專題12功功率機械效率1、（2021·安徽）如圖，用滑輪組將一重物豎直向上勻速提升2m，所用拉力F=100N，若該過程中滑輪組的機械效率為80%，則滑輪組對重物做的有用功為______J?！敬鸢浮?20【解析】滑輪組的動滑輪繞2段繩，繩子自由端移動的距離s=2h=2×2m=4m總功W總=Fs=100N×4m=400J對重物做的有用功為W有=W總η=400J×80%=320J2、（2021·安徽）圖示為游樂場中在豎直面內(nèi)轉動的摩天輪，小紅乘坐該摩天輪時速度大小不變，則她從最低點上升到最高點的過程中（）A.動能減少 B.重力勢能不變 C.機械能增大 D.機械能不變【答案】C【解析】A．小紅的質(zhì)量不變，乘坐該摩天輪時速度大小不變，則她從最低點上升到最高點的過程中動能不變，故A不符合題意；B．小紅的質(zhì)量不變，她從最低點上升到最高點的過程中高度升高，則重力勢能變大，故B不符合題意；CD．機械能等于動能與勢能之和，從最低點上升到最高點的過程中，小紅的動能不變，重力勢能變大，則機械能變大，故C符合題意，D不符合題意。故選C。3、（2021·安徽）如圖所示，小明在單杠上做引體向上運動，每次引體向上身體上升的高度為握拳時手臂的長度。已知小明的體重為500N，握拳時手臂的長度為0.6m，完成4次引體向上所用的時間為10s。求：（1）小明完成1次引體向上所做的功；（2）10s內(nèi)小明做引體向上的功率?！敬鸢浮浚?）300J；（2）120W【解析】解：（1）小明完成1次引體向上使身體上升的高度等于握拳時手臂的長度，則所做的功為W=Gh=500N×0.6m=300J（2）10s內(nèi)小明做了4次引體向上，則做引體向上的功率為答：（1）小明完成1次引體向上所做的功為300J；（2）10s內(nèi)小明做引體向上的功率為120W。4、（2020安徽）如圖所示，工人沿斜面用一定大小的力F把一重為600N的物體從斜面底部勻速推到頂部（不考慮物體的大?。?。已知斜面長L=3m，高h=1.5m。若該過程中斜面的效率為60%，力F所做的功為________J?！敬鸢浮?500【解析】【詳解】工人所做的有用功為W有=Gh=600N×1.5m=900J5、（2020安徽）在車站廣場上，常?？匆娙藗儗⒙眯邪麭平放在拉桿箱A上，如圖甲所示。假設作用在箱子上的水平推力，F(xiàn)推=20N，A、B一起做勻速直線運動。(1)將旅行包B看成一個有質(zhì)量的點，如圖乙所示。請在圖乙中畫出運動過程中B的受力示意圖；(2)若10s內(nèi)箱子運動的距離為8m

，求力F推做功的功率?！敬鸢浮?1)(2)16W【解析】【詳解】(1)A、B一起做勻速直線運動，即旅行包B靜止在拉桿箱A上，只受到本身豎直向下的重力和拉桿箱對它豎直向上的支持力的作用，如圖所示(2)推力做的功W=Fs=160J推力做功的功率答：(2)若10s內(nèi)箱子運動的距離為8m

，推力做功的功率為16J。6、（2019安徽）.用沿斜面向上大小為3.5N的力將一個重為4.9N的物體從斜面底端勻速拉到頂端．已知斜面長為2m,高為1m,則該過程中斜面的機械效率為_________________【答案】70%【解析】.7、（2019安徽）如圖所示，水平地面上一個重為50N的物體,在大小為10N的水平拉力下作用下,向左做勻速直線運動，在5s的時間內(nèi)通過的距離為2m.求物體運動過程中（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】【詳解】（1）用10N的水平拉力，拉著物體向左做勻速直線運動，物體處于平衡狀態(tài)，則地面對物體的摩擦力與拉力是一對平衡力，大小相等，故f=F=10N；8、(2018安徽）如圖所示，當工人師傅用400N的拉力向下拉繩時，可使重680N的重物勻速上升，此過程中滑輪組的機械效率為_______________.【答案】85%【解析】分析：已知拉力、物重，利用可計算滑輪組機械效率。解答：由圖可知，滑輪組承擔物重的繩子段數(shù)：n=2，由得，滑輪組的機械效率：故答案為：85%?！军c睛】本題考查機械效率的計算，關鍵是公式及其變形的靈活應用，相對比較簡單。（1）所受阻力的大?。唬?）所受重力做功的功率?！敬鸢浮浚?）1000N；（2）6000W【解析】解：（1）有題可知，運動員在做勻速直線運動，故受到的阻力與重力是一對平衡力，故阻力為（2）重力做的功為所受重力做功的功率為答：（1）所受阻力的大小1000N；（2）所受重力做功的功率為6000W。一、單選題1．（2022·安徽宿州·一模）如圖所示，用重量不計的繩子（繩子不可形變）系著重為G的小球A，讓小球A在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，不計空氣阻力，下列說法中正確的是（）A．小球受到的合力為零B．小球所受的重力對小球不做功C．小球所受的重力與繩子對小球的拉力是一對平衡力D．小球在運動的過程中，其運動狀態(tài)保持不變【答案】B【解析】A．小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，運動方向不斷改變，由力和運動的關系可知受到合力不為零，故A錯誤；B．小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，并沒有在重力的方向上移動距離，所以重力沒有對小球做功，故B正確；C．小球所受的重力與繩子對小球的拉力，這兩個力不在同一直線上，不滿足二力平衡條件，故C錯誤；D．小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，其運動方向一直在改變，所以其運動狀態(tài)一直在改變，故D錯誤。故選B。2．（2022·安徽·馬鞍山市成功學校九年級期末）下列所示現(xiàn)象中，對物體做功的是A．搬而未起B(yǎng)．提著滑板在水平路面上前行C．人將木箱推到斜面的頂端D．舉著杠鈴在空中不動【答案】C【解析】A．用力搬石頭，石頭未搬起，石頭沒有在力的方向上運動一段距離，力對石頭沒有做功．故A錯誤．B．提著滑板在水平路面上前行，提滑板的力豎直向上，但滑板在水平方向運動，即滑板沒有在力的方向上運動一段距離，力對滑板沒有做功．故B錯誤．C．人將木箱推到斜面的頂端，推力沿斜面向上作用在木箱上，木箱也沿斜面向上運動，符合做功的兩個必要條件，所以推力對木箱做功．故C正確．D．舉著杠鈴在空中不動，杠鈴沒有在力的方向移動一段距離，力對杠鈴沒有做功．故D錯誤．二、填空題3．（2022·安徽六安·九年級期末）質(zhì)量為50kg的同學在做仰臥起坐運動，若該同學上半身的質(zhì)量約為全身質(zhì)量的60%，她在一段時間內(nèi)做了30個仰臥起坐，每次上半身重心上升的距離均為0.3m，則她在這段時間克服重力做的功約為_____J（g＝10N/kg）。【答案】2700【解析】該同學的重力她上半身的重力做一次仰臥起坐克服重力做的功做了30個仰臥起坐克服重力做的功4．（2022·安徽合肥·三模）如圖所示，用力F=100N將重物G以0.4m/s的速度豎直向上勻速提升0.2m，在此過程中力F做功的功率為______W?！敬鸢浮?0【解析】圖中滑輪是動滑輪，拉力作用在滑輪的軸上，力F的速度在此過程中力F做功的功率5．（2022·安徽合肥·二模）在物理學中，用一段時間內(nèi)通過的路程與這段時間的比來定義速度，用來描述運動的快慢。我們還可以用______，用來描述物體做功的快慢?！敬鸢浮恳娊馕觥窘馕觥坑靡欢螘r間內(nèi)通過的路程與這段時間的比來定義速度，用來描述運動的快慢。我們還可以用一段時間內(nèi)所做的功與這段時間的比值來定義功率，用來描述物體做功的快慢，功率越大說明做功越快。6．（2022·安徽·合肥市第三十中學二模）如圖所示，需要把一重量為400N，邊長為1m，質(zhì)量分布均勻的實心立方體，利用翻滾的方法沿直線移動一段距離（已知=1.414；計算結果保留一位小數(shù)）。利用翻滾的方法使該立方體沿水平地面直線緩慢翻滾了10m，使該立方體下底面剛剛離開水平地面所施加的最小力F，用了20s，則在這一過程中最小力F做功的功率為______W?！敬鸢浮?1.4W【解析】立方體的重心高度為立方體表面的對角線長度為滾動時，重心的最大高度為滾動時重心升高的高度為翻滾一次克服重力做的功為移動10m，要翻滾10次，所以人做的總功為W總=10W=10×82.8J=828J在這一過程中最小力F做功的功率為三、計算題7．（2022·安徽合肥·一模）如圖所示，一個重為50N的物體，以某一速度滑上水平傳送帶，在摩擦力的作用下，自A點開始一直做減速運動直至B點，已知AB間的距離為2m，物體所受的滑動摩擦力大小為物體所受重力大小的0.2倍。求：（1）物體運動過程中所受摩擦力的大小Ff。（2）物體克服摩擦力Ff做的功?！敬鸢浮浚?）10N；（2）20J【解析】解：（1）物體運動過程中所受摩擦力的大小Ff=0.2G=0.2×50N=10N（2）物體克服摩擦力Ff做的功W=FfsAB=10N×2m=20J答：（1）物體運動過程中所受摩擦力的大小Ff為10N；（2）物體克服摩擦力Ff做的功為20J。8．（2022·安徽合肥·三模）如圖為某型號的純電動汽車。若該車和車內(nèi)乘客的總質(zhì)量為2.1×10kg，每個車輪與地面的接觸面積為100cm，該車在水平路面上以90km/h的速度勻速直線行駛30min，它受到的阻力約等于人和車總重的0.02倍。求：（1）該電動汽車靜止在水平地面時對地面的壓強；（2）該電動汽車勻速行駛30min時牽引力所做的功?！敬鸢浮浚?）5.25×10Pa；（2）1.89×10J【解析】解：（1）電動車對地面的壓力車輪與地面的總接觸面積為該電動汽車靜止在水平地面時對地面的壓強（2）電動汽車的勻速行駛的速度電動汽車的勻速行駛，水平方向受力平衡，所以牽引力牽引力所做的功答：（1）該電動汽車靜止在水平地面時對地面的壓強5.25×10Pa；（2）該電動汽車勻速行駛30min時牽引力所做的功1.89×10J。9．（2022·安徽·宣州市雁翅鄉(xiāng)初級中學二模）在蘭州市黃河風情線上有一座黃河母親雕像，她位于小西湖公園北側，是全國諸多表現(xiàn)黃河的雕塑藝術品中漂亮的一尊，具有很高的藝術價值。雕像整體質(zhì)量約為39.6t，底面積約為13.2m2，其選材是用普通的花崗巖，花崗巖的密度是2.8×103kg/m3。（1）雕塑的體積大約是多少？（計算結果保留1位小數(shù)）（2）雕塑對地面的壓強大小是多少？（3）在搬運過程中，起重機將該雕塑勻速提高2m，對雕塑做的功是多少？【答案】（1）14.1m3；（2）3×104Pa；（3）7.92×105J【解析】解：（1）由密度公式變形得（2）由壓強公式得（3）由功的公式得W=Gh=mgh=3.96×104kg×10N/kg×2m=7.92×105J答：（1）雕塑的體積大約是14.1m3；（2）雕塑對地面的壓強大小是3×104Pa；（3）在搬運過程中，起重機將該雕塑勻速提高2m，對雕塑做的功是7.92×105J。10．（2022·安徽淮北·一模）如圖所示的是我國“祝融號”火星車在火星表面行駛的畫面。火星車的質(zhì)量為240kg，輪子和地面的總接觸面積為0.25m2，最大行駛速度為200m/h，假設火星車以最大行駛速度勻速行駛時受到的阻力為車重的，在火星表面，物體的重力與質(zhì)量的比值（）約等于4N/kg。求：（1）火星車在火星表面靜止時對水平面的壓強。（2）火星車在火星表面勻速行駛15min所做的功?！敬鸢浮浚?）3840Pa；（2）4800J【解析】解：（1）火星車在火星表面靜止時對水平面的壓強（2）火星車在火星表面勻速行駛15min所做的功答：（1）火星車在火星表面靜止時對水平面的壓強為3840Pa。（2）火星車在火星表面勻速行駛15min所做的功為4800J。11．（2022·安徽·合肥38中一模）周末李青和爸爸一早駕車去鄭州，上午9∶10在高速路上（假設高速路平直）行駛時看見路邊立有如圖甲所示的標志牌，此時小招手表時間如圖乙所示。已知小轎車和人的總質(zhì)量為1.8×103kg，勻速行駛時受到的阻力是人和車重的0.2倍，g取10N/kg。（1）在遵守交通規(guī)則的前提下，轎車最快什么時間能到達鄭州？（2）轎車到達鄭州時，牽引力做的功是多少？【答案】（1）10∶10；（2）3.6×108J【解析】解：（1）由圖可知，此地距鄭州100km，最高速度不能超過100km/h，在遵守交通規(guī)則的前提下，轎車最快能到達鄭州所用的時間為轎車最快到達鄭州的時間為（2）勻速行駛時受到的阻力轎車到達鄭州時，牽引力做的功為答：（1）在遵守交通規(guī)則的前提下，轎車最快10∶10能到達鄭州；（2）轎車到達鄭州時，牽引力做的功是3.6×108J。12．（2022·安徽宣城·二模）一輛汽車以108km/h的速度在平直的高速公路上勻速行駛了1.3km，受到的阻力為900N。求此過程中：（1）汽車牽引力做的功；（2）汽車牽引力做功的功率?！敬鸢浮浚?）1.17×106J；（2）2.7×104W【解析】解：（1）由題意可知，汽車做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，故由二力平衡可知，汽車在水平方向所受牽引力F等于所受阻力f，即F=f=900N汽車的行駛距離為s=1.3km=1300m故由W=Fs可得，汽車牽引力做的功為W=Fs=900N×1300m=1.17×106J（2）由題意可知，汽車的行駛速度為v=108km/h=30m/s故由可得，汽車牽引力做功的功率為P=Fv=900N×30m/s=2.7×104W答：（1）汽車牽引力做的功為1.17×106J；（2）汽車牽引力做功的功率為2.7×104W。13．（2022·安徽合肥·三模）如圖所示，是“江淮牌”某型號新能源汽車，其總重量為1.46×10N，汽車以72km/h的速度沿水平路而勻速直線行駛時，受到的阻力為其總重量的10%，每個輪胎與路而的接觸而積為5dm，求：（1）汽車靜止時對水平路面的壓強大??；（2）汽車以72km/h的速度沿水平路面勻速直線行駛時，其牽引力做功的功率大小。【答案】（1）7.3×10Pa；（2）2.92×104W【解析】解：（1）由題意可知，汽車總重力G=1.46×10N，每個輪胎與路而的接觸而積為5dm，汽車共有四個輪胎，即總受力面積為汽車靜止時，根據(jù)二力平衡，汽車對水平面的壓力則汽車靜止時對水平路面的壓強為（2）汽車速度為v=72km/h=20m/s，受到的阻力為其總重量的10%，則受到的阻力當汽車沿水平路而勻速直線行駛時，根據(jù)二力平衡條件可知，牽引力則牽引力做功的功率為答：（1）汽車靜止時對水平路面的壓強大小為7.3×10Pa；（2）汽車以72km/h的速度沿水平路面勻速直線行駛時，其牽引力做功的功率大小為2.92×104W。14．（2022·安徽淮北·二模）一輛汽車以恒定的功率在平直的公路上做直線運動，其vt圖像如圖所示，在第10s時汽車的速度達20m/s，通過的路程為160m。假設汽車在行駛過程中所受的阻力大小不變?yōu)?000N。（1）若汽車的牽引力用F表示、速度用v表示，發(fā)動機的功率用P表示，請你推導出F、v與P之間的關系式P=Fv，并求出該汽車功率的大小。（2）求在0～20s內(nèi)汽車發(fā)動機所做的功?！窘馕觥浚?）發(fā)動機的功率為因為汽車行駛10s后做勻速直線運動，受力平衡，牽引力和阻力為一對平衡力，所以牽引力為汽車的功率為（2）汽車以恒定的功率做直線運動，所以汽車發(fā)動機所做的功為15．（2022·安徽安慶·二模）跳繩是安徽多地中考體育與健康考試選考項目之一，根據(jù)安慶市區(qū)體育中考考試評分標準，女生1分鐘跳繩不低于172次可得滿分。如圖所示，小紅同學今年參加中考，她的質(zhì)量為45kg，每次跳起高度約5cm。（g取10N/kg）（1）小紅跳繩一次所做的功為多少？（2）要想獲得滿分，小紅1分鐘跳繩的功率至少多少瓦？【答案】（1）22.5J；（2）64.5W【解析】（1）小紅的重力為G=mg=45kg×10N/kg=450N

跳繩一次所做的功為W=Gh=450N×0.05m=22.5J

（2）要想獲得滿分，小紅鐘跳繩至少172次答：（1）小紅跳繩一次所做的功為22.5J；（2）要想獲得滿分，小紅1分鐘跳繩的功率至少為64.5W。16．（2022·安徽合肥·二模）如圖所示，將底面積為100cm、質(zhì)量為300g的物塊B疊加在底面積為150cm、質(zhì)量為600g的物塊A上，然后一起放置在水平地面上，在水平向右、大小為200N的拉力F作用下沿水平地面做勻速直線運動，已知30s內(nèi)兩物塊一起運動了15m，求：（1）當兩物塊靜止在水平地面上時，物塊A對地面的壓強大小；（2）拉力F做功功率大小?！敬鸢浮浚?）600Pa；（2）100W【解析】解：（1）當兩物塊靜止在水平地面上時，對地面的壓力為F=G總=m總g=(mA+mB)g=(300×103kg+600×103kg)×10N/kg=9N（2）拉力做的功為W=Fs=200N×15m=3000J拉力的功率為答：（1）當兩物塊靜止在水平地面上時，物塊A對地面的壓強大小為600Pa；（2）拉力F做功功率大小為100W。17．（2022·安徽合肥·二模）如圖甲所示，是我國自主研發(fā)生產(chǎn)的某型號新能源純電動汽車，其質(zhì)量為2t，汽車輪胎與水平地面接觸的總面積為800cm（g取10N/kg），求：（1）該汽車靜止時，對水平地面的壓強大??；（2）如果該汽車在水平路面上，以75kW的恒定功率做勻速直線運動時，其速度表的示數(shù)如圖乙所示，則在此過程中，汽車所受的阻力多大？【答案】（1）2.5×10Pa；（2）3000N【解析】解：（1）汽車的質(zhì)量大小為m=2t=2×10kg因為是在水平地面上，所以車對地面的壓力等于汽車的重力，大小為F=G=mg=2×10kg×10N/kg=2×10N汽車輪胎與水平地面接觸的總面積為S=800cm=0.08m2車對地面的壓強大小為（2）車行駛的速度v=90km/h=25m/s汽車功率P=75kW=75000W由P=Fv可知牽引力大小為因為汽車勻速直線運動，為平衡狀態(tài)，受平衡力作用，牽引力和阻力大小相等，可知阻力大小為f=F=3000N答：（1）汽車空載時停在水平地面上，對地面的壓強是2.5×10Pa；（2）汽車所受的阻力為3000N。18．（2022·安徽合肥·二模）某機動車以恒定功率20kW由靜止啟動，其vt圖像如圖所示，20秒后達到勻速直線運動，假定行駛中受到的阻力恒定不變?yōu)?×103N，求：（1）車子能達到最大的速度；（2）機動車前20秒內(nèi)牽引力做的功?！敬鸢浮浚?）20m/s；（2）4×105J【解析】答：（1）車子能達到最大的速度為20m/s；（2）機動車前20秒內(nèi)牽引力做的功為4×105J。19．（2022·安徽·合肥壽春中學一模）青少年要健康地成長，需要有一個科學、適度地體育鍛煉的習慣，如圖是同學們在體育課上做仰臥起坐，小岳做仰臥起坐，坐起一次上半身重心上升0.3m，用時1s（假設他上半身所受的重力為300N）求：（1）小岳上半身上升一次克服重力做的功；（2）在一次訓練中，小岳1min內(nèi)完成45個仰臥起坐全過程，求他在這1min內(nèi)克服上半身重力做功的功率?！敬鸢浮浚?）90J；（2）67.5W【解析】解：（1）小岳上半身上升一次克服重力做的功為W=Gh=300N×0.3m=90J（2）小岳1min內(nèi)完成45個仰臥起坐全過程，1min做的總功W總=45W=45×90J=4050J他在這1min內(nèi)克服上半身重力做功的功率答：（1）?岳上半身上升一次克服重力做的功為90J；（2）他在這1min內(nèi)克服上半身重力做功的功率為67.5W。20．（2022·安徽馬鞍山·一模）一輛汽車裝滿貨物時的總質(zhì)量為5t，發(fā)動機的功率為70kW，在平直公路上勻速行駛了10min，汽車所受阻力是車總重的0.1倍。求：（g取10N/kg）（1）這段時間內(nèi)汽車牽引力做的功；（2）汽車的行駛速度。【解析】（2）汽車裝滿貨物時的總重力為汽車勻速行駛時處于平衡態(tài)，牽引力和阻力相等，牽引力為汽車的行駛速度為21．（2022·安徽滁州·一模）如圖所示，用輕繩將邊長為10cm的正方體物塊A經(jīng)定滑輪與鉤碼B相連。已知鉤碼重5N，物塊A在水平向右的拉力作用下沿水平桌面做勻速直線運動。不計滑輪的摩擦，物塊A在運動過程中：（g取10N/kg）（1）若物塊A的質(zhì)量是1.2kg，求其對桌面的壓強；（2）若對物塊A施加一個水平向左的拉力F左，使物塊A在2s內(nèi)水平向左勻速移動了0.5m，則拉力F左做功的功率是多少？【答案】（1）1200Pa；（2）2.5W【解析】解：（1）物塊A對桌面的壓力為故其對桌面的壓強（2）物塊A水平方向勻速運動，故水平方向上物塊A受到的滑動摩擦力和鉤碼的拉力是一對平衡力，故物塊A受到的滑動摩擦力為拉力F左做功的功率為答：（1）若物塊A的質(zhì)量是1.2kg，求其對桌面的壓強為1200Pa；（2）若對物塊A施加一個水平向左的拉力F左，使物塊A在2s內(nèi)水平向左勻速移動了0.5m，則拉力F左做功的功率是2.5W。22．（2022·安徽·馬鞍山市成功學校一模）如圖甲所示，物體重500N，小明用F＝400N的水平拉力使物體做勻速直線運動，其路程隨時間變化的圖像如圖乙所示。求：（1）物體運動的速度多大？（2）10s內(nèi)人對物體做了多少功？功率多大？【答案】（1）1.5m/s；（2）6000J，600W【解析】解：（1）由圖可知，物體運動的圖象是一條斜線，表明物體做勻速直線運動，并且4s時，運動的路程是6m，則物體運動的速度（2）10s內(nèi)物體運動的距離s′=vt′=1.5m/s×10s=15m10s內(nèi)人對物體做的功W=Fs′=400N×15m=6000J功率答：（1）物體運動的速度是1.5m/s；（2）10s內(nèi)人對物體做了6000J的功，功率是600W。23．（2022·安徽馬鞍山·一模）2022年北京冬奧會順利進行，冰壺項目再一次受到了人們的關注，如圖所示，當中國運動員推著質(zhì)量為19kg的冰壺在水平冰面上沿直線勻速滑行9m過程中，冰壺受到的阻力為8N，該過程共用時3s，求：（1）冰壺的速度；（2