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(共14张PPT)
专题特训　机械做功问题的分析、判断与计算
类型一　滑轮做功问题的分析、判断与计算
1. （2023·无锡滨湖校级二模）起重机吊臂上的滑轮组如图所示。在匀速起吊重2.4×104 N的物体时，物体在5 s内上升了5 m，此过程中有用功为 　1.2×105　 J，钢丝绳移动的速度为 　3　 m/s；若滑轮组的机械效率为80％，则拉力F为 　1×104　 N，克服绳重、摩擦所做的功为2.4×104 J，则动滑轮重为 　1 200　 N。
1.2×105　
3　
1×104　
1 200　
（第1题）
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2. （2023·惠州惠阳二模）如图所示，小王站在水平地面上，将一个重为450 N的货物A，在10 s内沿竖直方向匀速提升了2 m，小王所用的拉力是300 N。不计绳重和摩擦，小王做功的功率是 　120　 W，滑轮组的机械效率为 　75％　 ；若小王所受重力为600 N，则小王利用该滑轮组可匀速提升物体的最大重力为 　1 050　 N。
120　
75％　
1050　
（第2题）
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3. 如图甲所示的装置（其中一个定滑轮用轻杆固定在地面上），每个滑轮所受的重力为10 N，物体A所受的重力GA＝100 N，物体B所受的重力GB＝40 N，对A施加水平向右的拉力F1＝110 N，使A以0.1 m/s的速度匀速向右运动；撤去拉力F1，在A的右侧加挂一个与它相同的物体，如图乙所示，对B施加一个竖直向下的拉力F2，使A以0.2 m/s的速度匀速向左运动。绳重及滑轮转轴处的摩擦等次要因素忽略不计，则下列说法中，正确的是（　D　）
D
A. 图甲中，A受到的摩擦力为110 N
B. 图乙中，F2的大小为45 N
C. 图乙中，P点处受到的拉力为140 N
D. 图乙中，F2做功的功率为2 W
（第3题）
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4. 将完全相同的物体 A、B置于如图所示的装置中，物体B恰好能够匀速下降；若对物体A施加一个水平向右10 N的拉力F1，则可以使物体B以0.1 m/s的速度匀速上升；若将物体B取下放置在A的正上方，并对动滑轮施加一个竖直向下16 N的拉力F2，则可以使 A、B一起水平向左做匀速直线运动。忽略绳重及摩擦，不增减器件。下列说法中，正确的是（　A　）
A
A. B匀速下降时，A受到的摩擦力为5 N
B. 动滑轮所受的重力为6 N
C. B匀速上升时，拉力F1的功率为1 W
D. 该滑轮组的机械效率最大为75％
（第4题）
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5. 如图所示，重为800N的物体在100N水平拉力F的作用下，以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了20s，滑轮组的机械效率为60％。关于此过程，下列说法中正确的是（　B　）
A. 拉力F做的功为400J
B. 物体与地面间的滑动摩擦力为180N
C. 额外功的功率为6W
D. 若物体所受重力和运动速度不变，只增大水平地面的粗糙程度，则滑轮组的机械效率会降低
（第5题）
B
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6. （2023·南阳卧龙校级一模）如图所示，重为G的物体在拉力F的作用下，以v的速度匀速运动了s，已知物体在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力为物重的，不计绳重、轮与轴间的摩擦，下列说法中，正确的是（　C　）
A. 使用该滑轮组一定省力
B. 拉力的功率为Fv
C. 额外功为（2nF－G）s
D. 滑轮组的机械效率为×100％
（第6题）
C
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7. 如图所示为某科技小组设计的在岸边打捞水中金属块A的装置示意图，每个滑轮重为100N，均匀实心金属块的密度为8×103kg/m3，金属块的质量为80kg。绳重和摩擦、水对金属块的阻力均忽略不计，金属块一直匀速上升。（水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1） 在金属块未露出水面时，求金属块所受到的浮力。
解：（1） 金属块未露出水面，V排＝VA＝＝
＝10－2m3，F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10－2m3＝100N
（第7题）
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（2） 在金属块未露出水面时，求人的拉力F。
解：（2） 将动滑轮和金属块看作一个整体，则2F＋F浮＝GA＋G动，F＝×（GA＋G动－F浮）＝×（mAg＋G动－F浮）＝×（80kg×10N/kg＋100N－100N）＝400N
（第7题）
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（3） 金属块在水中匀速上升2m，且金属块未露出水面时，求人的拉力所做的功。
解：（3） 拉力端移动的距离s＝2h＝2×2m＝4m，人的拉力所做的功W＝Fs＝400N×4m＝1600J
（第7题）
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8. 如图所示，重为1140N的物体与水平地面的接触面积为1.5×103cm2。工人师傅用600N的力匀速提升物体，物体的速度为0.2m/s。（不计摩擦及绳重）
（1） 求工人师傅拉绳的功率。
解：（1） 拉绳的功率P拉＝＝＝Fv绳＝F×2v物＝600N×2×0.2m/s＝240W
（第8题）
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（2） 求滑轮组的机械效率。
解：（2） 滑轮组的机械效率η＝×100％＝×100％＝×100％＝×100％＝×100％＝95％
（第8题）
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（3） 体重为450N的小明用此滑轮组提升物体，但物体没有被拉动，物体对地面的最小压强为多大？
解：（3） 由于不计摩擦及绳重，2F＝G＋G动，动滑轮重G动＝2F－G＝2×600N－1140N＝60N，绳端最大拉力等于人体所受重力，则动滑轮对物体的最大拉力F拉'＝2G人－G动，滑轮组提升物体的拉力F拉'＝G－F支，物体受到的支持力F支＝G＋G动－2G人＝1140N＋60N－2×450N＝300N，物体对地面的最小压强p＝＝＝＝2.0×103Pa
（第8题）
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类型二　斜面做功问题的分析、判断与计算
9. 在斜面上将一个重600N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力F＝400N，拉动的距离s＝4.5m，提升高度h＝1.8m，所用时间t＝30s。拉力F做功的功率为 　60　 W，此过程中物体受到的摩擦力为 　160　 N。
60　
160　
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