八年级物理全册 专题六 关于功、功率、机械效率的综合计算习题课件 （新版）沪科版

专题六关于功、功率、机械效率的综合计算类型一利用机械提升物体1．(2017·长沙)如图是建筑工人用滑轮组提升建筑材料的场景，在10s的时间内，工人师傅用竖直向上的拉力将建筑材料匀速提升了1m，已知拉力F为400N，建筑材料的重力G为900N，求这个过程中：(1)绳子自由端移动的距离。(2)此滑轮组的机械效率。(3)拉力F的功率。1．(1)s＝3h＝3×1m＝3m(3)PF＝＝＝＝120W(2)η＝＝＝＝75%W有W总GhFs900N×1m400N×3mW总tFst400N×3m10s2．在遵义市新蒲新区的建筑工地上，某挖掘机沿平直路面以2m/s的速度匀速行驶50s到达工作场地进行挖掘作业。挖掘机的有关数据如下表所示，在平直路面上行驶时受的阻力是机械自重的0.4倍，它在挖掘的过程中要将2×104N砂土匀速从图中最低点A移到最高点B。(g取10N/kg)求：项目数值整机质量(kg)9000发动机最大功率(kW)150标准斗容(m3)1.2(1)在平直路面上行驶过程中，挖掘机做的功；(2)如果挖掘机在举高砂土过程中的平均功率为80kW，用时2.5s，则此过程中挖掘机的机械效率。2.(1)因为挖掘机匀速运动，所以F＝f＝0.4G＝0.4mg＝0.4×9000kg×10N/kg＝3.6×104N，挖掘机行驶的路程s＝vt＝2m/s×50s＝100m，所以挖掘机做的功W＝Fs＝3.6×104N×100m＝3.6×106J(2)挖掘机做的有用功W有用＝Gh＝2×104N×8m＝1.6×105J，挖掘机做的总功W总＝Pt＝80×103W×2.5s＝2×105J，挖掘机的机械效率η＝×100%＝×100%＝80%W有用W总1.6×105J2×105J3．(遵义中考)一体重为600N，双脚与地面接触面积为0.05m2的工人，用如图所示的滑轮组将重为800N的物体匀速提高了0.5m，此时该滑轮组的机械效率为80%，求：(不计绳重及摩擦)(1)在匀速提升物体的过程中，工人对绳子的拉力为多大？(2)在匀速提升物体的过程中，工人对地面的压强为多大？(3)使用该滑轮组，这个工人最多能提起多重的物体？3.(1)由图可知，n＝2，s＝2h＝2×0.5m＝1m；当提升G＝800N的重物时，W有＝Gh＝800N×0.5m＝400J；根据η＝，拉力做功：W总＝＝＝500J；根据公式W＝Fs，拉力为：F＝＝＝500N(3)根据公式F＝(G＋G动)，动滑轮重力G动＝nF－G＝2×500N－800N＝200N；人的最大拉力F大＝G人＝600N，提升物体的最大重力G大＝nF大－G动＝2×600N－200N＝1000N(2)地面受到的压力：F压＝G人－F＝600N－500N＝100N，S＝0.05m2，工人对地面的压强：p＝＝＝2×103PaW有用W总W有用η400J80%W总s500J1mF压S100N0.05m21n类型二利用滑轮组水平拉物体4．小华用如图所示的滑轮组拉动货箱，已知货箱的重为600N，在F＝50N的拉力作用下，货箱以0.1m/s的速度做匀速直线运动，地面对货箱的滑动摩擦力f为货箱重的0.2倍。求：(1)拉力F的功率是多少？(2)货箱运动了1min，克服摩擦所做的功是多少？(3)此滑轮组的机械效率是多少？4.绳子自由端移动速度v绳＝3v＝3×0.1m/s＝0.3m/s，拉力的功率P＝Fv绳＝50N×0.3m/s＝15W(3)1min内绳子自由端移动距离s绳＝3s＝3×6m＝18m，W总＝Fs绳＝50N×18m＝900J，η＝×100%＝×100%＝80%(2)f＝0.2G＝0.2×600N＝120N，由v＝得，货箱移动距离s＝vt＝0.1m/s×1×60s＝6m，克服摩擦做功W有＝fs＝120N×6m＝720JstW有W总720J900J5．(2017·毕节)利用如图所示的滑轮组匀速拉动水平地面上重为30N，边长为10cm的正方体物体，拉力F的大小为3N，物体在水平地面上匀速运动时，受到地面对它的摩擦力为4.5N。求：(1)A处拉力大小。(2)正方体物体对地面的压强是多少？(3)若拉力F以0.5m/s的速度匀速拉了4s，求A处拉力所做的功是多少？5.(1)物体在水平地面上匀速运动时处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，则A处拉力：F＝f＝4.5N(3)由v＝可得，绳端移动的距离：s绳＝vt＝0.5m/s×4s＝2m，由图可知，n＝2，由s绳＝ns物可得，物体运动的距离：s物＝＝＝1m，则A处拉力所做的功：W＝Fs物＝4.5N×1m＝4.5J(2)正方体物体对地面的压力：F压＝G＝30N，受力面积：S＝L2＝(10cm)2＝100cm2＝0.01m2，对地面的压强：p＝＝＝3000PaFS30N0.01m2sts绳n2m2类型三利用斜面提升物体6．如图所示，已知斜面倾角为30°，斜面长为2m。某人用绳子沿斜面将重为500N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端。拉力大小为300N，绳重不计。求：(1)人对木箱做的有用功；(2)斜面的机械效率；(3)斜面对物体的摩擦力。6.(1)斜面倾角为30°，斜面长为2m，所以斜面高为h＝s＝×2m＝1m，有用功W有用＝Gh＝500N×1m＝500J(3)额外功W额＝W总－W有用＝600J－500J＝100J，根据W＝Fs可得，斜面对物体的摩擦力f＝＝＝50N(2)总功W总＝Fs＝300N×2m＝600J，斜面的机械效率η＝×100%＝×100%≈83.3%1212W有用W总500J600JW额s100J2m7．如图1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2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594N，此斜面的长为5m，高为1m，这箱货物重为1500N。(1)0～5s内，这箱货物处于________状态，工人所做的功为________J。(2)5～30s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？静止0(2)货物运动的时间t＝30s－5s＝25s，货物在这25s内通过的路程s＝5m，则货物的速度v＝＝＝0.2m/s，拉力做功W总＝Fs＝594N×5m＝2970J，则功率P＝＝＝118.8W(3)有用功W有用＝Gh＝1500N×1m＝1500J，则机械效率η＝×100%＝×100%≈50.5%st5m25sW总t2970J25sW有用W总1500J2970J