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1、专训2功、功率、 机械效率的综合,第十章 机械与人,功、功率、机械效率是机械在使用过程中经常要 考虑的几个问题，它们之间有着紧密的联系。在学习 的过程中，要注意由此及彼，综合应用。特别是总功、 有用功、额外功的计算，往往是这类问题求解的关键。,1,训练角度,杠杆与功、功率、机械效率的综合,【中考赤峰】如图所示是一种小型千斤顶的示意图，当手往下压动摇臂时，能把重物抬高一段较小的距离，工人在4 s时间内用100 N的力竖直向下压动摇臂1 m，把1 000 N的重物匀速抬高8 cm。则重物上升的速度为_m/s，人做的功为_J，千斤顶的效率是_%。,例1,0.02,100,80,点拨： v物 0.02
2、 m/s； W总Fs100 N1 m100 J； 80%。,如图所示，杠杆在竖直向下拉力F的作用下将一物体缓慢匀速提升，下表是提升物体时采集到的信息： (1)若不计杠杆自重和摩擦，求拉力F的大小； (2)若实际拉力为90 N，求拉力做的总功及杠杆的机械效率。,【同类变式】,1.,解： (1)杠杆在水平位置平衡时， 根据杠杆平衡条件可知，GOAFOB， 即40 N0.8 mF0.4 m，解得F80 N； (2)拉力所做的总功W总Fs90 N0.1 m9 J， 拉力所做的有用功W有Gh40 N0.2 m8 J， 杠杆的机械效率 88.9%。,2,训练角度,滑轮与功、功率、机械效率的综合,【中考玉林
3、】王师傅装修房子时，用如图所示的滑轮组装置往楼上运送空心砖。已知装物箱重 250 N，每个滑轮重50 N，每块空心砖重20 N，不计钢丝绳的重力和摩擦。 若王师傅拉钢丝绳的力是 600 N，则：,例2,(1)一次能匀速提升多少块砖？ (2)若某次提升中，钢丝绳受到的拉力是500 N，拉力的功率是250 W，则将空心砖匀速提升10 m，需要的时间是多少？,解： (1)G物3FG动G箱3600 N50 N250 N1 500 N， 一次能匀速提升的砖的数量为 n 75块。 (2)拉力移动的距离s3h310 m30 m， 拉力做功WFs500 N30 m15 000 J， 所用的时间tW/P 60
4、s。,【中考长沙】如图是一个上肢力量健身器的示意图。D是动滑轮，配重A的质量为140 kg，底面积是8.0102 m2，杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动。假定运动员体重是600 N，不计杠杆重、绳重及摩擦，g取10 N/kg。问： (1)配重A自由放置时对地面的压强 是多大？ (2)当人将配重A匀速提升0.2 m时， 人做功340 J，动滑轮重为多少？,【同类变式】,1.,解： (1)压力FGAmAg140 kg10 N/kg1 400 N， 压强pF/S1 400 N/(8.0102 m2)17 500 Pa。 (2)由题知W总GAhG动h， 即340 J1 400 N0.2 mG动0.2
5、m， 则G动300 N。,【中考孝感】如图甲所示，滑轮组在竖直向上的拉力F的作用下，将重为105 N的物体匀速提起，在5 s时间内绳子自由端移动的距离为s3 m。图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳子自由端移动的距离s的关系图。 (1)计算物体上升的速度。 (2)图乙中阴影部分的面积表 示的物理量是_， 并列式计算出该物理量。 (3)计算滑轮组提升该物体时的机械效率。,2.,解： (1)滑轮组由三段绳子承担总重，s3h，h s 3 m1 m，物体上升的速度 v 0.2 m/s； (2)功；WFs50 N3 m150 J； (3)滑轮组的机械效率 70%。,【中考河北，多选】用五个相同质量的滑轮和绳子
6、组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳子自由端分别用力将重力为G的物体匀速提升，乙滑轮组的机械效率为乙，不计摩擦、绳和木板的重。下列说法正确的是( ) A两个滑轮组的机械效率可能相等 BF1一定大于F2 C每个滑轮重为 D甲、乙将重物提升相同的高度，F1与F2的功率可能相等,3.,B、C、D,3,训练角度,斜面与功、功率、机械效率的综合,【中考呼和浩特】已知斜面倾角为30，斜面高为2 m。小兵同学用绳子沿斜面将重为400 N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端。拉力大小为300 N，绳重不计。求： (1)小兵对木箱做的有用功； (2)斜面的机械效率； (3)斜面对木箱施加的摩擦力。,例3,解： (1)有
7、用功W有Gh400 N2 m800 J； (2)斜面倾角为30，斜面高为2 m，所以斜面长为 s 2h22 m4 m， 斜面的机械效率 66.7%； (3)W总Fs300 N4 m1 200 J， W额W总W有1 200 J800 J400 J， f 100 N。,如图所示，用平行于斜面的拉力F，将重为20 N的物体沿斜面从底端以0.2 m/s的速度匀速拉至顶端。若不考虑物体与斜面间的摩擦，则拉力F为_N；若斜面的机械效率为80%，则此时拉力F为_N，拉力做功的功率是_W。,【同类变式】,1.,10,12.5,2.5,4,训练角度,斜面与功、功率、机械效率的综合,【中考潍坊】建筑工人要向楼上运送货物，为了省力，他在斜面上安装了一个滑轮组，做成如图所示的装置，斜面的倾角为30且固定在水平面上。运送货物时，工人用400 N的力拉绳子，重为500 N的货物在20 s内沿斜面匀速运动6 m，求此过程中： (1)货物的速度大小； (2)工人提升货物做的有用功； (3)该装置的机械效率。,例4,解： (1)货物的速度大小v 0.3 m/s。 (2)货物上升的高度hssin30 3 m， 所做的有用功W有Gh500 N3 m1 500 J。 (3)绳子自由端移动的距离s绳2s26 m12 m， 工人做的总功W总Fs绳400 N12 m4 800 J， 该装置的机械效率 31.25%。,
