1、小专题(三) 功、功率和机械效率的计算云南近几年中考关于功、功率和机械效率的综合计算一直是热点考题，一般出现在填空题、选择题和综合计算题解题步骤一般为：(1)认真审题，剖析题意，确定各物理量之间的关系； (2)根据已知和待求量的关系，结合相应的公式或物理规律建立关系式；(3)逐步分析、计算中间的物理量，直至导出所求量类型 1 杠杆的有关计算(2016徐州)如图所示，一根均匀的细木棒 OC，OA OC，B 为 OC 的中点，在 C 点施力将挂在 A14点的重为 180 N 的物体匀速提升 0.2 m，木棒的机械效率为 90%，这里的木棒是一种简单机械，称为杠杆，提升该物体做的有用功是 36J，木
2、棒重为 10N(不计摩擦)类型 2 斜面的有关计算(2016德阳)如图斜面长 6 m、高 1.5 m，工人用沿斜面向上 500 N 的力，以 1.5 m/s 的速度把重 1 600 N 的箱子匀速推到车上，则推力的功率是 750 W；该斜面机械效率是 80%.类型 3 滑轮的有关计算(2016重庆)某建筑工地用如图所示的滑轮组提升重物，人对绳的拉力 F 为 400 N，能将 75 kg 的物体以 0.1 m/s 的速度匀速提升，则拉力 F 的功率为 120W，此时滑轮组的机械效率为 62.5%(不计绳重和摩擦)1(2016盘锦)用如图所示的滑轮组把一个重为 30 N 的物体沿竖直方向匀速提升
3、0.6 m，拉力为 12 N，不计绳重与摩擦，下列说法正确的是( A)A滑轮组机械效率是 83.3%B承重绳子段数是 2C动滑轮重是 18 ND绳子自由端移动距离是 0.2 m2(2016乐山)如图所示，张伟同学通过斜面用平行于斜面 F200 N 的推力，将质量为 30 kg 的物体在 5 s 时间内匀速推到 1 m 高的平台上，斜面长 s2 m (g 取 10 N/kg)则(B)A推力的功率为 40 WB斜面的机械效率为 75%C推力做的总功 300 JD斜面对物体的摩擦力 100 N 3(2016菏泽)组合机械的斜面长 4 m，高 2 m，将重为 100 N 的物体从斜面的底端匀速拉到顶端
4、，如图所示，需用的拉力为 40 N，需要的时间是 5 s那么，将物体从底部拉到顶部所做的有用功是 200 J，拉力做的总功的功率是 64W.4(2016葫芦岛)如图所示，大威用 40 N 的拉力，使物体 A 以 0.1 m/s 的速度竖直匀速上升，此时滑轮组的机械效率为 75%(不计绳重和摩擦) ，则物体 A 的重力为 90N，拉力的功率为 12W.若竖直匀速提升 120 N 的物体，滑轮组的机械效率为 80%5(2015鞍山)如图所示，用滑轮组拉着重 900 N 的物体 A 沿水平方向匀速移动，使其在 40 s 内移动了 8 m，拉力 F 所做的功为 1 280 J，拉力的大小为 80N，功
5、率为 32W，不计 绳重及绳子与滑轮间的摩擦，若滑轮组的机械效率为 95%，则动滑轮的重力为 8N.6(2016安顺)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如表是提升物体时采集到的信息：(1)若不计杠杆自重和摩擦，则拉力 F 的大小；(2)若实际拉力 F 为 90 N，求拉力做的总功及杠杆的机械效率(机械效率保留三位有效数字) 解：(1)不计杠杆自重和摩擦，由杠杆平衡条件可得：FOBGOA，即 F0.4 m40 N0.8 m解得：F80 N(2)由表中数据可知：s 0.1 m，h0.2 m拉力做的总功：W 总 Fs90 N0.1 m 9 J有用功：W 有用 Gh 40
6、N 0.2 m8 J杠杆的机械效率： 100% 100%88.9%W有W总 8 J9 J7(2016河北改编)如图所示，某建筑工地用电动机、定滑轮和斜面组成的装置，将重为 1 600 N 的建材从斜面底端匀速拉到顶端已知斜面倾角为 30，斜面高为 4.5 m，建材移动的速度为 0.4 m/s，电动机的输出功率为400 W (忽略定滑轮处摩擦及绳重)求：物重G(N)OA(m)OB(m)A 端上升的髙度 h/mB 端下降的竖直距离 s/m40 0.8 0.4 0.2 0.1(1)对建材做的有用功(2)斜面的效率解：(1)对建材做的有用功：W 有用 Gh1 600 N 4.5 m7 200 J(2)
7、因为在 RtABC 中，BAC 30，所以，AC2BC24.5 m 9 m根据 P Fv 可得，拉力 F 1 000 NWt Fst Pv 400 W0.4 m/s拉力做的总功：W 总 Fs 1 000 N9 m9 000 J斜面的效率： 100% 100%80%W有W总 7 200 J9 000 J8(2016资阳)造福于资阳人民的 “毗河引水”工程正在如火如荼地进行，如图所示为乐至县境内某引水渡槽建设工地用升降机从地面提升渡槽组件的示意图若渡槽设计高度为 h10 m每一段组件质量为 m210 3 kg，升降机最大功率为 P40 kW，每根钢丝绳上能承受的最大拉力是 F0410 4 N，不计
8、滑轮和钢丝绳的重力及摩擦力，g 取 10 N/kg，求：(1)该升降机一次最多能匀速提升多少段渡槽组件(2)某次提升中，升降机以最大功率在 t20 s 内将 3 段渡槽组件从地面匀速提升至设计高度，求钢丝绳拉力的功率 P1 和升降机的机械效率 .解：(1)每一段组件的重力Gmg210 3 kg10 N/kg210 4 N滑轮组的最大拉力 F3410 4 N1.210 5 N渡槽组件的段数： 6 段1.2105 N2104 N(2)钢丝绳拉力做的有用功：W 有用 Gh3210 4 N10 m610 5 J钢丝绳拉力的功率 P1 310 4 WW有t 6105 J20 s总功 W 总 P 总 t4
9、010 3 W20 s810 5 J升降机的机械效率 100% 100%75%W有W总 6105 J8105 J9(2015襄阳)如图所示，用滑轮组匀速提起 1 200 N 的重物，拉力做功的功率为 1 500 W，绳子的自由端向下拉的速度为 3 m/s，地面对人的支持力为 N1，不计绳重和摩擦(1)滑轮组中有几股绳子承担重物？作用在绳自由端的拉力是多少？(2)滑轮组的机械效率是多少？(3)若用此滑轮组匀速提起 2 400 N 的重物时，地面对人的支持力为 N2，作用在绳自由端的拉力是多少？若N1N2 51 时，人的重力是多少？解：(1)有 3 段绳子承担重物，拉力的大小F 拉 500 NP总v绳 1 500 W3 m/s(2)机械效率的大小 80%W有W总 GhF拉 s G3F拉 1 200 N3500 N(3)F 拉 (G 动 G)13G 动 3F 拉 G1 500 N 1 200 N 300 N此时作用在绳自由端的拉力 F 拉 (G 动 G) (300 N 2 400 N)900 N13 13人拉绳子的力与绳子拉人的力是相等的，人受 3 个力，即重力、拉力、支持力，因此有 NG 人 F 拉 ，则N1G 人 500 N，N 2 G 人 900 N，N 1N25 1，联立 解之可得：G 人 1 000 N
