内容正文:
提分专题四
功、功率和机械效率的综合计算
考向1滑轮类
(1)求动滑轮的重力G动。
1.如下图所示,用滑轮组拉着重100N的物体,使
(2)当G物=120N时,若人在10s内将物体
物体沿水平地面以0.5m/s的速度匀速向左运
匀速提升了2m,求拉力的功率。
动了8s,该过程中物体受到地面的摩擦力f
为48N,水平拉力F的大小为20N。求:
(1)拉力F做功的功率。
(2)该滑轮组的机械效率。
2.(2025合肥包河区一模)如图甲所示,小荣同
学站在高台上竖直向上匀速拉动绳子,现改
考向2杠杆类
变G物,计算后绘出机械效率?与G物的关系
3.如右图所示,一根质量分布
0
图像,如图乙所示,不计绳重和摩擦。
均匀、粗细均匀的木棒的质
量为1kg,长度为1m。木
tn/%
棒竖直悬挂在转轴O处,在
木棒最下端用一个方向始终水平向右的拉力F
80---
缓慢将木棒拉动到与竖直方向夹角为0的位
120G物N
置。(转轴处摩擦不计,g取10N/kg)
(1)在图中画出拉力F的力臂L。
集训本
223
(2)将木棒从竖直位置匀速拉动到0=60°的5.一个木块重480N,用力F将木块沿斜面匀速
过程中,用时10s。求拉力F做功的功率。
拉到高处,如图甲所示,已知拉力F做的功与
木块沿斜面运动的距离、的关系如图乙所示,
整个过程的额外功是320J。(g取10N/kg)
个W万
800
s/m
甲
(1)求拉力F的大小。
(2)求斜面的机械效率。
(3)若减小斜面的倾角,保持木块提升的高
度和其他条件不变,该斜面的机械效率会怎
样变化?请作出解释。
考向3斜面类
4.(2025合肥蜀山区二模)右
图是商场的自动扶梯,扶梯
的阶梯在电动机的带动下
匀速上升。某次扶梯承载4人(站立不动)从
商场一楼上升到二楼,人上升高度均为6m,
用时6s。若4人总重2×103N,该过程中扶
梯的机械效率为50%,求:
(1)该过程中,扶梯对人做的功。
(2)该过程中,扶梯电动机的输出功率。
224A。2025安徽物理(2)物体的重力G=mg=48kg×10N/kg=480N
(2)将木棒从竖直位置匀速拉动到0一60°的过程中,木
不计绳重和摩擦,绳子自由端的拉力F=二(G十
n
棒重心向上移动的距离A=宁X1m-方×1m×
G),则动滑轮重力G=nF-G=3×200N-480N
1
,1
=120N
c0s60°=
2m一2m×2=0.25m。由于转轴处摩擦
W有班大
(3)不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率?=W。
不计,因此拉力做的功等于克服重力做的功,拉力F
所做的功W=Gh=mgh=1kg×10N/kg×0.25m=
W有用
Gh
10%=wm十wX100%-Gh+Ga方×10%-
2.5J,则拉力F做功的功率P=
w2.5J=0.25w.
110s
G
-×100%
4.解:(1)扶梯对人做的功,即有用功W有=Gh=2×
G十G
103N×6m=1.2×10'J
G
改进前滑轮组的机械效率)一G十G
X100%=
(2)根据1=W。
W有一
480N
五可得,电动机做的总功W。=
480N+120N×100%=80%
60kg物体的重力G'=m'g=60kg×10N/kg=
1.2×10J=2.4×10J
50%
600N
扶梯电动机的输出功率P-W-2,4X10」-4×
动滑轮质量变为6kg,G动'=m尉g=6kgX10Vg=60N
6s
G
600N
103W
滑轮组的机械效率)-G+GX100%=600N+60N
5.解:(1)由图像知,拉力做功800J,木块移动的距离
×100%≈90.9%
是4m。
机械效率提升了△7=7-=90.9%-80%=10.9%
提分专题四功、功率和机械效率的综合计算
由W=F得,拉力为F=
wg_800J=200N
s
4m
1.解:(1)因为绳子的有效段数n=3,绳子自由端的移动
(2)木块上升过程中有用功为W有=W。一W-800J
速度是物体运动速度的3倍,拉力F做功的功率P=
-320J=480J
W_E-Fu=20N×3×0.5m/s=30W
则斜面的机械效率?一W。
-w×100%-480
×100%
800J
(2)滑轮组的机械效率?=
W有用×100%=F×3s
fs
=60%
×
(3)当斜面的倾角减小时,木块对斜面的压力逐渐变
48N
100%=3FX100%-3X20N×100%=80%
大,在接触面粗糙程度不变时,压力越大,滑动摩擦力
就越大。保持木块提升的高度不变,则木块通过的距
2.解:(1)由图乙可知,提升重力为120N的物体时的机
离变大,这样就增加了额外功,有用功不变,总功增
械效率为80%,不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率刀
_V想×100%=W有用十
W有用
大,则斜面的机械效率减小。
Gh
W总
-×100%=Gh+Gah
模块四
电(磁)学
G
100%=
G+G
×100%
第十三讲电路电流电压电阻
动播轮的重力6,=号×G-10×10N-30N
第1节电学基础知识
(2)由图可知n=3,绳子自由端移动的距离s=h=3
○基础巩固
X2 m=6 m
1.同种2.2.3变亮
因为不计绳重和摩擦,所以绳子自由端的拉力F=
3.相等开关
71
4.0.6【解析】当通过B的电流为0.2A时,由图像可
1
(G+Ga)=3×(120N+30ND=50N
知,B两端的电压为2V,因为并联电路中各支路两端
的电压相等,所以A两端的电压也为2V,通过电阻A
拉力做的总功W。=Fs=50N×6m=300J
wg_300J=30W
的电流Ia=0.4A。因为并联电路中干路电流等于各
拉力做功的功率P=
10s
支路电流之和,所以干路电流I=IA十I=0.4A十
3.解:(1)如下图所示
0.2A=0.6A。
5.B【解析】因为电子带的是负电荷,故毛皮和气球摩
擦时,电子从毛皮转移到了气球上,气球带上了负电
荷:根据同种电荷相互排斥可知,将两个带同种电荷
的气球靠近,会出现相互排斥的现象。故选B。
6.B【解析】甲、乙串联,根据串联电路的电流规律可
参考答案
45