【精品】中考物理必考计算精解精练专题:06 机械效率 专题计算(原卷版和解析版)
【内容简介】一、有用功、额外功、总功的求解:1、有用功:对机械、活动有用的功。公式:W有用=Gh(提升重物)=W总-W额=ηW总;斜面:W有用= Gh。2、额外功:并非需要但又不得不做的功。公式:W额= W总-W有用=G动h(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组);斜面: W额=fL。3、总功:有用功加额外功或动力所做的功。公式: W总=W有用+W额=FS= W有用/η;斜面:W总= fL+Gh=FL。二、机械效率的求解:机械效率:有用功跟总功的比值。机械效率计算公式: 常考机械的有用功、总功、机械效率计算简单机械有用功总功额外功机械效率杠杆W有用=GhW总=FsW额=W总-W有用 滑轮组(竖直方向提升物体)W有用=GhW总=FsW总=Gh+G动h(不计绳重和摩擦)W额=W总-W有用W额=G动h(不计绳重和摩擦) 滑轮组(水平方向拉动物体)W有用=flW总=FsW额=W总-W有用 斜面W有用=GhW总=FlW总=Gh+fl(f为摩擦力)W额=W总-W有用W额=fl(f为摩擦力) 考点一:滑轮的机械效率(竖直提升物体)1.(2019•雅安)如图是用动滑轮提升货物A的示意图。用300N竖直向上的拉力F使重500N的货物A在10s的时间内匀速竖直上升了2m。求:(1)提升货物所做的有用功W有;(2)拉力通过的距离及拉力的功率P;(3)动滑轮的机械效率η。 【解析】解:(1)提升货物所做的有用功:W有用=Gh=500N×2m=1000J;(2)使用动滑轮时,n=2,拉力端通过的距离:s=2h=2×2m=4m,拉力F做的总功:W总=Fs=300N×4m=1200J;拉力做功的功率:P= = =120W;(3)动滑轮的机械效率:η= = ×100%≈83.3%。答:(1)提升货物所做的有用功为1000J;(2)拉力通过的距离、拉力的功率分别为4m、120W;(3)动滑轮的机械效率为83.3%。2.(2019•镇江)如图1所示,装有0.01m3水的圆桶置于水平地面上,桶与地面间的接触面积为0.2m2。桶的质量忽略不计,g取10N/kg。(1)求桶中水的质量。(2)求这桶水对地面的压强。(3)某同学用图2所示的滑轮组将这桶水匀速提升2m的过程中,所用拉力为40N.求该滑轮组的机械效率。 【解析】解:(1)水的体积V=0.01m3,由ρ= 可得水的质量:m=ρV=1×103kg/m3×0.01m3=10kg;(2)这桶水所受的重力:G=mg=10kg×10N/kg=100N,桶的质量忽略不计、自重不计,则水桶对地面的压力:F=G=100N,这桶水对地面的压强:p= = =500Pa;(3)由图知,承担物重的绳子股数n=3,则滑轮组的机械效率:η= = = = = ×100%≈83.3%。答:(1)这桶水的质量为10kg。(2)桶对地面的压强为500Pa。(3)滑轮组的机械效率为83.3%。3.(2019•襄阳)工人师傅用如图所示的滑轮组将重为600N的货物匀速提升了2m,做了1500J的功。求:(1)滑轮组的机械效率;(2)当他用400N的拉力匀速提升其它货物时,额外功占总功的15%,求提升货物的重。 【解析】解:(1)所做的有用功:W有用=Gh=600N×2m=1200J,由题知,工人做了1500J的功,即W总=1500J,滑轮组的机械效率:η= = ×100%=80%;(2)当他用400N的拉力匀速提升其它货物时,额外功占总功的15%,则有用功占总功的为85%,即η′=85%,由图知,n=3,滑轮组的机械效率η′= = = = ,所以,此时提升的物重:
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资料审核:czwlzx
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