精选云南省中考物理总复习小专题三功功率和机械效率的计算试题

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。

中考物理专题复习《功和功率的综合计算》测试卷-附带答案学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________1．小明用如图所示的滑轮组提升400N的重物，在绳子自由端施加的拉力为250N，4s内重物匀速上升1m，不计绳重和轮、轴间摩擦。

求这段时间内：（1）拉力做功的功率；（2）滑轮组的机械效率。

2．建筑材料放在地面上，工人们用如图所示的滑轮组，对绳子自由端施加的力F为1000N，在20s内拉力F竖直向下匀速运动9m ，滑轮组的机械效率是80% 。

试求：（1）拉力所做的总功是多少？拉力的功率是多少？（2）建筑材料的重力为多少？3．一辆汽车在平直公路上匀速行驶，发动机的牵引力为2000N，速度为25m/s。

求：（1）牵引力在1min内所做的功是多少？（2）汽车发动机的功率是多大？4．两栖突击车是登陆作战的重要装备，如图甲是我国某型号的两栖突击车，它的总质量22吨，发动机的功率420kW，水上最大速度4m/s，陆地最大速度15m/s，请你解答下列问题（g=10 N/kg）（1）两栖突击车静止浮在水面时，排开水的体积是多少？（ρ=1.0×103kg/m3）（2）该车停在水平地面上时，履带着地总面积为4m²，它对地面的压强是多少？（3）该车在水中以最大速度匀速前进时（发动机正常工作），受到的阻力是多大？5．送餐机器人是智能商务电器的一种，正逐渐进入我们的生活，如图所示是某餐厅出现的一款送餐机器人。

该机器人送餐服务时在1min内沿直线匀速移动的距离为18m，若它在移动过程中所受到的阻力为200N，其他部分参数如下表。

（g=10N/kg）求：（1）此机器人在送餐服务时运动的速度是多少m/s？（2）当机器人没有送餐，处于静止状态时，它对水平地面的压强；（3）此机器人在1min送餐服务过程中克服阻力所做功的功率。

6．在青岛附近海空域举行海军建军70周年海上阅兵仪式上，护卫舰群首先接受检阅的是重力为7⨯N4.010的“临沂”舰，如图所示。

中考物理总复习《功和机械能》专项练习题(带有答案)学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________一、选择题1．关于做功和功率的说法中正确的是（）A．有力作用在物体上，力一定对物体做功B．力对物体做功越多，功率就越大C．物体受到的作用力越大，力对物体做功就越多D．在光滑水平面上由于惯性做匀速直线运动的物体，没有力做功2．在如图所示的四个情景中，人对物体没有做功的是（）A．运动员举起杠铃B．提着滑板水平匀速前行C．推着小车前进D．把物体拉起来3．如图所示，2023年5月10日，搭载天舟六号货运飞船的运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。

在火箭加速升空的过程中，天舟六号货运飞船的（）A．动能不变，势能增大B．动能转化为势能C．机械能变大D．机械能保持不变4．小明参加了学校开设的篮球兴趣小组，如图是他在练习投篮时的情景，篮球离开小明手后继续在空中运动的过程中，下列说法正确的是（）A．篮球升空的过程中，动能主要转化为重力势能B．篮球升空的过程中，手对篮球继续做功C．篮球升空的过程中，经过最高点时动能为零D．篮球升空的过程中，经过最高点时重力势能最小5． 2023年6月4日，神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。

如图所示为返回舱打开主降落伞减速向地面降落的过程，则该过程中返回舱的机械能变化情况正确的是（）A．动能增大，重力势能减小，机械能减小B．动能减小，重力势能增大，机械能不变C．动能减小，重力势能减小，机械能不变D．动能减小，重力势能减小，机械能减小6．如图所示的单摆，摆球在摆动过程中，下列说法正确的是（）A．a处动能最大B．a到b过程中，重力势能先变小后变大C．o处的重力势能最大D．b到a过程中，动能先变小后变大7．2022年北京冬奥会自由式滑雪大跳台比赛在北京赛区进行。

如图甲所示，大跳台由赛道、裁判塔、看台区三部分组成。

如图乙所示，是运动员完成一次动作的示意图。

小专题(三) 功、功率的判断及计算1．(2017·广东)妈妈与小明进行爬山比赛，他们选择的起点、路径和终点都相同，全程设为匀速运动，妈妈的体重是小明的2倍，妈妈所用的时间是小明的3倍，若妈妈克服重力做功为W 1，功率为P 1，小明克服自身重力做功为W 2，功率为P 2，则下列关系正确的是(D)A ．W 1∶W 2＝1∶1B ．W 1∶W 2＝2∶3C ．P 1∶P 2＝1∶1D ．P 1∶P 2＝2∶32．(2019·昆明五华区二模)如图所示，物体在相同力F 的作用下，分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿着力的方向移动了相同的距离s ，力F 做的功分别为W 1、W 2、W 3，则下列说法中正确的是(B)光滑水平面 粗糙水平面A ．W 1>W 2>W 3B ．W 1＝W 2＝W 3C ．W 1>W 2＝W 3D ．W 2>W 1>W 3 3．(2019·自贡)如图所示，一物体在水平向右的拉力F 1作用下以3 m/s 的速度在水平地面上匀速运动了10 m ，拉力F 1所做的功为W 1，功率为P 1，若该物体在水平向右的拉力F 2作用下以2 m/s 的速度在同一水平地面上匀速运动了10 m ，拉力F 2所做的功为W 2，功率为P 2，则W 1__＝__W 2，P 1__＞__P 2.(填“>”“<”或“＝”)4．如图所示是红酒开瓶器，使用时将螺旋钻头旋进木塞，再用双手按压手把就可将塞子拔除．若在5 s 内将瓶塞拔出，瓶塞长5 cm ，瓶塞受到的平均阻力为200 N ，整个过程中克服瓶塞的阻力所做的功是__10__J ，其做功的功率为__2__W.5．某学习小组对一辆在平直公路上做直线运动的小车进行观察研究，他们记录了小车在某段时间内通过的路程与所用的时间，并根据记录的数据绘制了路程与时间的关系图象如图所示．根据图象可知，2～5 s 内，小车的平均速度是__0__m/s ；若小车受到的牵引力为200 N ，则5～7 s 内小车牵引力的功率是__400__W.6．(2019·玉林)如图所示，长为40 cm 、重为10 N 、质量均匀的杠杆可绕着O 点转动，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F ，将杠杆缓慢地由与水平方向夹角为30°的位置拉至水平位置(忽略摩擦阻力)，在这个过程中，力F 的大小将__增大__(填“增大”“不变”或“减小”)，力F 所做的功为__1__J.7．如图所示的滑轮组，用F ＝30 N 的拉力，拉动水平地面上重为300 N 的物体，使物体匀速前进了2 m ．物体和地面之间的摩擦力为45 N ，在此过程中，拉力做的功是__120__J ，滑轮组的机械效率是__75%__．8.(2019·玉溪二模)小李师傅用如图所示的滑轮组将沙子从地面提升到距离地面6 m 高的三楼，沙子的质量为50 kg ，装沙子的桶的质量为8 kg ，动滑轮的质量为2 kg.若物体上升的速度为0.1 m/s(忽略摩擦和绳重，g 取10 N/kg)求：(1)提升物体时绳子自由端的拉力．(2)拉力的功率．(3)滑轮组的机械效率．解：(1)m 总＝m 沙＋m 桶＋m 动＝50 kg ＋8 kg ＋2 kg ＝60 kgG 总＝m 总g ＝60 kg×10 N/kg＝600 N由图知，承担物重的绳子股数n ＝2，F ＝12G 总＝600 N×12＝300 N(2)由图知，n ＝2，拉力端移动的距离 s ＝nh ＝2×6 m＝12 m拉力做功：W 总＝Fs ＝300 N×12 m＝3 600 J做这些功所用的时间t ＝s v ＝ 6 m 0.1 m/s＝60 s 拉力的功率为：P ＝W 总t ＝3 600 J 60 s＝60 W (3)工人做的有用功(对沙子做的功)：W 有用＝G 沙h ＝m 沙gh ＝50 kg×10 N/kg×6 m＝3 000 J滑轮组的机械效率：η＝W 有W 总＝3 000 J 3 600 J ≈83.3%9．(2017·河南)如图所示，工人用沿斜面向上、大小为500 N 的推力，将重800 N 的货物从A 点匀速推至B 点；再用100 N 的水平推力使其沿水平台面匀速运动5 s ，到达C 点．已知AB 长3 m ，BC 长1.2 m ，距地面高1.5 m ．问：(1)利用斜面搬运货物主要是为了__省力__．(2)货物在水平面上运动的速度为多少？(3)水平推力做功的功率为多少？(4)斜面的机械效率为多少？解：(2)货物在水平面上运动的距离为s ＝1.2 m ，所用时间为t ＝5 s ，在水平面上运动的速度为：v ＝s t ＝1.2 m 5 s＝0.24 m/s (3)水平推力做功的功率：P ＝Fv ＝100 N×0.24 m/s＝24 W(4)在斜面上推力做的功：W 总＝F ′s ＝500 N×3 m＝1 500 J做的有用功：W 有＝Gh ＝800 N×1.5 m ＝1 200 J则斜面的机械效率：η＝W 有W 总＝1 200 J 1 500 J＝80% 10．(2019·云大附中一模)如图所示为保山到腾冲的龙江大桥，它号称云南最美公路桥，大桥总长约为2 500 m ，最高限速100 km/h ，若某小汽车以最高限速在此桥上匀速行驶时，乘员的平均质量为60 kg ，车受到的阻力为总重的0.1倍．小汽车的部分参数如表：求：(1)小汽车以最高限速匀速通过此桥需要多少小时？(2)小汽车满载匀速通过此桥的过程中牵引力的大小？(3)小汽车满载匀速通过此桥的过程中，牵引力所做的功和功率．解：(1)桥长s ＝2 500 m ＝2.5 kmt ＝s v ＝ 2.5 km100 km/h ＝0.025 h(2)满载时，m 人＝5×60 kg＝300 kgG ＝G 人＋G 车＝(m 人＋m 车)g ＝(300 kg ＋1 500kg)×10 N/kg＝18 000 N f ＝0.1G ＝1 800 N汽车做匀速直线运动，则F ＝f ＝1 800 N(3)牵引力做的功：W ＝Fs ＝1 800 N×2 500 m＝4.5×106 J牵引力的功率：P ＝W t ＝ 4.5×106 J 0.025×3 600 s ＝5×104W。

《功、功率、机械效率计算专题》1．如图所示，工人用500 N的拉力F，将重为900 N的木箱匀速提升3 m，所用时间为20 s，求：(1)拉力F做的有用功；(2)拉力F做功的功率；(3)动滑轮的机械效率。

(第1题图)2．搬运工人用如图所示的滑轮组将一个重120 N的物体匀速提升3 m，所用的拉力为50 N，不计绳重及摩擦。

求：(1)滑轮组的机械效率；(2)动滑轮的重；(3)若用该滑轮组同时拉4个这样的物体，拉力为多大？(第2题图)3．如图所示，利用滑轮组装置匀速拉动水平面上的物体。

已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0.1倍，物体被匀速拉动的距离为1 m。

当物体质量为2 kg时，滑轮组的机械效率为50%，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦。

(g 取10 N/kg)求：(1)物体质量为2 kg时，在水平面上受到的滑动摩擦力；(2)动滑轮的重力；(3)物体质量为10 kg，以0.1m/s的速度匀速运动时，拉力F的功率。

(第3题图)4．如图所示，把重力为600 N的物体匀速推到斜面顶端，斜面长为3 m，高为0.9 m，实际推力为300 N，求：(1)物体与斜面之间的摩擦力多大？(2)该斜面的机械效率。

(第4题图)5．建筑工人要向楼上运送重物，为了省力，他在一个斜面上安装了一个滑轮组，做成如图所示的装置，斜面的倾角为30°且固定在水平面上。

运送重物时，工人用400 N的力拉绳子，重为500 N的重物在20 s内沿斜面匀速运动6 m，求此过程中：(1)重物的速度大小；(2)工人提升重物做的有用功；(3)该装置的机械效率。

(第5题图)6．把一棱长为10 cm，质量为8 kg的正方体实心金属块，放入水平放置装水的平底圆柱形容器中。

如图甲所示，金属块下沉后静止在容器底部(金属块与容器底部并未紧密接触)，水的密度是1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg。

求：(1)金属块的密度；(2)金属块受到的浮力；(3)金属块对容器底部的压强；(4)若用图乙所示的滑轮组，把金属块在水中匀速提升300 cm(金属块未露出水面，忽略水对物体的阻力)，此过程滑轮组的机械效率为70%，那么绳子自由端的拉力F大小是多少？(第6题图)《功、功率、机械效率计算专题》课后作业答案1．解：(1)拉力F做的有用功为：W有＝Gh＝900 N×3 m＝2 700 J；(2)拉力F做的总功为：W总＝Fs＝Fnh＝500 N×2×3 m＝3 000 J；功率为：P＝W总t＝3 000 J20 s＝150 W；(3)动滑轮的机械效率为：η＝W有W总×100%＝2 700 J3 000 J×100%＝90%。

中考物理复习《功和功率的综合计算》专题测试卷(附参考答案）学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________一、计算题1．自行车骑行是生活中一种环保的出行方式。

如图所示，小明骑自行车出行的途中，沿直线匀速经过一段长100m的平直路面，用时20s。

若小明的质量为55kg，自行车重150N，骑行时受到的阻力为总重的0.03倍。

（g=10N/kg）（1）骑行时自行车受到的阻力；（2）骑行过程中动力做的功及功率。

2．疫情期间，武汉、上海等地的多家医院利用机器人开展消毒、送餐、送药等。

如图所示，若一个机器人在一次送餐时，1min内沿直线匀速移动了30m，它的总质量为50kg，它与水平地面接触的总面积为100cm2。

求：(1)它对地面的压强；(2)它匀速移动时，电动机的驱动力功率为90W，则机器人所受的阻力是多少N?3．“十一”假期，小明一家驱车外出旅游．当汽车在平直的高速公路上以100km/h的速度匀速行驶时，受到的阻力为630N，已知汽油热值为4.6×107J/kg，g取10N/kg，求：（1）汽车以100km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率是多少？（2）汽车以100km/h的速度匀速行驶100km过程中，牵引力做的功是多少？（3）若汽车发动机的效率为30%，则它以100km/h的速度匀速行驶100km消耗的汽油是多少？4．如图所示是一辆新型坦克，其质量为20t，发动机的额定功率为1000kW，每条履带与水平地面的接触面积为22m。

g取10N/kg，求：(1)坦克的重力；(2)坦克静止时对水平地面的压强；(3)坦克以额定功率行驶10min，发动机所做的功；(4)坦克的履带做得很宽，目的是什么？5．两栖突击车是登陆作战的重要装备，如图甲是我国某型号的两栖突击车，它的总质量22吨，发动机的功率420kW，水上最大速度4m/s，陆地最大速度15m/s，请你解答下列问题（g=10 N/kg）（1）两栖突击车静止浮在水面时，排开水的体积是多少？（ρ=1.0×103kg/m3）（2）该车停在水平地面上时，履带着地总面积为4m²，它对地面的压强是多少？（3）该车在水中以最大速度匀速前进时（发动机正常工作），受到的阻力是多大？6．5月1 9日上午，装载着两台大型桥吊的“振华2 3号”轮在舟山大浦口码头靠岸,这两台桥吊将是舟山港起吊速度最快、起重量最大、外伸距最长的集装箱桥吊，将大大提高舟山港的集装箱吞吐能力．(g=10N／kg)(1)桥吊一次最多能起吊65t的货物，65t货物的重力为多大?(2)若将65t的货物竖直吊起20米，用时200秒，则桥吊对货物做了多少功?7．一辆受重力为6×104N的小轿车，在平直的公路上匀速直线行驶了3km，该车在匀速直线行驶过程中受到的阻力等于车重的0.08倍，轮胎与地面的总接触面积为0.2m2，求：(1)小轿车对地面的压强；(2)轿车匀速直线行驶的3km 内牵引力做的功。

中考物理总复习《功和功率的综合计算》专项测试题-附带有答案学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________1．一辆载重卡车连同货物一起的总质量为4×103kg，在2×103N的牵引力作用下在平直公路上做匀速直线运动，1min内行驶了900m。

求：（1）卡车连同货物受到重力的大小；（2）卡车受到阻力的大小；（3）牵引力做功的功率。

2．小明利用如图所示的滑轮组提升物体，已知物重800N，动滑轮重100N，物体以1m/s的速度被拉起，在此过程中，求：（不计绳重及摩擦）（1）小明拉力的大小；（2）拉力的功率；（3）滑轮组的机械效率（精确到0.1%）。

3．如图所示，在水平地面上有一个底面积为0.16m2，重力为400N的箱子。

一名学生用200N 的水平推力使其在4s内匀速前进了5m，求：（1）箱子静止时，对地面的压强；（2）推力对箱子做的功；（3）推力做功的功率。

4．岳阳在创建全国文明城市的工作中，使用如图的炮雾车对街道进行除尘。

已知总质量为34.810kg ⨯的炮雾车在大小为3610N ⨯的牵引力作用下，沿某平直道路匀速行驶50s 。

通过的路程为100m ，忽略其质量变化，车轮与路面总接触面积为0.12m 3。

求：（1）该炮雾车的总重力。

（2）该过程中此炮雾车对路面的压强。

（3）该过程牵引力做功的功率。

5．新能源汽车以其环保和节能逐渐获得人们的资源，某新能源汽车静止在水平地面上时，车轮与地面总接触面积为20.1m ，对水平地面的压强为51.410Pa ⨯。

当汽车在平直公路上以72km /h 的速度匀速行驶5min ，行驶过程中受到的阻力为1000N 。

求：（1）该新能源汽车的质量。

（2）在上述行驶过程中，牵引力所做的功。

（3）在上述行驶过程中，牵引力做功的功率。

6．如图所示，我国自主研发的全球最大水陆两栖飞机AG600在漳河机场成功实现首飞。

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。

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，实心物体A 漂浮在水面上，现利用电动机通过滑轮组拉动A ，使A 向下运动（运动过程中始终未碰到定滑轮）。

已知A 的体积为0.2m 3，密度为0.4×103kg/m 3．动滑轮重为300N ，电动机工作时拉绳子的功率为1.5×103W 且保持不变，不计绳重、摩擦和水的阻力，g ＝10N/kg ，ρ水＝1.0×103kg/m 3，下列说法中不正确的是（ ）A ．物体向下运动的最小速度3m/sB ．物体A 浸没在水中时受到的浮力为2×103NC ．物体A 向下运动过程中，电动机拉着绳子的力先变大，后不变D ．物体A 向下运动过程中，滑轮组机械效率的最大值为80%【答案】A【解析】【分析】【详解】B ．由m Vρ=知道，A 的质量 m A ＝ρA V A ＝0.4×103kg/m 3×0.2m 3＝80kg由G mg = 知道，A 的重力G A ＝m A g ＝80kg×10N/kg ＝800N由于A 浸没在水中，声音，V 排＝V A ＝0.2m 3A 浸没在水中受到的浮力F 浮＝ρ水gV 排＝1.0×103kg/m 3×10N/kg×0.2m 3＝2×103N故B 正确，不符合题意；A ．当A 完全浸没时绳子对物体A 的拉力最大，电动机对绳子的拉力也最大，不计绳重、摩擦和水的阻力，则电动机对绳子的最大拉力()()3210N 11==500N 3800N 300N 3F F G G =-⨯++浮动﹣ 由W Fs P Fv t t===知道，绳子自由端运动的最小速度3 1.510W 3m/s 500N P vF ⨯===绳 则物体向下运动的最小速度11=3m/s=1m/s 33v v =⨯绳 故A 错误，符合题意；C ．由于电动机对绳子的拉力()13F FG G =-+浮动，而物体A 向下运动过程中，浮力先变大、后不变，所以，电动机拉着绳子的力先变大，后不变，故C 正确，不符合题意； D ．当A 完全浸没后，滑轮组受到的拉力最大，此时滑轮组的机械效率最大，有用功W 有用＝（F 浮﹣G ）h 总功W 总＝Fs ＝（F 浮﹣G +G 动）×3h ＝（F 浮﹣G +G 动）h滑轮组机械效率的最大值33210N 800N ===100%80%210N 800N 300NW F G h F G W F G G h F G G η⨯-=⨯=++⨯-+有浮浮浮浮总动动（﹣）﹣（﹣）﹣ 故D 正确，不符合题意。

小专题(三)功、功率、机械效率综合训练1．妈妈与小明进行爬山比赛，他们选择的起点、路径和终点都相同，全程设为匀速运动，妈妈的体重是小明的2倍，妈妈所用的时间是小明的3倍，若妈妈克服重力做功为W1，功率为P1，小明克服自身重力做功为W2，功率为P2，则下列关系正确的是(D)A．W1∶W2＝1∶1 B．W1∶W2＝2∶3C．P1∶P2＝1∶1 D．P1∶P2＝2∶32．如图所示，AC＞BC，在相同时间内把同一物体分别沿斜面AC、BC匀速推上顶端，推力分别为F1、F2，拉力在两斜面上做功分别为W1、W2，功率分别为P1、P2.在不考虑摩擦的情况下(A)A．F1＜F2，P1＝P2B．F1＞F2，P1＞P2C．F1＜F2，W1＜W2D．F1＞F2，W1＝W23．(2019·随州)一只木箱放在水平地面上，地面上各处粗糙程度相同．对木箱施加一个方向不变的水平推力F(如图甲)；F的大小与时间t的关系、木箱的运动速度v与时间t的关系图象如图乙所示．以下说法正确的是(D)A．在第一个2 s内木箱所受摩擦力为2 NB．在第二个2 s内木箱所受摩擦力为3 NC．在第一个2 s内推力F对木箱所做的功为2 JD．在第三个2 s内推力F对木箱做功的功率为8 W4．(2019·泸州)用如图所示的滑轮组匀速竖直提升物体，不计一切摩擦和绳重．下列判断正确的是(B)A．该滑轮组绳子自由端拉力F的大小一定等于所提物体重力的三分之一B．用该滑轮组提升不同的物体，物体越重，其机械效率越大C．用该滑轮组分别提升水面下和水面上的同一物体，其机械效率相等D．其他条件不变，仅将滑轮组中的动滑轮重力变大，其机械效率变大5．(2019·宜宾)如图所示，一个物体静止于光滑水平面上的O点，在水平恒力F作用下开始向右加速运动，依次经过a、b、c三个点，且a、b之间和b、c之间的距离相等，F在ab段做功W1，做功功率P1；在bc段做功W2，做功功率P2，则有W1__＝__W2，P1__<__P2.(填“＞”或“＝”或“＜”)6．中学生在安静思考时，心脏推动血液流动的功率约为1.5 W，表示心脏1秒内__做功1.5__J__，在物理考试的60 min内，心脏做功约为__5__400__J，做同样多的功可以将一个重为450 N的中学生匀速提升__12__m.7．如图所示，工人用一匀质杠杆将重为1 000 N的货物匀速提高1 m，如果动力臂与阻力臂之比为2∶1，而工人所用的拉力为600 N．则在此过程中有用功为__1__000__J，总功为__1__200__J，杠杆的机械效率为__83.3%__；如果克服摩擦做功40 J，则此杠杆的自重为__160__N.8．现有30包大米，总质量为180 kg.小明想尽快将它们搬上10 m 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．由图分析可知，为了尽可能快地将大米搬上库房，他每次应搬__2__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为__540__s ．(g 取10 N/kg)9．(2019·乐山)在斜面上将一个重600 N 的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力F ＝400 N ，拉动的距离s ＝4.5 m ，提升高度h ＝1.8 m ，所用时间t ＝30 s ．则拉力F 做功的功率为__60__W ，此过程中物体受到的摩擦力为__160__N.10．随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭．聪聪的爸爸最近也购买了一辆轿车．(1)若轿车以90 kW 的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动的速度v 与时间t 的关系如图所示．则在0～5 s 时间内，轿车发动机做功__4.5×105__J ，轿车运动过程中受到的阻力是__3__000__N.(2)汽车在爬坡时，驾驶员总要扳动一下驾驶室的一个手柄进行“换挡”，使汽车减速，其目的是__增大牵引力__．11．如图所示，重庆轨道2号线在李子坝站“穿”居民楼而过，山城的复杂地形造就了全国绝无仅有的震撼景象．若列车电动机功率为370 kW ，长度为120 m ，行驶速度为25 m/s ，该居民楼长度为130 m ，则在列车穿过居民楼的过程中，求：(1)列车所花的时间．(2)列车电动机做的功．解：(1)列车穿过居民楼时通过的路程：s ＝L 车＋L 居民楼＝120 m ＋130 m ＝250 m由v ＝s t可得，列车穿过居民楼的时间： t ＝s v ＝250 m 25 m/s＝10 s (2)由P ＝W t可得，列车电动机做的功：W ＝Pt ＝370×103 W ×10 s ＝3.7×106 J12．(2018·云大附中一模)如图所示为保山到腾冲的龙江大桥，它号称云南最美公路桥，大桥总长约为2 500 m ，最高限速100 km/h ，若某小汽车以最高限速在此桥上匀速行驶时，乘员的平均质量为60 kg ，车受到的阻力为总重的0.1倍．小汽车的部分参数如表．(g 取10 N/kg) 空车质量 1 500 kg 满载人员5人 满载时轮胎与地面接触总面积0.03 m 2 电动机额定电压48 V(1)小汽车以最高限速匀速通过此桥需要多少小时？(2)小汽车满载匀速通过此桥的过程中牵引力的大小？(3)小汽车满载匀速通过此桥的过程中，牵引力所做的功和功率．解：(1)桥长s ＝2 500 m ＝2.5 km通过此桥需要的时间：t ＝s v ＝2.5 km 100 km/h＝0.025 h (2)满载时，m 人＝5×60 kg ＝300 kg人和车的总重力：G ＝G 人＋G 车＝(m 人＋m 车)g ＝(300 kg ＋1 500 kg)×10 N/kg ＝18 000 N车受到的阻力：f ＝0.1G ＝1 800 N汽车做匀速直线运动，则牵引力：F ＝f ＝1 800 N(3)牵引力做的功：W ＝Fs ＝1 800 N ×2 500 m ＝4.5×106 J牵引力的功率：P ＝W t ＝ 4.5×106J 0.025×3 600 s ＝5×104 W13．(2019·辽阳)如图是新概念卵形汽车Pivo ，车与人的总质量为800 kg ，静止在水平地面上时，对水平地面的压强为8×104 Pa ，最高时速可达180 km/h.(q 汽油＝4.6×107 J/kg ，g 取10 N/kg)(1)该车静止在水平地面上时与地面的总接触面积是多大？(2)若该车以最高时速沿平直公路进行测试，匀速前进时的阻力是人车总重的0.2倍，则此时该车牵引力的功率为多少？(3)在测试中，该车以最高时速在平直公路上匀速前进23 km 所消耗的电能与完全燃烧1 kg 汽油所释放的能量相同，则该车的效率为多少？解：(1)该车静止在水平地面上时，对地面的压力：F 压＝G ＝mg ＝800 kg ×10 N/kg ＝8 000 N由p ＝F S可得，汽车与地面的总接触面积： S ＝F 压p ＝8 000 N 8×104 Pa＝0.1 m 2 (2)因汽车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，汽车受到的牵引力：F ＝f ＝0.2G ＝0.2×8 000 N ＝1 600 N汽车行驶的速度：v ＝180 km/h ＝50 m/s则此时该车牵引力的功率：P ＝W t ＝Fs t＝F v ＝1 600 N ×50 m/s ＝8×104 W (3)该车以最高时速在平直公路上匀速前进23 km 时，牵引力做的功：W ＝Fs ＝1 600 N ×23×103 m ＝3.68×107 J消耗的电能：W 电＝Q 放＝m ′q 汽油＝1 kg ×4.6×107 J/kg ＝4.6×107 J则该车的效率：η＝W W 电×100%＝3.68×107 J 4.6×107 J×100%＝80%14．(2019·曲靖二模)如图所示，用F ＝30 N 的拉力，匀速拉动水平地面上重300 N 、边长为50 cm 的正方体，5 s 内使物体移动了2 m ，滑轮组的机械效率是75%.求：(1)物体静止时对地面的压强．(2)拉力的功率．(3)物体与地面的摩擦力．解：(1)物体的底面积：S ＝a 2＝(50 cm)2＝2 500 cm 2＝0.25 m 2物体对地面的压力：F 压＝G ＝300 N物体对地面的压强：p 地面＝F 压S ＝300 N 0.25 m 2＝1 200 Pa (2)绳子自由端移动的距离：s 绳＝ns 物＝2×2 m ＝4 m拉力做的功：W 总＝Fs 绳＝30 N ×4 m ＝120 J拉力的功率：P ＝W 总t ＝120 J 5 s＝24 W (3)克服物体与地面的摩擦力做的有用功：W 有＝ηW 总＝75%×120 J ＝90 J则摩擦力：f ＝W 有s 物＝90 J 2 m＝45 N15．(2019·乐山)小夏利用如图所示的滑轮组，将重为280 N 的物体匀速提升了2 m ．已知他自身的重为500 N ，对绳子施加的拉力F ＝200 N ，两脚与地面接触的总面积S ＝400 cm 2.求此过程中：(1)小夏对地面的压强；(2)拉力F 做的功；(3)该滑轮组的机械效率．解：(1)人对地面的压力：F ＝G －F 拉＝500 N －200 N ＝300 N人对地面的压强：p ＝F S ＝300 N 0.04 m 2＝7 500 Pa (2)绳自由端向下移动的距离：s ＝nh ＝2×2 m ＝4 m拉力F 做的功：W 总＝Fs ＝200 N ×4 m ＝800 J(3)对重物做的有用功：W 有＝Gh ＝280 N ×2 m ＝560 J滑轮组的机械效率：η＝W 有W 总＝560 J 800 J＝70% 16．(2019·昆明模拟)用如图所示的滑轮组提升物体A ，在匀速竖直提升物体A 的过程中，卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力F 为400 N ，物体A 上升的速度v A 为0.1 m/s ，滑轮组的机械效率为90%，不计绳重和滑轮与轴的摩擦．求：(1)拉力F 做功的功率P ；(2)物体A 所受的重力G ；(3)动滑轮所受的重力G 动．解：(1)物体A 上升的速度v A ＝0.1 m/s.由图可知，动滑轮由2段绳子承担，则绳子移动的速度：v 绳＝2v A ＝2×0.1 m/s ＝0.2 m/s拉力F 做功的功率：P ＝W t ＝Fs t＝F v ＝400 N ×0.2 m/s ＝80 W (2)滑轮的机械效率η＝W 有用W 总＝Gh Fs ＝Gh F ·2h ＝G 400 N ×2＝90% 解得G ＝720 N(3)不计绳重和摩擦，由F ＝G 物＋G 动n 得，F ＝12(G A ＋G 动) 即400 N ＝12×(720 N ＋G 动) 解得G 动＝80 N。