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(共42张PPT)
微专题（三） 功、功率、机械
效率综合计算
【方法指导】
1.利用滑轮组提升物体分三种情况:
（1）理想情况:不计动滑轮重力、不计绳重和绳与轮之间的摩擦,
即,,, 。
（2）半理想情况:考虑动滑轮的重力,不计绳重和绳与滑轮之间的
摩擦,即,, 。
（3）实际情况:考虑动滑轮的重力、绳重和绳与滑轮之间的摩擦
（题目没有说明,表明要考虑）,即, 。
2.利用滑轮组水平拉物体,此时克服物体受到的摩擦力做的功为有
用功,与物重、滑轮重无关。, 。
3.利用斜面提升物体分两种情况:
（1）理想情况:不考虑机械自重和摩擦,沿斜面拉上去所做的功
等于直接搬上去所做的功,即 。
（2）非理想情况:考虑机械自重及摩擦,, ,
, 。
对应训练
类型
1
功、功率、机械效率综合计算
1.某老旧小区改造工地,工人用起重机将重 的施工材料
匀速吊上高工作台,用了 。施工材料上升的速度是____
;起重机对施工材料做功__________ ,做功的功率是
__________ 。
2.比赛用的冰壶其质量为,某次投掷时运动员用 的水平
恒定推力将冰壶从水平冰道的点推至点后放手,用时 ,离手
后冰壶继续滑行至点停止,如图所示。求:取
（1）冰壶的重力;
解:冰壶的重力:
;
（2）这次投掷过程中运动员对冰壶做的功;
解: 段的距离为冰壶受到推力移动的距离,则这次投掷过程中运
动员对冰壶做的功:
;
（3）这次投掷过程中运动员对冰壶做功的功率。
解:这次投掷过程中运动员对冰壶做功的功率:
。
3.[新素材·现代科技]某款完全依靠太阳能驱动的汽车,其整车质量
为,动力电池容量为,安装有效率为 的直流电动
机作为动力。若该车在某路段以 的速度匀速行驶时,所受
阻力为车重的0.1倍。问:
（1）该车匀速行驶 ,能行驶多远？
解:汽车行驶的速度,由 可知,该车匀速
行驶 ,行驶的路程:
;
（2）电动机的输出功率是多少？
解:汽车的重力:
,
,
因为汽车做匀速直线运动,所以,由二力平衡条件可知,汽车的牵引
力:
,
则以的速度匀速行驶 时,牵引力做的功:
,
;
（3）若电能转化为机械能的效率为 ,则在充满电的情况下,最
多行驶多远？
解:由 可知,电动机输出的机械能:
,
。
类型
2
斜面的功、功率、机械效率综合计算
4.如图是小龙“测量斜面机械效率”的实验装置,斜面粗糙程度相同。
先用平行斜面向上的恒定拉力,将重的物体以 的速度匀
速拉到斜面顶端,测得斜面的机械效率为 。下列说法中正确
的是( )
A.拉力做功为
B.物体受到摩擦力为
C.在匀速拉动过程中,物体的机
械能不变
D.若以 的速度匀速拉动物
体,斜面机械效率仍为
√
5.利用斜面移动物体可以省力。如果斜面长,高 ,现用平
行于斜面大小为的拉力,将重为 的物体从斜面底端匀速拉
上斜面顶端,则斜面的机械效率为_______,物体所受的摩擦力为
____ 。
6.如图甲所示,工人师傅将一块 长的木板搁在水平地面和车厢
之间构成斜面,车厢距离地面高,工人师傅用时 把重为
的木箱从斜面底端沿斜面拉上车厢,在此过程中,恒定拉力
做的功随时间 的变化图像如图乙所示,求:#1
（1）拉力做功的功率;
解:由图乙可知,在 内拉力做功:
,
拉力做功功率:
;
答:拉力做功的功率为 ;
（2）拉力 的大小;
解:由题知,内拉力端移动距离,由 可得拉力大
小:
;
答:拉力的大小为 ;
（3）该斜面的机械效率。
解:在 内拉力做的有用功:
,
斜面的机械效率:
。
答:该斜面的机械效率为 。
类型
3
滑轮组的功、功率、机械效率综合计算
7.如图所示,用滑轮组提升重物时,重 的物体在
内匀速上升了。已知拉绳子的力为 ,则
提升重物的过程中( )
D
A.做的总功是
B.拉力的功率是
C.绳子自由端被拉下
D.滑轮组的机械效率是
8.用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”的活动,如
图所示,水瓶匀速直线下降 ,使人匀速升高
,水瓶对绳的拉力为,绳 对人的
拉力为 。此过程( )
D
A.有用功为 B.做的功等于 做的功
C.做的功小于做的功 D.滑轮组的机械效率为
9.修建房屋时,质量为 的建筑工人使用滑轮
组提升建材。他用竖直向下的拉力在 内将
重为的建材匀速提升了 ,每个滑轮重
,不计滑轮摩擦和绳重,取 。下列
结论正确的是( )
A.工人拉动绳子的速度为
B.工人对绳子拉力的功率
C.此装置的机械效率为
D.若工人脚与地接触面积共 ,则他对地的压强为
√
10.用四只完全相同的滑轮和两根相
同的绳子组成如图所示的甲、乙两个
滑轮组,将重 的货物匀速吊起
高。每只滑轮重为 ,绳自由端
的拉力的大小分别为和 ,若不计
绳重和摩擦, ______（选填“大于”
“等于”或“小于”） ,甲滑轮组的机械
效率为_______。
大于
11.如图所示,用拉力通过动滑轮将重 的货物匀速
提升。动滑轮的机械效率为 。不计绳重及滑
轮与轴之间的摩擦。求:
（1）上述过程中的有用功 ;
解:重的货物被匀速提升 ,故有用功:
;
答:上述过程中的有用功为 ;
（2）上述过程中拉力所做的功 。
解:滑轮的机械效率为,根据 可知,拉力所做的功
;
答:上述过程中拉力所做的功为 ;
（3）动滑轮所受的重力 。
解:提升过程中的额外功:
,
不计绳重及摩擦时,滑轮所受重力:
。
答:动滑轮所受的重力为 。
12.小明用如图所示的滑轮组将一个放在水平地面上的物体匀速
拉动,物体移动了,物体重为 ,与地面的接触面积为
,运动过程中物体受到的摩擦力为 ,绳自由端受到的
拉力为 。求:
（1）小明对物体做的有用功;
解:运动过程中物体克服摩擦力做的功为有用功,根据 可
知,有用功:
;
（2）拉力 做的功;
解:由图可知: ,绳子自由端移动的距离:
,
拉力 做的功:
;
（3）该装置的机械效率。
解:根据 可知,该装置的机械效率:
。
13.解放军在一次演习中,出动某型号中型履带式水陆两栖突击车。
该车总质量为,同时,该车装配有输出功率为 的发动
机,机动性能卓越取 。
（1）该车在平面沙滩上行进时,两条履带与沙滩的总接触面积为
,求该车对沙滩的压强;
解:该车总重力:
,
该车对沙滩的压力:
,
该车对沙滩的压强:
;
（2）该车在水面漂浮时,它排开水的体积是多少？
解:该车在水面漂浮时,所受浮力:
,
它排开水的体积:
;
（3）该车在陆地上以的速度匀速行进 时,若发动机
的输出功率全部用于做机械功,则发动机做了多少功？
解:所用时间:
,
若发动机的输出功率全部用于做机械功,则发动机做的功:
。
14.工人师傅用如图所示的滑轮组提起一个重 的箱子,所用
的拉力是,工人将绳子的自由端拉下了,用时 。求:
（1）工人做的有用功;
解:由图知,承担重物绳子的段数,由 可得,箱子被提升
的高度:
,
工人做的有用功:
;
（2）滑轮组的机械效率;
解:工人做的总功:
,
滑轮组的机械效率:
;
（3）工人做功的功率。
解:工人做功的功率
。
15.某建筑工地用如图所示的滑轮组提升重物,工人对绳
子的拉力为,并能用的时间将质量为 的
重物从地面匀速提升（不计绳重和摩擦,且 取
）。求:
（1）拉力的功率;
解:由图可知, ,拉力做的总功:
,
则拉力做功的功率:
;
（2）滑轮组的机械效率;
解:滑轮组提升重物过程中,有用功:
,
则滑轮组的机械效率:
;
（3）在滑轮组能承受的情况下,物体的质量再增加 ,此时滑
轮组的机械效率为多少？
解:不计绳重和摩擦,根据 可知,动滑轮的重力:
;
在滑轮组能承受的情况下,物体的质量再增加 ,此时物重:
,
则滑轮组的机械效率:
。

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