中考物理专练重难点29 力学计算（2）功 功率 机械效率（解析版）

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专项 七 计算题
重难点 29 力学计算（2）功 功率 机械效率
【知识梳理】
功、功率、机械效率计算主要涉及到速度、机械功和机械功率、功率的计算，涉及的主要
公式有：
（1）速度的计算：v=s/t
（2）机械功计算：W=Fs
（3）机械功率计算：P=W/t=Fv
（4）杠杆平衡条件：F 动L动=F 阻L阻
（5）机械效率计算：η=W 有/W 总×100%=G/（nF）×100%。
【易混淆点】
1.有用功与总功、额外功、无用功的区别：
（1）有用功：对我们有用的功，通常为克服重力或摩擦力所做的功。
（2）总功：动力所做的功。
（3）额外功：对我们无用，但不得不做的功。
（4）无用功：对我们无用的功。注意：无用功是应该不做的功。它的有无，都不会影响做
功。
（5）关系：总功=有用功+额外功
2.在计算滑轮组的有关问题时，对绳子的股数数错：记住，只有与动滑轮相联系的才算，
有一股算一股。
3. 在计算滑轮组的有关问题时，对物重及其对应量与动力及其对应量混淆。建议在审题时，
列出对应的量。
【典例分析】
【例 1】（2020 南通 32）个人用图示装置在 10s 内将质量为 45kg 的货物匀速提升 2m，此
过程中拉力的功率为 120W。（g 取 10N/kg）求：（1）有用功；（2）滑轮组的机械效率；
（3）若工人用此装置匀速提升其他货物，测得拉力大小为 300N，额外功占总功的 20%，工
人提升货物的重。
1
【答案】（1）900J （2）75% （3）720N
【 分 析 】 （ 1 ） 货 物 的 重 力 G 物=mg=45kg×10N/kg=450N ； 有 用 功 ： W 有=G 物
h=450N×2m=900J。
（2）拉力所做的总功：W 总=Pt=120W×10S=1200J；机械效率：η=W 有/W 总×100%=900J/
1200J×100%=75%。
（3）由图可知：n=3，已知额外功占总功的 20%，则此时的机械效率 η′=1-20%=80%；
此时的机械效率：η′= ×100%= ×100%= ×100%= ×100%，所以提升物体
的重力：G=η′nF=80%×3×300N=720N。
【思路小结】解此类题，关键要分清哪是物重及其对应的其它量，哪是拉力及其对应的其
它量，吊起货物的绳子的股数，对公式灵活变形。
【真题操练】
1.（2020 衡阳 11）近期我国长江中下游许多省份因连续大雨发生洪涝灾害。抗洪抢险小分
队成员李军在一次行动中需要帮老百姓把一个质量为 240kg 的重物搬到 2m 高的车上。为
了省力采用 5m 的长木板搭了一个斜面（如图所示）。用 1200N 的力用了 5min 将重物匀速
推到车上。关于此简易斜面装置，下列说法中正确的是（　　）
A．他对重物做了 4800J 的功 B．他做功的功率为 16W
C．此次简易斜面装置的机械效率为 50% D．斜面是一种省力杠杆
【答案】D
【解析】A.做的总功：W 总＝Fs＝1200N×5m＝6000J，A 错。
B.做功的功率为：P＝W 总/t=6000J/300s＝20W，B 错。
C.重物的重力：G＝mg＝240kg×10N/kg＝2400N，李军对重物做的有用功： W 有用＝Gh＝
2400N×2m＝4800J，简易斜面装置的机械效率：η＝W 有/W 总×100%=4800J/6000J×100%＝
80%，C 错。
D.斜面是一种省力杠杆，D 正确。选 D。
2
2.(2020 青岛 14)某建筑工地上，一台起重机 10s 内将重 1.5×104N的物体匀速提升 3m 起重机
吊臂上的滑轮组如图所示，滑轮组的机械效率为 75%。下列分析正确的是（　　）
A. 拉力 F的大小为 7.5×103NB. 有用功的大小为 4.5×104J
C. 额外功的大小为 1.5×104JD. 拉力 F的功率为 6.0×103W
【答案】BCD
【解析】A．由图可知：绳子股数
n
=2，由 η= ×100%= ×100%，可得：F= =
= 1×104N，A 错。
B．有用功为：W 有=Gh=1.5×104N×3m=4.5×104J,B 正确。
C．总功为：W 总=Fs=Fnh=1.0×104N×2×3m=6×104J，额外功为：W 额=W 总-W 有=6×104J-
4.5×104J=1.5×104J，C 正确。
D．拉力的功率为：P= = = 6×103W，D 正确。选 BCD。
3.(2020 孝感 9)如图所示，某建筑工人利用滑轮组提升水平面上重 900N、底面积为 200cm2
的方形货箱，货箱 20s 内匀速上升 4m，工人所用拉力 F为400N（不计绳重和摩擦），则
（　　）
A. 人拉绳子的速度为 0.2m/s
B. 动滑轮的重力为 300N
C. 此段时间内，拉力 F做功为 3600J
3
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