功、功率、机械效率综合计算题（含答案） 2023-2024学年人教版九年级物理寒假 培优作业
文档属性
| 名称 | 功、功率、机械效率综合计算题（含答案） 2023-2024学年人教版九年级物理寒假 培优作业 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 765.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-02-05 22:40:45 | ||
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文档简介
功、功率、机械效率综合计算题
2023-2024学年人教版九年级物理寒假 培优作业
一、单选题
1．同一滑轮组分别采用如图甲、乙两种方式，匀速竖直向上提升重为G的物体，F甲、F乙分别为甲、乙两图绳子自由端拉力，η甲、η乙分别是两种连接方式下的机械效率。不计绳重和摩擦，则（ ）
A．F甲＝F乙；η甲＝η乙 B．F甲>F乙；η甲<η乙
C．F甲F乙；η甲＝η乙
2．如图所示，物体A重50N，物体B重15N，此时A恰能沿着水平桌面以0.2m/s的速度向右做匀速直线运动：对A施加水平向左的力F使B以原速度匀速上升，下列选符合题意的是（不计摩擦、绳重及滑轮重）（ ）
A．物体B匀速下降的速度是0. 6m/s
B．物体A受到的摩擦力为45N
C．2s内拉力F对A做的功为24J
D．物体B匀速上升时，绳子拉力的功率为9W
3．用如图所示的滑轮组提起重为G的物体，图中a是弹簧秤，不计滑轮和弹簧秤的重力及轮与轴的摩擦，则（ ）
A．F＝ ，a的读数等于F B．F＝ ，a的读数等于F
C．F＝ ，a的读数等于G D．F＝ ，a的读数等于G
4．利用四个相同的滑轮组成如图所示的甲乙两个滑轮组。用同样的时间，把质量相等的物体提升相同的高度，则关于所用的拉力 F 甲和 F 乙，拉力做的功W 甲和W 乙，拉力的功率P 甲和P 乙，机械效率分别 η 甲和 η 乙（忽略绳重与摩擦），下列关系式正确的是（ ）
A．F 甲η 乙 B．W 甲>W 乙 P 甲>P 乙
C．W 甲=W 乙 P 甲=P 乙 D．F 甲>F 乙 η 甲>η 乙
5．用一个动滑轮将重为4N的物体匀速提升1m，拉力大小如图所示，则（ ）
A．拉力是2.2N B．有用功是2.2J
C．总功是4.8J D．机械效率是120%
6．如图用滑轮组提升重80N的重物，物体上升速度为0.1m/s，上升高度为20cm，拉绳子的力F为50N，则（ ）
A．绳子自由端被拉下60cm B．拉力的功率为5W
C．有用功为1600J D．滑轮组机械效率为80%
7．关于功和机械效率，下列说法中错误的是（ ）
A．完成同一项工作，额外功越少，机械效率越大
B．使用机械，可以尽可能减小额外功，但是不可能让额外功为0
C．使用滑轮组提升物体，所用力越大、物体运动速度越快，机械效率越大
D．用机械做功时，有用功总是会小于总功，因此机械效率总是小于1
8．如图所示．图甲斜面光滑．图乙斜面粗糙，斜面上所放物块相同，则下列说法正确的是（ ）
A．图甲中，物块从斜面滑下时，重力势能转化为动能，机械能守恒
B．图乙中，物块由斜面滑下时，只受重力和摩擦力，其内能增加
C．图乙中，若物块匀速滑下，其机械能守恒
D．若图乙中斜面倾角变小，斜面的机械效率变大
9．如图所示的滑轮组恰处于静止状态。甲物体所受重力为，两个滑轮的质量相等，拉乙物体的绳子所受的拉力为，不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（ ）
A．使用滑轮的作用是省力
B．若甲物体上升，则乙物体需要下降
C．滑轮上的挂钩所受拉力为
D．单个滑轮受到的重力为
10．如图所示，用滑轮组提升重物时，重200N的物体在5s内匀速上升了1m。已知物体在水面上方时拉绳子的力F为120N，如果不计绳重及摩擦，则提升重物的过程中（ ）
A．在水面上方时，滑轮组的机械效率是81.3％
B．物体在水面上方时拉力F的功率是24W
C．绳子自由端被拉下3m
D．动滑轮重40N
11．如图所示，小明用两个相同的滑轮组（摩擦和绳重不计），分别将重力不同的两个物体匀速提高到相同高度，其中Gl > G2，若用η甲、η乙表示甲、乙两装置的机械效率，W甲、W乙表示拉力所做的功，则有（ ）
A．η甲＝η乙，W甲＝W乙 B．η甲＞η乙，W甲＞W乙
C．η甲＜η乙，W甲＜W乙 D．η甲＞η乙，W甲＜W乙
12．如图为了提升重物，我们选用了粗细均匀重为G的杠杆，不计杠杆支点处的摩擦，先后把同一个重物挂在A、B两处，每次用力让杠杆上升同样的高度，下列说法正确是（ ）
A．重物在A点处做的有用功多，机械效率高
B．重物在A和B点处杠杆的机械效率相等
C．重物在B点处做的额外功多，杠杆的机械效率高
D．重物在B点处做的有用功多，杠杆的机械效率高
二、填空题
13．某人使用动滑轮提升重物时，做了2.5×105J的功来拉动绳子。如果动滑轮用于提升重物所做的功为2×105J，该动滑轮的机械效率是 ，若只增加物重，效率会 .（选填“增大"、“减小”或“变”）。
14．如图所示，工人用250N的力F将重为400N的物体10s内匀速提升2m，在此过程中，绳子自由端移动的距离为 ，拉力的功率为 W。
15．小李同学利用如图所示的滑轮组匀速提升重物。第一次提升的重物A的重力为GA，加在绳子自由端的拉力为F1，重物上升的速度为v1，运动时间为t1；第二次提升的重物B的重力为GB，加在绳子自由端的拉力为F2，重物上升的速度为v2，运动时间为t2。已知F1：GA=5：8，GB：GA=3：2，v1：v2=2：1，t1：t2=2：3，不计绳重与摩擦的影响。则拉力F1：F2= ；机械效率之比η1：η2= 。
16．如图所示，斜面长2m、高1m，把一个质量为24kg的物体沿斜面从斜面底端匀速拉到顶端，需要克服重力做功 J。若斜面是光滑的，则沿斜面向上的拉力 N。在“核桃钳、红酒开瓶器和家中升降晾衣架上的滑轮”三种工具中属于斜面的是 。（g=10N/kg）
17．用定滑轮匀速提升重为180N的物体，所用拉力为200N，物体升高2m，所用时间为5s．此过程中，有用功为 J，拉力做功的功率为 W，定滑轮的机械效率为 ．
18．两条质量各为20g的扁虫（质量可视为均匀分布）。两虫越过一堵非常薄的墙，墙高10cm。甲虫子长20cm，乙虫长度只有10cm，当两条虫子的中点正好在墙头上的时候，甲乙两虫子克服重力做功之比是 （g＝10N/kg）。
19．如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为18N的物体缓慢升高0.1m，拉力大小F=8N，拉力移动的距离为0.25m．拉力所做的功为 J，有用功为 J，杠杆的机械效率为 %．
20．如图是人抬起独轮车车把时的简化示意图，此时独轮车相当于一个 杠杆（省力/费力/等臂）；若动力臂是阻力臂的3倍，物体和车总重G为1200N，抬起车把的力F=500N，则此杠杆的机械效率为
21．用杠杆把400N的物体提高1m，这时动力作用点下降了2m，所用的动力是250N，则动力做的总功是 J，杠杆的有用功是 J机械效率是 ．
三、计算题
22．一物体在空中由静止下落，物体下落时受到的空气阻力随着下落速度增加而增大，且物体受到空气阻力f与物体的速度v平方成正比，即 。试解答下列问题：
（1）假如空中有一个50g的冰雹，从1000m的高空由静止开始下滑到地面。假设冰雹重力做的功有 转化为冰雹的内能，则冰雹在下落过程中温度会升高多少摄氏度？ 不考虑冰雹的熔化和质量变化，c冰= ]
（2）一个重为G的物体从高空（高度足够）静止开始下落，物体下落的最大速度为v，请运用所学知识证明 。
23．小熊在课外实践活动中，用如图甲所示的滑轮组匀速拉动放在树下一水平面上的不同物体，物体受到的摩擦力从100N开始逐渐增加，每次物体被拉动的距离均为1m。根据测量结果画出了该滑轮组机械效率与物体受到摩擦力大小变化的关系图象，如图乙所示。若不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，求：
（1）由图乙可知，当物体受到的摩擦力为100N时，求：动滑轮的重力？
（2）当滑轮组的机械效率为75%，物体以0.1m/s的速度匀速运动时，该滑轮组的有用功率是多大？
（3）当物体与地面的摩擦力为1500N时，体重为500N的小熊竖直向下拉绳，还能用此滑轮组拉动物体吗？用计算结果说明。
24．如图所示，工人师傅利用斜面把重物搬运到汽车上，汽车车厢底板高度h＝1m，斜面长度s＝4m，现用力F沿着斜面把重力G＝2400N的重物匀速拉到车上，拉力F＝800N。
（1）工人做的有用功；
（2）斜面的机械效率；
（3）物体在斜面上匀速运动时受到的摩擦力。
25．一台单缸四冲程汽油机，气缸横截面积为400cm2，活塞冲程长为30cm，做功冲程燃气的平均压强是5×105pa，飞轮转速是240r/min。求：
（1）求该汽油机的输出功率；
（2）如果该汽油机每分钟消耗汽油60g，汽油完全燃烧所放出的热量；
（3）求汽油机的效率。（汽油的热值为4.6×107J/kg）
26．百米赛跑时，运动员在前50m用了8s，后50m用了6s，则运动员跑完全程的平均速度是多少？
27．如图甲所示的地面清洁机器人，质量为3kg，机器人在水平地面运动时，所提供推力与速度关系如图乙所示．（g取10N/kg）．求：
（1）该机器人所提供的水平推力为300N时，匀速直线运动2s，此时水平推力做了多少功？
（2）该机器人在水平地面上以1.8km/h速度匀速直线运动时，水平推力的功率是多大？
28．工人师傅要将质量为100kg的木箱搬到1.5m高的车厢里，他将一块5m长的长板搭在地面与车厢之间构成斜面，然后站在车上用400N的拉力在10s内将木箱从斜面底端匀速拉到车厢里，如图所示，g取10N/kg。
（1）拉木箱过程中，工人所做的有用功是多少？
（2）工人拉力所做的总功是多少？拉力做功的功率是多少？
（3）拉木箱过程中，斜面的机械效率是多少？
（4）木箱被拉到车厢里后，放在水平车厢底板上，木箱与车厢底板的接触面积为0.5m2，木箱对车厢底板的压强是多少？
29．如图所示的电路中，电源电压为12V，R1=10Ω，R2=30Ω。开关闭合后，求：
（1）电流表的示数；
（2）通电10 s，电路中消耗的电能。
30．当今世界最长的跨海大桥——港珠澳大桥，如图甲所示。一辆汽车由静止开始驶入大桥，假设速度与时间的关系如图乙所示，经15s行驶0.3km后开始做匀速直线运动，汽车的平均速度是多少？
答案部分
1．D
2．C
3．B
4．C
5．C
6．D
7．C
8．A
9．D
10．D
11．B
12．D
13．80%；增大
14．4m；100
15．5:7；14:15
16．240；120；红酒开瓶器
17．360；80；90%
18．2：3
19．2；1.8；90
20．省力；80%
21．500；400；80%
22．（1）解：设冰雹的质量为m，则冰雹在下落重力做功
由题意可知，冰雹转化为的内能
由 得
答：冰雹在下落过程中温度会升高 ；
（2）解：根据前面分析可知，当雨滴匀速运动时，其速度达到最大速度，此时物体受到的重力G和空气阻力f相互平衡，即
因为
所以
所以
23．（1）解：由图乙可知，当物体受到的摩擦力当f1＝100N时，滑轮组机械效率η1＝50%，
通过滑轮组拉动水平面上的物体，则有用功：W有用1＝f1s，
由题知，不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，则额外功：W额外＝G动s，
则总功：W总1＝W有用1+W额外＝f1s+G动s，
所以，η1＝ ＝ ＝ ＝ ＝50%，
解得动滑轮重：G动＝100N；
答：动滑轮的重力为100N；
（2）解：当η2＝75%时，不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，此时滑轮组的机械效率：η2＝ ＝ ＝ ＝ ＝75%，
解得此时的摩擦力：f2＝300N；
则滑轮组的有用功率：
P有＝ ＝ ＝f2v＝300N×0.1m/s＝30W；
答：当滑轮组的机械效率为75%，物体以0.1m/s的速度匀速运动时，该滑轮组的有用功率是30W；
（3）解：由图可知，n＝3，
不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，当f3＝1500N时，拉动物体需要的拉力：F3＝ （f3+G动）＝ （1500N+100N）≈533N，
小熊的重力为500N，根据力的作用是相互的，所以小熊给绳子的最大拉力等于其重力为500N，小于533N，故不能用此滑轮组拉动物体。
答：当物体与地面的摩擦力为1500N时，体重为500N的小熊竖直向下拉绳，不能用此滑轮组拉动物体。
24．（1）解：工人做的有用功W有＝Gh＝2400×1m＝2400J
答：工人做的有用功为2400J；
（2）解：所做总功为W总＝Fs＝800N×4m＝3200J
斜面的机械效率为
答：斜面的机械效率为75%；
（3）解：此过程的额外功为W额＝W总﹣W有＝3200J﹣2400J＝800J
由W额＝fs知道，摩擦力为
答：物体在斜面上匀速运动时受到的摩擦力为200N。
25．（1）解：由题意可知，做功冲程燃气的平均压强是 ，气缸横截面积是 ，根据 知燃气对活塞的平均压力为：
活塞冲程长为 ，一个做功冲程中燃气对活塞做的功：
飞轮转速是240r/min，飞轮每转两圈对外做功一次，所以飞轮转动240周，要对外做功120次，所以燃气对活塞做的总功为：
汽油机的功率为：
答：该汽油机的输出功率为12000W
（2）解：汽油完全燃烧所放出的热量：
答：如果该汽油机每分钟消耗汽油60g，汽油完全燃烧所放出的热量2.76×106J；
（3）解：汽油机的效率：
答：汽油机的效率为26.1%
26．解：运动员百米赛跑的路程：s=100m，运动员百米赛跑的总时间：t=t1 +t2 =8s+6s=14s，
运动员跑完全程的平均速度：v==s≈7.14m/s
27．（1）360J
（2）75W
28．（1）解：木箱的重力： ，工人做的有用功：
答：拉木箱过程中，工人所做的有用功是1500J
（2）解：已知斜面长s=5m，拉力做的总功： ，拉力做功的功率：
答：工人拉力所做的总功是2000J，拉力做功的功率是200W
（3）解：斜面的机械效率：
答：拉木箱过程中，斜面的机械效率是75%
（4）解：木箱对车厢底板的压力： ，受力面积S=0.5m2，木箱对车厢底板的压强：
答：木箱对车厢底板的压强是2000Pa
29．（1）解：由图知两电阻并联，电流表测R1的电流，通过R1的电流为：
I1=1.2A. 即电流表的示数为1.2 A
答： 电流表的示数为1.2 A；
（2）解：通过R2的电流为： I2=0.4A
由并联电路电流的规律知干路电流为：I=I1+I2=1.2 A+0.4 A=1.6A
通电10 s，电路中消耗的电能为：W=UIt=12 V×1.6 A×10s=192J
答：通电10 S，电路中消耗的电能为192J。
30．解：要知道汽车的平均速度，需要知道汽车所走的总路程和总时间，从图乙可看到，汽车所走的总时间 ，
前15s行驶的路程
后15s的速度从图乙可看到， ，
所走的路程
则汽车所走的总路程
汽车所走的总时间 ，
根据速度公式可知，汽车的平均速度
汽车的平均速度为17.5m/s。
答：汽车的平均速度是17.5m/s。
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2023-2024学年人教版九年级物理寒假 培优作业
一、单选题
1．同一滑轮组分别采用如图甲、乙两种方式，匀速竖直向上提升重为G的物体，F甲、F乙分别为甲、乙两图绳子自由端拉力，η甲、η乙分别是两种连接方式下的机械效率。不计绳重和摩擦，则（ ）
A．F甲＝F乙；η甲＝η乙 B．F甲>F乙；η甲<η乙
C．F甲
2．如图所示，物体A重50N，物体B重15N，此时A恰能沿着水平桌面以0.2m/s的速度向右做匀速直线运动：对A施加水平向左的力F使B以原速度匀速上升，下列选符合题意的是（不计摩擦、绳重及滑轮重）（ ）
A．物体B匀速下降的速度是0. 6m/s
B．物体A受到的摩擦力为45N
C．2s内拉力F对A做的功为24J
D．物体B匀速上升时，绳子拉力的功率为9W
3．用如图所示的滑轮组提起重为G的物体，图中a是弹簧秤，不计滑轮和弹簧秤的重力及轮与轴的摩擦，则（ ）
A．F＝ ，a的读数等于F B．F＝ ，a的读数等于F
C．F＝ ，a的读数等于G D．F＝ ，a的读数等于G
4．利用四个相同的滑轮组成如图所示的甲乙两个滑轮组。用同样的时间，把质量相等的物体提升相同的高度，则关于所用的拉力 F 甲和 F 乙，拉力做的功W 甲和W 乙，拉力的功率P 甲和P 乙，机械效率分别 η 甲和 η 乙（忽略绳重与摩擦），下列关系式正确的是（ ）
A．F 甲
C．W 甲=W 乙 P 甲=P 乙 D．F 甲>F 乙 η 甲>η 乙
5．用一个动滑轮将重为4N的物体匀速提升1m，拉力大小如图所示，则（ ）
A．拉力是2.2N B．有用功是2.2J
C．总功是4.8J D．机械效率是120%
6．如图用滑轮组提升重80N的重物，物体上升速度为0.1m/s，上升高度为20cm，拉绳子的力F为50N，则（ ）
A．绳子自由端被拉下60cm B．拉力的功率为5W
C．有用功为1600J D．滑轮组机械效率为80%
7．关于功和机械效率，下列说法中错误的是（ ）
A．完成同一项工作，额外功越少，机械效率越大
B．使用机械，可以尽可能减小额外功，但是不可能让额外功为0
C．使用滑轮组提升物体，所用力越大、物体运动速度越快，机械效率越大
D．用机械做功时，有用功总是会小于总功，因此机械效率总是小于1
8．如图所示．图甲斜面光滑．图乙斜面粗糙，斜面上所放物块相同，则下列说法正确的是（ ）
A．图甲中，物块从斜面滑下时，重力势能转化为动能，机械能守恒
B．图乙中，物块由斜面滑下时，只受重力和摩擦力，其内能增加
C．图乙中，若物块匀速滑下，其机械能守恒
D．若图乙中斜面倾角变小，斜面的机械效率变大
9．如图所示的滑轮组恰处于静止状态。甲物体所受重力为，两个滑轮的质量相等，拉乙物体的绳子所受的拉力为，不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（ ）
A．使用滑轮的作用是省力
B．若甲物体上升，则乙物体需要下降
C．滑轮上的挂钩所受拉力为
D．单个滑轮受到的重力为
10．如图所示，用滑轮组提升重物时，重200N的物体在5s内匀速上升了1m。已知物体在水面上方时拉绳子的力F为120N，如果不计绳重及摩擦，则提升重物的过程中（ ）
A．在水面上方时，滑轮组的机械效率是81.3％
B．物体在水面上方时拉力F的功率是24W
C．绳子自由端被拉下3m
D．动滑轮重40N
11．如图所示，小明用两个相同的滑轮组（摩擦和绳重不计），分别将重力不同的两个物体匀速提高到相同高度，其中Gl > G2，若用η甲、η乙表示甲、乙两装置的机械效率，W甲、W乙表示拉力所做的功，则有（ ）
A．η甲＝η乙，W甲＝W乙 B．η甲＞η乙，W甲＞W乙
C．η甲＜η乙，W甲＜W乙 D．η甲＞η乙，W甲＜W乙
12．如图为了提升重物，我们选用了粗细均匀重为G的杠杆，不计杠杆支点处的摩擦，先后把同一个重物挂在A、B两处，每次用力让杠杆上升同样的高度，下列说法正确是（ ）
A．重物在A点处做的有用功多，机械效率高
B．重物在A和B点处杠杆的机械效率相等
C．重物在B点处做的额外功多，杠杆的机械效率高
D．重物在B点处做的有用功多，杠杆的机械效率高
二、填空题
13．某人使用动滑轮提升重物时，做了2.5×105J的功来拉动绳子。如果动滑轮用于提升重物所做的功为2×105J，该动滑轮的机械效率是 ，若只增加物重，效率会 .（选填“增大"、“减小”或“变”）。
14．如图所示，工人用250N的力F将重为400N的物体10s内匀速提升2m，在此过程中，绳子自由端移动的距离为 ，拉力的功率为 W。
15．小李同学利用如图所示的滑轮组匀速提升重物。第一次提升的重物A的重力为GA，加在绳子自由端的拉力为F1，重物上升的速度为v1，运动时间为t1；第二次提升的重物B的重力为GB，加在绳子自由端的拉力为F2，重物上升的速度为v2，运动时间为t2。已知F1：GA=5：8，GB：GA=3：2，v1：v2=2：1，t1：t2=2：3，不计绳重与摩擦的影响。则拉力F1：F2= ；机械效率之比η1：η2= 。
16．如图所示，斜面长2m、高1m，把一个质量为24kg的物体沿斜面从斜面底端匀速拉到顶端，需要克服重力做功 J。若斜面是光滑的，则沿斜面向上的拉力 N。在“核桃钳、红酒开瓶器和家中升降晾衣架上的滑轮”三种工具中属于斜面的是 。（g=10N/kg）
17．用定滑轮匀速提升重为180N的物体，所用拉力为200N，物体升高2m，所用时间为5s．此过程中，有用功为 J，拉力做功的功率为 W，定滑轮的机械效率为 ．
18．两条质量各为20g的扁虫（质量可视为均匀分布）。两虫越过一堵非常薄的墙，墙高10cm。甲虫子长20cm，乙虫长度只有10cm，当两条虫子的中点正好在墙头上的时候，甲乙两虫子克服重力做功之比是 （g＝10N/kg）。
19．如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为18N的物体缓慢升高0.1m，拉力大小F=8N，拉力移动的距离为0.25m．拉力所做的功为 J，有用功为 J，杠杆的机械效率为 %．
20．如图是人抬起独轮车车把时的简化示意图，此时独轮车相当于一个 杠杆（省力/费力/等臂）；若动力臂是阻力臂的3倍，物体和车总重G为1200N，抬起车把的力F=500N，则此杠杆的机械效率为
21．用杠杆把400N的物体提高1m，这时动力作用点下降了2m，所用的动力是250N，则动力做的总功是 J，杠杆的有用功是 J机械效率是 ．
三、计算题
22．一物体在空中由静止下落，物体下落时受到的空气阻力随着下落速度增加而增大，且物体受到空气阻力f与物体的速度v平方成正比，即 。试解答下列问题：
（1）假如空中有一个50g的冰雹，从1000m的高空由静止开始下滑到地面。假设冰雹重力做的功有 转化为冰雹的内能，则冰雹在下落过程中温度会升高多少摄氏度？ 不考虑冰雹的熔化和质量变化，c冰= ]
（2）一个重为G的物体从高空（高度足够）静止开始下落，物体下落的最大速度为v，请运用所学知识证明 。
23．小熊在课外实践活动中，用如图甲所示的滑轮组匀速拉动放在树下一水平面上的不同物体，物体受到的摩擦力从100N开始逐渐增加，每次物体被拉动的距离均为1m。根据测量结果画出了该滑轮组机械效率与物体受到摩擦力大小变化的关系图象，如图乙所示。若不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，求：
（1）由图乙可知，当物体受到的摩擦力为100N时，求：动滑轮的重力？
（2）当滑轮组的机械效率为75%，物体以0.1m/s的速度匀速运动时，该滑轮组的有用功率是多大？
（3）当物体与地面的摩擦力为1500N时，体重为500N的小熊竖直向下拉绳，还能用此滑轮组拉动物体吗？用计算结果说明。
24．如图所示，工人师傅利用斜面把重物搬运到汽车上，汽车车厢底板高度h＝1m，斜面长度s＝4m，现用力F沿着斜面把重力G＝2400N的重物匀速拉到车上，拉力F＝800N。
（1）工人做的有用功；
（2）斜面的机械效率；
（3）物体在斜面上匀速运动时受到的摩擦力。
25．一台单缸四冲程汽油机，气缸横截面积为400cm2，活塞冲程长为30cm，做功冲程燃气的平均压强是5×105pa，飞轮转速是240r/min。求：
（1）求该汽油机的输出功率；
（2）如果该汽油机每分钟消耗汽油60g，汽油完全燃烧所放出的热量；
（3）求汽油机的效率。（汽油的热值为4.6×107J/kg）
26．百米赛跑时，运动员在前50m用了8s，后50m用了6s，则运动员跑完全程的平均速度是多少？
27．如图甲所示的地面清洁机器人，质量为3kg，机器人在水平地面运动时，所提供推力与速度关系如图乙所示．（g取10N/kg）．求：
（1）该机器人所提供的水平推力为300N时，匀速直线运动2s，此时水平推力做了多少功？
（2）该机器人在水平地面上以1.8km/h速度匀速直线运动时，水平推力的功率是多大？
28．工人师傅要将质量为100kg的木箱搬到1.5m高的车厢里，他将一块5m长的长板搭在地面与车厢之间构成斜面，然后站在车上用400N的拉力在10s内将木箱从斜面底端匀速拉到车厢里，如图所示，g取10N/kg。
（1）拉木箱过程中，工人所做的有用功是多少？
（2）工人拉力所做的总功是多少？拉力做功的功率是多少？
（3）拉木箱过程中，斜面的机械效率是多少？
（4）木箱被拉到车厢里后，放在水平车厢底板上，木箱与车厢底板的接触面积为0.5m2，木箱对车厢底板的压强是多少？
29．如图所示的电路中，电源电压为12V，R1=10Ω，R2=30Ω。开关闭合后，求：
（1）电流表的示数；
（2）通电10 s，电路中消耗的电能。
30．当今世界最长的跨海大桥——港珠澳大桥，如图甲所示。一辆汽车由静止开始驶入大桥，假设速度与时间的关系如图乙所示，经15s行驶0.3km后开始做匀速直线运动，汽车的平均速度是多少？
答案部分
1．D
2．C
3．B
4．C
5．C
6．D
7．C
8．A
9．D
10．D
11．B
12．D
13．80%；增大
14．4m；100
15．5:7；14:15
16．240；120；红酒开瓶器
17．360；80；90%
18．2：3
19．2；1.8；90
20．省力；80%
21．500；400；80%
22．（1）解：设冰雹的质量为m，则冰雹在下落重力做功
由题意可知，冰雹转化为的内能
由 得
答：冰雹在下落过程中温度会升高 ；
（2）解：根据前面分析可知，当雨滴匀速运动时，其速度达到最大速度，此时物体受到的重力G和空气阻力f相互平衡，即
因为
所以
所以
23．（1）解：由图乙可知，当物体受到的摩擦力当f1＝100N时，滑轮组机械效率η1＝50%，
通过滑轮组拉动水平面上的物体，则有用功：W有用1＝f1s，
由题知，不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，则额外功：W额外＝G动s，
则总功：W总1＝W有用1+W额外＝f1s+G动s，
所以，η1＝ ＝ ＝ ＝ ＝50%，
解得动滑轮重：G动＝100N；
答：动滑轮的重力为100N；
（2）解：当η2＝75%时，不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，此时滑轮组的机械效率：η2＝ ＝ ＝ ＝ ＝75%，
解得此时的摩擦力：f2＝300N；
则滑轮组的有用功率：
P有＝ ＝ ＝f2v＝300N×0.1m/s＝30W；
答：当滑轮组的机械效率为75%，物体以0.1m/s的速度匀速运动时，该滑轮组的有用功率是30W；
（3）解：由图可知，n＝3，
不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，当f3＝1500N时，拉动物体需要的拉力：F3＝ （f3+G动）＝ （1500N+100N）≈533N，
小熊的重力为500N，根据力的作用是相互的，所以小熊给绳子的最大拉力等于其重力为500N，小于533N，故不能用此滑轮组拉动物体。
答：当物体与地面的摩擦力为1500N时，体重为500N的小熊竖直向下拉绳，不能用此滑轮组拉动物体。
24．（1）解：工人做的有用功W有＝Gh＝2400×1m＝2400J
答：工人做的有用功为2400J；
（2）解：所做总功为W总＝Fs＝800N×4m＝3200J
斜面的机械效率为
答：斜面的机械效率为75%；
（3）解：此过程的额外功为W额＝W总﹣W有＝3200J﹣2400J＝800J
由W额＝fs知道，摩擦力为
答：物体在斜面上匀速运动时受到的摩擦力为200N。
25．（1）解：由题意可知，做功冲程燃气的平均压强是 ，气缸横截面积是 ，根据 知燃气对活塞的平均压力为：
活塞冲程长为 ，一个做功冲程中燃气对活塞做的功：
飞轮转速是240r/min，飞轮每转两圈对外做功一次，所以飞轮转动240周，要对外做功120次，所以燃气对活塞做的总功为：
汽油机的功率为：
答：该汽油机的输出功率为12000W
（2）解：汽油完全燃烧所放出的热量：
答：如果该汽油机每分钟消耗汽油60g，汽油完全燃烧所放出的热量2.76×106J；
（3）解：汽油机的效率：
答：汽油机的效率为26.1%
26．解：运动员百米赛跑的路程：s=100m，运动员百米赛跑的总时间：t=t1 +t2 =8s+6s=14s，
运动员跑完全程的平均速度：v==s≈7.14m/s
27．（1）360J
（2）75W
28．（1）解：木箱的重力： ，工人做的有用功：
答：拉木箱过程中，工人所做的有用功是1500J
（2）解：已知斜面长s=5m，拉力做的总功： ，拉力做功的功率：
答：工人拉力所做的总功是2000J，拉力做功的功率是200W
（3）解：斜面的机械效率：
答：拉木箱过程中，斜面的机械效率是75%
（4）解：木箱对车厢底板的压力： ，受力面积S=0.5m2，木箱对车厢底板的压强：
答：木箱对车厢底板的压强是2000Pa
29．（1）解：由图知两电阻并联，电流表测R1的电流，通过R1的电流为：
I1=1.2A. 即电流表的示数为1.2 A
答： 电流表的示数为1.2 A；
（2）解：通过R2的电流为： I2=0.4A
由并联电路电流的规律知干路电流为：I=I1+I2=1.2 A+0.4 A=1.6A
通电10 s，电路中消耗的电能为：W=UIt=12 V×1.6 A×10s=192J
答：通电10 S，电路中消耗的电能为192J。
30．解：要知道汽车的平均速度，需要知道汽车所走的总路程和总时间，从图乙可看到，汽车所走的总时间 ，
前15s行驶的路程
后15s的速度从图乙可看到， ，
所走的路程
则汽车所走的总路程
汽车所走的总时间 ，
根据速度公式可知，汽车的平均速度
汽车的平均速度为17.5m/s。
答：汽车的平均速度是17.5m/s。
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