1、专题09 功和能、功率及机械效率1（2019四川巴中）如图所示，物体从斜面顶端匀速滑到斜面底端，在此过程中，下列说法正确的是A物体动能增大，机械能不变B物体动能不变，机械能减小C物体重力势能不变，机械能不变D物体重力势能减小，机械能增大【答案】B【解析】物体从斜面顶端匀速滑到斜面底端，质量不变，速度不变，故动能不变；高度降低，重力势能减小；动能和势能统称为机械能，故机械能减小；故ACD错误，B正确。2（2019宜宾市）用轻绳将小球系好后，固定在天花板上，做成一个摆，如图所示，小球在a、c之间往返运动，不计空气阻力，对小球从a点向右摆动到c点的过程，下列说法中正确的是A小球的运动状态没有发生变化
2、B小球所受重力的方向总是竖直向下的C小球的动能先减小后增大D小球的机械能不守恒【答案】B【解析】A、小球从a点向右摆动到c点的过程中，小球的运动速度和方向都发生变化，所以小球的运动状态发生变化。故A错误；B、重力的方向总是竖直向下，与运动状态无关，所以小球所受重力的方向总是竖直向下的。故B正确；C、小球从a点向右摆动到c点的过程中，小球的质量不变，速度先变大后边小，故小球的动能先增大后减小。C错误；D、不计空气阻力，即只受重力作用时，小球的机械能是守恒的。故D错误。3（2019山东淄博）如图所示，小球沿轨道由静止从A点向D点运动的过程中（小球和轨道间存在摩擦），下列说法错误的是A小球在A点的重
3、力势能最大B小球在B点的速度最大C小球在C点和B点的机械能相等D小球不能到达D点【答案】C【解析】A小球在A点时，高度最高，重力势能最大，速度增大，动能增大，减小的重力势能转化为动能；故A正确。B小球在B点时，小球的质量不变，高度最小，势能最小，动能最大，速度最大，故B正确；C小球和轨道间存在摩擦，小球需要克服摩擦做功，故小球从B点到C点的机械能减小，故C错误；D因为小球需要克服摩擦做功，在运动过程中有一部分机械能转化为内能，故小球不能到达D点，故D正确。4（2019安徽）如图所示，在光滑的水平台面上，一轻弹簧左端固定.右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至A位置
4、，然后释放小球，小球就在AB间做往复运动（已知AO=OB）。小球从A位置运动到B位置的过程中，下列判断正确的是A小球的动能不断增加B弹簧的弹性势能不断减少C小球运动到O点时的动能与此时弹簧的弹性势能相等D在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变【答案】D【解析】由题知，O点是弹簧保持原长时小球的位置，则AO段弹簧处于压缩状态，OB段弹簧处于拉伸状态；小球从A运动到O的过程中，弹簧逐渐恢复原状，形变程度变小，弹性势能变小，小球所受弹力方向向右、速度不断增大，动能变大，此过程中弹性势能转化为动能；到达O点时，弹簧恢复原长，弹性势能为零，小球所受弹力为零，此时速度最大，动能最大；小球从O运动
5、到B的过程中，弹簧被拉长，形变程度变大，弹性势能变大，此时小球所受弹力方向向左、速度不断减小，动能变小，此过程中动能转化为弹性势能；则小球从A位置运动到B位置的过程中：A、小球的动能先增加后减少，故A错误；B、弹簧的弹性势能先减少后增大，故B错误；C、小球运动到O点时的动能（最大）与此时弹簧的弹性势能（为零）不相等，故C错误；D、水平台面光滑，且AO=OB，说明没有机械能转化为内能，小球和弹簧组成的整体机械能守恒，所以在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变，故D正确。5（2019广东深圳）如图，弧形轨道ab段光滑，bc段粗糙，小球从a点经最低点b运动至c点。下列分析正确的是A从a到b
6、的过程中，小球动能转化为重力势能B经过b点时，小球动能最大C从b到c的过程中，小球动能增大D从a到c的过程中，小球机械能守恒【答案】B【解析】A从a到b的过程中，小球高度降低，重力势能转化为动能，故A错误；B小球从a运动到b动能增大；从b运动到c动能减小，则在b点处小球动能最大，故B正确；C小球从b到c的过程中，高度增加，同时克服摩擦力做功，速度减小，则小球的动能减小，故C错误；Dbc段弧形轨道粗糙，因此小球在bc段运动时会克服摩擦力做功，会有一部分机械能转化为内能，则机械能会减小，故D错误。6（2019湖北鄂州）如图所示，利用动滑轮将重力为100 N的物体在5 s内匀速竖直提升，拉力F为60
7、 N，绳子自由端移动的距离为2 m，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是A物体移动的速度为0.4 m/sB所做的有用功为200 JC动滑轮的机械效率为60%D拉力F的功率为24 W【答案】D【解析】动滑轮上绳子的有效股数n=2，由可得，物体上升的高度：，则物体移动的速度：，故A错误；所做的有用功：=100 N1 m=100 J，故B错误；拉力做的总功：=60 N2 m=120 J，动滑轮的机械效率：，故C错误；拉力F的功率：，故D正确。7（2019新疆自治区兵团）用一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组甲和乙，分别匀速提升同一重物时，滑轮组甲和乙的机械效率分别为80%和75%，不计绳重和摩擦，滑轮组甲和
8、乙中的动滑轮重力之比为A4:3B3:4C5:4D4:5【答案】B【解析】不计绳重及摩擦，滑轮组的机械效率：=，用一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组甲和乙，分别匀速提升同一重物时，滑轮组甲和乙的机械效率分别为80%和75%，则可知物重相同（都为G），设两动滑轮重分别为G甲动、G乙动，则有：甲= 80%，G甲动=G，乙=75%，G乙动=G，所以，甲乙动滑轮重力之比：G甲动:G乙动=G:G=3:4。8（2019宜宾市）如图所示，在拉力F作用下，一个重600 N的物体以0.1 m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动了10 s，已知滑轮组的机械效率为80%，在此过程中拉力F做了150 J的功，则下列说法中
9、正确的是A拉力F的大小为150 NB拉力F大小为50 NC物体与地面间的滑动摩擦力为120 ND物体与地面间的滑动摩擦力为480 N【答案】BC【解析】AB、由图知，n=3，绳子自由端移动的距离s=3s物=3v物t=30.1 m/s10 s=3 m，由W总=Fs可得拉力：；故A错误、B正确；CD、由得物体与地面间的滑动摩擦力：f=3F=380%50N=120N，故C正确、D错误。9（2019河南）工人用如图所示的滑轮组，在时间t内，将重为G的货物匀速提升了h，人对绳子竖直向下的拉力恒为F。以下说法正确的是A拉力F的功率为2Fh/tB额外功为（2FG）hC滑轮组的机械效率为G/3FD滑轮组机械效
10、率随h的增大而增大【答案】AB【解析】由图分析得动滑轮上为两段绳子，则倍数关系为两倍，则货物上升高度为h时，拉力拉了2h，故拉力F的功率为，额外功，机械效率，由公式可得机械效率与h大小无关。10（2019湖北孝感）如图所示，用相同的滑轮组装成甲、乙滑轮组，分别将同一重物在相等的时间内提升相同的高度，不计绳重和摩擦，则A甲、乙的拉力之比是3:2B甲、乙绳的自由端速度之比是1:1C甲、乙拉力的功率之比是3:2D甲、乙机械效率之比是1:1【答案】AD【解析】A由图像可知甲中绳子股数n甲=2，乙中绳子股数n乙=3，拉起相同的重物，因此甲的拉力大小为，乙拉力的大小为，则甲、乙的拉力之比是3:2，故A正确
11、；B物体上升的速度相同，由滑轮组特点可知，甲绳的自由端速度，乙绳的自由端速度，则甲、乙绳的自由端速度之比是2:3，故B错误；C由选项AB可知甲乙拉力值比为3:2，绳的自由端速度之比是2:3，根据公式 可知甲、乙拉力的功率之比是1:1，故C错误；D由公式，可知机械效率只与物重和动滑轮重有关，甲乙两组中，物重相等，动滑轮重相等，因此机械效率之比是1:1，故D正确。11（2019湖南衡阳）如图所示，用滑轮组提升重900 N的物体，使它在10 s内匀速上升1 m。已知所用的拉力F为400 N。则在提升重物的过程中（不计绳重和摩擦），下列说法正确的是A拉力做功的功率为90 WB拉力在这10 s内做的功为
12、400 JC动滑轮的重力为300 ND若用该滑轮组匀速提升更重的物体时，则绳子拉力会变大，但机械效率不变【答案】C【解析】AB当不计绳重和摩擦时，克服物重和动滑轮重力所做的功为总功，故在10 s内拉力做的总功是：W总=Fs=400 N3 m=1 200 J，拉力F的功率是：，故AB错误；C由图知道，承担物重的绳子的股数是：n=3，故拉力是 ，代入数据解得G动=300 N，故C正确；D不计绳重和摩擦，由知道，如果提起更重的物体，则滑轮组的机械效率变大，故D错误。12（2019云南昆明）如图所示的军用飞机从上空高速飞过，观察者抬头看到飞机的同时，感觉到飞机发出的隆隆声是从飞机的_方发出的（选填“前
13、”或“后”）。飞机在减速下降过程中，机械能将_，势能将_。（选填“增大”、“不变”或“减小”）【答案】后 减小 减小【解析】因为光的速度大于声音的速度，所以观察者抬头看到飞机的同时，感觉到飞机发出的隆隆声是从飞机的后方发出的；飞机在减速下降过程中，质量不变，速度和高度都变小，动能和重力势能都减小，机械能为动能和势能之和，所以机械能将减小；质量不变，高度减小，重力势能减小。13（2019云南）如图所示，工人用滑轮组将重为600 N的建筑材料以0.3 m/s的速度匀速竖直提升。人对绳子自由端的拉力F=375 N，滑轮组的机械效率为_，拉力F的功率为_。【答案】80% 225【解析】由图知，动滑轮上
14、绳子的段数n=2；则绳子自由端移动的距离为s=2h，W有用=Gh，W总=Fs=F2h，机械效率：。拉力F的功率为：P=Fv=F2v物=375 N20.3 m/s=225 W。14（2019宜宾市）如图所示，一个物体静止于光滑水平面上的O点，在水平恒力F作用下开始向右加速运动，依次经过a、b、c三个点，且a、b之间和b、c之间的距离相等，F在ab段做功W1，做功功率P1；在bc段做功W2，做功功率P2，则有W1_W2，P1_P2（选填“”或“=”或“”）【答案】= 【解析】由题知，a、b之间和b、c之间的距离相等，拉力恒定，根据W=Fs可知，两个过程中拉力做的功相等，即W1=W2。物体向右做加速
15、运动，速度在不断增大，运动相等的路程，b、c之间所用的时间减少，根据可知，拉力做功的功率为：P1P2。15（2019安徽）用沿斜面向上大小为3.5 N力将一个重为4.9 N的物体从斜面底端匀速拉到顶端。已知斜面长为2 m，高为1 m，则该过程中斜面的机械效率为_。【答案】70%【解析】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：。16（2019湖北咸宁）用如图所示的滑轮组将重为G的物体匀速提升了h，作用在绳上的拉力大小为F，则总功为_，额外功为_，效率为_。（用题中给出的物理量表示）【答案】3Fh 3FhGh 【解析】由图像可知绳子股数n
16、=3，因此总功为；额外功为，机械效率为。17（2019湖北咸宁）甲、乙是两个完全相同的网球。如图所示，在同一高度同时以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出，不计空气阻力。抛出时两球机械能_（选填“相等”或“不相等”）；落地前的运动过程中，甲球的动能_（选填“增大”、“不变”或“减小”），乙球的机械能_（选填“增大”“先增大后减小，“不变”或“减小”）。【答案】相等 增大 不变【解析】两球抛出时质量相同，速度相同因此动能相同，同时高度也相同，因此重力势能相同，机械能等于动能与重力势能之和，因此机械能也相等，甲球落地前速度不断变大，因此甲球的动能增大，乙球在运动过程中只有动能和势能
17、在相互转化，因此机械能不变。18（2019湖北黄冈）泥石流是在暴雨天极易发生的自然灾害。如果在野外突遇泥石流来袭，停留在泥石流下游低洼处是很危险的。这是由于_力的作用，泥石流会涌向低洼处。正确的逃生方法是朝着与泥石流_（选填“垂直”、“相同”或“相反”）的方向迅速逃离到较高的地方。泥石流向下游流动过程中，重力_（选填“做功”或“没有做功”），重力势能主要转化成动能。【答案】重 垂直 做功【解析】由于重力的作用，泥石流会涌向低洼处；发生泥石流时，人不要停留在低洼处，要朝着与泥石流垂直的方向迅速逃离到较高的山坡上；泥石流下降过程中，由于重力的方向竖直向下，所以重力对它做功，泥石流的重力势能主要转化
18、为动能。19（2019湖北襄阳）倔强系数为12N/cm（弹簧每受到12N的力，长度就要变化lcm）的一根弹簧自然悬挂时的长度为6cm，在它下面再悬挂一个48N的重物，由如图所示位置静止放手，在下落过程中，当弹簧的长度在_（填某一范围）时，物体的重力势能和动能同时转化为弹性势能。物体在经历了一段时间的往复运动后最终停止下来，则物体减小的重力势能最终转化为弹性势能和_能。（上述过程没超出该弹簧的弹性限度）【答案】10 cm14 cm 内【解析】弹簧自然悬挂时的长度为L0=6 cm，倔强系数为12 N/cm，在它下面再悬挂一个48 N的重物，由如图所示位置静止放手，在下落过程中，当弹力（向上的拉力）
19、等于物重时，即，则弹簧的伸长量，所以物体在平衡位置b时（即二力相等的位置），弹簧的长度为：=6 cm+4 cm=10 cm，物体从最高点a运动到平衡位置b的过程中，高度减小，速度增大，弹簧的形变程度增大，所以重力势能减小，动能增大，弹性势能增大，即该过程中重力势能转化为动能和弹性势能。物体从平衡位置b点运动到最低点c的过程中，高度减小，速度减小，弹簧的形变程度增大，所以重力势能减小，动能减小，弹性势能增大，即该过程中重力势能和动能转化为弹性势能。设物体在最低点c时为零势能点（c点也是物体动能为0的位置），物体在a点放手时只具有重力势能，则整个过程中，物体在最高点a的重力势能全部转化为c点时弹簧
20、的弹性势能，所以由上面分析可得：；因为物体下降的高度等于弹簧的最大伸长量，所以h=L；代入化简可得：，即：，所以，L=8 cm，则弹簧在c点的长度为L=L0+L=6 cm+8 cm=14 cm，由此可知，在下落过程中，当弹簧的长度在10 cm14 cm时，物体的重力势能和动能同时转化为弹性势能。物体上下运动过程中和空气之间存在摩擦，所以重力势能还会转化为内能，即物体减小的重力势能最终转化为弹性势能和内能。20（2019河南）我国从今年4月15日起，正式实施电动自行车新国标。李强购置了一辆符合新国标的电动车，其整车质量为50 kg，最高速度为25 km/h。g取10 N/kg。试问：（1）对蓄电
21、池充电时，电能转化为_能；行驶时，电动机提供动力，其工作原理是_。（2）当蓄电池的电全部耗完后，若充电功率为100 W，充满电需要5 h，不计能量损失，则充满电后蓄电池储存的电能为_。（3）蓄电池充满电后，其储存电能的75%用于车克服阻力做功，当质量为70 kg的李强在水平路面上骑着车，以最高速度匀速电动行驶时，所受阻力为总重的1/40，则车最多能够行驶_小时。（4）新国标对电动车的整车质量、最高速度都进行了限制，这样做主要是为了防止车的_较大，以减小行车危险。【答案】（1）化学 通电导体在磁场中受到力的作用 （2）1.8106 J （3）1.8 （4）动能【解析】（1）对蓄电池充电时，电能转
22、化为化学能储存起来，电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用； （2）储存电能；（3），。，则以最高时速可行驶；（4）质量、速度均作了限制，故是对其动能作了限制，防止动能过大，造成危险。【点睛】注意单位及能量之间的转换，效率的乘除。21（2019山东淄博）在日常生活和工农业生产中，提高机械效率有着重要的意义。提高机械效率，要从研究影响机械效率的因素出发，寻求办法。（1）为了探究影响机械效率的因素，小明选取了大小相同的滑轮，利用图甲和图乙装置进行实验，并把数据整理记录在下表中。实验次数滑轮材质钩码重G/N提升的高度h/m有用功W有用/J拉力F/N绳端移动的距离s/m总功W总/J机械效率1铝
23、10.10.10.60.30.1856%2铝20.10.21.00.30.367%3铝20.20.41.00.60.667%4塑料20.2040.80.60.4883%5塑料20.20.42.10.20.4295%比较1和2两次实验发现：在所有滑轮组一定时，提升的钩码_，机械效率越高。比较3和4两次实验发现：滑轮组的机械效率还与_有关。比较_两次实验发现：在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度无关。第5次实验是利用了图_的装置完成的，判断依据是_。利用图甲的装置，把重6N的物体用2.5N的拉力迅速拉起，滑轮组的机械效率为_。可见如果没有刻度尺，只有测力计，也可以测量出滑轮组的机械效率。（
24、2）小明利用图丙装置实验发现：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关。保持斜面倾斜程度不变，可以采用_的方法减小摩擦，从而提筒斜面的机械效率。（3）实验表明：额外功越小，总功越接近有用功；进一步推理得出：假设没有额外功，总功等于有用功；可见使用任何机械都_。下列物理规律的得出运用了这种研究方法的是_。A、焦耳定律B、牛顿第一定律C、阿基米德原理D、欧姆定律【答案】（1）重力越大 动滑轮的重力 2和3 图乙 第5次实验中提升钩码的高度和绳端移动的距离相等 80% （2）减小接触面的粗糙程度 （3）不能省功 B【解析】（1）比较1和2两次实验可知，当提升钩码的高度相同，提升钩码重力不
25、同时，钩码的重力越大，滑轮组的机械效率就越高。比较3和4两次实验可知，滑轮材质不同，所以滑轮重力大小，导致滑轮组的机械效率不同，故滑轮组的机械效率还与动滑轮的重力有关。比较2和3两次实验可知，当提升钩码的重力相同，提升高度不同时，滑轮组的机械效率相同，故滑轮组的机械效率与提升钩码的高度无关第5次实验中提升钩码的高度和绳端移动的距离相等，所以第5次实验是利用了定滑轮完成的，故是利用了图乙完成的。图甲中的绳子段数n=3，由题知，G物=6 N，F拉=2.5 N，则滑轮组的机械效率为：。（2）斜面倾斜程度不变时，物体对斜面的压力也会不变，所以可以采用减小接触面的粗糙程度的方法来减小摩擦。（3）假设没有
26、额外功，总功等于有用功，可见使用任何机械都不能省功；本题用到了理想实验法，牛顿第一定律在推理过程中也用到此方法。22（2019安徽）如图所示，水平地面上一个重为50 N的物体，在大小为10 N的水平拉力下作用下，向左做匀速直线运动，在5 s的时间内通过的距离为2 m。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）10 N （2）4 W【解析】（1）用10 N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=10 N；（2）拉力F做的功：=10 N2 m=20 J，拉力F做功的功率：。23（201
27、9云南昆明）一人用桶从井里取水，己知桶的容积是6 L，空桶的质量是1.5 kg，忽略绳子的重力。（水=1.0103 kg/m3，g=10 N/kg）求：（1）装满水后水的质量；（2）用绳子把桶放到井里，进入一些水后，桶仍然漂浮在水中，此时它排开水的体积是3103 m3，桶受到的浮力；（3）将一满桶水从桶底刚好离开水面开始匀速提高5 m，绳子的拉力做的功；（4）提水的效率。【答案】（1）6 kg （2）30 N （3）375 J （4）80%【解析】（1）由可得，装满水后水的质量：m=V=1.0103 kg/m36103 m3=6 kg；（2）桶受到的浮力；F浮=液gV排=1.0103 kg/m
28、310 N/kg3103 m3=30 N；（3）绳子的拉力做的功：W=G总h=（m桶+m）gh=（1.5 kg+6 kg）10 N/kg5 m=375 J；（4）提水的效率：。24（2019山东淄博）2019年4月23日，在庆祝中国人民解放军海军成立70周年海上阅兵活动中，055大型驱逐舰接受检阅，向世界展示了我国大型驱逐舰的发展规模和强大实力。驱逐舰长174 m，宽23 m，吃水深度8 m，满载排水量12 300 t，最大航速32节（1节=0.5 m/s，海水密度为1.03l03 kg/m3，g 取10 N/kg）。求：（1）驱逐舰行驶到某海域时，舰底受到的海水压强为7.21104 Pa，此
29、时舰底所处的深度；（2）驱逐舰满载时受到的浮力；（3）驱逐舰满载时，以最大航速匀速直线航行，若所受海水阻力是其总重的0.1倍，它的动力功率。【答案】（1）7 m （2）1.23108 N （3）1.968108 W【解析】（1）根据p=gh可得此时舰底所处的深度：；（2）由阿基米德原理可得，驱逐舰满载时受到的浮力：F浮=G排=m排g=12 300103 kg10 N/kg=1.23108 N；（3）驱逐舰满载时，以最大航速匀速直线航行，则速度v=3节=320.5 m/s=16 m/s，因为驱逐舰处于漂浮状态，则驱逐舰的总重力：G=F浮=1.23108 N；由二力平衡条件可得，驱逐舰受到的动力：
30、F=f=0.1G=0.11.23108 N=1.23107 N；以最大航速匀速直线航行，它的动力功率：P=Fv=1.23107 N16 m/s=1.968108 W。25（2019广东深圳）如图所示，斜面长s=8 m，高h=3 m。用平行于斜面F=50 N的拉力，将重力为G=100 N的物体，由斜面的底端匀速拉到顶端，用时t=10 s。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。【答案】（1）300 J （2）40 W （3）12.5 N （4）75%【解析】（1）有用功为W有=Gh=100 N3 m=300 J；（2）拉力所做的功为W总=F
31、s=50 N8 m=400 J，拉力的功率为=40W；（3）额外功为W额=W总W有=400 J300 J=100 J，由W额=fs得：物体受到的摩擦力=1.25N；（4）斜面的机械效率为=75%。26（2019湖北襄阳）工人师傅用如图所示的滑轮组将重为600 N的货物匀速提升了2 m，做了1 500 J的功。求：（1）滑轮组的机械效率；（2）当他用400 N的拉力匀速提升其它货物时，额外功占总功的15%，求提升货物的重。【答案】（1）80% （2）1 020 N【解析】（1）所做的有用功：，由题知，工人做了1 500 J的功，即W总=1 500 J，滑轮组的机械效率：；（2）当他用400 N的
32、拉力匀速提升其它货物时，额外功占总功的15%，则有用功占总功的为85%，即=85%，由图知，n=3，滑轮组的机械效率，所以，此时提升的物重：。27（2019四川攀枝花）如图所示，在水平路面上行驶的汽车通过滑轮组拉着重G=9104 N的货物A沿斜面向上匀速运动。货物A的速度为v=2 m/s，经过t=10 s，货物A竖直升高h=10 m。已知汽车对绳的拉力F的功率P=120 kW，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。【答案】（1）1.2106 J （2）20 000 N （3）75%。【解析】（1）由可得t时间内汽车对
33、绳的拉力所做的功：W=Pt=1.2105 W10 s=1.2106 J；（2）10 s内货物移动的距离：s物=vt=2 m/s10 s=20 m，由图知，n=3，拉力端移动距离：s=3s物=320 m=60 m，由W=Fs可得汽车对绳的拉力大小：；（3）不计绳、滑轮的质量和摩擦，滑轮组对重物的拉力：F拉=3F=320 000 N=60 000 N，斜面的机械效率：28（2019湖北孝感）一辆厢式小货车某次运货，满载后总质量是5.0103 kg，在平直的公路上匀速行驶100 km，耗油10 kg，货车受到的阻力是总重力的0.05倍，发动机的牵引功率是50 kW（油的热值是5.0107 J/kg，
34、g=10 N/kg），求：（1）货年受到的牵引力；（2）货车匀速行驶的速度；（3）货车发动机的效率。【答案】（1）2 500 N （2）20 m/s 50%【解析】（1）因为货车匀速行驶，二力平衡，所以；（2）货车匀速行驶的速度；（3）货车发动机的效率。29（2019陕西）图示为某种型号的剪叉式高空作业平台。这台机器利用起升电机升降作业平台，方便工人高空作业。该机器的部分数据如下表所示。（1）这台机器空载且静止时，对水平地面的压强是多大？（2）起升电机以额定功率工作时，将总重为1 000 N的人和作业工具以0.2 m/s的速度举高8 m。该机器做的有用功是多少？机械效率是多少？（3）此类机器机
35、械效率一般较低的主要原因是：_。【答案】（1）4105 Pa （2）8103 J 5% （3）机器所做的额外功较多（或机器自重较大）【解析】（1）机器放在水平面上静止时，对地面的压力等于机器自身的重力F=G=mg=3 200 kg10 N/kg=3.2104 N机器对地面的压强：P=4105 Pa（2）起升电机在工作时所做的有用功即是克服人和作业工具的重力所做的功W有=Gh=1 000 N8 m=8103 J把人和作业工具举高8 m所用的时间由公式v=得t=40 s由表格可知，机器的额定功率P=4 kW=4103 W机器的做的总功：W总=Pt=4103 W40 s=1.6105 J机器的机械效
36、率：=100%=100%=5%。（3）机器所做的额外功较多（或机器自重较大）。30（2019四川巴中）利用如图所示的滑轮组，将一边长为0.2 m，密度为2.5103 kg/m3的正方体石块，匀速从水中提起，已知动滑轮重力为40 N，（不计纯重、摩擦和水的阻力）。求：（1）物体浸没在水中时所受到的浮力大小；（2）物体浸没在水中匀速上升时，动滑轮下端挂钩处绳对物体的拉力F0的大小；（3）物体完全离开水面后，继续匀速向上提升，此时滑轮组的机械效率大小。（计算结果保留一位小数）【答案】（1）80 N （2）120 N （3）83.3%【解析】（1）正方体物体的体积：V=0.2 m0.2 m0.2 m=0.008 m3，物体浸没在水中时所受到的浮力：F浮=水gV排=水gV=1.0103 kg/m310 N/kg0.008 m3=80 N；（2）物体重力：G=mg=gV=2.5103 kg/m310 N/kg0.008 m3=200 N，物体浸没在水中匀速上升时，受力平衡，所以，G=F浮+F0，动滑轮下端挂钩处绳对物体的拉力：F0=GF浮=200 N80 N=120 N；（3）由图知，n=3，物体完全离开水面后，滑轮组的有用功为：W有=Gh=200 Nh，绳子自由端的拉力：F=（G+G动）=（200 N+40 N）=80 N，拉力F做得总功：W总=Fs=80 N3h，滑轮组的机械效率：。