第3节 功与机械效率 同步练习

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名称 第3节 功与机械效率 同步练习
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文件大小 1.3MB
资源类型 试卷
版本资源 华东师大版
科目 科学
更新时间 2018-09-28 16:04:54

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文档简介

第三节 功与机械效率
 
一.选择题(共10小题)
1.(2018春?门头沟区校级期中)在如图所示的四位科学家中,其名字命名功的单位的是(  )

A.帕斯卡 B.焦耳 C.牛顿 D.瓦特
2.(2017春?陆川县期末)如图所示的几种情况中,人对物体始终没有做功的是(  )
A.静止的小车在拉力的作用下向前运动 B.搬而未起
C.从地面提起小桶在路上匀速前进 D.将杠铃向上举起并停留了3秒
3.(2018?绥化)下列有关功和功率的说法中正确的是(  )
A.某同学背着书包在水平路面上行走时,他对书包做了功
B.举重运动员举着杠铃静止不动时,运动员对杠铃做了功
C.物体所做的功越多,功率越大
D.物体做功越快,功率越大
4.(2018?长沙)下列关于功的说法正确的是(  )
A.小明用力推发生故障的汽车而未推动时,推力对汽车做了功
B.吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时,吊车的拉力对重物做了功
C.足球在水平地面上滚动一段距离时,重力对足球做了功
D.举重运动员从地面将杠铃举起的过程中,举重运动员对杠铃做了功
5.春季运动会上,李明同学在中学男子5kg级铅球项目中打破了我市14.8m的纪录,创造了15.0m的新纪录.若他破纪录的一掷,用的力是500N,则他对铅球做的功是(  )
A.750J B.7400J C.7500J D.条件不足,无法判断
6.(2018?邵阳)如图所示,某同学使用动滑轮把600N的重物匀速提升了3m,所用的拉力是400N.下列说法正确的是(  )
A.机械效率是80% B.有用功是1800J C.额外功是300J D.总功是2100J
7.(2017?德州)如图所示的滑轮组中,动滑轮重1N,小强用6N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重10N的物体,物体沿竖直方向上升0.4m.此过程中,额外功和机械效率分别是(  )
A.0.4J 83.3% B.0.8J 91.7%
C.0.8J 83.3% D.0.4J 91.7%
8.(2018?重庆)部分农户在新建住房时,常利用如图所示的简易滑轮提升建材。在一次提升建材的过程中,建筑工人用400N的拉力,将重600N的建材在10s内匀速提高3m。则下列判断正确的是(  )
A.滑轮所做的有用功为1200J
B.滑轮受到的重力为100N
C.该滑轮的机械效率η=75%
D.绳子自由端移动的速度大小为0.3m/s
9.(2016?德阳)关于功率、机械效率的说法正确的是(  )
A.做功多的机器机械效率一定高 B.机械效率高的机器功率一定大
C.功率小的机器做功慢 D.功率大的机器做功时间一定短
10.(2018?枣庄)妈妈与小明进行爬山比赛,他们选择的起点、路径和终点都相同,全程设为匀速运动,妈妈的体重是小明的2倍,妈妈所用的时间是小明的3倍,若妈妈克服自身重力做功为W1、功率为P1,小明克服自身重力做功为W2、功率为P2,则下列关系正确的是(  )
A.W1:W2=2:1 P1:P2=6:1 B.W1:W2=2:3 P1:P2=2:1
C.W1:W2=2:1 P1:P2=3:2 D.W1:W2=2:1 P1:P2=2:3
二.填空题(共4小题)
11.(2018?南昌二模)踮脚是一项很好的有氧运动(如图),它简单易学,不受场地的限制,深受广大女性群众的喜爱。踮脚运动的基本物理模型是  ,踮脚时需要克服  力做功。
12.(2018?自贡)如图所示,一物体在水平向右的拉力F1作用下以3m/s的速度在水平地面上匀速运动了10m,拉力F1所做的功为W1,功率为P1.若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10m,拉力F2所做的功为W2,功率为P2,则W1  W2,P1  P2(选填“>”、“<”或“=”)
13.(2017秋?肇庆期末)某机械的效率为60%,表示该机械做功时,  功在  功中占的比例为60%。
14.(2018春?杨浦区期中)功率是描述物体  的物理量。人体安静时,心脏推动血液流动做功的功率为1.5瓦,1.5瓦的物理意义是  。在10秒内心脏做功约为  焦。
三.实验探究题(共1小题)
15.(2018?泰安)图甲是某学习小组“测量滑轮组的机械效率”的示意图。用弹簧测力计竖直向上拉动绳子自由端,将重为4.5N的物体从A位置提升到A′位置,同时弹簧测力计从图中的B位置上升到B′位置,在这个过程中,弹簧测力计的示数如图乙所示。请你根据他们做的实验完成下列问题:
(1)物体提升的高度是  cm,拉力是  N,该滑轮组的机械效率η=  ;
(2)若在图甲装置的基础上,增加一个动滑轮,改为图丙所示的装置,提升同一物体,则滑轮组的机械效率  (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
四.计算题(共2小题)
16.(2018?成都)成都IE在大力发展包括无人机在内的高新技术产业。快递行业的一些公司积极尝试无人机送货,如图所示。一架无人机载着货物沿竖直方向匀速上升5m,该货物质量为3.6kg、体枳为2.4×10﹣3m3.g取10N/kg。
求:(1)货物的密度;(2)提升货物所做的功。
17.(2018?潍坊)如图所示,工人用滑轮组提升重为400N的货物所用拉力恒为240N,货物被匀速提升10m。求
(1)工人做的功
(2)滑轮组的机械效率
 
参考答案
一.选择题(共10小题)
1.【解答】解:在物理学中,
A、帕斯卡是压强的基本单位。故A不符合题意;
B、焦耳是功和各种能量的基本单位。故B符合题意;
C、牛顿是力的基本单位。故C不符合题意;
D、瓦特是功率的基本单位。故D不符合题意。
【答案】B。
2.【解答】解:A、人给静止的小车一个拉力,小车在力的作用下移动了距离,人对小车做功.不符合题意.
B、小孩对石头有力的作用,但是石头没有在力的方向上产生距离,故小孩一直不会做功.符合题意.
C、从地面提起小桶时,人给水桶一个向上的力,水桶向上有移动距离,人对水桶做功.但提着水桶在水平面匀速前进,人给水桶仍是一个向上的力,水桶向上没有移动距离,人对水桶没有做功.不符合题意.
D、双手举起杠铃,人给杠铃一个向上的力,杠铃向上移动了距离,人对杠铃做功.不符合题意.
【答案】B.
3.【解答】解:A、学生背着书包在水平路面上行走,学生对书包有向上的力,但向上并没有移动距离,所以他对书包没有做功。故A错误;
B、举重运动员举着杠铃在空中静止时,只有力,没有在力的方向上通过的距离,故运动员对杠铃没有功,故B错误;
C、根据P=可知,功大小取决于功与时间的比值,只知道功的多少,不知道时间的多少,无法判断功率大小。故C错误;
D、功率是描述力做功快慢的物理量,故物体做功越快,功率越大。故D正确;
【答案】D。
4.【解答】解:A、用力推发生故障的汽车而未推动时,只有力没有距离;故推力对汽车没有做功;故A错误;
B、吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时,拉力方向竖直向上,移动距离的方向水平向前;两个方向相互垂直,故吊车的拉力对重物没有做功;故B错误;
C、足球在水平地面上滚动一段距离时,移动距离的方向水平向前,重力的方向竖直向下;两个方向相互垂直,故重力对足球没有做功;故C错误;
D、运动员从地面将杠铃举起的过程中,力的方向竖直向上,移动距离的方向也竖直向上,两个方向一致;故举重运动员对杠铃做功;故D正确;
【答案】D。
5.【解答】解:知道李明同学掷铅球用力大小,但不知道在这个力的方向上移动的距离大小,无法计算对铅球做功大小.
【答案】D.
6.【解答】解:
有用功:W有用=Gh=600N×3m=1800J,故B正确;
由图知n=2,则拉力端移动的距离:s=2h=2×3m=6m,
总功:W总=Fs=400N×6m=2400J,故D错误;
额外功:W额=W总﹣W有用=2400J﹣1800J=600J,故C错误;
机械效率:η==×100%=75%,故A错误。
【答案】B。
7.【解答】解:
(1)由图知,n=2,拉力端移动距离s=2h=2×0.4m=0.8m,
W总=Fs=6N×0.8=4.8J,
W有用=Gh=10N×0.4m=4J,
W额=W总﹣W有用=4.8J﹣4J=0.8J,
(2)滑轮组的机械效率:
η=×100%=×100%≈83.3%。
【答案】C。
8.【解答】解:
A、滑轮所做的有用功:W有用=Gh=600N×3m=1800J,故A错误;
B、不计摩擦和绳重时,动滑轮的重:G动=nF﹣G物=2×400N﹣600N=200N,故B错误;
C、由图知,n=2,s=nh=2×3m=6m,W总=Fs=400N×6m=2400J,滑轮组的机械效率:η==×100%=75%,故C正确;
D、由图知,绳端移动的距离s=nh=2×3m=6m,则绳子自由端移动的速度大小为v===0.6m/s,故D错误。
【答案】C。
9.【解答】解:
A、机械效率等于有用功与总功的比值,做功多两者的比值不一定大,机械效率不一定高,故A错误;
B、机械效率等于有用功与总功的比值,功率表示物体做功的快慢,它们之间没有直接关系,机械效率高的机器功率不一定大,故B错误;
C、功率是表示物体做功快慢的物理量,功率小的机器,其做功慢,故C正确;
D、功率等于功和做功时间的比值,功率大,做功的多少不确定,所以做功时间也不确定,故D错误。
【答案】C。
10.【解答】解:
由题可知,妈妈与小明爬山的高度相同,妈妈的体重是小明的2倍,妈妈所用的时间是小明的3倍,
由W=Gh可得,妈妈和小明克服重力做功之比:===;
由P=可得,妈妈和小明克服重力做功的功率之比:==×=×=,故D正确。
【答案】D。
二.填空题(共4小题)
11.【解答】解:
如图所示,踮脚时,脚掌与地面接触的地方是支点,小腿肌肉对脚的拉力向上,从图中可知动力臂、阻力臂、支点,踮脚运动的基本物理模型是杠杆;

踮脚时需要克服重力做功
【答案】杠杆; 重。
12.【解答】解:
(1)由题可知,同一物体先后以不同的速度在同一水平地面上匀速运动,则物体对水平地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,因此两次物体受到的滑动摩擦力不变;
又因为物体在水平地面上匀速运动,根据二力平衡条件可知,水平拉力F和滑动摩擦力f是一对平衡力,大小相等,即F1=F2=f;
(2)物体运动的距离都为10m,且F1=F2,由W=Fs可知W1=W2;
由题意可知v1>v2,且F1=F2,由P===Fv可知,P1>P2。
【答案】=;>。
13.【解答】解:
由机械效率公式η=可知,某机械的效率为60%,表示该机械做功时,有用功在总功中占的比例为60%。
【答案】有用;总。
14.【解答】解:
(1)功率是指物体在单位时间内所做的功,是表示物体做功快慢的物理量;
心脏推动血液流动的功率约为1.5W,表示心脏1秒内做功1.5J;
(2)由P=可得在10秒内心脏做功:W=Pt=1.5W×10s=15J。
【答案】做功快慢;心脏1秒内做功1.5J;15。
三.实验探究题(共1小题)
15.【解答】解:(1)测力计B位置匀速提升到B'位置,测力计上升的高度为:s=15.0cm;由图可知,有3段绳子拉着动滑轮,则物体上的高度为:h=s=×15.0cm=5.0cm;
由图可知,测力计的示数为2N;
该动滑轮的机械效率:η====75%;
(3)若在图甲装置的基础上,增加一个动滑轮,此时有用功不变,克服动滑轮重力所做的额外功变大,故机械效率变小。
【答案】(1)5.0; 2;75%;(2)变小。
四.计算题(共2小题)
16.【解答】解:(1)货物的密度:
ρ===1.5×103kg/m3;
(2)提升货物所做的功:
W=Gh=mgh=3.6kg×10N/kg×5m=180J。
【答案】(1)货物的密度1.5×103kg/m3;(2)提升货物所做的功为180J。 
17.【解答】解:
(1)由图知,n=2,则绳子自由端移动的距离:
s=2h=2×10m=20m,
工人做的功:
W总=Fs=240N×20m=4800J;
(2)提升物体做的有用功:
W有=Gh=400N×10m=4000J,
则滑轮组的机械效率:
η=×100%=×100%≈83.3%。
【答案】(1)工人做的功为4800J;(2)滑轮组的机械效率83.3%。