中考分类汇编功功率机械效率.docx
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中考分类汇编功功率机械效率
功、功率、机械效率
23、（2011天津）（6分）如图13所示，小芳在研究动滑轮时，她用手沿竖直方向匀速向上拉动绳端使钩码上升，测得的实验数据如表2所示。
求：
1）手的拉力所做的有用功；2）手的拉力所做的总功。
22、（2011赤峰市）（8分）如图16，一卡车车厢底板距地面1.5m高，小明把一块3m长的钢板AB搭在车厢底板上，构成一个斜面。
他通过这个斜面，用F=600N的力，把一个大木箱由B处推到A处，已知木箱重为1000N。
（1）把木箱由B处推动A处，用了30s时间，求木箱的运动速度。
（2）小明推木箱做了多少功？
（3）这个过程中，斜面的机械效率是多少？
（结果保留一位小数）
33．（2011柳州）用l00N的水平力推着小车在水平面上做匀速直线运动，5s内小车前进了10m，则在这段时间内：
（1）物体运动的速度是多大?
（2）推力做功是多少?
（3）推力的功率是多大?
33、解1）v=s/t=10m/5s=2m/s………………………………….2分
2）W=Fs=100N×10m=1000J…………………………2分
3）P=W/t=1000J/5s=200W答：
略。
……….2分
29．（2011柳州）在“探究斜面的机械效率”实验中，小明猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，小聪猜想可能跟斜面的倾斜程度有关.如图12是他们设计的实验装置，下表是其中一位同学在其它条件一定时的实验数据.
（1）分析表中数据可得该实验是探究________。
（选填“小明”或“小聪”）的猜想，结论是：
在其它条件一定时，斜面__________，机械效率越高。
（2）另一位同学为探究自己的猜想，设计了如下步骤。
①把一块长木板的一端垫高，构成一个斜面。
②用弹簧测力计沿斜面把一木块________拉上去，进行
相关测量，计算出斜面的机械效率。
③保持斜面的__________不变，改变斜面的___________，再进行相关测量，并计算出斜面的机械效率。
④比较两次____________的大小，即可验证猜想是否正确。
29、1）小聪，越倾斜2）匀速3）倾斜程度，粗糙程度4）机械效率
33.（2011鸡西）兴凯湖旅游观光车的技术参数如下表：
空车质量
1100kg
车身长度
4.0m
满载人员
10人
满载时轮胎与地接触面积
0.1m2
最大车速
45km/h
平均连续行驶里程
≤75km
根据以上参数，解答下列问题：
（1）若乘员质量平均为50kg,求满载时观光车和人的总重是多少牛顿？
（2）求满载时车对水平路面的压强是多少帕斯卡？
（3）若观光车在水平路面匀速行驶1×104m过程中，牵引力所做的功为1×107J，
求观光车匀速行驶时受到的阻力是多少牛顿？
33.解：
G=mg……………………………………………………………………………（1分）
=（1100kg+10×50kg）×10N/kg=1.6×104N……………………（1分）
F=G=1.6×104N……………………………………………………………………（1分）
P=F/S………………………………………………………………………（1分）
=1.6×104N/0.1m2=1.6×105Pa…………………………………（1分）
W=FS得…………………………………………………（1分）
F′=W′/S′=1×107J/1×104m=103N…………………………………（1分）
观光车做匀速直线运动，受到的阻力与牵引力是一对平衡力
即：
f=F′=103N……………………………………………………………（1分）
评分说明：
⑴其它做法只要正确也得满分
⑵计算性错误不累积扣分
22.（2011鸡西）如图所示，斜面长6m，高1m，工人用500N的力沿斜面把重2400N的箱子匀速推到车上，推力对箱子做的功是J，斜面的机械效率是。
22.300080%
30（2011莆田）、（8分）《西游记》中对孙悟空到龙宫借宝一段有这样的描述：
“悟空撩衣上前，摸了一把，乃是一根铁柱子，两头是两个金箍，紧挨金箍有镌成的一行字。
‘如意金箍棒一万三千五百斤’，约丈二长短，碗口粗细”。
以国际单位制，金箍棒质量为6750kg，体积约0.2m3，问：
（1）在海底将上述棒抽出后，棒受到的重力和浮力多大？
（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）
（2）在海水中将上述棒竖直上提1000m，孙悟空至少要做多大的功？
（3）为了方便用力，孙悟空将棒变得细短了许多（质量不变）。
而思思同学认为孙悟空可以不做功就能让棒上升到海面。
请你说说司空要怎么做？
45、（2011自贡）如图所示，现将一重G1=8100N的实心铝块在水中匀速上提h=2m（未露出水面），已知每个滑轮重G2=900N，不计绳重和各种摩擦，不计水的阻力。
已知铝的密度ρ铝=2.7×103kg/m3，水的密度ρ铝=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。
求：
（1）滑轮组的机械效率多大？
（2）若绳端拉力的功率为P=540W，则铝块上升的速度为多大？
22、（2011包头）（9分）在南极科学考察中使用的海洋破冰船，其发动机额定功率为1.2×104kW，航行于海面上时，它的排水体积为1800m3。
破冰船针对不同的冰层采用不同的破冰方法，其中一种方法是：
接触冰面前，船全速航行，船体大部分冲上冰面，就可以把冰压碎。
已知ρ海水＝1.0×103kg/m3。
g取10N/kg。
求：
（1）若破冰船的牵引力用F表示，速度用V表示，发动机的功率用P表示，请你导出F、V和P之间关系式：
P＝F·V
（2）若破冰船以额定功率在海面上以30km/h的速度匀速前进了20km，破冰船受到的阻力和破冰船所做的功各是多少？
（3）在一次破冰行动中，当船冲上冰面后，船的排水体积变为原来的1/3，船与冰面的接触面积为6m2，此时破冰船对冰层的压强是多少？
46.（2011哈尔滨）（2分）如图所示，小聪用桶、小明用口袋，各装重120N的砂子从一楼运上三楼.小聪做的有用功为J，小聪与小明所用机械的效率之比为.（不计绳重及摩擦） ７２０ ９：
１０
38．（2011丽水）你知道水陆两用坦克吗？
水陆两用坦克的车体比普通坦克要大，呈船形，能在水中
浮动。
有的利用特制的履带划水前进，有的用螺旋桨推进，有
的用推进器喷水前进。
中国某型号的水陆两用坦克（如图所示），它的总质量22吨，
配备发动机的功率420千瓦。
水上最大速度14千米/小时，陆
地最大速度54千米/小时。
请你根据短文中的信息，解答下列问题：
（g=10牛/千克）（第38题图）
（1）水陆两用坦克在水上航行时，排开水的体积约为22米3，则所受的浮力约为
▲牛。
（ρ水=1.0×103千克/米3）
（2）该水陆两用坦克停在水平地面上时，履带着地总面积为4米2，坦克对地面的压强是多少帕？
（3）该水陆两用坦克在陆地上以最大速度匀速行驶54千米（发动机正常工作），行驶过程中受到的牵引力多大？
38．
（1）2.2×105牛（2分）
（2）解：
根据F=G=mg=2.2×104千克×10牛/千克=2.2×105牛（1分）
P=F/S=2.2×105牛/4米2（1分）
=5.5×104帕（1分）
（3）解法1：
V=54千米/小时=15米/秒（1分）
F=P/v（1分）
=4.2×105瓦/15米/秒
=2.8×104牛（1分）
解法2：
t=s/v=54千米/54千米/小时=1小时（1分）
W=Pt=4.2×105瓦×3600秒=1.512×109焦耳（1分）
F=W/s=1.512×109焦耳/5.4×104米=2.8×104牛（1分）
39．（2011北京）某科技小组设计的提升重物的装置如图20甲所示。
图中水平杆CD与竖直杆EH、DI组合成支架固定在水平地面上。
小亮站在地面上通过滑轮组提升重物，滑轮
组由动滑轮Q和安装在水平杆CD上的两个定滑轮组成。
小亮以拉力F1匀速竖直提升物体A的过程中，物体A的速度为υ1，滑轮组的机械效率为ηA。
小亮以拉力F2匀速竖直提升物体B的过程中，物体B的速度为υ2，滑轮组的机械效率为ηB。
拉力F1、F2做的功随时间变化的图像分别如图20乙中①、②所示。
已知：
υ1=3υ2，物体A的体积为VA，物体B的体积为VB，且3VA=2VB，物体A的密度为ρA，物体B的密度为ρB，且8ρA=7ρB。
（不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦）
求：
机械效率ηB与ηA之差。
39．解：
设物体A受的重力为GA，物体B受的重力为GB，动滑轮受的重力为G动。
匀速
提升物体A时，以物体A和动滑轮的整体为研究对象，受力分析如图4甲所示。
匀速
提升物体B时，以物体B和动滑轮的整体为研究对象，受力分析如图4乙所示。
由图4甲、乙得：
2F1=GA+G动2F2=GB+G动
又因为F1=F1F2=F2
所以
=
（1）
由题中W－t图像可知：
P1=
=90WP2=
=45W
由
=
υ1=3υ2解得：
=
（2）
由
（1）、
（2）解得：
=
（3）
由G＝ρgV3VA=2VB8ρA=7ρB解得：
=
（4）
由（3）、（4）解得：
G动=
GAG动=
GB
ηA=
=
=
=70%
ηB=
=
=80%
ηB－ηA=80%－70%=10%
（其他解法正确的，均可相应得分）
41．（2011山西）五一节，小豪一家去公园游玩，看到如图16所示的新型太阳能电动观光车，该车的整车质量为400kg。
（g取l0N/kg）
（1）若车上人的总质量是200kg，车轮与地面的接触总面积为0.05m2，则观光车静止时对水平地面的压强是多大?
（2）观光车以5m/s的速度在水平路面上匀速行驶时，受到的平均阻力是200N，则5min内观光车克服阻力做的功是多少?
（3）从环保角度分析，太阳能电动观光车与普通汽车相比，具有哪些优点?
（写出一条即可）
41．解：
（1）光观车静止在水平地面上，它对地面压力的大小等于重力的大小
F＝G总＝（m车+m人）＝（400kg＋200kg）×l0N/kg＝6000N………………….（1分）
观光车对水平地面的压强：
P＝
＝1.2×105Pa………………（1分）
（2）观光车5min行驶的路程：
S＝vt＝5m/s×5×60s=1500m……………….（1分）
观光车克服阻力做的功：
W＝FS＝fS＝200N×1500m=3×l05J………………（1分）
（3）节能;噪声小;无尾气（答案合理均寸得分）………………（l分）
答：
观光车对水平地面的压强为1.2×105Pa，克服阻力做的功为3×l05J。
34．（2011山西）如图8所示，用两个完全相同的滑轮，匀速提升质量相等的物体。
且物体质量大于滑轮质量，不计绳重和摩擦。
比较甲、乙两种方式可知更省力，机械效率更高（均填“甲”或“乙”）。
34．甲乙
23．（２０１１河南）在新农村建设中，为将—批建材运到10m高的施工处，工人利用如图17所示的滑轮组提升建材。
装置中动滑轮重100N，工人每次匀速提升一箱重400N的建材，不计绳重和摩擦。
试问：
（1）每次提升建材时的有用功、额外功各是多少，
（2）该滑轮组的机械效率是多少?
（3）为加快施工进度，张师傅建议用电动机做动力替代人提升建材。
为了安全，改装后每次可吊起四箱建材，建材匀速上升时的速度为0.4m/s。
仓库中现有两台电动机，型号分别为“220V0.8kW”、“220V3kW”，请你通过计算说明应选哪台电动机才能使配置更为合理。
有用功W有=Gh=400N×10m=4000J
额外功W额=G动h=100N×10m=1000J
由于总功W总=W有+W额=4000J+=1000J==5000J
故机械效率η=
=
（3）提升四箱建材时的总功W’总=W’有+W’额=4×4000J+100J=17000J
将重物匀速提升至10m高处所需时间t=
=
=25s
则提升四箱建材的总功率P=
=
=680W=0.68kW
故应选择型号为“220V0.8kW”的电动机才能使配置更为合理。
22．（2011桂林）如图11所示，质量为40g的金属小球从导轨的a处自
由滑下，依次经过b处、c处，到达d处时恰好停下。
在从a到b的过程中，重力做功为 J；在整个运
动过程中，小球克服导轨摩擦消耗的机械能为 J。
22.0.2；0.12
24．（2011扬州）（6分）某建筑工地用如图所示的简易滑轮组将重4000N的砖块运到离
地4m高的砌墙处，已知每个滑轮重100N，滑轮摩擦和绳重以及动滑
轮下的挂网重忽略不计．若提升砖块的工人作用于绳的拉力最大为
500N，求：
（1）提升一次砖的最大重力；
（2）提升一次砖时滑轮组的最大机械效率；
（3）若全部完成提砖任务，工人利用此滑轮组至少做多少额外功．
29．（2011绍兴）学校新近买了30套总质量为300千克的实验器材，每套一箱。
实验员需要把这批实验器材搬运到15米高的实验室。
（1）该实验员在搬运中，对实验器材总共做功＿＿＿＿焦；
（2）假设他身体可以向外提供的功率P与所搬运物体的质量m的关系如图所示，每次他搬起箱子、放下箱子和下楼的时间t与所搬运物体的质量m关系如表所示，那么他搬完全部箱子，且回到开始搬运处，所用最短时间为＿＿＿＿秒（计算结果精确到0.1）。
搬运质量m/kg
10
20
30
时间t/s
40
60
70
答案：
（1）4.5×104
（2）1518.2
21、（2011泉州）建筑工人用如图l0所示的装置把重400N的物体匀速提升3m．所用的手拉力为300N．则该工人所做的有用功为1200J，总功为1800J，该滑轮组的机械效率是66.7%。
若用该装置提升500N的重物，此时滑轮组的机械教率将变大isn%___________________________________________________________________________________________________________________________（填“变大”、“变小”或“不变”）
16.（2011德州）（6分）五岳之首的泰山是我国著名的旅游胜地，人们可乘坐索道吊车观赏泰山美景（如图15所示）。
据了解，中天门索道全长约2078m，上、下高度差约600m，单个吊车载满人后的总重是6000N。
以单个吊车载满人为例，问：
（1）若吊车与索道的接触面积是0.02m2，索道承受的压强多大？
（2）若吊车从索道最高处运行到最低处需要10分钟，重力做功的功率是多大？
16．解：
（1）由压强的计算公式得
（2）由功的计算公式得W=Gh=6000N×600m=3.6×106J
由功率的计算公式得
（公式、结果各占1分）
14.（2011德州）（4分）在探究“影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用同一滑轮组分别做了三次实验，如图12所示。
实验数据记录如下：
（1）编号①处数据应为，编号②数据应为。
（2）分析以上实验数据可以得出如下结论：
同一滑轮组的机械效率主要与有关。
14.
（1）3.8；73.5%（每空1分，共2分）。
（2）提升重物的重力（2分）
（2011宿迁）（7分）在“探究动滑轮的机械效率”时，某小组利用自重不同的两个动滑轮进行了如图所示的三次测量，数据记录如下：
实验
序号
钩码
重/N
动滑轮
重/N
拉力/N
钩码上升的高度/m
测力计移动
的距离/m
有用功/J
总功
/J
机械效率
/%
①
4
0.5
2.3
0.2
0.4
0.8
0.92
87.0
②
4
0.9
2.5
0.2
0.4
0.8
1.0
80.0
③
6
0.5
3.3
0.2
0.4
（a）
（b）
（c）
（1）完成表格中第3次数据（a）（b）（c）处的计算，填在下面的横线上：
（a）▲；（b）▲；（c）▲．
（2）通过比较▲两次实验数据（选填实验序号），可知动滑轮的机械效率与动滑轮的自重▲（选填“有关”或“无关”）．
（3）小明认为“同一个机械，它的机械效率是一个定值”，通过比较▲两次实验数据（选填实验序号），可知他的观点是▲的（选填“正确”或“错误”）．
29．（7分）
（1）1.2（1分）1.32（1分）90.9（或90.91或91）（1分）
（2）①与②（1分）有关（1分）
（3）①与③（1分）错误（1分）
（2011宿迁）要测量小明通过楼梯上楼时的功率，不需要测量的是C
A．身体质量B．通过的楼梯高度C．通过的路程D．上楼所用的时间
33．（2011黄冈）“中国的三一，世界的三一”，三一重工集团自主创新研制的长臂泵车创造了多项吉尼斯记录。
3月20日为支援福岛核电站，三一重工集团将62米泵车通过海路运往日本。
该泵车部分技术参数如下表所示：
（忽略一切摩擦，
＝1.4，
＝1.7）
名称
SYxTHB62米泵车
泵车全长
15.98m
泵车总质量
51t
长臂总质量
8t
长臂伸直全长
62m
（1）海上运输船运载泵车前后，排开海水的体积变化了多少?
（ρ海水＝1.0×103kg／m3）
（2）在水平地面上，泵车开始工作时，在液压顶的作用下缓慢伸展开多节长臂，使之由水平位置升起到与水平方向成30o夹角，历时1分40秒，此时液压顶恰好与完全伸直的长臂垂直。
长臂展开后简化成粗细均匀的杠杆模型；OA为长臂全长的1／10，如图所示。
求此液压顶对长臂的作用力F的大小?
（3）在此过程中，液压顶对长臂做功的功率为多少?
31．（2011衡阳）用如图所示的滑轮组将重为500N的物体，在2s内匀速提升6m，已知拉力F的大小为200N，求：
（1）滑轮组提升重物时所做的有用功。
W有用＝Gh＝500N×6m＝3000J
（2）滑轮组的机械效率。
W总＝Fs＝200×6×3＝3600J
η＝W有用/W总=3000J/3600J=83.3%
13.（2011内江）（6分）如图所示，在某学校举行的田径运动会上，质量为60kg、身高为1.7m的某运动员参加跳高比赛时的示意图。
跳高前先将软绳的一端系在该运动员的腰部（重心处），另一端穿过固定在地面上的小环，然后，将绳子拉直后让运动员尽力往上跳。
如果在刚起跳时，该运动员的重心离地面的高度为身高的0.6倍；当运动员跳到最高点时，拉直的绳子从小环到该运动员腰部的总长度为1.8m（g=10N/kg）。
则：
①在这个过程中，运动员重心上升的高度是多少？
运动员跳高所做的功是多少？
②由于月球对位于它表面附近物体的引力是地球对位于它表面的同一物体引力的1/6，如果该运动员按同样的方式起跳，那么，他在月球上能跳起的高度为多少？
6.
（2011内江）如图所示，是光滑斜面的示意图。
斜面的水平长度为S，高为h，物体质量为m，如果用沿斜面向上的力把物体从斜面底端匀速拉到顶端，那么，物体受到的合力为，拉力F=（用题中相关字母表示）。
0
26．（2011黄冈）2011年入春以来，我省大部分地区出现了特大旱灾，为抗旱救灾朝阳村新安装了一台质量为300kg、功率为8KW的抽水机。
安装时为了对地面的压强不超过4×104Pa，抽水机底座下的轻质木板面积至少为________cm2。
已知该抽水机出水流量是90m3／h，正常工作30min，抽水高度为20m，则抽水机的工作效率是________。
75062.5%
20．（2011上海）某物体在50N的水平拉力作用下沿水平面作作均速直线运动，10秒内前进了6米。
求此过程中拉力做的功W和功率P。
16.（2011淮安）用一个动滑轮匀速提升质量为20kg的物体，所用竖直向上的拉力为125N。
物体上升2m的过程中，拉力所做的有用功为______J，总功为______J，动滑轮的机械效率为_______。
（g取10N/kg）16.40050080%
2
2．（2011盐城）（6分）小明健身用的拉力器结构如图所示．他用250N的拉力向下拉动拉杆，使20kg的配重块在2s内匀速升高40cm．不计拉杆和绳的重力，g取10N/kg．求：
（1）所拉配重块的重力；
（2）2s内配重块运动的速度；
（3）此过程中拉力器的机械效率．
22．本题共6分．
解：
（1）
（2）
（3）
19．．（2011广东）（6分）用如图18所示的滑轮组在20s内将重600N的物体从地面竖直提高4m，所用拉力是250N。
在这个过程中，求：
（1）有用功是多少？
（2）拉力的功率是多少?
（3）滑轮组机械效率是多少?
27..（2011武汉）（8分）甲图是大型超市内常见的自动人行道，它能方便快捷地运输顾客和货物上下楼，乙图是其构造示意图，丙表是其部分参数（表中“运输能力”是指每小时运输的顾客和货物所受的总重力）。
效率 80%
提升高度 4.8m
额定运输能力 5.4×106N/h
额定速度 0.6m/s
（1）图乙中顾客A站在静止的自动人行道上，请画出他受到的重力和支持力的示意图。
（2）自动人行道以额定速度上行时，假设站在一楼地板上的观察者看到自动人行道上的顾客处于静止状态，则该顾客一定______（填“顺”或“逆”）着自动人行道上行的方向运动，他相对于观察者的速度是______。
（3）自动人行道的电动机的额定输入功率是多少瓦？
27.（8分）
（1）重力和支持力的示意图如下图所示：
（2）逆；0
（3）∵η=W有W总=GhPt∴P=Ghηt=5.4×106N×4.8m0.8×3.6×103s=9×103W
29．（2011连云港）（6分）在小型建筑工地，常用简易的起重设备竖直吊运建筑材料，其工作原理相当于如图所示的滑轮组。
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为2500N。
求在此过程中：
（1）有用功；
（2）拉力F的功和功率；
（3）滑轮组的机械效率。
40．（2011年襄樊市）（5分）体育活动中也包含很多物理知识。
下表是杨威同学的一次体育测试成绩
请你根据表格中提供的信息进行下列有关计算：
（g取10N／kg）
（1）杨威同学100m跑的平均速度是多大?
（2）在图14中，杨威同学的重量是500N，A点为此时的重心，请你根据图中数据求出支持力F的大小；
（3）杨威同学用4s把杠铃举起了2m，则他举起杠铃的功率是多少?
30．（2011年襄樊市）小华用20N的力把重为25N的物体沿着长为20cm、高为10cm的斜面，从斜
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