1、专题六,关于功、功率、机械效率的综合计算,类型一 利用机械提升物体 1(2017长沙)如图是建筑工人用滑轮组提升建筑材料的场景，在10 s的时间内，工人师傅用竖直向上的拉力将建筑材料匀速提升了1 m，已知拉力F为400 N，建筑材料的重力G为900 N，求这个过程中：,(1)绳子自由端移动的距离。 (2)此滑轮组的机械效率。 (3)拉力F的功率。,1(1)s3 h31 m3 m,(3)PF 120 W,(2) 75%,2在遵义市新蒲新区的建筑工地上，某挖掘机沿平直路面以2 m/s的速度匀速行驶50 s到达工作场地进行挖掘作业。挖掘机的有关数据如下表所示，在平直路面上行驶时受的阻力是机械自重的0
2、.4倍，它在挖掘的过程中要将2104 N砂土匀速从图中最低点A移到最高点B。(g取10 N/kg)求：,(1)在平直路面上行驶过程中，挖掘机做的功； (2)如果挖掘机在举高砂土过程中的平均功率为80 kW，用时2.5 s，则此过程中挖掘机的机械效率。,2.(1)因为挖掘机匀速运动，所以Ff0.4 G0.4 mg0.49000 kg10 N/kg3.6104 N，挖掘机行驶的路程svt2 m/s50 s100 m，所以挖掘机做的功WFs3.6104 N100 m3.6106 J,(2)挖掘机做的有用功W有用Gh2104 N8 m1.6105 J，挖掘机做的总功W总Pt80103 W2.5 s21
3、05 J，挖掘机的机械效率 100% 100%80%,3(遵义中考)一体重为600 N，双脚与地面接触面积为0.05 m2的工人，用如图所示的滑轮组将重为800 N的物体匀速提高了0.5 m，此时该滑轮组的机械效率为80%，求：(不计绳重及摩擦) (1)在匀速提升物体的过程中，工人对绳子的拉力为多大？ (2)在匀速提升物体的过程中，工人对地面的压强为多大？ (3)使用该滑轮组，这个工人最多能提起多重的物体？,3.(1)由图可知，n2，s2h20.5 m1 m；当提升G800 N的重物时，W有Gh800 N0.5 m400 J；根据 ，拉力做功：W总 500 J；根据公式WFs，拉力为：F 50
4、0 N,(3)根据公式F (GG动)，动滑轮重力G动nFG2500 N800 N200 N；人的最大拉力F大G人600 N，提升物体的最大重力G大nF大G动2600 N200 N1000 N,(2)地面受到的压力：F压G人F600 N500 N100 N，S0.05 m2，工人对地面的压强：p 2103 Pa,类型二 利用滑轮组水平拉物体 4小华用如图所示的滑轮组拉动货箱，已知货箱的重为600 N，在F50 N的拉力作用下，货箱以0.1 m/s的速度做匀速直线运动，地面对货箱的滑动摩擦力f为货箱重的0.2倍。求： (1)拉力F的功率是多少？ (2)货箱运动了1 min，克服摩擦所做的功是多少？
5、 (3)此滑轮组的机械效率是多少？,4.绳子自由端移动速度v绳3v30.1 m/s0.3 m/s，拉力的功率PFv绳50 N0.3 m/s15 W,(3)1 min内绳子自由端移动距离s绳3 s36 m18 m，W总Fs绳50 N18 m900 J， 100% 100%80%,(2)f0.2 G0.2600 N120 N，由v 得，货箱移动距离svt0.1 m/s160 s6 m，克服摩擦做功W有fs120 N6 m720 J,5(2017毕节)利用如图所示的滑轮组匀速拉动水平地面上重为30 N，边长为10 cm的正方体物体，拉力F的大小为3 N，物体在水平地面上匀速运动时，受到地面对它的摩擦
6、力为4.5 N。求： (1)A处拉力大小。 (2)正方体物体对地面的压强是多少？ (3)若拉力F以0.5 m/s的速度匀速拉了4 s，求A处拉力所做的功是多少？,5.(1)物体在水平地面上匀速运动时处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，则A处拉力：Ff4.5 N,(3)由v 可得，绳端移动的距离：s绳vt0.5 m/s4 s2 m，由图可知，n2，由s绳ns物可得，物体运动的距离：s物 1 m，则A处拉力所做的功：WFs物4.5 N1 m4.5 J,(2)正方体物体对地面的压力：F压G30 N，受力面积：SL2(10 cm)2100 cm20.01 m2，对地面的压强：p 3000 P
7、a,类型三 利用斜面提升物体 6如图所示，已知斜面倾角为30，斜面长为2 m。某人用绳子沿斜面将重为500 N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端。拉力大小为300 N，绳重不计。求： (1)人对木箱做的有用功； (2)斜面的机械效率； (3)斜面对物体的摩擦力。,6.(1)斜面倾角为30，斜面长为2 m，所以斜面高为h s 2 m1 m，有用功W有用Gh500 N1 m500 J,(3)额外功W额W总W有用600 J500 J100 J，根据WFs可得，斜面对物体的摩擦力f 50 N,(2)总功W总Fs300 N2 m600 J，斜面的机械效率 100% 100%83.3%,7如图1所示，工人沿斜面
8、把一箱货物从底端拉进车厢。货物移动的距离s与时间t的关系如图2所示。在此期间，工人拉这箱货物沿斜面匀速运动时的拉力为594 N，此斜面的长为5 m，高为1 m，这箱货物重为1500 N。,(1)05 s内，这箱货物处于_状态，工人所做的功为_J。 (2)530 s内，这箱货物运动的速度是多少？拉力做功的功率是多大？ (3)该斜面的机械效率是多少？,静止,0,(2)货物运动的时间t30 s5 s25 s，货物在这25 s内通过的路程s5 m，则货物的速度v 0.2 m/s，拉力做功W总Fs594 N5 m2970 J，则功率P 118.8 W,(3)有用功W有用Gh1500 N1 m1500 J，则机械效率100% 100%50.5%,
