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 1800m?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?(p水=乂 lOkg/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？37、如图所示，

2、禾U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8X 103m,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)五一假期，小明全家驾车从高淳到南

3、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咼淳到南京距离（km）100预设行车速度（km/h）90行驶1 km耗油量（g）50匀速行驶时受到的阻力（N2000车轮与地面接触总面积（吊）（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=x 107/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10002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,用时2h,消耗汽油9kg，发（3）汽车发动机的效率。（g.

4、=x 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J ?(2 )该车行驶过程中的功率是多少W ?43、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？若用此滑轮组提升重为1500N的物体，绳上拉力是多少N?47、如图，质量为10kg的物体放在水平桌面上，求:(1) 物体所受重力大小；(2) 物体底面积为，物体对桌面的压强大小；(3) 用20N

5、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=pV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3325水的质量：m=p V=x 10 kg/m x 1800m x =x 10 kg56功

6、：W=Fs=Gh=mgX=10 kgx 10N/kgX 2m=x 10 J可得,=18005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n二'=丄x 100%#到滑轮组的机械效率.拉力做的功为 W总=Pt=1250W<40s=5X 10 4J；(2) 绳子拉下的长度为 s=2h=2x 10m=

7、20m/ W=Fs拉力为 F= 一=2500N;s 20rn(3) 滑轮组做的有用功为 W有用=Gh=4000< 10m=< 10 4J,滑轮组的机械效率为n二一 "< 100%= x 100%=80%恤 5X 104J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)已知质量m=20kg ,体积v=8x 103卅 物根据密度计算公式 p二巴可计v算处密度"辰r =2产幻/炬/v

8、SxlO-w2(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=那么人做的功一二一 H(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，=GH =吨k = 20JigxlOA7 Ag-x 3m = 600J所以机械效率w 7507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=2000X 1000m=X 10 6 J78(2)行驶l km耗油量是50g。高淳到南京距离100km使用汽油

9、5kg ,Q=mq=5kX X 10 /kg= X 10J。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," 发动机的功率是 P=FV=20m/X 1000N=2X 10 4W;8(2)

10、 汽车匀速行驶时牵引力做的功W=FS=1000X144km=X 10 J,(3) 汽车行驶时消耗汽油产生的能量是'=mq=9kg<x 10 7J/kg= X 10 8J,汽车发动机的效率 n=W/W汽 =X 10 J/ X 10 J=35%考点：机械能的计算42. 【解析】功率的大小可以由功率的计算试题分析：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 尸 丄二，速度90km/h要换算成25m/s，牵引力的大小等于汽车受到的t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=1600

11、XX 10 m=X 10 J功率：F = = Fv = 1600.Vx25w - j =4xlO4JT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=600IN X 2=600J机械效率:“ =x 100% =FT-600J由一+G抚=100% 得 G动=2F G物=2X 600N 900N=300N拉力：宀鱼兰100d沁訥牡丁7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 kg=98N(2) 物体对桌面的压力：F=G=98N物体对桌面的压强：p=-八''.=980Pa；0.1 m2(3) 推力做的功： W=F s=20NX =10J.考点：重力的计算；压强的大小及其计算；功的计算点评：此