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(共14张PPT)
专题4 功、功率、简单机械计算
例 为了锻炼身体,提高身体素质,迎接初三体考,同学们纷纷利用暑假积极进行体育锻炼,下表是小明父母为小明测试的成绩单。已知小明所受的重力为500 N,请根据表格中提供的信息进行相关计算。
功和功率的计算
项目 1 000 m 俯卧撑/ (次/min) 单摇跳绳/
(次/min)
成绩 3 min 20 s 25 180
(1)如图所示是小明做俯卧撑时的情况,C点为他的重心,求支持力F的大小。
(2)在跳绳时,小明每次跳起时离开地面的平均高度为5 cm,求跳绳一次克服自身重力做功的多少。
(3)跳绳时,他在1 min内克服自身重力做功的功率为多少。
某实验小组在探究两名同学上楼时的功率与做功关系时,将记录的实验数据通过整理,作出了如图所示的高度时间图象。其中m甲=40 kg,m乙=50 kg,g取 10 N/kg。根据图象,则:
(1)甲同学10 s内做功为多少
(2)甲、乙两名同学上楼时的功率为多少
(3)若乙同学以图示状态上楼1 min,此时他所处
的高度为多少 他做的功为多少
机械效率的大小比较及提高机械效率的方法
例 用完全相同的滑轮,组装成如图所示的两套装置,工人用甲、乙装置在相同的时间内分别将重物G1和G2提升相同的高度,滑轮组的机械效率分别为η1和η2,不计绳重和摩擦,下列判断错误的是( )
A.两滑轮组所做的额外功相同
B.若G1=G2,两滑轮组的拉力的功率相同
C.若G1>G2,甲滑轮组的机械效率一定大于乙滑轮组的机械效率
D.若F1>F2,甲滑轮组的机械效率一定大于乙滑轮组的机械效率
D
1.如图所示,分别用两种不同的方式提升两个相同且重力均为G的物块。甲用滑轮组匀速提升,动滑轮所受重力G动大于物块所受重力G,拉力F1做功W1,滑轮组的机械效率为η1;乙沿斜面把物块从A点匀速提升至B点,sAB=2h,拉力F2做功W2,物块与斜面的摩擦力为f1,斜面的效率为η2。若两次拉力大小F1=F2,则下列说法正确的是( )
A.W1=W2
B.f1=F2
C.η1=η2
D.若提升高度相同,滑轮组的额外功大于斜面的额外功
C
2.小明用如图所示的装置研究杠杆的机械效率时,将重为G的钩码挂在铁质杠杆上的A点处,弹簧测力计作用于C点,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使钩码上升h高度,杠杆的机械效率为η1;在小明的装置基础上,小红仅改为将弹簧测力计作用于B点,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,仍使钩码上升h高度,杠杆的机械效率为η2;在小明的装置基础上,小华仅改为将钩码挂到B点,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,仍使钩码上升h高度,杠杆的机械效率为η3。不计转轴O处的摩擦,则( )
A.η1<η2,η1<η3 B.η1=η2,η1<η3
C.η1=η2,η1=η3 D.η1>η2,η1>η3
B
机械效率的计算
例 修建房屋时,人们往往会利用起重机[如图(甲)所示]来搬运质量较大的建筑材料,图(乙)为起重机内部滑轮组的简易图。现用该起重机将质量为 200 kg 的建筑材料以0.5 m/s的速度向上拉起5 m,绳子自由端的拉力F所做功与时间的关系如图(丙)所示,不计绳重和摩擦,g取10 N/kg。求:
(1)起重机对建筑材料做的有用功。
(2)该起重机滑轮组的机械效率。(结果精确到0.1%)
(3)动滑轮所受的重力。
1.如图所示是一个工地上运建材的装置图,用滑轮组拉着重800 N的小车A沿水平方向匀速运动,小车受到的摩擦力是小车重力的。在32 s内小车移动8 m,拉力F做的功为1 600 J。滑轮的大小可以忽略不计。求:
(1)小车A受到绳子的水平拉力F1。
(2)拉力F的大小。
(3)滑轮组的机械效率。
2.如图所示,一辆货车匀速从山底A开到山顶B。货车重为5.0×104 N,发动机的功率为 50 kW 保持不变,山坡AB长2 000 m,高h为300 m,牵引力保持2.5×104 N不变,不计空气阻力。求:
(1)货车从山底开到山顶所做的有用功。
(2)山坡的机械效率。
(3)货车在山坡上行驶时的摩擦力。
拼 搏 奋 斗 励 志 笃 行
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