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?(卩水=1.0 x l0kg/m 3)(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，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：8 x l03m3，某人想通过如物体上升3m后恰好到达目标(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 图所示的滑轮来竖直提起这个物体. (g=10N/kg)1(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, 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（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=4.6 X 10kg）.144km，用时2h,消耗汽油9kg，发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3） 汽车发动机的效率今卢,_ =4.6 X 1Q/kg）42、一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶1600N，轿车上的速度表如图所示 •求：1.8km，若轿车行驶过程中所受到的阻力为(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?⑵此滑轮组的机械效率为多少?⑶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:"丿IF 八—(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) 50W36. 【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=pV计算水的质量：m=p V=1.0X l0kg/m3 x 1800mx 0.1m=1.8 艺㉛功：W=Fs=Gh=mgh=1X10 5kg x 10N/kg x 2m=3.6X 10由尸丄可得，J =3.6x10\7=1bo()5[P 2000T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W首田n= x 100得到滑轮组的机械效率.拉力做的功为 W ^= Pt=1250W< 40s=5X 10j；(2)绳子拉下的长度为 s=2h=2x 10m=20m •/ W=Fs,•••拉力为 F」=2500N ;s 20m(3) 滑轮组做的有用功为 W有用=Gh=4OOOM 10m=4< 104j,滑轮组的机械效率为 耳」'耳生x 100%=…八'-1 x 100%=80% W 总 5X1O4J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=8 x IcPm3物根据密度计算公式p =巴 可计算处v密度P二巳=W聽“二工、灯&炬肿V 8xlO'JwJ(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 -二- -(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，性=GH =吨k = 20Jig x 10V '； Agx 3胡=600J所以机械效率 讪言二血山7二£卩£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=2000X1000m=2< 10 6 J(2 )行驶I km耗油量是50g高淳到南京距离100km使用汽油5kg ,Q=mq=5kgx 4.6 x71kg=2.3 x81J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/% 1000N=2X 104w；(2 )汽车匀速行驶时牵引力做的功 W=FS=1OO0JN144km=1.44X 108j,(3) 汽车行驶时消耗汽油产生的能量是 W汽=mq=9kg< 4.6 x lJ/kg=4.14 >8J1,0汽车发动机的效率 n=W/W汽=1.44 x 10J/4.14 x J=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尸=丄=t，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=1600NK 1.8 x 1徧=2.88 x 1J功率：P = — = Fv = 1600.Vx25w/ j =4x!04JT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， 动滑轮重力不变机械效率:人的拉力做功：W=Fs=600x 0.5mx 2=600J由戸一 二亠空 靶］00勺上得G动=2F—G物=2x 600N—900N=300N拉力:K100% =1500_V+300_V= 900V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^9.8N/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；0.1m2(3) 推力做的功： W=F s=20NX 0.5m=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、压强、功的计算公式的理解和掌握，基础性题目48. 【解析】(1)欲求压强应该知道压力与受力面积，压力的大小就等于建材重力的大小, 受力面积 还是已知的，故压强可求；(2)求拉力的功，由于题中已知功率和时间，直接用公式求出即可；(3)欲求机械效率，应该知道有用功和总功，有用功就是提起建材的功，总功就是拉力做 的功，二者相除即可得到机械效率。