机械功和功率的计算专题

1、功和功率的计算专题34、工人用如图所示装置从 6m深的井中匀速吊起一个重量是 800N 的物体，所用拉力为 500N，2min 后物体由井底升至井口，求：1）物体由井底升至井口工人所做的有用功；2）滑轮组的机械效率；3）物体上升过程中工人做功的功率。36、一块水田面积为 1800m2 要灌平均深的水 . 不计水渗透的损失，求：（1）所灌水的质量为多少 kg（ 水× 10 kg/m ）（2）若这些水是用水泵 （抽水机 ）从距水田 2m深的水渠中抽上来的 （提示：抽水实际上就是 利用水泵将水提升一定高度 ） ，水泵对水做了多少 J 的功（3）若水泵的功率为 2kW，抽这些水要用多长时间3

2、7、如图所示，利用滑轮组吊运建筑材料某次将总重G为 4000N 的砖块匀速吊运到高为10m的楼上，用时 40s，卷扬机提供的拉力 F 做功的功率为 1250W求在此过程中：1）拉力 F 做功多少2）拉力 F 的大小为多少3）滑轮组的机械效率为多少38、有一质量为 20kg 的正方体物体放在水平地面上，它的体积为8×10 3m3，某人想通过如图所示的滑轮来竖直提起这个物体 （ g=10N/kg ）（1）该物体的密度是多大（2）当人用 250N 的力向下拉绳子时，物体恰好能匀速上升，物体上升3m后恰好到达目标位置，求此过程中人所做的功（3）该定滑轮的机械效率是多大40、（ 4 分）五一假

3、期，小明全家驾车从高淳到南京游玩，出发前，爱学习的小明收集了相 关数据，整理成下表，请你根据表中数据完成相关计算轿车质量（ kg）1050高淳到南京距离（ km）100预设行车速度（ km/h ）90行驶 l km 耗油量（ g）50匀速行驶时受到的阻力（ N）2000车轮与地面接触总面积（ m2）1）（ 2 分）匀速行驶 lkm 牵引力所做的功2）（2 分）全程消耗的汽油在完全燃烧时放出的热量（q 汽油=×10 7/kg ）41、今年国庆期间，小佳坐着他家的小汽车匀速行驶了动机的牵引力为 1000N。求：（1）小汽车的速度和发动机的功率。（2）汽车匀速行驶时牵引力做的功。144km

4、，用时 2h，消耗汽油 9kg，发3）汽车发动机的效率。 （=×107J/kg ）42、一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶，若轿车行驶过程中所受到的阻力为 车上的速度表如图所示 . 求：1600N，轿1) 在此过程中汽车的牵引力所做的功是多少JF为2) 该车行驶过程中的功率是多少W43、工人利用如图所示的滑轮组将重900N 的物体竖直向上匀速提升，工人所用的拉力600N，(不计摩擦与绳重)(1) 人的拉力做的功为多少 J(2) 此滑轮组的机械效率为多少(3) 若用此滑轮组提升重为 1500N 的物体，绳上拉力是多少 N47、如图，质量为 10kg 的物体放在水平桌面上，求：1）物体所

5、受重力大小；2）物体底面积为，物体对桌面的压强大小；3）用 20N 的水平推力，使物体在桌面上移动，推力对物体做的功48、图是某建筑工地提升建材所用的升降机示意图。建材的重力是6300N，建材与货箱水平底面的接触面积是。升降机在 1min 内将建材匀速提升了 12m，钢丝绳自由端拉力 F 的功率 是 1800W。试求：1）建材对货箱水平底面的压强是多少2）拉力 F 所做的功是多少3）该滑轮组提升这些建材的机械效率是多少参考答案：34. （ 1） 4800J （ 2）80% （3）50Wm=V计算。36. 【解析】 试题分析：水泵抽水是克服水的重力做功，水的质量利用3 3 2 5水的质量： m=

6、V=×10 3kg/m3×1800m2×=×10 5kg56功： W=Fs=Gh=mg×h=10 5kg×10N/kg×2m=×10 6J可得，考点：功和功率的计算37. 【解析】试题分析：（ 1）已知拉力的功率和做功时间，利用公式W=Pt得到拉力做的功；（2）由图知，作用在动滑轮上的绳子段数为2，已知物体上升的高度，可以得到绳子拉下的长度；已知拉力做的功和绳子拉下的长度，利用公式F=得到拉力的大小；（ 3 ）已知物重和上升高度，可以得到有用功；已知有用功和拉力做的功，利用公式=×100%得到滑轮组的机械

7、效率拉力做的功为 W总=Pt=1250W×40s=5×10 4J；（ 2）绳子拉下的长度为 s=2h=2× 10m=20m，W=Fs，拉力为 F= =2500N；（3）滑轮组做的有用功为 W有用=Gh=4000N×10m=4×10 4J，滑轮组的机械效率为 =×100%=×100%=80%考点：功的计算；滑轮组绳子拉力的计算；滑轮（组）的机械效率点评： 此题考查的是机械效率、 有用功和总功的计算， 会正确判定作用在动滑轮上的绳子段 数，清楚绳子拉下的长度与物体上升高度的对应关系，是解决此类问题的关键38. 【解析】（1）已知

8、质量 m=20kg , 体积 v=8×10 3m3 物根据密度计算公式 可计 算处密度（2）观察装置图可以发现机械装置为定滑轮，不省力不费距离只是改变力的方向，所以当 物体上升 3m时，拉力所拉的绳子自由端拉过的距离是3m，有知道拉力 F=250N。那么人做的功（ 3 ）在重物上升 3m 的过程中，人工做功750J ，而有用功仅限于克服重力做功，所以机械效率 本题属于比较容易的习题，要求大家细心认真即可40. 【解析】试题分析：（ 1）匀速运动牵引力等于阻力等于2000N，W=Fs=2000×N1000m=2×10 6 J78（2）行驶 l km耗油量是 50g。

9、高淳到南京距离 100km使用汽油 5kg，Q=mq=5k×g ×10 7/kg= ×108J。考点：功，二力平衡，热值41. 【解析】试题分析：在此题中先根据公式 V=S/t 计算出小汽车的速度，再利用 P=FV计算发动机的功 率；根据发动机的牵引力 1000N 和小汽车匀速行驶路程 144km，计算汽车匀速行驶时牵引力 做的功。应用公式 W汽=mq 计算汽车行驶时消耗汽油产生的能量，最后计算汽车发动机的效 率。（1）小汽车的速度是 V="S/t=" 144km/2h="72" km/h="20m/s,"

10、; 发动机的功率是 P=FV=20m/s× 1000N=2× 10 4W;8（2）汽车匀速行驶时牵引力做的功W=FS=1000×N144km=×10 8J,（3）汽车行驶时消耗汽油产生的能量是W汽=mq=9kg××10 7J/kg= ×10 8J,88 汽车发动机的效率 n=W/W汽=×108J/ ×108J=35% 考点：机械能的计算功率的大小可以由功率的计算42. 【解析】 试题分析： 汽车在匀速行驶时牵引力做功等于克服阻力做力， 公式变形得到 ，速度 90km/h 要换算成 25m/s，牵引力的大小

11、等于汽车受到的 阻力。用 P=Fv 可解释实际中汽车上坡为什么要减速，在发动机输出功率一定的情况下，减 速可以增大发动机的牵引力。36功： W=Fs=fs=1600N×× 10 3m=×106J功率： 考点：功率的计算43. 【解析】试题分析： 滑轮组中人的拉力做的功是总功， 克服物重做是有用功， 克服绳重和摩擦做的是 额外功。 此滑轮组动滑轮上有两段绳子， 拉力移动距离是物体上升高度的 2 倍，本题要注意 拉力移动距离。 在不计摩擦时， 额外功是克服动滑轮重力做功，提升不同物体时， 动滑轮重 力不变。人的拉力做功： W=Fs=600×N ×2=600J机械效率：由得 G动=2F G物=2×600N 900N=300N拉力：考点：滑轮组机械效率的计算47. 【解析】 试题分析：（ 1）根据 G=mg求出物体重力； （2）物体对桌面的压力等于其重力，根据p=求出压强；（3）根据 W=Fs求出推力做的功 解：（ 1）物体重力： G=mg=10k×g kg=98N；（2）物体对桌面的压力： F=G=98N， 物体对桌面的压强： p=980Pa；（3）推力做的功： W=F s=20N×=10J 考点：重力的计算；压强的大小及其计算；功的计算 点