初中物理功、功率、机械效率计算题复习

功、功率、机械效率基础复习例1.（2011·广安）在如图的四种情境中，人对物体做功的是()A．提着水桶在水平地面上匀速前进B．扛着米袋慢慢爬上楼梯C．用力推汽车，汽车没动D．举着杠铃原地不动例2.，下列关于功率和机械效率说法中正确的是()A．机械效率越高，机械做功一定越快B．做功越多的机械，机械效率一定越高C．功率越大的机械做的功一定越多D．做功越快的机械，功率一定越大例3. (2010·河南)如右图所示，用F＝50 N的水平拉力，通过一个动滑轮，使重为200 N的物体A水平向右匀速移动了3 m，在这个过程中()A．拉力F做了150 J的功B．拉力F做了300 J的功C．重力做了600 J的功D．重力做了1200 J的功例 4. 2010·乌鲁木齐)在铁架台上固定一个由定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，在绳子末端用竖直方向0.8 N的拉力使重2 N的物体匀速上升，下面说明正确的是()A．滑轮组机械效率是83.3% B．滑轮组的机械效率是66.7%C．绳端移动的速度和物体上升的速度相同D．绳端移动的速度是物体上升速度的两倍三．课堂练习1. 下列关于物体是否做功的说法中正确的是( )A．起重机吊着钢筋水平匀速移动一段距离，起重机对钢筋做了功B．被脚踢出的足球在草地上滚动的过程中，脚对足球做了功C．小刚从地上捡起篮球的过程中，小刚对篮球做了功D．小丽背着书包站在路边等车，小丽对书包做了功2. 一足球运动员用100 N的力踢一个重为5 N的足球，球离脚后在水平草地上向前滚动了30 m，在球滚动的过程中，运动员对足球做的功为( )A．3 000 J B．500 J C．150 J D．0 J3. （2011·苏州）用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150 N的物体匀速提升1 m，不计摩擦和绳重，滑轮组的机械效率为60%.则下列选项错误的是()A．拉力大小一定是125 N B．有用功一定是150 JC．总功一定是250 J D．动滑轮重一定是100 N4. 利用下图所示装置将重为100 N的物体匀速从斜面的底端拉到顶端．已知斜面的长是5 m，高是2 m，拉力为F＝50 N，则该装置的机械效率是( )A．40%B．50%C．80%D．100%5. 一个滑轮组改进后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后比改进前相比( ) A．有用功减少，总功减少B．有用功增加，总功增加C．有用功不变，总功减少D．机械效率提高了，功率也变大了6．一个人用同样大小的水平方向的力拉着木箱，分别在光滑和粗糙两种水平地面上前进相同的距离，关于拉力所做的功，下列说法中正确的是( )A．在粗糙地面上做功较多B．在光滑地面上做功较多C．两次做功一样多D．条件不够，无法比较两次做功的多少7. （2011·武汉）如图所示，一瀑布的落差(瀑布顶端和底端的高度差)约为100 m．在0.1 s内有18 kg的水流过瀑布顶端，经过4.5 s落到瀑布底端．质量为18 kg的这些水从顶端落到底端的过程中，重力的功率约为( )A．4×102 W B．4×103 W C．1.8×104 W D．1.8×105 W8.（2011·兰州）如图所示，工人用250 N的力将重400 N的物体匀速提升2 m，在此过程中滑轮组的机械效率和所做的额外功分别为( )A．80%800 J B．80% 1 000 J C．62.5%200 J D．80%200 J9. 在生产和生活中经常使用各种机械，关于机械的下列说法，正确的是( )A．使用机械可以省力、省距离，也可以省功B．使用机械可以省力或省距离，但不能省功C．机械做功越快，机械效率越高D．机械做功越多，机械效率越高10. (2010·苏州)如下图所示，斜面长s＝10 m，高h＝4 m．用沿斜面方向的推力F，将一个重为100 N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B.运动过程中物体克服摩擦力做了100 J的功．求：(1)运动过程中克服物体的重力做的功；(2)斜面的机械效率；(3)推力F的大小．四．专题训练一、选择题1．(2010中考变式题)林雨同学把掉在地上的物理课本拾回课桌，他对课本所做的功最接近() A．0.02 J B．0.2 J C．2 J D．20 J2．(2010中考变式题)如图所示，已知物体A和B质量相等，A在粗糙的水平地面，B在光滑斜面上．现它们分别在同样大小力的作用下沿F的方向移动了s，则F对物体做的功()A．对A做的功多B．对A和B做功一样多C．对B做的功多D．条件不足，无法确定3．(2010中考变式题)甲升降机比乙升降机的机械效率高，它们分别把质量相同的物体匀速升高相同的高度，两者相比，甲升降机()A．做的总功较少B．做的总功较多C．提升重物做的有用功较少D．提升重物做的有用功较多4．(2011·株洲)用大小不同的甲、乙两个力拉同一物体，两力所做的功W与在这两个力的方向上移动的距离s的关系图象如图所示，由图可知，甲、乙两个力的大小关系是()A．F甲>F乙B．F甲<F乙C．F甲＝F乙D．条件不足，无法判断5．(2010中考变式题)小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组(如图所示)，分别将同一物体匀速提高到相同高度，滑轮组的机械效率分别为η1、η2.下列关系正确的是(忽略绳重及摩擦)()A．F1＞F2η1＝η2 B．F1＞F2η1＞η2C．F1＜F2η1＝η2 D．F1＜F2η1＞η26．(2012中考预测题)下列简单机械中，能省功的是()A．扳手B．天平C．理发剪刀D．以上三个均不省功7．(2012中考预测题)关于机械效率，下面说法正确的是()A．功率越大的机械，机械效率越高B．机械效率大小与功率大小有关C．机械效率越低的机械，做的功就越少D．由于有用功总小于总功，机械效率总小于18．(2011·威海)图中是一个两面光滑的斜面，∠β大于∠α，同一个物体分别在AC和BC斜面受拉力匀速运动到C点，所需拉力分别为FA、FB，所做功分别为W A、WB，则()A．FA＝FB W A＝WB B．FA<FB WA＝WBC．FA<FB WA<WB D．FA>FB WA>WB9．(重庆)如图所示，用拉力F使物体竖直匀速上升，下列说法正确的是()A．对物体做的功是额外功B．拉力F做的功是有用功C．拉力F移动的距离是物体移动距离的2倍D．增加物体重力可以增加滑轮组的机械效率10．(2012中考预测题)体育课上，某同学用100 N的力把50 N重的铅球推出8 m远，他对铅球做功() A．800 J B．400 J C．0 D．条件不足，无法计算11．如下图所示，小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2.若不计绳重与摩擦，则()A．W1＝W2η1＝η2 B．W1＝W2η1<η2C．W1<W2η1>η2 D．W1>W2η1<η212．(多选)如图所示，在水平拉力F的作用下使物体m沿水平地面做匀速直线运动，若滑轮与绳子重力及摩擦不计，已知物体m与地面间的摩擦力为10 N，物体m运动的速度为2 m/s，那么关于拉力F的大小和拉力的功率P的大小，下列说法中正确的是()A．拉力F的大小为20 N B．拉力F的大小为5 NC．拉力的功率P的大小为20 W D．拉力的功率P的大小为10 W13. (2010·哈尔滨)在我国古代书籍《墨经》中，对杠杆原理有精辟论述，并有许多巧妙的应用．如图所示是在井上汲水的桔槔，下列对桔槔在使用中不正确的解释是()A．向井内放送水桶时，人对配重(石块)做功，使配重的重力势能增大B．向井内放水桶时，人用的力气一定小于水桶的重力，所以省力C．往上提水时，配重(石块)帮助人对水桶做功，配重的重力势能减小D．往上提水时，人用的力气一定小于桶与水的总重，所以省力二、填空题14．(2011·济宁)一个重200 N的物体在水平拉力作用下匀速前进了25 m，拉力撤销后，物体由于惯性又前进了10 m．若拉力做的功为500 J，则拉力的大小为________N.15．(2010中考变式题)如图所示，斜面长5 m，高1 m，工人用沿斜面方向400 N的力把重1 600 N的集装箱匀速推到车上，推力对集装箱做的功是______J，斜面的机械效率是________．16．(2011·新疆)某同学质量是40 kg，在2011年体育中考“1 min跳绳”测试中，她每次起跳的高度约5 cm，测试成绩是150次，1 min内该同学克服自己重力做的功约为________J，平均功率约为________W . (g取10 N/kg)17．如图所示，在“测滑轮组机械效率”实验中，物体重为5.4 N.(1)实验时要竖直向上且________拉动弹簧测力计．若物体上升高度为10 cm，此时弹簧测力计的示数如图中所示，是________N，则滑轮组的机械效率是________．(2)若仅增加物体的重量，该滑轮组的机械效率将________(填“增大”“减小或“不变”)．(不计摩擦)18. (2010·咸宁)如上图所示健身运动的过程中，物体A的质量为4 kg，滑轮摩擦不计．当向下摆动脚腕使细绳拉着物体A缓慢(匀速)提升时，脚腕对细绳拉力的方向在改变、大小__________(选填“也改变”或“不变”)．若 2.4 s内脚腕将A物体匀速提起0.3 m，则对物体A所做的功为__________J，功率为__________W.19. (2012中考预测题)不计绳重和摩擦，用一个动滑轮将重为8 N的物体匀速提高1 m，所用竖直向上的拉力为5 N，则动滑轮的机械效率为________；用此动滑轮将重为18 N物体也提高1 m时，所做的总功是________J ，此时动滑轮的机械效率为________．20. (2012中考预测题)小强利用如图所示的滑轮组去拉物体，使重为2 000 N 的物体A 在3 s 内沿水平方向匀速移动了6 m ，若A 所受地面的摩擦力F 摩擦＝600 N ，小强所用拉力F ＝250 N ，则拉力F 的功率为________W ，该装置的机械效率是________．三、实验题(13分)(1)请在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法． (2)将表格中的数据补充完整．(3)用同一滑轮提升不同的重物至同一高度，提升的物重增加时，除克服动滑轮重所做的额外功外，其他额外功将________(填“变大”“变小”或“不变”)．进一步分析可知，在动滑轮和绳重一定的情况下，该滑轮组的机械效率与________和________有关．(4)第一次实验中，钩码上升0.1 m 所用的时间为1.5 s ，则动力的功率为________W. 22. (2010·泸州)在探究“斜面的机械效率高低与斜面的倾斜程度有什么关系”的实验中，用沿斜面向上的力F 拉动小车，使小车从斜面底端匀速运动到斜面顶端，如图所示．多次改变斜面倾斜程度，部分实验数据记录在下面的表格中，根据表格中数据回答下列问题：(1)当斜面“最陡”时，沿斜面拉力为__________N ；做的有用功为__________J ；斜面的机械效率为__________%.(2)通过对上述实验数据的分析，你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越陡，需要的拉力越______．(3)根据上面实验数据，你可以获得该实验探究的初步结论是：__________________.四、计算题23. (2010·泰州)用如图所示的滑轮组提升重物，已知物体重为200 N，人用125 N的拉力向下拉动绳子，5 s 内可使物体匀速上升2 m．求：(1)拉力所做的功和拉力的功率；(2)滑轮组的机械效率．24.如图所示，重物A是体积为10 dm3，密度为7.9×103 kg/m3的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面．若不计摩擦和动滑轮重，要保持平衡，求：(1)作用于绳端的拉力F是多少？(2)若缓慢将重物A提升2 m，拉力做的功是多少？(3)若实际所用拉力为400 N，此时该滑轮的效率是多少？(g＝10 N/kg)。

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。

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，一工人利用如图所示的滑轮组在10s 内将质量为40kg 的物体匀速提升3m ，此过程中工人对地面的压强为6000Pa 。

已知工人与地面的接触面积为500cm 2，工人的质量和动滑轮质量之和为80kg ，不计绳重和摩擦。

则下列说法错误的是（ ）A ．工人用提升400N 重物的过程中，动滑轮做的有用功为1200JB ．工人用提升400N 重物的过程中，绳子自由端移动的速度为0.6m/sC ．用该滑轮组提升重为600N 的物体，机械效率为80%D ．工人的质量为60kg 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A ．动滑轮做的有用功40kg 10N/kg 3m=1200J ===W G h m gh ⨯⨯物物动有故A 正确，不符合题意；B ．由图知，绳子段数n =2，物体匀速提升3m ，绳子自由端移动距离s =6m ，绳子自由端移动的速度为6m 0.6m/s 10ss v t === 故B 正确，不符合题意；CD ．工人对地面的压强为6000Pa ，工人与地面的接触面积为500cm 2=0.05m 2，所以工人对地面的压力26000P N a 0=.30005m F pS ==⨯设动滑轮质量为m 动，则人的质量m 人=80kg -m 动因为n =2，所以()()11-=-+=-g+22F G F G G G m g m m g =人拉人物动人物动 代入数据，得出m 动=20kg ，m 人=60kg ，故D 正确，不符合题意。

用该滑轮组提升重为600N 的物体，机械效率为()=100%=1200%=100%=75%6+6+0000+00W G hG W G hNG GN NG η=⨯⨯⨯有物物总物动物动故C 错误，符合题意。

故选C 。

2．如图所示，用一动滑轮拉一物体A 以0.5m/s 的速度在水平面上作匀速直线运动，物体A 重为20N ，受到的摩擦阻力是物重的0.2倍，水平拉力为2.5N ，则在2s 内拉力做的功是________J ，滑轮的机械效率是________（不计滑轮重力）．【答案】5 80% 【解析】 【分析】 【详解】物体2s 移动的距离：s=vt=0.5m/s×2s=1m ， ∵使用的是动滑轮，∴拉力移动的距离：s′=2s=2×1m=2m ， 拉力做功：W=Fs′=2.5N×2m=5J ； ∵物体受到的摩擦阻力是物重的0.2倍， ∴f=0.2G=0.2×20N=4N ， 滑轮的机械效率： η====80%．故答案为5，80%．3．如图所示，用F =50N 的力通过滑轮组水平拉重为80N 的物体使其向左匀速运动0.4m ，在这个过程中拉力F 做功为_____J ，已知物体受到水平地面的摩擦力为60N ，该滑轮组的机械效率为_____（忽略绳子和动滑轮的重力）【答案】40 60% 【解析】 【分析】首先判断滑轮组有几段绳子受力，计算出拉力移动的距离，利用拉力做的总功；滑轮组所做的有用功为克服物体A 受到摩擦力所做的功，根据求出其大小，再根据效率公式求出滑轮组的机械效率。

1、滑轮组在建筑中应用广泛，如图15所示为建筑工人自制的滑轮组。

某工人用此滑轮组将质量为90kg的重物提高5m，所用的拉力是600N。

求：（1）该重物受到的重力；（2）工人通过滑轮组所做的有用功；（3）工人做的总功；（4）滑轮组的机械效率。

2、如图所示，工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组，把重为500N的箱子匀速提升5m，动滑轮的质量为8kg，不计绳重和摩擦，取g=10N/kg．(1)在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组．(2)在向上提升箱子的过程中，人对绳子的拉力为多大?(3)在向上提升箱子的过程中，滑轮组的机械效率为多少?3、用图1所示装置提升重为900牛的物体A，加在绳自由端的拉力大小为400牛时恰好可以使物体匀速上升．求：（1）求此时滑轮组的机械效率；（2）若不计绳重和摩擦，求动滑轮的重；（3）若提升的重物改为1200牛，此时滑轮组的机械效率又为多少？（4）在（3）问中需要在绳自由端加多大的拉力才能将物体匀速拉起？4、图22所示装置，绳重及摩擦不计。

装卸工人将重为800N的货物提至高处，人对绳的拉力F1为500N，货物在1min内匀速上升了5m。

（1）请在图上画出绳子的绕法；（2）求滑轮组的机械效率；（3）如果重物是600N，要把重物提升5m，求拉力做的功。

5、用图1所示装置提升重为900牛的物体A，加在绳自由端的拉力大小为400牛时恰好可以使物体匀速上升．求：（1）求此时滑轮组的机械效率；（2）若不计绳重和摩擦，求动滑轮的重；（3）若提升的重物改为1200牛，此时滑轮组的机械效率又为多少？（4）在（3）问中需要在绳自由端加多大的拉力才能将物体匀速拉起？6、用动滑轮将重为80牛的物体匀速提升2米，拉力做功200焦．不考虑绳重和一切摩擦．（1）求此时动滑轮的机械效率；（2）如果该动滑轮匀速提升200牛的重物，拉力的功率为11瓦，则重物上升的速度是多大？7、一个人用滑轮组匀速提升重G=128N的物体，滑轮组的机械效率为80%，在4s内人用F=40N的力使绳端移动4m．（1）求出绳子的股数n；（2）算出有用功的大小和总功功率．8、用1225牛向下的拉力，通过机械效率为80%的滑轮组可以把重为4900牛的物体匀速提升起来．请画出这个滑轮组的装置图．9、用如图7的装置提升重物，绳子能承受的最大拉力为120N，动滑轮重60N，绳重与摩擦不计．求：（1）用此滑轮组最多能将多重的物体匀速提升？（2）用此滑轮组提起重240N的物体，使它匀速上升，问人加在绳子自由端的拉力是多大？此时滑轮组的机械效率是多大？当物体以0.5m/s的速度上升时，拉力的功率是多大？（3）该滑轮组的机械效率最高可达到多少？10、如图所示的是某建筑工地上使用的提升机，用它能将装在货箱A中的建筑材料提升到高处。

《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%。

九年级物理功、功率、机械效率练习【知识梳理】定义：做功的两个必要因素：1、功（W）——做功的多少功的计算公式：功的单位：定义：物理意义：2、功率（P）——做功的快慢功率的计算公式：功率的推导公式：功率的单位：定义：3、机械效率(η)——做功的效率机械效率的计算公式：影响滑轮组机械效率的因素：【解题导引】1、判断对物体是否做功例1、下图的四种情境中，人对物体做功的是( )举一反三以下实例，力对物体做功的是（）A、举重运动员举着杠铃不动B、小明将水桶从地面上提起C、吊车吊着货物在空中水平移动D、用力搬桌子而未搬起2、功的计算例2、有一装着矿石的矿斗，总质量是3×103kg，用机器把它从100m深的井底匀速提到地面上。

在这个过程中，机器对矿斗做的功为J。

举一反三重104N的马车，在马对它103N的水平拉力作用下，沿水平路面前进2×103m，则马对车做的功是（）A、2×107JB、2×106JC、107JD、2×1010J3、功率的计算3、一架战斗机重1.5×104 N，发动机用8×104 N的推力使飞机在10s内前进5000m，求发动机推力的功率。

举一反三要测人上楼的功率，需要测量的物理量有： 、 、 ，功率的表达式为 。

4、机械效率的计算4、如图，用滑轮组匀速提起一个重为350N 的物体，物体竖直上升了1m ，人拉绳的力为250N 。

求：滑轮组的机械效率为多少？动滑轮重多少？（不计绳重和摩擦）5、物体G 在拉力F 的作用下作匀速直线运动，拉力F 为50N ，物体向左移动了2m ，物体与地面间的摩擦力为120N 。

求：⑴滑轮组对物体做的功；⑵拉力F 做的功；⑶滑轮组的机械效率。

例6、如图，已知木箱A 重G=400N ，工人对木箱拉力F=75 N ，斜面长s=4 m ，斜面高h=O.5 m 。

求：(1)工人做的有用功；(2)工人做的总功；（3）斜面的机械效率；(4)木箱与斜面间的摩擦力。

中考物理功、功率及机械效率计算专题（附答案）1.建筑工地用如图所示的简易滑轮组提升砖块，某工人将重500N 的砖块一次性匀速提升到离地面4m高的砌墙处，所用拉力为200N，时间为20s，这次提升砖块过程中：（1）工人做的有用功；（2）工人做功的功率；（3）滑轮组的机械效率；（4）不计绳重及摩擦，使用该滑轮组匀速提升重800N的砖块时所用的拉力．2.在农村常有家庭挖井取水，小明同学某次用如图甲所示的滑轮组提土时，将重为100N的土以0.25m/s的速度从井中匀速提升，此时拉力做的功W随时间t的变化图象如图乙所示．求：（1）拉力的功率；（2）滑轮组的机械效率；（3）拉力的大小．3.用如图所示的滑轮组去拉物体A，已知A物质的密度是2×103kg/m3，底面积是0.3m2，重力为600N．物体A在F=100N 的拉力作用下，沿水平方向匀速前进了2m．（g取10N/kg）求：（1）物体A对水平地面的压强是多少？（2）物体A的体积是多大？（3）若该装置的机械效率为80%，物体A在水平方向上受到的阻力是多少4.如图所示，斜面长S=10m ，高h=4m ．用沿斜面方向的推力F ，将一个重为100N 的物体由斜面底端A 匀速推到顶端B ．运动过程中物体克服摩擦力做了100J 的功．求：(1)运动过程中克服物体的重力做的功；(2)斜面的机械效率；(3)推力F 的大小．5. 如图所示，小车在水平面上通过滑轮组提升重物．动滑轮重400N．与小车连接的绳子能承受的最大拉力为6000N，小车的最大输出功率为15KW，水平地面上一物体A重1600N，与地面的接触面积为4m2．（不计小车所受摩擦阻力、绳重及滑轮组的摩擦）．请求（1）提升前，物体A对水平地面的压强．（2）滑轮组提升重物A时的机械效率．（3）若要使被提升重物以1m/s的速度匀速上升，整个装置工作过程中能提升重物的最大重力．6．工人用如图甲所示的滑轮组利用箱子运送建材上楼，每次运送量不定．滑轮组的机械效率随建材重量变化的图象如图乙所示，滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，g 取10N/kg．（1）若某次运送建材的质量为40kg，求此时的拉力是多少？（2）若工人在1min 内将建材匀速竖直向上提升了12m，作用在钢绳上的拉力为200N，求拉力的功率；（3）当滑轮组的机械效率为60% 时，运送建材的重力是多大？7．如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图．己知井深12m，物体重G=6×103N，汽车重G车=3×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力F=2.2×103N，汽车受到的阻力为车重的0.1倍．求：（1）若汽车运动的速度为3m/s，将物体由井底拉至井口需要的时间；（2）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做的功；（3）滑轮组的机械效率（保留一位小数）；（4）汽车牵引力的功率．1.：（1）W有用=Gh=500N×4m=2000J．（2）s=3×4m=12m，t=20s，W总=Fs=200N×12m=2400J，P===120W．（3）W有用=2000J，W总=2400J，η=×100%=×100%=83.3%，（4）由（3）知：W额外=W总-W有用=2400J-2000J=400J，由W额外=G动滑轮h得G动滑轮===100N．所以提升500N的重物时，G总=G动滑轮+800N=100N+800N=900N，因动滑轮上有3根绳子，所以F=G总=×900N=300N．2.40 62.5 803.（1）2×103．（2）0.03m3．（3）160N．4.(1)400J (2)80％ (3)50N5.（1）400Pa；（2）80%．（3）14600N．6.（1）400N；（2）80W；（3）600N．7.（1）12s；（2）7.92×104J；（3）90.9%；（4）1.56×104W．。

专题06功功率机械效率的综合计算一、计算公式 1．总功的计算方法： 〔1〕定义法：W 总＝Fs ； 〔2〕W 总＝W 有＋W 额；〔3〕公式法：W 总＝W 额1－η或者W 总＝W 有η。

2．有用功的计算方法： 〔1〕定义法：W 有＝Gh ； 〔2〕W 有＝W 总－W 额； 〔3〕公式法：W 有＝W 总·η。

3．额外功的计算方法：〔1〕定义法：W 额＝G 额h ，W 额＝f 额·s ； 〔2〕W 额＝W 总－W 有；〔3〕公式法：W 额＝W 总·〔1－η〕。

4．机械效率：η＝W 有W 总，η＝W 有W 有＋W 额，η＝Gh Fs ，η＝G nF。

二、分清使用时不同的状态1．利用滑轮组竖直提升重物的三种情况：〔1〕理想情况：不计动滑轮重力，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，即W 额＝0。

F ＝G 物/n ，η＝1，Gh ＝Fs〔2〕半理想情况：计动滑轮的重力，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，即W 额＝G 动·h 。

F ＝〔G 物＋G 动〕/n ，η＝G 物/〔G 物＋G 动〕〔3〕实际情况：计动滑轮的重力、绳重和绳与滑轮间的摩擦〔题目不说明，说明要考虑〕。

η＝G 物/Fn ，F ＝G 物/nη2．利用滑轮组程度拉物体，此时克制物体受到的摩擦力做功为有用功，与物重、滑轮重无关；将上述公式中的G 物换成f 就行了。

理想情况：W 有＝fs ，F ＝f /n 实际情况：η＝f /Fn ，F ＝f /nη3．使用斜面提升物体时，克制物体重力做功为有用功，拉力F 做的功是总功，克制摩擦做的功是额外功。

W 有＝Gh ，W 总＝FL ，W 额＝fL ，η＝Gh FL 或者η＝GhGh ＋fL类型一 利用滑轮组拉物体1. 某人站在程度高台上用如下图的滑轮组提升重物，不计绳重和摩擦．第一次他匀速提升重物G 1＝150 N 时，人竖直向上拉绳的力为F 1，人对高台的压强为p 1；第二次他匀速提升另一重物G 2＝270 N ，人竖直向上拉绳的力为F 2，人对高台的压强为p2.两次物体匀速上升的速度均为0.5 m/s ，人的重力G 人＝500 N ，且p 1∶p 2＝14∶15.求：〔1〕假设人的双脚与高台的总接触面积为4×10－2m 2，当人站在高台上没有拉绳时，人对高台的压强；〔2〕第一次提升重物时，克制物体重力做功的功率； 〔3〕第二次提升重物时，滑轮组的机械效率．第1题图【解析】〔1〕因为人站在程度高台上，所以有F 压＝G 人＝500 Np ＝F 压S ＝500 N 4×10－2 m2＝1.25×104 Pa〔2〕第一次提升重物时，由P ＝W t，W ＝Fs ， 得P ＝W t ＝Fs t＝Fv ＝G 1v ＝150 N×0.5 m/s＝75 W 〔3〕第一次提升重物G 1时，F 压＝F 支＝F 1＋G 人＝13〔G 1＋G 动〕＋G 人＝13〔150 N ＋G 动〕＋500 N ＝550 N ＋13G 动第二次提升重物G 2时，F 压′＝F 支′＝F 2＋G 人＝13〔G 2＋G 动〕＋G 人＝13〔270 N ＋G 动〕＋500 N ＝590 N ＋13G 动p 1∶p 2＝14∶15，F 压∶F 压′＝14∶15，即550 N ＋13G 动590 N ＋13G 动＝1415，G 动＝30 N ，在第二次提升重物时，η＝W 有用W 总×100%＝W 有用W 有用＋W 额×100%＝G 2h G 2h ＋G 动h ×100%＝G 2G 2＋G 动×100%＝270 N270 N ＋30 N×100%＝90%.2．在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化如下图。

1.如图所示是蓝鳍金枪鱼－21型自主式水下航行器的示意图，它是一种专业水下搜寻设备，在搜寻马航失联客机MH370的过程中发挥了较大的作用。

航行器质量约为750 kg，体积约为1 m3，可潜入水下4 500 m 深处，在配置声呐系统后能以较高的分辨率搜寻水下物体。

(海水密度ρ海水＝1.03×103 kg/m3，g取10 N/kg)求：(1)航行器下潜至水下3000 m深处时，所受海水的压强和浮力。

(2)航行器停留在水下3 000 m深处作业时，若遇故障发动机关闭，试分析判断航行器的浮沉情况。

(3)航行器完成水下3 000 m作业后返航，在它上浮2 000 m的过程中，海水浮力对航行器所做的功是多少？2.用如图所示的滑轮组提升物体A。

在匀速竖直提升A的过程中，卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力F 为400N，物体A上升的速度v A为0.1m/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 A；（3）动滑轮所受的重力G动。

3.如图所示(滑轮组的绕绳未画出)，人以600 N的力向下拉动绕在滑轮组上的绳子一端10 s，使绳端向下移动了1.5 m，重物匀速上升了0.5 m，已知滑轮组的机械效率为70%(g取10 N/kg)。

(1)按题意画出滑轮组的绕绳。

(2)人所做功的功率多大？(3)被吊起的重物质量多大？4．（丽水）世界上最长悬挑玻璃廊桥﹣重庆云端廊桥于2015年5月1日建成，廊桥的地面和护栏全部采用三层钢化夹胶超白玻璃，游客在上面犹如“凌空悬浮”一般，请回答：（1）一块厚度为0.01米、面积为1米2的该玻璃质量为25千克，则这种玻璃的密度是千克/米3．（2）每平方米该玻璃承重高达9×104牛，则这种玻璃可承受的最大压强是多少帕？（3）建成仪式时，在廊桥上进行了跳伞表演，若跳伞者的质量为65千克，则跳伞者降落到距离廊桥700米的地面，重力做功多少焦？5.汽车发动机效率η是指发动机牵引汽车前进所做的功与汽油完全燃烧产生内能的比值，一辆小汽车在高速公路上匀速行驶200km，所用时间是2h，消耗汽油14L（汽油完全燃烧），若此汽车汽油发动机的效率η是25%，汽油密度ρ汽油=0.8×103kg/m3，汽油热值q汽油=4.5×107J/kg．（1）求该汽车在高速公路上行驶这段时间内的牵引力和牵引力功率的大小．（2）汽车驶出高速公路后，进入某国道，如图为此国道某直线路段的一处测速仪，测速仪内有能发射和接受超声波的传感器．在汽车以某一速度v远离测速仪某段距离L=64m时，测速仪发出超声波经汽车反射后接收到超声波信号的时间为0.4s．已知此路段限速为80km/h，超声波的速度为340m/s．试计算并说明汽车在此路段是否超速？6.有一个边长为0.2m的正方体木块，质量为20kg，求：（g取10N/kg)(1) 该木块对水平地面的压强.(2)用如图所示的滑轮组匀速提起木块，使木块上升lm，己知拉力F大小为125N，不计绳重和摩擦，此f滑轮组的机械效率为多少？7.如图甲所示，滑轮组在竖直向上的拉力F作用下，将重为105 N的物体匀速提起，在5 s时间内绳子自由端移动的距离为s=3 m.图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图.（1）计算物体上升的速度.（2）图乙中阴影部分的面积表示的物理量是_________，并列式计算出该物理量.（3）计算滑轮组提升该重物时的机械效率.8.如图所示是某建筑工地用吊车提升大理石板的示意图.已知大理石的密度是2.8×10３ kg/m３，每块大理石板的规格为50 cm×50 cm×2 cm，升降机吊框的重力是600 N.不计滑轮和钢丝绳的重力，不计摩擦，g取10 N/kg.则：（1）一块大理石板平放在水平地面上时对地面的压强是多少？（2）如果吊车钢丝绳能承受的最大拉力是10 000 N，则该吊车一次最多能匀速提升多少块大理石板？（3）在某次提升作业中，吊车钢丝绳的拉动速度是0.1 m/s，则在2 min内吊车将大理石板提升的高度是多少？9.如图是一个上肢力量健身器示意图.D是动滑轮；配重A的质量为140 kg，底面积是8.0×10－２ m２，杠杆EH可绕Ｏ点在竖直平面内转动，OE∶OH =1∶2.假定运动员体重是600 N，一只脚板与地面的接触面积为2.0×10-2 m2，（不计杠杆重、绳重及摩擦，g取10 N/kg）.求：（1）配重A自由放置时对地面的压力是多大？（2）当人将配重A匀速提升0.2 m时，人做功340 J，动滑轮重为多少？（3）当配重A和人对地面的压强相等且杠杆在水平位置平衡时，人对绳的拉力为多大？24．某建设工地上，工人用如图所示的滑轮组将重2000N的物体A以0.4m/s的速度沿水平方向匀速向前拉动2m．拉力F大小为250N，物体A与地面间的滑动摩擦力大小是物体A重力的0.2倍．求：（1）物体A与地面间的滑动摩擦力大小是多少？（2）该滑轮组的机械效率是多少？（3）拉力F做功的功率是多少？1.解：(1)由液体压强公式得p＝ρ海水gh＝1.03×103 kg/m3×10 N/kg×3 000 m＝3.09×107 Pa，由阿基米德原理，得F浮＝ρ海水gV排＝1.03×103 kg/m3×10 N/kg×1 m3＝1.03×104 N(2)由题意知，航行器发动机关闭后，在海水中只受浮力和重力，由重力的计算公式，得G＝mg＝750 kg×10 N/kg＝7.5×103 N，因为F浮>G，所以航行器在海水中将上浮(3)由题意知，航行器在海水中上升距离s＝2 000 m，由功的计算公式，得W ＝F浮s＝1.03×104 N×2000 m＝2.06×107 J2.（1）80w（2）720N（3）80N3.解：(1)如图所示。

1、现用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与所挂物重G物的关系，改变G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出η与G物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则：（1）求动滑轮自重G动；（2）当G物=6N时，重物以v=3m/s速度匀速上升，求拉力F做功的功率P；（3）图乙中的曲线表明，同一滑轮组的机械效率η随所挂物重G物的增大而增大，最终__________（会/不会）达到100%；仅改变图甲中的绕绳方式、重复上述实验。

所得到的η-G物图线与图乙所示曲线_______（相同/不同）。

2、如图所示，用力F将重为100N的物体匀速拉上高为1m、斜边长为2m的斜面，已知斜面的机械效率为80%。

（1）求所用的拉力F大小；（2）若物体重为G，与斜面之间的摩擦力为f，斜面长为s高为h，拉力为F．很多同学都认为，物体匀速上升的过程中，拉力F与摩擦力f是一对平衡力。

试根据有用功、额外功和总功之间的关系，证明：拉力F＞f3、如图是工人利用滑轮组提升重为810N物体的示意图，某段过程中物体匀速上升的速度为0.1m/s，工人拉力F的功率为90W，物体上升10s拉力F克服滑轮组的摩擦做的功是60J，不计绳重。

求：（1）工人拉绳子的速度；（2）滑轮组的机械效率；（3）滑轮组中的动滑轮的重力4、如图所示，小明用500N竖直向下的拉力F能匀速提起一箱重1200N的货物，已知货物的底面积是300cm2，小明的体重为600N，不计绳重和摩擦。

求：（1）此时滑轮组的机械效率；（2）动滑轮的重力；（3）若小明改用最大拉力（绳子没有断裂）提两箱相同的货物，结果没有把货物提起来，此时货物对地面的压强为多少？（两箱货物竖直叠放，与地面接触面积仍为300cm2）5、如图所示，某工人重600N，站在水平面上，绳能承受的最大拉力为1000N，当工人用150N的拉力时，能使重360N的物体匀速上升（不计绳与滑轮间的摩擦和绳重）．求：（1）该滑轮组此时的机械效率；（2）动滑轮的重力；（3）该工人所能提升的重物的最大重力6、如图所示，是一辆小车通过滑轮组匀速提升物体的装置图。