内容正文:
年级下册·RJ
物 理
第十二章 简单机械
升阶训练专题十 功、功率和机械效率的有关计算
公式W=Fs的应用
1.小明同学用40 N的水平推力推着重100 N的书箱在水平地面上前进了2 m,松开
手后,书箱仍向前滑行了1 m.整个过程中小明做功 J,书箱的重力做
功 J.
2.如图所示,斜面长为0.2 m,高为0.1 m,重为10 N的小球A从斜面顶端滚下,重
力做功为 J,斜面对小球的支持力为6 N,支持力对小球做功为 J.
第2题图
80
0
1
0
3.如图所示,用一个动滑轮把重90 N的物块从地面提到6 m高的脚手架上,所用的
拉力是60 N,则此动滑轮提升物块所做的有用功为 J,总功是 J.
第3题图
540
720
公式P=、P=Fv的应用
4.妈妈与小明进行爬山比赛,他们选择的起点、路径和终点都相同,全程设为匀
速运动,妈妈的体重是小明的两倍,妈妈所用的时间是小明的3倍.若妈妈克服自
身重力做功为W1、功率为P1,小明克服自身重力做功为W2、功率为P2.则下列关
系正确的是( D )
A.W1∶W2=2∶1 P1∶P2=6∶1
B.W1∶W2=2∶3 P1∶P2=2∶1
C.W1∶W2=2∶1 P1∶P2=3∶2
D.W1∶W2=2∶1 P1∶P2=2∶3
D
5.举重运动员在2 s内把1 200 N的杠铃匀速举高了2 m,在空中停留了3s.前2 s内的
功率是 W,整个过程的平均功率是 W.
6.在如图所示的斜面上,一工人用200 N的拉力,将一重为250 N的物体,从底端
匀速拉到顶端,用时6 s,拉力做功的功率为 W.
1 200
480
100
公式η=的应用
7.(多选)如图所示,小华用滑轮组水平向左匀速拉动A物体,A物体5 s内移动了
100 cm,且A物体与水平地面的摩擦力大小为12 N,已知滑轮组的机械效率为80%,则下列说法正确的是( BCD )
A.拉力F大小为4 N
B.绳子自由端移动的速度为0.6 m/s
C.拉力F做功的功率为3 W
D.拉力F在5 s内对滑轮组做的额外功为3 J
第7题图
BCD
8.如图所示,用滑轮组将30 kg的物体匀速提高1 m,拉力F为200 N,则有用功
为 J,滑轮组的机械效率为 .若增加所提物体的重力,滑轮组的机
械效率将 (填“变小”“变大”或“不变”).(不计绳重和摩擦,g取
10 N/kg)
第8题图
300
75%
变大
9.如图所示,沿斜面把质量为12 kg物体从斜面底端匀速拉到最高处,沿斜面向上
的拉力F=100 N,斜面长2 m,高1 m.则其机械效率是 %.(g取10 N/kg)
10.如图所示,用竖直向上的力拉动较长的杠杆,使重为18 N的物体缓慢升高0.1 m,拉力大小为8 N,拉力移动的距离为0.25 m.则该杠杆的机械效率为 .
60
90%
变形公式的应用
11.将一个重为4.5 N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端(如图所示).已知斜面长
1.2 m,高0.4 m,斜面对物体的摩擦力为0.3 N(物体的大小可忽略不计).则在上
述过程中有用功为 J,额外功为 J,沿斜面向上的拉力大小
为 N.
12.汽车沿水平公路匀速行驶,发动机的牵引力是7×103 N,在2 min内发动机做
功8.4×106 J,则汽车的速度是 m/s.
13.马拉着质量为2 000 kg的车在水平路面上匀速前进了400 m,马的水平拉力做
的功是2×105 J,马的水平拉力是 N,车受到的摩擦力是 N.
1.8
0.36
1.8
10
500
500
“F、s”和“P、t”的关系
14.(2023·锦州中考)如图所示,重100 N的物体A在水平拉力F的作用下以0.1 m/s
的速度匀速运动10 s,弹簧测力计的示数为20 N,滑轮组的机械效率为80%.则拉
力F所做的功是 J,拉力F的功率是 W,物体A受到的摩擦力
是 N.(不计绳重和滑轮重)
40
4
32
15.如图所示,利用滑轮组装置匀速拉动水平面上的物体.已知物体在水平面
上受到的滑动摩擦力为重力的0.1倍,物体被匀速拉动的距离为1 m.当物体
质量为2 kg时,滑轮组的机械效率为50%,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦
力.(g取10 N/kg)求:
(1)物体在水平面上受到的滑动摩擦力.
解:(1)物体受到的滑动摩擦力
f=0.1G=0.1mg=0.1×2 kg×10 N/kg=2 N.
(2)动滑轮的重力.
解:(2)滑轮组的机械效率η=====50%,
解得F= N.
由图知,滑轮组有3段绳子拉着动滑轮,由F=(G动+f)得动
滑轮重力
G动=3F-f=3× N-2 N =2 N.
(3)当物体质量为10 kg,以0.1 m/s的速度匀速运动时,拉力F'的功率.
解:(3)当物体质量为10 kg时,物体在水平面上受到的滑动摩擦力
f'=0.1G'=0.1m'g= 0.1×10 kg×10 N/kg=10 N.
作用在绳子自由端的拉力
F'=(G动+f') =×(2 N+10 N) = 4 N.
绳子自由端移动的速度v'=3v=3×0.1 m/s=0.3 m/s.
则拉力F'的功率
P===F'v'=4 N×0.3 m/s=1.2 W.
$$