功、功率、機(jī)械效率1）在荊州火車站附近的荊州中學(xué)新校區(qū)的建設(shè)工地上，工人把重1200 N的物體沿著長(zhǎng)L=5m、高h(yuǎn)=1 m的斜面從底部勻速拉上斜面的頂端，沿斜面所用的拉力為300 N（不計(jì)空氣阻力）。求（1）將物體從斜面底部勻速拉到斜面頂端的過(guò)程中，拉力做了多少功?（2）工人使用斜面做功的機(jī)械效率是多少？（3）物體和斜面之間的摩擦力是多大?2）去年被批準(zhǔn)為國(guó)家級(jí)新區(qū)的天府新區(qū)包括了資陽(yáng)市的部分區(qū)域，其中簡(jiǎn)陽(yáng)轄區(qū)內(nèi)的三岔湖被譽(yù)為“西部百島湖，天府新樂園”。為了配合天府新區(qū)的旅游開發(fā)建設(shè)，資陽(yáng)旅游局?jǐn)M購(gòu)進(jìn)一批旅游觀光艇（如圖），其部分技術(shù)參數(shù)如下表：商品名稱XX觀光艇商品外觀7.5m×2.0m×0.9m空船質(zhì)量900kg發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出功率45kw最大載客人數(shù)20人最大航速45km/h取g=10N/kg，求：（1）觀光艇以最大航速行駛20min的路程s；（2）若觀光艇發(fā)動(dòng)機(jī)以最大輸出功率工作時(shí)螺旋槳推進(jìn)器效率為75%，求以最大航速行駛時(shí)受到水的平均阻力f。3）在某建筑土地上.起重機(jī)在2min內(nèi)把體積為的花崗巖碑石提升2.5m高。已知該花崗巖的密度為.取g=10N/kg.通過(guò)計(jì)算回答:(1)這塊花崗巖碑石的質(zhì)量多大?(2)起重機(jī)對(duì)碑石所做的功是多少?(3)起重機(jī)對(duì)碑石做功的功率是多少?4）掃地機(jī)器人是智能家用電器的一種。正逐漸進(jìn)入我們的生活，如圖所示，是一款集自動(dòng)清掃技術(shù)和人工智能設(shè)計(jì)于一體的地面清掃機(jī)器人。小五在室內(nèi)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上試用中發(fā)現(xiàn)，該機(jī)器人在1min內(nèi)沿直線勻速清掃的距離為18m，若它在運(yùn)動(dòng)中所受阻力為105 N，問(wèn)：（1）此機(jī)器人在清掃地面時(shí)運(yùn)動(dòng)的速度為多大？（2）此過(guò)程中機(jī)器的水平推力所做的功及功率分別是多大？5）小明想把重1000N的木箱A搬到高h(yuǎn)=5m，長(zhǎng)L=10m的斜面上，如圖所示。他站在斜面上，沿斜面向上用F=600N的拉力使木箱A以v=0.2m/s的速度勻速?gòu)男泵娴锥死叫泵骓敹?。求：?）小明同學(xué)拉木箱的功率是多大？（2）該斜面的機(jī)械效率是多少？（3）木箱A在斜面上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力是多大？6）如圖10 所示，小明用98 N的拉力在4s內(nèi)將貨物勻速提升2m，不計(jì)摩擦和繩子重力，求：貨物的質(zhì)量m這段時(shí)間內(nèi)，拉力所做的功W 和功率P7）雪地摩托車是一款冬季越野裝備，配有履帶和滑雪板。下表是某款雪地摩托車的主要參數(shù)。（1）履帶和滑雪板都做得很寬是為了 。（2）雪地摩托車停放在水平雪地上時(shí)，對(duì)雪地的壓強(qiáng)為多少？（3）當(dāng)雪地摩托車在額定輸出功率下以最高時(shí)速勻速行駛時(shí)，受到路面的阻力為多少？（不計(jì)空氣阻力）8）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)效率是指發(fā)動(dòng)機(jī)牽引汽車前進(jìn)所做的功與汽油完全燃燒產(chǎn)生內(nèi)能的比值，一輛小汽車在高速公路上勻速行駛200km，所用時(shí)間是2h，消耗汽油14L（汽油完全燃燒），若此汽車汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是25%，汽油密度汽油=0.8×103kg/m3，汽油熱值q汽油=4.5×107J/kg。 （1）求該汽車在高速公路上行駛這段時(shí)間內(nèi)的牽引力和牽引力功率的大小。（2）汽車駛出高速公路后，進(jìn)入某國(guó)道，如圖為此國(guó)道某直線路段的一處測(cè)速儀，測(cè)速儀內(nèi)有能發(fā)射和接受超聲波的傳感器。在汽車以某一速度v遠(yuǎn)離測(cè)速儀某段距離L64m時(shí)，測(cè)速儀發(fā)出超聲波經(jīng)汽車反射后接收到超聲波信號(hào)的時(shí)間為0.4s。已知此路段限速為80km/h，超聲波的速度為340m/s。試計(jì)算并說(shuō)明汽車在此路段是否超速？9）炎熱的夏天王爺爺駕著一輛功率為120kW的小轎車，帶著家人前往井岡山休閑度假途 中在一段平直的高速公路上，以90km/h的速度勻速行駛，求： (1）5min內(nèi)行駛的路程；(2)這段路程中小車受到的阻力10）電梯是高層住宅必備的交通工具。如圖甲所示是某種升降電梯工作原理圖，它由轎廂、對(duì)重、電動(dòng)機(jī)、鋼絲繩、滑輪等部件連接組成，電動(dòng)機(jī)和對(duì)重通過(guò)鋼絲繩分別給轎廂施加拉力，連接轎廂的兩根鋼絲繩非?？拷?，轎廂與對(duì)重的運(yùn)動(dòng)方向始終相反。對(duì)重的質(zhì)量為400kg，空轎廂的質(zhì)量是500kg，額定載重量是1000kg。某次電梯滿載上升時(shí)的v一t圖像如圖乙所示。不計(jì)鋼絲繩重力和一切摩擦。(g=10 Nkg)(1)電梯勻速上升的高度是多少？(2)電梯勻速運(yùn)動(dòng)階段，對(duì)重的重力做的功是多少？(3)電梯勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)鋼絲繩對(duì)轎廂拉力的功率是多少？(4)簡(jiǎn)述對(duì)重的作用。（至少兩條） 11炎熱的夏天王爺爺駕著一輛功率為120kW的小轎車，帶著家人前往井岡山休閑度假途 中在一段平直的高速公路上，以90km/h的速度勻速行駛，求： (1）5min內(nèi)行駛的路程；(2)這段路程中小車受到的阻力12“雪龍?zhí)枴逼票瑘?zhí)行某次任務(wù)時(shí)，船體質(zhì)量為1.8×107kg，勻速前行600m，受到的阻力為1.5×106N。求：（1）“雪龍?zhí)枴贝w受到的重力；（2）“雪龍?zhí)枴笨朔枇ψ龅墓?。（g取10N/kg）13）2020年5月30日，中國(guó)運(yùn)動(dòng)員蘇炳添在國(guó)際田聯(lián)鉆石聯(lián)賽中以9.99s的成績(jī)獲得百米比賽季軍，成為第一位突破“百米十秒”大關(guān)的亞洲本土選手。（1）求蘇炳添在比賽全程的平均速度。（計(jì)算結(jié)果精確到個(gè)位）（2）設(shè)蘇炳添奔跑過(guò)程受到的平均阻力與平均速度的關(guān)系是f=kv，若，求比賽全程功炳添克服阻力所做的功。14）建筑工地上，工人想把一個(gè)手推車推到2m高的平臺(tái)上，用木板在地面上與平臺(tái)間搭一個(gè)6m長(zhǎng)的斜面。工人用平行斜面的240N的力將手推車推上平臺(tái)，用時(shí)5s。若斜面的機(jī)械效率是50。試求：（1）式人推車所做的功是多少？（2）工人做功的功率是多少？（3）手推車的重力是多少？15）如圖19所示，將邊長(zhǎng)為10cm的正方體合金塊，用細(xì)繩掛在輕質(zhì)杠桿的A點(diǎn)處，在B點(diǎn)施加力F1=30N時(shí)，杠桿在水平位置平衡，合金塊對(duì)水平地面的壓強(qiáng)恰好為0。撤去F1，在B點(diǎn)施加力F2時(shí)，合金塊對(duì)地面的壓強(qiáng)為1.2×103Pa,（OB=3OA，g取10N/kg）（1）畫出F2的力臂。（2）求合金塊的質(zhì)量。（3）求F2的大小。16如圖所示，小華正在做俯臥撐，可以將他的身體看作一個(gè)杠桿，O為支點(diǎn)，A為他的重心，相關(guān)長(zhǎng)度已在圖中標(biāo)明。已知他的質(zhì)量m=60kg,g=10N/kg.。(1)求小華受到的重力G；（2）求圖示時(shí)刻地面對(duì)雙手支持力F的力臂L，并在答題卷的圖中畫出此力臂；（3）求圖示時(shí)刻地面對(duì)雙手的支持力F。17）小李用如圖22所示的滑輪組把90Kg的物體提升3m，作用在繩子自由端的拉力是400N，不考慮繩重及摩擦（g=10N/Kg），求： （1）滑輪組的機(jī)械效率 （2）動(dòng)滑輪的重力18）雅安4.20地震后災(zāi)后重建工作正在高效地進(jìn)行，如圖14是某建筑工地上使用的塔式起重機(jī)。在一次操作過(guò)程中起重機(jī)將質(zhì)量為500kg的建筑材料豎直提升了12m，用時(shí)15s，（g=10N/kg）。求：（1） 所提建筑材料受到的重力；起重機(jī)提起建筑材料所做的功；（3）提升過(guò)程中該起重機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率為8kW， 那么提升過(guò)程中塔式起重機(jī)的機(jī)械效率是多大？19）我國(guó)南宋遠(yuǎn)洋商貿(mào)船“南海一號(hào)”于2020年成功打撈出水.為復(fù)原我國(guó)海上絲綢之路歷史提供了極其珍貴的實(shí)物資料，采用沉井包裹沉船的整體打撈方式，在世界水下考古也是一大創(chuàng)新。某同學(xué)為了體驗(yàn)“南海一號(hào)”的打撈過(guò)程，特利用滑輪組從水下打撈一重物。如圖所示，用一個(gè)底面積S=0.05m2、高h(yuǎn)=0.2m的長(zhǎng)方體形狀的重物模擬“南海一號(hào)”，該同學(xué)站在岸邊拉動(dòng)繩子自由端，使重物從水底開始向上運(yùn)動(dòng),假定重物一直做豎直向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)，并經(jīng)歷三個(gè)運(yùn)動(dòng)階段：第一階段，從重物在水度開始運(yùn)動(dòng)到重物的上表面面剛露出水面，繩對(duì)重物的拉力 F1=140 N, 用時(shí)t1=40s,第二階段,從重物上表面剛露出水面到其下表面剛離開水面，用時(shí)t2=4s，第三階段，從重物下表面離開水面后在空中上升, 已知?jiǎng)踊喫苤亓0=60 N, 水=1.0×103kg/m3, g=10N/g,不計(jì)繩重、輪與軸之間的摩擦及水的阻力，不考慮重物出水前后質(zhì)量的變化。求：在第一階段運(yùn)動(dòng)中，水對(duì)重物的浮力F浮為多大?在第一階段運(yùn)動(dòng)中，繩對(duì)重物做功W1為多大?第25題圖滑輪組在第一階段運(yùn)動(dòng)中的機(jī)械效率1和第三階段運(yùn)動(dòng)中的機(jī)械效率3分別為多大?20）一名體重為500N、雙腳與地面接觸面積為0.04m2的學(xué)生站在水平地面上，要用滑輪組在20s內(nèi)將600N的重物勻速提升1m（1）他站在地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)多大？（2）畫出滑輪組的繞線方式；（3）若勻速提升過(guò)程中滑輪組的機(jī)械效率是75%，拉力F多大？拉力的功率多大？21）質(zhì)量為20kg、底面積為的物體靜止在水平地面上，用如圖所示的滑輪組在5s內(nèi)將物體勻速豎直提升3m，已知?jiǎng)踊喼?0N，不計(jì)繩重和摩擦，g=10N/kg，求：（1）提升前，物體靜止在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)；（2）拉力F的功率；（3）滑輪組的機(jī)械效率。22）如圖16所示，是2020北京殘奧會(huì)開幕式最后一棒火炬手侯斌，靠自己雙手的力量，攀爬到火炬臺(tái)底部并最終點(diǎn)燃圣火的照片，該點(diǎn)火儀式充分體現(xiàn)了殘疾人自強(qiáng)自立、拼搏向上的勇氣和精神。已知他和輪椅總質(zhì)量為80kg，攀爬高度39m，歷時(shí)約200s。（1）如果不計(jì)機(jī)械裝置的額外功，求他的平均功率多大？（2）小明同學(xué)看到火炬手攀爬很費(fèi)勁，想用物理課上學(xué)過(guò)的滑輪組可以省力的方法，將火炬手拉上去。若小明同學(xué)如果站在地面上，用如圖17所示的哪個(gè)滑輪組拉起火炬手最合適，理由是什么？如果該滑輪組機(jī)械效率為80，求小明同學(xué)的拉力至少要多大？23）某興趣小組用如圖甲所示的滑輪組（物體與動(dòng)滑輪用繩子a連接）勻速拉動(dòng)放在同一水平面上的不同物體，物體受到的摩擦力從200N開始逐漸增加，直到組裝滑輪組的繩子b被拉斷，每次物體拉動(dòng)的距離均為2m。 通過(guò)實(shí)驗(yàn)繪出了該滑輪組機(jī)械效率隨物體受到摩擦力大小變化的關(guān)系圖像如圖乙。（不計(jì)繩重和繩與滑輪間的摩擦）求：（1）（2分）動(dòng)滑輪重力；（2）（3分）當(dāng)滑輪組的機(jī)械效率為80%，物體以0.2m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，該滑輪組的有用功率；（3）（2分）一個(gè)重500N的同學(xué)利用該滑輪組，想獨(dú)自用豎直向下的力拉斷繩子b，請(qǐng)你通過(guò)計(jì)算分析他能否實(shí)現(xiàn)。24）在荊州火車站附近的荊州中學(xué)新校區(qū)的建設(shè)工地上，工人把重1200 N的物體沿著長(zhǎng)L=5m、高h(yuǎn)=1 m的斜面從底部勻速拉上斜面的頂端，沿斜面所用的拉力為300 N（不計(jì)空氣阻力）。（1）將物體從斜面底部勻速拉到斜面頂端的過(guò)程中，拉力做了多少功?（2）工人使用斜面做功的機(jī)械效率是多少？（3）物體和斜面之間的摩擦力是多大?25)如圖所示，用滑輪組勻速提起1200N的重物，拉力做功的功率為1500W，繩子的自由端向下拉的速度為3m/s，地面對(duì)人的支持力為N1，不計(jì)繩重和摩擦。（1）滑輪組中有幾股繩子承擔(dān)重物？作用在繩自由端的拉力是多少？（2）滑輪組的機(jī)械效率是多少？3（3）若用此滑輪組勻速提起2400N的重物時(shí)，地面對(duì)人的支持力為N2，作用在繩自由端的拉力是多少？若N1:N2=5:1時(shí)，人的重力是多少？26）如下圖所示，是一輛汽車通過(guò)滑輪組將深井中的物體拉至井口的裝置圖。已知井深12m，物體重，汽車重G車=3×104N，汽車勻速拉繩子時(shí)的拉力，汽車受到的阻力為車重的0.1倍。求：（1）將物體從井底拉至井口的過(guò)程中，汽車?yán)K子的拉力對(duì)滑輪組做了多少功？（2）滑輪組的機(jī)械效率為多少？（保留一位小數(shù)）（3）若汽車運(yùn)動(dòng)的速度為3m/s，則將物體由井底拉至井口需要多長(zhǎng)時(shí)間？（4）汽車牽引力為多少？牽引力的功率為多少？27）用如圖24所示的滑輪組提升物體A。在勻速豎直提升A的過(guò)程中，卷?yè)P(yáng)機(jī)加在繩子自由端豎直向下的拉力F為400N，物體A上升的速度vA為0.1m/s，滑輪組的機(jī)械效率為90%，不計(jì)繩重和滑輪與軸的摩擦。求：（1）拉力F做功的功率P；（2）物體A所受的重力GA；（3）動(dòng)滑輪所受的重力G動(dòng)。28）建筑工人要向樓上運(yùn)送貨物，為了省力，他在一個(gè)斜面上安裝了一個(gè)滑輪組，做成如圖所示的裝置，斜面的傾角為300且固定在在水平面上運(yùn)送貨物時(shí)，工人用400N的力拉繩子，重為500N的貨物在20s內(nèi)沿斜面勻速運(yùn)動(dòng)6m，求此過(guò)程中重物的速度大??；工人提升重物做的有用功；該裝置的機(jī)械效率29）如圖所示是利用起重機(jī)打撈水中物體的示意圖，吊臂前端由滑輪組組成，動(dòng)滑輪總重300Kg,繩重和摩擦不計(jì).現(xiàn)在用此起重機(jī)從水中把質(zhì)量為2x103 Kg/m3，體積為0.8m3的物體G勻速提起，滑輪組上鋼絲繩拉力F的功率為3KW (g=10N/Kg, 水=1. 0 x 103 Kg/m3)。求:(1)物體完全浸沒在水中時(shí)受到的浮力；(2)物體離開水面前拉力F的大??；(3)物體離開水面前上升的速度； (4)物休離開水面前，滑輪組的和械效率多大30）有一個(gè)邊長(zhǎng)為0.2m的正方體木塊，質(zhì)量為20kg，求：（g取10N/kg)(1)該木塊對(duì)水平地面的壓強(qiáng).(2)用如圖所示的滑輪組勻速提起木塊，使木塊上升lm，己知拉力F大小為125N， 不計(jì)繩重和摩擦，此滑輪組的機(jī)械效率為多少？31）為了模擬水中物體被打撈的情境，同學(xué)們課外作如下探究：如圖，用滑輪組將重200N的物體從底面積為400cm2的圓柱形容器中提起，容器中水面由90cm降到70cm。已知每個(gè)滑輪重均為20N（不計(jì)繩重、水的阻力及滑輪與中心軸間的摩擦）。求：（1）所提起物體的密度（2）物體完全出水后繼續(xù)上升的過(guò)程中，滑輪組的機(jī)械效率33）“利用圖14所示的滑輪組，在5s內(nèi)將重為300N的物體勻速向上提起0.2m，豎直向上的拉力F為125N。求：（1）滑輪組的機(jī)械效率；（2）拉力的功率。34）如圖所示，工人用250N的力F為400N的物體在10s內(nèi)勻速提升2m，求：(1)重物受到的拉力大??；(2)拉力F的功率；(3)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率.35）質(zhì)量為3t的小型載重汽車，額定功率為100kW，車上裝有6t的砂石。汽車先以10m/s的速度在乎直公路上以20kW的功率勻速行駛了l0min，消耗汽油1.2kg，然后又以額定功率用了2min的時(shí)間，將砂石從山坡底運(yùn)送到50m高的坡頂施工現(xiàn)場(chǎng)。g取10N/kg。試問(wèn)：（1）1.2kg的汽油完全燃燒放出的熱量為多少？（已知汽油的熱值為4.5×l07J/kg）（2）汽車在平直公路上勻速行駛時(shí)，受到的阻力為多少？（3）汽車從坡底向坡頂運(yùn)送砂石的機(jī)械效率是多少？36）如圖，建筑工人用400N的拉力，將重1000N的物體勻速提升3m，所用時(shí)間是18s，求：（1）工人做功的功率；（2）滑輪組的機(jī)械效率.37）小華用如圖所示的滑輪組拉動(dòng)貨箱，已知貨箱的質(zhì)量為60Kg，在F=50N的拉力作用下,貨箱以0.1 m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，地面對(duì)貨箱的滑動(dòng)摩擦力f為貨箱重的0.2倍。求：（1）貨箱的重力是多少？（2）拉力F的功率是多少？（3）貨箱運(yùn)動(dòng)了1min,克服摩擦所做的功是多少？（4）此滑輪組的機(jī)械效率是多少？38 如圖甲所示是工人利用滑輪組從豎直深井中提取泥土的情形，所用動(dòng)滑輪和筐受到的總重力為40N。某次操作中，將泥土以0.5m/s的速度勻速提起，在此過(guò)程中工人的拉力F所做的功隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示。不計(jì)細(xì)繩重及摩擦，g取10N/kg 。求：（1） 人拉繩時(shí)沿繩的速度？（2） 泥土的重是多少？（3） 利用該裝置提升泥土的機(jī)械效率。39一輛東風(fēng)牌汽車發(fā)動(dòng)機(jī)功率為160kW，運(yùn)送4t的貨物，以4m/s的速度沿30°的斜坡勻速到達(dá)坡頂，已知斜坡長(zhǎng)100m。（g取10N/kg）(1)汽車從斜坡底端到達(dá)坡頂?shù)臅r(shí)間是多少？(2)汽車運(yùn)送貨物的機(jī)械效率是多少？