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文檔簡介
專題07功與功率的綜合計(jì)算
考點(diǎn)01:力的作用效果及功與功率的綜合計(jì)算:
此考點(diǎn)主要是在正確分析物體受的的前題利用功與功率的計(jì)算公式對(duì)某些物理量進(jìn)行正
確的計(jì)算。
常見求有用功的計(jì)算公式:
(I)水平移動(dòng)型:W=FS。
(2)豎直移動(dòng)型:W=FS=Gh;或W=Pt。
二:常見功率的計(jì)算公式:P=W/t=FV.;
例1:(2020?四川雅安)一輛汽車以恒定的功率在平直的公路上做直線運(yùn)動(dòng),其r-t圖像
如圖所示,在第10s時(shí)速度達(dá)到15m/s,通過的路程為80m。求:
|v(m/s)
()f(s)
(1)在0—10s內(nèi)汽車的平均速度;
(2)設(shè)汽車在勻速行駛過程中所受阻力不變,大小為/MOOON,則汽車勻速行駛時(shí)的功率;
(3)在0~10s內(nèi)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的牽引力所做的功。
【變式1一1](2018山西中考)每天都會(huì)有許多全國各地的人民群眾,來到天安門廣場觀看
升國旗儀式。天安門廣場上的國旗,每天都會(huì)準(zhǔn)時(shí)同太陽一起升起,25000次零失誤。這是
護(hù)衛(wèi)國旗的戰(zhàn)士們,一天一個(gè)兩萬步,兩年一個(gè)新長征的訓(xùn)練締造的奇跡。天安門廣場上的
國旗總重為175N,升旗時(shí)(如圖),國旗上升高度為30m,所用時(shí)間為2分07秒。求解下列
問題:(1)國旗上升的平均速度是多少(保留一位小數(shù))。
(2)將國旗沿豎直方向勻速升高30m,拉力對(duì)國旗做的功是多少。
(3)若某持槍戰(zhàn)士總重約為700N,估算該戰(zhàn)士站立時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)。
例2:(2020?四川樂山)如圖所示,一款新型無人駕駛電動(dòng)汽車,總質(zhì)量為1.5X10:'kg,
在性能測(cè)試中,沿平直的公路勻速行駛,行駛過程中汽車受到的阻力為總重力的0.1倍,(g
取10N/kg)求:
09:32:5009:35:50
(1)汽車勻速行駛的速度;
(2)汽車受到的牽引力;
(3)此過程中汽車牽引力所做的功和做功功率。
【變式2-1](2019承德中考模擬試題)一輛在水平路面上沿直線行駛的貨車,行駛時(shí)所受
的阻力為總車重的0.1倍,貨車(含駕駛員)重為6X1(/N,貨車車輪與地面的接觸面積為
0.0511?,貨車以72km/h的速度在水平路面上勻速行
(1)求貨車對(duì)地面的壓強(qiáng)。
(2)求貨車行駛lOinin運(yùn)動(dòng)的路程。
(3)求貨車的功率。
考點(diǎn)02:簡單機(jī)械類功與功率的綜合計(jì)算:
此考點(diǎn)主要是將功與功率的計(jì)算與杠桿、滑輪組、斜面等各種簡單機(jī)械整合在一起,根
據(jù)各種簡單機(jī)械特點(diǎn)并運(yùn)用功與功率的知識(shí)去求解某些物理量。
例1:(2016河北中考)如圖所示是某建筑工地用電動(dòng)機(jī)、定滑輪和斜面組成的裝置,將重
為1600N的建材由斜面底端勻速拉到頂端。已知斜面傾角為30°,斜面高為4.5m,建材
移動(dòng)的速度為0.4m/s,電動(dòng)機(jī)的輸出功率為400W,斜面的效率與整個(gè)裝置的效率之比n?:
。2=10:9。(忽略定滑輪處摩擦及繩重)求:
(1)對(duì)建材做的有用功。
(2)斜面的效率。
(3)電動(dòng)機(jī)做功多少。
例2:(2020?南通)如圖,塔式起重機(jī)上的滑輪組將重為1.2x104N的重物勻速吊起2nl時(shí),
滑輪組的機(jī)械效率為80%,g取10N/kgo
F
(1)求提升重物做的有用功;
(2)求繩端的拉力;
(3)若動(dòng)滑輪的質(zhì)量為40kg,求克服摩擦和鋼絲繩重所做的功。
【變式2-1](2020?鎮(zhèn)江)如圖1所示,質(zhì)量為20kg的重物放在水平地面上,重物與地面
間的接觸面積為O.ln?。利用圖2所示的滑輪組,小明在20s內(nèi)將重物勻速提高5m,他對(duì)繩
子自由端施加的拉力為150N。不計(jì)繩重和輪軸處摩擦,g取10N/kg。
圖2
(1)求圖1中重物對(duì)地面的壓強(qiáng);
(2)在圖2所述過程中,求:①小明所做的額外功。②小明做功的功率。
考點(diǎn)03:內(nèi)燃及電動(dòng)機(jī)械類功與功率的綜合計(jì)算:
內(nèi)燃機(jī)在做功沖程將內(nèi)能能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,用來推動(dòng)車輛前進(jìn),電動(dòng)機(jī)械工作過程中將電
能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。此考點(diǎn)綜合考查熱學(xué)、電學(xué)、力學(xué)的知識(shí),將力、熱、電三個(gè)知識(shí)融合在
一起進(jìn)行考查。
例1:(2019唐山路南三模)電動(dòng)汽車有體積小,節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn),小剛買了一輛E200的
電動(dòng)汽車,汽車的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表,(g=10N/kg)
小轎車的總質(zhì)量900kg
靜止時(shí)每只輪胎與地面的接觸面積100cm2
額定輸出功率15kw
勻速行駛過程中的總阻力總重的0.05倍
(1)求該車靜止在水平地面上時(shí),空車對(duì)地面的壓強(qiáng)
(2)某次小剛一家開車出行時(shí)在水平道路上勻速行駛了9km,路上用時(shí)lOmin,該行駛路
程段限速40km/h,請(qǐng)你計(jì)算說明小剛爸爸是否駕車超速。
(3)求載人出行時(shí),汽車的總質(zhì)量為1200kg,若汽車以額定輸出功率在公路上勻速行駛,
汽車的行駛速度多大。(g=10N/kg)
例2:【變式1T】(2019—2020滄州九年級(jí)月考試題)汽車在行駛中,由于路況和車速的不
同,發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率也不同,通常行駛時(shí),實(shí)際功率要小于它的最大功率。某型號(hào)轎車的
有關(guān)數(shù)據(jù)如下表,(某標(biāo)號(hào)的汽油的熱值約為4.5X10,J/Kg,密度約為0.7X10:'Kg/nf)求⑴
若轎車以100km/h的速度勻速行駛lh,求:(1)轎車消耗了多少汽油。
⑵若轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為30%,當(dāng)轎車以100km/h的速度行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率是多少W。
發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率90kW
百公里耗油(100km/h勻速行駛)6.0L
最大車速170km/h
例2:(2020石家莊四區(qū)聯(lián)考二模試題)如圖中所示,總質(zhì)量為1200kg的小汽車,每個(gè)輪
子與地面的接觸面積為200cm;甲個(gè)成年人(每個(gè)成年人的質(zhì)量按60kg計(jì)算)上車后,在平
直的公路上做直線運(yùn)動(dòng),其V—t圖像如圖乙所示,汽車在第200s時(shí)已行駛了2400m,速度
達(dá)到了20m/s,隨后勻速前進(jìn)(若汽車在行駛過程中所受阻力為900N,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為
30%,汽油的熱值為4.6X10,J/kg)求:(1)小汽車在前200s內(nèi)的平均速度。
(2)小汽車勻速行駛2.3km消耗的汽油的質(zhì)量。
(3)四人上車后,車靜止在水平路面上時(shí),車對(duì)地面的壓強(qiáng)。
壓軸精練
1:(2020?赤峰)用如圖所示的滑輪組將貨物勻速向上提升3m,人的拉力F為200N,這個(gè)
過程中滑輪組提升貨物的機(jī)械效率為80%,求:
(1)繩子自由端移動(dòng)的距離s;
(2)人的拉力F做的功;
(3)貨物的重力。
2:(2020-2021河北滄州月考試題)小明家買了一輛以汽油為燃燒的小汽車,經(jīng)查閱資料,
小明了解到以下信息:“該車若以80km/h的速度勻速行駛時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力為780N,百
公里油耗8L/100km,已知汽油的密度0.7Xl()3kg/m3,汽油的熱值為4.6Xl(fj/kg)求:
(1)8L汽油的質(zhì)量是多少kg?
(2)完全燃燒8L汽油所放出的熱量是多少?
(3)該車以80km/h的速度勻速行駛時(shí),它的發(fā)動(dòng)機(jī)效率是多少?
3:(2018江蘇淮安中考)電動(dòng)汽車因其節(jié)能、環(huán)保而受到人們的青睞。某品牌電動(dòng)汽車,
駕駛員與車的總質(zhì)量為1.6t,車靜止時(shí)輪胎與地面接觸的總面積為0.080?.汽車在平直公路
上以10m/s的速度勻速行駛20min,此時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入電壓為300V,電流為60A,汽車
所受阻力為駕駛員與車總重力的0.1倍,g取10N/kg。求電動(dòng)汽車:
(1)靜止在水平地面上對(duì)地面的壓強(qiáng)。
(2)勻速行駛過程中驅(qū)動(dòng)電機(jī)消耗的電能。
(3)勻速行駛過程中牽引力的大小。
(4)勻速行駛過程中牽引力所做的功。
4:(2020鹽山二中八年級(jí)期末試題)如圖所示為一輛無人駕駛清掃車,空車質(zhì)量為400kg,
它集激光雷達(dá)、攝像頭、超聲波雷達(dá)等傳感器于一體,可自主作業(yè)。
(1)激光是一種電磁波,它在真空中的傳播速度為m/s;
(2)空車停在水平地面上,若地面總受力面積為200cm2,則車對(duì)地面的壓強(qiáng)為多少帕?
(g取10N/kg)
5:(2020邯鄲一模)如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為312kg,底面積為0.6n?的貨箱靜止在水平地面
上,用電動(dòng)機(jī)通過滑輪組在10s內(nèi)將貨箱勻速提升了2m,提升過程中,電動(dòng)機(jī)的輸出功率
為780W,求(不計(jì)繩重和摩擦,g=10N/kg),(l)貨箱對(duì)地面的最大壓強(qiáng)。
(2)滑輪組的機(jī)械效率。
(3)如果要?jiǎng)蛩偬崞?00kg的貨物,電動(dòng)機(jī)對(duì)繩子的拉力。
6:(山東濟(jì)南章丘2018—2019學(xué)年下學(xué)期期末試題)隨著城市建設(shè)的加快,高層住宅拔地
而起。但城市供水只能滿足1—6層,6層以上需要利用水泵進(jìn)行二次加壓,先把水存到樓
頂水箱,再對(duì)整棟樓供水。如果水泵把體積為6m3的水送到20m高的樓頂水箱,所用時(shí)間
為lOmin。取g=10N/kg.通過計(jì)算回答:
(1)體積為6m3的水的質(zhì)量;
(2)此過程水泵對(duì)水做的功;
(3)此過程水泵的功率.
7:(2020?連云港)隨著科技的發(fā)展,無人駕駛汽車已進(jìn)入人們的生活。無人駕駛汽車通過
車載激光雷達(dá)攝像頭等傳感器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛。一質(zhì)量為12的無人駕駛汽車,靜止時(shí)四個(gè)輪
子與地面的總接觸面積為0.120?,在平直道路上以36km/h的速度勻速行駛,受到的牽引力
大小為4X103NO某時(shí)刻車頭上的激光雷達(dá)向正前方的固定障礙物發(fā)射一束激光信號(hào),經(jīng)
3x10%激光雷達(dá)接收到障礙物反射回的信號(hào)(該時(shí)間內(nèi)汽車行駛的距離忽略不計(jì))。已知光
速為3x108m/s,g取10N/kg。求該汽車。
(1)靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)大??;
(2)此刻車頭到障礙物的距離;
(3)以36km/h的速度勻速行駛時(shí)牽引力的功率。
8:(2018山東德州中考)我國首款大型水陸兩棲飛機(jī)“蛆龍”AG600如圖24所示,該飛機(jī)
蓄滿水后總質(zhì)量53.5t?為檢測(cè)飛機(jī)性能,先后進(jìn)行了模擬滅火和水面滑行測(cè)試。在滅火測(cè)
試中:飛機(jī)盤懸在火場上方150m處,將所蓄水分次投下,每次投水200kg,用時(shí)20s到達(dá)
地面。在水面滑行測(cè)試中:飛機(jī)在水平面上以10m/s的速度沿直線勻速滑行了60s,若飛機(jī)
發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力的總功率始終保持2.5X10%。(P,K=1.0X103kg/m3,g=10N/kg)求:
(1)飛機(jī)蓄滿水靜止在水面上時(shí)排開水的體積;
(2)每次投下的水在下落過程中重力做功的平均功率;
(3)飛機(jī)在水面沿直線勻速滑行時(shí),飛機(jī)所受的牽引力。
圖24
9:(2020宜昌中考)為了解決鄉(xiāng)村快遞的交通問題,某快遞公司采用無人機(jī)將包裹送達(dá)每
個(gè)村子的派送員,自動(dòng)卸貨后隨即返航,繼續(xù)其它的配送。某次派送包裹的質(zhì)量為12kg,
飛行高度為120m,lOmin內(nèi)水平飛行里程為6.5km。(1)該次派送無人機(jī)水平飛行的平均
速度是多少km/h.
⑵無人機(jī)提著包裹從地面勻速上升到120m高度的過程中,拉力對(duì)包裹做的功是多少
(g=10N/kg)?
10:(2018唐山路北三模)如圖15甲所示是使用汽車打撈水中重物的示意圖,汽車通過定
滑輪牽引水下一個(gè)質(zhì)量均勻分布的正方體重物,在整個(gè)打撈過程中,汽車以恒定的速度
V-O.lm/s向右運(yùn)動(dòng),圖15乙是此過程中汽車?yán)隨時(shí)間t變化的圖像,設(shè)t=0時(shí)汽車開
始提升重物,忽略水的阻力和滑輪的摩擦,g=10N/kg,求:
(1)水庫的深度.
(2)重物的密度.
(3)整個(gè)打撈過程中汽車的最小功率。
11:(2020?株洲)在水平地面上有一物體A。
丙
(1)如圖甲所示,用輕彈簧測(cè)力計(jì)水平向右勻速地拉物體A,測(cè)力計(jì)的示數(shù)放大后如圖乙,
可讀得為N,物體所受地面給它的滑動(dòng)摩擦力的大小與彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)
(填“相等”或“不相等”);
(2)若我們只有一個(gè)量程為2.5N的輕彈簧測(cè)力計(jì),則可把方案改為如圖丙所示。物體A
用輕繩與一輕滑輪相連,輕滑輪上還繞著另一根輕繩,該輕繩一端B固定在豎直墻上,另
一端C用彈簧測(cè)力計(jì)水平向左勻速地拉著物體A運(yùn)動(dòng)(不計(jì)滑輪的摩擦)。此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)
的示數(shù)等于輕繩D對(duì)物體A的拉力大小的(填“一半”或“一倍”或“兩倍”);
(3)圖丙中,若物體A向左勻速運(yùn)動(dòng)的距離為1m,則此過程中輕繩D對(duì)物體A的拉力做
的功為Jo結(jié)合所學(xué)的動(dòng)滑輪的有關(guān)知識(shí),可知彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)繩的端點(diǎn)C做的功與
輕繩D拉物體A做的功(填“相等”或"不相等”)。
12:(2019攀枝花中考試題)如圖所示,在水平路面上行駛的汽車通過滑輪組拉著重為G=9
X104N的貨物A沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng),貨物A的速度為V=2m/s,經(jīng)過t=10s,貨物A豎直
升高h(yuǎn)=10m,已知對(duì)繩子的拉力F的功率P=120kw,不計(jì)繩、滑輪的質(zhì)量和摩擦,求:
(1)t時(shí)間內(nèi)汽車對(duì)繩的拉力所做的功;
(2)汽車對(duì)繩的拉力大??;
(3)斜面的機(jī)械效率。
13:(2020?東莞)最近,我國航天科技集團(tuán)公司研發(fā)的新型彩虹太陽能無人機(jī)成功完成臨近
空間試飛,這種“大氣層內(nèi)飛行衛(wèi)星”是將彈道導(dǎo)彈和微型無人機(jī)結(jié)合起來的一種新型偵察設(shè)
備(如圖所示)。新型彩虹太陽能無人機(jī)采用太陽能作為動(dòng)力源,它具備超長航時(shí)的特點(diǎn)。
若這款太陽能無人機(jī)攜帶儀器后總重力為2000N,停放時(shí)輪子與地面總的接觸面積為0.05m2,
在7分鐘內(nèi)上升到極限高度21km,貝I」:
(1)停放在水平地面時(shí),無人機(jī)對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少?
(2)無人機(jī)上升過程中的平均速度為多少?
(3)升空過程中,7分鐘內(nèi)無人機(jī)克服重力做了多少功?
14:(2020.廣東)某轎車在平下公路上行駛的45s內(nèi),其速度V與3動(dòng)力F與時(shí)間t的關(guān)
系圖像分別如圖甲、乙所示,已知前10s汽車運(yùn)動(dòng)的路程為100m,求:
(1)前10s轎車運(yùn)動(dòng)的平均速度。
(2)轎車在勻速直線運(yùn)動(dòng)階段通過的路程。
(3)動(dòng)力F做的總功。
15:(2020—2021河北鹽山實(shí)驗(yàn)中學(xué)九年級(jí)第一學(xué)期期末試題)由于春季干旱,農(nóng)民需用水
泵抽水灌溉農(nóng)田,有一水泵名牌如下表所示:求:
⑴水泵連續(xù)正常工作5h,所做的有用功是多少。
⑵此水泵總功率。
⑶若此水泵用一柴油機(jī)帶動(dòng),假設(shè)柴油完全燃燒放出的內(nèi)能有45%轉(zhuǎn)化為水泵軸的機(jī)械能,
則每小時(shí)消耗多少柴油。(柴油的熱值為4X10,J/kg,g=10N/kg)
型號(hào)8B13質(zhì)量111kg
揚(yáng)程12m流量300m7h
效率80%出廠日期2017年6月
專題07功與功率的綜合計(jì)算
典例剖析
k_____________J考點(diǎn)01:力的作用效果及功與功率的綜合計(jì)算:
此考點(diǎn)主要是在正確分析物體受的的前題利用功與功率的計(jì)算公式對(duì)某些物理量進(jìn)行正
確的計(jì)算。
常見求有用功的計(jì)算公式:
(1)水平移動(dòng)型:W=FSo
(2)豎直移動(dòng)型:W=FS=Gh;或W=Pt。
二:常見功率的計(jì)算公式:P=W/t=FV.;
例1:(2020?四川雅安)一輛汽車以恒定的功率在平直的公路上做直線運(yùn)動(dòng),其昨t圖像
如圖所示,在第10s時(shí)速度達(dá)到15m/s,通過的路程為80m。求:
(1)在0—10s內(nèi)汽車的平均速度;
(2)設(shè)汽車在勻速行駛過程中所受阻力不變,大小為/MOOON,則汽車勻速行駛時(shí)的功率;
(3)在0~10s內(nèi)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的牽引力所做的功。
【答案】(l)8m/s;(2)6X104W;(3)6X105J.
【解析】(D由題知,在O'lOs內(nèi)汽車通過的路程爐80m,則在0~10s內(nèi)汽車的平均速度:
(2)由圖可知,10s后汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度片15m/s,此時(shí)汽車受到的牽引力和阻力是
一對(duì)平衡力,大小相等,則牽引力:4/M000N,汽車行駛時(shí)的功率為:
W“
P=7=FV=4000NX15m/s=6xlO4W.
(3)因?yàn)槠嚨墓β什蛔?,所以?~10s內(nèi)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的牽引力所做的功:
W=P/=6X104WX10S=6X105J.
【變式1-11(2018山西中考)每天都會(huì)有許多全國各地的人民群眾,來到天安門廣場觀看
升國旗儀式。天安門廣場上的國旗,每天都會(huì)準(zhǔn)時(shí)同太陽一起升起,25000次零失誤。這是
護(hù)衛(wèi)國旗的戰(zhàn)士們,一天一個(gè)兩萬步,兩年一個(gè)新長征的訓(xùn)練締造的奇跡。天安門廣場上的
國旗總重為175N,升旗時(shí)(如圖),國旗上升高度為30m,所用時(shí)間為2分07秒。求解下列
問題:(1)國旗上升的平均速度是多少(保留一位小數(shù))。
(2)將國旗沿豎直方向勻速升高30m,拉力對(duì)國旗做的功是多少。
(3)若某持槍戰(zhàn)士總重約為700N,估算該戰(zhàn)士站立時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)。
【答案】(1)0.2m/s(2)5250J(3)10000Pa.
【解析】(D國旗上升的時(shí)間為2分07秒,即1=127s,則國旗上升的平均速度
30m
v=—=0.2m/so
T27s
⑵國旗勻速上升過程中拉力做的功W=A=Gh=175Nx30m=5250J
(3)戰(zhàn)士雙腳與地面的接觸面積約S=7xlO"m2則戰(zhàn)士對(duì)水平地面的壓強(qiáng):
〃0不德―
例2:(2020?四川樂山)如圖所示,一款新型無人駕駛電動(dòng)汽車,總質(zhì)量為L5X103kg,
在性能測(cè)試中,沿平直的公路勻速行駛,行駛過程中汽車受到的阻力為總重力的0.1倍,(g
取10N/kg)求:
I"
09:32:50
(1)汽車勻速行駛的速度;
(2)汽車受到的牽引力;
(3)此過程中汽車牽引力所做的功和做功功率。
【答案】(1)10m/s(2)1.5X10》(3)2.7X106J.L5X10帆
【解析】⑴汽車行駛的路程:5=1.8xl03m,汽車行駛的時(shí)間:?=3min=180s
汽車勻速行駛的速度:u=l=LI。3m=]0m/s。
t180s
(2)由于汽車勻速行駛,所以汽車受到的牽引力等于阻力:
/引=為=0.1叫=0.1X1.5X103kgxlON/kg=1.5x103N
(3)此過程中汽車牽引力做功:IV=FS=1.5xlO3Nxl.8xlO3m=2.7xlO6J
汽車牽引力做功的功率:〃=些=出四Z=i.5xl()4w。
t180s
【變式2-1](2019承德中考模擬試題)一輛在水平路面上沿直線行駛的貨車,行駛時(shí)所受
的阻力為總車重的0.1倍,貨車(含駕駛員)重為6X104N,貨車車輪與地面的接觸面積為
0.050?,貨車以72km/h的速度在水平路面上勻速行
(1)求貨車對(duì)地面的壓強(qiáng)。
(2)求貨車行駛lOmin運(yùn)動(dòng)的路程。
(3)求貨車的功率。
【答案】(1)1.2X106Pa,(2)12km(3)1.2X10%.
【解析】⑴貨車對(duì)地面的壓強(qiáng)P=F/S=G/S=6XlO'N/O.05m'I.2X10%.
(2)10min=lh/6,貨車行駛lOmin運(yùn)動(dòng)的路程S=Vt=72km/h義(1/6)h=12km.
(3)72km/h=20m/s,貨車的功率P=FXV=fV=O.1GXV=O.1X6X10‘NX20m/s=l.2X10愀。
考點(diǎn)02:簡單機(jī)械類功與功率的綜合計(jì)算:
此考點(diǎn)主要是將功與功率的計(jì)算與杠桿、滑輪組、斜面等各種簡單機(jī)械整合在一起,根
據(jù)各種簡單機(jī)械特點(diǎn)并運(yùn)用功與功率的知識(shí)去求解某些物理量。
例1:(2016河北中考)如圖所示是某建筑工地用電動(dòng)機(jī)、定滑輪和斜面組成的裝置,將重
為1600N的建材由斜面底端勻速拉到頂端。已知斜面傾角為30°,斜面高為4.5m,建材
移動(dòng)的速度為0.4m/s,電動(dòng)機(jī)的輸出功率為400W,斜面的效率與整個(gè)裝置的效率之比n]:
n2=10:9o(忽略定滑輪處摩擦及繩重)求:
(1)對(duì)建材做的有用功。
(2)斜面的效率。
(3)電動(dòng)機(jī)做功多少。
【答案】(1)7200J(2)80%(3)10'jo
【解析】(1)由題意利用圖中裝置對(duì)建材做的有用功物h=1600NX4.5m=7200J.
(2)由題意,電動(dòng)機(jī)的輸出功率為400W,根據(jù)P=W/t=FV可得:電動(dòng)機(jī)對(duì)繩子產(chǎn)生的拉力:
F=P/V=400W/0.4m/s=l()00N;則斜面的機(jī)械效率rn=W(,/Ws=W"FS=(7200J/100NX2X4.5m)
X100%=80%?
(3)根據(jù)題意斜面的效率與整個(gè)裝置的效率之比山:112=10:9可得整個(gè)裝置的機(jī)械效率
112=(9/10)中=72%;則電動(dòng)機(jī)消耗的電能W=W湎2=7200加.72=10打。
例2:(2020?南通)如圖,塔式起重機(jī)上的滑輪組將重為1.2x10、的重物勻速吊起2nl時(shí),
滑輪組的機(jī)械效率為80%,g取10N/kgo
(1)求提升重物做的有用功;
(2)求繩端的拉力;
(3)若動(dòng)滑輪的質(zhì)量為40kg,求克服摩擦和鋼絲繩重所做的功。
【答案】(1)2.4x104J(2)5x103N(3)5.2x103J?
【解析】(1)提升重物做的有用功W產(chǎn)Gh=1.2xl()4Nx2m=2.4X1()4J
提升重物做的有用功為2.4x1()4j。
(2)由圖可知,n=3,則繩端移動(dòng)的距離s=nh=3x2m=6m,由r)=W0/W&可得W,a=W”/聯(lián)2.4
X104J/80%=3X104J,繩端的拉力F=W總/S=3X104/6m=5x103N。
(3)由W“+W*產(chǎn)W慫可得,額夕卜功W==W「一W存=3XK)4J-2.4*1()4J=6XK)3J,克服動(dòng)滑輪
重力所做的額外功W動(dòng)nGajhnm洌ghROkgX10N/kgX2m=800J,克服摩擦和鋼絲繩重所
做的功W'=W淑-W動(dòng)=6xl()3j-800J=5.2x10嘰
【變式2-1](2020?鎮(zhèn)江)如圖1所示,質(zhì)量為20kg的重物放在水平地面上,重物與地面
間的接觸面積為O.ln?。利用圖2所示的滑輪組,小明在20s內(nèi)將重物勻速提高5m,他對(duì)繩
子自由端施加的拉力為150N。不計(jì)繩重和輪軸處摩擦,g取10N/kg。
圖1圖2
(1)求圖1中重物對(duì)地面的壓強(qiáng);
(2)在圖2所述過程中,求:①小明所做的額外功。②小明做功的功率。
【答案】(1)2000Pa(2)500J,75W。
【解析】(1)重物對(duì)地面的壓力大小與重物的重力大小相等,即F=G=mg=20kgU0N/kg=200N
根據(jù)壓強(qiáng)公式可得重物對(duì)地面的壓強(qiáng)為P=F/S=2000Pa。
(2)由圖可知,動(dòng)滑輪組中的n=2,則小明所做的總功為W慫=nFh=2'150N'5m=1500J
z
小明所做的有用功為W(,=Gh=200N5m=1000J,則小明所做的額外功為W?=WS-Wf,
=1500J-l0()0J=500J,根據(jù)功率公式,可知小明做功的功率為P=WJt=l50()J/20s=75W1
【名師點(diǎn)睛】(1)處在水平面上的物體,物體對(duì)桌面的壓力等于重力,結(jié)合壓強(qiáng)的定義式
p=F/S求解物體產(chǎn)生的壓強(qiáng),其中F是壓力,S是受力面積;(2)求解外力做功,利用外力
大小乘以位移在力的方向上移動(dòng)的距離即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的時(shí)
間即為功率。
考點(diǎn)03:內(nèi)燃及電動(dòng)機(jī)械類功與功率的綜合計(jì)算:
內(nèi)燃機(jī)在做功沖程將內(nèi)能能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,用來推動(dòng)車輛前進(jìn),電動(dòng)機(jī)械工作過程中將電
能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。此考點(diǎn)綜合考查熱學(xué)、電學(xué)、力學(xué)的知識(shí),將力、熱、電三個(gè)知識(shí)融合在
一起進(jìn)行考查。
例1:(2019唐山路南三模)電動(dòng)汽車有體積小,節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn),小剛買了一輛E200的
電動(dòng)汽車,汽車的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表,(g=10N/kg)
小轎車的總質(zhì)量900kg
靜止時(shí)每只輪胎與地面的接觸面積100cm2
額定輸出功率15kw
勻速行駛過程中的總阻力總重的0.05倍
(1)求該車靜止在水平地面上時(shí),空車對(duì)地面的壓強(qiáng)
(2)某次小剛一家開車出行時(shí)在水平道路上勻速行駛了9km,路上用時(shí)lOmin,該行駛路
程段限速40km/h,請(qǐng)你計(jì)算說明小剛爸爸是否駕車超速。
(3)求載人出行時(shí),汽車的總質(zhì)量為1200kg,若汽車以額定輸出功率在公路上勻速行駛,
汽車的行駛速度多大。(g=10N/kg)
【答案】(1)2.25X105Pa(2)54km/h>40km/h所以超速。(3)25m/s
【解析】(1)空車時(shí)對(duì)地面的壓力F=G=mg=900kgX10N/kg=9000N,因?yàn)镾=0.04m;所以汽車
對(duì)地面的壓強(qiáng)P=F/S=9000N/0.04m2=2.25X105Pa.
(2)汽車的行駛速度V=S/t=9km/(l/6h)=54km/h>40km/h所以超速.
(3)汽車載人時(shí)的總重G小m&g=1200kgX10N/kg=l.2XlO'N,勻速行駛過程中的牽引力F牽
4
=f=0.05G總=0.05X1.2X10N=600N,以額定功率行駛時(shí)的速度V2=P/F率=1.5X
10'W/600N=25m/s.
例2:【變式1-1](2019-2020滄州九年級(jí)月考試題)汽車在行駛中,由于路況和車速的不
同,發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率也不同,通常行駛時(shí),實(shí)際功率要小于它的最大功率。某型號(hào)轎車的
有關(guān)數(shù)據(jù)如下表,(某標(biāo)號(hào)的汽油的熱值約為4.5X10,J/Kg,密度約為0.TXlO'Kg/nf)求⑴
若轎車以100km/h的速度勻速行駛lh,求:(1)轎車消耗了多少汽油。
⑵若轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為30%,當(dāng)轎車以100km/h的速度行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率是多少隊(duì)
發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率90kW
百公里耗油(100km/h勻速行駛)6.0L
最大車速170km/h
【答案】(1)4.2kg(2)1.575X10%
【解析】(1)由P-m/v則若轎車以100km/h的速度勻速行駛lh,則轎車消耗的汽油m次
¥=OJX10;ikg/m:,X6X10;,m=4.2kg.
(2)汽車運(yùn)行的時(shí)間t=lh消耗的汽油產(chǎn)生的總熱量Q=mq=4.2kgX4.5X107J/kg=l.89X10*J,
s7
由n=wff/Ws=Qfiffl/Q總可得:QqQ,S=30%X1.89X10J=5.67X10J,有用功W*=Q"所以
?
發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率W/t=5.67X10J/3600s=l.575XlO'W.
例2:(2020石家莊四區(qū)聯(lián)考二模試題)如圖甲所示,總質(zhì)量為1200kg的小汽車,每個(gè)輪
子與地面的接觸面積為200cm;甲個(gè)成年人(每個(gè)成年人的質(zhì)量按60kg計(jì)算)上車后,在平
直的公路上做直線運(yùn)動(dòng),其V—t圖像如圖乙所示,汽車在第200s時(shí)已行駛了2400m,速度
達(dá)到了20m/s,隨后勻速前進(jìn)(若汽車在行駛過程中所受阻力為900N,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為
30%,汽油的熱值為4.6X10,J/kg)求:(1)小汽車在前200s內(nèi)的平均速度。
(4)小汽車勻速行駛2.3km消耗的汽油的質(zhì)量。
(5)四人上車后,車靜止在水平路面上時(shí),車對(duì)地面的壓強(qiáng)。
【答案】(1)12m/s(2)0.15kg(3)1.8X105kg.
【解析】(1)小汽車在前200s內(nèi)的平均速度V=S/t=2400m/200s=12m/s。
(2)因?yàn)槠囋谄街惫飞蟿蛩傩旭偅云囁艿臓恳=f=90()N,汽車行駛的距離
S=2.3km=2300m,則小汽車發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功W=FS=900NX2300m=2.07X106J;Etln二W/Q可
得:汽油完全燃燒放出的熱量Q=W/n=2.O7XK)6j/30%=6.9xio6j,由Q=mq可得:消耗的
汽油的最小質(zhì)量m=Q/q=6.9X1O6J/4.6X107J/kg=0.15kgo
(3)四人上車后,車靜止在水平地面上時(shí),乍對(duì)地面的壓力F=G&=(1200kg+60kg)X
10N/kg=1.44X104N,則車對(duì)地面的壓強(qiáng)P=F/S=1.44X104N/4X200X10-4m2=1.8X105Pao
壓軸精練
1:(2020?赤峰)用如圖所示的滑輪組將貨物勻速向上提升3m,人的拉力F為200N,這個(gè)
過程中滑輪組提升貨物的機(jī)械效率為80%,求:
(1)繩子自由端移動(dòng)的距離s;
(2)人的拉力F做的功;
(3)貨物的重力。
【答案】(1)9m(2)1800J(3)480N。
【解析】(1)由圖可知有3股繩,繩子自由端移動(dòng)的距離為s=nh=3x3m=9m。
(2)人的拉力做的功為W=Fs=200Nx9m=l800J。
(3)由滑輪組提升貨物的機(jī)械效率為80%,可得n=(Wfl/Ws)X100%=Gh/WX100%可
導(dǎo)出推導(dǎo)出貨物的重力為G=WXn/hX100%=1800JX80%/3mX100%=480No
2:(2020—2021河北滄州月考試題)小明家買了一輛以汽油為燃燒的小汽車,經(jīng)查閱資料,
小明了解到以下信息:“該車若以80km/h的速度勻速行駛時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力為780N,百
公里油耗8L/100km,已知汽油的密度0.7XI(fkg/m3,汽油的熱值為4.6X107j/kg)求:
(1)8L汽油的質(zhì)量是多少kg?
(2)完全燃燒8L汽油所放出的熱量是多少?
(3)該車以80km/h的速度勻速行駛時(shí),它的發(fā)動(dòng)機(jī)效率是多少?
【答案】(1)5.6kg(2)2.576X108J;(3)30.28%,
【解析】(1)根據(jù)m=pM=().7Xl()3kg/m3x8X10-3m3=5.6kg。
(2)根據(jù)Q?=mq=5.6kgX4.6X107J/kg=2.576X108J?
(3)發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力做的有用功W=FS-780NX80000m=6.24XIO7J,W&=2.576X10sl.所以發(fā)
動(dòng)機(jī)效率n=W/Q=(6.24X107J/2.576X108J)X100%=30.28%?
3:(2018江蘇淮安中考)電動(dòng)汽車因其節(jié)能、環(huán)保而受到人們的青睞。某品牌電動(dòng)汽車,
駕駛員與車的總質(zhì)量為1.63車靜止時(shí)輪胎與地面接觸的總面積為0.080?.汽車在平直公路
上以10m/s的速度勻速行駛20min,此時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入電壓為300V,電流為60A,汽車
所受阻力為駕駛員與車總重力的0.1倍,g取10N/kg。求電動(dòng)汽車:
(1)靜止在水平地面上對(duì)地面的壓強(qiáng)。
(2)勻速行駛過程中驅(qū)動(dòng)電機(jī)消耗的電能。
(3)勻速行駛過程中牽引力的大小。
(4)勻速行駛過程中牽引力所做的功。
【答案】(1)2X105Pa(2)2.16X107J(3)1.6X10%(4)1.92X10」。
【解析】(1)駕駛員與車的總質(zhì)量為L6t,對(duì)地面的壓力等于重力:F=G=mg=1.6X10:ikgX
10N/kg=l.6X10'N,車靜止時(shí)輪胎與地面接觸的總面積為0.08m2,靜止在水平地面上對(duì)地面
的壓強(qiáng):p=F/S=1.6XIO'N/O.08m2=2X105Pa;
(2)勻速行駛過程中驅(qū)動(dòng)電機(jī)消耗的電能:W=UIt=300VX60AX20X60s=2.16X107J;
(3)汽車所受阻力為駕駛員與車總重力的0.1倍,f=0.1G=O.1X1.6X1O4N=1.6X1OU
因做勻速直線運(yùn)動(dòng),行駛過程中牽引力的大小等于阻力,故F=f=1.6Xl()3N;
(4)勻速行駛過程中牽引力所做的功:W=Fs=Fvt=l.6X10:iNX10m/sX20X60s=l.92X10)。
4:(2020鹽山二中八年級(jí)期末試題)如圖所示為一輛無人駕駛清掃車,空車質(zhì)量為400kg,
它集激光雷達(dá)、攝像頭、超聲波雷達(dá)等傳感器于一體,可自主作業(yè)。
(1)激光是一種電磁波,它在真空中的傳播速度為m/s;
(2)空車停在水平地面上,若地面總受力面積為200cm2,則車對(duì)地面的壓強(qiáng)為多少帕?
(g取10N/kg)
(3)空車行駛時(shí)牽引力的功率為810W,在10s內(nèi)勻速行駛12m,車受到的阻力為多少牛?
【答案】(I)3XI0*m/s(2)2Xl()5pa(3)675N。
【解析】(2)車對(duì)地面的壓力F=G=mg=400kgxlON/kg=4000N車對(duì)地面的壓強(qiáng)
P=F/S=4000N/0.02m2=2x105Pa。
(3)由題意車的速度丫=S/t=12m/10s=1.2m/s?空車行駛時(shí)牽引力的功率P=W/t=FV則車的
牽引力F=P/V=810W/1.2m/s=675N.由于車做勻速運(yùn)動(dòng),受到的牽引力和阻力是平衡力,所以
車受到的阻力為f=F=675N。
5:(202Q邯鄲一模)如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為312kg,底面積為0.6n?的貨箱靜止在水平地面
上,用電動(dòng)機(jī)通過滑輪組在10s內(nèi)將貨箱勻速提升了2m,提升過程中,電動(dòng)機(jī)的輸出功率
為780W,求(不計(jì)繩重和摩擦,g=10N/kg),(l)貨箱對(duì)地面的最大壓強(qiáng)。
(2)滑輪組的機(jī)械效率。
(3)如果要?jiǎng)蛩偬崞?00kg的貨物,電動(dòng)機(jī)對(duì)繩子的拉力。
【答案】(1)52OOPa(2)80%(3)2260N。
【解析】(1)貨箱重為G=mg=312NX10N/kg=3120N.貨箱對(duì)地面的最大壓強(qiáng)
P=F/S=3120N/0.6m2=5200Pa?
(3)由圖可知滑輪組有3段繩子吊著物體,因此繩子移動(dòng)的距離S=3h=3X2m=6m,電動(dòng)
機(jī)對(duì)繩子的拉力F=P/V=780W/0.6in/s=1300N;滑輪組的機(jī)械效率Q=(Wff/W總)X
100%=Gh/Fs=X100%=(3120NX2m/l300NX6m)X1()0%=80%。
(4)由題意可知,拉力做的額外功是對(duì)動(dòng)滑輪做的功,所以動(dòng)滑輪的重力G,產(chǎn)WB—W”
/h=7800J—6240J/2in=780N,勻速提起600N的貨物時(shí),電動(dòng)機(jī)對(duì)繩子的拉力F*=G*+GM
/3=6()00N+780N/3=2260N。
6:(山東濟(jì)南章丘2018—2019學(xué)年下學(xué)期期末試題)隨著城市建設(shè)的加快,高層住宅拔地
而起。但城市供水只能滿足1—6層,6層以上需要利用水泵進(jìn)行二次加壓,先把水存到樓
頂水箱,再對(duì)整棟樓供水。如果水泵把體積為6m3的水送到20m高的樓頂水箱,所用時(shí)間
為lOmin。取g=10N/kg.通過計(jì)算回答:
(1)體積為6m3的水的質(zhì)量;
(2)此過程水泵對(duì)水做的功;
(3)此過程水泵的功率.
【答案】(1)6X103kg(2)1.2X106J;(3)2000W.
【解析】⑴由。=m/V可得,m=PV=l.0X103kg/m3X6m3=6X10Jkg?
⑵水的重力G=mg=6*10:ikgX10N/kg=6XlO'N,此過程水泵對(duì)水做的功:W=Gh=6X10'NX
20m=l.2X106J<,
⑶所用時(shí)間t=10min=600s,此過程水泵的功率:P=W/t=l.2X10cJ/600s=2000W).
7:(2020?連云港)隨著科技的發(fā)展,無人駕駛汽車已進(jìn)入人們的生活。無人駕駛汽車通過
車載激光雷達(dá)攝像頭等傳感器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛。一質(zhì)量為1.2t的無人駕駛汽車,靜止時(shí)四個(gè)輪
子與地面的總接觸面積為0.12m2,在平直道路上以36km/h的速度勻速行駛,受到的牽引力
大小為4X103NO某時(shí)刻車頭上的激光雷達(dá)向正前方的固定障礙物發(fā)射一束激光信號(hào),經(jīng)
3X10-7S激光雷達(dá)接收到障礙物反射回的信號(hào)(該時(shí)間內(nèi)汽車行駛的距離忽略不計(jì))。已知光
速為3xl08m/s,g取10N/kg。求該汽車。
(1)靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)大?。?/p>
(2)此刻車頭到障礙物的距離;
(3)以36km/h的速度勻速行駛時(shí)牽引力的功率。
【答案】(1)1.0Xl()5pa(2)45m(3)4X104W,
【解析】(1)汽車對(duì)水平地面的壓力F=G=mg=1.2xl()4N,靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)大小
P=F/S=1.2X104N/0.12m2=1.0X105Pa(.
(2)此刻車頭到障礙物的距離S=Vt/2=3X108m/sX3X10V45mo
(3)汽車的速度v=36km/h=10m/s以36km/h的速度勻速行駛時(shí)牽引力的功率P=W/t=FV=4
X103NX10m/s=4X104W.
8:(2018山東德州中考)我國首款大型水陸兩棲飛機(jī)“鰥龍”AG600如圖24所示,該飛機(jī)
蓄滿水后總質(zhì)量53.5t?為檢測(cè)飛機(jī)性能,先后進(jìn)行了模擬滅火和水面滑行測(cè)試。在滅火測(cè)
試中:飛機(jī)盤懸在火場上方150m處,將所蓄水分次投下,每次投水200kg,用時(shí)20s到達(dá)
地面。在水面滑行測(cè)試中:飛機(jī)在水平面上以10m/s的速度沿直線勻速滑行了60s,若飛機(jī)
發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力的總功率始終保持2.5Xdw。(P^l.OXlO^g/m3,g=10N/kg)求:
(1)飛機(jī)蓄滿水靜止在水面上時(shí)排開水的體積;
(2)每次投下的水在下落過程中重力做功的平均功率;
(3)飛機(jī)在水面沿直線勻速滑行時(shí),飛機(jī)所受的牽引力。
圖24
【答案】(1)53.5m:'(2)1.5X10'W(3)2.5X10^.
【解析】(1)因?yàn)锳G600蓄滿水后靜止在水面上,所以飛機(jī)受到浮力等于重力,即F注
35
=G=mg=53.5X10kgX10N/kg=5.35X10N,由F泮=。水gV"可得,由F開水的體積:V?=FS/P*
g=5.35X10aN/lXlO'kg/m'X10X/kg=53.5m.
(2)每次投下的水在下落過程中重力做功:W=Gh=mgh=200kgX10N/kgX150m=3X105J,重力做
功的平均功率P=W/t=3X105J/20s=1.5X10'W.
(3)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力的總功率始終保持2.5X10%,因?yàn)镻=W/t=FV,所以飛機(jī)在水面沿直
線勻速滑行時(shí),飛機(jī)所受的牽引力:F=P&/V=2.5X106W/10m/s=2.5X105N.
9:(2020宜昌中考)為了解決鄉(xiāng)村快遞的交通問題,某快遞公司采用無人機(jī)將包裹送達(dá)每
個(gè)村子的派送員,自動(dòng)卸貨后隨即返航,繼續(xù)其它的配送。某次派送包裹的質(zhì)量為12kg,
飛行高度為120nl,lOmin內(nèi)水平飛行里程為6.5km。(1)該次派送無人機(jī)水平飛行的平均
速度是多少km/h.
⑶無人機(jī)提著包裹從地面勻速上升到120m高度的過程中,拉力對(duì)包裹做的功是多少
(g=10N/kg)?
【答案】(1)39km/h(2)1.44X10%
【解析】(1)無人機(jī)水平飛行的平均速度V=S/t=6.5km/(10/60)h=39km/h。
(2)拉力對(duì)包裹做的功W=Gh=mgh=12kgXI0N/kgX120m=)1.44義10打。
10:(2018唐山路北三模)如圖15甲所示是使用汽車打撈水中重物的示意圖,汽車通過定
滑輪牽引水下一個(gè)質(zhì)量均勻分布的正方體重物,在整個(gè)打撈過程中,汽車以恒定的速度
V-O.lm/s向右運(yùn)動(dòng),圖15乙是此過程中汽車?yán)隨時(shí)間t變化的圖像,設(shè)t=0時(shí)汽車開
始提升重物,忽略水的阻力和滑輪的摩擦,g=10N/kg,求:
(1)水庫的深度.
(2)重物的密度.
(3)整個(gè)打撈過程中汽車的最小功率。
【答案】(l)4m(2)4.5X10;ikg/m3(3)3.5X10%
【解析】(D由圖像可知,水庫水深h=0.Im/sX40s=4m.
(2)由圖像可知,正方體的邊長L=Vtz=O.lm/sX10s=lm,重物的重力G=4.5X10'N,重物的質(zhì)
量m=G/g=4.5X10'N/10N/kg=4.5X103kg,V=L?=lm惻P=m/v=4.5X103kg/lm:,=4.5X103kg/m3.
(3)當(dāng)重物出水前拉力最小,此過程中功率最小,出水前重物受到的浮力F浮=OgV*L0X
10:!kg./m:tXlON/kgX0X1O'N,重物出水前最小拉力F=G-F浮=4.5XlO'N-1.0X
1O'N=3.5X10%,所以整個(gè)打撈過程中汽車的最小功率P=FV=3.SXIO'NXO.lm/s=3.5X103W.
11:(2020?株洲)在水平地面上有一物體A。
(1)如圖甲所示,用輕彈簧測(cè)力計(jì)水平向右勻速地拉物體A,測(cè)力計(jì)的示數(shù)放大后如圖乙,
可讀得為N,物體所受地面給它的滑動(dòng)摩擦力的大小與彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)
(填“相等”或"不相等”);
(2)若我們只有一個(gè)量程為2.5N的輕彈簧測(cè)力計(jì),則可把方案改為如圖丙所示.物體A
用輕繩與一輕滑輪相連,輕滑輪上還繞著另一根輕繩,該輕繩一端B固定在豎直墻上,另
一端C用彈簧測(cè)力計(jì)水平向左勻速地拉著物體A運(yùn)動(dòng)(不計(jì)滑輪的摩擦)。此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)
的示數(shù)等于輕繩D對(duì)物體A的拉力大小的(填“一半”或“一倍”或“兩倍”);
(3)圖丙中,若物體A向左勻速運(yùn)動(dòng)的距離為1m,則此過程中輕繩D對(duì)物體A的拉力做
的功為結(jié)合所學(xué)的動(dòng)滑輪的有關(guān)知識(shí),可知彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)繩的端點(diǎn)C做的功與
輕繩D拉物體A做的功(填“相等”或"不相等”)。
【答案】(1)4.6;相等(2)一半(3)4.6;相等。
【解析】(1)如圖甲所示,用輕彈簧測(cè)力計(jì)水平向右勻速地拉物體A,測(cè)力計(jì)的示數(shù)放大后
如圖乙,測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N,則其示數(shù)為4.6N。根據(jù)二力平衡條件,物體所受地面給
它的滑動(dòng)摩擦力的大小與彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)相等。(2)物體A用輕繩與一輕滑輪相連,輕滑
輪上還繞著另一根輕繩,該輕繩一端B固定在豎直墻上,另一端C用彈簧測(cè)力計(jì)水平向左
勻速地拉著物體A運(yùn)動(dòng)(不計(jì)滑輪的摩擦);滑輪組的n=2,此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于輕
繩D對(duì)物體A的拉力大小的一半。(3)圖丙中,若物體A向左勻速運(yùn)動(dòng)的距離為1m,則此
過程中輕繩D對(duì)物體A的拉力做的功為W=FS=4.6NXlm=4.6J.,結(jié)合所學(xué)的動(dòng)滑輪的有關(guān)
知識(shí),可知彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)繩的端點(diǎn)C做的功為W'=(F/n)ns=FS=W,即與輕繩D拉物
體A做的功相等。
12:(2019攀枝花中考試題)如圖所示,在水平路面上行駛的汽車通過滑輪組拉著重為G=9
X104N的貨物A沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng),貨物A的速度為V=2m/s,經(jīng)過t=10s,貨物A豎直
升高h(yuǎn)=10m,已知對(duì)繩子的拉力F的功率P=120kw,不計(jì)繩、滑輪的質(zhì)量和摩擦,求:
(1)t時(shí)間內(nèi)汽車對(duì)繩的拉力所做的功;
(2)汽車對(duì)
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