2019-2020年九年級(jí)總復(fù)習(xí) 專題突破：微專題5 功、功率和機(jī)械效率的計(jì)算.doc

2019-2020年九年級(jí)總復(fù)習(xí) 專題突破：微專題5 功、功率和機(jī)械效率的計(jì)算 一、利用滑輪組提升物體利用滑輪組提升物體，分三種情況：1理想情況：不計(jì)動(dòng)滑輪重力、不計(jì)繩重和繩與輪之間的摩擦，即W額0，F(xiàn)，1，GhFs。2半理想情況：考慮動(dòng)滑輪的重力，不計(jì)繩重和繩與滑輪之間的摩擦，即W額G動(dòng)h，F(xiàn)，。3實(shí)際情況：考慮動(dòng)滑輪的重力、繩重和繩與滑輪之間的摩擦(題目沒(méi)有說(shuō)明，表明要考慮)，即，F(xiàn)?！纠?xx，荊州)用如圖所示的滑輪組提升重物，當(dāng)作用在繩子自由端的拉力為100 N時(shí)，能勻速提起重力為240 N的物體，不計(jì)繩重和摩擦，求：(1)動(dòng)滑輪重力為多少？(2)若繞繩能承受的最大拉力為200 N，則該滑輪組的最大機(jī)械效率為多大？【解析】(1)不計(jì)繩重和摩擦，知道拉力和物重的大小，利用F(G物G動(dòng))求動(dòng)滑輪的重力；(2)已知繞繩能承受的最大拉力，根據(jù)F(G物G動(dòng))求出能承受的最大物重，再利用求滑輪組的最大機(jī)械效率。【答案】(1)因?yàn)椴挥?jì)繩重和摩擦，所以F(G物G動(dòng))即100 N(240 NG動(dòng))，所以動(dòng)滑輪的重力G動(dòng)60 N。(2)因?yàn)槔@繩能承受的最大拉力為200 N，所以F最大(G最大G動(dòng))即200 N(G最大60 N)G最大540 N，則滑輪組的最大機(jī)械效率90%?！緦?duì)應(yīng)練習(xí)】1(xx，重慶)工人借助如圖所示的裝置，在20 s時(shí)間內(nèi)將重為700 N的貨物勻速提升了4 m，已知他對(duì)繩子的拉力為500 N。該過(guò)程中，工人所用裝置的機(jī)械效率為70%，工人對(duì)繩子拉力的功率為200W。2(xx，佛山)如圖所示，物體A在大小為10 N的拉力F作用下，以0.3 m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)(不計(jì)滑輪與細(xì)繩的摩擦及重力)，若物體A與桌面間的摩擦力為1 N，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( D )A拉力F做功的功率是3 WB物體B的質(zhì)量是2.7 kgC物體B上升的速度是0.1 m/sD物體A運(yùn)動(dòng)1 s，則物體B克服重力做功3 J3(xx，襄陽(yáng))用如圖所示的滑輪組提升貨物，已知?jiǎng)踊喼?0 N，貨物重360 N，上升速度是0.3 m/s，拉力F的功率是180 W(不計(jì)繩重)。求：(1)滑輪組的機(jī)械效率。(2)貨物上升3 m的過(guò)程中，克服摩擦力做的功。解：(1)1 s內(nèi)貨物升高的高度h0.3 m，W有Gh360 N0.3 m108 J，W總P總t180 J，60%(2)貨物上升3 m的時(shí)間t10 s，W總P總t180 W10 s1 800 J，W有Gh360 N3 m1 080 J，提升動(dòng)滑輪做的功W動(dòng)G動(dòng)h30 N3 m90 J，克服摩擦力做的功WfW總W有W動(dòng)630 J二、利用滑輪組水平拉物體利用滑輪組水平拉物體，此時(shí)克服物體受到的摩擦力做的功為有用功，與物重、滑輪重?zé)o關(guān)；將上述公式中的G物換成f就行了。理想情況：W有fs，F(xiàn)；實(shí)際情況：，F(xiàn)。【對(duì)應(yīng)練習(xí)】4(xx，德陽(yáng))如圖所示，在20 N的水平拉力F作用下，重200 N的物體沿水平地面向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力為48 N，則滑輪組的機(jī)械效率為_(kāi)80%_；若物體的速度為0.2 m/s，則1 min內(nèi)拉力做的功為_(kāi)720_ J。5(xx，泰安)一輛質(zhì)量是3.5 103 kg的汽車不慎陷入泥濘地面，汽車司機(jī)組織人們用如圖所示的滑輪組將汽車拖出。已知整個(gè)過(guò)程中，水平拉力F是1103 N，汽車沿水平方向勻速移動(dòng)了2 m，滑輪組的機(jī)械效率為90%。求：(1)拉力F做的總功。(2)有用功為多大？(3)汽車受到的阻力大小。解：(1)當(dāng)汽車沿水平方向勻速移動(dòng)了2 m時(shí)，繩子末端移動(dòng)6 m，根據(jù)W總Fs1103 N6 m6103 J(2)根據(jù)，W有用W總90%6103 J5.4103 J(3)W有用F拉s車，F(xiàn)拉2.7103 N，由于車勻速運(yùn)動(dòng)，所以車受到的阻力fF拉2.7103 N6如圖甲所示，重為16 N的物體A在拉力F的作用下，5 s內(nèi)勻速運(yùn)動(dòng)了0.5 m。拉力F做的功隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示。己知?jiǎng)踊喼?.5 N，物體A在水平桌面上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦阻力f為物重G的0.25倍。求：甲乙(1)拉力F的功率。(2)拉力F的大小。(3)克服繩重及摩擦所做的額外功占總功的比例。解：(1)由圖象可知，5 s內(nèi)拉力F做功2.5 J，拉力做功的功率P0.5 W(2)由圖象可知，s2h，繩末端移動(dòng)速度v2v物220.2 m/s，做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由PFv得F2.5 N(3)克服繩重及摩擦做的額外功W額W總W有W動(dòng)，由于物體A做勻速運(yùn)動(dòng)，拉力Ff0.25G0.2516 N4 N，則克服繩重及摩擦所做的額外功占總功的比例為三、利用斜面提升物體利用斜面提升物體分兩種情況：1理想情況：不考慮機(jī)械自重和摩擦，沿斜面拉上去所做的功Fs等于直接搬上去所做的功Gh，即FsGh。2非理想情況：考慮機(jī)械自重及摩擦，W有Gh，W總Fs，W額fs，。【對(duì)應(yīng)練習(xí)】7(xx，呼和浩特)已知斜面傾角為30，斜面高為2 m。小兵同學(xué)用繩子沿斜面將重為400 N的木箱由斜面底端勻速拉到頂端。拉力大小為300 N，繩重不計(jì)。求：(1)小兵對(duì)木箱做的有用功。(2)斜面的機(jī)械效率。(3)斜面對(duì)物體施加的摩擦力。解：(1)W有Gh400 N2 m800 J(2)66.7%(3)W額W總W有1 200 J800 J400 J，則f100 N