八年级物理下册专项训练6功功率和机械效率的综合计算（附解析人教版）

专项训练6　功、功率和机械效率的综合计算1.如图所示,利用滑轮组在2s内将重400N的物体匀速提升了1m,所用拉力F为150N。不计绳重和轴摩擦,下列说法正确的是(　　)A.绳子自由端移动的速度为2m/sB.动滑轮的总重为100NC.滑轮组的机械效率为83.3%D.提升更重的物体,滑轮组的机械效率会变小2.如图所示,在斜面上将一个重为15N的物体匀速从斜面底端拉到顶端,沿斜面向上的拉力F=6N,斜面长s=1.2m、斜面高h=0.3m。下列说法正确的是(　　)A.物体克服重力做功7.2JB.额外功为1.8JC.物体受到的摩擦力为2.25ND.斜面的机械效率为37.5%3.下图是人抬起独轮车车把时的简化示意图,此时独轮车相当于一个　　　　(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆;若动力臂是阻力臂的3倍,物体和车总重G为1200N,抬起车把的力F=500N,则此杠杆的机械效率为　　　　。 4.如图所示,杠杆在竖直向下的拉力F的作用下将一物体缓慢匀速提升,提升物体时采集到的信息如表所示:物重G/NlOA/mlOB/mA端上升的竖直距离h/mB端下降的竖直距离s/m400.80.40.20.1若不计杠杆自重和摩擦,拉力应为　　　　N;若实际拉力F为90N,则杠杆的机械效率为　　　　。 5.如图所示,用一个滑轮组匀速提升重0.9N的物体,在物体匀速上升5cm的过程中,弹簧测力计的示数为0.4N。不计轴摩擦及绳重。3 求:(1)在此过程中拉力做的功;(2)该滑轮组的机械效率;(3)动滑轮受到的重力。6.如图所示,在水平路面上行驶的汽车通过滑轮组拉着重G=9×104N的货物A沿斜面向上匀速运动。货物A的速度为v=2m/s,经过t=10s,货物A竖直升高h=10m。已知汽车对绳的拉力F的功率P=120kW,不计绳、滑轮的质量和轴摩擦,求:(1)时间t内汽车对绳的拉力所做的功;(2)汽车对绳的拉力大小;(3)汽车拉货物的机械效率。3 专项训练6　功、功率和机械效率的综合计算1.A　解析由题图知,n=4,绳子自由端移动的距离s=nh=4×1m=4m,绳子自由端移动的速度v=st=4m2s=2m/s,故A正确;不计绳重及轴摩擦,则拉力F=1n(G+G动),可得动滑轮的总重力G动=nF-G=4×150N-400N=200N,故B错误;拉力做的功W总=Fs=150N×4m=600J,有用功W有=Gh=400N×1m=400J,滑轮组的机械效率η=W有W总=400J600J=66.7%,故C错误;若用该滑轮组提升更重的物体,额外功不变,有用功增加,有用功在总功中所占的比例增加,滑轮组的机械效率会变大,故D错误。2.C　解析物体克服重力做功(即有用功)W有=Gh=15N×0.3m=4.5J,故A错误;拉力做的总功W总=Fs=6N×1.2m=7.2J,则额外功W额=W总-W有=7.2J-4.5J=2.7J,故B错误;由W额=Ffs可得,物体受到的摩擦力Ff=W额s=2.7J1.2m=2.25N,故C正确;斜面的机械效率η=W有W总=4.5J7.2J=62.5%,故D错误。3.解析由独轮车的简化示意图可知,独轮车在使用时动力臂大于阻力臂,所以它属于省力杠杆;由题可知l1∶l2=s∶h=3∶1,则杠杆的机械效率η=W有W总=GhFs=1200N×1500N×3=80%。答案省力　80%4.解析不计杠杆自重和摩擦,可由杠杆平衡条件得F×lOB=G×lOA,即F×0.4m=40N×0.8m,解得F=80N;若F=90N,由表中数据知机械效率为η=W有W总=GhFs=40N×0.2m90N×0.1m=88.9%。答案80　88.9%5.解析(1)已知h=5cm=0.05m,则绳子移动的距离s=3h=3×0.05m=0.15m在此过程中拉力做的功W总=Fs=0.4N×0.15m=0.06J。(2)有用功W有=Gh=0.9N×0.05m=0.045J该滑轮组的机械效率η=W有W总=0.045J0.06J=75%。(3)由F=13(G+G动)可得,动滑轮受到的重力G动=3F-G=3×0.4N-0.9N=0.3N。答案(1)0.06J　(2)75%　(3)0.3N6.解析(1)由P=Wt可得时间t内汽车对绳的拉力所做的功W=Pt=1.2×105W×10s=1.2×106J;(2)10s内货物移动的距离s物=vt=2m/s×10s=20m,由题图知,n=3,拉力端移动距离s=ns物=3×20m=60m,由W=Fs可得汽车对绳的拉力F=Ws=1.2×106J60m=20000N;(3)不计绳、滑轮的质量和它们之间的摩擦,滑轮组对货物的拉力F拉=nF=3×20000N=60000N=6×104N,机械效率η=W有W总=GhF拉s物=9×104N×10m6×104N×20m=75%。答案(1)1.2×106J　(2)20000N　(3)75%3