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0.1m深的水.不计水渗透的损失，求：（1）所灌水的质量为多少kg？（水1.0103kg/m3）（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，利用滑轮组吊运

2、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8103m3，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京游玩，出发前，爱学习的小明收集了

3、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车轮与地面接触总面积（m2）0.15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（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=4.6107/kg）41、今年国庆期间，小佳坐着他家的小汽车匀速行驶了144km，用时2h，消耗汽油9kg，发动机的牵引力为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。（3）汽车发动机的效率。（=4.6107J/kg）42、一辆轿

4、车在平直的高速公路上匀速行驶1.8km，若轿车行驶过程中所受到的阻力为1600N，轿车上的速度表如图所示.求：（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0.5m，工人所用的拉力F为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0.1m2，物体对桌面的压强大小；（3）用20N的水平推力，使物体在

5、桌面上移动0.5m，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1.2m2。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）50W 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m=V计算。水的质量：m=V=1.0103kg/m31800m20.1m=1.8105kg功：W=Fs=Gh=mgh=1.8105

6、kg10N/kg2m=3.6106J由可得，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%得到滑轮组的机械效率拉力做的功为W总=Pt=1250W40s=5104J；（2）绳子拉下的长度为s=2h=210m=20m，W=Fs，拉力为F=2500N；（3）滑轮组做的有用功为W有用=Gh=4000N10m=41

7、04J，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）已知质量 m=20kg ,体积v=8103m3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

8、，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=2000N1000m=2106 J（2）行驶l km耗油量是50g。高淳到南京距离100km使用汽油5kg，Q=mq=5kg4.6107/kg=2.3108 J。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

9、）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/s1000N=2104W;（2）汽车匀速行驶时牵引力做的功W=FS=1000N144km=1.44108J, （3）汽车行驶时消耗汽油产生的能量是W汽=mq=9kg4.6107J/kg=4.14108J,汽车发动机的效率n=W/W汽=1.44108J/4.14108J=35%考点：机械能的计算 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，功率的大小可以由功率的计算公式变形得到，速度90km/h要换算成25m/s，牵引力的大小等于汽车受到的阻力。用P=Fv可解释实

10、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。功：W=Fs=fs=1600N1.8103m=2.88106J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=600N0.5m2=600J机械效率：由得G动=2FG物=2600N900N=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=10kg9.8N/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=Fs=20N0.5m=10J考点：重力的计算；压强的大小及其计算；功的计算点评：此题主要考查的是学生对重力