内容正文:
微专题二 功、功率与机械效率的计算
类型一 功、功率的计算
题组一 一般功、功率的计算
1.(2018临沂)新能源汽车因节能、环保等优点深受广大家庭的喜爱.小明爸爸驾驶电动汽车在平直公路上匀速行驶12 km,用时10 min.已知该车的总质量为1.6×103 kg,行驶中阻力为车重的0.05倍,此过程中该车牵引力做功
J,功率为 kW.(g=10 N/kg)
9.6×106
16
2.(2017新疆)如图所示,在水平地面上,用20 N的水平推力,推重50 N的木箱,使木箱在10 s内匀速向右移动5 m,在此过程中,木箱受到的摩擦力为 N,重力做功为 J,推力做功的功率为 W.
20
0
10
3.(2019德州)2018年10月24日,港珠澳大桥正式建成通车.如图所示,一辆汽车行驶在其中一段长15 km的直桥上,已知汽车的总质量为1.5 t(包括车、车上的人和物品等),轮胎与地面的总接触面积为0.2 m2,汽车以90 km/h 的速度匀速通过大桥的这一段路段,行驶过程中受到的阻力为900 N.(g取10 N/kg),求:
(1)汽车静止在水平地面时对地面的压强.
答案:(1)7.5×104 Pa
(2)此过程中汽车牵引力所做的功.
答案:(2)1.35×107 J
解析:(2)由于汽车匀速直线通过该路段,
则F牵引=F阻力=900 N,
s=15 km=1.5×104 m,
牵引力所做的功
W=F牵引s=900 N×1.5×104 m=1.35×107J.
(3)此过程中汽车牵引力做功的功率.
答案:(3)2.25×104 W
题组二 滑轮组做功的功率计算
4.(2017六盘水)如图所示,在水平拉力F的作用下,使重300 N的物体在水平桌面上以0.1 m/s的速度匀速运动时,物体与桌面的摩擦力为60 N(不计绳重,动滑轮重及摩擦),F及其功率的大小分别为( )
A.20 N 2 W B.20 N 6 W
C.60 N 2 W D.30 N 6 W
B
5.(2017南充)如图所示,在滑轮组的作用下,重为300 N的A物体以0.2 m/s的速度匀速上升,动滑轮重为60 N,不计绳重和摩擦.则绳子自由端的拉力F= N,拉力F做功功率P= W.
120
72
6.李军用如图所示的滑轮组提升重物,物体在10 s内被匀速提升了1 m.已知拉绳子的力F为500 N,在提升重物的过程中,拉力做的有用功是800 J,拉力F的功率是 W,物体的质量是 kg.(g=10 N/kg)
100
80
题组三 利用图像计算功率
7.(2019连云港)物体在水平地面上做直线运动,当物体运动的路程和时间图像如图(甲)时,受到的水平推力为F1;当物体运动的速度和时间图像如图(乙)时,受到的水平推力为F2.两次推力的功率分别为P1,P2.则下列关系正确的是( )
B
A.F1=F2 P1>P2 B.F1=F2 P1<P2
C.F1>F2 P1>P2 D.F1<F2 P1>P2
8.(2018德州)两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的路程(s)—时间(t)图像如图所示,根据图像,下列判断正确的是
( )
A.两次物体运动的速度:v1<v2
B.两次物体所受的拉力:F1>F2
C.0~6 s两次拉力对物体所做的功:W1>W2
D.0~6 s两次拉力对物体做功的功率:P1<P2
C
9.(2017苏州)小华和妈妈去超市购物,她们将17 kg物品放在小推车中推行,小推车在某段时间内速度v随时间t变化的关系图像如图所示.已知小推车重
130 N,所受阻力是总重的0.15倍.(g取10 N/kg)
(1)在0~10 s内,水平推力 (选填“大于”“小于”或“等于”)阻力,阻力大小为 N.
解析:(1)0~10 s时小推车做加速运动,此时水平推力大于阻力,阻力大小为(170 N+130 N)×0.15=45 N.
答案:(1)大于 45
(2)10~20 s内水平推力做了多少功?
(3)10~20 s内水平推力的功率多大?
解析:(2)10~20 s时推车做匀速直线运动,行走的距离是
s=vt=0.8 m/s×10 s=8 m,
根据二力平衡可知推力与阻力相等,
做的功是W=Fs=45 N×8 m=360 J.
答案:(2)360 J (3)36 W
求解功率问题的一般思路
类型二 机械效率的计算
题组一 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 m.已知拉绳子的力F为250 N,则提升重物的过程中( )
A