内容正文:
科学
九年级上册 ZJ
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第3章 能量的转化与守恒
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专题4
机械功和机械功率的计算
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刷难关
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难关
类型1 功和功率基本公式的计算与应用
1.[中]为了给一个工厂供水,每天需由水泵用 <m></m> 把 <m></m> 的水送到 <m></m> 高的
水塔上,问:( <m></m> 取 <m></m> )
(1)水泵每天所需做的功为多少?
【答案】 <m></m>
【解析】 水泵每天送到水塔上的水的质量
<m></m> ,水泵每天送到水塔上的水
的重力 <m></m> ,水泵每天所需做的功为
<m></m> 。
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(2)水泵的功率是多少?
【答案】 <m></m>
【解析】 水泵每天做功所用时间 <m></m> ,水泵的功率
<m></m> 。
关键点拨
已知水的体积、密度,可求出水的质量,进一步求出水的重力,根据公式 <m></m>
可求水泵每天对所送的水做的功。
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类型2 功和功率公式的综合计算与应用
2.[中]工人用如图甲所示的滑轮组利用箱子运送建材上楼,每次运送量不定。滑轮组的机械效率随不同建材的重力变化图像如图乙所示,滑轮与钢绳间的摩擦及箱子和绳重均忽略不计。求:
(1)若工人用 <m></m> 的拉力,将建材匀速竖直向上提
升了 <m></m> ,工人所做的功;
【答案】 <m></m>
【解析】 绳子的有效段数 <m></m> ,绳端移动的距离为 <m></m> ,
拉力做功为 <m></m> 。
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(2)当所运送建材的重力为 <m></m> 时,工人作用在绳子上的拉力;
【答案】 <m></m>
【解析】 由题图乙可知,建材的重力为 <m></m> 时,滑轮组机械效率为 <m></m> ,由
<m></m> 得,建材的重力为 <m></m> 时,工人作用在钢绳上的拉力
<m></m> 。
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(3)当滑轮组的机械效率为 <m></m> 时,所运送建材受到的重力。
【答案】 <m></m>
【解析】 由 <m></m> 得,动滑轮重为
<m></m> ,由
<m></m> 得,当滑轮组的机械效率为 <m></m> 时,所运送建
材受到的重力为 <m></m> 。
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3.【2023浙江宁波期末,较难】电梯是高层住宅必备的公共设施。图甲是某种升降电梯工作原理图,它是由轿厢、对重、电动机、钢丝绳、滑轮等部件组成的,电动机和对重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力,连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近,轿厢与对重的运动方向始终相反;对重的质量为 <m></m> ,空轿厢的质量是 <m></m> ,额定载重量是 <m></m> 。某次电梯满载上升时的 <m></m> 图像如图乙所示,不计钢丝绳重力和一切摩擦( <m></m> 取 <m></m> )。
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甲
乙
(1)图中滑轮的作用是?
【答案】 改变力的方向
【解析】 图中的滑轮不随物体移动,为定滑轮,作用是改变力的方向。
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(2)电梯匀速运动阶段,对重的重力做的功是多少?
【答案】 <m></m>
【解析】 由题图乙可知,电梯匀速上升的速度 <m></m> ,匀速运动的时间
<m></m> ,电梯匀速上升的高度为 <m></m> ,对重
的重力为 <m></m> ,图中两滑轮均为定滑
轮,电梯匀速上升 <m></m> ,对重下降高度 <m></m> ,则对重的重力做的功为
<m></m> 。
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(3)电梯匀速运动时,电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率是多少?
【答案】 <m></m>
【解析】 电梯匀速运动时,定滑轮绳自由端拉力 <m></m> ,对轿厢受力分析可得
<m></m