2019年春沪科版八年级物理下册习题课件：微专题四 功、功率、机械效率的计算(共16张PPT)
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W 750J = =375 W; 2s t
答案:(1)375 W
(2)刚开始减速时降落伞和重物受到的合外力大小.
解析:(2)匀速下落时 f=G=75 N; k=
75N f 2 2 = =3 N · s /m ; 2 v 2 5m/s
2 2 2
刚开始减速时 f1=k v12 =3 N·s /m ×(10 m/s) =300 N; 降落伞和重物受到的合外力大小 F=f1-G=300 N-75 N=225 N.
(1)落地前最后2 s降落伞和重物的总重力的功率;
解析:(1)降落伞和重物的总重力 G=mg=7.5 kg×10 N/kg=75 N; 落地前最后 2 s 降落伞和重物下降高度 h=vt=5 m/s×2 s=10 m; 降落伞和重物的总重力所做的功 W=Gh=75 N×10 m=750 J; 则落地前最后 2 s 降落伞和重物的总重力的功率 P=
B.F1比F2做功多 D.甲的重力做功较多
2.在一次攀岩比赛中,甲、乙两个运动员的质量之比是9∶8,甲用45 min完成比赛, 乙用40 min完成比赛,则甲乙两人攀岩时克服重力做功的功率之比是( A.81∶64B.64∶81C.1∶1 D.9∶8 ) C
3. 如图(甲 ) 所示,水平地面上的物体 ,受到方向不变的推力 F 的作用,其F-t 和v-t的 图像分别如图 ( 乙 ) 、 ( 丙 ) 所示 . 由图像可知 ,0 ～ 3 s 内 , 推力对物体做 0 6 J;t=5 s时,物体受到的摩擦力是 N. 功
9.如图(甲)所示,工人沿斜面把一箱货物从底端拉进车厢,货物移动的距离s与时间t
的关系如图(乙)所示,在此期间,工人拉这箱货物沿斜面匀速运动时的拉力为594 N,
此斜面的长为5 m,高为1 m,这箱货物重为1 500 N.
静止 状态,工人所做的功为 0 J. 0.2 (2)5～30 s内,这箱货物运动的速度是 m/s,拉力做功的功率 是 118.8 W. 50.5% (3)该斜面的机械效率是 . (1)0～5 s内,这箱货物处于
12.(2018孝感)搬运工人站在水平高台上用如图所示的滑轮组匀速竖直向上提升重物.
不计绳重和摩擦.工人的重力为640 N,与地面接触的总面积为4×,提升时间为20 s,
重物上升高度为2 m.求: (1)提升时绳自由端的速度为多少?
解析:(1)重物上升的速度为 v 物=
h 2m = =0.1 m/s t 20s
微专题四
类型一 功、功率的计算
功、功率、机械效率的计算
1.(2018河南)(多选题)如图所示,水平木板上有甲、乙两个木块,甲的质量大于乙的
质量.两木块下表面的粗糙程度相同.甲、乙分别在水平拉力F1和F2的作用下,以相同 AB 速度匀速直线运动了相同时间,下列说法中正确的是( )
A.F1大于F2 C.F2比F1的功率大
为180 N的物体匀速提升0.2 m,木棒的机械效率为90%,这里的木棒是一种简单机械, 杠杆 36 称为 ,提升该物体做的有用功是 J,木棒重 为 10 N(不计摩擦).
题组2
斜面的机械效率
8.(2018聊城)(多选题)工人师傅搬运货物时,在地面和卡车的车厢间倾斜放置一长木
板搭成斜面,将地面上的货物沿斜面匀速拉上车厢用时15 s.已知车厢高 1.5 m,木板 长3 m,货物质量为60 kg,沿斜面所用的拉力为400 N,g=10 N/kg,则下列说法正确的 BD 是( ) A.工人做的总功为900 J B.工人做的额外功为300 J C.工人做功的功率为60 W D.此斜面的机械效率为75%
W有 W总
机械效率 ×100%=
G ×100%(n Fn
为承担重物绳子段数) η =
W有 W总
×100%=
f ×100%(n Fn
为承担重物绳子段数)
斜 面
W 有=Gh, G 是物重,h 是斜面 的高度
W 总=Fl, F 是拉力,l 是斜面 的长度 η =
W有 W总
×100%=
Gh ×100% Fl
答案:(2)225 N
类型二 题组1
机械效率的计算 杠杆的机械效率
6.利用如图所示的杠杆将重为3 N的物体缓慢匀速提高10 cm,手的拉力F为2 N,手移 动的距离s为30 cm.则杠杆的机械效率为( ) C A.22% B.33 %
C.50%
D.67%
7.如图所示,一根均匀的细木棒OC,OA=
1 OC,B 为OC的中点,在C点施力将挂在A点的重 4
P=
η=
W有 W总
×100%=
Gh G 360N ×100%= ×100%= ×100%=80%. F 3h 3F 3 150N
答案:(2)45 W
(3)80%
(4)若仍用该滑轮组提升另一货物,当提升过程中该工人对高台的压强为2.0×104 Pa 时,所提升货物的重力为多少?
解析:(4)当 G 物 =360 N 时,F=150 N,由题意得,F= G 动 =3F-G 物=3×150 N-360 N=90 N 工人对高台的压力为 F 压 =pS=2.0×104 Pa×4×10-2 m2=800 N 其中 F 压=F 支 ,人对绳子末端的拉力为 F′=F 支-G 人=800 N-640 N=160 N 由 F′ =
4.随着人们生活水平不断提高,小龙家最近也买了辆轿车.若轿车以90 kW的恒定功 率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度v与时间t的关系如图 9× 105 (乙)所示,则经过10 s轿车发动机所做的功是 J, 当牵引力为 3×103 N时轿车能保持匀速直线运动 .
功和功率的计算方法
(1)准确判断“做功的力”,即哪个力使物体移动了距离,然后找到“在这个力的作 用下沿力的方向移动的距离”.
(2)做功的多少是由功率和时间共同决定的,功率大的物体不一定做功多.
(3)利用公式W=Fs=Pt或P= 单位都取国际单位.
W t进行计算时,各物理量是一一对应的,并且各物理量的
5.(2018福建B卷)航天迷小伟利用自制降落伞模拟返回舱的降落过程,将带有降落伞 的重物从高处释放,速度增大至10 m/s时打开降落伞,重物开始减速下落,重物从释放 到落地共用4 s,其v-t图像如图所示,落地前最后2 s重物的运动可视为匀速直线运动, 打开降落伞后,降落伞和重物受到的空气阻力f与速度v满足关系式f=kv2,k为定值,降 落伞和重物的总质量为7.5 kg,g取10 N/kg,求:
题组3
滑轮、滑轮组的机械效率
10.(2018自贡)如图所示,用滑轮组提升重物时,重400 N的物体在10 s内匀速上升了1 D m.已知拉绳子的力F为250 N,则提升重物的过程中( )
A.做的总功是400 J
B.拉力F的功率是25 W
C.绳子自由端被拉下1 m D.滑轮组的机械效率是80% 11.科学家最新揭秘,明代工人在建造故宫时,通过道路冰面洒热水充当润滑剂来实现 巨石的搬运,在泼热水的冰面上,只需要2.4×104 N的水平力就可以拉着一块质量约 2.4×104 百吨的巨石匀速运动,巨石受到的摩擦力约为 N.若使用如图所示的滑 轮来拉动相同情形下的同一块巨石 ,拉力F为2×104 N时,滑轮的机械效率 60% 是 .
由图可知 n=3,绳子自由端的速度为 vF=nv 物=3×0.1 m/s=0.3 m/s.
答案:(1)0.3 m/s
(2)若拉力F的大小为150 N,则拉力的功率为多少?
(3)若上述过程中所提货物重为360 N,则滑轮组的机械效率为多少?
解析:(2)当拉力为 150 N 时,拉力的功率为
W Fs = =FvF=150 N×0.3 m/s=45 W. t t (3)当 G 物=360 N 时,滑轮组的机械效率为
1 (G 物 ′+G 动 )得,另一重物的重力为 3 1 (G 物 +G 动 )得 3
G 物 ′=3F′-G 案:(4)390 N
机械效率的计算方法
机械 用滑轮 组提升 物体 用滑轮 组在水 平面上 拉物体 有用功 W 有=Gh, G 是物重,h 是物 体上升的高度 W 有=f·s′, f 是摩擦力,s′ 是物体移动的 距离 总功 W 总=Fs, F 是拉力,s 是绳 子移动的距离 W 总=Fs, F 是拉力,s 是绳 子移动的距离 η =
答案:(1)375 W
(2)刚开始减速时降落伞和重物受到的合外力大小.
解析:(2)匀速下落时 f=G=75 N; k=
75N f 2 2 = =3 N · s /m ; 2 v 2 5m/s
2 2 2
刚开始减速时 f1=k v12 =3 N·s /m ×(10 m/s) =300 N; 降落伞和重物受到的合外力大小 F=f1-G=300 N-75 N=225 N.
(1)落地前最后2 s降落伞和重物的总重力的功率;
解析:(1)降落伞和重物的总重力 G=mg=7.5 kg×10 N/kg=75 N; 落地前最后 2 s 降落伞和重物下降高度 h=vt=5 m/s×2 s=10 m; 降落伞和重物的总重力所做的功 W=Gh=75 N×10 m=750 J; 则落地前最后 2 s 降落伞和重物的总重力的功率 P=
B.F1比F2做功多 D.甲的重力做功较多
2.在一次攀岩比赛中,甲、乙两个运动员的质量之比是9∶8,甲用45 min完成比赛, 乙用40 min完成比赛,则甲乙两人攀岩时克服重力做功的功率之比是( A.81∶64B.64∶81C.1∶1 D.9∶8 ) C
3. 如图(甲 ) 所示,水平地面上的物体 ,受到方向不变的推力 F 的作用,其F-t 和v-t的 图像分别如图 ( 乙 ) 、 ( 丙 ) 所示 . 由图像可知 ,0 ～ 3 s 内 , 推力对物体做 0 6 J;t=5 s时,物体受到的摩擦力是 N. 功
9.如图(甲)所示,工人沿斜面把一箱货物从底端拉进车厢,货物移动的距离s与时间t
的关系如图(乙)所示,在此期间,工人拉这箱货物沿斜面匀速运动时的拉力为594 N,
此斜面的长为5 m,高为1 m,这箱货物重为1 500 N.
静止 状态,工人所做的功为 0 J. 0.2 (2)5～30 s内,这箱货物运动的速度是 m/s,拉力做功的功率 是 118.8 W. 50.5% (3)该斜面的机械效率是 . (1)0～5 s内,这箱货物处于
12.(2018孝感)搬运工人站在水平高台上用如图所示的滑轮组匀速竖直向上提升重物.
不计绳重和摩擦.工人的重力为640 N,与地面接触的总面积为4×,提升时间为20 s,
重物上升高度为2 m.求: (1)提升时绳自由端的速度为多少?
解析:(1)重物上升的速度为 v 物=
h 2m = =0.1 m/s t 20s
微专题四
类型一 功、功率的计算
功、功率、机械效率的计算
1.(2018河南)(多选题)如图所示,水平木板上有甲、乙两个木块,甲的质量大于乙的
质量.两木块下表面的粗糙程度相同.甲、乙分别在水平拉力F1和F2的作用下,以相同 AB 速度匀速直线运动了相同时间,下列说法中正确的是( )
A.F1大于F2 C.F2比F1的功率大
为180 N的物体匀速提升0.2 m,木棒的机械效率为90%,这里的木棒是一种简单机械, 杠杆 36 称为 ,提升该物体做的有用功是 J,木棒重 为 10 N(不计摩擦).
题组2
斜面的机械效率
8.(2018聊城)(多选题)工人师傅搬运货物时,在地面和卡车的车厢间倾斜放置一长木
板搭成斜面,将地面上的货物沿斜面匀速拉上车厢用时15 s.已知车厢高 1.5 m,木板 长3 m,货物质量为60 kg,沿斜面所用的拉力为400 N,g=10 N/kg,则下列说法正确的 BD 是( ) A.工人做的总功为900 J B.工人做的额外功为300 J C.工人做功的功率为60 W D.此斜面的机械效率为75%
W有 W总
机械效率 ×100%=
G ×100%(n Fn
为承担重物绳子段数) η =
W有 W总
×100%=
f ×100%(n Fn
为承担重物绳子段数)
斜 面
W 有=Gh, G 是物重,h 是斜面 的高度
W 总=Fl, F 是拉力,l 是斜面 的长度 η =
W有 W总
×100%=
Gh ×100% Fl
答案:(2)225 N
类型二 题组1
机械效率的计算 杠杆的机械效率
6.利用如图所示的杠杆将重为3 N的物体缓慢匀速提高10 cm,手的拉力F为2 N,手移 动的距离s为30 cm.则杠杆的机械效率为( ) C A.22% B.33 %
C.50%
D.67%
7.如图所示,一根均匀的细木棒OC,OA=
1 OC,B 为OC的中点,在C点施力将挂在A点的重 4
P=
η=
W有 W总
×100%=
Gh G 360N ×100%= ×100%= ×100%=80%. F 3h 3F 3 150N
答案:(2)45 W
(3)80%
(4)若仍用该滑轮组提升另一货物,当提升过程中该工人对高台的压强为2.0×104 Pa 时,所提升货物的重力为多少?
解析:(4)当 G 物 =360 N 时,F=150 N,由题意得,F= G 动 =3F-G 物=3×150 N-360 N=90 N 工人对高台的压力为 F 压 =pS=2.0×104 Pa×4×10-2 m2=800 N 其中 F 压=F 支 ,人对绳子末端的拉力为 F′=F 支-G 人=800 N-640 N=160 N 由 F′ =
4.随着人们生活水平不断提高,小龙家最近也买了辆轿车.若轿车以90 kW的恒定功 率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度v与时间t的关系如图 9× 105 (乙)所示,则经过10 s轿车发动机所做的功是 J, 当牵引力为 3×103 N时轿车能保持匀速直线运动 .
功和功率的计算方法
(1)准确判断“做功的力”,即哪个力使物体移动了距离,然后找到“在这个力的作 用下沿力的方向移动的距离”.
(2)做功的多少是由功率和时间共同决定的,功率大的物体不一定做功多.
(3)利用公式W=Fs=Pt或P= 单位都取国际单位.
W t进行计算时,各物理量是一一对应的,并且各物理量的
5.(2018福建B卷)航天迷小伟利用自制降落伞模拟返回舱的降落过程,将带有降落伞 的重物从高处释放,速度增大至10 m/s时打开降落伞,重物开始减速下落,重物从释放 到落地共用4 s,其v-t图像如图所示,落地前最后2 s重物的运动可视为匀速直线运动, 打开降落伞后,降落伞和重物受到的空气阻力f与速度v满足关系式f=kv2,k为定值,降 落伞和重物的总质量为7.5 kg,g取10 N/kg,求:
题组3
滑轮、滑轮组的机械效率
10.(2018自贡)如图所示,用滑轮组提升重物时,重400 N的物体在10 s内匀速上升了1 D m.已知拉绳子的力F为250 N,则提升重物的过程中( )
A.做的总功是400 J
B.拉力F的功率是25 W
C.绳子自由端被拉下1 m D.滑轮组的机械效率是80% 11.科学家最新揭秘,明代工人在建造故宫时,通过道路冰面洒热水充当润滑剂来实现 巨石的搬运,在泼热水的冰面上,只需要2.4×104 N的水平力就可以拉着一块质量约 2.4×104 百吨的巨石匀速运动,巨石受到的摩擦力约为 N.若使用如图所示的滑 轮来拉动相同情形下的同一块巨石 ,拉力F为2×104 N时,滑轮的机械效率 60% 是 .
由图可知 n=3,绳子自由端的速度为 vF=nv 物=3×0.1 m/s=0.3 m/s.
答案:(1)0.3 m/s
(2)若拉力F的大小为150 N,则拉力的功率为多少?
(3)若上述过程中所提货物重为360 N,则滑轮组的机械效率为多少?
解析:(2)当拉力为 150 N 时,拉力的功率为
W Fs = =FvF=150 N×0.3 m/s=45 W. t t (3)当 G 物=360 N 时,滑轮组的机械效率为
1 (G 物 ′+G 动 )得,另一重物的重力为 3 1 (G 物 +G 动 )得 3
G 物 ′=3F′-G 案:(4)390 N
机械效率的计算方法
机械 用滑轮 组提升 物体 用滑轮 组在水 平面上 拉物体 有用功 W 有=Gh, G 是物重,h 是物 体上升的高度 W 有=f·s′, f 是摩擦力,s′ 是物体移动的 距离 总功 W 总=Fs, F 是拉力,s 是绳 子移动的距离 W 总=Fs, F 是拉力,s 是绳 子移动的距离 η =