2024年湖南中考人教版物理一轮复习热点专题突破--- 专题4 功、功率、简单机械计算 课件

专题4 功、功率、简单机械计算 例 为了锻炼身体,提高身体素质,迎接初三体考,同学们纷纷利用暑假积极进行体育锻炼,下表是小明父母为小明测试的成绩单。已知小明所受的重力为500 N,请根据表格中提供的信息进行相关计算。 功和功率的计算 项目 1 000 m 俯卧撑/ (次/min) 单摇跳绳/ (次/min) 成绩 3 min 20 s 25 180 (1)如图所示是小明做俯卧撑时的情况,C点为他的重心,求支持力F的大小。 (2)在跳绳时,小明每次跳起时离开地面的平均高度为5 cm,求跳绳一次克服自身重力做功的多少。 (3)跳绳时,他在1 min内克服自身重力做功的功率为多少。 某实验小组在探究两名同学上楼时的功率与做功关系时,将记录的实验数据通过整理,作出了如图所示的高度时间图象。其中m甲=40 kg,m乙=50 kg,g取 10 N/kg。根据图象,则: (1)甲同学10 s内做功为多少? (2)甲、乙两名同学上楼时的功率为多少? (3)若乙同学以图示状态上楼1 min,此时他所处 的高度为多少?他做的功为多少? 机械效率的大小比较及提高机械效率的方法 例 用完全相同的滑轮,组装成如图所示的两套装置,工人用甲、乙装置在相同的时间内分别将重物G1和G2提升相同的高度,滑轮组的机械效率分别为η1和η2,不计绳重和摩擦,下列判断错误的是( ) A.两滑轮组所做的额外功相同 B.若G1=G2,两滑轮组的拉力的功率相同 C.若G1>G2,甲滑轮组的机械效率一定大于乙滑轮组的机械效率 D.若F1>F2,甲滑轮组的机械效率一定大于乙滑轮组的机械效率 D 1.如图所示,分别用两种不同的方式提升两个相同且重力均为G的物块。甲用滑轮组匀速提升,动滑轮所受重力G动大于物块所受重力G,拉力F1做功W1,滑轮组的机械效率为η1;乙沿斜面把物块从A点匀速提升至B点,sAB=2h,拉力F2做功W2,物块与斜面的摩擦力为f1,斜面的效率为η2。若两次拉力大小F1=F2,则下列说法正确的是( ) A.W1=W2 B.f1=F2 C.η1=η2 D.若提升高度相同,滑轮组的额外功大于斜面的额外功 C 2.小明用如图所示的装置研究杠杆的机械效率时,将重为G的钩码挂在铁质杠杆上的A点处,弹簧测力计作用于C点,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使钩码上升h高度,杠杆的机械效率为η1;在小明的装置基础上,小红仅改为将弹簧测力计作用于B点,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,仍使钩码上升h高度,杠杆的机械效率为η2;在小明的装置基础上,小华仅改为将钩码挂到B点,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,仍使钩码上升h高度,杠杆的机械效率为η3。不计转轴O处的摩擦,则( ) A.η1<η2,η1<η3 B.η1=η2,η1<η3 C.η1=η2,η1=η3 D.η1>η2,η1>η3 B 机械效率的计算 例 修建房屋时,人们往往会利用起重机[如图(甲)所示]来搬运质量较大的建筑材料,图(乙)为起重机内部滑轮组的简易图。现用该起重机将质量为 200 kg 的建筑材料以0.5 m/s的速度向上拉起5 m,绳子自由端的拉力F所做功与时间的关系如图(丙)所示,不计绳重和摩擦,g取10 N/kg。求: (1)起重机对建筑材料做的有用功。 (2)该起重机滑轮组的机械效率。(结果精确到0.1%) (3)动滑轮所受的重力。 1.如图所示是一个工地上运建材的装置图,用滑轮组拉着重800 N的小车A沿水平方向匀速运动,小车受到的摩擦力是小车重力的。在32 s内小车移动8 m,拉力F做的功为1 600 J。滑轮的大小可以忽略不计。求: (1)小车A受到绳子的水平拉力F1。 (2)拉力F的大小。 (3)滑轮组的机械效率。 2.如图所示,一辆货车匀速从山底A开到山顶B。货车重为5.0×104 N,发动机的功率为 50 kW 保持不变,山坡AB长2 000 m,高h为300 m,牵引力保持2.5×104 N不变,不计空气阻力。求: (1)货车从山底开到山顶所做的有用功。 (2)山坡的机械效率。 (3)货车在山坡上行驶时的摩擦力。 拼 搏 奋 斗 励 志 笃 行 谢谢观赏！ 14 解析:(1)由题图可知,动力臂lOB=lOA+lAB=0.9 m+0.6 m=1.5 m,阻力臂lOA =0.9 m,由杠杆平衡条件得F×lOB =G×lOA,即F×1.5 m=500 N×0.9 m,解得支持力F=300 N。 (2)跳绳时要克服自身重力做功,一次跳绳做的功W=Gh=500 N×0.05 m=25 J。 (3)跳绳时,他在1 min内克服重力做功W总=25 J×180=4 500 J,功率P===75 W。 答案:(1)300 N　(2)25 J　(3)75 W 解