微專題四功、功率、機械效率的計算【專題概述】縱觀遼寧近年中考不難發(fā)現(xiàn)，部分試題有如下特點：1.信息量大，條件紛繁復雜；2.圖文表并茂，需從多方面獲取有效信息；3.考點綜合，有可能一道題中揉合了受力分析、壓力、壓強、浮力、杠桿、滑輪、功、功率、機械效率等考點【分類訓練】1. 斜面是一種簡單機械，盤山公路可看作斜面，如圖一輛大客車在盤山公路上行駛，客車總質(zhì)量為5103 kg，牽引力保持2.5104 N，用250 s行駛了2 000 m路程，客車升高300 m，問：(1)牽引力做了多少功？(2)牽引力做功的功率多大？(3)盤山公路的機械效率是多少？(g10 N/kg)解：(1)汽車發(fā)動機牽引力做的功：W總Fs2.5104 N2 000 m5107 J(2)發(fā)動機牽引力的功率為：P2105 W(3)汽車做的有用功：W有用Gh5103 kg10 N/kg300 m1.5107 J，盤山公路的機械效率為：30%2. (2016北京)如圖所示是用動滑輪運送建筑材料A的示意圖，在卷揚機對繩子的拉力作用下，使重800 N的建筑材料A在50 s的時間里，勻速豎直上升了10 m在這個過程中，動滑輪提升建筑材料A所做的有用功為W有，卷揚機對繩子的拉力F做功的功率為200 W繩重可忽略不計求：(1)有用功W有；(2)動滑輪勻速提升建筑材料A的機械效率.解：(1)W有G物h800 N10 m8 000 J(2)拉力的功率PFv總 F2v物200 W建筑材料上升的速度為v物0.2 m/s可得F500 N動滑輪的機械效率100%100%100%80%3. (2016舟山)如圖甲為塔式起重機簡易示意圖，塔式起重機主要用于房屋建筑中材料的輸送及建筑構(gòu)件的安裝(動滑輪重、繩重及摩擦均不計，g取10 牛/千克)(1)為保持平衡，起重臂的長度越長的塔式起重機，配備的平衡重的質(zhì)量應越大(2)圖乙為起重機鋼絲繩穿繩簡化示意圖，滑輪a的作用是改變力的方向若鋼絲繩能承受的最大拉力為3104 牛，則能吊起貨物的質(zhì)量不能超過多少千克？(3)若將重為1.2104 牛的貨物由地面沿豎直方向勻速提升30米，再沿水平方向移動20米，則此過程中克服貨物重力做功多少焦？解：G2F3104 N26104 Nm6 000 kg(3)WFsGh1.2104 N30 m3.6105 J4. (2015重慶)如圖所示，重力不計的木棒AOB可繞支點O無摩擦轉(zhuǎn)動，木棒AB長為3 m，均勻正方體甲的邊長為10 cm，物體乙的質(zhì)量為5.6 kg.當把甲、乙兩物體用細繩分別掛在木棒的兩個端點A、B上時，木棒在水平位置平衡，此時物體甲對地面的壓強為3 000 Pa，支點O距A點1.6 m求：(1)物體乙受到的重力；(2)物體甲受到的支持力；(3)物體甲的密度解：(1)G乙m乙g5.6 kg10 N/kg56 N(2)S甲a2(0.1 m)20.01 m2F甲p甲S甲3 000 Pa0.01 m230 NF支F甲30 N(3)杠桿AOB中：FBG乙56 N由FAOAFBOB得FA49 NG甲FAF支49 N30 N79 N物體甲的密度甲7.9103 kg/m35. (2016荊州)如圖甲是坐落在荊州城外關(guān)公文化園的關(guān)公圣像，該像是全球最重的關(guān)公青銅雕像他手中的青龍偃月刀，質(zhì)量為136噸，需三臺吊車分段吊起，精確操控才能完成吊裝圖乙為其中一臺吊車的滑輪組示意圖若刀的一部分質(zhì)量為27噸，現(xiàn)將它以0.2 m/s的速度勻速吊起5 m高，其中克服鋼繩重力和摩擦力做功為1.4105 J，此時滑輪組的機械效率為90%(g10 N/kg)求此過程中：(1)鋼繩拉力的大小；(2)拉力功率的大?。?3)吊車上動滑輪的重力解：(1)鋼繩拉力做的有用功W有Ghmgh2.7104 kg10 N/kg5 m1.35106 J鋼繩拉力做的總功W總1.5106 J則鋼繩的拉力F105 N(2)繩端的速度v3v物30.2 m/s0.6 m/s根據(jù)公式PFv可得， 拉力的功率為PFv105 N0.6 m/s6104 W(3)對動滑輪做的功W動W總W有W額1.5106 J1.35106 J1.4105 J104 J則動滑輪重G動2103 N.6. (2016呼和浩特)近年來，人們致力于研發(fā)以電池為動力的純電動汽車，期望更加節(jié)能環(huán)保、安全而高效，并取得了長足的進步對于某成熟品牌的電動汽車，已知其質(zhì)量恒為m，在水平路面上行進過程中所受阻力恒定(不計空氣阻力)(1)該汽車勻速爬上傾角為30的斜坡時，汽車的動能不變，重力勢能增大，機械能增大(選填“增大”、“減小”或“不變”)；(2)若斜坡長為L，爬坡速度為v1，求：汽車爬坡所用時間；(3)如果該汽車以v2的速度在水平路面上勻速行駛，且牽引力的功率為P，行駛t2時間內(nèi)，消耗的電能為E，求：這個過程中，摩擦阻力大小及汽車的效率；(4)若汽車在相同的水平路面上以 v2的速度勻速行駛時間為t3，試求牽引力在t3時間內(nèi)做的功解：(2)汽車爬坡的時間t(3) 勻速運動時牽引力等于阻力PFv2fv2，f，汽車克服阻力做功W有Pt2，W總E，所以汽車的效率100%100%(4)因為汽車阻力恒定，第三問算得f，當速度為，在時間t3內(nèi)通過的路程svtt3，所以牽引力做的功WfsFst3Pt3.7. (2016東營)我市經(jīng)濟建設(shè)中用到大量機械設(shè)備，某種起重機結(jié)構(gòu)如圖所示，起重機的吊臂OAB可以看作杠桿，吊臂前端用鋼繩連著動滑輪，立柱CA豎直，OBOA61.用該起重機將浸沒在水中的長方體石墩提出，放在水平地面上石墩質(zhì)量為1.5104 kg、底面積為3 m2、高為2 m(g取10 N/kg, 水1.0103 kg/m3)(1)浸沒在水中的石墩(石墩的底部未浸入淤泥中)，受到浮力是多少？(2)石墩放在水平地面上時，起重機未對石墩施力，則石墩對地面的壓強是多少？(3)石墩完全離開水面被提升的過程中，測得每根鋼繩的拉力為1.0105 N，此時動滑輪的機械效率是多少？(4)當石墩被提起且仍浸沒在水中時，若忽略動滑輪、鋼繩和吊臂的重力及各種摩擦，起重機立柱CA對吊臂A點豎直向上的作用力是多少？解：(1)石墩的體積VSh3 m22 m6 m3，浸沒在水中V排V6 m3，受到的浮力F浮水gV排1.0103 kg/m310 N/kg6 m36104 N(2)石墩的重力Gmg1.5104 kg10 N/kg1.5105 N，石墩對地面的壓力FG1.5105 N石墩對地面的壓強p5104 Pa(3)由圖知，2股繩子拉著動滑輪，則，機械效率100%100%100%100%75%(4)當石墩被提起且仍浸沒在水中時，石墩對吊臂的拉力FBGF浮1.5105 N6104 N9104 N由杠桿平衡的條件得立柱對吊臂的作用力FA9104 N65.4105 N