1、专题12 功功率机械效率1.（2020安徽）如图所示，工人沿斜面用一定大小的力F把一重为600N的物体从斜面底部匀速推到顶部（不考虑物体的大小）。已知斜面长L=3m，高h=1.5m。若该过程中斜面的效率为60%，力F所做的功为_J。【答案】1500【解析】【详解】工人所做的有用功为W有=Gh=600N1.5m=900J由得2.（2020安徽）在车站广场上，常常看见人们将旅行包B平放在拉杆箱A上，如图甲所示。假设作用在箱子上的水平推力，F推=20N，A、B一起做匀速直线运动。(1)将旅行包B看成一个有质量的点，如图乙所示。请在图乙中画出运动过程中B的受力示意图；(2)若10s内箱子运动的距离为8
2、m，求力F推做功的功率。【答案】(1)(2)16W【解析】【详解】(1) A、B一起做匀速直线运动，即旅行包B静止在拉杆箱A上，只受到本身竖直向下的重力和拉杆箱对它竖直向上的支持力的作用，如图所示(2)推力做的功W=Fs=160J推力做功的功率答：(2)若10s内箱子运动的距离为8m，推力做功的功率为16J。3.（2019安徽）.用沿斜面向上大小为3.5N的力将一个重为4.9N的物体从斜面底端匀速拉到顶端已知斜面长为2m,高为1m,则该过程中斜面的机械效率为_【答案】70%【解析】【详解】使用斜面时做的有用功：=4.9N1m=4.9J，拉力所做的功：=3.5N2m=7J，斜面的机械效率：.4.
3、（2019安徽）如图所示，水平地面上一个重为50N的物体,在大小为10N的水平拉力下作用下,向左做匀速直线运动，在5s的时间内通过的距离为2m.求物体运动过程中（1）所受摩擦力的大小;（2）拉力F做功的功率【答案】（1）10N （2）4W【解析】【详解】（1）用10N的水平拉力，拉着物体向左做匀速直线运动，物体处于平衡状态，则地面对物体的摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，故f=F=10N；（2）拉力F做的功：=10N2m=20J，拉力F做功的功率：5.(2018安徽）如图所示，当工人师傅用400N的拉力向下拉绳时，可使重680N的重物匀速上升，此过程中滑轮组的机械效率为_.【答案】85%【解
4、析】分析：已知拉力、物重，利用可计算滑轮组机械效率。解答：由图可知，滑轮组承担物重的绳子段数：n=2，由得，滑轮组的机械效率：故答案为：85%。【点睛】本题考查机械效率的计算，关键是公式及其变形的灵活应用，相对比较简单。4.（2017安徽）如图所示，当水平拉力F=50N时，恰好可以使物体A沿水平地面向右做匀速直线运动。已知物体重为200N，所受地面的摩擦力约为80N,假如在5s时间内，物体水平移动了0.6m，不计绳和滑轮的自重，则在此过程中A.拉力F做功为30J B.物体重力做功为120J C.拉力F做功的功率为12W D.该装置的机械效率约为60%【答案】C【解析】考点：功的计算机械效率功率
5、的计算5.（2016安徽）某家用轿车，重为1.5104N，当车以72km/h的速度匀速直线行驶了0.5h，消耗汽油 3kg，期间车受到的阻力为车重的0.08倍。已知汽油的热值为4.6107J/kg，在此过程中，求：（1）车通过的路程；（2）牵引力做功的功率；（3）汽车发动机的效率。【答案】（1）36km（2）2.4104W（3）31.3【解析】试题分析：（1）由速度公式v=s/t可得s=vt=72km/h0.5h=36km；（2）由于车受到的阻力为车重的0.08倍，可得阻力f=0.08G=0.081.5104N=1.2103N，又因为车匀速行驶，得牵引力大小等于阻力大小，即F=f=1.2103
6、N，做功功率P=W/t=FS/t=Fv=1.2103N20m/s=2.4104W；（3）车牵引力做功W有=Pt=2.4104W0.53600s=4.32107J；车消耗汽油能量W=Q=qm=4.6107J/kg3kg=1.38108J；得汽车发动机的效率=考点：速度、功率、效率7.（2015安徽）某同学利用斜面匀速提升重为500N的物体，已知沿斜面的拉力做的功为1000J，斜面的机械效率为60，则物体被提升的高度为m。【答案】1.2【考点定位】机械效率8.（2015安徽）如图所示，一轻绳绕过定滑轮，一端与粗糙水平面上的滑块相连，另一端悬挂一个砂桶。调整桶内砂的质量，当砂桶和砂的总质量m=0.2
7、kg时，砂桶和滑块都做匀速直线运动，速度大小v=0.5m/s，不计滑轮的摩擦，求砂桶和滑块匀速运动时：（1）滑块受到的摩擦力的大小；（2）砂桶和砂所受的重力在2s内做的功。【答案】（1）2N；（2）2J【考点定位】平衡力；功的计算9.（2014安徽）攀岩是一项挑战自然，超越自我的惊险运动。一位攀岩者体重为520N，背着质量为8kg的背包，用时40min登上高为9m的峭壁。在此过程中攀岩者对背包做功J，他做功的平均功率是W。（g取10N/kg）【答案】720 2.25【解析】考点：审题能力，功的计算，功率的计算，时间单位换算。10.（2014安徽）工人师傅使用一个动滑轮将400N的重物匀速提升到
8、3m高处，假如所用的拉力方向竖直向上、大小为250N，则A.拉力所做的功为750JB.机械的效率为80%C.若用该滑轮提升更重的货物，机械效率将保持不变D若采用轻质滑轮完成原任务，机械效率将保持不变考点：动滑轮特点应用，动滑轮机械效率计算，影响动滑轮机械效率的因素。11.（2013安徽）某实验小组进行测量滑轮组机械效率的实验，先用弹簧测力计测量钩码的重力G（如图甲），再按图乙所示连接方式线装好滑轮组，并分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置。（1）图甲中弹簧测力计的示数为N。（2）图乙中，为了测量绳子自由端的拉力F，A同学认为应该在弹簧测力计静止时读数，B同学认为应该在缓慢匀速提升时读数，正确的是
9、（选填“A”或“B”）同学的方法。（3）按照正确的测量方法，测出拉力F与钩码所受重力G的大小关系为F（选填“”、“”或“”）。（4）实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置，是为了。【解析】解：（1）由图知，测力计的分度值为0.2N，所以其示数为2.0N。（2）为了正确测量滑轮组提升物体时的拉力，需在缓慢匀速提升时读数，B同学正确。（3）由图知，滑轮组由3段绳子承担物重，所以F，但其成立的条件是不考虑机械自重和摩擦。若考虑的话拉力F大于。（4）为了测量钩码和弹簧测力计移动的距离，从而计算有用功和总功，应分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置。故答案为：（1）2.0；（2）B；（3）；（4）测量钩
10、码和弹簧测力计移动的距离，从而计算有用功和总功，计算出滑轮组的机械效率。12.（2012安徽）如图所示，有一斜面长为L，高为h，现用力F沿斜面把物重为G的物体从底端匀速拉到顶端已知物体受到斜面的摩擦力为f，则下列关于斜面机械效率的表达式正确的是（）A=100%B=100%C=100%D=100%分析：斜面是用来提高物体位置的，有用功等于物体重力和斜面高度的乘积，即W有用=Gh；总功等于物体沿斜面向上的拉力和斜面长的乘积，即W总=Fs；机械效率就是有用功和总功的比值使用斜面时，所做的额外功就是克服物体与斜面摩擦力做的功，总功等于有用功和额外功之和，据此进行分析和判断即可解答：解：斜面的高为h，物
11、体的重力为G，有用功为：W有用=Gh，斜面长为L，拉力为F，总功为：W总=FL，则机械效率为：，而物体与斜面的摩擦力为f，额外功为：W额外=fL，则总功为：W总=W有用+W额外=Gh+fL，故机械效率为：=100%=100%，故D正确；A选项中，是有用功与额外功的比值，不是机械效率，故A错；B选项中，是有用功与有用功的比值，不是机械效率，故B错；C选项中，是有用功与（总功加上额外功）的比值，不是机械效率，故C错故答案选D13.（2012安徽）一辆小汽车在平直公路上匀速行驶，发动机的牵引力为2000N，速度为108km/h（1）求小汽车匀速行驶时受到的阻力大小（2）求牵引力在10min内所做的功
12、（3）若发动机的牵引力用F表示，小汽车的速度用v表示，请推导出牵引力的功率P=Fv15.（2011安徽）斜面是一种常见的简单机械，在生产和生活中利用斜面提升物体可以省力。图示为倾角30的固定斜面，用平行于斜面的拉力F4N，将一物体从斜面底端匀速拉上斜面，已知物体上升的高度h1m；（1）求拉力F做的功；（2）若斜面的高度H一定，倾角可以改变，试推导：在不考虑摩擦时，用平行于斜面的拉力F将重为G的物体匀速拉上斜面顶端。越小，F越小。【解析】解：（1）30，s2h21m2m，拉力F做的功：WFs4N2m8J；（2）由图可知，s，不考虑摩擦，W有用W总，即：GhFsF，FGsin，由题知090，当增大时，sin增大，当减小时，sin减小，当G一定时，越小F越小，越省力。答：（1）拉力F做的功为8J；（2）推导过程见上面。
