功与机械计算题

功、功率和机械效率的计算复习题

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一、相关公式：

杠杆的平衡条件：

F 1L 1=F 2L 2：

滑轮组：

F = n 1G

总

s =nh

如：绳子的股数： 甲图n=2股，乙图n=3股

机械功公式：

W =F s

功率公式：

P =t

W

机械效率：

总

有用W W =

η

滑轮组竖用： η =W 有W 总

= Gh FS = G

Fn 提示：应用杠杆平衡条件解题时，L 1、L 2

的单位只要相同即可，无须国际单位；

物理量 单位

F 1——动力 N L 1——动力臂 m F 2——阻力 N L 2——阻力臂 m

物理量 单位

F —— 动力 N

G 总——总重 N （当不计滑轮重及摩擦时，G 总=G ）n ——承担物重的绳子段数

物理量 单位

s ——动力通过的距离 m h ——重物被提升的高度 m n ——承担物重的绳子段数

物理量 单位

W ——动力做的功 J F ——动力 N

s ——物体在力的方向上通过的距离 m

物理量 单位

P ——功率 W W ——功 J t ——时间 s

单位换算：

1W=1J/s 1马力=735W

物理量 单位

η——机械效率 W 有——有用功 J W 总——总功 J

提示：机械效率η没有单位，用百分率表示，且总小于1

W 有=G h [对于所有简单机械]

提示：克服重力做功或重力

×0

0100 物体匀速运动时：P =FV (F ：为使物体前进的动力，V ：速度的大小

____

_______________＋＋＝物物动有有总有G h h G W W W W W =

=+=η

滑轮组横用：η

=

W 有W 总 =fs'FS

= f

Fn

斜面机械效率：如图所示，斜面，克服重力做功 ，摩擦力做的功是额外功

G 物：物重 f ：物体受到的摩擦力 L ：斜面长度 h ：斜面高度

二、复习题

1．用力F 拉着重200N 的物体在水平面上做匀速直线运动，如下图所示．重物移动的速度为0.3m/S ，弹簧测力计的示数为40N ，不计弹簧测力计重、绳重、滑轮重及滑轮轴摩擦．求：(1)物体与地面之间的摩擦力；(2)在1min 内拉力做的功；(3)拉力的功率．

2．一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍，货车（含驾驶员）空载时重为2.5×104N ．求： （1）求货车空载行驶时所受的阻力大小；

（2）求货车以36km/h 的速度空载匀速行驶时，10s 内货车牵引力做的功；

（3）当货车以90kW 的额定功率、90km/h 的速度匀速行驶时，求货车最多可装载多重的货物．

3．俯卧撑是一项常见的体育健身活动．如图所示是小明同学做俯卧撑时的示意图．小明重600N ，1min 钟内做俯卧撑30个，每做一次肩膀升高50cm ．小明身体可视为杠杆，O 为支点，A ′为重心，OA=1m ，B 到O 点的距离OB=1.5m ．求：

（1）地面对手的支持力； （2）若每个手掌的面积为0.016m 2

，求双手对地面的压强；

（3）1min 钟内小明所做的功；（4）小明做功的功率．

___

___

=

总

有＝

W W η__

_________f W W W W W +==

+=

额

有有

总

有＝

η

L

h

F

4.如图所示是用滑轮组从水中匀速提升物体的情景（注：物体一直浸没在水中）．已知物体重G 1=400N，动滑轮重G2=50N，忽略绳重和摩擦，人对绳子拉力F=100N．求：

（1）物体浸没在水中受到浮力的大小；

（2）物体的密度大小；

（3）滑轮组的机械效率．

5．如图，物体重100N，圆柱形容器底面积为400cm2，内盛有65cm深的水，当用图中滑轮组将物体浸没在水中后，容器中水面上升到70cm，物体完全浸没在水中时滑轮组的机械效率为80%（不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦及水的阻力）.ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg.求：

（1）物体浸没在水中后，水对容器底增加的压强.

（2）物体浸没在水中时受到的浮力.

（3）若把物体完全拉出水面后，滑轮组的机械效率

6．如图17所示，是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土

的情形。某次操作中，工人用400 N的拉力F在1分钟内将总重

为900 N的泥土匀速提升5 m。求在这段时间内：

（1）拉力F所做的有用功是多少？

（2）拉力F做功的功率是多少？

（3）滑轮组的机械效率是多大？

7．人们利用如图所示的滑轮组将浸没在河底的实心物体A打捞上来，物体A

的密度为9.0×103Kg/m3，体积为100dm3．在5000N的拉力F作用下，物体A

在2s内匀速竖直上升2m（物体未露出水面），不计水的阻力，g=10N/Kg．求：

（1）物体A受到的浮力．

（2）拉力F做功的功率．

（3）滑轮组的机械效率．

8．如图1所示，用弹簧测力计拉着绳子利用滑轮组将重

3N的物体匀速提升0.5m．

（1）求图1中弹簧测力计对绳的拉力所做的功；

（2）求图1中滑轮组的机械效率；

（3）请在答题卷的图2中画出比图1更省力的绕线．