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首页 > 考试 > 物理 > 初中物理 > 机械效率的计算/2010-11-11 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

在动力学中:功率计算公式:1.P=W/t(平均功率)2.P=FV;P=Fvcosa(瞬时功率)

因为W=F(f力)×S(s位移)(功的定义式),所以求功率的公式也可推导出P=F·v:P=W /t=F*S/t=F*V(此公式适用于物体做匀速直线运动)

功率单位为瓦特,简称“瓦”,符号是“W”。W表示功,单位是“焦耳”,简称“焦”,符号是“J”。“t”表示时间,单位是“秒”,符号是“s”。

功率计算公式的应用

例1:用杠杆来撬一重为2400 N的大石块,当手在5 s内用300 N的力按杠杆,将杠杆一端压下1.6 m,大石块被举高多少m?人做功的功率为多大?(不计杠杆的重力和摩擦)

思路导航:(1)解答此题的关键是能够想到功的原理,往往有同学会用杠杆原理来解答此题,存在这种错误的同学主要是没有正确理解什么是力臂,题中给出的1.6 m是动力沿动力的方向通过的距离,而不是动力臂,题中要求的大石块被举高的高度恰好就是阻力沿阻力方向通过的距离。人对杠杆做的功即动力对杠杆做的功W1=Fs=300 N×1.6 m=480 J(注意:F和s对应),根据功的原理,W1=W2。

W2=G物h=2400 N×h. 480 J=2400×h,解得:h=0.2 m。

(2)人做功的功率就是动力做功的功率为96 W。

方法指导:利用杠杆做功时,在杠杆平衡的时候,根据功的原理和杠杆原理。 

例2:关于功、功率,下列说法正确的是[   ]

A.机械的效率越高,做功越多

B.机械的效率越高,做功越快

C.机械的功率越大,做功越多

D.机械的功率越大,做功越快

思路导航:功率是表示做功的快慢,而不是做功多少的物理量;机械效率是表示有用功在总功中的比值,与做功的多少及功率的大小无关;所以本题的正确答案为D。

方法指导:这道题目包含了这章内容的三个重要的概念:功、功率、机械效率,只有真正理解了这些概念,才能准确的完成这道题。

例3:功率为30 kW,机械效率为60%的水泵,1 h内能把多少t的水从100 m深的矿井中抽到地面?(g取10 N/kg)

思路导航:本题既考查了功、功率、时间的关系,又考查了总功、有用功和机械效率的关系,利用水泵的功率,工作时间可以求出所做的总功W=Pt,根据有用功、总功、机械效率的关系可以求出有用功W=Wη,结合有用功的意义,在这里水泵对水所做的功就是有用功,即W=Gh,这样就可以求出水的质量,解答过程如下:

W=Pt=3×104 W×3600 s=1.8×108 J

W=Wη=1.08×108 J×0.6=6.48×107 J(注意单位时统一)

W=Gh

G=6.48×105 N

m=6.48×104 kg=64.8 t

方法指导:根据题中所给的已知条件来确定要选用的公式,同一个物理量可以通过好多途径来求,这就要求我们把学过的知识要能紧紧地联系在一起,做到灵活运用,融会贯通。

考点名称:机械效率的计算

机械效率

机械效率是指任何机械本身都受到力的作用,相对运动的零件间又存在摩擦,所以使用任何机械,除了做有用功外,都不可避免地要做额外功。这时动力所做的总功等于有用功加额外功。机械效率用来衡量机械对机械能有效利用的程度,只考虑机械能传递过程中的摩擦损失,而不考虑由非机械能转变成机械能过程中的能量损失。

机械效率的计算公式

机械效率指有用功与总功的比值,用符号η表示,计算公式为η=W有/W总*100%,用符号η表示。

功、功率和机械效率的比较

功、功率和机械效率的比较

影响机械效率的因素

1.从额外功考虑——机械自重、机械的摩擦影响机械效率。例如,我们用轻便的塑料桶打水,而不用很重的铁桶打水。

2.从有用功考虑——例如,在研究滑轮组的机械效率时,我们会发现同一个滑轮组,提起的重物越重,机械效率越高。

考点名称:速度的计算

速度的计算公式:
公式v=s/t
速度是描述质点运动快慢和方向的物理量,等于位移和发生此位移所用时间的比值。[2]在匀速直线运动中,物体在单位时间内通过的路程叫做速度。
v:速度矢量,单位:m/s
s:位移矢量,单位:m
t:时间,单位:s

速度单位:
速度在国际单位制的最基本单位是米每秒 ,国际符号是m/s,中文符号是米/秒。[3]
常用单位:千米/时,国际符号是km/h。
单位换算:1 m/s=3.6 km/h

有关计算速度的试题:

1. 摩托车用90km/h的平均速度追赶在它前面120km的卡车。追了270km才赶上,求卡车的平均速度。

2. 一列车长160m,匀速通过一条长200m的隧道用了0.01h。若该列车以同样的速度通过一座长1040m的铁路桥要多长时间?

3. 在一次爆破中用一条96cm长的导火线来使炸药爆炸。导火线燃烧的速度是0.8cm/s。在点火者点燃导火线后,以5m/s的速度跑开。他能不能在爆炸前跑到距爆炸点500m远的安全区?

4. 小军乘坐一辆汽车行驶在限速为50km/h的公路上。他利用手表测得汽车每隔4s就驶过路边一根相距50m的电线杆。问:小军乘坐的这辆汽车是否超速?

5. 一列火车以54km/h的速度通过一座桥用了1.5min。已知火车长150m。桥长为多少?

6. A、B两地相距300m,甲、乙两人分别从两地骑自行车同时出发相向而行。他们的速度分别为V甲 = 6m/s、V乙 = 4m/s,假如有一只猎狗不知疲倦的以V = 8m/s的速度奔跑在甲、乙之间。问:在甲、乙两人出发至相遇时,猎狗跑了多少路程?

7.子弹在离人17m处以680m/s的速度离开枪口,若声音在空气中的速度为340m/s,当人听到枪声时,子弹己前进了多少?

8.飞机速度是声速的1.5倍,飞行高度为2720m,,当你听到飞机的轰鸣声时,抬头观看飞机已飞到你前方多远的地方?

9.一门反坦克炮瞄准一辆坦克,开炮后经过0.6s看到炮弹在坦克上爆炸,经过2.1s听到爆炸的声音,求:(1)大炮距坦克多远?(2)炮弹的飞行速度多大?

10.甲同学把耳朵贴在长铁管的某一端,乙同学在长铁管的另一端敲一下这根铁管,甲同学先后听到两次响声,其时间差0.7s,试计算铁管有多长(声音在铁中速度为5100m/s,空气的速度为340m/s)?

11.在一次爆破中,用一根长1m的导火线引爆炸药,导火线以0.5cm/s的速度燃烧,点火者点着导火线后以4m/s的速度跑开,他能否在爆炸前跑到离爆炸地点600m的安全地区?

12.一名同学骑自行车从家路过书店到学校上学,家到书店的路程为1800m,书店到学校的路程位3600m.当他从家出发到书店用时5min,在书店等同学用了1min,然后二人一起再经过了12min到达学校.求:(1)骑车从家到达书店这段路程中的平均速度是多少?(2)这位同学从家里出发到学校的全过程中的平均速度是多大?