第12课时功率和机械效率

1第12课时功率和机械效率【考点透视】一、做功的快慢1.____内做功的多少叫做功率，它的公式是_______，它表示____的物理量。2．在国际单位制中，功率的单位是______，简称_____，用符号__表示。常用单位是______，其换算关系是：1kW=________W．训练1．学习了功率的知识后，小科和几位同学准备做“比一比谁的功率大”的活动。以下是他们设计的三套方案，其中可行的是①控制爬楼的时间相同，测量出各自的体重、爬上楼的高度，算出功率进行比较。②控制爬楼的高度相同，测量出各自的体重、爬楼用的时间，算出功率进行比较。③测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度，算出功率进行比较。A．只有①B．只有①②C．只有②③D．①②③2.一位父亲与他5岁的儿子磊磊一起上楼回家，对此，下列说法中错误．．的是A．爬相同的楼梯，儿子体重小做的功少B．爬相同的楼梯，父亲体重大做的功多C．爬相同的楼梯，儿子比父亲先到达，儿子的功率一定大D．爬相同的楼梯,父亲比儿子先到达，父亲的功率一定大3．“海宝”是2010年世博会的吉祥物，其形状如图所示．为迎接世博会，某公园大门口的水平地面上安放一个大型“海宝”雕塑，其重力为3.6×104N,与水平地面间的接触面积为1.2m2．g取10N／kg．求：(1)该雕塑的质量是多少?(2)雕塑对地面的压强是多少?(3)在搬运过程中，起重机在20s内将该雕塑匀速抬高了2m，则起重机对雕塑所做功的功率是多少?二、提高机械的效率3在物理学中，把对人们______的功叫有用功；对人们无用但______________的功叫额外功；有用功和额外功的总和叫________。______和_______的比值叫做机械效率。它的计算公式是____________。机械效率大表示有用功占总功的分额大．4．因为使用机械时总会不得不做一些额外功．任何机械的机械效率总_______100%，5.计算滑轮组的效率公式：η=总有用WW==________。计算斜面的效率公式：η=总有用WW=________。6.要提高滑轮组的机械效率，可以____摩擦、____机械自重、_物重等．斜面的2机械效率还与斜面的倾斜程度有关，越陡的斜面机械效率越。训练1．李玲玲同学用水桶从水井中提水做清洁，她在把水从井底提上来的过程中，下列关于做功的说法中正确的是A．对桶所做的功是有用功B．对水所做的功是额外功C．对水所做的功是有用功D．对水所做的功是总功2、某建筑工地要将同一个箱子从地面搬上二楼，如果分别采用如图4所示的两种方式搬运，F1和F2做功的情况，以下判断正确的是（）A、两种方式机械效率一定相等B、两种方式功率一定相等C、两种方式所做的总功一定相等D、两种方式所做的有用功一定相等3．如图所示，用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，且动滑轮重G动小于乙物体的物重G，则所用的拉力F甲F乙(选填“”、“”或“=”,下同)，其机械效率η甲η乙．4．如图，滑轮重小于物重(绳重、摩擦不计)。使用甲图滑轮最大的好处是；若匀速提升相同的重物，则F甲F乙、机械效率ŋ甲ŋ乙（“＜”/“＝”/“＞”）。【方法显屏】例1.如图1所示是甲乙两物体做功与所需时间的关系图象，由图可以知道，甲物体的功率Ｐ甲与乙物体的功率Ｐ乙的大小关系是（）A．Ｐ甲＞Ｐ乙B．Ｐ甲＜Ｐ乙C．Ｐ甲＝Ｐ乙D．无法确定例2.下列说法中正确的是（）A．机械效率越高，机械做功一定越快B．做功越多的机械，机械效率一定越高C．功率越大的机械做的功一定越多D．做功越快的机械，功率一定越大例3.甲升降机比乙升降机的机械效率高，它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度。两者相比，甲升降机（）A．电动机做的总功较少B．电动机做的总功较多C．提升重物做的有用功较少D．提升重物做的有用功较多例4.上海自主研发了一种氢燃料汽车，它使用氢气代替汽油。在一次测试中，图1图2FG第22题图3汽车在水平路面受到2400N的水平牵引力，5min内匀速直线行驶了9000m。汽车牵引力所做的功和功率是多少？例5.如图2所示，拉力F=80N，物体重G=120N，若绳子自由端匀速拉动的距离s=4m，物体被提高的距离h=2m，，求：（1）拉力所做的有用功；（2）拉力所做的总功W总；（3）该滑轮组的机械效率η。【强化训练】1.甲同学体重600N，乙同学体重500N，他们进行登楼比赛．甲跑上五楼用30s，乙跑上五楼用24s．则下列判断正确的是（）A．甲比乙做功少B．甲比乙做功慢C．甲比乙做功快D．甲、乙做功快慢无法比较2.用大小为F的水平拉力，拉着物体M由静止开始，在粗糙的水平地面上运动一段距离，F做功为W1，功率为P1；若仍用水平力F拉M在光滑的水平地面上运动相同的距离，F做功为W2，功率为P2。那么（）A．W1＜W2P1＝P2B．W1＝W2P1＜P2C．W1＞W2P1＝P2D．W1＝W2P1＞P23.下列关于有用功、额外功和总功的关系式中，可能错误的是（）A.W有用＜W总B.W额＜W总C.W总=W有+W额外D.W有用＜W额4.如图3所示是“测定滑轮组机械效率”的装置。（1）实验过程中必须____竖直向上拉动弹簧测力计，使钩码升高。小明同学做实验测量的有关数据如下表，第3次实验的拉力读数如图所示，则拉力的大小是N，第3次实验的机械效率为。（2）从表中可以得到的结论是：滑轮组的机械效率与有关。（3）小芳对上述三个机械效率取平均值，并认为它是这个滑轮组准确的机械效率，这种做法对吗？为什么.。（4）请你根据机械效率的相关知识：在有用功一定时，所做的额外功不同，机械效率就不同。猜想：滑轮组机械效率的大小还与有关。（只填一个因素就可以）次数钩码重G/N钩码上升的高度h/m拉力F/N细线自由端移动的距离s/m机械效率η/%110.10.60.355.6220.10.90.374.1330.10.31N2N图346.爸爸驾车带小明外出旅游，轿车在平直的高速公路上匀速行驶时，小明看到轿车上的速度表如图4所示，爸爸告诉小明轿车此时所受的牵引力是1600N，让小明计算轿车发动机的功率为多大。小明不会计算，请你帮助他解答这个问题。机械效率专题1．如图所示，工人用滑轮组将重400N的货物匀速提升1m，拉力F为250N，则绳子自由端移动的距离是m，此过程有用功为J，滑轮组的机械效率为．2400J80%2.如图8所示，工人利用动滑轮将沙匀速向上提升2m，已知沙重184N，动滑轮重6N，桶重10N，绳重和摩擦均不计。则拉力的大小是N，此时该装置的机械效率是。100N;92%3．现在地震时有发生，于是人们开始重视加固维修房屋，常常可以看到图示的场景。假如该工人通过滑轮把50㎏的水泥缓缓提升4m到房顶，所用拉力约300N。该机械的效率约为__________。83.3%4．(8分)如图所示，斜面长S=10m，高h=4m．用沿斜面方向的推力F，将一个重为100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B．运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功．求：(1)运动过程中克服物体的重力做的功；(2)斜面的机械效率；(3)推力F的大小．(1)400J(2)80％(3)50N5．(6分)如图所示，小明同学用动滑轮提升900N的木箱，木箱以0．5m／s的速度匀速上升2m，所用拉力F的大小为500N(不计绳重和摩擦)．(1)拉力F做功的功率是多少?(2)动滑轮的机械效率是多少?（1）500W（2）90%6．(8分)如图所示，工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组，把重为500N的箱子匀速提升5m，动滑轮的质量为8kg，不计绳重和摩擦，取g=10N/kg．图40204060801001205(1)在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组．(2)在向上提升箱子的过程中，人对绳子的拉力为多大?(3)在向上提升箱子的过程中，滑轮组的机械效率为多少?7．某记者报道：他在植物园内，看到一位老人伸手抱起一根长约3m，半径约0.2m的木头轻轻地举在头顶尽情玩耍，如图甲，该木头就是地球上最轻的木料——轻木，其密度为0.2g/cm3．（g=10N/kg）⑴请你通过文中给出的数据计算并回答上述报道是否真实．⑵若将该木头按图乙方式竖直放置于水平地面，求其对地面的压强；⑶若用图丙所示滑轮组匀速提升该木头至车上，所用拉力F为314N．求该滑轮组的机械效率．8．图l9所示为小艳家新买的一辆小汽车。周末，爸爸开车带着小艳出去游玩，途中，这辆汽车在lh的时间内，在水平路面上匀速行驶了72km，消耗汽油6kg。若已知该汽车发动机的功率(即牵引力的功率)为23kW，汽车(包括车上的人和物品)质量为1．5t，汽油的热值为4．6×107J／kg，g=10N／kg。则关于上述lh的行驶过程，下列分析正确的是A．该汽车对路面的压力大于l．5×104NB．该汽车克服阻力做的功是2．3×104JC．该汽车的牵引力是1．15×103ND．该汽车发动机的效率是30％9．工人用定滑轮将重240N的物体匀速向上提升，所用拉力为250N，5s内重物上升4m．此过程中，有用功为▲J，拉力做功的功率为▲W，写出一条拉力不等于物重的原因：▲．10．(6分)如图所示，工人用滑轮组提升重240N的物体，所用的拉力为150N，F6物体在5s内匀速上升lm．求：(1)有用功；(2)滑轮组的机械效率；(3)拉力的功率．11用图6所示的滑轮组提升重物，已知物体重为200N，人用125N的拉力向下拉动绳子，5s内可使物体匀速上升2m求：（1）拉力所做的功和拉力的功率；（2）滑轮组的机械效率．（1）W=500JP=100W（2）80%12如图22所示装置，绳重及摩擦不计。装卸工人将重为800N的货物提至高处，人对绳的拉力F1为500N，货物在1min内匀速上升了5m。（1）请在图上画出绳子的绕法；（2）求滑轮组的机械效率；（3）如果重物是600N，要把重物提升5m，求拉力做的功。13．如图23所示（滑轮组的绕绳未画出），人以600N的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10秒，使绳端向下移动了1.5m、重物匀速上升了0.5m，已知滑轮组的机械效率为70%（g＝10N/kg）．（1）人的拉力的功率多大？（2）被吊起的重物质量多大？（3）按题意画出滑轮组的绕绳．图20