小专题(四)　有关机械功、功率和机械效率的计算 同步练习

课件21张PPT。小专题(四)　有关机械功、功率和机械效率的计算 　01　　专题概述) 1．功的计算：拉力或推力做功W＝Fs，重力做功W＝Gh。计算时，注意力和距离的对应关系以及各个物理量的单位的统一。 2．功率的计算：利用公式P＝求解功率的大小，或者利用变形公式W＝Pt、t＝计算功和时间。如果物体是匀速运动，还可用P＝Fv求功率。 3．有关简单机械的计算主要是杠杆平衡条件的应用和滑轮组、斜面以及杠杆等简单机械效率的计算。求解机械效率时，注意明确哪个力做的功是有用功，哪个力做的是总功，然后再求机械效率。 02　　专题训练) 类型1　功和功率的计算 1．(嘉兴中考)如图甲为塔式起重机简易示意图，塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送及建筑构件的安装。(动滑轮重、绳重及摩擦均不计，g取10牛/千克) (1)为保持平衡，起重臂的长度越长的塔式起重机，配备的平衡重的质量应越__大__。 (2)图乙为起重机钢丝绳穿绳简化示意图，滑轮a的作用是__改变力的方向__。若钢丝绳能承受的最大拉力为3×104牛，则能吊起货物的质量不能超过多少千克？ 解：由题意可知该滑轮组承担总重的绳子有2段，故G＝2F＝3×104牛×2＝6×104牛　由G＝mg可得：m＝＝＝6000千克 (3)若将重为1.2×104牛的货物由地面沿竖直方向匀速提升30米，再沿水平方向移动20米，则此过程中克服货物重力做功多少焦？ 解：W＝Fs＝Gh＝1.2×104牛×30米＝3.6×105焦，由于水平移动时，重力方向上没移动距离，故水平移动过程中重力没做功 (4)若该起升电动机的效率为90%，将重为1.2×104牛的货物提升到30米的高度，用时50秒，则该起升电动机的实际功率是多少瓦？ 解：有用功W有用＝Gh＝1.2×104牛×30米＝3.6×105焦，总功W总＝＝＝4×105焦，实际功率P＝＝＝8000瓦 2．(台州中考)桥式起重机在工业生产上有广泛应用。如图是某桥式起重机的示意图，水平横梁MN架在轨道A和B上，电动机D可沿横梁左右移动。横梁、电动机、挂钩、滑轮、钢索、导线的质量以及滑轮上的摩擦均不计。 (1)电动机通过滑轮组，将质量为600千克的零件，以0.4米/秒的速度匀速吊高4米。求：电动机对零件做的功为多少焦？电动机的功率至少为多少瓦？(g取10牛/千克) 解：电动机对零件做的功：W＝Gh＝mgh＝600千克×10牛/千克×4米＝2.4×104焦，因横梁、电动机、挂钩、滑轮、钢索、导线的质量以及滑轮上的摩擦均不计，所以，拉力做的功即为克服零件重力所做的功，则电动机对零件做功的功率：P＝＝＝＝mgv＝600千克×10牛/千克×0.4米/秒＝2.4×103瓦，则电动机的最小功率为2.4×103瓦 (2)已知横梁长度为L，零件质量为m，电动机吊着零件从M点出发并开始计时，以水平速度v匀速运动到N点，横梁对轨道A的压力F与时间t的关系式为：F＝__mg－t__。 类型2　简单机械机械效率的计算 3．(长沙中考)如图是建筑工人用滑轮组提升建筑材料的场景，在10秒的时间内，工人师傅用竖直向上的拉力将建筑材料匀速提升了1米，已知拉力F为400牛，建筑材料的重力G为900牛，求这个过程中： (1)绳子自由端移动的距离。 解：由图可知，n＝3，则绳子自由端移动的距离： s＝nh＝3×1米＝3米 (2)此滑轮组的机械效率。 解：有用功：W有＝Gh＝900牛×1米＝900焦 总功：W总＝Fs＝400牛×3米＝1 200焦 此滑轮组的机械效率： η＝＝×100%＝75% (3)拉力F的功率。 解：拉力F的功率：P＝＝＝120瓦 4．(自贡中考)如图所示，A物体受到的重力是100牛，在拉力F的作用下，能以0.2米/秒的速度在水平地面上向左匀速直线运动。已知拉力F＝5牛，滑轮组的机械效率为80%，试问： (1)5秒内拉力F所做功的大小是多少？ 解：如图所示，有三股绳子作用在动滑轮上，即n＝3，则绳子自由端移动的速度：v＝3v物＝3×0.2米/秒＝0.6米/秒 5秒内绳端移动的距离：s＝vt＝0 ... ...