功和功率练习题含答案.docx

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功和功率练习题含答案

功和功率

八、计算题（本题包含24小题，每题？

分，共？

分）

79．（05南宁市）一辆轿车在水平路面上匀速直线行驶，轿车上的速度表如图所示。

求：

⑴轿车行驶的速度是多少米/秒？

⑵在2min内轿车行驶的路程是多少千米？

⑶若轿车发动机提供的牵引力为F＝1600N，则轿车通过上述路程牵引力做的功为多少焦？

80．（04长沙）2004年5月27日上午9时，长沙黑石铺湘江大桥正式竣工，黑石铺大桥东起开心区大托铺，与107国道相接，西至城县苹塘镇与319国道相连，使长常高速公路与京珠高速公路连在一起，大桥全长3068m，一辆质量为2.0×103kg的小汽车，从桥东匀速至桥西所用时间为200s，所受的阻力是2.0×103N，问：

（1）小汽车从桥东到桥西行驶的速度是多大？

（2）小汽车引力所做的功是多大？

（3）小汽车此时的功率是多大？

81．（04四川）某电梯公寓楼高约40m，完成此建筑物需要浇制钢筋混凝土1×104m3，还需要使用其他建筑材料3.5×104t，混凝土密度为2.5×103kg/m3，取g=10N/kg。

求：

（1）已知自来水密度为1×103kgm/m3，若要从地面向楼顶提供自来水，加压设备至少需给水施加多大的压强？

（2）若每天要把120m3的水从地面送到楼顶，每天至少应对水做多少功？

（3）测量表明，该楼的地基所承受的压强不得超过1.2×106Pa，若房基与地面的接触面积为1×103m2，则此大楼另外添加的装饰材料、各种设备等物资及进入大楼的人员的总质量不得超过多少？

82．（00北京东城区）如图所示，物体A的质量为50kg，当力F为100N时，物体A恰能匀速前进，若物体A前进0.5m所用的时间为10s,（不计绳和滑轮重）求:

（1）物体A受到的重力.

（2）物体A受到的摩擦力.

（3）力F做的功.（4）力F做功的功率.

83．（05莆田市）一块水田面积为2400m2要灌平均0.1m深的水。

不计水渗透的损失，求：

（1）所灌水的体积。

（2）所灌水的质量。

（3）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，水泵至少要做多少功？

（4）若水泵的功率为2.4kw，抽这些水要用多长时间？

（ρ水＝1.0x103kg/m3,g=10N/kg）

84．（04福州）前不久，闽江口发生一起两船相撞事故，致使一货船沉入几十米深的江底。

假设沉船上有一只体积为0.02m3，重为500N的密闭保险箱。

现用绳子将保险箱从江底匀速向上拉，在50s内提升了10m（未露出水面），此过程中：

（不计水的阻力，g取10N/kg）

（1）保险箱受到水的浮力和绳子的拉力各多大？

（2）保险箱上升的速度多大？

（3）拉力做了多少功？

85．一个边长为10cm，密度为0.44×l03kg/m3.的正方体木块漂浮在水面上，将它匀速压入水中，经过的竖直距离为5m，压力做了多少功?

（g＝9.8N/kg）

86．用如图所示的滑轮组捞起一块重2548N的花岗岩石块做了31360J的功，该处湖深是多少?

（ρ石＝2.6×103kg/m3）

87．（05镇江市）如图所示，物体G所受到的重力大小为40N.

（1）在拉力F1的作用下使物体沿竖直方向匀速提高0.5m，求拉力F1在这一过程中对物体所做的功.

（2）若将该物体放在倾角为300的光滑斜面上，用平行于斜面的拉力F2使物体沿斜面匀速向上移动1m，此时拉力F2的大小恰为20N，求拉力F2在这一过程中对物体所做的功.

（3）比较上述两种情况，你能得出什么结论？

88．（00海南省中考）用1台功率为30千瓦的电动机带动水泵抽水供给高出水面30米的水箱,已知水箱的容积为60米3,抽水装置的机械效率为60%.求:

①水箱充满水后,水箱内水的质量.

②需要多少时间才能把空水箱注满水.（ρ水＝1.0×103kg/m3,g＝10牛/千克）

89．（04南通）一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶1.8km，轿车上的速度表如图所示，在此过程中

⑴轿车速度为多少km/h?

合多少m/s?

⑵若轿车发动机的功率为40kW，则该车行驶中所受阻力多大？

⑶若轿车消耗汽油0.25kg，其发动机的效率多大？

（q汽油＝4.6×107J/kg）

90．（03青海省）站在地面上的人用滑轮组把重960牛的货物由地面匀速提升到4米的高处,所用的时间是8秒,人作用在绳子自由端的拉力为600牛.（不计摩擦和绳重）

①依据题意在图中画出绳子的绕法.

②请根据已知条件设疑并解答.（至少求出4个物理量）

91．（05河北课改区）一台起重机将质量为420kg的货物提高了5m，如果额外功是9000J。

求:

（l）起重机做的有用功和总功；

（2）在此过程中起重机的机械效率。

（取g=10N/kg）

92．（04福建宁德）如图所示，一个工人用滑轮组提起600N的货物，所用的拉力是250N，绳自由端被拉下3m，求滑轮组的额外功和机械效率．

93．（04广州课程标准）张明同学用如图所示的滑轮组做"测滑轮组的机械效率"的实验时，拉线的绕法如图所示。

每个钩码重均为0.5N，将钩码匀速向上提升20cm，弹簧测力计移动的距离为60cm，弹簧测力计的示数为1N，问：

⑴在实验过程中，对钩码做的有用功是多少？

⑵滑轮组的机械效率是多少？

⑶为什么总功总是大于有用功？

94．（05芜湖市）工人用一个动滑轮，将质量为20kg的货物竖直提高了2m。

己知该动滑轮的机械效率为80%，求工人的拉力。

小明解此题的思路是：

因为使用动滑轮省一半力，所以F=G/2=mg/2；又因为此滑轮的机械效率η＝F/F′，故所求拉力F′＝F/η，即得。

请判断小明的思路是否正确？

若正确，请按其思路代入数据，解出此题；若不正确，请指出错在那里？

然后写出你认为正确的解题过程，并求出拉力。

（取g=10N/kg）

95．（04重庆北碚）建筑工地上工人利用滑轮组使2000N重物匀速升高5m所用的时间是50s。

如果工人做的功是12500J。

⑴工人做功的功率是多少？

⑵滑轮组的机械效率是多少？

96．（02南京）用如图所示的滑轮组在10s内将重物提升了10m,绳子自由端的拉力大小为200N,滑轮组的机械效率为85%,不计摩擦,求:

（1）拉力的功率；

（2）物体的重力；

（3）动滑轮的重.

97．（05德阳课改区）如图所示是德什大桥工地上一台起重机吊臂上的滑轮组，它在50s内将重为2.4×104N的钢材匀速提高10m。

已知拉力F为104N。

则这个过程中：

（1）拉力F做了多少功？

拉力F的功率多大？

（2）滑轮组的机械效率多大？

（3）题中少了哪两个数据仍能求出滑轮组的机械？

98．（03淄博）一辆汽车不小心开进了泥潭中,司机取来一套滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出,如图所示,若车重为8×104N,汽车受到的阻力为车重的0.03倍,滑轮组机械效率为80%,问:

（1）该司机至少需要用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出?

（2）若拉动汽车时,汽车前进的速度为0.2m/s,则司机做功的功率是多少?

99．（04辽宁本溪）一质量为6kg的石块，沉在装水的容器底部，某同学用一动滑轮将石块从水中匀速提起1m，但石块没有露出水面，如图所示，已知绳的自由端拉力为25N。

求石块在上升过程中

（1）石块受到的浮力为多少?

（2）绳的自由端拉力做功为多少？

（3）动滑轮的机械效率为多少？

（ρ石=3×103kg/m3、g=10N/kg）

100．用如图所示的滑轮组（绳重及摩擦不计）将重79N的铁块匀速提升2m，拉力F做功200J，求：

（1）滑轮组的机械效率．

（2）若将铁块浸没水中，仍用该滑轮组将其在水中匀速提升2m（不计水的阻力），则此时滑轮组的机械效率是多少?

（P铁＝7.9×103kg/m3，g＝10N/kg）

101．（04南宁）如图所示，某打捞队的工人用滑轮组把底面积为0.02m2、高为2m的实心圆柱体从水下提起，已知圆柱体的密度为2.0×103kg/m3，水的密度为1.0×103kg/m3,滑轮组的机械效率是70％．（g取10N／kg，滑轮和绳子的重力忽略不计）

求：

（1）圆柱体在水中所受的浮力．

（2）若圆柱体从H=16m深处被缓慢地匀速提起，到刚露出水面时，绳子自由端拉力F所做的功．

（3）如果绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为400N，则物体被提到露出水面多高时，绳子恰好被拉断?

102．（05泰安市）某人在河岸上，借助岸边的大树，利用滑轮组通过拉绳使停泊在水中的船匀速靠岸．已知滑轮组是由一个定滑轮和两个动滑轮组成的（滑轮和拉绳自重不计），船的总质量为7.92×103kg，船匀速移动时受到水的阻力是船重的0.01倍，船受到滑轮组的拉力与人拉绳子的力始终水平，若人的拉力是220N，船靠岸的速度是0.3m/s，（g＝10N/kg）求：

（1）滑轮组的机械效率．

（2）人拉绳的功率．

参考答案

八、计算题（本题包含24小题）

79.解：

⑴从图中知轿车的速度为v＝90km/h……………………（1分）

v＝90km/h＝25m/s…………………（1分）

⑵由

…………………………………（1分）

得s＝vt＝25m/s×2×60s＝3000m＝3km……………………（1分）

⑶通过这段路程牵引力对轿车所做的功W＝Fs＝1600N×3000m

＝4.8×103J…………………（1分）

答：

略。

80.解：

（1）v=S/t=3068m/200s=15.34m/s

（2）由二力平衡条件可得F=f=2.0×103N

W=FS=2.0×103N×3068m=6.14×106J

（3）P=W/t=6.14×106J/200s=3.07×104W

81.解:

（1）

（2）

（3）设混凝土、其它建筑材料和其余部分的质量分别为m1、m2和m3，总重为G

当m3最大时，G最大，大楼对地基的压力F最大，地基承受的压强达到最大值

82.

（1）G=490N;

（2）f阻=200N;（3）WF=100J;（4）PF=10W.

83.解：

（1）V＝Sh=24000m2x0.1m=240m3

（2）m＝ρV＝1.0xl03x240m3=2.4x105k

（3）W=Gh`=mgh`=2.4x105kgx10N/kgx2m=4.8x106J

（4）由p=w/t得t=w/p=4.8x106J/2.4x103W=2x105s

84.解：

（1）保险箱在水中所受的浮力

…（1分）

代入数据得

…（1分）

绳子的拉力大小为

……（1分）

（2）保险箱上升速度的大小为v＝h／t＝10m／50s＝0.2m/s……（1分）

（3）拉力做的功为

………（2分）

85

86.

87.（5分）解：

（1）拉力F1做的功

（2）拉力F2做的功

W1=F1h………（1分）W2=F2S………（1分）

=40×0.5J=20×1J

=20J……（1分）=20J……（1分）

（3）结论：

使用斜面可以省力，使用斜面不能省功（1分）（只要答出其中之一就可得1分）

88.

（1）m水=6×104kg;

（2）t=1000s.

89.解：

⑴轿车的速度为90km/h…………1分

………1分

⑵由

得：

……1分

因轿车匀速运动，受力平衡

所以阻力f=F=1600N…………1分

⑶汽油燃烧释放的热量为：

………1分

牵引力做功为：

……1分

∴发动机效率为：

……1分

90.

（1）n=2根,图略;

（2）略.

91.解:

物体所爱的重力G＝mg＝420kg×10N/kg＝4.2×103N

起重机做的有用功W有＝Gh＝4.2×103N×5N＝2.1×104J

起重机做的总功W总＝W有+W额外＝2.1×104J+9000J＝3.0×104J

机械效率

＝

＝70%

92.

93.解：

⑴

⑵

⑶因为总功等于有用功加上额外功，由于摩擦、发热等损耗不可避免，导致额外功总不为零，所以总功总是大于有用功。

94.

95.解：

⑴　P=W/t=12500J/50s=250W　　（2分）

⑵　W有＝FS＝2000N×5m＝10000J（2分）

η＝W有/W总＝10000J/12500J＝80％　　（2分）

96.600W、510N、90N

97.

98.

（1）750N;

（2）600W

99.解

：

---------1分

又V排=V

F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣3m3=20N----------2分

（2）W总=F·S=F·2h=25N×2m=50J-------------------1分

（3）G=mg=6kg×10N/kg=60N

又G′=G－F浮=60N－20N=40N---------------1分

W有=G′h=40N×1m=40J------------------1分

-----------1分

答：

石块受到的浮力为20N，拉力做功为50J，动滑轮的机械效率为80%

100.

102.解：

（1）设有n股绳子拉船，t时间内船行距离为S，人拉绳移动距离为L＝nS

船匀速移动时，受到的拉力

F＝f＝0.01G＝0.01mg＝0.01×7.92×103kg×10N/kg＝792N（1分）

滑轮组的机械效率

（1分）

因为滑轮组是由一个定滑轮和两个动滑轮组成，且人在岸上拉动，所以n＝3或n＝4.

若n＝3时，

不可能

若n＝4时，

（2分）

所以：

滑轮组的机械效率为90%

（2）人拉绳的速度：

（1分）

人拉绳的功率：

（1分）

101.