专项提升4 功、功率和机械效率的综合计算（集训本）-【学海风暴·PK中考】2024中考物理备考（安徽专用）

模块分层练习▲己口己LH安徽 专项提升四 功、功率和机械效率的综合计算 考向1滑轮类 (2)人拉绳做功的功率。 1.（2023准南二模)如图所示， 李明用20N的力F拉动绳 子，使重500N的物体A在水平面上做匀速 直线运动。已知物体A所受水平面的摩擦 力为其重力的0.1倍，经过20s绳端移动的 距离为150cm。求： (1)拉力F做功的功率。 (2)滑轮组的机械效率。（计算结果精确到 0.1%) 考向2杠杆类 3.如图所示的是一个提起重物的机械组成部 分示意图，O是转动轴，不计绳重及摩擦，杠 杆OA是重力为G0的均匀杠杆，挂在OA中 2.(2023合肥模拟)如图所示，水平 点B处的重物重力为G。已知G=30N,G 地面上放着质量为42kg的物体 =150N。 A,用如图所示的滑轮组使物体A F 以0.2m/s的速度匀速上升，此 时滑轮组的机械效率是84%。不A 计绳重及摩擦，g取10N/kg。求： (1)若利用该杠杆将重物提升0.5m,求杠杆 (1)动滑轮的重力。 的机械效率。 学海风器丛书 223 中吉△物理 (2)为维持杠杆水平平衡，求力F的大小。 5.(2023荆州)以“荆歌’铁马，奔向未来”为主 题的2023荆州马拉松于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L=3m的斜面把质量为240kg 的重物匀速推到h=1m高处，如图所示，工 人所用推力F=1000N。g取10N/kg。 (1)求推力做的有用功。 (2)求斜面的机械效率。 (3)工人将另一质量为300kg的重物匀速推 到同一高度，为了省力，换用长度为5m的 斜面，此时重物与斜面间的摩擦力与(1)(2) 中的摩擦力之比为6：5，共用时20s。求工 考向3斜面类 人推力做功的功率。 4.(2023淮北二模)如图所示的是 某段盘山公路，从山谷到山顶的 盘山公路长400m,山高60m, 辆总质量为5t的货车从山谷匀 速开上山顶用时200s且牵引力保持2.5× 104N不变。g取10N/kg,求： (1)该段盘山公路的机械效率。 (2)货车在匀速爬坡过程中牵引力的功率。 224 学海风器丛书参考答案己口已叫安徽 ×100%=1- G×100%=1-C2 FX2h 2F ×100% 动滑轮的重力Ga=1二G=184%X420N 84% G 则拉力大小F=21- 80N (2)由图可知n=2,绳子自由端移动的速度 罗盘×100%可得，有用功W有=7X (2)由)=w点 ng=2×0.2m/s=0.4m/s W益=80%×50J=40J 因为不计绳重及摩擦，所以绳子自由端的拉力 W新-Wg一W有-50J一40J-10J F-是(G+Ge)-2×(420N+80NW=250N 不计摩擦和绳重，由W新=G动h可得，动滑轮上 则人拉绳做功的功率 升的高度 h-W盖=10J-2.5m P=W=Ps=F0=250NX0.4m/s=100W tt G动4N 3.解：(1)有用功W有=Gh=150N×0.5m=75J 因为使用动滑轮时，动滑轮和重物一起运动，所 额外功是克服杠杆自身重力做的功，所以额外功 以重物上升的高度为2.5m。 Wm=G%h=30N×0.5m=15J 11.解：(1)箱子受到的重力 总功W=W有十Wm=75J+15J=90J G=mg=20 kgX10 N/kg=200 N (2)推力所做的功W总=Fs=100N×3m=300J 因此机模领率y一那×10%-×10%长 有用功W有=Gh=200N×1.2m=240J 83.3% 额外功W新=Wa-W有=300J-240J=60J (2)由图可知，加在A点的拉力的方向始终竖直 斜面对箱子的摩擦力f-W盖-60」-20N 向上，阻力方向与物体重力方向相同，始终竖直 s 3m (3)斜面的机械效率 向下，所以其力臂之比吃-8器号 W直×160%=240J×100%=80% 一W益 300J 根据杠杆平衡条件FL1=F2L2可得，F=F= 专项提升四功、功率和机械效率的综合计算 2×R-2×(G,+G)=号×30N+1500= L 1.解：(1)20s内拉力F所做的功 90N W=Fsw=20N×1.5m=30J 4.解：(1)货车行驶过程中牵引力所做的功 拉力F做功的功率 W=Fs=2.5×10N×400m=1×102J P-W-30J-1.5w 货车的总重力 t 20s G-mg=5000kg×10N/kg=5×104N (2)由图可知，n=3,物体A移动的距离 牵引力做的有用功 x=a=号×1.5m=0.5m W有用=Gh=5×10N×60m=3×10J 物体A受到的摩擦力 该段盘山公路的机械效率 f=0.1G=0.1×500N=50N 一是×160%-18X10%=30% 一W三 有用功W有月=fs%=50NX0.5m=25J 滑轮组的机械效率 (2)牵引力的功率P=W=1X10J=5X10W t 200s ×100%- W ×100%≈83.3% 5.解：(1)推力做的有用功是W有=Gh=mgh= 2.解：(1)物体的重力 240kg×10N/kg×1m=2400J G=mg=42g×10N/kg=420N (2)推力做的总功是W=FL=1000N×3m= 不计绳重及摩崇，？一W。 _W通×100%一w有隔+w W月 3000J Gh G 斜面的机核效车为，一警×10%-号8× X100%=Gm+G万X100%=c计Ga ×100% 100%=80% 299 PK中春物理 (3)原来斜面做的额外功为W煎=W总一W有= 3.100.34.2.51:55.6 3000J-2400J=600J 6.B7.C8.D 原来斜面的幸擦力为手一2-600=20N ⊙能力提升 9.22.510.12 此时重物与斜面间的摩擦力与原来的摩擦力之 11.D 比为6：5，则此时的摩擦力为f=f×号=200N 12.解：(1)当S闭合，S、S都断开时，小灯泡和滑 X号-240N 动变阻器串联。小灯泡正常发光时，小灯泡两 端的电压U1=8V,电源电压U=12V,则滑动 此时斜面的长度为5m,则额外功为W'-fs= 变阻器两端的电压1=U-U1=12V-8V= 240N×5m=1200J 4V 工人将另一质量为300kg的重物匀速推到同一 串联电路中电流处处相等，通过滑动变阻器的 高度，做的有用功是 电流11=1=0.5A W有=m'gh=300kg×10N/kg×1m=3000J 此时的总功为W'&=W'新+W有=1200J+ 非据欧姆定律1一只可知，清动变阻器此时接人 3000J=4200J 工人推力做功的功率是P=W丝=4200】 电路中的阻值R,-华=4V I0.5A=80 t 20s (2)保持滑动变阻器的滑片位置不变，闭合S、 210W S、S,R。和滑动变阻器并联，小灯泡L被短路， 模块四 电流表测干路电流，此时滑动变阻器两端的电 电（磁）学 压U'=12V,此时通过滑动变阻器的电流I1'= 第十二讲电路 电流电压 电阻 U_12V-1.5A R 80 第1节电学基础知识 由并联电路的电流特点可知，通过R。的电流I。 ⊙基础巩固 -I-I1'-2A-1.5A=0.5A 1.同种电子 U。_U_12V 2.摩擦起电（静电）从大地到机器 R的阻值R,-元-0.5A-240 3.用电器并联4.变大 第2节电功、电功率和焦耳定律的理解与计算 5.D6.A7.C8.A9.B ⊙基础巩周 10.(1)L2断路（或L。所在支路断路等）(2)不同 1.4.82.7200 (3)并联电路中，干路电流等于各支路电流之 3.1:24.电流1：4 和（或1c=1a十I) 5.18006.6.6×103变大7.3.3 ⊙能力提升 11.C12.D 8.A9.C10.A11.D12.D ⊙能力提升 第2节电路故障分析 13.22001200 ⊙基础巩固 14.高温0.5 1.B2.C3.A4.D5.D6.C7.B 15.C ○能力提升 16.解：由图甲可知，小灯泡与滑动变阻器串联，电 8.D9.B10.D11.A12.D 压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路 第十三讲欧姆定律电功率 中的电流。(1)由图乙可知，当电路中的电流为 第1节欧姆定律的理解与计算 0.2A时，滑动变阻器两端的电压为1,5V,则电 ⊙基础巩固 源电压 1.20202.0.38 U=U1十U=1.5V+1.5V=3V 300