中考物理功、功率及机械效率计算专题(附答案)
1.建筑工地用如图所示的简易滑轮组提升砖块,某工人将重500N的砖块一次性匀速提升到离地面4m高的砌墙处,所用拉力为200N,时间为20s,这次提升砖块过程中:(1)工人做的有用功;(2)工人做功的功率;(3)滑轮组的机械效率;
(4)不计绳重及摩擦,使用该滑轮组匀速提升重800N的砖块时所用的拉力.
2.在农村常有家庭挖井取水,小明同学某次用如图甲所示的滑轮组提土时,将重为100N的土以0.25m/s的速度从井中匀速提升,此时拉力做的功W随时间t的变化图象如图乙所示.求:
(1)拉力的功率;(2)滑轮组的机械效率;(3)拉力的大小.
3.用如图所示的滑轮组去拉物体A,已知A物质的密度是2×103kg/m3,底面积是0.3m2,重力为600N.物体A在F=100N的拉力作用下,沿水平方向匀速前进了2m.(g取10N/kg)求:(1)物体A对水平地面的压强是多少?(2)物体A的体积是多大?
(3)若该装置的机械效率为80%,物体A在水平方向上受到的阻力是多少
4.如图所示,斜面长S=10m ,高h=4m .用沿斜面方向的推力F ,将一个重为100N 的物体由斜面底端A 匀速推到顶端B .运动过程中物体克服摩擦力做了100J 的功.求:
(1)运动过程中克服物体的重力做的功;(2)斜面的机械效率;(3)推力F 的大小.
5. 如图所示,小车在水平面上通过滑轮组提升重物.动滑轮重400N.与小车连接的绳子能承受的最大拉力为6000N,小车的最大输出功率为15KW,水平地面上一物体A重1600N,与地面的接触面积为4m2.(不计小车所受摩擦阻力、绳重及滑轮组的摩擦).请求
(1)提升前,物体A对水平地面的压强.(2)滑轮组提升重物A时的机械效率.
(3)若要使被提升重物以1m/s的速度匀速上升,整个装置工作过程中能提升重物的最大重力.
6.工人用如图甲所示的滑轮组利用箱子运送建材上楼,每次运送量不定.滑轮组的机械效率随建材重量变化的图象如图乙所示,滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计,g 取10N/kg.
(1)若某次运送建材的质量为40kg,求此时的拉力是多少?
(2)若工人在1min 内将建材匀速竖直向上提升了12m,作用在钢绳上的拉力为200N,求拉力的功率;
(3)当滑轮组的机械效率为60% 时,运送建材的重力是多大?
7. 如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图.己知井深12m,物体重G=6×103N,汽车重G车=3×104N,汽车匀速拉绳子时的拉力F=2.2×103N,汽车受到的阻力为车重的0.1倍.求:
(1)若汽车运动的速度为3m/s,将物体由井底拉至井口需要的时间;
(2)将物体从井底拉至井口的过程中,汽车拉绳子的拉力对滑轮组做的功;
(3)滑轮组的机械效率(保留一位小数);(4)汽车牵引力的功率.
1.:(1)W有用=Gh=500N×4m=2000J.
(2)s=3×4m=12m,t=20s,
W总=Fs=200N×12m=2400J,P===120W.
(3)W有用=2000J,W总=2400J,
η=×100%=×100%=83.3%,
(4)由(3)知:W额外=W总-W有用=2400J-2000J=400J,
由W额外=G动滑轮h得G动滑轮===100N.
所以提升500N的重物时,G总=G动滑轮+800N=100N+800N=900N,
因动滑轮上有3根绳子,所以F=G总=×900N=300N.
2.40 62.5 80 3.(1)2×103.(2)0.03m3.(3)160N.4.(1)400J (2)80% (3)50N 5.(1)400Pa;(2)80%.(3)14600N.6.(1)400N;(2)80W;(3)600N.
7.(1)12s;(2)7.92×104J;(3)90.9%;(4)1.56×104W.