“简单机械和功”复习
功
命题点1 功
1 如图所示,a、b、c三种情况下,用大小相同的力F使同一物体沿不同的轨迹移动了相同的距离s,对于三种情况下拉力F所做的功分析正确的是( )
A. Wa=Wb=Wc B. Wa=Wb<Wc C. Wa=Wb>Wc D. Wa<Wc<Wb
命题点2 功率
2 (2024扬州期末)健身房动感单车教练通过改变音乐的节奏来控制健身者骑车的快慢,调节后主要改变了健身者运动时的( )
A. 功率的大小 B. 做功的效率
C. 做功的多少 D. 重心上升的多少
3 (2024盐城盐都月考)如图所示,初三学生小明想测量自己每天上学从一楼正常爬到教室五楼的功率,下列相关说法中错误的是(g取10 N/kg)( )
A. 他所依据的实验原理是P=
B. 他所需要的测量工具有磅秤、秒表和刻度尺
C. 他所需要的测量的物理量有他的质量m、一楼到五楼的高度h,正常爬楼的时间t
D. 小明正常爬楼的功率有可能达到500 W
4 一台拖拉机以30 kW的功率匀速耕地,速度为3.6 km/h,拖拉机耕地时的牵引力 N,有一头牛,它的功率是0.3 kW,这台拖拉机以30 kW的功率工作2 h所做的功由这头牛来完成,需要 h.
命题点3 机械效率
5 (2023 徐州新沂期中)如图甲所示,用滑轮组竖直向上提升重物,不计绳重和摩擦,下列措施能提高滑轮组机械效率的是( )
A. 改为图乙绕线方式 B. 减小定滑轮的重力
C. 增大重物上升的高度 D. 减小动滑轮的重力
甲 乙 甲 乙
(第5题) (第6题)
6 (2023 南京玄武期末)一木箱重300 N,工人用沿斜面向上的拉力F将木箱匀速拉到高处,如图甲所示,已知整个过程中拉力F做的功W与木箱沿斜面运动距离s的关系如图乙所示,整个过程的额外功是240 J,下列说法正确的是( )
A. 拉力F=150 N B. 斜面的机械效率η=40%
C. 木箱被提升的高度h=1.2 m D. 木箱所受的摩擦力f=100 N
7 在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,实验小组用如图所示的装置进行了实验,实验数据记录如表所示,第三次实验时的拉力如图所示.
实验 序号 钩码所受的 重力G/N 钩码上升 高度h/cm 拉力 F/N 绳端移动的 距离s/cm 机械 效率η
1 2 10 0.8 30 83.3%
2 4 10 1.5 30 ②
3 6 10 ① 30
(1) 实验中应 拉动弹簧测力计使钩码上升.
(2) 表格中编号①的数据应为 ;编号②的数据应为 .
(3) 比较实验数据可得出的实验结论是:使用同样的滑轮组, ,滑轮组的机械效率越高.
(4) 在第一次实验时,若忽略绳重和摩擦,则计算出动滑轮的重力为 N.
8 (2023 扬州宝应期中)工人用图示装置在10 s内将重为450 N的货物匀速提升2 m,此过程中拉力的功率为120 W.
(1) 求滑轮组的机械效率;
(2) 若工人用此装置匀速提升其他货物,测得拉力大小为300 N,额外功占总功的20%,求工人提升货物的重.
9 甲、乙两辆汽车在水平公路上匀速行驶,它们的牵引力之比为3∶1,路程之比为4∶1,时间之比为 2∶1,则它们牵引力所做的功之比为 ,它们牵引力功率之比为 .
10 一辆汽车在平直的公路上做直线运动,其图像如图所示.汽车在第10 s时已行驶了150 m,速度达到20 m/s,随后匀速前进.若汽车在行驶过程中所受阻力大小始终为2 000 N,则在0~20 s内汽车的平均速度为 m/s;在10~20 s内汽车的牵引力 (填“大于”“小于”或“等于”)2 000 N,在10~20 s内汽车牵引力做功的功率为 kW.
(第10题) (第11题)
11 用如图所示质量分布均匀的细木棒提升重物,不计摩擦,测力计竖直向上拉木棒的C点使在A点的物体匀速上升时,测得下表的数据,该杠杆的机械效率为 ,杠杆的重为 N;如果将物体由A点移到B点,测力计仍然竖直拉C点匀速上升,物体上升的高度不变,则有用功 ,机械效率 .(后两空填“变大”“不变”或“变小”)
物重 G/N 测力计示数 F/N OA/m OC/m A点上升的 高度hA/m C点上升的 高度hC/m
4 2.5 0.25 0.5 0.2 0.4
12 (2023 盐城盐都期末)小明的爸爸去超市购买大米,下列情景中他没有对大米做功的是( )
A. 他将一袋大米从货柜水平拉出 B. 然后将袋子从地上提起放肩上
C. 接着扛着袋子水平走进电梯 D. 最后扛着袋子随电梯一起上升
13 若汽车发动机在90 kW的额定功率下工作,此时汽车匀速直线行驶的速度大小为72 km/h,则汽车受到的阻力大小为( )
A. 4.5 N B. 1.25×103 N C. 4.5×103 N D. 1.8×104 N
14 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1 min内摇轻绳240圈,则他在整个跳绳过程中的功率最接近于( )
A. 150 W B. 500 W C. 1 000 W D. 1 500 W
15 (2025南通海安模拟)某人将一箱书搬上楼,可以有两种方法:一是把所有的书一起搬上楼;二是先搬一部分上楼,再搬剩下的部分.假设他上楼的速度相同,第一种方法搬书的功率为P1,效率为η1,第二种方法搬书的功率为P2,效率为η2,用这两种方法搬书的有用功分别为W1、W2,则( )
A. W1=W2,η1>η2 B. P1>P2,W1<W2
C. P1<P2,η1<η2 D. P1>P2,η1=η2
16 (2024泰州姜堰期末)如图a所示,用甲、乙两个滑轮组分别将同一物体在相同时间内匀速提升相同高度,拉力分别为F甲、F乙,此过程相关数据如图b所示.下列说法正确的是( )
甲 乙
a b
A. F甲的功率等于F乙的功率 B. 两滑轮组的机械效率相等
C. 两滑轮组的有用功相等 D. 两滑轮组绳子自由端移动距离相等
17 (2023 泰州兴化期末)某地政府对多个老旧小区进行改造,推动城市品质提升,不断增强群众的幸福感.如图所示为施工现场使用的提升装置,工人用该装置将质量为80 kg的建筑材料匀速提升了8 m,用时10 s.电动机的输出功率恒定为800 W,不计绳重和摩擦,g取10 N/kg.求:
(1) 10 s内电动机输出的总功;
(2) 此时滑轮组的机械效率;
(3) 动滑轮所受的重力.
“简单机械和功”复习(二)
【基础过关】
1. D 2. A 3. D 4. 3×104 200 5. D 6. C
7. (1) 竖直向上匀速缓慢 (2) 2.2 88.9% (3) 提升的物体越重 (4) 0.4
8. (1) 工人所做的有用功
W有用=Gh=450 N×2 m=900 J,
拉力F做的总功
W总=Pt=120 W×10 s=1 200 J,
该滑轮组的机械效率
η=×100%=×100%=75%.
(2) 若工人用此装置匀速提升其他货物时,额外功占总功的20%,则此时的机械效率
η′=1-20%=80%,
由图可知n=3,此时滑轮组的机械效率
η′=×100%=×100%=×100%=×100%=×100%=80%,
工人提升货物的重
G′=3F′×80%=3×300 N×80%=720 N.
【能力提优】
9. 12∶1 6∶1 10. 17.5 等于 40
11. 80% 1 不变 变大 12. C 13. C 14. A 15. A 16. C
17. (1) 电动机输出的总功
W总=Pt=800 W×10 s=8 000 J.
(2) 建筑材料的重力
G=mg=80 kg×10 N/kg=800 N,
电动机做的有用功
W有=Gh=800 N×8 m=6 400 J,
滑轮组的机械效率
η=×100%=×100%=80%.
(3) 由图知,n=2,拉力端移动的距离
s=nh=2×8 m=16 m,
由W总=Fs可得拉力大小
F===500 N,
不计绳重和摩擦,拉力F=(G+G动),则动滑轮重力G动=nF-G=2×500 N-800 N=200 N.