北京中考物理功和机械效率专题复习【教师版】

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1、北京中考物理功和机械效率专题复习一．解答题（共15小题）1．用如图所示的滑轮组将480N的物体以0.3m/s的速度匀速提起，绳子自由端的拉力为200N（不计摩擦和绳重）．求：（1）滑轮组的机械效率．（2）拉力的功率．（3）若用该滑轮组将重600N的物体匀速提升2m时，拉力所做的功为多少？解答：解：（1）由图知，使用该滑轮组承担物重的绳子股数，n=3滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=×100%=×100%=×100%=80%；（2）绳子自由端移动的速度：v′=3v=0.3m/s×3=0.9m/s，拉力的功率：P===Fv=200N×0.9m/s=180

2、W；（3）∵不计摩擦和绳重，∴F=（G+G动），∴G动=3F﹣G=3×200N﹣480N=120N，当提起G′=600N的物体时拉力：F′=（G′+G动），=（600N+120N）=240N，这时拉力做的功：W′=F′s′=F′×3h′=240N×3×2m=1440J．答：（1）滑轮组的机械效率为80%；（2）拉力的功率180W；（3）拉力所做的功为1440J．2．在农村常有家庭挖井取水．小明同学用如图（甲）所示的滑轮组提土，他用20s的时间把重为120N的土从井中匀速提升5m，拉力做的功W随时间t的变化图象如图（乙）所示．求：（1）有用功；（2）滑轮组的机械效

3、率；（3）拉力的大小；（4）拉力的功率．考点：功的计算；有用功和额外功；滑轮（组）的机械效率；功率的计算．387548专题：计算题；压轴题．分析：（1）已知土的重力和上升的高度，根据W=Gh求出克服土的重力做的功，即为有用功；（2）由乙图直接读出20s内拉力做的功即为总功，根据η=求出滑轮组的机械效率；（3）由图可知绳子的有效股数为2，根据s=nh求出绳端移动的距离，根据W=Fs求出拉力的大小；（4）根据P=求出拉力的功率．解答：解：（1）有用功：W有=Gh=120N×5m=600J；（2）由乙图可得：W总=800J，滑轮组的机械效率：η===75%；（3）绳端

4、移动的距离：s=nh=2×5m=10m，拉力的大小：F===80N；（4）拉力的功率：P===40W．答：（1）有用功为600J；（2）滑轮组的机械效率为75%；（3）拉力的大小为80N；（4）拉力的功率为40W．3．如图1所示，重为8N的物体A在拉力F的作用下，5s内匀速运动了0.5m．拉力F做的功随时间变化的图象如图2所示．己知动滑轮重0.5N，物体A在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力f为物重G的0.5倍．求：（1）拉力F的功率．（2）拉力F大小．（3）克服绳重及摩擦所做的额外功占总功的比例．解：（1）由图象知，拉力做的功W=2.5J时，所用的时间是5s所以拉

5、力的功率为P===0.5W；（2）绳子拉下的长度为S=2h=2×0.5m=1m作用在绳子上的拉力为F===2.5N；（3）拉动物体做的有用功为W有用=fS1=0.5×8N×0.5m=2J拉力做的总功为W总=FS2=2.5N×1m=2.5J额外功为W额=W总﹣W有用=2.5J﹣2J=0.5J对动滑轮做的功为W动=G动h=0.5N×0.5m=0.25J克服绳重及摩擦所做的额外功为W′=W额﹣W动=0.5J﹣0.25J=0.25J克服绳重及摩擦所做的额外功占总功的比例为==10%4．人们利用如图所示的滑轮组将浸没在河底的实心物体A打捞上来，物体A的密度为9.0×103

6、Kg/m3，体积为100dm3．在5000N的拉力F作用下，物体A在2s内匀速竖直上升2m（物体未露出水面），不计水的阻力，g=10N/Kg．求：（1）物体A受到的浮力．（2）拉力F做功的功率．（3）滑轮组的机械效率．分析：（1）知道物体A的体积（浸没水中排开水的体积）利用阿基米德原理求物体A受到的浮力；（2）由图知，承担物重的绳子股数n=2，则拉力F移动的距离S=2h，利用W=FS求拉力F所做的总功，又知道做功时间，利用P=求拉力F做功的功率；（3）知道物体A的体积和密度，利用G=mg=ρVg求物体A的重力，知道拉力大小，利用η==求滑轮组的机械效率．解答：解

7、：（1）物体A受到的浮力F浮为：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10﹣3m3=1000N；（2）拉力F移动的距离S为：S=2h=2×2m=4m，拉力F所做的总功W总为：W总=FS=5000N×4m=20000J，则拉力F做功的功率P为：P===10000W=10kW；（3）物体A的重力G为：G=mg=ρ物gV物=9.0×103Kg/m3×10N/Kg×100×10﹣3m3=9000N，滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=×100%=×100%=80%．5．如图所示，现将一重G1=8100N的实心铝块在水中匀速上提h=2

8、m（未露出水面），已知每