2020年春八年級(jí)物理全冊(cè) 第十章 機(jī)械與人專題訓(xùn)練（四）功 功率與機(jī)械效率的綜合計(jì)算分層精煉 （新版）滬科版

《2020年春八年級(jí)物理全冊(cè) 第十章 機(jī)械與人專題訓(xùn)練（四）功 功率與機(jī)械效率的綜合計(jì)算分層精煉 （新版）滬科版》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020年春八年級(jí)物理全冊(cè) 第十章 機(jī)械與人專題訓(xùn)練（四）功 功率與機(jī)械效率的綜合計(jì)算分層精煉 （新版）滬科版（5頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 專題訓(xùn)練( 四 )　 功、功率與機(jī)械效率的綜合計(jì)算 對(duì)于功、功率與機(jī)械效率的綜合計(jì)算問(wèn)題,需要拆解開(kāi)來(lái)進(jìn)行計(jì)算:關(guān)于功的計(jì)算,關(guān)鍵是要找到作用在物體上的力F和物體在力的方向上通過(guò)的距離s,再根據(jù)W=Fs進(jìn)行計(jì)算,因此在具體的計(jì)算過(guò)程中,一定要分析清楚哪些力在哪些過(guò)程中做功;關(guān)于功率的計(jì)算,主要是要找到功W與做功的時(shí)間t,再根據(jù)P=進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算過(guò)程中要注意P=Fv的應(yīng)用;對(duì)于機(jī)械效率的計(jì)算,主要找到有用功W有和總功W總,分析清楚哪個(gè)力做總功,哪個(gè)力做有用功,對(duì)于滑輪組而言,同時(shí)還要分析清楚繩子自由端移動(dòng)的距離、速度與物體移動(dòng)的距離、速度的關(guān)系。 類型1　功和功率的計(jì)算 1

2、.如圖所示,重為20 N的物體從斜面的頂端A滑下,若AC=3 m,AB=5 m,則物體從A端滑到B端時(shí),重力對(duì)物體所做的功為　60　J,支持力對(duì)物體做的功為　0　J。? 2.新能源汽車因節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)深受廣大家庭的喜愛(ài)。小明爸爸駕駛電動(dòng)汽車在平直公路上勻速行駛12 km,用時(shí)10 min。已知該車的總質(zhì)量為1.6×103 kg,行駛中阻力為車重的0.05倍,此過(guò)程中該車牽引力做功　9.6×106　J,功率為　16　kW( g=10 N/kg )。? 3.如圖所示,光滑斜面AB>AC,沿斜面AB和AC分別將同一重物從它們的底部拉到頂部所用時(shí)間相同,所需拉力分別為F1和F2,所做的功

3、的功率分別為P1和P2。則,( A ) A.F1F2,P1>P2 D.F1>F2,P1=P2 4.一輛汽油和電力混合動(dòng)力轎車,僅憑汽油動(dòng)力在平直公路上以v1=90 km/h勻速行駛時(shí),輸出功率P=50 kW。當(dāng)駕駛員看到前方65 m處有超速拍照裝置( 限速70 km/h ),在保持輸出功率不變的情況下,立即啟動(dòng)充電裝置給電池充電,達(dá)到轎車減速的目的。轎車行駛3 s后,速度減為v2=70 km/h,在這一段時(shí)間內(nèi),轎車的平均速度v=72 km/h。求: ( 1 )轎車所受阻力的大小; ( 2 )通過(guò)計(jì)算判斷轎

4、車是否會(huì)因?yàn)槌俣慌恼? ( 3 )如果重力為G的轎車,以速度v爬上長(zhǎng)L、高h(yuǎn)的坡,爬坡的效率為η,求該轎車爬坡時(shí)的實(shí)際功率( 用符號(hào)表示,寫出推導(dǎo)過(guò)程 )。 解:( 1 )轎車的速度v1=90 km/h=25 m/s 因轎車勻速行駛受到的阻力和牽引力是一對(duì)平衡力,由P==Fv可得,轎車受到的阻力 f=F==2×103 N ( 2 )轎車行駛的平均速度v=72 km/h=20 m/s 轎車通過(guò)的路程s=vt=20 m/s×3 s=60 m 因60 m<65 m,所以轎車到達(dá)超速拍照裝置處的速度小于70 km/h,不會(huì)被拍照 ( 3 )爬坡的效率η= 故爬

5、坡時(shí)轎車的牽引力F= 該轎車爬坡時(shí)的實(shí)際功率P=Fv=v 類型2　比較滑輪組的機(jī)械效率 5.如圖所示,分別用甲、乙兩個(gè)滑輪組,在5 s內(nèi)將重為100 N的物體G勻速提升2 m,每個(gè)滑輪的重均為10 N。不計(jì)繩重及摩擦,此過(guò)程中( D ) A.F甲小于F乙 B.甲的機(jī)械效率小于乙的機(jī)械效率 C.F甲做的功小于F乙做的功 D.F甲做功的總功率等于F乙做功的總功率 6.如圖所示,在相同時(shí)間里,用力F甲、F乙把等重的物體提升相同的高度,乙的動(dòng)滑輪比甲的重,比較它們的機(jī)械效率η甲、η乙和拉力做功的功率P甲、P乙,( B ) A.η甲>η乙,P甲>P乙 B.η甲>η乙,P

6、甲P乙 D.η甲<η乙,P甲

7、直向上提升1 m,在此過(guò)程中,該動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為　80%　。? 9.如圖所示,斜面長(zhǎng)5 m,高2 m,某人用沿斜面方向的拉力F,將一個(gè)質(zhì)量為100 kg的貨物由斜面底端勻速拉到頂端,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做功1000 J( g=10 N/kg ),下列說(shuō)法正確的是( D ) A.機(jī)械效率為75% B.F=300 N C.摩擦力為50 N D.拉力做的總功為3000 J 10.工人用圖示裝置在10 s內(nèi)將質(zhì)量為45 kg的貨物勻速提升2 m,此過(guò)程中拉力的功率為120 W( g取10 N/kg )。 ( 1 )求有用功; ( 2 )求滑輪組的機(jī)械效

8、率; ( 3 )若工人用此裝置勻速提升其他貨物,測(cè)得拉力大小為300 N,額外功占總功的20%,求工人提升的貨物所受的重力。 解:( 1 )貨物的重力G=mg=45 kg×10 N/kg=450 N 有用功W有=Gh=450 N×2 m=900 J ( 2 )拉力做的總功W總=Pt=120 W×10 s=1200 J 滑輪組的機(jī)械效率η=×100%=×100%=75% ( 3 )由題圖可知,n=3 此時(shí)的機(jī)械效率η'=1-20%=80% 又η'=×100%=×100%=×100%=×100% 所以提升貨物的重力G=η'nF=80%×3×300 N=720 N

9、 11.如圖所示,有一質(zhì)量不計(jì)且表面光滑的輕質(zhì)杠桿,左端可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),桿上系有一懸掛重物的輕繩,輕繩可在桿上自由滑動(dòng)。桿的右端用一豎直向上的動(dòng)力F拉著。當(dāng)輕繩向右勻速滑動(dòng)時(shí),杠桿始終在水平位置保持靜止。 ( 1 )設(shè)懸掛重物的輕繩從桿的最左端水平向右勻速滑動(dòng),試推導(dǎo)說(shuō)明動(dòng)力F與滑動(dòng)時(shí)間t成正比; ( 2 )如果桿的質(zhì)量是重物質(zhì)量的,當(dāng)輕繩固定在杠桿的中點(diǎn)時(shí),拉力始終豎直向上,使用杠桿提起重物的機(jī)械效率是多少? 解:( 1 )杠桿的支點(diǎn)為O,受力如圖所示 設(shè)動(dòng)力臂為l,根據(jù)杠桿平衡條件可得,F阻l阻=Fl 則F=l阻?、? 由v=可得,l阻=vt　② 將②代入①可得,F=vt F阻=G=mg,由題意可知,和v不變,則動(dòng)力F大小與滑動(dòng)時(shí)間t成正比 ( 2 )提升重物的有用功W有=Gh=mgh,用杠桿提升重物的額外功W額=G桿h=mgh W總=W有+W額=mgh+mgh=mgh η=×100%=×100%≈88.9% 5