教科版8下物理试题专题6 功、功率与机械效率的计算

图4-2-2
典型例题解析
设物体在匀速运动时受到的阻力为f 解：(1)设物体在匀速运动时受到的阻力为 设物体在匀速运动时受到的阻力为
则 f = 1 1 G = × 2 . 4 N = 2 . 4 × 10 10 10
3
N
∴F=103 N (2)由即时功率公式 由即时功率公式P=F·v 由即时功率公式 P 150 得v 绳 = = 3 m / s = 0.15m / s F 10 v绳 v物 = = 0.15m / s = 5cm/s 3
A
巩固练习
2.如图4 的物体A 2.如图4-2-3所示，用滑轮组拉着重为600 N的物体A沿水 如图 所示，用滑轮组拉着重为600 N的物体 平方向匀速移动， s内物 体移动了8 m，拉力F 平方向匀速移动，在40 s内物 体移动了8 m，拉力F做的 功为1280 功为1280 J
图4-2-3 (1)拉力 的大小及拉力的功率； 拉力F 求：(1)拉力F的大小及拉力的功率； (2)若动滑轮的重为 若动滑轮的重为12 N(不计绳重及摩擦 不计绳重及摩擦) (2)若动滑轮的重为12 N(不计绳重及摩擦)滑轮组的机械 效率为多少? 效率为多少? 答案】 N， 【答案】(1)80 N，32 W (2)92.5%
【答案】(1)500 N(2)62.5%(3)160 W 答案】
图4-2-1
典型例题解析
的水送到18 高的蓄水池 【例1】某泵房每天需要将 】某泵房每天需要将1000m3的水送到 m高的蓄水池 若由一台离心式水泵来完成，水泵每天工作5小时 小时， 里， 若由一台离心式水泵来完成，水泵每天工作 小时，问 这台水泵的功率至少是多少千瓦?(取 这台水泵的功率至少是多少千瓦 取 g=10 N/kg) 【解析】本题没有考虑机械效率的问题，如果考虑到水泵的 解析】本题没有考虑机械效率的问题， 机械效率， 么应考虑到电动水泵做的功为总功， 机械效率，那 么应考虑到电动水泵做的功为总功，而克服 水的重力所做的功为有用功. 水的重力所做的功为有用功 水的质量m=ρV=1×103×103 kg=1.0×106 kg 水的质量 × × 提水所做的功W=Gh=mgh=1×106×10×18 J=1.8×108 J 提水所做的功 × × ×

解析
图4-2-2
典型例题解析
解：(1)设物体在匀速运动时受到的阻力为f
则f 1 G 1 2.4N 2.4 103 N
10
10
η W有 f s物 2.4103 1 80%
W总 F s物
F 3
∴F=103 N
(2)由即时功率公式P=F·v
得v绳
P F
150 103/
图4-2-3
求：(1)拉力F的大小及拉力的功率；
(2)若动滑轮的重为12 N(不计绳重及摩擦)滑轮组的机械
效率为多少?
【答案】(1)80 N，32 W
(2)92.5%
课时训练
2.在水平地面上有3块密度均匀的正方体木块如图4-2-4(a) 所示.边长为20 cm，密 度为0.75×103 kg/m3，某小孩把3 块木块逐一竖直堆叠起来如图(b)所示.
3、能继续训练想象能力。 4、能正确认识鸟与人的关系。
活动过程
1、鸟与美学——欣赏鸟的体形美、色彩 美、鸣声美、飞翔的姿态美以及鸟所具
有的人性美
方法：①亲自饲养鸟儿，进行零距离观察； ②欣赏图片、录像。（推荐新纪录片《鸟 的迁徙》） ③谈谈自己最欣赏鸟的什么美，为什么。
2、鸟与文学
方法： 1、搜集写鸟的精彩片段或古诗句进行积累并诵读。
2、欣赏配乐散文《鸟的故事》、《珍珠鸟》，写文学短评。
3、阅读《鸽子》和《空山鸟语》，完成书上的习题。
3、鸟与音乐
方法： 搜集一些关于鸟的歌曲，并学唱。如歌曲《飞吧，鸽子》。
4、鸟与科学
方法： 阅读《古鸟化石》、《飞机与鸟》、《鹰眼的启示》等文章， 也可再搜集些类似的资料，谈谈鸟给人类科学研究带来的启发。
s
v物

功与功率的计算与机械效率在物理学中，功和功率是两个基本概念，它们在机械能转化与利用中起着重要作用。

本文将通过对功与功率的计算公式的介绍与案例分析，探讨机械效率与功率的关系。

一、功的计算功是物体在外力作用下沿着力的方向移动所做的功或者克服某种阻力或劲力所做的功。

在物理学中，功的计算公式可表示为：功 = 力 ×位移× cosθ其中，力单位通常使用牛顿（N），位移使用米（m），角度θ为力方向和位移方向之间的夹角。

例如，一个物体受到100N的力作用，沿着力的方向移动了10米，且力和位移方向相同（θ=0°），则该物体所做的功为：功 = 100N × 10m × cos0° = 1000焦耳（J）二、功率的计算功率是用来描述物体做功速度的大小。

在物理学中，功率的计算公式可表示为：功率 = 功 / 时间其中，功单位使用焦耳（J），时间单位通常使用秒（s），功率的单位为瓦特（W）。

例如，一个物体所做的功为1000J，花费的时间为5秒，则该物体的功率为：功率 = 1000J / 5s = 200瓦特（W）三、机械效率与功率的关系机械效率是描述机械设备能够将输入的能量转化为有用输出能量的比例。

机械效率通常使用百分比表示。

在实际应用中，机械设备往往存在能量损耗，导致输出功率比输入功率低。

机械效率 = 有用输出功率 / 输入功率 × 100%例如，一台发电机的输入功率为10000瓦特，输出功率为9000瓦特，则该发电机的机械效率为：机械效率 = 9000W / 10000W × 100% = 90%当输入功率和输出功率相等时，机械效率为100%，说明能量损耗很小。

但实际上，能量损耗是难以避免的，往往会因为摩擦、阻力等因素而导致机械效率降低。

四、案例分析为了更好地理解功、功率与机械效率的关系，我们以汽车为例进行案例分析。

假设一辆汽车的发动机输出功率为150马力，转速为5000转/分钟。

功、功率和机械效率的计算〔g=10N/kg〕1．某泵房每天需将1000m³的水送到18m高的蓄水池里，假设由一台离心式水泵来完成，水泵每天工作5小时。

这台水泵的功率至少是多少千瓦？2．在某工地上，工人师傅用滑轮组起吊重为600N的重物，他用200N的力拉绳，使物体上升3m，滑轮组工作时的效率为75%。

求：〔1〕有用功、总功；〔2〕此滑轮组至少由几定几动组成？3．如图，物体的重量为24000N，物体在匀速运动时受到的阻力是物重的1/10，且滑轮组的机械效率是80%，拉力的功率为150W，要把物体匀速拉动1m。

求：〔1〕F的大小；〔2〕物体移动的速度；〔3〕需要多长时间？4．工人用类似图中的滑轮组提起重为N的物体。

求：〔1〕假设不计摩擦和动滑轮重，工人提起这个重物至少需要用多大的力？〔2〕假设工人匀速提起这个物体时所用的拉力是800N，滑轮组的机械效率是多大？〔3〕假设工人用800N的拉力在1分钟内将这个物体提高了3m，他做功的功率是多少？5．如图，用滑轮组拉着重为600N的物体A沿水平方向匀速移动，在40s内使物体移动了8m，拉力F做的功为1280J。

求：〔1〕拉力F的大小及拉力的功率；〔2〕假设动滑轮重12N〔不计摩擦及绳重〕滑轮组的机械效率为多少？6．在支援地区抗震救灾活动中，一辆满载物资的总重为G的运输车，将物资沿ABCD路线运至D处，AB段海拔高度为h1米，CD段海拔高度为h2米，如图6甲所示。

在整个运输过程中，汽车以恒定速度v运动，汽车t=0时经过A处，t l时经过B处，t2时经过C处，在此过程中汽车牵引力功率P 随时间，变化的图象可简化为图6乙所示(P 1、P 2、t l 和t 2也为量)。

求：(1)请分析说明汽车在AB 段和BC 段运动时牵引力的大小关系；(2)请用量求汽车沿斜坡BC 段运动时所受总阻力的表达式(总阻力包括摩擦力和空气阻力)？7．小明做“测滑轮组机械效率〞实验时，用下列图所示的滑轮，组装成滑轮组，用此滑轮组将重为3.6N 的物体匀速提起时，拉力的功率为0.36W ，滑轮组的机械效率为75%。