初中物理功率的计算试题

如图所示，小明在单杠上做引体向上运动，每次引体向上身体上升的高度为握拳时手臂的长度。已知小明的体重为500N，握拳时手臂的长度为0.6m，完成4次引体向上所用的时间为10s。求：

（1）小明完成1次引体向上所做的功；

（2）10s内小明做引体向上的功率。

如图所示，用动滑轮提起一重为 $80N$ 的物体，在 $10s$ 内将物体匀速提高 $5m$ ，已知动滑轮重 $20N$ （不计绳重和摩擦），则 $($ 　　 $)$

A．	手对绳子的拉力为 $40N$
B．	拉力做功的功率为 $50W$
C．	手拉绳子移动的速度为 $0.5m/s$
D．	该装置的机械效率为 $60\%$

如图所示，重为 的物体在 的水平拉力 的作用下以 的速度沿水平地面，向左匀速直线运动了 ，滑轮组的机械效率为 ，在此过程中，下列说法正确的是 　　

A．	绳子自由端移动距离为
B．	物体与地面间的滑动摩擦力大小为
C．	额外功的功率为
D．	若物体的重力和运动速度不变，只增大水平地面的粗糙程度，则滑轮组的机械效率会降低

为响应国家提出的"节能减排，低碳生活"的号召。质量为 $60\mathit{kg}$ 的小明同学每天坚持骑自行车上学，他所骑自行车质量为 $15\mathit{kg}$ ，轮胎与水平地面的总接触面积为 $30c{m}^2$ ，在水平路面上匀速骑行时所受阻力为总重力的0.02倍 $(g$ 取 $10N/\mathit{kg})$ 。求：

（1）小明和自行车的总重力；

（2）他骑行时自行车对地面的压强；

（3）若他在水平路面上 $5\mathit{min}$ 内匀速骑行了 $1500m$ ，则他骑行时的功率是多大。

用定滑轮匀速提升质量为 $10\mathit{kg}$的物体，所用的拉力为 $110N$，物体在 $2s$内升高 $0.5m$。此过程中的有用功是 　　 $J$，定滑轮的机械效率是 　　 $\%$，拉力的功率是 　　 $W$。 $(g$取 $10N/\mathit{kg})$

一位设计师设计了一种"重力灯"。无论你在地球哪一个角落，无论当地的天气如何，它都可以实现照明。如图甲是这种"重力灯"的结构简化图，当重物下落时拉动绳子，转轴转动时，小灯泡就可以发光。重复以上操作，可以实现长时间照明。现挂上一个质量为 $25\mathit{kg}$ 的重物，该重物恰好可以缓慢匀速下落。在重物下落高度为 $2.4m$ 的过程中，就可以供一个标有" $3.6V1W$ "字样的 $\mathit{LED}$ 灯持续正常发光 $4\mathit{min}$ 。 $(g$ 取 $10N/\mathit{kg})$

（1）甲图虚线框内一定有 　　，它的工作原理是 　　。

（2）求重物下落时，重力做功的功率。

（3）求重物在一次下落过程中，甲图装置能量转化的效率。

（4）取下灯泡，将甲图装置的两个输出端接入乙图中的 $a$ 、 $b$ 两个接线柱进行实验（设该装置在短时间实验过程中可以稳定输出 $3.6V$ 电压）。 $R_0$ 为标有" $5\Omega 0.3A$ "的定值电阻，滑动变阻器 $R_1$ 标有" $50\Omega 1A$ "，电流表选择量程为 $0~0.6A$ ，电压表选择量程为 $0~3V$ 。为了保证电路安全，求滑动变阻器接入电路的阻值变化范围。

党的十九大报告提出，要建设生态宜居、生活富裕的新农村。某兴趣小组在社会实践中来到某乡村建筑工地，建筑工地工人们用如图甲所示的滑轮组来提升重物，不计绳重和摩擦。

（1）一个工人质量为 $60\mathit{kg}$ ，竖直向上匀速拉动 $700N$ 的重物时，绳上拉力为 $400N$ ，将重物提升 $2m$ 用时 $20s$ ，滑轮组的机械效率为多少？

（2）在这 $20s$ 的时间内拉力的功率为多少 $W$ ？

（3）该工人能够提升的最重的物体约为多少 $\mathit{kg}$ ？

（4）请你设计另一种最省力的绕线方式，并画于图乙中。

（5）利用最省力的方式，提升 $800N$ 的重物，求绳上拉力的大小？

（6）利用最省力的方式，竖直向上以 $0.15m/s$ 的速度匀速拉动绳子，求 $20s$ 物体上升的距离？

如图所示，是地铁施工现场一台起重机的示意图。求：

（1）若起重机水平臂 $\mathit{AB}$长为 $18m$， $\mathit{OB}$长为 $3m$，把质量为 $1t$的重物匀速提起， $B$端的配重质量；（不计摩擦和起重机自重， $g$取 $10N/\mathit{kg}$）

（2）起重机的电动机，功率恒为 $2.5\times {10}^{3}W$，当它把质量为 $1t$的重物以 $0.2m/s$的速度匀速提起 $20m$的过程中，起重机提起重物做功的功率和机械效率。

图甲是某新型太阳能汽车，该汽车的动力完全由安装在车顶的电池板收集的太阳能提供。汽车（包括司乘人员）的质量为 $1.2t$，接收太阳能电池板的面积为 $8m^2$，在水平路面上以恒定功率做直线运动的 $v-t$图象如图乙（取 $g=10N/\mathit{kg})$。

（1）如汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍，则汽车牵引力为多大？

（2）求汽车在 $0~20s$内牵引力做的功。

（3）若汽车吸收的太阳能转化为机械能的效率为 $40\%$，则太阳光照射到地面单位面积上的辐射功率为多少？

如图所示，在粗糙水平地面上，用 $10N$的力 $F$沿水平方向拉滑轮（不计滑轮重力）。木板 $B$静止，木块 $A$在粗糙木板 $B$上水平向左做匀速直线运动， $5s$内木块 $A$移动了 $0.5m$。滑轮组的机械效率为 $80\%$．下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．木块 $A$受到的摩擦力为 $5N$

B．地面对木板 $B$的摩擦力为 $4N$

C． $5s$内绳子拉力对木板 $B$做的功为 $2J$

D．拉力 $F$的功率为 $0.5W$

我国自主研发的某品牌汽车进行技术测试，已知该车在某段长 $1.2\mathit{km}$的水平路面做匀速直线运动，用时 $40s$，汽车在行驶过程中受到的阻力为 $4000N$，汽车在此过程中发动机热机效率为 $48\%$，汽油的热值 $q=4.6\times {10}^{7}J/\mathit{kg}$。在该段测试过程中：

（1）汽车的功率为多少？

（2）燃烧了多少汽油？（计算结果保留两位小数）

如图所示，拉力 $F$为 $5N$，物体 $A$以 $0.1m/s$的速度在物体 $B$表面向左做匀速直线运动 $(B$表面足够长）；物体 $B$静止在地面上，受到地面水平向左 $4N$的摩擦力，弹簧测力计示数为 $12N$．下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．物体 $A$受到的摩擦力为 $10N$

B．拉力 $F$的功率为 $1.5W$

C．滑轮组的机械效率为 $80\%$

D．拉力 $F$增大到 $15N$时，物体 $B$开始向左运动

如图所示，拉力 $F$为 $5N$，物体 $A$以 $0.1m/s$的速度在物体 $B$表面向左做匀速直线运动 $(B$表面足够长）；物体 $B$静止在地面上，受到地面水平向左 $4N$的摩擦力，弹簧测力计示数为 $12N$．下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．物体 $A$受到的摩擦力为 $10N$

B．拉力 $F$的功率为 $1.5W$

C．滑轮组的机械效率为 $80\%$

D．拉力 $F$增大到 $15N$时，物体 $B$开始向左运动

用如图的滑轮组将一个重为 $180N$的物体沿竖直方向在 $10s$内匀速提升 $2m$，所用的拉力为 $100N$， $10s$内拉力 $F$的功率为　　 $W$，该滑轮组的机械效率为　　 $\%$。

如图所示，是我市著名民营企业生产的力帆 $100E$型电动微型轿车。轿车载着乘客在水平公路上匀速直线行驶 $1\mathit{min}$所通过的路程为 $720m$。已知轿车总质量 $m=600\mathit{kg}$，受到的阻力 $f$大小恒为轿车重量的0.1倍，轮胎与路面接触的总面积 $S=3\times {10}^{-2}{m}^2$． $(g$取 $10N/\mathit{kg})$求：

（1）轿车行驶的速度大小。

（2）轿车对路面产生的压强。

（3）牵引力对轿车做功的功率。