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1、2022年中考物理考前突击重点专题训练,功、功率、机械效率综合计算题 专题训练 功、功率、机械效率综合计算题 1(2022泰安)如图所示，人的重力为 850N，双脚与地面接触面积为 250cm 2 ，用滑轮组拉重 210N 的物体沿竖直方向以 0.1m/s 的速度匀速向上运动了 5s。人对绳子竖直向下的拉力为 101N。求： （1）物体 A 上升的高度； （2）滑轮组的机械效率； （3）人对地面的压强。 2（2022乐山）小夏利用如图所示的滑轮组，将重量为 280N 的物体匀速提升了 2m。已知他自身的重量为 500N，对绳子施加的拉力 F=200N，两脚与地面接触的总面积 S=400cm 2
2、 。求此过程中： （1）小夏对地面的压强； （2）拉力 F 做的功； （3）该滑轮组的机械效率。 3(2022威海)如图所示，某考古队用滑轮组将重 4.8×10 3 N，体积为 101dm 3 的文物打捞出水，定滑轮重 101N滑轮组上共有三根绳子 a，b 和 c，其中 a 是悬挂定滑轮，b 绕在定滑轮和动滑轮上，c 悬挂文物，整个打捞过程始终缓慢匀速提升文物，文物完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率为 95%（ρ 水 1×10 3 kg/m 3 ，g10N/kg，绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽视不计）。请解答下列问题： （1）文物浸没在水中时受到的浮力是多
3、大？ （2）动滑轮的重力是多大？ （3）在整个打捞过程中，a、b、c 三根绳中哪根绳承受的拉力最大？该绳至少要承受多大的拉力？ 4 (2022呼和浩特)呼和浩特市共享单车的投放，为呼和浩特市市民的出行供应了极大的便利。小董同学通过手机扫码，解锁了一辆电动自行单车，假如她骑行电动自行单车在平直的乡间小路上做直线运动，且以恒定的功率行驶。通过收集数据，得到如图所示的 v-t 图像。在第 16s 时速度达到 10m/s，然后以 10m/s 做匀速直线运动。已知小董质量为 50kg，电动自行单车质量为 10kg，骑行时所受阻力恒为人和车总重的115 。求 (1)在 016s 时间内，单车通过的路程_8
4、0m(选填大于、等于或小于)，这段时间内，电动机对单车产生的牵引力_单车所受的阻力(选填大于、等于或小于)。 (2)电动自行单车做匀速直线运动时，加在电动机上的电压为 50V，通过的电流 10A，则电动机供应的电功率多大？该电动机的效率为多少？(不计机械摩擦损失)电动机线圈电阻是多少？ (3)在 016s 时间内，单车通过的路程。(提示:能量守恒，动能计算公式为 12 mv2 ，m 表示质量，v 表示速度) 5(2022朝阳)一个边长为 20cm，质量为 20kg 的正方体石块静止在水平地面上。工人用如图所示的滑轮组将石块在 10s 内匀速提升 5m，工人施加的动力 F 为 125N。求：（不
5、计绳重和摩擦，g 取 10N/kg） （1）石块静止在水平地面时，它对地面的压强是多大？ （2）滑轮组对石块做了多少功？ （3）人对滑轮组做功的功率是多少？ （4）该滑轮组的机械效率是多少？ 6（2022宿迁）如图所示，工人利用滑轮组提升重物，在 30s 内将静止在水平地面上质量为 90kg，底面积为 200cm 2 的长方体物块匀速提升 5m，此时工人的拉力为 400N（g=10N/kg）。求： （1）提升前物块对水平地面的压强； （2）工人拉力做功的功率； （3）滑轮组提升该物块的机械效率。 7(2022深圳)如图所示，斜面长 s=8m ，高 h =3m 。用平行于斜面 F=50N 的拉力
6、，将重力为 G=101 N 的物体，由斜面的底端匀速拉到顶端，用时 t=10s 。求： （1）有用功 W 有 ； （2）拉力做功的功率 P ； （3）物体受到的摩擦力 f ； （4）该斜面的机械效率 η 。 8(2022攀枝花)如图所示，在水平路面上行驶的汽车通过滑轮组拉着重 G9×10 4 N 的货物 A 沿斜面对上匀速运动。货物 A 的速度为 v2m/s，经过 t10s，货物 A 竖直上升 h10m。已知汽车对绳的拉力 F 的功率 P120kW，不计绳、滑轮的质量和摩擦，求： （1）t 时间内汽车对绳的拉力所做的功； （2）汽车对绳的拉力大小； （3）斜面的机械效率。
7、9（2022 潜江）在某次河道治理的行动中，发觉了一块重为 2×10 4 N 的花岗岩沉在河底。为了把它打捞上来，现用滑轮组将这块浸没在水中的花岗岩以 0.5m/s 的速度匀速提起，动滑轮重为 4×10 5 N，如图所示。花岗岩没有露出水面时，绳端的拉力为 8×10 3 N，不计绳重、摩擦及水的阻力，求： （1）花岗岩浸没在水中匀速上升时，拉力的功率。 （2）花岗岩完全露出水面后，匀速上升过程中滑轮组的机械效率。（结果保留到 0.1%） （3）花岗岩的密度。 10 （2022 广东）如图是建筑工地上的起重机示意图，起重机的电动机功率为 3×10
8、3 W，当它把质量为 1t 的重物匀速提起 24m 时，用时 101s。（g=10N/kg）求： （1）在这段时间内起重机提起重物做功的功率是多少？机械效率是多少？ （2）若起重机 AB 长为 20m，吊起重物时 B 端的配重质量为 4t，为使起重机不翻倒，则 OB 长为多少？（不计摩擦和起重机自重） 11（2022 大连）工人用如图所示的滑轮组提升建材，工人的重力是 730 N，双脚与地B O A 面的接触面积是 500 cm 2 。他将 540 N 的建材匀速提升了 3 m,滑轮组的机械效率是 90%。试求： （1）提升建材所做的有用功是多少？ （2）工人对绳子的拉力是多少？ （3）提升建
9、材时，工人对地面的压强是多少？ 12 （2022 荆门）一辆质量 2t 的汽车，在平直马路上以额定功率 80kW 从静止起先运动，经 l5s 运动 200m 恰好达到最大速度，接着匀速运动 25s 关闭发动机，滑行 101m 停下。其 νt 图像如图所示。已知汽车在运动过程中受到的阻力恰为车重的 0.2 倍，求： （1）整个过程中发动机做的功； （2）汽车的最大速度 ν m ； （3）全程中汽车的平均速度 ν。 13（2022 桂林）小熊在课外实践活动中，用如图甲所示的滑轮组匀速拉动放在树下一水平面上的不同物体，物体受到的摩擦力从 101N 起先渐渐增加，每次物体被拉动的距离
10、均为 1m依据测量结果画出了该滑轮组机械效率与物体受到摩擦力大小改变的关系图象，如图乙所示若不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，求： （1）由图乙可知，当物体受到的摩擦力为 101N 时，滑轮组机械效率是多大？ （2）当滑轮组的机械效率为 75%，物体以 0.1m/s 的速度匀速运动时，该滑轮组的有用功率是多大？ （3）当物体与地面的摩擦力为 1500N 时，体重为 500N 的小熊竖直向下拉绳，还能用此滑轮组拉动物体吗？用计算结果说明 14（2022 呼和浩特）如图所示，用甲、乙两种滑轮组，分别匀速竖直向上提升同一重物，从相同位置起先提升至同一高度处，求： （1）若不计绳重，滑轮重及摩擦，两次拉力
11、F 1 和 F 2 之比； （2）若不计绳重及摩擦，重物质量为 400g，动滑轮质量为 101g，匀速拉动过程中甲、乙两装置的机械效率。 15（2022 内江）步行是一种简易便利的健身运动，人正常步行时，步距(指步行一步的距离)改变不大，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。小东依据自己的腿长和步距画出了如图所示的步行示意图，对步行时重心的改变进行了分析，当两脚一前一后着地时重心降低，而单脚着地迈步时重心上升，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： （1）小东正常步
12、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? 16（2022 福建 B）航天迷小伟利用自制着陆伞模拟返回舱的着陆过程，将带有着陆伞的重物从高处释放，速度增大至 10m/s 时打开着陆伞，重物起先减速下落，重物从释放到落地共用 4s，其 v-t 图像如图所示，落地前最终 2s 重物的运动可视为运动运动，打开着陆伞 后，着陆伞和重物受到的空气阻力 f 与速度 v 满意关系式 f=kv 2 ，k 为定值，着陆伞和重物的总质量为 7.5kg，g 取 10N/kg，求： （1）落地前最终 2s 着陆伞和重物的总重力的功率； （2）刚起先减速时
13、着陆伞和重物受到的合外力大小。 参考答案 1.（1）0.5m；（2）73%；（3）3×10 4 Pa。 2.（1）7.5×10 3 Pa；（2）800J；（3）73%。 3.（1）1×10 3 N（2）200N（3）4.1×10 3 N 4.（1）大于 大于（2）400W 80% 1Ω （3）85m 5.（1）5×10 3 Pa（2）1010J （3）125W（4）80% 6（1）4.5×10 4 Pa；（2）200W；（3）75%。 7.（1）300J；（2）40W；（3）12.5N；（4）75% 8.（1）
14、1.2×10 6 J（2）20000N（3）75%。 9.（1）8×10 3 W（2）83.3%（3）2.5×10 3 kg/m 3 10.（1）2400W 80% （2）4m。 11.（1）1620J （2）300N （3）8000Pa 12.（1）3.2×10 6 J（2）20m/s（3）16m/s 13.（1）50% （2）30 （3）不能，因为绳子自由端的拉力大于小熊的体重 14.（1）若不计绳重、滑轮重及摩擦，两次拉力 F 1 和 F 2 之比为 3：2 （2）若不计绳重及摩擦，甲、乙两装置的机械效率都是 80%。 15.（1）1.5m/s（2）25J（3）75W 16.（1）375W（2）225N 第8页 共8页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页