初中物理功率的计算试题

某工人用如图所示的装置，将重 $150N$的木块在 $10s$内竖直向上匀速提升 $4m$，此装置是　　滑轮（选填“定”或“动” $)$，该工人拉力的功率为　　 $W$（滑轮和绳的重力、摩擦均不计）。

如图是用动滑轮提升货物 $A$的示意图。用 $300N$竖直向上的拉力 $F$使重 $500N$的货物 $A$在 $10s$的时间内匀速竖直上升了 $2m$。求：

（1）提升货物所做的有用功 $W_{有}$；

（2）拉力通过的距离及拉力的功率 $P$；

（3）动滑轮的机械效率 $\eta$。

如图甲所示是建筑工地常用的塔式起重机示意图，水平吊臂是可绕点 $O$ 转动的杠杆，为了左右两边吊臂在未起吊物体时平衡，在左边吊臂安装了重力合适的配重物体 $C$ ，假设这时起重机装置在水平位置平衡（相当于杠杆平衡实验中调节平衡螺母使杠杆水平平衡），由于起吊物体时配重物体 $C$ 不能移动，且被起吊物体重力各不相同，起重机装置将会失去平衡容易倾倒，造成安全事故，某科技小组受杠杆平衡实验的启发，为起重机装置增设了一个可移动的配重物体 $D$ ，如图乙所示。不起吊物体时，配重物体 $D$ 靠近支点 $O$ ；起吊物体时，将配重物体 $D$ 向左移动适当距离，使起重机装置重新平衡，现用该装置起吊重为 $5\times {10}^{3}N$ ，底面积为 $0.01m^2$ 的物体 $A$ ，已知 $D$ 的质量为 $900\mathit{kg}$ ， $\mathit{OB}$ 长 $18m$ ；当配重物体 $D$ 移动到距支点 $6m$ 的 $E$ 点时， $B$ 端绳子对 $A$ 的拉力为 $T$ ， $A$ 对地面的压强为 $p$ ；若再让配重 $D$ 以速度 $V$ 向左运动，25秒后，甲对地面的压力恰好为零；起吊过程中，物体 $A$ 在 $10s$ 内匀速上升了 $10m$ ， $B$ 端绳子的拉力 $T\text{'}$ 做功功率为 $P$ ． $(g=10N/\mathit{kg})$ 下列相关计算错误的是 $($ 　　 $)$

A．

$P$ 等于 $5\mathit{kW}$

B．

$V$ 等于 $0.4m/s$

C．

$p$ 等于 $2\times {10}^5\mathit{Pa}$

D．

$T$ 等于 $3\times {10}^{3}N$

如图，杠杆在水平位置平衡，物体 $M_1$重为 $500N$， $\mathit{OA}:\mathit{OB}=2:3$，每个滑轮重为 $20N$，滑轮组的机械效率为 $80\%$，在拉力 $F$的作用下，物体 $M_2$以 $0.5m/s$速度匀速上升了 $5m$。（杠杆与绳的自重、摩擦均不计）

求：（1）物体 $M_2$的重力；

（2）拉力 $F$的功率；

（3）物体 $M_1$对水平面的压力。

如图所示，斜面长 $20m$ 、高 $10m$ ，固定在水平地面上。一位同学用平行于斜面向上 $40N$ 的拉力，在 $20s$ 内把重 $60N$ 的物体沿斜面向上匀速拉动了 $10m$ 。在此过程中 $($ 　　 $)$

A．	斜面的机械效率是 $66.7\%$
B．	斜面的机械效率是 $75\%$
C．	该同学对物体做功的功率是 $10W$
D．	该同学对物体做功的功率是 $30W$

在斜面上将一个重 $600N$的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力 $F=400N$，拉动的距离 $s=4.5m$，提升高度 $h=1.8m$，所用时间 $t=30s$。则拉力 $F$做功的功率为　　 $W$，此过程中物体受到的摩擦力为　　 $N$．

汽车尾气是大气的重要污染源，而动车组可实现零排放。假设德阳与成都相距 $60\mathit{km}$，一动车组从德阳站由静止启动后做直线运动，先加速运动 $2\mathit{min}$，然后以恒定速度匀速运动 $21\mathit{min}$，最后做减速运动 $2\mathit{min}$到达成都站停住。

（1）动车组从德阳站到成都站的平均速度是多少 $m/s$？

（2）若动车组的平均牵引力为 $2.8\times {10}^{5}N$，则从德阳到成都动车组的牵引力的平均功率是多少 $W$？

（3）如果燃油公共汽车与动车组从德阳站到成都站牵引力所做的功相同，则公共汽车排放气体污染物的质量是多少 $\mathit{kg}$。（燃油公共汽车每做 $1J$功排放气体污染物 $3\times {10}^{-6}g)$

如图所示，工人准备用一根最多能承受 $400N$力的绳子（若超过绳子将断裂）绕成的滑轮组先后打捞水中材料相同、体积不同的实心物体 $A$和 $B$．完全露出水面的物体 $A$被此装置匀速提起时绳子达到最大拉力。已知动滑轮的质量为 $20\mathit{kg}$（绳的质量、绳与滑轮的摩擦、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均不计，连接动滑轮与物体间的钢绳

不会断裂， $g=10N/\mathit{kg})$。求：

（1）物体 $A$完全露出水面后以 $0.5m/s$的速度匀速上升时，物体 $A$的重力和工人拉力的功率分别是多少。

（2）在物体 $A$浸没在水中匀速上升的过程中，滑轮组的机械效率为 $75\%$，物体 $A$的密度是多少。

（3）若用该滑轮组打捞体积为 $50d{m}^3$的物体 $B$时，物体 $B$最多露出多少体积时绳子将断裂。

某单缸四冲程汽油机正常工作时飞轮的转速为 $2400r/\mathit{min}$，若每次做功冲程对外所做的有用功为 $300J$，则该汽油机的输出功率为　　 $W$，所使用的燃料是　　能源（选填“可再生”或“不可再生” $)$。

如图所示，工人准备用一根最多能承受 $400N$力的绳子（若超过绳子将断裂）绕成的滑轮组先后打捞水中材料相同、体积不同的实心物体 $A$和 $B$．完全露出水面的物体 $A$被此装置匀速提起时绳子达到最大拉力。已知动滑轮的质量为 $20\mathit{kg}$（绳的质量、绳与滑轮的摩擦、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均不计，连接动滑轮与物体间的钢绳

不会断裂， $g=10N/\mathit{kg})$。求：

（1）物体 $A$完全露出水面后以 $0.5m/s$的速度匀速上升时，物体 $A$的重力和工人拉力的功率分别是多少。

（2）在物体 $A$浸没在水中匀速上升的过程中，滑轮组的机械效率为 $75\%$，物体 $A$的密度是多少。

（3）若用该滑轮组打捞体积为 $50d{m}^3$的物体 $B$时，物体 $B$最多露出多少体积时绳子将断裂。

某单缸四冲程汽油机正常工作时飞轮的转速为 $2400r/\mathit{min}$，若每次做功冲程对外所做的有用功为 $300J$，则该汽油机的输出功率为　　 $W$，所使用的燃料是　　能源（选填“可再生”或“不可再生” $)$。

如图甲所示的装置，每个滑轮的重力为 $10N$，物体 $A$的重力 $G_A=100N$，物体 $B$的重力 $G_B=40N$，对 $A$施加水平向右的拉力 $F_1=110N$，使 $A$以 $0.1m/s$的速度匀速向右运动；撤去拉力 $F_1$，在 $A$的右侧加挂一个与它相同的物体，如图乙所示，对 $B$施加一个竖直向下的拉力 $F_2$，使 $A$以 $0.2m/s$的速度匀速向左运动。绳重及滑轮转轴处的摩擦等次要因素忽略不计，则下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．甲图中， $A$受到的摩擦力为 $110N$

B．乙图中， $F_2$的大小为 $45N$

C．乙图中， $P$点处受到的拉力为 $145N$

D．乙图中， $F_2$做功的功率为 $2W$

如图所示，一物体在水平向右的拉力 $F_1$作用下以 $1m/s$速度在水平地面上匀速运动了 $10m$，拉力 $F_1$所做的功为 $W_1$，功率为 $P_1$，若该物体在水平向右的拉力 $F_2$作用下以 $2m/s$的速度在同一水平地面上匀速运动了 $10m$，拉力 $F_2$所做的功为 $W_2$，功率为 $P_2$，则 $W_1$　　 $W_2$， $P_1$　　 $P_2$（选填“ $>$”、“ $<$”或“ $=$” $)$。

如图所示，用滑轮组提升重物时，重 $400N$的物体在 $10s$内匀速上升了 $1m$。已知拉绳子的力 $F$为 $250N$，则提升重物的过程中 $($　　 $)$

A．做的总功是 $400J$B．拉力 $F$的功率是 $25W$

C．绳子自由端被拉下 $1m$D．滑轮组的机械效率是 $80\%$

新能源汽车可以提供“油”“电”两种驱动模式。“电动”模式以蓄电池为车上的电动机供电，电动机为汽车提供动力。某品牌新能源汽车的质量 $M=1.15\times {10}^3\mathit{kg}$，电动机功率 $P=45\mathit{kW}$，驾驶员质量 $m=50\mathit{kg}$，当汽车在水平路面以 $v=20m/s$的速度匀速行驶时，汽车所受阻力 $f$为总重力的 $k=0.15$倍。 $g$取 $10N/\mathit{kg}$。求：

（1）汽车通过 $l=1.5\mathit{km}$长的桥梁所用的时间 $t$。

（2）电动机工作的机械效率 $\eta$。