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小专题四功、功率、机械效率的综合计算物理文艺部新年工作计划范本书经过上半年的实践与锻炼,我们文艺部工作人员已经积累了不少的经验,学到了更多东西。但是去年的工作也有很多不足的地方,我们将于今年改掉不足,让工作做得比去年更出色。在今年的工作中我们会注意以下几点:一.做好本部工作。二.密切配合其他部门工作。三.积极组织各项活动,丰富学生校园生活。四.一切听从指挥。文艺部在去年做了很多工作,组办了一场庆元旦晚会,各班组织了各式文艺活动,今年我们将重新开办以下活动:一.第一届“十佳歌手大赛”。为了丰富艺术系学生的课余生活,展现我们的青春,我们将于3月份举办第一届“十佳歌手大赛”二.创建艺术系文艺社团。文艺社团将于3月中旬开始向全院学生进行招生,并定期组织训练。二.定期组织各班举行文艺活动。我们文艺部将在下半学期举办以上活动,并调动各班文艺委员积极参加文艺部的各项活动。虽然文艺部工作很多,但我们会尽力把它做到最好。XX功、功率和机械效率的计算往往把滑轮、杠杆、功率和机械效率综合在一起考查，是初中的重难点，是各地中考必考考点。在解答这类题目时，正确灵活应用公式进行计算。类型一计算公式1．总功的计算方法：(1)定义法：W总＝Fs；(2)W总＝W有＋W额；(3)公式法：W总＝W额1－η或W总＝W有η。2．有用功的计算方法：(1)定义法：W有＝Gh；(2)W有＝W总－W额；(3)公式法：W有＝W总·η。3．额外功的计算方法：(1)定义法：W额＝G额h，W额＝f额·s；(2)W额＝W总－W有；(3)公式法：W额＝W总·(1－η)。4．机械效率：η＝W有W总，η＝W有W有＋W额，η＝GhFs，η＝GnF。类型二分清使用时不同的状态1．利用滑轮组竖直提升重物的三种情况：(1)理想情况：不计动滑轮重力，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，即W额＝0。F＝G物/n，η＝1，Gh＝Fs(2)半理想情况：计动滑轮的重力，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，即W额＝G动·h。F＝(G物＋G动)/n，η＝G物/(G物＋G动)(3)实际情况：计动滑轮的重力、绳重和绳与滑轮间的摩擦(题目不说明，表明要考虑)。η＝G物/Fn，F＝G物/nη2．利用滑轮组水平拉物体，此时克服物体受到的摩擦力做功为有用功，与物重、滑轮重无关；将上述公式中的G物换成f就行了。理想情况：W有＝fs，F＝f/n实际情况：η＝f/Fn，F＝f/nη3．使用斜面提升物体时，克服物体重力做功为有用功，拉力F做的功是总功，克服摩擦做的功是额外功。W有＝Gh，W总＝FL，W额＝fL，η＝GhFL或η＝GhGh＋fL1．(2017，舟山)如图所示为某款擦窗机器人，它凭借其底部的真空泵在机身和玻璃之间形成低气压，牢牢地吸附在竖直玻璃上。请回答：(1)当它静止在竖直玻璃上时，受到的摩擦力方向是____________。(2)擦窗机器人的擦试速度为4分钟/米2，要擦完总面积为3米2的窗玻璃需要____分钟。(3)工作时擦窗机器人对玻璃的压力为28牛，内外气压差达到800帕，求擦窗机器人与玻璃的接触面积至少为多少平方米？(4)擦窗机器人的总质量为1.2千克，工作时的实际功率为80瓦，它在竖直向上擦窗过程中有0.25%的电能用于克服重力做功。若窗户足够高，持续竖直向上擦窗20分钟，擦窗机器人可上升的最大高度为多少米？(取g＝10牛/千克)竖直向上12解：(3)由p＝FS得，擦窗机器人与玻璃的接触面积为：S＝Fp＝28N800Pa＝0.035m2。(4)机器人消耗的电能为：W电＝P电t＝80W×1200s＝96000J；克服重力所做的功为：W′＝W电η＝96000J×0.25%＝240J；机器人的重力为：G＝mg＝1.2kg×10N/kg＝12N；由W＝Gh得上升的高度为：h＝W′G＝240J12N＝20m。2．(2017，安顺)小华用如图所示的滑轮组拉动货箱，已知货箱的质量为60kg，在F＝50N的拉力作用下，货箱以0.1m/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)货箱的重力是多少？(2)拉力F的功率是多少？(3)货箱运动了1min，克服摩擦所做的功是多少？(4)此滑轮组的机械效率是多少？解：(1)货箱所受重力：G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N。(2)滑轮组n值为3，绳子自由端移动速度：v绳＝3v箱＝3×0.1m/s＝0.3m/s，拉力的功率为P＝Fv绳＝50N×0.3m/s＝15W。(3)f＝0.2G＝0.2×600N＝120N；由v＝st得，货箱移动距离：s＝vt＝0.1m/s×1×60s＝6m，克服摩擦做功：W有＝fs＝120N×6m＝720J。(4)1min内绳子自由端移动距离：s绳＝3s＝3×6m＝18m，W总＝Fs绳＝50N×18m＝900J，η＝W有W总×100%＝720J900J×100%＝80%。3．(2017，襄阳)质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图象如图乙所示，机械中摩擦力及绳重忽略不计。(g＝10N/kg)(1)影响滑轮组机械效率的因素之一是_________________________________________________。(2)若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m，作用在钢绳上的拉力为400N，求拉力的功率。(3)求动滑轮受到的重力。(4)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是多少？解：(1)物重(或动动滑重)(2)由图可知，n＝3，则绳端移动的距离：s＝nh＝3×6m＝18m，拉力做的功：W＝Fs＝400N×18m＝7200J，拉力的功率：P＝Wt＝7200J60s＝120W。(3)由图乙可知，物重G＝300N时，滑轮组的机械效率η＝60%，因机械中摩擦力及绳重忽略不计，克服物重做的功为有用功，克服动滑轮重力和物重做的功为总功，所以，滑轮组的机械效率：η＝W有W总＝Gh（G＋G动）＝GG＋G动＝300N300N＋G动＝60%，解得：G动＝200N。(4)已知工人的质量为60kg，则该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力：F大＝G人＝m人g＝60kg×10N/kg＝600N，由F＝1n(G＋G动)可得，提升的最大物重：G大＝nF大－G动＝3×600N－200N＝1600N，则滑轮组的最大机械效率：η大＝G大G大＋G动×100%＝1600N1600N＋200N×100%≈88.9%。4．(2017，大庆)如图所示，在水平地面上放着物体A，A与地面的接触面积为0.14m2，对地面的压强为3000Pa，用滑轮组匀速提升物体A时，滑轮组的机械效率是84%(不计绳重和摩擦，g＝10N/kg)。求：(1)物体A的质量mA和动滑轮的质量m。(2)用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升，在5s的时间内，人拉力做的功是多少？解：(1)由p＝FS可得，A对地面的压力：F压＝ps＝3000Pa×0.14m2＝420N，因为物体A在水平地面上，所以物体A的重力：GA＝F＝420N，物体A的质量：mA＝GAg＝420N10N/kg＝42kg；用滑轮组匀速提升物体A时，不计绳重和摩擦，则滑轮组的机械效率：η＝W有用W总＝Gh（G＋G轮）h＝GG＋G轮＝420N420N＋G轮＝84%，解得G轮＝80N；动滑轮的质量m轮＝G轮g＝80N10N/kg＝8kg。(2)用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升5s，则物体A上升的高度：h＝vt＝0.2m/s×5s＝1m，由图可知n＝2，则拉力端移动距离s＝2h＝2×1m＝2m，不计绳重和摩擦，则绳端的拉力：F＝12(GA＋G轮)＝12(420N＋80N)＝250N，人拉力做的功：W总＝Fs＝250N×2m＝500J。5．(2017，黔东南州改编)如图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图，使用电动机和滑轮组(图中未画出)将实心长方体A从江底竖直方向匀速吊起，图乙是钢缆绳对A的拉力F1随时间t变化的图象。A完全离开水面后，电动机对绳的拉力F大小为1×104N。滑轮组的机械效率为75%。A上升的速度始终为0.1m/s。(不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重，不考虑风浪、水流等因素的影响)求：(1)长方体A所受的重力。(2)长方体A未露出水面时受到的浮力。(3)长方体A的体积。(4)长方体A的密度。(5)长方体A完全离开水面后，在上升过程中F的功率。(6)画出虚线框内滑轮组的组装图，至少需要几个滑轮。(导学号14184086)解：(1)由图乙可知，A完全离开水面后所受的拉力F1＝3×104N，由A受力平衡可知，长方体A的重力G＝F1＝3×104N。(2)根据图乙可知，A未露出水面时所受的拉力F1＝1×104N，则A受到的浮力F浮＝G－F1＝3×104N－1×104N＝2×104N。。(3)由F浮＝ρ水gV排可得A排开水的体积：V排＝F浮ρ水g＝2×104N1×103kg/m3×10N/kg＝2m3；因为A浸没在水中，所以A的体积：V＝V排＝2m3。(4)A的质量：m＝Gg＝3×104N10N/kg＝3×103kg，A的密度：ρA＝mV＝3×103kg2m3＝1.5×103kg/m3。(5)A完全离开水面后，滑轮组的机械效率为75%，此时电动机对绳的拉力F为1×104N，由η＝W有W总＝GF×n得，n＝GηF＝3×104N1×104N×75%＝4，则拉力端移动速度：v＝4v物＝4×0.1m/s＝0.4m/s，长方体A完全离开水面后，在上升过程中F的功率：P＝Fv＝1×104N×0.4m/s＝4000W。(6)如图所示。