专题16 力学之功和功率的计算
力学中功和功率部分是力学部分的重点，也是难点。
在中考中多以选择题、填空题、计算题为主，是中考的重点，也是难点。
与压强、浮力、机械效率的综合性计算题常作为中考中的压轴题。
1.在粗糙水平面上有一个重50N的物体，用10N的水平推力使其在10s内匀速前进了20m，则在此过程中：
A．推力做了1000J的功
B．推力的功率为20W
C．重力做了100J的功
D．物体受到的摩擦力为150N
【答案】B
考点：功的计算
2.学校运动会上举行“双摇跳绳”比赛，“双摇跳绳”是指每次在双脚跳起后，绳连续绕身体两周的跳绳方法。
比赛中，初三某同学1min内摇轻绳240圈，则他在整个跳绳过程中的功率最接近于( )
A．120W B．400W C．600W D．1000W
【答案】A
【解析】
试题分析：中学生的质量约50kg，其重力为G=mg=50kg×10N/kg=500N；跳跃过程中腾空高度约h=0.12m；因此一次做功W=F s=G h=500N×0.12m=60J；“双摇跳绳”是指每次在双脚跳起后，绳连续绕身
体两周的跳绳方法，故1min内摇轻绳240圈，人起跳240
120
2
=次，则人跳一次所用时间t=0.5s,所以
功率
60J
120W
0.5s
W
P
t
===。
故选A。
考点：物理量估测，功率的计算
3.如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知AB＞AC，
施加的力分别为F1、F2，拉力做的功分别为W1、W2，拉力做功的功率分别为P1、P2，则下列判断中正确的是（）
A．F1＜F2，W1＝W2，P1＜P2
B．F1＞F2，W1＞W2，P1＞P2
C．F1＜F2，W1＜W2，P1＜P2
D．F1＜F2，W1＝W2，P1＞P2
【答案】A
【解析】
试题分析：光滑斜面的高度相同，斜面越长越省力，所以F1＜F2；光滑的斜面，拉力做的功为W＝G h，所以W1＝W2；以相同的速度将物体从斜面底端拉到斜面顶端，斜面越长用的时间越长，P＝W／t，所以P1＜P2．综上所述，正确选项为A．
考点：功的原理；功和功率
4.甲、乙两台机器，甲的功率比乙的功率大，则（）
A．甲比乙做功多
B．甲比乙做功慢
C．甲比乙做功少
D．甲、乙做功相同时，甲用的时间比乙用的时间少
【答案】D
【解析】
试题分析：功率是描述做功快慢的物理量，甲的功率比乙大，说明甲比乙做功快，即做相同多的功，甲用的时间比乙少．
考点：功和功率的区别
5.分别用如图所示的（甲）、（乙）两个滑轮组，在100s内将重为400N 的物体G匀速提升10m，每个滑轮的重均为20N．不计绳重及摩擦，此过程中
A.F甲做功的功率等于F乙做功的功率
B.F甲做功的功率小于F乙做功的功率
C.F甲做的功大于F乙做的功
D.F甲做的功小于F乙做的功
【答案】A
考点：总功、有用功、额外功之间的关系=+W W W 总有额应用；功率定义式W
P t
=
应用。
6.如图所示，放在水平桌面上重为G ＝10N 的木块，在F ＝4N 的水平拉力作用下，5s 内运动了2m ，在这个过程中，重力G 对物体做的功为______J ，拉力F 做功的功为_____J,拉力F 做功的功率为_____W ．
【答案】0 8 1.6
【解析】试题分析：力做功有两个条件：有力作用在物体上；物体在力的方向通过了一段距离。
二者缺一不可，功等于力乘以距离，而功率表示的是力做功的快慢程度。
考点：做功和功率
7.如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为18N 的物体在5s 内缓慢升高10cm ，拉力大小F =8N ，拉力移动的距离为25cm ，拉力克服物体的重力做的功为_______J ，拉力做功的功率为_____W ，杠杆的机械效率为________；影响杠杆机械效率的主要因素为_____________________；竖直向上匀速拉动杠杆的过程中，物体的机械能将_ （选填“变大”“变小”或“不变”）．
【答案】1.8 0.4 90% 杆杆自身重 变大 【解析】
试题分析：拉力克服物体的重力做的功8N 0.25m 2J W Fs ==⨯=总；拉力的功率：
2J 0.4W 5s
W P t =
==；
有用功：18N 0.1m 1.8J W Gh ==⨯=有；杠杆的机械效率为 1.8J
=
100%100%=90%2J
W W η⨯=⨯有总；本实验主要要克服杠杆的自身重力做功，属于额外功，影响了杠杆的机械效率，故影响影响杠杆机械效率的主要因素为杠杆自身的重力；机械能等于势能与动能之和，竖直向上匀速拉动杠杆的过程中，物块质量不变、速度不变、高度增大，故动能不变、重力势能变大，因此机械能变大。
考点：有用功、总功和机械效率的计算公式的应用
8.如图所示的滑轮组，动滑轮重为50N ，小明在10s 内将200N 的重物匀速提升2m ，则拉力F 为_____N ，则滑轮组做的有用功为_____J ，滑轮组的机械效率为_____，拉力F 的功率为_____W 。
（忽略绳重和摩擦）
【答案】125；400；80%；50 【解析】
试题分析：动滑轮由两段绳子承担着，忽略绳重和摩擦，拉力的大小：
50200=12522
G G N N
F N ++=
=动，滑轮组做的有用功：2002400W Gh N m J ==⨯=有用，总功：12522500W Fs N m J ==⨯⨯=总，滑轮组的机械效率：40080%500W J
W J
η=
==有用总，拉力F 的功率：5005010W J
P W t s
=
==总。
考点：滑轮的拉力的计算；滑轮组的机械效率；功率的计算
9.如图所示的电动观光车，有关技术参数如下表。
根据技术参数，求解下列问题：
（1）设乘员质量均为60kg ，求满载时车对水平路面的压强。
（2）电动机以额定功率工作半小时对外做了多少功？若这一过程中，观光车以36km/h 的速度沿水平路面匀速行驶，求车在行驶过程中受到的阻力。
【答案】（1）51.8410Pa ⨯；（2）320N 【解析】
试题分析：（1）车的总质量：m =1180kg+60kg×11=1840kg； 车的总重力：F 压=G=mg =1840kg×10N/kg=18400N； 满载时车对水平路面的压强：54218400N 1.8410Pa 425010m
F p S -=
==⨯⨯⨯压； （2）电动机做的功：W 总=Pt =4000W×1800s=7.2×106
J ；
W 机= W 总η=7.2×106J×80%=5.76×106J ；
车运动的路程：s 距=vt =36km/h ×
1
2
h =18km=18000m ； 牵引力：6W 5.7610J F
320N S 18000m
⨯===机牵距
，∵匀速运动，∴f = F 牵=320 N 。
考点：功的计算；压强的计算；二力平衡
10.一辆重2×104
N 的卡车，开进了一段泥泞的道路，不能继续行驶．司机找来一辆小型拖拉机、绳子、动滑轮，采用如图所示装置，拖拉机在绳端用3750N 的水平拉力，将汽车以0.2m/s 的速度水平匀速拉出泥泞路段，用时10s ． （1）卡车移动的距离。
（2）求拉力F 做的功和功率．
（3）若动滑轮的机械效率为80%，求汽车所受的阻力．
【答案】（1）2m （2）15000J 1500W （3）6000N
空车质量1180kg 电动机额定功率4kW 满载乘员11人 电动机效率80% 满载时轮胎与地 接触面积4×250cm 2
最大车速45km/h
考点：功和功率的计算滑轮组的机械效率。