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④1×10
8.（11武汉）甲图是大型超市内常见的自动人行道，它能方便快捷地运输顾客和货物上
下楼，乙图是其构造示意图，右表是其部分参数（表中“运输能力”是指每小时运输的顾客和货物所受的总重力）。
（1）图乙中顾客A站在静止的
自动人行道上，请画出他受到的重力和支持力的示意图。
（2）自动人行道以额定速度上行时，假设站在一楼地板上的观察者看到自动人行道上的
顾客处于静止状态，则该顾客一定______（填“顺”或“逆”）着自动人行道上行的方向运动，他相对于观察者的速度是______。
（3）自动人行道的电动机的额定输入功率是多少瓦？ （1）重力和支持力的示意图如右图所示。 （2）逆；0 （3）∵η=W/W有总
=Gh/Pt∴P=Gh/ηt=5.4×106N×4.8m/(0.8×3.6×103s)=9×103W 9.（11河南）在新农村建设中，为将—批建材运到10 m高的
施工处，工人利用如图17所示的滑轮组提升建材。装置中动滑轮重100N，工人每次匀速提升一箱重400N的建材，不计绳重和摩擦。 试问：
（1）每次提升建材时的有用功、额外功各是多少， （2）该滑轮组的机械效率是多少?
（3）为加快施工进度，张师傅建议用电动机做动力替代人
提升建材。为了安全，改装后每次可吊起四箱建材，建材匀速上升时的速度为0.4m/s。仓库中现有两台电动
机，型号分别为“220V 0.8kW”、“220V 3kW”，请你通过计算说明应选哪台电动机才能使配置更为合理。 解：（1）有用功W有=Gh=400N×10m=4000J 额外功W额=G动h=100N×10m=1000J
（2）由于总功W总= W有+W额=4000J+=1000J==5000J 故机械效率η=
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W有4000J=?80% W总5000J爱心 责任 奉献
（3）提升四箱建材时的总功W’总= W’有+W’额=4×4000J+100J=17000J
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将重物匀速提升至10m高处所需时间t=
s10m==25s v0.4m/s 则提升四箱建材的总功率P=
W'1700J总==680W=0.68kW t25s 故应选择型号为“220V 0.8kW”的电动机才能使配置更为合理。
10.（11十堰）“问道武当山，养生太极湖”，中外游客慕名前往武当山旅游观光。武当山
景区推出了“山水一体游”项目，购进一批旅游观光艇（如图），其部分技术参数如
33下表：（取g=10N/kg，q柴油=4.3×10J/kg，?柴油?0.8?10kg/m）
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求：（1）某旅游团队从武当山旅游码头乘坐观光艇以最大航速 行驶2小时的路程是多少？ （2）假设每位乘客的平均质量为60kg，观光艇满载乘客时，所受浮力是多少？ （3）观光艇以最大航速匀速行驶时，受到水的平均阻力是多少N？ （4）若这次航行共消耗柴油30L，则柴油发动机的效率为多大？ 答案：（1）90km （2）2.1×104N （3）3.6×103N （4）31.4%
11.（11黄冈、鄂州、随州）“中国的三一，世界的三一”，三一重工集团自主创新研制的
长臂泵车创造了多项吉尼斯记录。3月20日为支援福岛核电站，三一重工集团将62
米泵车通过海路运往日本。该泵车部分技术参数如下表所示：(忽略一切摩擦，2＝1.4，3＝1.7)
名称 泵车全长 SYXTHB62米泵车 15.98 m 51 t 泵车总质量 8 t 长臂总质量 62 m 长臂伸直全长
（1）海上运输船运载泵车前后，排开海水的体积变化了多少?（ρ海水＝1.0×103kg／m3） （2）在水平地面上，泵车开始工作时，在液压顶的作用下
缓慢伸展开多节长臂，使之由水平位置升起到与水平方向成30o夹角，历时1分40秒，此时液压顶恰好与完全伸直的长臂垂直。长臂展开后简化成粗细均匀的杠杆模型；OA为长臂全长的1／10，如图所示。求此液压
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顶对长臂的作用力F的大小?
（3）在此过程中，液压顶对长臂做功的功率为多少?
解：（1）泵车的重力： G车=mg=5.1×104kg×10N/kg=5.1×105N 依据漂浮的条件可得：ΔF浮=G车
增加排开海水的体积：ΔV排=ΔF浮/ρ水g=5.1×105N/(1.0×103kg/m3×10N/kg) =51m3 （2）依据杠杆平衡的条件可得：
F×OA=G臂×OC×Cos300 F×OB/10= G臂×OB/2×Cos300
F=5 ×8×104N/2=3.4×105N (或2 ×105N 、3.5×105N) （3）忽略摩擦，依据功的原理可得： WF=WG
PF=WG/t=m臂gh/t=8×103kg×10N/kg×OC×Sin300/100s=1.24×104W (或 12.4 kW)
12.（10北京）图21甲是海洋中学科技小组设计的打捞水中物体的装置示意图。DB是以
O点为转轴的水平杠杆，OD的长度为1.6m。水平甲板上的配重E通过细绳竖直拉着杠杆D端，配重E的质量mE为225kg。安装在杠杆DB上的行走装置由支架、动滑轮X、提升电动机、定滑轮K构成，行走装置的质量m为25kg。电动机Q可以通过定滑轮S和动滑轮X拉动行走装置沿BO水平滑动。固定在提升电动机下的定滑轮K和动滑轮M组成滑轮组Y，当行走装置处于杠杆DB上C点的位置时，提升电动机拉动绳子H端，通过滑轮组Y竖直提升水中的物体A。物体A完全在水中匀速上升的过程中，滑轮组Y的机械效率为η1，甲板对配重E的支持力为N1；物体A全部露出水面匀速竖直上升的过程中，滑轮组Y的机械效率为η2，甲板对配重E的支持力为N2。滑轮组Y提升物体A的过程中，行走装置受到的水平拉力始终为零，杠杆DB在水平位置保持平衡。已知物体A的质量mA为50kg，体积V为20dm3，N1与N2之比为3：2, η1与η2之比为9：10 物体A被打捞出水面后，停留在一定高度，电动机Q开始拉动行走装置。在行走装置以0.05m/s的速度水平匀速移动的过程中，拉力T所做的功随时间变化的图像如图21乙所示，行走装置受到的水平拉力为F。细绳和杠杆的质量、滑轮与轴的摩擦、水对物体的阻力均忽略不计，g取10N/kg。 求：(1)OC的长度;(2)拉力F。
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13.（10哈尔滨）建筑工地上，工人们需要将一堆建材运到10m高处。姜荣同学设计安装了如图所示的装置.装置中每个滑轮重l00N。工人利用该装置每次提升一块重900N的建材，该工人拉绳子的速度是0.8m／s，在施工过程中： (1)该工人提升建材时的有用功率是多少?
(2)该装置的机械效率是多少?(不计绳重和摩擦)
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2019年新人教版(2019春)物理第12章第3节：简单机械(3)简单机械的功、功率、机械效率计算
