2020年中考物理重点知识强化训练专题十一功、功率、机械效率的综合计算试题
初中物理功、功率、机械效率例题及详细解析
初中物理功、功率、机械效率例题及详细解析【典型例题】类型一、基础知识1、下面情况中，人对物体做功的是（）A. 举重运动员举着杠铃不动B. 人用力却没有把重物提起C. 某同学提着水桶在水平路面匀速行走D. 旅客提着行李走上楼梯【思路点拨】本题要抓住做功的两个必要因素：1．作用在物体上的力；2．物体在力的方向上通过的距离；二者缺一不可。
【答案】D【解析】A、B均属于“不动无功”型，有力作用但没通过距离；C属于“劳而无功”型，桶运动方向与施力方向垂直；D具备做功的两个必要因素，人对行李施力，行李沿拉力方向有移动距离，D选项中人对行李箱用向上的力，并且在力的方向上移动了距离，所以人对物体做了功。
【总结升华】做功要满足的两个要素是：作用在物体上的力；在力的方向上通过的距离。
举一反三：【变式】（多选）小车重200N，人用30N的水平力推小车沿水平路面匀速前进50m的过程中，下列判断正确的是（）A．重力没做功B．人对车做功10000JC．人对车做功1500J D．小车受到的阻力是230N【答案】AC2、某人用50N的力，将重30N的铅球抛到7m远处，这个人对铅球做的功为（）A、350JB、210JC、0D、无法计算【思路点拨】人推铅球，对铅球施加了力，并且铅球在该力的方向上移动了距离，根据功的公式W=Fs分析判断。
【答案】D【解析】铅球的运动可以分为两个阶段：第一个阶段是人推铅球，第二个阶段是铅球在空中飞行。
在第一个阶段人用力推动铅球，对铅球做功；在第二个阶段，铅球离开了人，人不再对铅球做功。
注意：在第一个阶段，在人推力的作用下，铅球移动了一段距离，但这个距离不是7m；具体是多少，题中未给出，无法判断。
【总结升华】本题考查了学生对功的公式的掌握和运用，关键是掌握做功的两个必要条件（一是力，二是在力的方向上移动的距离）。
举一反三：【变式】（2015•无锡）现有30包大米，总质量为150kg，小明想尽快将它们搬上10m高处的库房，如图为小明可以提供的用于搬动物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图象，由图可知他可以提供的最大功率为_____W；为尽可能快地将大米搬上库房，他每次应搬_____包，若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快完成搬运任务并返回原地所用的时间是_____s。
2020-2021中考物理 机械效率的计算 综合题及答案
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．如图所示的滑轮组，每个滑轮重2N ，把一个重为12N 的物体在2s 内匀速提升0.2m ，不计绳重和摩擦，则（ ）A ．绳子自由端的拉力F 为6NB ．绳子自由端移动速度为0.1m/sC ．F 所做的有用功为2.8JD ．滑轮组的机械效率约为85.7%【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】由图可知绳子承担重物的段数n 为2。
A ．绳子自由端的拉力()()11+12N 2N 7N 2F G G n ==+=物动 故A 错误； B ．物体移动的速度0.2m0.1m/s 2sh v t ===物 则绳子自由端移动速度20.1m/s 0.2m/s v nv ==⨯=绳子物故B 错误；C ．拉力F 做的功为总功7N 20.2m 2.8J W Fs Fnh ===⨯⨯=总物体克服重力做的功为有用功120.2m 2.4J W Gh ==⨯=有故C 错误；D ．物体克服重力为有用功12N 0.2m 2.4J W Gh ==⨯=总则滑轮组的机械效率2.4J 100%100%85.7%2.8JW W η=⨯=⨯=有总故D 正确。
故选D 。
2．如图所示，利用斜面向上移动物体可以_______（选填“省力”、“省距离”、“省功”）。
小明把质量为50kg 的木箱沿斜面拉了10m ，使木箱上升了4m ，如图所示，沿斜面向上用的拉力F ＝250N ，木箱以0.2m/s 的速度匀速上升的过程中，斜面的机械效率为________，木箱在斜面上匀速运动时受到摩擦力为_______N 。
（g 取10N/kg ）【答案】省力 80% 50 【解析】 【分析】 【详解】[1]斜面也是一种简单机械，利用斜面向上移动物体可以省力。
[2]做的有用功W 有用=Gh=mgh =50kg×10N/kg×4m=2000J拉力做的总功W 总=Fs =250N×10m=2500J斜面的机械效率2000J×100%=80%2500JW W η==有用总机械效率为80%。
专题11机械效率的计算(原卷版+解析)
专题11: 机械效率的计算（原卷版）机械效率是初中物理力学中重要的知识点，是中考中必考的知识点之一。
机械效率知识综合性强，学生考试中普遍感觉较难，很多学生往往是机械的模仿，一味的套公式，不理解公式成立的条件，出错率偏高。
一、机械效率1、三功——有用功、额外功、总功2、机械效率（1）定义：物理学中，把有用功跟总功的比值叫做机械效率，用η表示。
（2）公式：100%W W η=⨯有用总（3）提高机械效率的方法：增大重物、减小机械间的摩擦、减小机械自重、改进结构等。
注意：机械效率是一个比值，通常用百分数表示，由于有用功总小于总功，故机械效率总小于1；机械效率的高低与使用机械是省力还是费力无关。
二、滑轮组机械效率的计算：（物体匀速运动）当滑轮组竖放使用时，克服物体重力做有用功，所以有用功是W 有用=Gh ，总功W 总=Fs ，额外功W 额=W 总－W 有=Fs －Gh ，机械效率100%=100%W GhW Fsη=⨯⨯有用总（任何情况下都适用）； 如果不计绳重和摩擦，额外功W 额=G 动h ，机械效率100%=100%W GhW Gh G hη=⨯⨯+有用总动=100%GG G ⨯+动（不考虑绳子和摩擦的情况下适用）。
当滑轮组横放使用时，克服摩擦力做有用功，所以有用功是W 有用=fs 物，总功W 总=Fs 绳，额外功W 额=W 总－W 有=Fs 绳－fh ，机械效率100%=100%W fsW Fs η=⨯⨯有用物绳总，此时与物体重力无关，绳端移动的距离与物体运动的距离的关系为s 绳=ns 物。
注意：（1）当用竖放滑轮组提水中物体时，克服的不再是物体的重力，而是G-F 浮，在计算机械效率时，只有将G 换成G-F 浮即可。
（2）由于物体和绳端同时运动，将s=nh 或s 绳=ns 物两边同时除以时间t ，所以得v 绳=nv 物。
尤其在计算拉力的功率选用P=Fv 计算时，一定要用v 绳，不要用v 物。
（3）滑轮组机械效率的高低与提升物体的重力、动滑轮的重力有关，与绳子股数、提升高度无关。
2020中考物理重点知识专题十一：功、功率、机械效率的综合计算(解析版)
2020中考物理重点知识专题十一：功、功率、机械效率的综合计算考点一：功、功率综合计算1.(2019惠阳)如图所示,某品牌太阳能汽车在景区接送游客。
(1)车轮与地面的总接触面积为2.0×10-2 m2,该汽车对水平地面的压强为2.5×105 Pa,求该汽车对地面的压力多大?(2)某次运送游客时,该车以18 km/h的速度在水平路面上匀速行驶3.6 km,此时该车的输出功率为800 W。
求:此过程中该车受到的阻力多大?牵引力所做的功多大?2.(2019厦门)“塔吊”是修建高层建筑常见的起重设备,又名“塔式起重机”。
某“塔吊”以恒定功率24 kW将质量2 t的重物从静止开始竖直向上提升45 s,全程v-t关系如图。
g取10 N/kg。
(1)求t=30 s时重物所受的拉力。
(2)求整个过程重物的最大速度。
(3)若重物上升的总高度为60 m,则最后12 s拉力的平均功率为多大?3.(2019宁波江北)外卖小哥的忙碌也体现了现代生活的节奏。
若摩托车自身质量为150 kg,静止时总着地面积约为240 cm2,摩托车牵引力的功率为21 kW,某次订单他要把外卖从万达广场送到 6 km远的西南大学附属小学,若始终以18 km/h的速度匀速行驶,求:(1)在这个过程中摩托车牵引力的大小;(2)在这个过程中摩托车的牵引力做的功。
考点二：功、机械效率综合计算1.(2019德州)小强用如图所示装置在10 s内将重为450 N的货物匀速提升2 m,此过程中拉力F的功率为120 W。
求:(1)提升装置所做的有用功;(2)拉力F做的功;(3)该滑轮组的机械效率。
2.（2019襄阳）工人师傅用如图所示的滑轮组将重为600N的货物匀速提升了2m,做了1500J的功。
求:(1)滑轮组的机械效率；(2)当他用400N的拉力匀速提升其它货物时,额外功占总功的15%,求提升货物的重。
3.(2019日照)在建设工地上,工人把重1 000 N的物体沿着长s=5 m、高h=1 m 的斜面从底部匀速拉上斜面的顶端,沿斜面所用的拉力为250 N(不计空气阻力)。
2020-2021中考物理复习《机械效率的计算》专项综合练习含答案
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．如图所示，甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法，忽略绳重及一切阻力，用图甲绕法匀速提升重为900N 的物体时，机械效率为90%，下列判断正确的是（ ）A ．拉力的大小为450 NB ．分别用两种方法匀速提升相同重物时，图乙绕法机械效率大C ．用图乙绕法匀速提升400N 重物时，机械效率为80%D ．分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度，F B 做功少 【答案】C 【解析】 【详解】A ．忽略绳重及一切阻力，用图甲绕法匀速提升重为900N 的物体时，机械效率为90%，图甲中n =2，由W Gh Gh GW Fs Fnh nFη====有用总 可得拉力F A 的大小：900N 500N 290%A G F n η===⨯，故A 错误； BD ．分别用两种绕法匀速提升相同重物时，有用功相同，忽略绳重及一切阻力，克服动滑轮做的功是额外功，因同一滑轮组中动滑轮的重不变、提升高度相同，额外功相同，总功相同（即F A 和F B 做功相同），机械效率也相同，故B 、D 错误； C ．图甲中，根据(2)1A F G G =+动可得动滑轮的重力： 122500N 900N 100N G F G =-=⨯-=动；忽略绳重及一切阻力，滑轮组的机械效率W Gh GW Gh G h G G η===++有用总动动，则用图乙绕法匀速提升400N 重物时，其机械效率为：400N100%80%400N 100NG G G η''==⨯='++动，故C 正确。
2．如图所示，用平行于斜面的拉力F ，将重为8N 的物体沿斜面从底端匀速拉至顶端。
若不考虑物体与斜面间的摩擦，则拉力F 为_____N ；若斜面的机械效率为80%，则此时拉力F 为_____N 。
若另一斜面的高度h 与长度s 之比为3:5，将重25N 的物体匀速拉至顶端的拉力为18N ，则该物体所受摩擦力为_____N 。
2020-2021中考物理压轴题专题机械效率的计算的经典综合题及答案解析
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．如图，拉力 F 将重 120N 的物体沿水平方向移动 1m ，用时 1s 。
运动时，物体与地面之间的摩擦力为 30N ，此时滑轮组的机械效率为 80%。
下列说法正确的是（ ）A ．拉力 F ＝10NB ．克服动滑轮重力做额外功 7.5JC ．动滑轮重 7.5ND ．拉力的功率是 37.5W【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A ．由图知，滑轮组由3段绳子拉着动滑轮，即n =3，该滑轮组的机械效率W fs f W Fns nFη===有用物总物 则绳子自由端的拉力30N 12.5N 3380%f F η===⨯⨯ 故A 错误；B ．滑轮组对物体做的有用功30N 1m 30J W fs ==⨯=有用滑轮组做的总功312.5N 31m=37.5J W F s =⨯=⨯⨯总额外功为37.5J 30J 7.5J W W W =-=-=额总有用由于绳有重力，绳与滑轮之间有摩擦力，故此额外功包括对动滑轮做的功和克服绳重及绳与滑轮之间的摩擦做功的总和，故克服动滑轮重力做的额外功应小于 7.5J ，故B 错误； C ．由B 知对动滑轮重力做的额外功小于 7.5J ，动滑轮上升的高度为1m ，根据W Gh =知，动滑轮重小于 7.5N ，故C 错误； D ．拉力做的总功为37.5J ，用时 1s ，由WP t=得拉力的功率为 37.51sJ37.5W W P t ===总 故D 正确。
2．如图所示，利用斜面向上移动物体可以_______（选填“省力”、“省距离”、“省功”）。
小明把质量为50kg 的木箱沿斜面拉了10m ，使木箱上升了4m ，如图所示，沿斜面向上用的拉力F ＝250N ，木箱以0.2m/s 的速度匀速上升的过程中，斜面的机械效率为________，木箱在斜面上匀速运动时受到摩擦力为_______N 。
（g 取10N/kg ）【答案】省力 80% 50 【解析】 【分析】 【详解】[1]斜面也是一种简单机械，利用斜面向上移动物体可以省力。
2020-2021中考物理机械效率的计算综合题附答案解析
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．如图所示，工人师傅用 500N 的拉力向下拉绳，使重为 900N 的物体在 10s 内匀速上升了 3m ，此过程中忽略绳重和摩擦，则下列说法正确的是（ ）A ．人通过滑轮组做的有用功为 1500JB ．拉力 F 的功率为 150WC ．动滑轮重为 200ND ．滑轮组的机械效率为 90％ 【答案】D 【解析】 【详解】A ．人通过滑轮组做的有用功是900N 3m 2700J W Gh ==⨯=有用A 错误；B ．物体在10s 内匀速上升了3m ，托着动滑轮的绳子有两条，那么人手拉的绳子那端移动距离是23m 6m s =⨯=移动的速度是6m 0.6m/s 10ss v t === 可知拉力F 的功率为F 500N 0.6m/s 300W P Fv ==⨯=B 错误；C ．由题意可知，忽略绳重和摩擦，托着动滑轮的绳子有两条，那么2G G F +=动物解得2-2500N -900N 100N G F G ==⨯=动物即动滑轮重为100N ，C 错误； D ．滑轮组的总功是500N 6m 3000J W Fs ==⨯=总由上述可知，滑轮组的机械效率为2700J100%100%90%3000JWWη=⨯=⨯=有用总D正确。
故选D 。
2．如图所示，用滑轮组拉动重为200N的物体在水平桌面上匀速直线运动。
已知F=20N，滑轮组的机械效率为85%，则物体与桌面的之间的摩擦力大小为__________N。
【答案】51【解析】【分析】【详解】由图可知，由3段绳子通过动滑轮，则s F=3s物，滑轮组的机械效率为85%，即η=WW有总=FfsFs物 =3fF=320Nf=⨯85%解得f=51N即物体与桌面的之间的摩擦力为51N。
3．如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用F A、F B匀速提升重力为G A、G B的A、B两物体，不计绳重和摩擦．若G A＞G B，则η甲_____η乙；若F A=F B，则G A_____G B．（选填“＞”、“＜”或“=”）【答案】＞＜【解析】【分析】【详解】不计绳重和摩擦，克服物体重力做的功为有用功，克服物体重力和动滑轮重力做的功为总功，则滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=×100%=×100%，因物体的重力G越大，1+越小，越大，且动滑轮的重力相等，所以，G A ＞G B 时，η甲＞η乙；由图可知，n 甲=2，n 乙=3，由F=（G+G 动）可得，提升物体的重力：G=nF ﹣G 动，则F A =F B 时，提升物体的重力关系为G A ＜G B ．4．一物体质量为10kg ，小红用定滑轮将该物体在4s 内匀速提升2m ，所用拉力为120N ，此过程中，小红做的有用功是_______，定滑轮的机械效率是________，拉力做功的功率是_______。
2020年中考物理计算题专题2.6 机械效率(解析版)
2020年中考物理计算题专题2.6 机械效率知识回顾1.与杠杆有关的计算题解题策略a.用杠杆提升物体的模型图b.灵活运用杠杆平衡条件公式及其变形公式（1）杠杆平衡条件公式公式F1L1＝F2L2（2）求解动力，用变形公式F1＝F2L2/ L1（3）求解动力臂，用变形公式L1＝F2L2/ F1（4）掌握杠杆平衡条件公式中各个字母代表的物理量F1代表杠杆平衡时，受到的动力；L1代表杠杆平衡时的动力臂；F2代表杠杆平衡时，受到的阻力；L2代表杠杆平衡时的阻力臂。
F1L1＝F2L2这个公式表示，杠杆平衡时，动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。
c. 用杠杆提升物体有用功、额外功和总功求法（1）用杠杆提升物体做的有用功W有用=Gh（2）用杠杆提升物体做的总功W总= Fs（3）用杠杆提升物体做的额外功W额外=W总—W有用其中h是重物G被提升的高度，s是动力F 移动的距离。
h与s的关系可以根据相似三角形建立。
d. 杠杆机械效率的求解（1）用杠杆提升物体时，有用功和总功的比值.称为杠杆机械效率。
（2）杠杆机械效率公式：η＝（W有用/W总）×100％2.与滑轮组有关的计算题解题策略（一）用滑轮组竖直提升物体机械效率问题求解办法a.用滑轮组竖直提升物体的模型图b. 用滑轮组竖直提升物体有用功、额外功和总功求法（1）有用功W有用=Gh（2）总功W总=Fs（3）额外功W额外=W总—W有用（4）s=nh其中h是重物G被提升的高度，s是动力F 移动的距离，n是动滑轮上的绳子段数。
c. 滑轮组机械效率的求解（1）用滑轮组提升物体时，有用功和总功的比值.称为滑轮组机械效率。
（2）滑轮组机械效率公式：η＝（W有用/W总）×100％η＝（W有用/W总）×100％= (G / nF ) ×100％（二）用滑轮组水平拉动物体机械效率问题求解办法a.用滑轮组水平拉动物体的模型图b. 用滑轮组水平拉动物体有用功、额外功和总功求法（1）有用功W有用= fs2（2）总功W总= F s1（3）额外功W额外=W总—W有用（4）s1= ns2其中s1是动力F 移动的距离，s2是重物水平移动的距离，f是物体匀速运动受到的阻力，n是动滑轮上的绳子段数。
中考物理《功、功率和机械效率综合计算》练习题及答案
考点一 功、功率的计算1．（2019·广州）运动员从高空竖直向下跳伞，人（包括装备）的质量为80kg 。
只考虑人受到重力和空气阻力。
下落时的速度－时间图线如图26所示。
（1）人在前50s 内下落了2100m ，求这段时间内人的平均速度。
（2）人在前30s 内下落了1500m ，求这段时间内人所受重力做的功和功率（g=10N/kg ）。
（3）从第10s 到第30s 这个过程中，人的动能、重力势能、机械能是如何变化的？（4）人在第30s 时所受空气阻力_______第50s 时所受空气阻力（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
【答案】（1）42m/s （2）1.2×106J 4×104W （3）人的动能先增大后不变，人的重力势能一直减小，人的机械能一直减小 （4）等于【解析】（1）人在前50s 内的平均速度为v 1=t1s1=50s 2100m =42m/s（2）人在前30s 内所受重力做的功为W =Gh =mgh =80kg×10N/kg×1500m=1.2×106J人在前30s 内所受重力的功率为P =t W =30s 1.2×106J = 4×104W（3）由图26知，人的速度在第10s 到第30s 这个过程中的变化情况是：先变大后不变。
因此，人的动能的变化情况是：先增大后不变。
由于人一直在下落，则人的高度越来越小，所以人的重力势能的变化情况是：一直减小。
而人在下落过程需要克服空气阻力做功，使机械能转化为内能，所以人的机械能的变化情况是：一直减小。
（4）设人在第30s 时和在第50s 时所受空气阻力分别为f 1、f 2，因为人在第30s 时和第50s 时均处于匀速状态，得f 1=G 人、f 2=G 人，可见f 1=f 2。
2．(2019·内江)发生意外的民航客机紧急着陆后，打开紧急出口，狭长的气装会自动充气，生成一条连接出口与地面的斜面，如图所示，人员可沿着斜面滑行到地上。
2020年中考物理复习计算题专题《机械效率计算题》(解析版)
《机械效率计算题》一、计算题1.如图是用动滑轮提升货物A的示意图。
在竖直向上的拉力F的作用下，使重400N的货物A在50s的时间里，匀速竖直上升了10m。
在这个过程中，拉力F为250N，不计绳重及摩擦。
求：动滑轮重动；动滑轮的机械效率；拉力F的功率P。
2.如图所示装置是实验室在用轻绳绕成的滑轮组。
悬挂的重物，当重物静止于任意位置时，手对轻绳的拉力均为；当重物匀速上升时，手对轻绳的拉力为，且物重上升过程中动滑轮恰好转过1圈。
已知动滑轮周边凹槽的周长，求动滑轮的重力；重物上升过程中的有用功、总功以及滑轮组的机械效率。
3.用如图所示的滑轮组提升货物，已知动滑轮重30N、货物重360N，货物上升3m，上升速度是，拉力F的功率是不计绳重求：做的有用功为多少？拉力F做的功为多少？克服摩擦所做的功为多少？4.小悦用如图所示的滑轮组，在10s钟内将重力为600N的物体A匀遭提升了已知绳子自由端所用的拉力为不计摩擦及绳重小悦做了多少有用功？小悦做功的功率是多少？该滑轮组的机械效率？若用该滑轮组提升800N的物体，则拉力应为多少？5.2015年10月5日考古学家在黄海海域发现甲午海战沉船“致远舰”的消息轰动了整个考古界，随着水下考古工作的进行，一些重要文物近日陆续出水重见天日，关于这艘在海水中沉睡了120余年的战舰是如何被打捞起的谜题也逐步解开。
现某课外活动小组，照此设计了如图所示的简单机械，模拟打捞沉船，实验中用实心立方体A代替沉船，已知A的体积为，质量为设整个过程A均为匀速直线运动状态，忽略钢缆绳重及滑轮摩擦，不考虑风浪，水流等因素的影响完全浸没在水中时受到的浮力是多大？水若A完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率为，那么A完全打捞出水面后，岸上钢绳的拉力F为多大？若A完全打捞出水面后，以的速度被匀速提升，求岸上钢绳拉力F的功率。
6.如图所示，将一个质量为的物体，从底端沿斜面匀速拉到顶端所用时间为5s，斜面长s为1m，高h为，斜面的效率为取求：拉力所做的有用功；拉力做功的功率；物体在斜面上运动时受到的摩擦力。
2020-2021中考物理专题训练---功和机械能问题的综合题分类含答案解析
一、初中物理功和机械能问题1．如图，细线上端固定，下端拉着小球在竖直平面内摆动，A、B是球摆动过程中的最高点，C是最低点，不计空气阻力，则（）A．球在C点时受力平衡B．球在A点时速度最大C．球在A点时绳子突然断开，小球将静止不动D．球在B点时所受外力同时消失，小球将静止不动【答案】D【解析】【分析】【详解】A．球在C点时，不是处于平衡状态，所以受到的不是平衡力，故A错误；BCD．小球在A、B两点时，是摆动过程中的最高点，此时的动能最小，速度最小为0，若在A点时绳子突然断开，小球由于受到重力的作用，会向下运动，若在B点时，所受的外力同时消失，则球会保持静止不动，故A、C错误，D正确。
故选D。
2．跳绳是大家喜爱的体育运动之一，小明的质量为 50 kg，每次跳起高度约为 6 cm（人整体上升，如图所示），一分钟跳 100 次，下列说法正确的是（）A．向上起跳过程中小明的动能持续增大B．下落过程中小明的重力势能保持不变C．小明跳一次克服重力做功约 3J D．小明在这一分钟内跳绳的功率约为 50W 【答案】D【解析】【详解】A. 向上起跳过程中，质量不变，速度减小，小明的动能减小，故A错误；B. 下落过程中小明的高度减小，质量不变，重力势能减小，故B错误；C. 小明的重力为：G=mg=50kg×10N/kg=500N，小明跳一次克服重力做功：W=Gh=500N×0.06m=30J，故C错误；D. 小明在这一分钟内跳绳的功率：P=Wt总=30J10060s=50W，故D正确。
故选D。
3．一个小石块从空中的某一高度,由静止开始竖直下落,若不计空气阻力，从小石块开始下落，到刚落到地面的过程中，小石块的重力势能E p随着时间的变化图像可能是( )A．B．C．D．【答案】C【解析】【分析】【详解】由题意可知，不计空气阻力，从小石块开始下落，到刚落到地面的过程中，石块做加速运动，石块在相同时间内下降的速度越来越大，石块所处的高度减小得越来越快，石块的重力势能E p减小得越来越快，符合这一规律的只有C图，而D图是石块的重力势能E p随时间减小得越来越慢，故D错误。
2020九年级物理上册第十一章简单机械和功专题训练(一)功、功率和机械效率的综合计算练习
专题训练(一) 功、功率和机械效率的综合计算►类型一利用滑轮组提升物体1.用如图Z－1－1所示的滑轮组提升重物，当作用在绳子自由端的拉力为100 N时，能匀速提起重力为240 N 的物体，不计绳重和摩擦，求：(1)动滑轮的重力.(2)若绕绳能承受的最大拉力为200 N，则该滑轮组的最大机械效率是多少.图Z－1－12.用如图Z－1－2所示的滑轮组提升货物，已知动滑轮重30 N，货物重360 N，上升速度是0.3 m/s，拉力F 的功率是180 W(不计绳重).求：(1)滑轮组的机械效率η.(2)货物上升3 m的过程中，克服摩擦力做的功.图Z－1－23.如图Z－1－3所示为“测量滑轮组机械效率”的实验装置，钩码总质量为0.6 kg，小明用2.4 N的拉力竖直向上匀速拉动细绳(绳重和摩擦忽略不计，g取10 N/kg).(1)若钩码2 s内上升0.1 m，则钩码上升的速度是多少？(2)小明拉力做功的功率是多少？该滑轮组的机械效率是多少？(结果保留一位小数)(3)当钩码总重力为12 N时，该滑轮组的机械效率为多大？(结果保留一位小数)图Z－1－3►类型二利用滑轮组水平拉动物体4.一辆质量是3.5×103 kg的汽车不慎陷入泥泞地面，汽车司机组织人们用如图Z－1－4所示的滑轮组将汽车拖出.已知整个过程中，水平拉力F为1×103 N，汽车沿水平方向匀速移动了2 m，滑轮组的机械效率为90%.求：(1)拉力F做的总功.(2)有用功的大小.(3)汽车受到的阻力大小.图Z－1－4►类型三利用斜面提升物体5.如图Z－1－5所示，斜面倾角为30°，斜面高为2 m.小兵同学用绳子沿斜面将重为400 N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端，拉力大小为300 N，绳重不计.求：(1)小兵对木箱做的有用功.(2)斜面的机械效率.(3)斜面对物体施加的摩擦力.图Z－1－5►类型四利用杠杆提升物体6.小金用如图Z－1－6所示的实验装置测量杠杆的机械效率.实验时竖直向上拉动杠杆，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升.(支点和杠杆的摩擦不计)问：(1)重为5 N的钩码挂在A点时，人的拉力F为4 N.钩码上升0.3 m时，动力作用点C上升0.5 m，此时机械效率η1为多大？(2)小金为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，仍用该实验装置，将钩码移到B点，再次缓慢提升杠杆使动力作用点C仍然上升0.5 m.问：人的拉力F与第一次相比________(选填“变大”“变小”或“不变”).比较此时的机械效率η2与η1的大小，并用学过的知识加以推导.图Z－1－6►类型五组合机械7.小明健身用的拉力器结构如图Z－1－7所示.他用250 N的拉力向下拉动拉杆，使20 kg的配重块在2 s内匀速升高40 cm.不计拉杆和绳的重力，g取10 N/kg.求：(1)所拉配重块的重力.(2)2 s内配重块运动的速度.(3)此过程中拉力器的机械效率.图Z －1－78.图Z －1－8是用动滑轮运送建筑材料A 的示意图，在卷扬机对绳子的拉力作用下，使重800 N 的建筑材料A 在50 s 的时间里，匀速竖直上升了10 m.在这个过程中，动滑轮提升建筑材料A 所做的有用功为W 有用，卷扬机对绳子的拉力F 做功的功率为200 W.绳重可忽略不计.求：(1)有用功W 有用.(2)动滑轮匀速提升建筑材料A 的机械效率η.图Z －1－8教师详解详析1.(1)由题图可知，承担物重的绳子段数n ＝3，因为不计绳重和摩擦，所以F ＝G 物＋G 动n ，即100 N ＝240 N ＋G 动3，G 动＝60 N.(2)若绕绳能承受的最大拉力为200 N ，则F 最大＝G 最大＋G 动n ，即200 N ＝G 最大＋60 N3，得G 最大＝540 N ，则滑轮组的最大机械效率为η最大＝W 有用W 总×100%＝G 最大3F 最大×100%＝540 N3×200 N×100%＝90%. 2. (1)1 s 内货物升高的高度h 1＝0.3 m ，W 有用1＝Gh 1＝360 N ×0.3 m ＝108 J ，W 总1＝P 总t 1＝180 W ×1 s ＝180 J ，η＝W 有用1W 总1×100%＝108 J180 J×100%＝60%.(2)货物上升3 m 所用的时间t 2＝h 2v ＝ 3 m0.3 m/s ＝10 s ，W 总2＝P 总t 2＝180 W ×10 s ＝1800 J ，W 有用2＝Gh 2＝360 N ×3 m ＝1080 J ，提升动滑轮做的功：W 动＝G 动h 2＝30 N ×3 m ＝90 J ，克服摩擦力做的功：W f ＝W 总2－W 有2－W 动＝1800 J －1080 J －90 J ＝630 J.3.(1)钩码上升的速度为v ＝h t ＝0.1 m2 s＝0.05 m/s.(2)拉力做的功：W 总＝Fs ＝2.4 N ×3×0.1 m ＝0.72 J ， 拉力做功的功率：P 总＝W 总t ＝0.72 J 2 s＝0.36 W. 钩码重：G 物＝mg ＝0.6 kg ×10 N/kg ＝6 N ，有用功：W 有用＝G 物h ＝6 N ×0.1 m ＝0.6 J ， 故该滑轮组的机械效率为η＝W 有用W 总×100%＝0.6 J0.72 J×100%＝83.3%. (3)因为不计摩擦及绳重，所以G 动＝3F －G 物＝3×2.4 N －6 N ＝1.2 N ， η′＝G 物′G 物′＋G 动×100%＝12 N12 N ＋1.2 N×100%＝90.9%.4.(1)拉力F 移动的距离： s ＝nL ＝2×2 m ＝4 m ， 拉力F 做的总功：W 总＝Fs ＝1×103 N ×4 m ＝4×103 J. (2)有用功：W 有用＝ηW 总＝90%×4×103 J ＝3.6×103 J. (3)滑轮组对汽车的拉力：F ′＝W 有用L ＝3.6×103 J 2 m＝1.8×103N.因为汽车做的是匀速直线运动，所以汽车受的拉力和阻力是一对平衡力，大小相等，故汽车受到的阻力f ＝F ′＝1.8×103N.5.(1)W 有用＝Gh ＝400 N ×2 m ＝800 J.(2)η＝W 有用W 总×100%＝W 有用F ·2h ×100%＝800 J300 N ×2×2 m×100%≈66.7%. (3)W 额外＝W 总－W 有用＝1200 J －800 J ＝400 J ，则f ＝W 额外2h ＝400 J2×2 m＝100 N. 6. (1)有用功：W 有用＝Gh ＝5 N ×0.3 m ＝1.5 J. 总功：W 总＝Fs ＝4 N ×0.5 m ＝2 J ， 机械效率：η1＝W 有用W 总×100%＝1.5 J2 J×100%＝75%. (2)钩码的悬挂点在A 点时，由于杠杆的重力会阻碍杠杆转动，则由杠杆的平衡条件得：G ×OA ＋G 杠杆×12OC ＝F ×OC ；悬挂点移至B 点时，由杠杆的平衡条件得：G ×OB ＋G 杠杆×12OC ＝F ′×OC ，观察比较可知，悬挂点移至B 点时，OB ＜OA ，即钩码重力的力臂变小，所以拉力F 也变小.杠杆的机械效率：η＝W 有用W 总×100%＝W 有用W 有用＋W 额外×100%＝11＋W 额外W 有用×100%；因为杠杆升高的高度不变，所以克服杠杆自重所做的额外功不变.由于悬挂点B 更接近支点，所以钩码提升的高度减小，根据W 有用＝Gh 可知，有用功减小；从上面η的表达式可知：W 有用减小、W 额外不变，所以W 额外W 有用变大，分母变大，则η变小，即η2＜η1.7.(1)拉力器上的两个滑轮都是定滑轮，拉力移动的距离与配重块移动的距离相等，配重块的重力：G ＝mg ＝20 kg ×10 N/kg ＝200 N.(2)配重块运动的速度：v ＝s t ＝40 cm2 s＝20 cm/s ＝0.2 m/s.(3)拉力器的机械效率：η＝W 有用W 总×100%＝Gh Fs ×100%＝200 N ×0.4 m250 N ×0.4 m×100%＝80%. 8.(1)有用功为W 有用＝Gh ＝800 N ×10 m ＝8000 J. (2)机械效率为η＝W 有用W 总×100%＝W 有用P 总t ×100%＝8000 J 200 W ×50 s×100%＝80%.。
2020届中考物理重点知识强化训练 专题十一：功、功率、机械效率的综合计算(含答案)
2020届中考物理重点知识强化训练专题十一：功、功率、机械效率的综合计算考点一：功、功率综合计算1.(2019惠阳)如图所示,某品牌太阳能汽车在景区接送游客。
(1)车轮与地面的总接触面积为2.0×10-2 m2,该汽车对水平地面的压强为2.5×105 Pa,求该汽车对地面的压力多大?(2)某次运送游客时,该车以18 km/h的速度在水平路面上匀速行驶3.6 km,此时该车的输出功率为800 W。
求:此过程中该车受到的阻力多大?牵引力所做的功多大?2.(2019厦门)“塔吊”是修建高层建筑常见的起重设备,又名“塔式起重机”。
某“塔吊”以恒定功率24 kW将质量2 t的重物从静止开始竖直向上提升45 s,全程v-t关系如图。
g取10 N/kg。
(1)求t=30 s时重物所受的拉力。
(2)求整个过程重物的最大速度。
(3)若重物上升的总高度为60 m,则最后12 s拉力的平均功率为多大?3.(2019宁波江北)外卖小哥的忙碌也体现了现代生活的节奏。
若摩托车自身质量为150 kg,静止时总着地面积约为240 cm2,摩托车牵引力的功率为21 kW,某次订单他要把外卖从万达广场送到6 km远的西南大学附属小学,若始终以18 km/h的速度匀速行驶,求:(1)在这个过程中摩托车牵引力的大小;(2)在这个过程中摩托车的牵引力做的功。
考点二：功、机械效率综合计算1.(2019德州)小强用如图所示装置在10 s内将重为450 N的货物匀速提升2 m,此过程中拉力F的功率为120 W。
求:(1)提升装置所做的有用功;(2)拉力F做的功;(3)该滑轮组的机械效率。
2.（2019襄阳）工人师傅用如图所示的滑轮组将重为600N的货物匀速提升了2m,做了1500J 的功。
求:(1)滑轮组的机械效率；(2)当他用400N的拉力匀速提升其它货物时,额外功占总功的15%,求提升货物的重。
3.(2019日照)在建设工地上,工人把重1 000 N的物体沿着长s=5 m、高h=1 m的斜面从底部匀速拉上斜面的顶端,沿斜面所用的拉力为250 N(不计空气阻力)。
2020年物理中考功功率机械效率计算专题
2020年物理中考功功率机械效率计算专题(总6页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--2020年中考物理功、功率、机械效率计算1、水平地面上放着一个底面积为，体积为0．2m3的均匀木块，小星用水平拉力F在1min 内将木块匀速拉动了一段距离，拉力F做的功为×103J。
已知运动过程中木块所受的阻力是木块重力的倍。
（ρ木=×103kg／m3，g取10N／kg）求：（1）木块对地面的压力和压强；（2）木块移动的速度。
2、小徐的体重为50千克，他想粗略地测算自己在单杠上做引体向上运动的功率。
他用尺量出握拳时手臂的长度为0．6米，并测出自己连续拉上去5次的时间为10秒（如图所示），请计算：（g=10N/Kg）（1）小徐在这段时间内克服重力所做的功为多少？（2）小徐做引体向上运动的功率为多大？3、为了增强体能，全班同学进行爬楼梯训练。
体重500N的小刚在10s内连续爬楼梯的总高度为7m。
求：(1)小刚爬楼梯所做的功。
(2)小刚爬楼梯的功率。
4、在向车上装货物时，常常用木板搭个斜面，把货物推上去，这样可以省很多力。
如图20所示，工人师傅用600N的力沿着长4m的斜面，将重1200Ｎ的货物推到高为的车上。
（１）工人师傅做的有用功是多少？（２）工人师傅做的总功是多少？（３）该斜面的机械效率是多少？5、某汽车公司生产的小轿车，该车的质量为600kg，每个轮胎与地面的接触面积为200cm2。
(g=lON／kg)求：(1)该小轿车对地面的压强多大?(2)该车在水平公路上匀速行驶9km用了5min，如果功率为60kW，则该车的牵引力多大?6、在钦州港口作业区，工人师傅用一台起重机把一个质量为的货物在15s内匀速提升了6m，如果在此过程中起重机的机械效率为80%，求：（1）起重机做的有用功；（2）起重机做的总功；（3）起重机提升货物的功率。
7、如右图所示，物体A 是正方体铁块，边长是20cm ，当水平拉力F =80N 时，物体A 恰好做匀速直线运动。
2020-2021中考物理 机械效率的计算综合试题及答案解析
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．用如图甲所示的装置将实心物体A 从深井中吊出来，拉力的功率随时间的变化如图乙所示，已知动滑轮的重力为60N ，物体匀速上升的速度始终为1m/s （不计绳重、摩擦及阻力，ρ水=1×103kg/m 3，g =10N/kg ），则物体浸没在水中时受到的浮力为_________N ；物体浸没在水中时滑轮组的机械效率为___________。
【答案】120 80% 【解析】 【分析】由图甲可知，承担物重的绳子股数n =2，则绳子自由端移动的速度等于物体升高速度的2倍；由图乙可知圆柱体A 离开水面后拉力F 的功率，利用P Fv =求绳子自由端的拉力，而不计绳重、摩擦及阻力，拉力A ()12F G G '=+轮，据此求A 的重力；由图乙可知圆柱体A 在水中拉力F 的功率，由P Fv =得绳子自由端的拉力，不计绳重、摩擦及阻力，拉力A )12(F G F G =-+浮轮，据此求浮力大小；不计绳重、摩擦及阻力，利用A A W G F W G G F η-==+-有浮浮总轮求物体浸没水中时的机械效率。
【详解】[1]由图甲可知，n =2，则拉力F 拉绳的速度A 221m/s 2m/s v v ==⨯=由图乙可知，圆柱体A 离开水面后拉力F 的功率420W ，由P Fv =得，绳子自由端的拉力420W 210N 2m/sP F v ''=== 不计绳重、摩擦及阻力，拉力A ()12F G G '=+轮，A 的重力 A 22210N 60N 360N G F G ='-=⨯-=轮由图乙可知，圆柱体A 在水中拉力F 的功率300W ，由P Fv =得，绳子自由端的拉力300W 150N 2m/sP F v ===不计绳重、摩擦及阻力，拉力A )12(FG F G =-+浮轮，物体浸没在水中时受到的浮力 A 02360N 6N 150N 1220N F G G F =+=+-=-⨯浮轮[2]物体浸没在水中的机械效率()()A A 360N 120N 100%100%100%80%360N 120N 60N G F h W W G F G hη--=⨯=⨯=⨯=-+-+浮有总浮轮2．用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重100N ，每次运送的量不定，图乙是记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图像，则动滑轮重为_____________N ，当某次运送3件货物时，绳子的拉力F 是_______ N ，滑轮组的机械效率为_________；经过分析，发现使用同一滑轮组，_________ ，可以提高滑轮组的机械效率（不考虑绳重和摩擦） 。
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专题十一：功、功率、机械效率的综合计算考点一：功、功率综合计算1.(2019惠阳)如图所示,某品牌太阳能汽车在景区接送游客。
(1)车轮与地面的总接触面积为2.0×10-2m2,该汽车对水平地面的压强为2.5×105Pa,求该汽车对地面的压力多大?(2)某次运送游客时,该车以18 km/h的速度在水平路面上匀速行驶3.6 km,此时该车的输出功率为800 W。
求:此过程中该车受到的阻力多大?牵引力所做的功多大?2.(2019厦门)“塔吊”是修建高层建筑常见的起重设备,又名“塔式起重机”。
某“塔吊”以恒定功率24 kW将质量2 t的重物从静止开始竖直向上提升45 s,全程v-t关系如图。
g 取10 N/kg。
(1)求t=30 s时重物所受的拉力。
(2)求整个过程重物的最大速度。
(3)若重物上升的总高度为60 m,则最后12 s拉力的平均功率为多大?3.(2019宁波江北)外卖小哥的忙碌也体现了现代生活的节奏。
若摩托车自身质量为150 kg,静止时总着地面积约为240 cm2,摩托车牵引力的功率为21 kW,某次订单他要把外卖从万达广场送到6 km远的西南大学附属小学,若始终以18 km/h的速度匀速行驶,求:(1)在这个过程中摩托车牵引力的大小;(2)在这个过程中摩托车的牵引力做的功。
考点二：功、机械效率综合计算1.(2019德州)小强用如图所示装置在10 s内将重为450 N的货物匀速提升2 m,此过程中拉力F的功率为120 W。
求:(1)提升装置所做的有用功;(2)拉力F做的功;(3)该滑轮组的机械效率。
2.（2019襄阳）工人师傅用如图所示的滑轮组将重为600N的货物匀速提升了2m,做了1500J的功。
求:(1)滑轮组的机械效率；(2)当他用400N的拉力匀速提升其它货物时,额外功占总功的15%,求提升货物的重。
3.(2019日照)在建设工地上,工人把重1 000 N的物体沿着长s=5 m、高h=1 m的斜面从底部匀速拉上斜面的顶端,沿斜面所用的拉力为250 N(不计空气阻力)。
求:(1)将物体从斜面底部匀速拉到斜面顶端的过程中,拉力做了多少功?(2)工人使用斜面做功的机械效率是多少?(3)物体和斜面之间的摩擦力是多大?4.（2019赤峰）一木块重480N体积为0.08m3，用力F将木块沿斜面匀速拉到高处，如图甲所示。
已知拉力F做的功W与木块沿斜面运动距离s的关系如图乙所示。
整个过程的额外功是320J．（g＝10N/kg）求：（1）木块的密度；（2）拉力F大小；（3）斜面的机械效率。
5.(2019潍坊)一辆质量为1.5×103kg的汽车陷入一泥泞路段,司机师傅利用滑轮组和周围条件,组装成了如图所示的拖车装置。
已知汽车通过泥泞路段需移动8 m距离,汽车在泥泞路段受到的阻力为车重的0.1,滑轮组的机械效率为80%,g取10 N/kg。
在将车匀速拖离泥泞路段过程中,求:(1)做的有用功;(2)作用在绳子自由端的拉力。
6.(2019安徽)如图所示,工人用滑轮组提升货物,每个滑轮所受的重力均为50 N。
(1)用滑轮组让重为750 N的货物以0.2 m/s的速度匀速竖直上升10 s,求工人做的有用功。
(2)若绳子能够承受的最大拉力为500 N,货物提升过程中绳子所受的重力和摩擦力对应的额外功始终占总功的10%,求滑轮组的最大机械效率。
7.(2019北部湾)如图,在水平地面上放着物体A, A与地面的接触面积为0.14 m2,对地面的压强为3 000 Pa。
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)。
求:(1)物体A的重力;(2)动滑轮的重力;(3)用此滑轮组使物体A以0.2 m/s的速度匀速上升,在5 s的时间内,人拉力所做的功。
考点三：浮力、机械效率综合计算1.（2019昆明）一人用桶从井里取水，己知桶的容积是6L，空桶的质量是1.5kg，忽略绳子的重力。
（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）求：（1）装满水后水的质量；（2）用绳子把桶放到井里，进入一些水后，桶仍然漂浮在水中，此时它排开水的体积是3×10-3m3，桶受到的浮力；（3）将一满桶水从桶底刚好离开水面开始匀速提高5m，绳子的拉力做的功；（4）提水的效率。
2.(2019广西)北海、防城港、钦州是广西与东盟经济交流的重要港口城市,滑轮组在港口机械设备中有广泛的应用,机械设备在设计制造过程中需要进行静态模拟实验,某科研室用实心圆柱体A进行静态模拟实验,如图所示,已知A的体积为1.2×10-3 m3,质量为2.1 kg。
整个打捞过程A被匀速提升,A浸没在水中时,滑轮组的机械效率为60%。
忽略绳重及滑轮摩擦,不考虑水的阻力,求: (ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)(1)A受到的重力;(2)A浸没在水中时受到的浮力;(3)A完全离开水面后,绳子自由端的拉力F;(4)A完全离开水面后,滑轮组的机械效率。
(机械效率精确到0.1%)3.(2019巴中)如图所示,某施工队利用滑轮组从水中提取物体,上升过程中物体始终不接触水底。
已知物体质量为4 t,体积为1 m3。
(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)(1)物体浸没在水中时,求物体所受浮力的大小;(2)物体下表面与水面距离为3 m时,求物体下表面所受水的压强;(3)若不计动滑轮的自重、绳重和摩擦以及水对物体的阻力,当浸没在水中的物体被匀速提升时,求电动机对绳子的拉力;(4)物体离开水面后,在电动机作用下匀速上升,若电动机的功率为9 kW,电动机对绳子的拉力为1.5×104 N,求物体上升的速度和滑轮组的机械效率(机械效率精确到0.1%)。
4.（2019齐齐哈尔）图甲是某起重船的示意图，A处为卷扬机，吊臂前端滑轮组如图乙所示。
在一次吊装施工中，当起重船从运输船上吊起重物时，起重船浸入海水中的体积增加了18m3，重物在空中匀速竖直上升了3m，所用时间为30s。
已知动滑轮总重为2×104N，不计钢丝绳重及摩擦。
（ρ海水＝1.0×103kg/m3）（1）求该重物的重力是多少？（2）求钢丝绳拉力F做功的功率是多少？（3）求该重物在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率。
备战2020中考物理重点知识强化训练——专题十一：功、功率、机械效率的综合计算参考答案考点一：功、功率综合计算1.(2019惠阳)如图所示,某品牌太阳能汽车在景区接送游客。
(1)车轮与地面的总接触面积为2.0×10-2 m 2,该汽车对水平地面的压强为2.5×105 Pa,求该汽车对地面的压力多大?(2)某次运送游客时,该车以18 km/h 的速度在水平路面上匀速行驶3.6 km,此时该车的输出功率为800 W 。
求:此过程中该车受到的阻力多大?牵引力所做的功多大?【答案】(1)5×103 N (2)160 N 5.76×105 J【解析】(1)汽车对地面的压力F=pS=2.5×105 Pa×2.0×10-2 m 2=5×103 N;(2)汽车速度v=18 km/h=18× m/s=5 m/s,13.6由P===Fv 得牵引力F===160 N;W t Fs t P v 800 W5 m /s 因为车匀速运动,所以受到的阻力f=F=160 N;牵引力做功W=Fs=160 N×3 600 m=5.76×105 J 。
2.(2019厦门)“塔吊”是修建高层建筑常见的起重设备,又名“塔式起重机”。
某“塔吊”以恒定功率24 kW 将质量2 t 的重物从静止开始竖直向上提升45 s,全程v-t 关系如图。
g 取10 N/kg 。
(1)求t=30 s 时重物所受的拉力。
(2)求整个过程重物的最大速度。
(3)若重物上升的总高度为60 m,则最后12 s 拉力的平均功率为多大?【答案】(1)2×104 N (2)1.2 m/s (3)1×104 W【解析】(1)由图象可知,在15~45 s 阶段重物竖直向上做匀速直线运动,根据二力平衡条件可知,拉力与重力是一对平衡力,大小相等,所以t=30 s 时,重物所受的拉力F=G=mg=2×103 kg×10 N/kg=2×104 N 。
(2)由题意知,0~45 s 内,拉力的功率恒定不变,P=24 kW=2.4×104 W,由P===Fv 得,整个W t Fst 过程重物的最大速度(即匀速运动时的速度)v m ===1.2 m/s 。
P F 2.4×104W2×104N (3)由题知,整个过程中重物上升的总高度为60 m,则全程塔吊对重物做功W=Gh=2×104N×60 m=1.2×106 J,前45 s“塔吊”对重物做的功:W 1=Pt 1=2.4×104 W×45 s=1.08×106 J,最后12 s 拉力做的功:W 2=W-W 1=1.2×106 J-1.08×106 J=1.2×105 J,则最后12 s 拉力的平均功率:P'===1×104 W 。
W 2t 21.2×10512 s3.(2019宁波江北)外卖小哥的忙碌也体现了现代生活的节奏。
若摩托车自身质量为150 kg,静止时总着地面积约为240 cm 2,摩托车牵引力的功率为21 kW,某次订单他要把外卖从万达广场送到6 km 远的西南大学附属小学,若始终以18 km/h 的速度匀速行驶,求:(1)在这个过程中摩托车牵引力的大小;(2)在这个过程中摩托车的牵引力做的功。
【答案】(1)4 200 N (2)2.52×107 J【解析】(1)摩托车的速度v=18 km/h=5 m/s,摩托车牵引力的功率为P=21 kW=2.1×104 W,在这个过程中摩托车牵引力的大小F===4 200 N;P v 2.1×104W5 m /s (2)由v=得,摩托车行驶的时间t=== h=1 200 s,则摩托车的牵引力做的功:st sv 6 km18 km /h 13W=Pt=2.1×104 W×1 200 s=2.52×107 J 。
考点二：功、机械效率综合计算1.(2019德州)小强用如图所示装置在10 s 内将重为450 N 的货物匀速提升2 m,此过程中拉力F 的功率为120 W。