1、力学“功与功率及效率”的计算专题突破专题 分析此考点是力学中综合性较强的知识点，通常把各种力学知识整合到一起进行考查，有时还与热学知识进行整合并进行考查，此专题通常有两种考查方式，一种是在填空中进行考查，一种是在最后的压轴型计算题中进行考查，占分比重不大，但应是初中必须掌握的重点知识之一。 （此专题只针对压轴题进行剖析）考点 突破此专题不但需要掌握功与功率及其它力学知识对应的计算公式，还应掌握常见的热学计算公式。常见求有用功的计算公式：（1）水平移动型：W=FS， （2）竖直移动型：W=FS=Gh；或 W=Pt。常见功率的计算公式 P=W/t=FV.; 对于任何机械，机械效率的通用计算公式为：
2、 =W 有 /W 总 ，但对于不同的机械有用功和总功的计算公式是不同的，如滑轮类 W 有 =Gh，W 总 =FS，而对于内燃机 W 有 =FS 或 W 有=Pt，而 W 总 =mq(或 Vq)其中 q 指燃料的热值。考点 典例例 1：（2018 四川广安中考）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 1min 所通过的路程为 720m。已知轿车总质量 m=600kg，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=3102m2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
3、做功的功率。（2 ）汽车对水平地面的压力等于它的重力，应用压强公式 p= 可以求出汽车对地面的压强；（3 ）利用阻力和重力的关系求出阻力，然后根据二力平衡可得牵引力，已知牵引力和行驶距离，可以得到牵引力做的功；已知牵引力做的功和所用时间，可以得到功率。【解答】解：（1 ）轿车的速度：v= = =43.2km/h；【点评】本题考查了速度公式、功、功率计算公式，综合性较强，解答的关键是熟悉基本公式，根据需要作出选择或变形。例 2：（2018泸州）如图甲所示的滑轮组装置，不计绳重和摩擦，绳对滑轮的拉力方向均为竖直方向。用该滑轮组提升放置在水平地面上重为 G=80N 的重物到高处。用竖直向下的拉力拉绳
4、的自由端，拉力 F 随时间 t 变化的图象如图乙所示，重物上升的速度 v 随时间 t 变化的图象如图丙所示。已知在 2s4s 内重物上升的竖直高度为 2m，求：xk,w （1 ）在 4s6s 内，重物克服重力做功的功率；（2 ）在 2s4s 内，绳自由端下降的平均速度；（3 ）在 02s 内，重物对地面的压力大小。【答案】（1）在 4s6s 内，重物克服重力做功的功率为 160W；（2 ）在 2s4s 内，绳自由端下降的平均速度为 2m/s；（3 ）在 02s 内，重物对地面的压力大小为 40N。【分析】由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数 n=3，则拉力 F 移动的距离 s=3h。（1
5、 ）由 Ft 图象得出在 4s6s 内的拉力 F，由 vt 图象得出重物上升的速度，利用 P= = =Fv 求出克服重力做功的功率；（2 ）由图甲可知，连接动滑轮绳子的股数，根据 s=nh 求出绳子自由端移动的距离，利用 v= 求出绳子自由端移动的速度；（3 ）由丙图可知，物体在 4s6s 内做匀速直线运动，由图乙可知此时的拉力，利用 F= （G 物 +G 动 ）求出动滑轮重，此时物体静止在地面上，根据力的平衡条件求出地面的支持力，根据力的作用是相互的，求出对地面的压力。【解答】解：（1 ）由图丙可知，在 4s6 内，重物做匀速直线运动，其速度 v3=2.0m/s，由 P= = =Fv 得，重
6、物克服重力做功的功率：P=Gv 3=80N2.0m/s=160W。（2 ）由图甲可知，连接动滑轮绳子的股数 n=2，已知在 2s4s 内重物上升的竖直高度为 2m，2F1=20N+80N230N=40N，根据力的作用是相互的可知，此过程中重物对地面的压力：F 压 =F 支 =40N。例 3:（2018 江苏老连云港中考）如图所示，水平地面上有一个扫地机器人，它通过安装在身体底部的三个轮子与地面接触，清扫中利用软毛刷和吸气孔收集灰尘，遇到障碍物能够自动改变方向继续行进，某次机器人开始扫地 1min 后遇到障碍原地旋转 20s，然后继续扫地 2min，总行驶路程为 36m。已知机器人质量为 3.8
7、kg，圆形身体半径为 0.2m，三个轮子与地面接触的总有效面积为 2104m2，行进中受地面的摩擦阻力大小恒为 10N，忽略灰尘质量、毛刷支撑以及气流的影响，取 g=10N/kg。求：（1 ）机器人清扫工作中对地面的压强；（2 ）机器人在本次清扫工作中的平均速度（3 ）若机器人某段时间以 0.5m/s 的速度做匀速直线运动，计算机器人该段时间内牵引力的功率【答案】 （1）机器人清扫工作中对地面的压强为 1.9105Pa；（2 ）机器人在本次清扫工作中的平均速度为 0.18m/s；（3 ）机器人牵引力的功率为 5W。【分析】 （1）机器人对地面的压力与重力相等， F=G=mg；然后根据 p= 计
8、算压强；FS（2 ）根据公式 v= 计算平均速度的大小；St（3 ）根据公式 P= =Fv 计算牵引力的功率。Wt【解答】解：【点评】本题考查了平均速度、压强及功率的计算，在计算平均速度时，注意 s 和 t 都表示总路程和总时间；对于功率的推导公式 P=Fv 也是经常用到的。例 4：（2018 四川绵阳中考） 如图所示，长 L1=1m 的薄壁正方体容器 A 放置在水平地面上，顶部有小孔 C与空气相通，长 L2=0.2m 的正方体木块 B 静止在容器 A 底面。通过细管 D 缓慢向容器 A 内注水，直到注满容器 A，木块 B 上浮过程中上下表面始终水平，木块 B 与容器 A 底面和顶部都不会紧密
9、接触。已知水的密度 水 =1.0103kg/m3，木块的密度 木 =0.5103kg/m3，g 取 10N/kg。求：（1 ）注水前，木块 B 对容器 A 底面的压强 xk/w （2 ）木块 B 对容器 A 底面压力刚好为 0 时，容器 A 内水的深度（3 ）水注满容器后，容器 A 顶部对木块 B 的压力大小（4 ）整个过程，浮力对木块所做的功【答案】 （1）注水前，木块 B 对容器 A 底面的压强为 1000Pa；（2 ）木块 B 对容器 A 底面压力刚好为 0 时，容器 A 内水的深度为 0.1m；（3 ）水注满容器后，容器 A 顶部对木块 B 的压力大小为 40N；（4 ）整个过程，浮力
10、对木块所做的功为 32J。【解析】（3 ）水注满容器后，木块全部浸入水中，木块受到竖直向下的重力、竖直向下的压力和竖直向上的浮力的共同作用；由阿基米德原理可知，此时木块受到的浮力为：F 浮 =gV排=1.0103kg/m310N/kg（0.2m） 3=80N；物体处于静止状态，受力平衡，则容器 A 顶部对木块 B 的压力大小为：F=F 浮 G=80N40N=40N；（4 ）整个过程中，木块上升的高度为：h =L1L2=1m0.2m=0.8m；则浮力所做的功为：W=F 浮h=40N0.8m=32J。【点睛】本题难度较大，考查了压强、浮力、功的计算，能利用好阿基米德原理是解题的关键。（1 ）根据木
11、块的密度和体积，求出木块的质量；根据公式 P= 求出木块 B 对容器 A 底面的压强；（2 ）木块 B 对容器 A 底面压力刚好为 0 时，木块恰好处于漂浮状态，根据浮力求出木块排开的水的体积，从而求出水的深度；（3 ）水注满容器后，木块全部浸入水中，对木块受力分析，求出压力大小；（4 ）根据 W=Fs 求出浮力所做的功。例 5：（2018岳阳） “沙场点兵，扬我军威 ”，2017 年 8 月 1 日，习近平总书记在朱日和军事基地乘坐检阅车对三军将士进行检阅。某检阅车质量为 2400kg，在 600s 内沿水平方向匀速前进了 3000m，牵引力为2000N。求： （1 ）检阅车的重力；（2 ）
12、检阅车的速度；（3 ）检阅车的功率。【答案】 （1）检阅车的重力为 24000N；（2 ）检阅车行驶速度 5m/s；（3 ）检阅车做功功率为 104W。【解答】：解：（1）检阅车的重力：G=mg=2400kg10N/kg=24000N；（2 ）检阅车的速度 。3065/Smtsv（3 ）检阅车所做功 W=Fs=2000N3000m=6106J；检阅车做功的功率 。64W10Pts点评：此题主要考查的是学生对重力、速度、功率的计算公式的理解和掌握，属于基础性题目。例 6：如图所示，叉车把质量为 2t 的重物从地面匀速竖直提升 1.5m，用时 7.5s。叉车消耗柴油 5g，若柴油完全燃烧（柴油热值
13、为 4.3107J/kg，g10N/kg ） 。求：（1 ）提升过程中重物上升的速度；学；科网（2 ）叉车提升重物过程中做的有用功；（3 ）叉车提升重物过程中的效率。【答案】 （1）提升过程中重物上升的速度为 0.2m/s；（2 ）叉车提升重物过程中做的有用功为 3104J；（3 ）叉车提升重物过程中的效率为 14%。【解答】例 6：考点 专练1：下图是使用滑轮组提升重物的示意图，已知物体 A 的质量为 300kg，当物体 A 以 0.1m/s 的速度匀速上升时，电动机的输出功率为 400W，若将物体 A 更换为重力为 400Kg 的物体 B 时，匀速上升 5m 的过程中，电动机的效率为 80
14、%， （不计绳重及摩擦，g=10N/kg）(1)物体 A 匀速上升时，滑轮组的机械效率。 （2）使用该装置提升物体 B 时，整个装置的机械效率。（3 ）使用该装置提升物体 B 的过程中，消耗的电能。2：（2016 河北中考）如图所示，某建筑工地用电动机、定滑轮和斜面组成的装置，将重为 1 600 N 的建材山斜面底端匀速拉到顶端。已知斜面倾角为 30。 ，斜面高为 4.5 m，建材移动的速度为 0.4 m/s，电动机的输出功率为 400 W，斜面的效率与整个装置的效率之比 1： 2=10：9 。(忽略定滑轮处摩擦及绳中)求：(1)对建材做的有用功。(2) 斜面的效率。 (3)电动机做功多少？3
15、：2017 年巴彦淖尔市初中毕业与高中招生考试试卷用如甲中所示的滑轮组提升浸没在水中的实心圆柱形物体，己知物体的高度为 1m，底面积为 0.12m2，质量为 200kg物体始终以 0.5m/s 的速度匀速上升，物体浸没在水中匀速上升时，作用在绳端的拉力 F 所做的功随时间的变化关系如图乙所示 （不计绳重、摩擦及水的阻力=1.010 3kg/m3；g=10N/kg ）求：（1）当物体的上表面刚好与水面相平时，其底部受到水的压强；（2）物体浸没在水中时受到的浮力（3）物体浸没在水中匀速上升时绳端受到的拉力（4）物体浸没在水中匀速上升时，滑轮组的机械效率：（5）物体出水后绳端拉力的功率4:（2018
16、 山西中考）每天都会有许多全国各地的人民群众，来到天安门广场观看升国旗仪式。天安门广场上的国旗，每天都会准时同太阳一起升起，25000 次零失误。这是护卫国旗的战士们，一天一个两万步，两年一个新长征的训练缔造的奇迹。天安门广场上的国旗总重为 175N，升旗时( 如图)，国旗上升高度为30m，所用时间为 2 分 07 秒。求解下列问题：(1)国旗上升的平均速度是多少？( 保留一位小数)(2)将国旗沿竖直方向匀速升高 30m，拉力对国旗做的功是多少？(3)若某持枪战士总重约为 700N，估算该战士站立时对水平地面的压强。学；科网5:（2018 唐山路南三模）电动汽车有体积小，节能环保的特点，小刚买
17、了一辆 E200 的电动汽车，汽车的相关数据如下表， （g=10N/kg）小轿车的总质量 900kg静止时每只轮胎与地面的接触面积 100cm2额定输出功率 15kw匀速行驶过程中的总阻力 总重的 0.05 倍（1 ）求该车静止在水平地面上时，空车对地面的压强？（2 ）某次小刚一家开车出行时在水平道路上匀速行驶了 9km，路上用时 10min，该行驶路程段限速 40km/h，请你计算说明小刚爸爸是否驾车超速？（3 ）载人出行时，汽车的总质量为 1200kg，若汽车以额定输出功率在公路上匀速行驶，汽车的行驶速度多大？（g=10N/kg）6：（2014 河北中考）小明做俯卧撑时（如图 23 所示）
18、 ，可将其视为一个杠杆，重心在 O 点。他将身体撑起时，地面对两脚尖的支持力为 250N，两脚尖与地面的接触面积为 60cm2，双手与地面的接触面积为300cm2。画出以 B 为支点时重力的力臂 L。如果小明的两脚尖对地面的压强与双手对地面的压强之比为 52，地面对双手的支持力为多少？（500N）小明在 1min 内做了 30 个俯卧撑，每次肩部上升的距离都为 0.36m，则他 1min 内克服重力所做的功为多少?（5400J）7:（2018 承德中考模拟试题）一辆在水平路面上沿直线行驶的货车，行驶时所受的阻力为总车重的 0.1 倍，货车（含驾驶员）重为 6104N，货车车轮与地面的接触面积为
19、 0.05m2,货车以 72km/h 的速度在水平路面上匀速行驶。 （1）求货车对地面的压强。 （2 ）求货车行驶 10min 运动的路程。 （3 ）求货车的功率。8：用电动机带动抽水机装置提取湖水灌溉农田，若农田比湖内水面高 10m 时，抽水机装置每小时抽水360m3机械效率为 49%，求抽水装置配用的电动机的功率为多少千瓦？9:(2018 2019 盐山二中月考试题)由于春季干旱，农民需用水泵抽水灌溉农田，有一水泵名牌如下表所示：水泵连续正常工作 5h，所做的有用功是多少？(1.810 5J)此水泵总功率是多少？(12500W)若此水泵用一柴油机带动，假设柴油完全燃烧放出的内能有 45%转
20、化为水泵轴的机械能，则每小时消耗多少柴油？(柴油的热值为 4107J/kg，g=10N/kg)型号 8B13 质量 111kg扬程 12m 流量 300m3/h效率 80% 出厂日期 2017 年 6 月10：汽车在行驶中，由于路况和车速的不同，发动机的实际功率也不同，通常行驶时，实际功率要小于它的最大功率。某型号轿车的有关数据如下表，(某标号的汽油的热值约为 4.5107J/Kg，密度约为0.7103Kg/)求若轿车以 100km/h 的速度匀速行驶 1h，则轿车消耗了多少汽油？若轿车发动机的效率为了 30%，当轿车以 100km/h 的速度行驶时，发动机的实际功率是多少 W？发动机的最大功
21、率 90kW百公里耗油(100km/h 匀速行驶) 6.0L最大车速 170km/h11：（2018 山东德州中考）我国首款大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600 如图 24 所示，该飞机蓄满水后总质量 53.5t。为检测飞机性能，先后进行了模拟灭火和水面滑行测试。在灭火测试中：飞机盘悬在火场上方150m 处，将所蓄水分次投下，每次投水 200kg，用时 20s 到达地面。在水面滑行测试中：飞机在水平面上以 10m/s 的速度沿直线匀速滑行了 60s，若飞机发动机牵引力的总功率始终保持 2.5106W。( 水=1.0103kg/m3，g=10N/kg)求：(1)飞机蓄满水静止在水面上时排开水的体积
22、；(2)每次投下的水在下落过程中重力做功的平均功率；(3)飞机在水面沿直线匀速滑行时，飞机所受的牵引力。12：（山东济南章丘 20162017 学年下学期期末试题） 随着城市建设的加快，高层住宅拔地而起。但城市供水只能满足 16 层，6 层以上需要利用水泵进行二次加压，先把水存到楼顶水箱，再对整栋楼供水。如果水泵把体积为 6m3 的水送到 20m 高的楼顶水箱，所用时间为 10min。取 g=10N/kg通过计算回答：1 体积为 6m3 的水的质量；此过程水泵对水做的功； 此过程水泵的功率13： （2018 山东威海中考）为响应国家“低碳环保，节能减排”的号召，我市新上线一批以天然气为燃料的新
23、型公交汽车，其参数如表 2 所示某次行驶过程中，汽车搭载人员及物品共 3000kg 所受阻力为总重力的 0.01 倍。在 40s 时间内匀速直线行驶 400m,共消耗天然气 0.025kg (天然气完全燃烧，其热值为6.4107J/kg,g=10N/kg).针对此次行驶过程，求:(1)汽车对地面的压强(2)汽车的功率(3)汽车发动机的效率14：2017 年 12 月 24 日，我国自主研制的最大水陆两栖飞机 AG600 在广东珠海首飞成功。AG600 可以在地面或水上起飞和降落，20s 内可一次汲满水 12t，主要用于大型灭火和水上救援。已知飞机空载质量为41.5t，最大巡航速度 500km/
24、h。 （g 取 10N/kg）（1 ）为了使飞机获得向上的升力，机翼的上侧做成凸圆形状，而下侧成平面形状，其科学原理是 。（2 ）某次灭火演习中，AG600 蓄满水后加速起飞，然后以最大巡航速度水平飞往演习火场的上空，将水箱中的水次性全部注下。下列有关说法正确的是 。A用水灭火可以降低可燃物的着火点B加速起飞过程中，飞机的重力势能增加C飞机以最大巡航速度水平直线飞行时，飞机受到平衡力的作用（3 ）在某次水面滑行测试中，蓄有 8.5 吨水的飞机，在水面上以 36 千米/时的速度匀速直线滑行 1 分钟，若滑行过程中所受阻力为总重的 0.5 倍，则飞机的牵引力做了多少功？此时飞机的实际功率为多少？1
25、5：（2018 唐山路北三模）如图 15 甲所示是使用汽车打捞水中重物的示意图，汽车通过定滑轮牵引水下一个质量均匀分布的正方体重物，在整个打捞过程中，汽车以恒定的速度 V=0.1m/s 向右运动，图 15 乙是此过程中汽车拉力 F 随时间 t 变化的图像，设 t=0 时汽车开始提升重物，忽略水的阻力和滑轮的摩擦，g=10N/kg，求（1）水库的深度 （2 ）重物的密度 （3）整个打捞过程中汽车的最小功率。16:（2018 江苏淮安中考）电动汽车因其节能、环保而受到人们的青睐。某品牌电动汽车，驾驶员与车的总质量为 1.6t，车静止时轮胎与地面接触的总面积为 0.08m2汽车在平直公路上以 10m
26、/s 的速度匀速行驶20min，此时驱动电机的输入电压为 300V，电流为 60A，汽车所受阻力为驾驶员与车总重力的 0.1 倍，g取 10N/kg。求电动汽车：（1 ）静止在水平地面上对地面的压强。（2 ）匀速行驶过程中驱动电机消耗的电能。（3 ）匀速行驶过程中牵引力的大小。（4 ）匀速行驶过程中牵引力所做的功。17: （2018泰安）某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶 6.9km，用时 5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽车的牵引力是 2000N，燃油的热值为 4.6107J/kg，假设燃油完全燃烧。求（1 ）汽车行驶的速度；（2）消耗的燃油在完全燃烧放出的热量是多少；（3
27、）汽车牵引力做功的功率是多少；（4）汽车发动机的效率是多少？学科+网18： （2018成都）成都 IE 在大力发展包括无人机在内的高新技术产业。快递行业的一些公司积极尝试无人机送货，如图所示。一架无人机载着货物沿竖直方向匀速上升 5m，该货物质量为 3.6kg、体枳为2.4103m3g 取 10N/kg。求：（1）货物的密度；（2）提升货物所做的功。19：（2018乌鲁木齐）如图所示，长 1m，重 5N 的匀质杠杆 OB 连接在竖直墙壁的 0 点，在杠杆的中点A 处悬挂 45N 的重物。固定在 A 点的绳子跨过定滑轮，在拉力 F 作用下使杠杆在水平位置平衡，此时OAC=45不计绳子重力和转动部
28、分的摩擦，求（1 ）缓慢地将杠杆从水平位置转动到竖直位置的过程中，拉力做的功；（2 ）杠杆从水平位置逆时针缓慢转动多大角度后，绳子拉力开始小于 50N。20：（2018内江）步行是一种简易方便的健身运动，人正常步行时，步距（指步行一步的距离）变化不大，步距还可作为身体上的一把“尺子”。小东测出自己的步距为 0.5m，他正常步行 1min 走了 180 步。小东根据自己的腿长和步距画出了如图所示的步行示意图，对步行时重心的变化进行了分析，当两脚一前一后着地时重心降低，而单脚着地迈步时重心升高，因此每走一步都要克服重力做功。（已知小东的腿长是 65cm，质量是 50kg）（g 取 10N/kg）求
29、：（1 ）小东正常步行的速度是多少？（2）小东每走一步克服重力所做的功是多少？（3）小东正常步行克服重力做功的功率是多少？专练 答案1： 【 答案】(1)75% (2)64% (3)3.125104J.【解析】(3)提升物体 B 时所做的有用功 W 有 =GBh=400kg10N/kg5m=2104J,消耗的电能 W=W 有/ 3=2104J/64%=3.125104J.2： 【 答案】 （1）7200J 【解析】3：【答案】 （1）10000Pa （ 2）1200N (3)300N (4)66.7% (5)1000W.【解析】（1 ） ）当物体的上表面刚好与水面相平时，其底部受到水的压强 P
30、=gh=1.0103kg/m310N /kg1m=10000Pa.(2)物体浸没在水中时 V 排 =V 物 =Sh=0.12m21m=0.12m3,则受到的浮力 F 浮 =gV 排 =1.0103kg/m310N /kg0.12m3=1200N.4：【答案】 （1）0.2m/s (2)5250J (3)10000Pa.(1)国旗上升的时间为 2 分 07 秒，即 t =127s 国旗上升的平均速度 (1 分)30m.2/s17svt(2)国旗匀速上升过程中拉力做的功 175N3025JWFsGh(3)战士双脚与地面的接触面积约 (合理即可) 战士对水平地面的压强 270mS4270N1PamG
31、FpS人5：【答案】(1)2.2510 5Pa (2)54km/h40km/h 所以超速。 （3）25m/s【解析】 （1）空车时对地面的压力 F=G=mg=900kg10N/kg=9000N，因为 S=0.04m2,所以汽车对地面的压强P=F/S=9000N/0.04m2=2.25105Pa.(2)汽车的行驶速度 V=S/t=9km/1/6h=54km/h40km/h 所以超速 .(3)汽车载人时的总重 G 总 =m 总 g=1200Kg10N/kg=1.2104N,匀速行驶过程中的牵引力 F 牵 =f=0.05G 总=0.051.2104N=600N，以额定功率行驶时的速度 V2=P/F
32、牵 =1.5104W/600N=25m/s.6： 【 答案】(1)见解析 （2） 500N (3)5400J【解析】（1 ）以 B 为支点时重力的力臂为 B 点到重力作用线的垂直距离，见上图。（2 ）物体间力的作用是相互的，支持力和压力是一对相互作用力，F 脚 =F 脚支 =250N，F 手 =F 手支 ，P 脚 ：P 手=F 脚 /S 脚 ：F 手 /S 手 =5:2 则 F 手 =2S 手 F 脚 /5S 脚 =2300cm2250N/560cm2=500N.(3)做一个俯卧撑时，支持力对人做的功：W =F 手 h=500N0.36m=180J,所以做 30 个俯卧撑支持力做功为 W支 =
33、5400J，又因为人此时为一个杠杆，且任何机械均不省功，所以支持力做的功即为克服重力做的功。注：此题还可以根据两次杠杆平衡条件，即分别以手为支点和以脚为支点，列出两个方程，求出人的体重，然后再利用数学中的相似三角形，根据肩膀上升的高度求出重心上升的高度，然后利用 Gh30 直接求出克服重力做的功。7： 【 答案】 （1）1.2 106Pa， （2）12km (3)1.2105W.【解析】9： 【 答案】 （1）1.810 8J （2）12.5kw (3)2.5kg.【解析】(1)5 小时的抽水量，由 =m/v 则 m 水 =V= 1.0103kg/m3(300m3/h)5h=1.5106kg，
34、抽水机做的有用功 W 有 =Gh=m 水 gh=1.5106kg10N/kg12m=1.8108J;(2)由 =W 有 /W 总 得 W 总 =W 有 /=1.810 8J/80%=2.25108J, P=W 总 /t=2.25108J/53600s=12.5kw.(3)水泵 1 小时做的功 W2=Pt=12500W3600s=4.5107J,因 W2=Q45%=4107J/kgm45%=4.5107J 可得：每小时消耗的柴油 m=2.5kg.10：【答案】 （1）4.2kg (2)1.575104W.【解析】（1 ）由 =m/v 则若轿车以 100km/h 的速度匀速行驶 1h，则轿车消耗的
35、汽油 m 水=V=0 .7103kg/m3610-3m3=4.2kg.(2)汽车运行的时间 t=1h 消耗的汽油产生的总热量 Q=mq=4.2kg4.5107J/kg=1.89108J，由 =W 有 /W总 =Q 有用 /Q 总 可得：Q 有用 =Q 总 =30%1.89108J=5.67107J，有用功 W 有 =Q 有 所以发动机的实际功率 P 实=W 有 /t=5.67107J/3600s=1.575104W.11：【答案】 （1）53.5m 3 (2)1.5104W （3 ）2.510 5N.【解析】飞机所受的牵引力：F=P 总 /V=2.5106W/10m/s=2.5105N.12：
36、 【答案 】 （1 ）610 3kg （2 ）1.210 6J；（3）2000W【解析】由 =m/V 可得，m=V=1.010 3kg/m36m3=6103kg；水的重力：G=mg=610 3kg10N/kg=6104N 此过程水泵对水做的功： W=Gh=6104N20m=1.2106J；所用时间 t=10min=600s， 此过程水泵的功率：P=W/t=1.210 6J/600s=2000W13： 【答案 】 （1 ）410 6Pa （2 ）16kw (3)40%【解析】（1 ）车、人、货物的总重力：G 总 =m 总 g=(13000+3000)kg10N/kg=1.6105N.；汽车对地面
37、的压强为：P=F/S=G 总 /S=1.6105N/0.04m2=4106Pa.(2)匀速行驶时，牵引力与阻力为一对平衡力，所以牵引力为：F=f=0.01G 总 =1600N，牵引力做功为：W=FS=1600N400m=6.4105J, 汽车的功率为：P=W/t=6.410 5J/40s=1.6104W=16kw.(3)消耗的天然气 0.025kg，产生的热量为： Q=mg=0.025kg6.4107J/kg=1.6106J，汽车发动机的效率为： =(W/Q)100%=(6.4105J/1.6106)100%=40%.14： 【答案 】（1 ）气体的流速越大，压强越小；（2 ）BC；（3）飞机
38、牵引力做功 1.5108J，功率是 2.5106W。【解析】（1 ）机翼的上侧做成凸圆形状，而下侧成平面形状；空气通过机翼上表面的流速大，通过下表面的流速较小；因为机翼上方的空气流速大、压强较小，机翼下方的空气流速小、压强大，所以机翼受到一个向上的机的实际功率：P= = =2.5106W。【点评】此题为力学综合题，涉及到重力、速度、功、功率公式的应用，二力平衡条件及其应用等知识，解题的关键是各种公式的熟练运用，此题难度虽然不是很大，但计算过程非常繁杂，稍一疏忽，就可能计算错误。15： 【答案 】(1)4m (2)4.5103kg/m3 (3)3.5103W.【解析】(1)由图像可知，水库水深
39、h=0.1m/s40s=4m.(2)由图像可知，正方体的边长 L=Vt2=0.1m/s10s=1m,重物的重力 G=4.5104N，重物的质量m=G/g=4.5104N/10N/kg=4.5103kg，V=L 3=1m3 则 =m/v=4.5103kg/1m3=4.5103kg/m3.(3)当重物出水前拉力最小，此过程中功率最小，出水前重物受到的浮力 F 浮 =gV 排=1.0103kg./m310N/kg1m3=1.0104N,重物出水前最小拉力 F=GF 浮=4.5104N1.010 4N=3.5104N，所以整个打捞过程中汽车的最小功率P=FV=3.5104N0.1m/s=3.5103W
40、.16：【答案】（1 ）静止在水平地面上对地面的压强为 2105Pa；（2 ）匀速行驶过程中驱动电机消耗的电能 2.16107 J；（3 ）匀速行驶过程中牵引力的大小为 1.6103N；（4 ）匀速行驶过程中牵引力所做的功为 1.92107J。学；科网【解析】 （1）驾驶员与车的总质量为 1.6t，对地面的压力等于重力：F=G=mg=1.6103kg10N/kg=1.6104N，车静止时轮胎与地面接触的总面积为 0.08m2，静止在水平地面上对地面的压强：p=F/S=1.6 104N/0.08m2=2105Pa；（2 ）匀速行驶过程中驱动电机消耗的电能：W=UIt=300V60A2060s=2
41、.16 107 J；（3 ）汽车所受阻力为驾驶员与车总重力的 0.1 倍，f=0.1G=0.11.610 4N=1.6103N，因做匀速直线运动，行驶过程中牵引力的大小等于阻力，故 F=f=1.6103N；（4 ）匀速行驶过程中牵引力所做的功：W=Fs=Fvt=1.6 103N10m/s2060s=1.92107J。【点评】本题考查压强、电能、速度、电功公式的运用和二力平衡的运用，综合性强，难度不大。17: 【答案】 （1）72km/h (2) 6.9107J， (3)40kw (4)20%.【解答】解：汽车的行驶速度：v= = =72km/h，【点评】本题考查了速度、燃烧值、功、功率、热机效
42、率的计算，综合性强，难度适中，关键是公式的灵活运用。18：【答案】（1）货物的密度 1.5103kg/m3；（2 ）提升货物所做的功为 180J。【分析】（1）利用密度公式计算货物的密度；（2 ）根据 W=Gh=mgh 可求得提升货物所做的功。【解答】解：（1）货物的密度： = = =1.5103kg/m3；（2 ）提升货物所做的功：W=Gh=mgh=3.6kg10N/kg5m=180J。19： 【答案 】（1 ）缓慢地将杠杆从水平位置转动到竖直位置的过程中，拉力做的功 25J；（2 ）杠杆从水平位置逆时针缓慢转动 30后，绳子拉力开始小于 50N。【分析】（1）根据定滑轮的工作特点求出拉力大
43、小，然后根据图示得出杠杆和重物上升的高度，再利用利用 W=Fs 求出将杠杆从水平位置转动到竖直位置的过程中拉力做的功；（2 ）根据杠杆平衡条件分析解答。20： 【答案 】（1 ）小东正常步行的速度是 1.5m/s；（2 ）小东每走一步克服重力所做的功为 25J。（3 ）小东正常步行克服重力做功的功率是 75W【分析】（1）已知一步的距离，可求 84 步的距离，进一步求出教学楼的长度；根据公式 v= 可求步行的速度；（2 ）根据三角形的特征求出重心升高的高度，再利用公式 W=Gh 求出做的功。（3 ）求出 1min 做的总功，然后利用 P= 计算功率。【解答】解：（1 ）小东 1min 经过的路程为： s=0.5m180=90m，他的步行速度为：v= =1.5m/s；（2 ）重心升高的高度 h=65cm =5cm=0.05m；小东每走一步克服重力所做的功：W=Gh=mgh=50kg10N/kg0.05m=25J；（3 ） 1min 做的总功：W 总 =180W=18025J=4500J，功率：P= = =75W。
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