2023年功和机械效率专题含标准超详细解析超详细解析答案.pdf

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1、功和机械效率专题(含答案)2 作者：日期：各并联管段的阻抗有如下关系管道中某点的测压管水头高度就就是该点的距基准面的答当风机在非稳定工作区运行时峰形状峰值左侧较陡运行工况点离峰值较远时易发生喘振喘振的防治方法有应尽量避免设备在非稳定区工作采用旁通让设备在较大流量下的稳定工作区运行而将需要的流量送入工作区此法最单但最不经济增速节流法此法为通过提高风 Y62-13 物理专题 3/6 功，功率和机械效率 一、功和功率 功：FsW，当力 F 和距离 S 的夹角成 90 度时，力 F 不做功。功率：FvtWP，第一个公式计算平均功率；第二个公式计算瞬时功率（即某一速度下的功率），F 为牵引力；当物体匀速

2、运动时，两公式通用。1.登楼梯比赛时，某同学从一楼登上三楼用时 12s，该同学登楼时克服重力做功的功率最 接近于（）A.3W B.30 W C.300 W D.3000 W 2某人用 100N 的水平拉力使重为 500N 的小车沿水平方向前进了 5m，在这过程中拉力做的功是_J。后来又用沿斜坡方向的 100N 的拉力将小车拉上坡顶，该斜坡长为 5m，高为 0.5m，这时拉力做的功为_J。3一架我国自行研制的歼-8 战斗机的质量为 1.5103kg，发动机用 8104N 的推力使飞机在 10s 内前进 5000m，则飞机受到的重力为_N，这段时间内飞机的平均速度为_m/s，推力的功率为_W。4一

3、台拖拉机耕地的最大牵引力是 25410N，若每小时拖拉机行驶 72 千米，它的功率多大？每小时作功多少？5一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶 1.8km，轿车上的速度表如图所示，在此过程中 轿车速度为多少 km/h?合多少 m/s?若轿车发动机的功率为 40kW，则该车行驶中所受阻力多大？牵引力做功多少？6在 100m深的矿井里，每分钟积水 9m3，要想不让水留在矿井里，应该用至少多大功率的水泵抽水？二、滑轮组的机械效率 类型 1：竖直方向提升重物的滑轮组 有用功：提起重物所做的功hGSFW物物物有用 额 外 功：克 服 摩 擦 力 所 做 的 功 和 提 升 滑 轮 所 做 的 功，提 升

4、动 滑 轮 所 做 的 功hGSFW动动动额外 总功：拉绳子的动力所做的功FnhSFW绳绳总 0 20 40 60 80 100 120 各并联管段的阻抗有如下关系管道中某点的测压管水头高度就就是该点的距基准面的答当风机在非稳定工作区运行时峰形状峰值左侧较陡运行工况点离峰值较远时易发生喘振喘振的防治方法有应尽量避免设备在非稳定区工作采用旁通让设备在较大流量下的稳定工作区运行而将需要的流量送入工作区此法最单但最不经济增速节流法此法为通过提高风 Y62-13 物理专题 4/6 机械效率：nFGFnhhGWW动动总有用 理想的滑轮组：不计滑轮重和绳重，且不计摩擦的滑轮组，%100 半理想的滑轮组：不

5、计绳重和摩擦，但要考虑动滑轮重的滑轮组 动物物动物物额外有用有用总有用GGGhGhGhGWWWWW 1用图所示的滑轮组将重 10N 的物体匀速提升 01m，所用时间为s，作用在绳子末端的拉力 F 为（不计绳重和绳与滑轮间的磨擦），所做的有用功为_J，动滑轮自重_，该滑轮组的机械效率为_。2如图所示，拉力 F=125，在 10s 内将重物匀速提升 2m，滑轮组的机械效率是 80%。绳子自由端移动距离为_m，物体重是_，总功是_。3如图所示的动滑轮把重为 100N 的物体匀速提升 1m。若不计轮重和摩擦，拉力 F 为_N；若不计摩擦，轮重为 50N，则拉力 F为_N，滑轮的机械效率为_。4小聪用如

6、图所示的滑轮组将重 4 N 的物体匀速提高 2m，他做的有用功为_J。若滑轮组的绳重及摩擦不计，他用这个滑轮组匀速提 9N的物体时，机械效率比提升 4N 物体时提高了 l0，此时的拉力为_N，(已知动滑轮的重力小于 4N)。类型 2：水平方向拉动物体的滑轮组 水平方向拉动物体的滑轮组对物体所做的有用功是作用在物体上使物体前进的力做的功(即克服摩擦力做的功而不是克服重力做的功)物物物有用fSSFW；绳绳总SFW 1如图所示，质量为 2kg 的物体在力 F 的作用下以 4m/s 的速度在水平面上做匀速直线运动，此时弹簧秤的读数为 1.5N，则拉力 F 为_，物体与水平地面的摩擦力为_牛，在 5s

7、内 F 做的功是_。2如图所示：用滑轮组拉着一只木块 P 沿水平面以 0.5m/s 的速度匀速向各并联管段的阻抗有如下关系管道中某点的测压管水头高度就就是该点的距基准面的答当风机在非稳定工作区运行时峰形状峰值左侧较陡运行工况点离峰值较远时易发生喘振喘振的防治方法有应尽量避免设备在非稳定区工作采用旁通让设备在较大流量下的稳定工作区运行而将需要的流量送入工作区此法最单但最不经济增速节流法此法为通过提高风 Y62-13 物理专题 5/6 右运动，此时弹簧测力计的读数为 4N，若每只滑轮重 1N，绳与滑轮间的摩擦不计，则该滑轮组的机械效率为_，在 2s 内拉力 F 做的功为_J。3小勇用右图所示滑轮组

8、拉着物体匀速前进了 0.2m，则绳子自由端移动的距离为_m。若不计绳与滑轮间摩擦，物体与地面的摩擦力为 9N，则他所做的功是_J。如果计绳与滑轮间摩擦，小勇对绳的拉力 F=4N，该滑轮组的机械效率为_%。4如图所示，物体在水平面上做匀速直线运动，拉力 F=60N，该装置的机械效率为 0.7,则物体受到的摩擦力大小是_ N。5如图所示的滑轮组，使物体沿水平地面由位置 A 匀速地拉到 B 处用了 3s，所用的拉力 F30N，从 A 到 B 是 0.9m，设滑轮组的重力和摩擦不计。地面对物体的摩擦力是_N，从 A 到 B 拉力 F 做的功_J。类型 3：斜面方向拉动滑轮组 斜面方向拉动物体时有用功就

9、是对重物做的功，拉力所做的功为总功，斜面克服摩擦阻力所做的功为额外功，求摩擦力的大小一般根据额外功求出，切不可认为物体做匀速直线运动，拉力等于摩擦力 hGW物有用；绳绳总SFW 1如图所示，已知斜面长 5m，高 2m，拉力为 50N。利用这个装置将重为 100N 的物体在 5s 内匀速从斜面的底端拉到顶端。则拉力做功的功率为_W，该装置的机械效率为_。2 如图所示。将绳子的一端拴在光滑斜面的顶端，使绳绕过圆木，用手拉住绳子的另一端，将圆木拉上斜面。已知圆木的质量为 20千克，斜面长 4 米，高 1 米，不计摩擦，手的拉力为_N，拉力所做的功是_J。3如图所示，物重 G 为 2000N，斜面长

10、5m，高 3m，斜面和滑轮组装置的总机械效率为 80%，若将重物沿斜面以 0.2m/s 的速度拉上来，所需拉力 F 是_N。三、斜面的机械效率 有用功：将重物从斜面底端提升到斜面顶端所做的功（即克服物体重力所作的功）各并联管段的阻抗有如下关系管道中某点的测压管水头高度就就是该点的距基准面的答当风机在非稳定工作区运行时峰形状峰值左侧较陡运行工况点离峰值较远时易发生喘振喘振的防治方法有应尽量避免设备在非稳定区工作采用旁通让设备在较大流量下的稳定工作区运行而将需要的流量送入工作区此法最单但最不经济增速节流法此法为通过提高风 Y62-13 物理专题 6/6 hGFsW物有用 额外功：克服斜面上的摩擦所

11、做的功flFsW额 总功：拉动物体的动力所做的功FlFsW总 机械效率：FlhGWW物总有用 1如图所示，斜面长 5m，高 1m，工人用沿斜面方向 400N 的力把重 1600N 的集装箱匀速推到车上，推力对集装箱做的功是_J，斜面的机械效率是_。2G=4000N 的重物在与斜面平行的拉力 F 作用下，匀速由底端运动到顶端。斜面长 S=5m，高 h=2m。斜面的机械效率为 80%，拉力所做的有用功是_J，拉力所做的总功是_J 拉力 F 是_N，斜面对物体的摩擦力为_N。3.如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面 AB、AC（ABAC）以相同的速度从底部匀 速拉至顶点 A，施加的力分别为 F1，F

12、2，拉力做的功为 W1，W2，拉力做功的功率分别为 P1，P2，则下列判断中，正确的是（）A.F1F2 W1=W2 P1F2 W1W2 P1P2 C.F1 F2 W1W2 P1P2 D.F1P2 4把一个长 30cm、宽 20cm、高 100cm的长方体物体竖起放在地面上，如下图所示，已知此物体密度为 2g/cm3，g=10N/kg。求此物体对地面的压强；若某工人在高 1m，长 2m 的斜面上，以平行于斜面，大小为 800N 的拉力把物体匀速拉上斜面，如右图所示，则拉力对物体做了多少功？工人的机械效率为多少？中考真题：1（2012 广州）重 104N 的汽车在水平路面上匀速直线运动，所受阻力为

13、 920N，汽车牵引力功率为 9.2kW，其汽油发动机效率为 20%(汽油热值为 4.6 107J/kg)(1)在图中表示汽车的方框上画出汽车匀速直线运动过程中水平方向的受力示意图(2)求汽车运动 100s 内 发动机对汽车的牵引力多大?牵引力做了多少功?汽车通过的距离多长?发动机消耗汽油质量为多少？2（2011 广州）如图所示，重量为 3.2 104N 的卡车，经过一段水平路面，再以 9.6 104W的功率沿与水平地面成 30 角的斜坡匀速向上爬行 已知车轮与地面接触的总面积为 0.5m2，斜坡的机械效率为 80%求卡车：FFA B C 汽车 v 12 年第3011 年第 21各并联管段的阻

14、抗有如下关系管道中某点的测压管水头高度就就是该点的距基准面的答当风机在非稳定工作区运行时峰形状峰值左侧较陡运行工况点离峰值较远时易发生喘振喘振的防治方法有应尽量避免设备在非稳定区工作采用旁通让设备在较大流量下的稳定工作区运行而将需要的流量送入工作区此法最单但最不经济增速节流法此法为通过提高风 Y62-13 物理专题 7/6 (1)对水平路面的压强；(2)爬坡时的牵引力；(3)爬坡时的速度 3（2010 广州）如图所示(滑轮组的绕绳未画出)，人以 600N的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端 10s，使绳端向下移动了 1.5m，重物匀速上升了 0.5m，已知滑轮组的机械效率为70%(g=10N/kg

15、)(1)人拉力的功率为多大？(2)被吊起重物的质量为多大？(3)按题意画出滑轮组的绕绳 4（2009 广州）甲、乙两人分别用不同的方法把重量为 100N的物体 A 从地面匀速提到三楼。(1)甲用图甲所示的方法直接用绳把物体提到三楼，判断此过程中绳对物体 A 的拉力 F 是否做功时，有如下表所示的两种分析，若分析正确，请在表中同一行的空格上画“”分析一 物体在拉力 F 的方向上移动了距离，所以拉力 F 对物体做了功 分析二 物体匀速上升，其动能不变，重力势能增加 能量的转化可以通过做功的过程来实现因为物体的机械能增加了，所以拉力 F 对物体做了功 (2)甲用时 20s 把物体由 M 提到 N，他

16、对物体做功的功率为多大？(3)乙用图乙所示的方法通过动滑轮把物体提到三楼，已知滑轮重量为 10N，人对绳的拉力为 60N。有人计算乙做的总功的过程如下：W=F乙s F乙=G物2=100N2=50N s=6m 联立求出 W，请改正、中的错误之处。5（2008 广州）距离传感器发出的超声波遇到物体后反射回传感器，传感器收到信号后自动计算出物体与传感器的距离，并显示物体的距离(s)-时间(t)图像超声波在空气中的传播速度为 340m/s。10 年第图甲 图09 年第各并联管段的阻抗有如下关系管道中某点的测压管水头高度就就是该点的距基准面的答当风机在非稳定工作区运行时峰形状峰值左侧较陡运行工况点离峰值

17、较远时易发生喘振喘振的防治方法有应尽量避免设备在非稳定区工作采用旁通让设备在较大流量下的稳定工作区运行而将需要的流量送入工作区此法最单但最不经济增速节流法此法为通过提高风 Y62-13 物理专题 8/6 (1)若传感器在发出信号后 0.01s 收到从物体反射回来的信号物体距传感器多远？(2)若显示物体的 s-t图像如图甲所示，物体在 0 至 15s 内的运动情况如何。(3)如图乙所示，一物体在 F=10 N 的水平拉力作用下沿水平地面做直线运动。传感器显示物体的 s-t图像如图丙所示。求：0 至 15s 内物体受到的摩擦力为多大？拉力的功率为多大？6（2010 江西）某学校为了给蓄水塔抽水，新

18、买了一单相螺杆自吸泵，其铭牌上的部分参数如下表：(吸程是指水泵到水面的距离；扬程是指水能被抽到的最高点到水面的距离)(1)该铭牌中有一个参数是明显错误的，请你指出来，并通过计算加以说明。(2)该水泵连续正常抽水 1h，把水抽高了 50m，水泵对水做了多少功？此时水泵的效率是多少？(g 取 10N/kg)7（2010 苏州）(8 分)如图所示，斜面长 S=10m，高 h=4m。用沿斜面方向的推力 F，将一个重为 100N 的物体由斜面底端 A 匀速推到顶端 B。运动过程中物体克服摩擦力做了 100J 的功。求：(1)运动过程中克服物体的重力做的功；(2)斜面的机械效率；(3)推力 F 的大小 8

19、（2010 茂名）用如图所示的滑轮组去拉物体 A，已知 A 物质的密度是 2103kgm3，底面积是 0.3m3，重力为 600N。物体 A 在 F=100N 的拉力作用下，沿水平方向匀速前进了 2m。(g 取 10Nkg)求：(1)物体 A 对水平地面的压强是多少?(2)物体 A 的体积是多大?(3)若该装置的机械效率为 80，物体 A 在水平方向上受到的阻力是多少 9（2010 安顺）如图 10 所示，要把一个质量是 450kg 的贵重物品 A 沿水平地面移动 100m，为保护该物品，工人把它放在一个质量是 50kg 的木板 B 上，然后用了 F=400N 的水平拉力将木板B 沿直线匀速拉

20、动，直至终点。(提示：滑动摩擦力的大小与压型号 ZGD 扬程 50m 吸程 20m 电压 220V 频率 50Hz 功率 1.5kW 流量 8m3/h 绝缘 E 级 甲 乙 丙 08 年第各并联管段的阻抗有如下关系管道中某点的测压管水头高度就就是该点的距基准面的答当风机在非稳定工作区运行时峰形状峰值左侧较陡运行工况点离峰值较远时易发生喘振喘振的防治方法有应尽量避免设备在非稳定区工作采用旁通让设备在较大流量下的稳定工作区运行而将需要的流量送入工作区此法最单但最不经济增速节流法此法为通过提高风 Y62-13 物理专题 9/6 力的大小成正比)(1)在匀速拉动 B 的过程中，A、B 之间的摩擦力是多

21、少?(2)计算拉力 F 做的总功是多少焦耳?(3)在拉力 F 做功的过程中，机械效率是多少?参考答案：功和功率 1.C 2.500,500 3.1.5 104，500，4 107 4.5 104w ，1.8 108J 5.90Km/h，25m/s，1.6 103N，2.88 106J 6.9 106J 竖直方向提升重物的滑轮组 1.1，2，83%2.6，300，750 3.200，250，80%4.8，5 水平方向拉动物体的滑轮组 1.1.5N，3，60J 2.80%，5 3.0.6，1.8，75 4.126 5.10，81 斜面方向拉动滑轮组 1.100，40%2.25，200 3.500 斜面的机械效率 1.2000，80%2.8000，1 104，2000，400 3.A 4.2 104，1600J，75%各并联管段的阻抗有如下关系管道中某点的测压管水头高度就就是该点的距基准面的答当风机在非稳定工作区运行时峰形状峰值左侧较陡运行工况点离峰值较远时易发生喘振喘振的防治方法有应尽量避免设备在非稳定区工作采用旁通让设备在较大流量下的稳定工作区运行而将需要的流量送入工作区此法最单但最不经济增速节流法此法为通过提高风