2024年河北省中考物理一轮复习微专题三 功、功率、机械效率的综合计算课件

2024年河北省中考物理一轮复习微专题三 功、功率、机械效率的综合计算 1 &1& 斜面做功的相关计算 1.（2023荆州）以“‘荆歌’铁马，奔向未来”为主题的2023 荆州马拉松3月26日在荆州体育中心鸣枪起跑。在开赛场 地建设过程中，工人利用长度 的斜面把质量为 （1）推力做的有用功； 解：推力做的有用功 的重物匀速推到 高处，如图所示，工人所用推力 。（ 取 ）求： 2 （2）斜面的机械效率； [答案] 推力做的总功 斜面的机械效率 3 （3）工人将另一质量为 的重物匀速推到同一高度，为了省力，换用长度为 的斜面，此时重物与斜面间的摩擦力与原来的摩擦力之比为 ，共用时 ，工人推力做功的功率。 4 [答案] 此过程的额外功 由 得，重物与斜面间的摩擦力 由题意知，推另一质量为 的重物时， 重物与斜面间的摩擦力与原来的摩擦力之比为 ，即 ， 有用功 额外功 则总功 推力做功的功率 5 &2& 滑轮组的相关计算 2.（2023广元）如图所示，某工人利用滑轮组将一个工件沿 水平地面匀速拉动到加工点。拉动过程中，工人对绳的拉力 始终沿竖直方向，工人双脚始终与水平地面接触且接触面积 为 ，工人对地面的压强为 ；此工人的 质量为 ，两个动滑轮的质量共为 ，绳重、绳与 滑轮之间的摩擦均忽略不计， 取 。求： 6 （1）工人的手对绳的拉力大小； 解：工人的重力 由 可知，工人对地面的压力 由力的作用是相互的可知，工人受到的支持力 ， 由力的平衡条件可知，工人的手对绳的拉力 7 （2）工件移动过程中，地面对工件摩擦力的大小； [答案] 两个动滑轮的重力 由图可知 ，因为不计绳重和摩擦时， ，所以地面对工件的摩 擦力 （3）滑轮组在此次工作中的机械效率。 [答案] 滑轮组的机械效率 8 &3& 滑轮、杠杆结合的相关计算 3.（2022威海）为了建设精致城市，每到春天园林工人 要在过街天桥上放置花草，为城市增添一抹绿色。如图 所示，工人用长木棒、滑轮、轻绳组装提升装置。木棒 放置在天桥栏杆上始终保持水平，与栏杆 接触点为 ； 用沙袋将木棒 端压在栏杆 上，在木棒 端吊装滑轮 组。 ，每个沙袋重 ，每个滑轮重 。（木棒和绳的重力、 滑轮与轴的摩擦均忽略不计） 9 （1）若 点受到竖直向下的拉力为 ，为了保持木棒水平平衡，在 端至 少需要放置几个沙袋？ 解：由杠杆平衡条件可得， ， 解得 因为木棒始终保持水平，则沙袋的总重力 ， 因此所需沙袋的个数 10 （2）若某次工人利用滑轮组竖直向下拉绳子，将重为 的花架匀速提升 。求： ①滑轮组的机械效率； [答案] 因为不计绳重和摩擦，所以滑轮组的机械效率 ②滑轮组对绳 的拉力。 [答案] 由图可知 ，因为不计绳重和摩擦，所以绳子自由端的拉力 滑轮组对绳 的拉力 11 &4& 滑轮、浮力结合的相关计算 4.（2023南充）某人始终双脚站在地上，用滑轮组从水池底匀速提起实心圆柱体 ， 如图甲。 从离开池底到刚要离开水面的过程中，其底面受到水的压强与时间关 系 如图乙。 从刚离开池底到拉出水面并继续向上运动的过程中，人对地面 的压强与时间关系 如图丙。 未露出水面之前装置的机械效率为 ， 离 开水面后装置的机械效率为 。已知人的质量为 ，人双脚站地时，与地面的 接触面积为 ， 的底面积为 ， ， 。不计摩擦和绳重及水的阻力， ， 不吸且不 溶于水， 底部与池底不密合，忽略液面高度变化，图甲中①②③④段绳均竖直。 12 （1）求池水深度和 的上升速度； 解：由图乙可知，最大压强为 ，深度最深，根据 可得， 池水深度 由图乙可知，物体 从池底到离开水面用时 ， 可得 的上升速度 13 （2）求 的高度和未露出水面时受到的浮力； [答案] 由图丙知，第 时压强最大为 ，物体 刚要露出水面；第 时压强最小为 ，物体 刚完全离开水面； 物体 的高度 物体 的体积 A未露出水面时受到的浮力 14 （3）求 未露出水面前人对绳的拉力和 全部露出水面后人对绳的拉力； [答案] 人的重力 由图丙知，第