功功率机械效率的综合计算(含解析及答案)

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2024年中考物理专题训练——机械效率的综合计算(含答案)

2024年中考物理专题训练——机械效率的综合计算(含答案)

2024年中考物理专题训练——机械效率的综合计算1.如图有一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,某同学站在地面用300N的力拉绳,使重为500N的物体在10s内匀速升高1.2m,若不计摩擦和绳重。

求:(1)动滑轮总重是多少?(2)拉力F做功的功率是多少?(3)该过程滑轮组的机械效率是多少?2.工人用如图所示的滑轮组提升重物.物体在15s内被匀速提升了2m,所用拉力F为300N,在提升重物的过程中,有用功是900J。

求:(1)该物体的重力;(2)工人做功的功率;(3)该滑轮组的机械效率。

3.工人利用如图所示的两个滑轮组成滑轮组,向下拉动绳子来提升货物。

已知货物重800N。

不计绳重及摩擦。

(1)在图中画出绳子的绕法;(2)若忽略动滑轮重,工人所用拉力多大?(3)若不可忽略动滑轮重,工人实际所用拉力为500N,动滑轮有多重?4.质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼,滑轮组的机械效率随货物重力变化的图象如图乙,机械中摩擦力及绳重忽略不计,(g=10N/kg)。

问:(1)若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m,作用在钢绳上的拉力为400N,拉力的功率是多大;(2)动滑轮受到的重力;(3)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时,若要工人不被拉离地面,此滑轮组机械效率最大值是多少?5.如图所示,用一个滑轮组匀速提升重0.9N的物体,在物体匀速上升5cm的过程中,弹簧测力计的示数为0.4N。

(不计摩擦及绳重)求:(1)在此过程中拉力做的功;(2)该滑轮组的机械效率;(3)动滑轮受到的重力。

6.如图所示是由一只定滑轮和一只动滑轮组成的滑轮组,其中动滑轮重G动=15N,现使用该滑轮组用最省力的方法将某一重G物=180N的物体,竖直向上匀速提升h=4m的高度。

(1)在图中用笔画线代替绳子画出绳子绕法。

(2)提升物体时,克服物体重力做功W物为多大?(3)若该过程中克服“绳重和摩擦因素”所做的功为120J,则绳子自由端所用拉力F为多大?7.如图甲所示是小型建筑工地上使用的“罐笼式”提升机,用它能将放在罐笼A中的建筑材料提升到高处。

中考物理必考计算精解精练专题06机械效率专题计算含解析

中考物理必考计算精解精练专题06机械效率专题计算含解析

专题06机械效率考点解读一、有用功、额外功、总功的求解: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 。

2、额外功:并非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=fL 。

3、总功: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 。

二、机械效率的求解:机械效率:有用功跟总功的比值。

机械效率计算公式:%100⨯=总有用W W η常考机械的有用功、总功、机械效率计算重点考向考点一:滑轮的机械效率(竖直提升物体)1.(2019•雅安)如图是用动滑轮提升货物A的示意图。

用300N竖直向上的拉力F使重500N的货物A在10s的时间内匀速竖直上升了2m。

求:(1)提升货物所做的有用功W有;(2)拉力通过的距离及拉力的功率P;(3)动滑轮的机械效率η。

【解析】解:(1)提升货物所做的有用功:W有用=Gh=500N×2m=1000J;(2)使用动滑轮时,n=2,拉力端通过的距离:s=2h=2×2m=4m,拉力F做的总功:W总=Fs=300N×4m=1200J;拉力做功的功率:P===120W;(3)动滑轮的机械效率:η==×100%≈83.3%。

答:(1)提升货物所做的有用功为1000J;(2)拉力通过的距离、拉力的功率分别为4m、120W;(3)动滑轮的机械效率为83.3%。

2.(2019•镇江)如图1所示,装有0.01m3水的圆桶置于水平地面上,桶与地面间的接触面积为0.2m2。

桶的质量忽略不计,g取10N/kg。

(1)求桶中水的质量。

(2)求这桶水对地面的压强。

(3)某同学用图2所示的滑轮组将这桶水匀速提升2m的过程中,所用拉力为40N.求该滑轮组的机械效率。

2022年中考物理专项《力学计算》配套练习附答案(2)功 功率 机械效率(附答案)

2022年中考物理专项《力学计算》配套练习附答案(2)功 功率 机械效率(附答案)

C.此次简易斜面装置的机械效率为 50%D.斜面是一种省力杠杆
【答案】D
【解析】A.做的总功:W 总=Fs=1200N×5m=6000J,A 错。 B.做功的功率为:P=W 总/t=6000J/300s=20W,B 错。
C.重物的重力:G=mg=240kg×10N/kg=2400N,李军对重物做的有用功:W 有用=Gh=2400N ×2m=4800J,简易斜面装置的机械效率:η=W 有/W 总×100%=4800J/6000J×100%=80%,C 错。
队成员李军在一次行动中需要帮老百姓把一个质量为 240kg 的重物搬到 2m 高的车上。为了 省力采用 5m 的长木板搭了一个斜面〔如下图〕。用 1200N 的力用了 5min 将重物匀速推到
车上。关于此简易斜面装置,以下说法中正确的选项是〔 〕
A.他对重物做了 4800J 的功 B.他做功的功率为 16W
9.〔2021 乐山 25〕如下图,一款新型无人驾驶电动汽车,总质量为×103kg,在性能测试中,
沿平直的公路匀速行驶,行驶过程中汽车受到的阻力为总重力的倍,〔g 取 10N/kg〕求:(1)
汽车匀速行驶的速度;(2)汽车受到的牵引力;(3)此过程中汽车牵引力所做的功和做功功率。 【答案】(1)10m/s (2)1.5×103N (3)2.7×106J1.5×104W 【解析】(1)汽车行驶的路程×103m,汽车行驶的时间 t=3min=180s,汽车匀速行驶的速度:
(3)箱子所受阻力×600N=120N,箱子向左匀速直线运动,由二力平衡可得推力的大小:
F=f=120N,推力做的功:W=FS=120N×15m=1800J,推力做功的功率:P=W/t=1800J/30s=60W。
答:(1)箱子所受的重力是 600N;(2)箱子运动的速度是;(3)推力对箱子做功的功率是 60W。

(三轮复习冲刺)2020年中考物理重要考点突破专题06功功率机械效率的综合计算(含解析)

(三轮复习冲刺)2020年中考物理重要考点突破专题06功功率机械效率的综合计算(含解析)

专题06功功率机械效率的综合计算一、计算公式 1.总功的计算方法: (1)定义法:W 总=Fs ; (2)W 总=W 有+W 额; (3)公式法:W 总=W 额1-η或W 总=W 有η。

2.有用功的计算方法: (1)定义法:W 有=Gh ; (2)W 有=W 总-W 额; (3)公式法:W 有=W 总·η。

3.额外功的计算方法:(1)定义法:W 额=G 额h ,W 额=f 额·s ; (2)W 额=W 总-W 有;(3)公式法:W 额=W 总·(1-η)。

4.机械效率:η=W 有W 总,η=W 有W 有+W 额,η=Gh Fs ,η=G nF。

二、分清使用时不同的状态1.利用滑轮组竖直提升重物的三种情况:(1)理想情况:不计动滑轮重力,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,即W 额=0。

F =G 物/n ,η=1,Gh =Fs(2)半理想情况:计动滑轮的重力,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,即W 额=G 动·h 。

F =(G 物+G 动)/n ,η=G 物/(G 物+G 动)(3)实际情况:计动滑轮的重力、绳重和绳与滑轮间的摩擦(题目不说明,表明要考虑)。

η=G 物/Fn ,F =G 物/nη2.利用滑轮组水平拉物体,此时克服物体受到的摩擦力做功为有用功,与物重、滑轮重无关;将上述公式中的G 物换成f 就行了。

理想情况:W 有=fs ,F =f /n实际情况:η=f /Fn ,F =f /nη3.使用斜面提升物体时,克服物体重力做功为有用功,拉力F 做的功是总功,克服摩擦做的功是额外功。

W 有=Gh ,W 总=FL ,W 额=fL ,η=Gh FL 或η=GhGh +fL类型一 利用滑轮组拉物体1. 某人站在水平高台上用如图所示的滑轮组提升重物,不计绳重和摩擦.第一次他匀速提升重物G 1=150 N 时,人竖直向上拉绳的力为F 1,人对高台的压强为p 1;第二次他匀速提升另一重物G 2=270 N ,人竖直向上拉绳的力为F 2,人对高台的压强为p2.两次物体匀速上升的速度均为0.5 m/s ,人的重力G 人=500 N ,且p 1∶p 2=14∶15.求:(1)若人的双脚与高台的总接触面积为4×10-2m 2,当人站在高台上没有拉绳时,人对高台的压强;(2)第一次提升重物时,克服物体重力做功的功率; (3)第二次提升重物时,滑轮组的机械效率.第1题图【解析】(1)因为人站在水平高台上,所以有F 压=G 人=500 Np =F 压S =500 N 4×10-2 m2=1.25×104Pa(2)第一次提升重物时,由P =W t,W =Fs , 得P =W t =Fs t=Fv =G 1v =150 N×0.5 m/s=75 W(3)第一次提升重物G 1时,F 压=F 支=F 1+G 人=13(G 1+G 动)+G 人=13(150 N +G 动)+500 N =550 N +13G 动第二次提升重物G 2时,F 压′=F 支′=F 2+G 人=13(G 2+G 动)+G 人=13(270 N +G 动)+500 N =590 N +13G 动 p 1∶p 2=14∶15,F 压∶F 压′=14∶15,即550 N +13G 动590 N +13G 动=1415,G 动=30 N ,在第二次提升重物时,η=W 有用W 总×100%=W 有用W 有用+W 额×100%=G 2h G 2h +G 动h ×100%=G 2G 2+G 动×100%=270 N270 N +30 N×100%=90%.2.在一次车辆故障处置过程中,拖车所用装置简化如图所示。

功、功率、机械效率的综合计算 中考物理

功、功率、机械效率的综合计算      中考物理

空中足球(人不做功)
静止

单位
FV
做功所用时间
快慢 P=W/t
千瓦
瓦 1000
功率
功率的公式 (1)公式(填入字母或字母表达式):
物理量
中文
国际单位
公式
P
功率
W
P=W/t
W

J
W=Pt
t
时间
s
t=W/P
备注:1 W=1 J/s ;常用单位:千瓦(kW), 1 kW=1 000 W。
Gh
FS <
(2)W 额=W 总-W 有; (3)公式法:W 额=W 总·(1-η)。
4.机械效率:η=W W
有,η=

W
W有 有+W


η=Gh,η= G Fs nF
类型二 分清使用时不同的状态
1.利用滑轮组竖直提升重物的三种情况: (1)理想情况:不计动滑轮重力,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,即W额=0。 F=G物/n,η=1,Gh=Fs (2)半理想情况:计动滑轮的重力,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,即W额= G动·h。 F=(G物+G动)/n,η=G物/(G物+G动) (3)实际情况:计动滑轮的重力、绳重和绳与滑轮间的摩擦(题目不说明,表 明要考虑)。 η=G物/Fn,F=G物/nη
7.判断正误。正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)做功越少的机械,机械效率越低。( × ) (2)做功越快的机械,它的机械效率越高。( × ) (3)越省力的机械,机械效率越高。( × ) (4)任何机械设备的效率总小于1。( √ )
(5)做相同的有用功,额外功少的机械,机械效率一定高。
(√) (6)同一滑轮组增加提升重物的重力和减少提升高度均能提 高机械效率。( × ) (7)用动滑轮和定滑轮把同一个重物提高相同的高度时,定 滑轮的机械效率高一些。( √ )

2020-2021中考物理 机械效率的计算综合试题含答案

2020-2021中考物理 机械效率的计算综合试题含答案

一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1.如图所示,物体A在拉力的作用下沿水平面匀速运动了一段距离s,试比较拉力F1、F2及拉力所做的功W1、W2的大小(滑轮重、绳重及绳与滑轮之间的摩擦不计)。

下列判断正确的是A.F1=2F2W1=W2B.F1=12F2W1=12W2C.F1=4F2W1= W2D.F1=14F2W1=14W2【答案】C【解析】【详解】物体A在两种情况下的摩擦力f相等,上图滑轮是动滑轮,下图滑轮的轴固定不动,可以看做是特殊使用的定滑轮。

则:F1=2fF2=1 2 f故:F1=4F2根据功的公式可知:W1=F1×12s=2f×12s=fsW2=F2×2s=12f×2s=fs故:W1=W2,故选C。

2.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 。

微专题三功功率机械效率的综合计算

微专题三功功率机械效率的综合计算

微专题三功功率机械效率的综合计算在物理学中,功率是衡量一个系统或设备输出能量的速率,机械效率是评估机械系统能够将输入的能量转化为有用输出的程度。

功率和机械效率的计算是工程领域中重要的问题,经常遇到的计算包括三相电功率计算、转动机械功率计算和机械效率计算。

一、三相电功率计算在三相电路中,我们常常需要计算电路的功率,一般有三种方法可以计算三相电的功率,即有功功率、无功功率和视在功率。

1.有功功率(P)有功功率定义为真实功率,是电路中引起功耗的功率。

其单位是瓦(W)。

公式:P = √3 × U × I × cosθ其中,√3表示根号下3,U表示电压的有效值,I表示电流的有效值,cosθ表示功率因数。

2.无功功率(Q)无功功率是由于电容器或电感器对电流的落后或超前引起的,无功功率不做功耗,被视作无效功率。

其单位是伏安乘乘焦(VAR)。

公式:Q = √3 × U × I × sinθ其中,√3表示根号下3,U表示电压的有效值,I表示电流的有效值,sinθ表示功率因数的余弦。

3.视在功率(S)视在功率等于有功功率和无功功率的矢量和,表示电路对电源的功率需求,它与功率因数有关。

视在功率由电压和电流的有效值乘积得到。

其单位是伏安乘(VA)。

公式:S=√3×U×I其中,√3表示根号下3,U表示电压的有效值,I表示电流的有效值。

二、转动机械功率计算转动机械功率是指机械设备在单位时间内所做的功,表示为Pm,单位是瓦(W)。

公式:Pm=2π×N×T其中,2π表示圆周率,N表示转速(单位为转每分钟或弧度每秒),T表示扭矩(单位是牛顿米)。

三、机械效率计算机械效率是机械设备的输出功率与输入功率的比值,表示为η。

公式:η=Pm/Pi其中,Pm表示机械设备的输出功率,Pi表示机械设备的输入功率。

四、综合计算实例假设一个机械设备的输入功率为10 kW,转速为1000 rpm,扭矩为100 Nm。

机械效率计算题 含答案

机械效率计算题 含答案

机械效率计算题含答案机械效率计算题机械效率是指机械设备在工作中所能体现的能量转换的效率。

在实际应用中,我们常常需要计算机械设备的效率,以评估其性能和工作情况。

本文将以一个机械效率计算题为例,介绍计算机械效率的方法和步骤,并附上详细的答案。

题目描述:假设一个机械设备的输入功率为5000W,输出功率为4000W,请计算该设备的机械效率。

解题步骤:1. 确定所给的数据和所求的结果:输入功率 P_in = 5000W输出功率 P_out = 4000W机械效率η = ?2. 根据机械效率的定义,机械效率等于输出功率与输入功率之比:η = P_out / P_in3. 将已知的数值代入计算公式,进行计算:η = 4000W / 5000W4. 进行除法运算,得到机械效率的数值:η = 0.85. 将答案四舍五入至合适的精度,并表示为百分数形式:η ≈ 80%答案:根据上述计算步骤,该机械设备的机械效率约为80%。

通过以上计算,我们可以得出该机械设备的机械效率为80%。

这意味着在能量转换过程中,该设备有80%的输入功率被转化为有用的输出功率,剩余20%的能量可能以其他形式散失或转化为无用功。

这个结果可以帮助我们评估设备的性能和工作效率,也对设备的设计和改进提供了一定的参考依据。

总结:机械效率是衡量机械设备能量转换效率的指标之一,对于评估设备性能和工作情况非常重要。

通过本文的机械效率计算题例子,我们了解了计算机械效率的基本步骤和方法。

在实际应用中,我们可以根据输入功率和输出功率的数值,通过除法运算得到机械效率的数值,并将其表示为百分数形式。

这样的计算结果可以让我们更好地了解设备的能量利用情况,以便进行进一步的优化和改进。

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(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。

功功率机械效率的综合计算(含解析及答案)

功功率机械效率的综合计算(含解析及答案)

功 功率 机械效率的综合计算1.(2015,考感)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。

已知井深12 m ,物体重G =6×103 N ,汽车重G 车=3×104 N ,汽车匀速拉绳子时的拉力F =×103 N ,汽车受到的阻力为车重的倍。

求:(1)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了多少功(2)滑轮组的机械效率为多少(保留一位小数)(3)若汽车运动的速度为3 m/s ,则将物体由井底拉至井口需要多长时间(4)汽车牵引力为多少牵引力的功率为多少解:(1)n =3,s =3h =3×12 m =36 m ,W =Fs =×103 N×36 m =×104 J(2)η=W 有W 总=Gh Fs =6×103 N 3××103 N ≈% (3)v 物=13v 车=13×3 m/s =1 m/s ,t =h v 物=12 m 1 m/s =12 s (4)F 牵=F +f =F +车=×103 N +×3×104 N =×103 N ,P = F 牵·v 车=×103 N×3 m/s =×104 W2.(2015,陕西)如图所示,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1500 N 。

(1)0~5 s 内,这箱货物处于________状态,工人所做的功为________J 。

(2)5~30 s 内,这箱货物运动的速度是多少拉力做功的功率是多大(3)该斜面的机械效率是多少解:(1)静止 0 (2)这箱货物运动的速度v =s t =5 m 25 s = m/s ,拉力做的功W =Fs =594 N×5 m =2970 J ,拉力做功的功率P =W t =2970 J 25 s = W (3)对这箱货物做的有用功W 有=Gh =1500 N×1 m =1500 J ,拉力做的总功W 总=W =2970 J ,斜面的机械效率η=W 有W 总=1500 J 2970 J ≈% 3.(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 。

中考物理机械效率的计算综合经典题含答案解析

中考物理机械效率的计算综合经典题含答案解析

一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1.用如图甲所示的装置将实心物体A 从深井中吊出来,拉力的功率随时间的变化如图乙所示,已知动滑轮的重力为60N ,物体匀速上升的速度始终为1m/s (不计绳重、摩擦及阻力,ρ水=1×103kg/m 3,g =10N/kg ),则物体浸没在水中时受到的浮力为_________N ;物体浸没在水中时滑轮组的机械效率为___________。

【答案】120 80% 【解析】 【分析】由图甲可知,承担物重的绳子股数n =2,则绳子自由端移动的速度等于物体升高速度的2倍;由图乙可知圆柱体A 离开水面后拉力F 的功率,利用P Fv =求绳子自由端的拉力,而不计绳重、摩擦及阻力,拉力A ()12F G G '=+轮,据此求A 的重力;由图乙可知圆柱体A 在水中拉力F 的功率,由P Fv =得绳子自由端的拉力,不计绳重、摩擦及阻力,拉力A )12(F G F G =-+浮轮,据此求浮力大小;不计绳重、摩擦及阻力,利用A A W G F W G G F η-==+-有浮浮总轮求物体浸没水中时的机械效率。

【详解】[1]由图甲可知,n =2,则拉力F 拉绳的速度A 221m/s 2m/s v v ==⨯=由图乙可知,圆柱体A 离开水面后拉力F 的功率420W ,由P Fv =得,绳子自由端的拉力420W 210N 2m/sP F v ''=== 不计绳重、摩擦及阻力,拉力A ()12F G G '=+轮,A 的重力 A 22210N 60N 360N G F G ='-=⨯-=轮由图乙可知,圆柱体A 在水中拉力F 的功率300W ,由P Fv =得,绳子自由端的拉力300W 150N 2m/sP F v ===不计绳重、摩擦及阻力,拉力A )12(F G F G =-+浮轮,物体浸没在水中时受到的浮力 A 02360N 6N 150N 1220N F G G F =+=+-=-⨯浮轮[2]物体浸没在水中的机械效率()()A A 360N 120N 100%100%100%80%360N 120N 60N G F h W W G F G hη--=⨯=⨯=⨯=-+-+浮有总浮轮2.如图所示,用平行于斜面的拉力F ,将重为8N 的物体沿斜面从底端匀速拉至顶端。

13功、功率、机械效率(含答案)

13功、功率、机械效率(含答案)

功 功率 机械效率定义:把作用在物体上的力和在这个力的方向上移动的距离的乘积叫做功 ①必须作用在物体上功 功的两个必要因素: ②必须在这个力的方向上通过距离 计算:W=F ·S 单位:J 1J=1N ·m 功的原理:任何机械都不省功定义:单位时间内完成的有用功叫做功率 功率 计算公式:tW P = 可变形为P=F ·v单位:瓦特 符号:w 1kw=103w 1Mw=106w总功:有用功和额外功之和。

额外有用总W W W +=,一般是动力所做的功 有用功:基本概念 额外功:在使用机械时,对人们无用但又不得不做的功,用表额外W 示机械效率:有用功在总功中占的百分比来表示。

总有用W W =η,η﹤1①改进机械的结构机械效率 怎样提高 ②按规程进行保养,合理使用及减小摩擦机械效率 ③同样的机械,提起的重物越重,额外有用总W W W +=,机械效率越高总功的计算方法:①S F W ·=总; ②额外有用总W W W +=; ③η有用总W W =动能:物体由于运动而具有的能,大小决定:①质量②速度机械能 重力势能:由于物体被举高而具有的能,大小决定:①质量②被举高高度 弹性势能:由于发生弹性形变而具有的能,大小决定:发生弹性形变的程度定义:动能和势能的统称叫机械能机械能及其转化 转化:通常是减少那种能量转化为增大那种能量守恒:在能量的转化过程中,若物体只受重力作用,就只有动能和势能相互转化,机械能的总和不变,或者说机械能是守恒的。

条件:只有动能和势能相互转化,没有其他能量转化。

中考题1、(2009•重庆) 如图所示,李晶同学将放在课桌边的文具盒水平推至课桌中央,她针对此过程提出了如下的猜想,你认为合理的是( )C A .文具盒所受重力对它做了功 B .文具盒所受支持力对它做了功 C .文具盒所受的推力F 对它做了功 D .在此过程中没有力对文具盒做功2、(2009•天津)(多选)2008年8月l5日北京奥运会上,身高l68 cm 、体重75㎏的我国举重运动员曹磊,挺举成绩为154 k9,并用时1.5 s 成功抓举起128㎏的杠铃。

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(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)。

2023年中考物理高频考点突破—机械效率的计算(答案详解版)

2023年中考物理高频考点突破—机械效率的计算(答案详解版)

2023年中考物理高频考点突破—机械效率的计算(答案详解版)1.(1)400J ;(2)50W ;(3)80%【详解】解:(1)由W=Gh 知道,所做有用功为W 有=Gh =100N×4m=400J(2)所做总功为W 总=Fs =50N×10m=500J拉力做功的功率为500J =50W 10sW P t ==总 (3)机械效率为400J 100%100%80%500JW W η=⨯=⨯=有总 答:(1)对物体做的有用功为400J ;(2)拉力做功的功率为50W ;(3)该斜面的机械效率为80%。

2.(1)6.4J ;(2)1.28W ;(3)93.8%【详解】解:(1)由图可知,滑轮组绳子的有效股数2n =,则绳子自由端移动的距离s =nh =2×1m=2m拉力做的功W 总=Fs =3.2N×2m=6.4J(2)拉力做功的功率6.4J =1.28W 5sW P t ==总 (3)不计绳重和摩擦,拉力做的额外功W 额=G 动h =0.4N×1m=0.4J拉力做的有用功W 有=W 总-W 额=6.4J -0.4J=6J滑轮组的机械效率6J 100%100%93.8%6.4JW W η=⨯=⨯≈有总 答:(1)拉力做的功为6.4J ;(2)拉力做功的功率为1.28W ;(3)滑轮组的机械效率为93.8%。

3.(1)9600J ;(2)200W ;(3)500N【详解】解:(1)由s v t=可得,20块砖提升的高度0.2m/s?60s=12m h vt == 20块砖的总重力为20?40N=800N G =滑轮组对重物做的有用功为800N?12m=9600J W Gh ==有(2)由=100%W W η⨯有总可得,工人做的总功为9600J =12000J 80%W W η==有总 工人做功的功率为12000J =200W 60sW P t ==总 (3)由图可知,滑轮组绳子的有效股数n =2,则绳子自由端移动的距离为2?12m=24m s nh ==由W Fs 总可得,工人此时所用的拉力为12000J =500N 24mW F s ==总 答:(1)滑轮组对重物做的有用功是9600J ;(2)工人做功的功率是200W ;(3)工人此时所用的拉力是500N 。

人教版八年级 功、功率、机械效率的计算含答案

人教版八年级 功、功率、机械效率的计算含答案

功、功率、机械效率1、如图所示,用相同的滑轮组采用不同的绕法提起相同的重物,绳重和摩擦忽略不计,则物体在匀速上升的过程中( ) A.甲图更省力,甲图机械效率大 B.甲图更省力,两图机械效率一样大C.乙图更省力,乙图机械效率大D.乙图更省力,两图机械效率一样大2、利用如图所示的甲、乙两滑轮组(每个滑轮的重量相同),在相同时间内用力1F 和2F 把质量相等的物体1G 和2G 提升到相同高度,如果用1η和2η分别表示甲、乙两滑轮组的机械效率,用1P 、2P 分别表示1F 、2F 所做功的功率(绳重及绳与滑轮的摩擦不计),则 ( ) A.1η>2η,1P >2P B.1η>2η,1P =2PC.1η1=2η,1P =2PD.1η>2η,1P <2P3、如图所示,用20N 的力F 拉着重为100N 的物体,使其沿水平面以2m/s 的速度匀速运动了5s ,若每个滑轮重10N ,忽略绳重和滑轮轴的摩擦,则下列说法正确的是 ( ) A.拉力F 做的功为200J B.拉力F 的功率为120WC.滑轮组对物体做的有用功为400JD.滑轮组对物体所做有用功的功率为60W4、工人用如图所示的滑轮组将重为500N的物体在4s内匀速提升了2m,若每个滑轮重40N,不计绳重和摩擦,则在此过程中,下列说法正确的是( )A.绳端的拉力F为270NB.拉力F的功率为270WC.额外功为160JD.有用功为1080J5、用如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摩擦),下列计算结果正确的是( )A.所做的有用功为1.2JB.动滑轮自重0.2NC.该滑轮组的机械效率为83.3%D.拉力F做功的功率为0.3W6、物体重500N,斜面高2m,长5m,斜面的机械效率是80%,沿斜面匀速拉动物体时所需拉力的大小为 N.若其他条件不变,增大斜面的倾斜程度,则斜面的机械效率将 (选填“变大”、“变小”或“不变”).7、用一个动滑轮将重力800N的物体提高2m,所用的力是500N,则有用功为 J.这个滑轮组的机械效率为。

部编物理八年级下册12.3机械效率(解析版)含答案

部编物理八年级下册12.3机械效率(解析版)含答案

12.3 机械效率(解析版)考点1 有用功和额外功(1)有用功:利用机械做功的时候,对人们有用的功就叫做有用功。

(2)额外功:并非我们需要但又不得不做的功叫做额外功。

(3)总功:有用功与额外功的和叫总功。

(4)总功的计算:W 总=Fs ;W 总=W 有用+W 额外(5)有用功的计算方法:W 有用=Gh ;W 有用=W 总-W 额外(6)额外功的计算方法:W 额外=G ′h ,W 额外=f 摩s ;W 额外=W 总-W 有用【典例1】(2019•信阳模拟)甲同学用水桶从井里提水,乙同学用绳把掉在井中的桶捞上来,水桶里带了一些水,关于两同学做有用功、额外功的说法正确的是( )A .甲提水桶做的功都是有用功B .乙提水桶做的功都是有用功C .甲提水桶对桶做的功是额外功D .乙提水桶对桶做的功是额外功典例分析+变式训练考点直击【答案】C。

【分析】从两个同学做功的目的出发,分析哪个功才是需要的有用功。

【解答】解:甲同学的目的是提水,所以对水做的功是有用功。

但是对桶又不得不做功,则对桶做的是额外功。

乙同学的目的是提桶,所以对桶做的功是有用功。

但是对水又不得不做功,则对水做的是额外功。

故选:C。

【典例2】(春•广饶县期末)当你用桶从井中提水的时候,你对桶所做的功 额外功 ;如果桶掉进井里,从井里捞桶的时候,桶里带着一些水,这时你对桶做的功是 有用功 。

(填“总功”、“有用功”或“额外功”)。

【答案】额外功;有用功。

【分析】使用机械时,人们为完成某项任务必须做的功叫有用功;对完成任务没有用,但不得不做的功叫额外功。

【解答】解:用水桶从井中提水的时候,目的是提水,所以对水做的是有用功,同时还要将水桶提起来,所以对桶做的是额外功;从井中提水桶的过程中,目的是捞桶,所以对桶做的是有用功,同时,还要将桶中的部分水提起来,所以对水做的是额外功。

故答案为:额外功;有用功。

【变式训练1】(2019秋•南丹县期中)分别用杠杆、斜面和滑轮组将同一物体举升相同高度,做的有用功( )A.杠杆最多B.斜面最多C.滑轮组最多D.一样多【答案】D。

中考物理《功、功率和机械效率综合计算》练习题及答案

中考物理《功、功率和机械效率综合计算》练习题及答案

考点一 功、功率的计算1.(2019·广州)运动员从高空竖直向下跳伞,人(包括装备)的质量为80kg 。

只考虑人受到重力和空气阻力。

下落时的速度-时间图线如图26所示。

(1)人在前50s 内下落了2100m ,求这段时间内人的平均速度。

(2)人在前30s 内下落了1500m ,求这段时间内人所受重力做的功和功率(g=10N/kg )。

(3)从第10s 到第30s 这个过程中,人的动能、重力势能、机械能是如何变化的?(4)人在第30s 时所受空气阻力_______第50s 时所受空气阻力(选填“大于”、“等于”或“小于”)。

【答案】(1)42m/s (2)1.2×106J 4×104W (3)人的动能先增大后不变,人的重力势能一直减小,人的机械能一直减小 (4)等于【解析】(1)人在前50s 内的平均速度为v 1=t1s1=50s 2100m =42m/s(2)人在前30s 内所受重力做的功为W =Gh =mgh =80kg×10N/kg×1500m=1.2×106J人在前30s 内所受重力的功率为P =t W =30s 1.2×106J = 4×104W(3)由图26知,人的速度在第10s 到第30s 这个过程中的变化情况是:先变大后不变。

因此,人的动能的变化情况是:先增大后不变。

由于人一直在下落,则人的高度越来越小,所以人的重力势能的变化情况是:一直减小。

而人在下落过程需要克服空气阻力做功,使机械能转化为内能,所以人的机械能的变化情况是:一直减小。

(4)设人在第30s 时和在第50s 时所受空气阻力分别为f 1、f 2,因为人在第30s 时和第50s 时均处于匀速状态,得f 1=G 人、f 2=G 人,可见f 1=f 2。

2.(2019·内江)发生意外的民航客机紧急着陆后,打开紧急出口,狭长的气装会自动充气,生成一条连接出口与地面的斜面,如图所示,人员可沿着斜面滑行到地上。

功和机械效率专题(含答案)

功和机械效率专题(含答案)

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9m3,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______。

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功 功率 机械效率的综合计算1.(2015,考感)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。

已知井深12 m ,物体重G =6×103 N ,汽车重G 车=3×104 N ,汽车匀速拉绳子时的拉力F =2.2×103 N ,汽车受到的阻力为车重的0.1倍。

求:(1)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了多少功?(2)滑轮组的机械效率为多少?(保留一位小数)(3)若汽车运动的速度为3 m/s ,则将物体由井底拉至井口需要多长时间?(4)汽车牵引力为多少?牵引力的功率为多少?解:(1)n =3,s =3h =3×12 m =36 m ,W =Fs =2.2×103 N×36 m =7.92×104 J(2)η=W 有W 总=Gh Fs =6×103 N 3×2.2×103 N ≈90.9% (3)v 物=13v 车=13×3 m/s =1 m/s ,t =h v 物=12 m 1 m/s=12 s (4)F 牵=F +f =F +0.1G 车=2.2×103 N +0.1×3×104 N =5.2×103 N ,P = F 牵·v 车=5.2×103 N×3 m/s =1.56×104 W2.(2015,陕西)如图所示,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1500 N 。

(1)0~5 s 内,这箱货物处于________状态,工人所做的功为________J 。

(2)5~30 s 内,这箱货物运动的速度是多少?拉力做功的功率是多大?(3)该斜面的机械效率是多少?解:(1)静止 0 (2)这箱货物运动的速度v =s t =5 m 25 s =0.2 m/s ,拉力做的功W =Fs =594 N×5 m =2970 J ,拉力做功的功率P =W t =2970 J 25 s=118.8 W (3)对这箱货物做的有用功W 有=Gh =1500 N×1 m =1500 J ,拉力做的总功W 总=W =2970 J ,斜面的机械效率η=W 有W 总=1500 J 2970 J≈50.5%3.(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。

(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。

解:(1)由图乙可知,当f 1=200 N 时,η1=50%,W 总1=W 有+W 额=f 1s +G 动s ,η=W 有W 总=f 1s f 1s +G 动s=200N 200N +G 动=50%,G 动=200 N (2)当η 2=80%时,η 2=f 2s f 2s +G 动s=80%,f 2= 800 N ,W 有2=f 2s =800 N×2m =1600 J ,当t =s v = 2 m 0.2 m/s =10 s ,P 有=W 有2t =1600 J 10 s=160 W (3)由图乙可知,当f 3=1600 N 时,绳子刚好被拉断,绳b 最大拉力F 3=13(G 物+G 动)=13(200 N +1600 N)=600 N >G 人,故不会拉断绳子b 。

4.(2015,绵阳)我国南宋远洋商贸船“南海一号”于2007年成功打捞出水,为复原我国海上丝绸之路历史提供了极珍贵的实物资料,采用沉井包裹沉船的整体打捞方式,在世界水下考古也是一大创新。

某同学为了体验“南海一号”的打捞过程,特利用滑轮组从水下打捞一重物。

如图所示,用一个底面积S =0.05 m 2,高h =0.2 m 的长方体形状的重物模拟“南海一号”,该同学站在岸边拉动绳子的自由端,使重物从水底开始向上运动。

假定重物一直做竖直向上的匀速直线运动,并经历三个运动阶段:第一阶段,从重物在水底开始运动到重物的上表面刚露出水面,绳对重物的拉力F 1=140 N ,用时t 1=40 s ;第二阶段,从重物上表面刚露出水面到其下表面刚离开水面,用时t 2=4 s ;第三阶段,重物下表面离开水面后在空中上升。

已知动滑轮所受重力G 0=60 N ,ρ水=1.0×103 kg/m 3,g =10 N/kg ,不计绳重、轮与轴之间的摩擦及水的阻力,不考虑重物出水前后质量的变化。

求:(1)在第一阶段运动中,水对重物的浮力F 浮为多大?(2)在第一阶段运动中,绳对重物做功W 1为多大?(3)滑轮在第一阶段运动中的机械效率η1和在第三阶段运动中的机械效率η3分别为多大?解:(1)V 排=Sh =0.05 m 2×0.2 m =0.01 m 3,F 浮=ρ水gV 排=ρ水gV =1.0×103 kg/m 3×10 N/kg×0.01 m 3=100 N (2)第二阶段:v =h t 2=0.2 m 4 s=0.05 m/s ,第一阶段:h 1=vt 1=0.05 m/s×40 s =2 m ,W 1=F 1h 1=140 N×2 m =280 J (3)第一阶段:人对绳的拉力F 1′=F 1+G 03=2003 N ,η=F 1·h 1F 1′·3h 1=140200=70%,重物G =F 1+F 浮=140 N +100 N =240 N ;第三阶段:η3=Gh (G +G 0)h =240240+60=80%第5题图第6题图第7题图5.(2015,郴州)如图所示,用不变的拉力F匀速拉动重为G的物体A,使物体A沿水平方向移动了一段距离s,在此过程中拉力F做的功为( C )A.Fs B.Gs C.2Fs D.(G+F)s6.(2015,泰安)分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组,在5 s内将重为100 N的物体G匀速提升2 m,每个滑轮的重均为10 N。

不计绳重及摩擦,此过程中( D )A.F甲小于F乙B.甲的机械效率小于乙的机械效率C.F甲做的功大于F乙做的功D.F甲做功的功率等于F乙做功的功率7.(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( D ) A.水平地面对小勇的支持力做功为6000 J B.小勇做的有用功为3000 JC.小勇拉力的功率为250 W D.此滑轮组的机械效率为80%第8题图第9题图8.(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__0.1__m/s ;所做的有用功是__4000__J ;拉力作功的功率是__100__W ;滑轮组的机械效率是__80%__。

9.(2015,南京)如图所示,用塔式起重机上的滑轮组匀速起吊6000 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__3×104__J ,总功是__3.75×104__J ,拉力F 的功率是__3.75×103__W 。

10.(2015,北京)用如图所示的滑轮组提升物体A 。

在匀速竖直提升A 的过程中,卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力F 为400 N ,物体A 上升的速度v A 为0.1 m/s ,滑轮组的机械效率为90%,不计绳重和滑轮与轴的摩擦。

求:(1)拉力F 做功的功率P ;(2)物体A 所受的重力G A ;(3)动滑轮所受的重力G 动。

解:(1)P =Fv 绳=F ×2v A =400 N×0.2 m/s =80 W(2)η=G 2F =90%,G 800 N=90%,解得G =720 N (3)2F =G +G 动,800 N =720 N +G 动,解得G 动=80 N11.(2015,玉林)如图是利用电子秤显示水库水位装置的模型图,该装置主要由两个重力均为20 N 的动滑轮、长方体物块A 和B 以及轻质杠杆MN 组成,物块A 通过细绳与滑轮相连,物块B 通过细绳与杠杆相连,杠杆可以绕支点O 在竖直平面内转动,杠杆始终在水平位置平衡,且OM ∶ON =1∶4,已知物块A 的重力G A =1500 N ,底面积S =0.01 m 2,高H =10 m ,物块B 的重力G B =100 N 。

一切摩擦均忽略不计,g取10 N/kg ,当物块A 有五分之一露出水面时,水库水位刚好达到警戒水位。

求:(1)当达到警戒水位时,物块A 底部受到水的压强;(2)当达到警戒水位时,物块A 所受的浮力大小;(3)当水位上涨超出警戒水位2.5 m 时,电子秤的示数。

解:(1)p =ρgh =1.0×103 kg/m 3×10 N/kg×(1-15)×10 m =8×104 Pa (2)F 浮=ρ水gV 排=1×103 kg/m 3×10 N/kg×0.01 m 2×(1-15)×10 m =800 N (3)当水位超过警戒水位2.5 m 时,A 被浸没,F 浮大=ρ水gV 排=1.0×103 kg/m 3×10 N/kg×0.01 m 2×10 m =1000 N ,对A 物块F A =G A -F 浮大=1500 N -1000 N =500 N ,对C 滑轮F C =12(F A +G 动)=12(500 N +20 N)=260 N ,对D 滑轮F M =12(F C +G 动)=12(260 N +20 N)=140 N ,由杠杆平衡条件F M ·l OM =F N ·l ON ,F N =l OM l ON×F M =14×140 N =35 N ,F B =G B -F N =100 N -35 N =65 N ,电子秤示数为6.5 kg 。

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