第12章 专题九 功、功率、机械效率综合计算-【宝典训练】2023-2024学年八年级下册物理高效课堂(人教版)

第12章 简单机械 专题九 功、功率、机械效率综合计算 专题得达 关于功、功率和机械效率计算，涉及到功的计算公式W=下F,功率的定义式P= 一和实际应用中 的计算公式P=Fu和机械效率的计算公式)W×100%及其相关的变形公式。这些计算问题中。 对于功的计算是关键，所以要找到对应的作用在物体上的力和物体在力的方向上移动的距离：在计算 功率时，还要特别注意所做的功与做功所需要的时间相对应；在计算机械效率的时候，要分析清楚有 用功和总功，对机械的自由端所做的功（动力做的功）是总功，机械对物体做的功是有用功。 一、功和功率的计算 1,如图甲所示的地面清洁机器人，质量为3kg,机器人在水平地面运动时，所提供推力与速度关系如 图乙所示，则该机器人在水平地面上以0.5m/s速度匀速直线运动时，水平推力的功率是( A.180W 300 B.100W 20 C.75W D.60W 020,40.6wms 2.甲、乙两辆功率相等的汽车，在水平公路上做匀速直线运动，如果在相等的时间内通过的路程之比 为2：3，那么( A.它们做的功之比为2：3 B.它们做的功之比为3：2 C.它们的牵引力之比为2：3 D.它们的牵引力之比为3：2 3.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，设全程为匀速运动，妈妈的体重是 小明的1.2倍，妈妈所用的时间是小明的1.5倍，若妈妈克服重力做功为W,、功率为P,小明克服 自身重力做功为W:、功率为P:,则下列关系正确的是( A.W1:W2=5:4 B.W,:W.=4:5 C.P1:P=5:4 D.P1:Pe=45 4.在水平地面上工人师傅沿水平方向推重300N的木箱做直线运动， wm/s) 木箱速度随时间变化的图像如图所示。已知在4s~8s内木箱受到 的推力恒为100N,则在这段时间(4s~8s)内，木箱受到的推力做的 0.5 功是 J,功率是 W,8s~10s内木箱受到的摩擦力 是 N(忽略空气阻力)。 165 物理·八年级·下册(R) 5.如图所示，工人师傅用沿斜面向上1000N的推力，以0.5m/s的速度匀速地 将重为2000N的箱子从斜面底端推上至车厢。已知斜面长4m、高1.5m,则 工人将箱子推至车厢所用时间为 s,工人所做的功为 J,工人 在此过程中所做的有用功功率为 W。 6.如图甲所示是我国生产的一款纯电动汽车，在平直的公路上对该汽车进行测试的v一t图像如图乙 所示，发动机的功率恒定不变，汽车从静止加速到30m/s的过程行驶的路程是120m,在匀速行驶的 过程中所受牵引力为5000N。(g取10Nkg)求： (1)汽车在0~20s内行驶的路程： w(m/s) (2)汽车在10~20s内牵引力所做的功： 30 (3)汽车发动机的功率。 10 20 s 乙 二、机械效率的综合计算 7.小明家装修房屋，一箱质量为60kg的建筑材料放在水平地面上，它与水平地面的接触面积是 1×10cm。装修工人用400N的拉力F通过如图所示的滑轮组将建筑材料匀速提升3m,用时 20s。(g取10N/kg)求： (1)提升建筑材料做的有用功： (2)拉力F的功率： (3)该滑轮组的机械效率。 166 第12章简单机械 8.如图甲所示，用大小为15N的水平拉力F1,将重力为20N的物体A匀速直线拉动一段距离5m,若 借助如图乙所示滑轮组，用大小为10N的F将物体A在同样的水平面上做匀速直线运动移动相同 的距离5m,则： (1)F所做的功是多少？ (2)滑轮组的机械效率是多少？ A F (3)滑轮组的额外功为是多少？ 9.一物块重2.5N,在拉力F的作用下从底部沿斜面匀速运动到如图1所示的位置，用时6s。此过程 F做的功W和时间t的关系图像如图2所示，物块运动的速度和时间的关系图像如图3所示。求： .↑刀 4.8 ↑/《ms) 3.6 0.3 2.4 0.2 0.1 t/s 3 6 图1 图2 图3 (1)图1中，拉力F对物体所做的有用功是多少？ (2)拉力F做的总功是多少？ (3)斜面的机械效率是多少？（保留一位小数） (4)拉力F是多少？ 167物理参考答案 (6)高(7)C 功的功率：P-W2-2400-120w: 2.><>3.竖直2.483.3% t 20s 4.(1)相等不相等相等相等相等无 (3)滑轮组的机械效率： (2)多一样多丙有大 ×10%-280×100%=75%. (3)相等变大变小(4)增大减小 ”-wa 8.解：(1)拉力F所做的功：W,=F$=15N×5m=75J: 5.B6.9010010 (2)由图可知n■3，绳子自由端移动的距离： 课后进阶 ￥=nsA=3×5m=15m, 7.C8.B9.C10.C11.<>10 拉力F,做的总功：W。=F2s=10N×15m=150J, 12.改变拉力的方向小于大于 有用功等于拉力F,所做的功：W。=W,=75J, 13.(1)刻度尺71 滑轮组的机械效率： (2)2在其他条件相同时，斜面的机械效率的大小与 斜面的倾斜程度有关，倾斜程度越大，机械效幸越大 ×10%=高×10%=50% Wa 不相等 (3)滑轮组的颜外功： (3)1.3B W=Wa-W6=150J-75J=75J。 能力提升 9.解：(1)由图1知，物体上升的高度h=1.1m,对物体做 14.解：(1)车被拉动了1m,则拉力F移动的距离为 的有用功： W有=Gh=2.5N×1.1m=2.75J: s=2sm=2×1m=2m, 故司机所做的功W=Fx=750N×2m=1500J. (2)由题知，将物块从底部沿斜面匀速运动到如图1所 示的位置，用时6s,划由图2可知，6s内拉力做的总功 (2)同机做功的功率P-W-1500-300w。 58 为W=3.6J: (3)滑轮做的有用功W角=7W。=60%×1500J 900J. (3)斜面的机械效率： 汽车受到地面的摩擦力∫= W=900l=900N。 ×100%-27得×100%≈76：4%： 1m 一w 3.6J (4)拉力F所做功的功率： 专题九功、功率、机械效率综合计算 p-Ws-3.6J=0.6w. 6s 一，功和功率的计算 由图3知，物体做匀速直线运动，且v=0.3m/s, 1.C2.D3.D4.400100100 5.84000375 由P=Fu可得拉力：F=P=0.6w =2N v0.3ms 6.解：(1)汽车从静止加速到30ms的过程行驶的路程是 %=120m,然后再匀速行驶了10s,匀速阶段行驶的距 第12章 简单机械复习课 离为=W=30m/s×(20s5-10s)=300m,则汽车在0 重难再现 一20s内行驶的路程为x=￥+乡=120m十300m= 一、杠杆及杠杆平衡条件 420m: (2)在匀速行驶的过程中所受牵引力为5000N,则汽车 例1D 在10~20s内牵引力所做的功W=F=5000N× 变式训练 300m=1.5×10'J: 1.A2.B (3)发动机的功率恒定不变，故汽车发动机的功率为P 3.如图所示： =W=E=Fo=5000N×30m/s=1.5×10W 槽钢 起重机吊帽 二、机械效率的综合计算 7.解：(1)建筑材料的重力： G=mg-60kgX10N kg=600N. 物理 提升建筑材料做的有用功： 老师 W。=(Gh=600N×3m=1800J: (2)由图可知n■2，绳子自由端移动的距离： s=nh=2X3m=6m. 4.(1)平衡(2)左端下沉(3)变大 拉力做的总功：W。=Fs=400N×6m=2400J,拉力做5.解：(1)物体在O点，杠杆水平静止时， 19