:(1)G =ρVg =7.9×103 kg /m 3×10×10-3 m 3×10 N/kg =790 NF 浮=ρ水V 排g =1.0×103 kg /m 3×10×10-3 m 3×10 N/kg =100 NF =12(G -F 浮)=12×(790 N -100 N)=345 N(2)W =Fs =345 N ×4 m =1 380 J(3)η=W 有用W 总×100%=(G -F 浮)h F 拉·2h ×100%=G -F 浮2F 拉×100%=690 N 800 N ×100%=86.25%34. 解:(1)重力做的功即有用功: W 有=Gh =100 N ×4 m =400 J (2)克服摩擦做的功即额外功: W 额=100 JW 总=W 有+W 额=400 J +100 J =500 Jη=W 有W 总=400 J 500 J=80% (3)拉力大小:F =W 总s =500 J10 m=50 N。
八年级初中物理机械效率知识点及习题
机械效率(知识点总结)知识点一 几个概念1、有用功:定义:对人们有用的功。
公式:W 有用=Gh (提升重物)=W 总-W 额=ηW 总 斜面:W 有用= Gh2、额外功:定义:并非我们需要但又不得不做的功公式:W 额= W 总-W 有用=G 动h (忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组) 斜面:W 额=f L3、总功: 定义:有用功加额外功或动力所做的功公式:W 总=W 有用+W 额=FS= W 有用/η 斜面:W 总= fL+Gh=FL 知识点二 机械效率及其计算1、机械效率:① 定义:有用功跟总功的比值。
② 公式:斜 面知识网络重难点突破η W 有用W 总= η GhFL=:: 滑轮组③ 有用功总小于总功,所以机械效率总小于1 。
通常用 百分数 表示。
某滑轮机械效率为60%表 示有用功占总功的60% 。
④提高机械效率的方法:减小机械自重、减小机件间的摩擦。
知识点三 机械效率的测量:1.原 理:2.应测物理量:钩码重力G 、钩码提升的高度h 、拉力F 、绳的自由端移动的距离S3.器 材:除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需 刻度尺、弹簧测力计。
4.步骤:必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,目的:保证测力计示数大小不变。
5.结论:影响滑轮组机械效率高低的主要因素有:A 动滑轮越重,个数越多则额外功相对就多。
B 提升重物越重,做的有用功相对就多。
C 摩擦,若各种摩擦越大做的额外功就多。
绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。
同步练习:一.选择题(共4小题)1.如图用同一滑轮组分别将两个不同的物体A 和B 匀速提升相同的高度,不计绳重和摩擦,提升A 的过程滑轮组的机械效率较大,则下列说法正确的是( )A .提升A 的拉力较大B .提升B 做的有用功较多C .A 物体的重力较小D .提升B 做的额外功较少η W 有用 W 总 = GhFS=【答案】A【解析】由题知,提起两物体所用的滑轮组相同,将物体提升相同的高度,不计绳重和摩擦,克服动滑轮重力所做的功是额外功,由W额=G动h可知,提升A和B所做的额外功相同,故D错误;不计绳重与摩擦,用同样的滑轮组将不同的物体提升相同的高度,若提升的物重越大,由W=Gh可知,所做的有用功越大,而额外功相同,虽然拉力做的总功也越大,但有用功在总功中所占的比例越大,即滑轮组的机械效率越大,所以,增大提升的物重可以提高滑轮组的机械效率。
功率与机械效率计算
功率与机械效率计算在我们的日常生活和工作中,机械的使用无处不在,从简单的自行车到复杂的工业机器,都涉及到功率和机械效率的概念。
理解功率和机械效率的计算,对于我们正确选择和使用机械设备,提高工作效率,节约能源等方面都具有重要意义。
首先,让我们来明确一下什么是功率。
功率是表示物体做功快慢的物理量。
简单来说,如果一个物体在单位时间内做的功越多,那么它的功率就越大。
功率的计算公式是:功率(P)=功(W)÷时间(t)。
功的单位是焦耳(J),时间的单位是秒(s),所以功率的单位是瓦特(W),1 瓦特等于 1 焦耳每秒。
举个例子,一个工人用 5 秒的时间把一个重 100 牛的物体抬高了 2 米,那么他做的功就是重力势能的增加量,即 W = F×s = 100×2 =200 焦耳。
那么他做功的功率就是 P = W÷t = 200÷5 = 40 瓦特。
接下来,我们再看看机械效率。
机械效率是指有用功跟总功的比值。
什么是有用功和总功呢?有用功是指对我们有用的、必须要做的功。
比如,我们用滑轮组吊起一个重物,重物被提升的高度所对应的功就是有用功。
而总功则是我们为了达到目的而实际做的功,它包括了有用功和额外功。
额外功是指为了完成有用功而不得不额外做的功,比如克服摩擦力、机械自身重力等所做的功。
机械效率的计算公式是:机械效率(η)=有用功(W 有)÷总功(W 总)× 100%。
因为有用功总是小于等于总功,所以机械效率的值总是小于等于 100%。
比如说,我们用一个滑轮组吊起一个 100 牛的重物,重物被提升了2 米,绳子自由端移动的距离是 6 米,拉力是 50 牛。
那么有用功就是W 有= G×h = 100×2 = 200 焦耳,总功是 W 总= F×s = 50×6 = 300 焦耳,机械效率就是η =200÷300×100% ≈ 667%。
物理:15.3《功率》提优题(人教新课标九年级).doc
九年级物理下《功率》提优题1.用图1所示装置提升重为900牛的物体A,加在绳自由端的拉力大小为400牛时恰好可以使物体匀速上升.求:(1)求此时滑轮组的机械效率;(2)若不计绳重和摩擦,求动滑轮的重;(3)若提升的重物改为1,此时滑轮组的机械效率又为多少?(4)在(3)问中需要在绳自由端加多大的拉力才能将物体匀速拉起?2.用动滑轮将重为80牛的物体匀速提升2米,拉力做功.不考虑绳重和一切摩擦.(1)求此时动滑轮的机械效率;(2)如果该动滑轮匀速提升的重物,拉力的功率为11瓦,则重物上升的速度是多大?3.一个人用滑轮组匀速提升重G=128N的物体,滑轮组的机械效率为80%,在4s内人用F=40N的力使绳端移动4m.(1)求出绳子的股数n;(2)算出有用功的大小和总功功率.4.用1225牛向下的拉力,通过机械效率为80%的滑轮组可以把重为4900牛的物体匀速提升起来.请画出这个滑轮组的装置图.5.用图3所示滑轮组拉着一重为100牛的物体A沿水平面做匀速运动,所用拉力F的大小为40牛.(1)不计轮和绳的重力以及摩擦,求:物体A所受的摩擦力.(2)若滑轮组的机械效率为80%,求:物体A所受的摩擦力.6.如图4用40牛的拉力使物体匀速上升,不计绳重和摩擦,整个装置的机械效率为75%.求:(1)物体和动滑轮的重各是多少?(2)若绳能承受的最大拉力为50牛,此装置的机械效率最大可提高到多少?7.如图5,用滑轮组拉着重为600牛的物体沿水平方向向右匀速移动了8米,拉力F 做的功为1280焦,(不计绳重和摩擦)求:(1)拉力的大小;(2)若动滑轮重为12牛,机械效率为多少?8.如图6用力F通过滑轮组提升重物G,如果此滑轮组失去了其应有作用,请问此时该滑轮组的机械效率为多少?9.用如图7的装置提升重物,绳子能承受的最大拉力为1动滑轮重60N ,绳重与摩擦不计.求:(1)用此滑轮组最多能将多重的物体匀速提升?(2)用此滑轮组提起重240N 的物体,使它匀速上升,问人加在绳子自由端的拉力是多大?此时滑轮组的机械效率是多大? 当物体以0.5m/s 的速度上升时,拉力的功率是多大?(3)该滑轮组的机械效率最高可达到多少?10.如图8,用甲、乙两个滑轮组匀速提升重物,已知物重G 1与G 2之比为2 : 1,甲滑轮组中动滑轮重G动甲与G 1之比是1 : 5,乙滑轮组中两个动滑轮总重G 动乙与G 2之比是3 : 5(不计绳重与摩擦), 求:(1)甲、乙两个滑轮组的机械效率甲η与乙η之比?(2)作用在绳子自由端的拉力F 1与F 2之比?。
完整初中物理机械效率计算题练习题
完整初中物理机械效率计算题练习题题目一:一个机械效率为80%的简单机械,输入功为120J,求输出功和机械损失功。
解答:根据机械效率的定义,机械效率 = 输出功÷输入功。
已知机械效率为80%(即0.8),输入功为120J,因此可以得到以下计算公式:0.8 = 输出功÷ 120。
根据该公式,可以求解出输出功的大小:输出功 = 0.8 × 120 = 96J。
通过输入功和输出功的差值,可以计算出机械损失功:机械损失功 = 输入功 - 输出功 = 120J - 96J = 24J。
题目二:一台机器的机械效率为60%,输入功为40J,求输出功和机械损失功的比值。
解答:根据机械效率的定义,机械效率 = 输出功÷输入功。
已知机械效率为60%(即0.6),输入功为40J,因此可以得到以下计算公式:0.6 = 输出功÷ 40。
根据该公式,可以求解出输出功的大小:输出功 = 0.6 × 40 = 24J。
通过输入功和输出功的差值,可以计算出机械损失功:机械损失功 = 输入功 - 输出功 = 40J - 24J = 16J。
机械损失功与输出功的比值为:机械损失功÷输出功 = 16J ÷ 24J = 2/3。
题目三:一个机械的机械效率为50%,输入功为80J,输出功为多少?解答:根据机械效率的定义,机械效率 = 输出功÷输入功。
已知机械效率为50%(即0.5),输入功为80J,因此可以得到以下计算公式:0.5 = 输出功÷ 80。
根据该公式,可以求解出输出功的大小:输出功 = 0.5 × 80 = 40J。
题目四:一个机器的输出功为120J,机械损失功为20J,求输入功和机械效率。
解答:根据机械效率的定义,机械效率 = 输出功÷输入功。
已知输出功为120J,机械损失功为20J,因此可以得到以下计算公式:机械效率 = 120J ÷(120J + 20J)= 120J ÷ 140J ≈ 0.8571 ≈85.71%。
机械效率练习题及答案
机械效率练习题及答案机械效率是指机械在完成工作时,有用功与总功的比值。
它是一个重要的物理概念,用于评估机械的工作效率。
以下是一些机械效率的练习题及答案,供学习者参考。
练习题1:某起重机在提升货物时,所做的有用功是2000J,起重机的总功为4000J。
求起重机的机械效率。
答案:机械效率 = 有用功 / 总功机械效率 = 2000J / 4000J = 50%练习题2:使用滑轮组提升重物,如果重物的重力为300N,滑轮组的机械效率为80%,求提升重物所做的总功。
答案:设总功为W总,有用功为W有用,则有:W有用 = W总× 80%300N = W总× 80% / 100%W总 = 300N / 80% = 375J练习题3:已知某机械的有用功为1500J,额外功为500J,求该机械的总功和机械效率。
答案:总功 = 有用功 + 额外功总功 = 1500J + 500J = 2000J机械效率 = 有用功 / 总功机械效率 = 1500J / 2000J = 75%练习题4:如果一个机械的机械效率为60%,额外功为400J,求该机械所做的总功和有用功。
答案:设总功为W总,有用功为W有用,则有:W有用 = W总× 60%W总 - W有用 = 400JW总× 60% = W有用解得:W总 = (W有用 + 400J) / 60%W有用 = W总× 60%将W总代入得:W有用 = ((W有用+ 400J) / 60%) × 60%W有用 = 600J总功W总 = W有用 + 400J = 600J + 400J = 1000J练习题5:已知一个机械的机械效率为75%,有用功为1200J,求该机械的总功。
答案:设总功为W总,有用功为W有用,则有:W有用 = W总× 75%1200J = W总× 75% / 100%W总 = 1200J / 75% = 1600J通过这些练习题,学习者可以更好地理解和掌握机械效率的概念及其计算方法。
功功率机械效率的计算
功功率机械效率的计算功、功率和机械效率是在机械工程中常用的概念。
在机械领域,功是指对物体施加力使其移动的能力。
功是力和移动距离的乘积,通常用Joule(焦耳)表示。
计算功的公式为:功 = 力× 移动距离× cosθ其中,θ是力的方向和移动方向之间的夹角。
功率是指在单位时间内完成的功的量,即功与时间的比值。
功率的单位是瓦特(Watt),等于每秒钟做的功的数量。
计算功率的公式为:功率=功/时间机械效率是指机械设备从输入能量中转换为有用输出能量的比例。
计算机械效率的公式为:机械效率=有用输出能量/输入能量×100%在实际应用中,常常需要根据给定的条件计算功、功率和机械效率。
下面我们通过一些例子来具体说明如何进行这些计算。
例1:一个货物以100N的力被推动沿着10米的水平面移动。
其中,推力的方向与移动方向成30°,在5秒钟内,完成了这个过程。
我们需要计算所做的功、功率和机械效率。
首先,计算功:功= 100N × 10m × cos30° = 1000J接下来,计算功率:功率=1000J/5s=200W最后,计算机械效率:机械效率=有用输出能量/输入能量×100%=有用输出能量/输入能量×100%=1000J/1000J×100%=100%例2:一台电动机产生了5000W的动力输出,但由于摩擦和其他损耗,只有4600W的功率转移到了有用的工作中。
我们需要计算这个机械设备的机械效率。
首先,计算机械效率:机械效率=有用输出能量/输入能量×100%=4600W/5000W×100%=92%从例子中可以看出,当有用输出能量小于输入能量时,机械效率会小于100%。
这是因为机械设备本身存在能量损耗的原因。
计算功、功率和机械效率是机械工程中的基本计算,在设计和优化机械系统时非常重要。
这些计算可以帮助工程师们评估设备的性能和效率,并优化设计以提高工作效率。
功功率及机械效率
生产效率
高效的机械设备能够提高生产效 率,缩短生产周期,从而降低生 产成本,增强企业的竞争力。
技术进步
提高功功率和机械效率是推动技 术进步的重要动力,能够促进机 械制造业的发展和产业升级。
对未来研究的展望
新材料与新工艺
探索和应用新材料、新工艺是提高机械设备功功率和机械 效率的重要途径,未来研究可以进一步发掘这些材料和工 艺的潜力。
选择高质量的配件和材料,可以减少 机械的故障率和提高工作效率。
机械效率的优化建议
推广节能技术 采用先进的节能技术和设备,降 低能源消耗和提高能源利用效率。
建立完善的机械管理制度 制定科学的管理制度和工作规程, 规范机械的使用和维护,确保机 械的正常运转和延长使用寿命。
加强技术研发 加大技术研发力度,不断推出更 高效、更节能、更环保的机械产 品。
机械效率
机械效率是指发动机将燃料中的热能转换为机械能的效率。机械效率越 高,发动机的性能越好,燃油经济性也越高。
03
影响因素
汽车发动机的功功率和机械效率受到多种因素的影响,如发动机排量、
气缸数、压缩比、燃油品质等。
风力发电机的功功率与机械效率
功功率
风力发电机的功功率是指发电机 在单位时间内所产生的电能,通 常以兆瓦(MW)为单位。风力 发电机的功功率取决于风速和风
械的工作能力和生产效率。
机械效率
机械效率是指机械将输入能量转换 为输出能量的效率。机械效率越高, 能量损失越少,机械性能也越好。
影响因素
工业机械的功功率和机械效率受到 多种因素的影响,如机械设计、制 造精度、润滑状况、使用环境等。
05
结论
功功率与机械效率的重要性
能源利用
功功率和机械效率是评估机械设 备能源利用的关键指标,提高设 备的功功率和机械效率有助于减 少能源浪费,降低运行成本。
机械效率计算公式练习
机械效率计算公式练习 总有W W =η 滑轮组机械效率的计算:η=G 物h/Fsη=G 物/nFη=G 物/(G 物+G 动)η=P 有用/P 总1. 对计算公式的熟练应用。
例:某人在5s 内,用如图所示的滑轮组,将重为1280N 的物体匀速提升1m 。
已知动滑轮的总重为320N 。
不计绳重和摩擦。
求:(1)人做功的功率P ;(2)滑轮组的机械效率η。
答案:(1)320w (2)80%例:用如图所示的滑轮组,提起物重为2400N 的物体A ,使它以0.5m/s 的速度匀速上升时,人对滑轮组做功的功率是1500W 。
此时滑轮组的机械效率是多少?用此滑轮组提重物B 匀速上升2m ,人对绳竖直向上的拉力是1200N 。
滑轮组对重物B 做了多少功?(不考虑绳重和轴摩擦)答案:(1)80% (2)6000J例:工人用如图所示滑轮组匀速提升重物。
(不计绳重和摩擦)(1)物重G A =1800N 时,滑轮组的机械效率为80%,求:拉力F 的大小;(2)物重G B =2400N 时,使物体匀速上升3m ,求:工人对滑轮组做的功。
答案:(1)750N (2)8550J2. 在水中的滑轮组效率的计算:例:如图所示,现将一重8100N的实心铝锭在水中匀速上提2m(未露出水面),已知每个滑轮重900N,不计水的阻力.求:(1)不计绳重和各种摩擦,滑轮组的机械效率多大?(2)若绳端拉力的功率为540W,则物体上升的速度为多大?(铝的密度是2.7×103kg/m3,g取10N/kg)(5分)答案:(1)85% (2)0.09m/s3. 跟实际联系的机械效率的计算:例:一种居民楼电梯结构的截面示意图。
A为电梯厢,厢底有两个动滑轮B,其功能相当于一个动滑轮,使用两个动滑轮的好处是能帮助电梯保持稳定。
C为配重,起平衡作用。
在拉力F作用下电梯厢能在电梯井中沿竖直通道上下运行。
现有10个人同时乘坐电梯(每个人的质量均按60kg计算),电梯厢以0.5m/s的速度匀速上升时,拉力为F1,F1的功率P1为10kW,动滑轮B的机械效率为η1;电梯厢运行了12m后,从电梯中下去了5个人,此后电梯厢以0.5m/s的速度匀速上升时,拉力为F2,F2的功率为P2,动滑轮B的机械效率为η2。
物理机械效率计算题
物理机械效率计算题一、机械效率基本概念与公式1. 概念- 机械效率是指有用功跟总功的比值。
- 用公式表示为:eta=frac{W_有}{W_总}×100%,其中eta表示机械效率,W_有表示有用功,W_总表示总功。
- 总功W_总=W_有+W_额,其中W_额表示额外功。
2. 有用功、额外功、总功的计算- 有用功- 有用功是人们为了达到目的必须要做的功。
例如,使用滑轮组提升重物时,有用功W_有=Gh,其中G是重物的重力,h是重物被提升的高度。
- 额外功- 额外功是人们不需要但又不得不做的功。
例如,使用滑轮组时,克服动滑轮重力、绳重和摩擦力所做的功就是额外功。
如果不计绳重和摩擦,额外功W_额=G_动h,其中G_动是动滑轮的重力,h是重物被提升的高度。
- 总功- 总功是有用功与额外功之和。
在使用简单机械时,总功等于动力对机械所做的功。
例如,使用滑轮组时,总功W_总=Fs,其中F是拉力,s是拉力作用点移动的距离。
二、典型例题1. 例题1:滑轮组的机械效率计算- 题目:用一个动滑轮将重为400N的物体匀速提升2m,拉力F = 250N,求这个动滑轮的机械效率。
(不计绳重和摩擦)- 解析- 首先计算有用功:根据公式W_有=Gh,已知G = 400N,h = 2m,则W_有=400N×2m = 800J。
- 然后计算总功:因为使用动滑轮时,s = 2h(s是拉力移动的距离,h是物体提升的高度),这里h = 2m,所以s=2×2m = 4m。
根据W_总=Fs,已知F = 250N,s = 4m,则W_总=250N×4m = 1000J。
- 最后计算机械效率:根据公式eta=frac{W_有}{W_总}×100%=(800J)/(1000J)×100% = 80%。
2. 例题2:斜面的机械效率计算- 题目:一斜面长L = 5m,高h = 2m,将重为100N的物体沿斜面由底端匀速拉到顶端,若斜面的机械效率为80%,求拉力F的大小。
功、功率和机械效率的计算
功、功率和机械效率的计算一、功的计算1.功的定义:功是力对物体作用产生的效果,是标量,用符号W表示,单位是焦耳(J)。
2.功的计算公式:W = F × s × cosθ,其中F是力,s是力的作用点的位移,θ是力和位移之间的夹角。
3.静摩擦力和滑动摩擦力的功:静摩擦力的功W = Ff × s,其中Ff是静摩擦力,s是物体的位移;滑动摩擦力的功W = Ff × s × cos180° = -Ff × s,其中负号表示滑动摩擦力的功是负值。
4.重力做功与重力势能的关系:物体在重力场中从一个位置移动到另一个位置,重力做的功等于物体势能的减少量。
二、功率的计算1.功率的定义:功率是单位时间内完成的功,是标量,用符号P表示,单位是瓦特(W)。
2.瞬时功率的计算公式:P = F × v × cosθ,其中F是力,v是物体的速度,θ是力和速度之间的夹角。
3.平均功率的计算公式:P = W / t,其中W是物体在一段时间内完成的功,t是时间。
4.瞬时功率与平均功率的关系:对于匀速直线运动的物体,瞬时功率等于平均功率。
三、机械效率的计算1.机械效率的定义:机械效率是有用功与总功的比值,用符号η表示,没有单位。
2.机械效率的计算公式:η = W_有用 / W_总,其中W_有用是物体完成的有用功,W_总是物体总共完成的功。
3.机械效率与功率的关系:机械效率与功率没有直接关系,但功率越大,机械效率可能越高。
4.提高机械效率的方法:减小摩擦、减小额外功、选择合适的机械结构等。
四、注意事项1.在计算功时,要注意力的方向与位移的方向是否一致,不一致时要乘以cosθ。
2.在计算功率时,要注意时间和速度的对应关系,瞬时功率对应某一时刻的速度,平均功率对应一段时间内的速度。
3.在计算机械效率时,要注意区分有用功和总功,有用功是完成任务所需的功,总功是有用功加上额外功。
2019中考物理专项练习-初三课本中动手动脑学物理的题目和解析2.doc
2019中考物理专项练习-初三课本中动手动脑学物理的题目和解析2注意事项:认真阅读理解,结合历年的真题,总结经验,查找不足!重在审题,多思考,多理解!第十五章功和机械第一节功1.在这些力做功的实例中,用什么共同的特点?答:物体都在力的作用下移动的一段距离。
即力做了功。
在这些力不做功的实例中,用什么共同的特点?答:物体没有在力的作用下沿力的方向移动距离。
即力没有做功。
2.照图那样,用杠杆提起砝码,将砝码重、拉力F〔由计算得出〕、砝码升高举例h、手移动距离s,填入下表,算出直接将砝码提高所做的功W1=Gh和使用杠杆把它提高h所做的功W2=Fs。
照图那样,利用动滑轮提起砝码,将砝码重、拉力F〔由计算得出〕、砝码升高举例h、手移动距离s,填入下表,算出直接将砝码提高所做的功W1=Gh和使用杠杆把它提高h所做的功W2=Fs。
比较两个实验中使用机械时所做的功和直接用手所做的功,能得到什么结论?答:使用机械时所做的功和直接用手所做的功大小相等。
第二节机械效率1、如果让你把重100N的沙子运上三楼图中的办法,你会选哪种?通过计算说明原因。
①图中三种方法有何区别?第一种方法是将沙子装在桶里由人提上去;第二种方法也将沙子装在桶里由动滑轮提上去;第三种方法是将沙子装在袋子里由动滑轮提上去。
②每种方法中人需做几部分功?无论哪种方法都需要做三部分功。
③哪部分功是我们无论采取哪种运法都必须做的功?这部分功是多少J?提沙子做的功是600J④每种方法中人一共做了多少功?第一种方法人做功3120J;第二种方法人做功780J;第三种方法人做功690J;2、如图是小红同学探究影响斜面机械效率因素的实验装置。
实验准备的器材有:三个质量不同的木块A;三条粗糙程度不同的长木板B;三个高度不同的长方体铁块C;刻度尺。
〔1〕实验还需补充的器材有弹簧测力计;〔2〕下面是小红探究斜面机械效率与物重的关系时记录的有关数据。
通过分析数据,你可以得出结论:机械效率与物重无关;〔3〕上述实验中,保持斜面长度不变,将斜面升高到0.2m,把一个重6N的物体沿斜面向上拉时,所需拉力为3.8N,那么此时斜面的机械效率是79%;〔4〕斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。
功功率机械效率
功功率机械效率【例1】 图所示的简单机械是由固定的斜面和滑轮组成的,若斜面的长L 与斜面高h 的比值为2,整个机械的效率为80%,则使用该机械将重物沿斜面缓慢上拉的过程中,作用力F 与重物所受重力G 的比值为______.【例2】 如图所示,物体G 的重力大小为400N ,用滑轮组拉着以0.8m/s的速度向左匀速前进.如拉力25N F =,滑轮组的机械效率为80%,求:(1)物体受到的摩擦力.(2)拉力F 的功率.【例3】 如图所示,滑轮组在拉力1F 的作用下,拉着重300N的物体A 以1.5m/s 的速度在水平面上匀速移动,滑轮组的机械效率为80%,物体A 匀速运动时受到的阻力为56N ,拉力1F 的功率为1P ,在10s 内拉力做功为1W .若滑轮组在拉力2F 的作用下,拉着物体A 以0.5m/s 的速度在此水平面上匀速移动,拉力2F 的功率为2P ,在20s 内拉力做功为2W .滑轮自重和绳重忽略不计,下列正确的是( )A .1100N F =,1450W P =B .12:3:2W W =,123PP = C .2210N F =,235W P = D .12:1:2W W =,12P P =【答案】 BC【例4】 (11丰台二模)22.如图12所示,滑轮组在拉力F 1=45N 的作用下,拉着物体A 以3m/s 的速度做匀速直线运动,绳子的伸长及滑轮的摩擦不计,拉力F 1的功率为P 1 ;用该滑轮组拉着物体B 以1.5m/s 的速度做匀速直线运动,所用拉力F 2的功率为P 2 ,滑轮组的机械效率为75%;已知P 1 :P 2 =3:2,则物体B 做匀速直线运动时受到的阻力为N 。
【答案】 15【例5】 (11东城一模)如图10甲所示,重为80N的物体在大小为30N、水平向左的拉力F 1作用下,在水平面上以0.4m/s 的速度做匀速运动,滑轮与绳子质量及滑轮轴处摩擦均不计。
改用如图10乙所示滑轮组后,该物体在水平向右的拉力F 2作用下,在相同的水平面上向右匀速运动0.5m ,下列说法正确的是A .物体与地面之间的摩擦力为15NB .拉力F 1的功率为24WC .拉力F 2的大小为90ND .拉力F 2做的功是30J【答案】 BCD【例6】 (11房山一模)如图6所示,平静的湖面上有两艘小船,绳的一端拴在甲船上,绕过乙船上的滑轮,站在岸上的人用100N 的力拉绳子的自由端。
高一物理寒假作业《功功率》(新课标)
高一物理寒假作业《功功率》(新课标)为了不让先生在这段时间后会忘掉之前一年学习过的知识,精品小编预备了2021年高一物理暑假作业,详细请看以下内容。
一、选择题(此题共6道小题)1.汽车以额外功率在平直公路上匀速行驶,在t1时辰突然使汽车的功率减小一半,并坚持该功率继续行驶,到t2时辰汽车又末尾做匀速直线运动(设汽车所受阻力不变),那么在t1~t2时间内()A. 汽车的减速度坚持不变B. 汽车的减速度逐渐减小C.汽车的速度先减小后增大 D. 汽车的速度先增大后减小2.如图,在外力作用下某质点运动的速度v﹣时间t图象为正弦曲线,由图可判别()A. 在0~t1时间内,外力在增大B. 在t1~t2时间内,外力的功率先增大后减小C. 在t2~t3时辰,外力在做负功D. 在t1~t3时间内,外力做的总功为零3.物体在水平恒力F的作用下,在润滑的水平面上由运动行进了路程S,再进入一个粗糙水平面,又继续行进了路程S。
设力F在第一段路程中对物体做功为W1,在第二段路程中对物体做功为W2,那么( )A、W1B、W14.将质量为m的小球置于半径为l的固定润滑圆槽与圆心等高的一端无初速度释放,小球在竖直平面内做圆周运动,假定小球在最低点的势能取做零,那么小球运动进程中第一次动能和重力势能相等时重力的瞬时功率为()A. mgB. mgC. mgD. mg 5.如下图,质量为m的物体置于倾角为的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为,在外力作用下,斜面以减速度a沿水平方向向左做匀减速运动,运动中物体m与斜面体相对运动.那么关于斜面对m的支持力和摩擦力的以下说法中错误的选项是()A.支持力一定做正功B. 摩擦力一定做正功C.摩擦力能够不做功D. 摩擦力能够做负功6..如下图为汽车在水平路面上启动进程中的v-t图象,Oa 为过原点的倾斜直线,ab段表示以额外功率行驶时的减速阶段,bc段是与ab段相切的直线,下述说法正确的选项是( )A.0~t1时间内汽车以恒定功率做匀减速运动B.t1~t2时间内的平均速度为C.t1~t2时间内汽车牵引力做功等于mv-mvD.在全进程中t1时辰的牵引力及其功率都是最大值,t2~t3时间内牵引力最小二、实验题(此题共2道小题) 7.某同窗在实验室用如下图的装置来研讨有关做功的效果。
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2.7m
v 图11 1、小明用相同的水平推力,分别使较重的A 物体沿较光滑的平面移动,较轻的B 物体沿较粗糙的平面移动,若在相同的时间内移动相同的距离.则下列说法正确的是( ) A .小明对A 物体做的功多 B .小明对B 物体做的功多
C .小明推A 物体时的功率小
D .小明推A 、B 两物体时的功率相同
2、如图所示,有一斜面长为L ,高为h ,现用力F 沿斜面把物重为G 的物体从底端匀速拉到顶端。
已知物体受到斜面的摩擦力为f 则下列关于斜面机械效率η的表达式正确的是( )
3、水平桌面上的文具盒在水平方向的拉力作用下,沿拉力的方向移动一段距离,则下列判断正确的是( )
A .文具盒所受重力做了功
B .文具盒所受支持力做了功
C .文具盒所受拉力做了功
D .没有力对文具盒做功 4、“歼—10”是我国直行研发的新型战机,当
发动机以 1.2×l05
N 的推力使其以二倍声速(声速为340m/s)飞行时.10s 飞行的距离________m ,发动机推力的功率是_______W 。
5、用如图所示的滑轮组,将重为10N 的物体以0.1m/s 的速度匀速提升,拉力F=6N ,拉力的功率为 W ,滑轮组的机械效率 ,若不计绳重及摩擦,动滑轮的重力为 N 。
6、在体育考试中,小明投出的实心球在空中的
运动轨迹如图11所示。
若实心球重20N ,从最高点到落地点的过程中,球下降的高度为2.7m ,用时约0.75s 。
则球下降过程中重力做功为 J ,功率为 W 。
7.用滑轮组提升重物(如图10-18).被提的物重G 为9×104N ,滑轮组的机械效率是75%,拉力F 做功的功率是2.5kw .要把重物匀速提升1m 。
问:
(1)需多大的拉力? (2)需花多长时间?
8、图20,小王站在高3m 、长6m 的斜面上,将重200N 的木箱'沿斜面匀速从底端拉上顶端,拉力大小恒为120N ,所花时间是10s 。
求:
(1)木箱A 沿斜面方向的运动速度。
(2)小王对木箱做功的功率。
(3)斜面的机械效率。
图
9、某型号挖掘机的质量3000kg ,两履带与地面接触的总面积1.5m 2。
挖掘机在6s 内将装满铲斗质量为0.75t 的泥石送到岸边,挖掘深度H=2m 。
(如图乙所示)(取g=10N/kg )求:(1)挖掘机静止在水平地面上不工作时对地面的压强多大?(2)挖掘机每挖一次泥土并水平移送到岸边,对泥土做功多少?(3)若发动机的总功率是20kw ,挖泥过程中挖掘机的机械效率多大?
10、图示为某型号压路机,其部分参数如下表,其中振动频率30 Hz 是指压路机在施工中钢轮1秒钟压路30次。
(g 取10N/kg )
(1) 压路机静止时对水平路面的压力是
N; 钢轮的质量大、与地面 小,对地
面的压强大。
(2) 压路机以2. 5 km /h 的速度
在路面上匀速行驶 6 min ,通过的路程是多少?(3) 若钢轮的激振力为大小不变垂直作用在路面上的力。
振动的振幅为钢轮每次下压路面的距离,则以表中较大激振力和较大振
幅工作l min .激振力对路面所做的功是多少?功率是多大? 11、如图所示,有一粗细均匀,重为40N ,长为4m 的长木板AB ,置于支架上,支点为0,且AO=1m ,长木板的右端B 用绳子系住,绳子另一端固定在C 处,当长木板AB 水平时,绳与水平成30°的夹角,且绳子所能承受的最大拉力为60N .一个重为50N 的体积不计的滑块M 在F=10N 的水平拉力作用下,从AO 之间某处以V=1m/s 的速度向B 端匀速滑动,求:①滑块匀速运动时所受的摩擦力的大小②当滑
块匀速运动时拉力F 做功的功率③滑块在什么范围内滑动才能使AB 保持水平.
12、如图13乙所示是一种起重机的简图,为了保证起重机起重时不会翻到,在起重机右边配有一个重物m 0;已知OA=12m ,OB=4m 。
用它把质量为2×103kg ,底面积为0.5m 2的货物G 匀速提起(g=10N/kg)。
求:
(1)起吊前,当货物静止在水平地面时,它对地面的压强是多少?
(2)若起重机自重不计,吊起货物为使起重机不翻倒,右边的配重m 0至少为多少千克? (3)如果起重机吊臂前端是由如图甲所示的滑轮组组成,动滑轮总重100kg ,绳重和摩擦不计。
如果拉力的功率为6kw ,则把2×103kg 的货物匀速提高10m ,拉力F 的大小是多少?需要多少时间?
13、如图11所示,小刚站在高台上通过滑轮组先后竖直向上匀速提升物体A 和物体B 。
假设在拉绳子的过程中,小刚对绳子的拉力与对高台的压力始终在同一直线上,不计绳重和摩擦。
已知小刚的质量为 50Kg ,物体 A 的质量为54Kg ,物体B 的质量为84Kg ,
动滑轮的质量为6Kg 。
当提升物体A 时,滑轮
组的机械效率为____,此时小刚对高台的压力是____N ;当提升物体B 时,小刚拉力做功的功率为180W ,则物体B 上升的速度为____m/s 。
( g 取10N/Kg )
14.如图10-15所示,物体重500N ,不计滑轮重及滑轮的摩擦,在水平拉力F 作用下物体沿水平面以2m /s 的速度做匀速运动,运动过程中与地面间的摩擦力是100N 。
求在2min 内拉力做的功及拉力的功率。
15、在图中的装置中,放在水平地面上的物体质量为10㎏,在拉力F=10N 的力作用下以0.4m/s 的速度匀速运动(不计机械内部摩擦和机械自重)。
求:(1)物体受到的摩擦力多大?(2)在10s 内拉力F 做的功和拉力的功率?
16.如图所示,在50N 的水平拉力F 作用下, 重800N的物体沿水平地面做匀速直线运动,
物
体与地面间滑动摩擦力为120N.求:(1)滑轮组的机械效率为多少?(2)若物体的速度为
0.2m/s,则1min内拉力做的功为多少?(3)拉力的功率是多少?
17.如图,物体的重量为24000N,物体在匀速运动时受到的阻力是物重的1/10,且滑轮组的机械效率是80%,拉力的功率为150W,要把物体匀速拉动1m。
求:(1)F的大小;(2)物体移动的速度;(3)需要多长时间?
18.如图,用滑轮组拉着重为600N的物体A 沿水平方向匀速移动,
在40s内使物体移动了
8m,拉力F做的功为
1280J。
求:
(1)拉力F的大小及拉
力的功率;(2)若动滑轮重12N(不计摩擦及绳重)滑轮组的机械效率为多少?19. 如图所示,滑轮组机械效率为60%,在拉力F的作用下,使物体A以1米/秒的速度在水平面上做匀速直线运动,运动时间为5秒。
物体A重60牛,受到
地面摩擦力是物重
的0.2倍。
求∶(1)
拉力F的大小;(2)
拉力F做功的功率。
20、在我市道路改扩建工程中,推土机发挥了重要作用.如图23是某型号履带式推土机,其发动机的额定功率为150kW,质量为2.0×104kg,履带与地面的总接触面积为2.5m2(取g = 10N/kg).求:(1)推土机静止时对水平地面的压强;(2)若推土机在平直场地上以额定功率作业,在其以1.5m/s的速度匀速前进10m 的过程中,它受到的阻力及阻
力所做的功.
图。