
專題(七) 功、功率、機(jī)械效率的計(jì)算與推導(dǎo)證明
類型1 功和功率的計(jì)算
例1【2017·蘇州】小華和媽媽去超市購(gòu)物,她們將17 kg物品放在小推車中推行,小推車在某段時(shí)間內(nèi)速度v隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖像如圖ZT7-1所示。已知小推車重130 N,所受阻力是總重的0.15倍。(g取10 N/kg)(1)在0~10 s內(nèi),水平推力________(選填“大于”“小于”或“等于”)阻力,阻力大小為_(kāi)_______N。(2)10~20 s內(nèi)水平推力做了多少功?(3)10~20 s內(nèi)水平推力的功率多大?
(2)由圖可知10~20 s內(nèi)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),推力F=f=45 N,v=0.8 m/s,s=vt=0.8 m/s×10 s=8 m,W=Fs=45 N×8 m=360 J。(3)10~20 s內(nèi)水平推力的功率P=Fv=45 N×0.8 m/s=36 W。
類型2 功、功率和機(jī)械效率的綜合計(jì)算
例2【2017·重慶】B卷工人師傅利用如圖ZT7-2所示的兩種方式,將重均為300 N的貨物從圖示位置向上緩慢提升一段距離,F(xiàn)1、F2始終沿豎直方向。圖甲中OB=2OA,圖乙中動(dòng)滑輪重為60 N,重物上升速度為0.01 m/s。不計(jì)杠桿重、繩重和摩擦,則下列說(shuō)法正確的是( )
A.甲、乙兩種方式都省一半的力B.甲方式F1由150 N逐漸變大C.乙方式的機(jī)械效率約為83.3%D.乙方式F2的功率為3 W
變式1【2017·泰安】圖ZT7-3是工人利用滑輪組提升重為810 N的物體的示意圖,某段過(guò)程中物體勻速上升的速度為0.1 m/s,工人拉力F的功率為90 W,物體上升10 s拉力F克服滑輪組的摩擦做的功是60 J,不計(jì)繩重。求:(1)工人拉繩子的速度。(2)滑輪組的機(jī)械效率。(3)滑輪組中的動(dòng)滑輪的重力。
變式2 如圖ZT7-4所示,小明在探究利用杠桿做功的實(shí)踐活動(dòng)中,杠桿一端固定,中點(diǎn)處掛有一重力G為20 N的重物,現(xiàn)用手豎直提起杠桿的另一端,使物體緩慢勻速提升(摩擦忽略不計(jì))。(1)若不計(jì)杠桿自重,求拉力F的大小。(2)若杠桿是一根材料均勻的硬棒,將重物提升的高度h為0.10 m,則小明使用杠桿所做的有用功W有用為多大?若此時(shí)杠桿的機(jī)械效率為80%,則杠桿自身的重力為多少?
類型3 機(jī)械效率的計(jì)算和推導(dǎo)證明
例3 如圖ZT7-5所示,用平行于斜面的力F,把重力G為900 N的物體沿著長(zhǎng)s為5 m、高h(yuǎn)為1 m的斜面勻速拉到斜面頂端,在此過(guò)程中斜面的機(jī)械效率η為90%。(1)求拉力F的大小。(2)若斜面的機(jī)械效率為η,用平行于斜面的力F將物體勻速拉到斜面頂端,這時(shí)物體受到的摩擦力大小為f。試推導(dǎo)證明:f=F(1-η)。(η、F為已知)
【規(guī)律總結(jié)】 有關(guān)機(jī)械效率的推導(dǎo)與證明,一般都是應(yīng)用W總=W有用+W額外,先寫(xiě)出總功、有用功以及額外功的數(shù)學(xué)表達(dá)式,然后進(jìn)行數(shù)學(xué)代換,最后是數(shù)學(xué)式變形,直至推導(dǎo)出需要的表達(dá)式。
變式2 在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)將同一個(gè)滑輪組,分別繞成如圖ZT7-7所示的甲、乙兩種不同的方式。假如兩個(gè)物體的重都為G,每個(gè)滑輪的重都為G0;物體被勻速提升時(shí),甲滑輪組的機(jī)械效率為η甲,乙滑輪組的機(jī)械效率為η乙。請(qǐng)證明:η甲=η乙。(繩子重及滑輪與輪軸間的摩擦不計(jì))
這是一份中考物理復(fù)習(xí)微專題12功功率和能的計(jì)算精講課件,共22頁(yè)。
這是一份2022年中考物理復(fù)習(xí)課件—— 力學(xué)(功、功率、機(jī)械效率)計(jì)算專題,共23頁(yè)。PPT課件主要包含了本節(jié)課學(xué)習(xí)主要內(nèi)容,習(xí)題演練,機(jī)械效率,知識(shí)二機(jī)械效率,二習(xí)題演練等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2022年中考物理復(fù)習(xí)計(jì)算題專題(功、功率、機(jī)械效率)課件PPT,共41頁(yè)。PPT課件主要包含了公式復(fù)習(xí),功W=Fs,WPt,機(jī)械效率,1滑輪的機(jī)械效率,若不計(jì)繩重和摩擦,2斜面的機(jī)械效率,3杠桿的機(jī)械效率,典型題講解,拉力做功的功率4等內(nèi)容,歡迎下載使用。
微信掃碼,快速注冊(cè)
注冊(cè)成功