专题16 力学之功和功率的计算（压轴题）（解析版）

（2014·来宾）如图，用甲、乙两种方式在相同时间内将同一物体匀速提升相同高度时，拉力做功的功率为P_甲、P_乙，机械效率分别为η_甲、η_乙（ 不计绳重与摩擦）．下列判断正确的是（ ）

（2014·宿迁）关于功和能的认识，错误的是（ ）

（2014·抚顺）如图，用此滑轮组在大小为15N的拉力作用下将重力为50N的物体匀速提升0.1m，所用时间为2s，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）

（·盐城）体重相同的小红和小田从一楼爬到五楼，他们同时出发，小红先到，小田后到。此过程中

（2014·眉山）如图所示，重为50N的物体A在拉力F作用下沿水平面做匀速直线运动．已知滑轮组机械效率为80%，物体运动的速度为1m/s，下列分析计算正确的是（ ）

（2014·武汉）某九年级同学家住5楼。一天，他提着装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼走到家里在此过程中，下列估算不合理的是

（2014·包头）如图所示，物体B放在水平桌面上，物体A通过滑轮组拉着物体B，此时物体B保持静止状态．当用竖直向下2N的力F₁拉重为1N的物体A时，能使物体B以0.6m/s的速度匀速向右运动，若只用水平向左的力F₂拉物体B时，能使物体A以0.3m/s速度匀速上升，不计滑轮重、绳重及滑轮间的摩擦．下列判断正确的是（ ）

（2014·广州）如图，用大小相等的拉力F，分别沿斜面和水平面拉木箱，拉力方向和运动方向始终一致，运动时间t_ab>t_cd，运动距离s_ab=s_cd，比较两种情况下拉力所做的功和功率（     ）

（2013·巴中）一次体育课上，甲、乙两同学进行爬竿比赛，及从某一位置匀速爬到竿顶用时8s，乙从同一位置爬到竿顶用时10s．若甲、乙两人体重相等，则他们爬竿功率之比为（ ）

如图，在水平拉力F的作用下，使物体A沿水平面以速度v向右匀速运动了距离s，若物重为G，平面对物体的摩擦力为f。下列说法正确的是

A．有用功的功率为fv

B．拉力做功的功率为3Fv

C．装置的机械效率为

D．额外功为(3F－f)s

（2013·绍兴）如图甲，物体A在水平拉力F的作用下，以0.2米/秒的速度在水平面上作匀速直线运动，此时弹簧秤示数如图乙所示。若不计滑轮、弹簧秤和绳的重及滑轮与绳之间的摩擦，则下列说法中正确的是(    )

（2012·阜新）关于功率和机械效率的说法中，正确的是（ ）

（2014·安顺）现在有一种“手机自生能”技术，手机上装上特制电池，上下左右摇晃手机即可产生电能，每摇一分钟可通话两分钟．设手机上下摇动一次，相当于将200g的重物举高10cm，每秒约摇一次．由此可知，每摇一次可以获得的电能为   J，该手机通话时的功率为   W．

（2014·沈阳）甲、乙两人在相同的水平路面上，分别以1m/s和0.5m/s的速度将两个完全相同的木箱沿直线匀速推动了10m。在此过程中，甲推木箱的力         （填“大于”、“小于”或“等于”）乙推木箱的力；         （填“甲”或“乙”）做功的功率更大。

（2014·宿迁）小明在20s内，用10N水平力拉着物体在水平地面上匀速运动了16m．物体运动的速度为   m/s，水平地面对物体的摩擦力大小为   N，小明对物体做功的功率为   W．

（2014·贵港）如图所示，木箱重1000N，当它沿水平面运动时受到的摩擦力大小为600N，用滑轮组使木箱沿水平面以0.1m/s的速度匀速直线运动20s。若绳重、滑轮重及滑轮与绳之间的摩擦均可忽略不计，则水平拉力F的大小为       N。假设滑轮组的机械效率为80%，则拉力做功的功率为    W。

（2014·贺州） 在水平地面上，用100N的力沿水平方向拉重为500N的物体，在10s内匀速前进5m，则物体的速度等于    m/s．拉力做的功等于    J，功率等于    W．此过程是人体内的    能转化为物体克服摩擦的内能．

（2014·达州）如图所示，用F为40N的拉力，通过滑轮组拉着重为300N的物体A在水平面上以0.4m/s的速度向左做匀速直线运动。物体受到的摩擦力是物重的0.3倍，滑轮组的机械效率是    ，拉力的功率是  W。

（2014·遂宁）边长为0.5m的正方体，质量为60kg，当它静止在水平地面上时，对水平地面产生的压强为   Pa；现用如图所示的滑轮组来提升该物体，当拉力F为400N时物体刚好能以0.2m/s的速度匀速上升，则此时滑轮组的机械效率为   %，拉力F的功率为   W．（g=10N/kg）

（2014·德州）如图所示，在斜面上拉一重50N的木块到0.3m高处木块沿斜面向上移动了1m，共耗时5s，已知拉力为20N，则拉力的功率为     W，此斜面的机械效率为          ．

（·雅安）某工人在水平地面上，用100N水平推力以0.5m/s的速度匀速推动重500N的物体，使它沿水平方向移动10m，该过程中重力所做的功是________J，水平推力的功率是_____________W。

（2013·西宁）一辆车开进了泥潭中，司机取来一个动滑轮欲将汽车从泥潭中拉出，如图所示，若司机勇750N的拉力在5s内将汽车水平匀速拉动1m，那么司机所做的功是             J，司机做功的功率是      W，若滑轮的机械效率为60%，汽车所受地面的摩擦力是     N．

（2013·绵阳）体重60kg的王健做引体向上，在1min时间内完成了10个，每次上拉，身体重心上升30cm，则他每完成一次引体向上做功      J，1min内的平均功率是     W．（g取10N/kg）

（2012·泸州）用如图所示的滑轮组在5s时间内，将重为G=400N的物体匀速竖直提升了1m，已知该滑轮组的机械效率为80%，在此过程中做的有用功为  J，拉力F的功率为  W，拉力F的大小为  N．

（·铜仁）我国目前研发了一种太阳能汽车，深受人们青睐，该汽车的质量为1200kg，车轮与水平地面的接触总面积为300cm²，在一次实验中，该汽车在水平公路上以20m/s的速度匀速行驶了30min，行驶时汽车受到的阻力为汽车所受重力的0.1倍（车内人员质量不计，g取10N/kg）．求：
（1）汽车对水平地面的压强是多少？
（2）实验中汽车牵引力所做的功是多少？
（3）实验中汽车牵引力做功的功率是多少？
（4）请说出太阳能汽车的主要优点（只要求说出2点）．

（·本溪）如图所示为FDP30C型柴油水泵机组（水泵机组动力由柴油机提供），它的优点是重量轻、体积小、功率大；省时、省油、省心．该水泵机组的效率为40%，正常工作1小时可以将54m³的水抽到20m高处，请计算这个过程中：（g=10N/kg，q_柴油=4.3×10⁷J/kg）．

（1）水泵机组对水做了多少功？
（2）水泵机组的有用功功率是多少？
（3）水泵机组消耗多少柴油？（结果保留两位小数）

（·铁岭）夏天，公园内的草坪都要定期使用如图所示的草坪修剪机进行修剪，它底盘刀具的动力靠汽油机提供．修剪机总重为200N，四个轮子与地面的接触面积为20cm²，修剪机正常工作时，刀具每秒钟通过的距离为23m，匀速运动时受到的平均阻力为20N，在一次修剪过程中，所用时间为5000s，耗油0.2kg（q_汽油=4.6×10⁷J/kg），求：

（1）使用前修剪机静止时对水平地面的压强；
（2）修剪机克服阻力做功的功率；
（3）汽油机的效率．

（2014·深圳）如图所示，物块M在光滑斜面上从A匀速滑到C，速度v=2m/s，其中AB=6m，AC=10m，物块M重，物块m重 (不计滑轮重，绳重，绳与滑轮间摩擦)

求：（1）物块m上升的高度为多少米
（2）动滑轮对m所做的功
（3）M重力做功
（4）重力对M做功的功率P

（·眉山）某型号家用轿车铭牌上的部分参数如下列表格所示，计算中取ρ_汽油=0.7×10³kg/m³，g=10N/kg．

求：（1）该车一次最多加油的质量．
（2）空车加满油停放在水平路面上时对路面的压强．
（3）该车在额定功率下行驶的s﹣t关系图象如图所示，计算车此时受到的阻力．

小勇同学利用星期天积极参加社会实践活动，到养老院当义工，在活动中要帮助老人将3壶相同的油从一楼搬到三楼。小勇第一趟将一壶油从一楼提到三楼，用时20s；第二趟将两壶油从一楼提到三楼，用时30s。已知每壶油的质量为5kg，小勇的质量为45kg，每层楼的楼高是3m。（g=10N/kg)
（1）第一趟小勇做了多少有用功？小勇做功的总功率是多少？
（2）比较小勇两趟做功效率的高低，并说明理由。

如图所示，重为1140 N的物体，它与水平地面的接触面积为1.5×10³ cm²。工人师傅用600N的力匀速提升物体，物体的速度为0.2 m/s。（不计摩擦及绳重）

求：（1）工人师傅拉绳的功率；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）体重为450N的小明用此滑轮组提升物体，但物体没有被拉动，物体对地面的最小压强为多大。

如图所示是某水上打捞船起吊装置结构示意简图．某次打捞作业中，该船将沉没于水下20m深处的一只密封货箱打捞出水面，已知该货箱体积为20m³，质量是80t．（ρ_水=1.0×10³kg/m³；取g=10N/kg）

（1）货箱完全浸没在水中时受到的浮力是多少？
（2）起吊装置提着货箱在水中（未露出水面）匀速上升了12m，用时2mim．若滑轮组的机械效率为60%，求钢丝绳的拉力F为多大？拉力F的功率多大？