功和机械效率专题(含标准答案)
功_功率_机械效率(好题_含答案解析)
功功率机械效率习题一.选择题1. 下列实例中,力对物体没有做功的是()A.起重机吊起重物B.马拉车,车未动C.跳水运动员从跳台跳下D.举重运动员,将杠铃举起2. 下列关于物体是否做功的说法中正确的是()A.起重机吊着钢筋水平匀速移动一段距离,起重机对钢筋做了功B.被脚踢出的足球在草地上滚动的过程中,脚对足球做了功C.小刚从地上捡起篮球的过程中,小刚对篮球做了功D.小丽背着书包站在路边等车,小丽对书包做了功3,如图所示,用F=50 N的水平拉力,通过一个动滑轮,使重为200 N的物体A水平向右匀速移动了3 m,在这个过程中()A.拉力F做了150 J的功B.拉力F做了300 J的功C.重力做了600 J的功D.重力做了1200 J的功4 一足球运动员用100 N的力踢一个重为5 N的足球,球离脚后在水平草地上向前滚动了30 m,在球滚动的过程中,运动员对足球做的功为()A.3 000 J B.500 J C.150 J D.0 J5. 在铁架台上固定一个由定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,在绳子末端用竖直方向0.8 N的拉力使重2 N的物体匀速上升,下面说明正确的是()A.滑轮组机械效率是83.3%B.滑轮组的机械效率是66.7%C.绳端移动的速度和物体上升的速度相同D.绳端移动的速度是物体上升速度的两倍7.下列关于功率和机械效率说法中正确的是()A.机械效率越高,机械做功一定越快B.做功越多的机械,机械效率一定越高C.功率越大的机械做的功一定越多D.做功越快的机械,功率一定越大8. 一个滑轮组改进后提高了机械效率,用它把同一物体匀速提升同样的高度,改进后比改进前相比()A.有用功减少,总功减少B.有用功增加,总功增加C.有用功不变,总功减少D.机械效率提高了,功率也变大了9. 一个人用同样大小的水平方向的力拉着木箱,分别在光滑和粗糙两种水平地面上前进相同的距离,关于拉力所做的功,下列说法中正确的是()A.在粗糙地面上做功较多B.在光滑地面上做功较多C.两次做功一样多D.条件不够,无法比较两次做功的多少10.一吊车在2 s内将1 500 N的货物提高2 m后,在空中停留了3 s,又在5 s内沿水平方向将货物移送了10 m,则10 s内吊车的功率为()A.300 W B.2 000 W C.3 000 W D.1 500 W11. 在生产和生活中经常使用各种机械,关于机械的下列说法,正确的是()A.使用机械可以省力、省距离,也可以省功B.使用机械可以省力或省距离,但不能省功C.机械做功越快,机械效率越高D.机械做功越多,机械效率越高12. 林雨同学把掉在地上的物理课本拾回课桌,他对课本所做的功最接近()A.0.02 J B.0.2 J C.2 J D.20 J13.如图所示,已知物体A和B质量相等,A在粗糙的水平地面,B在光滑斜面上.现它们分别在同样大小力的作用下沿F的方向移动了s,则F对物体做的功()A.对A做的功多B.对A和B做功一样多C.对B做的功多D.条件不足,无法确定14. 甲升降机比乙升降机的机械效率高,它们分别把质量相同的物体匀速升高相同的高度,两者相比,甲升降机()A.做的总功较少B.做的总功较多C.提升重物做的有用功较少D.提升重物做的有用功较多15. 在我国古代书籍《墨经》中,对杠杆原理有精辟论述,并有许多巧妙的应用.如图所示是在井上汲水的桔槔,下列对桔槔在使用中不正确的解释是()A.向井内放送水桶时,人对配重(石块)做功,使配重的重力势能增大B.向井内放水桶时,人用的力气一定小于水桶的重力,所以省力C.往上提水时,配重(石块)帮助人对水桶做功,配重的重力势能减小D.往上提水时,人用的力气一定小于桶与水的总重,所以省力16. 小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组(如图所示),分别将同一物体匀速提高到相同高度,滑轮组的机械效率分别为η1、η2.下列关系正确的是(忽略绳重及摩擦)()A.F1>F2,η1=η2B.F1>F2,η1>η2C.F1<F2,η1=η2D.F1<F2,η1>η217. 下列简单机械中,能省功的是()A.扳手B.天平C.理发剪刀D.以上三个均不省功18. 关于机械效率,下面说法正确的是()A.功率越大的机械,机械效率越高B.机械效率大小与功率大小有关C.机械效率越低的机械,做的功就越少D.由于有用功总小于总功,机械效率总小于119. 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<P2B.F1>F2,W1>W2,P1>P2C.F1<F2,W1<W2,P1<P2D.F1<F2,W1=W2,P1>P220. (多选)用如图所示的滑轮组将重10 N的物体匀速提升0.1 m,所用时间为2 s,作用在绳子末端的拉力F为6 N(不计绳重和绳与滑轮间的摩擦),下列计算结果正确的是()A.所做的有用功为1 J B.动滑轮自重0.2 NC.拉力F做功的功率为0.3 W D.该滑轮组的机械效率为83.3%21. 体育课上,某同学用100 N的力把50 N重的铅球推出8 m远,他对铅球做功()A.800 J B.400 J C.0 D.条件不足,无法计算22. 如右图所示,小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼,用甲滑轮所做的总功为W1,机械效率为η1;用乙滑轮所做的总功为W2,机械效率为η2.若不计绳重与摩擦,则()A.W1=W2,η1=η2B.W1=W2,η1<η2C.W1<W2,η1>η2D.W1>W2,η1<η223. (多选)如图所示,在水平拉力F的作用下使物体m沿水平地面做匀速直线运动,若滑轮与绳子重力及摩擦不计,已知物体m与地面间的摩擦力为10 N,物体m运动的速度为2 m/s,那么关于拉力F的大小和拉力的功率P的大小,下列说法中正确的是()A.拉力F的大小为20 N B.拉力F的大小为5 NC.拉力的功率P的大小为20 W D.拉力的功率P的大小为10 W二、填空题24. 木块在大小为10 N的水平拉力作用下,沿水平面匀速前进2米,拉力做功为______焦,木块受到摩擦力的大小为______牛;若木块重16牛,在此过程中重力做功为______焦.25. 如图所示,斜面长5 m,高1 m,工人用沿斜面方向400 N的力把重1 600 N的集装箱匀速推到车上,推力对集装箱做的功是______J,斜面的机械效率是________.26. 如图所示健身运动的过程中,物体A的质量为4 kg,滑轮摩擦不计.当向下摆动脚腕使细绳拉着物体A缓慢(匀速)提升时,脚腕对细绳拉力的方向在改变、大小__________(选填“也改变”或“不变”).若2.4 s内脚腕将A 物体匀速提起0.3 m,则对物体A所做的功为__________J,功率为__________W.27. 如图所示是“测量滑轮组机械效率”的实验装置,钩码总重6 N,实验时要竖直向上匀速拉动测力计,由图可知拉力大小为__________N,若钩码上升的高度为8 cm,则测力计向上移动__________cm,该滑轮组的机械效率为__________.(结果保留一位小数)28. 不计绳重和摩擦,用一个动滑轮将重为8 N的物体匀速提高1 m,所用竖直向上的拉力为5 N,则动滑轮的机械效率为________;用此动滑轮将重为18 N物体也提高1 m时,所做的总功是________J,此时动滑轮的机械效率为________.29. 小强利用如图所示的滑轮组去拉物体,使重为2 000 N的物体A在3 s内沿水平方向匀速移动了6 m,若A 所受地面的摩擦力F摩擦=600 N,小强所用拉力F=250 N,则拉力F的功率为________W,该装置的机械效率是________.30.滑轮组既能省力又能改变施力的方向,建筑工人用自制的滑轮组把600 N的重物缓慢提升2 m,如右图所示,绳自由端的拉力F=250 N,拉力做的功是J,该滑轮组的机械效率等于三.实验题31. 在探究“斜面的机械效率高低与斜面的倾斜程度有什么关系”的实验中,用沿斜面向上的力F拉动小车,使小车从斜面底端匀速运动到斜面顶端,如图所示.多次改变斜面倾斜程度,部分实验数据记录在下面的表格中,根据表格中数据回答下列问题:(1)当斜面“最陡”时,沿斜面拉力为__________N;做的有用功为__________J;斜面的机械效率为__________%.(2)通过对上述实验数据的分析,你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是:斜面越陡,需要的拉力越______.(3)根据上面实验数据,你可以获得该实验探究的初步结论是:__________________.四、计算题32.用如图所示的滑轮组提升重物,已知物体重为200 N,人用125 N的拉力向下拉动绳子,5 s内可使物体匀速上升2 m.求:(1)拉力所做的功和拉力的功率;(2)滑轮组的机械效率.34.如下图所示,斜面长s=10 m,高h=4 m.用沿斜面方向的推力F,将一个重为100 N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B.运动过程中物体克服摩擦力做了100 J的功.求:(1)运动过程中克服物体的重力做的功(2)斜面的机械效率;(3)推力F的大小.附:参考答案一.选择题1. 解析:力学中做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离,二者缺一不可.ACD三项中都对物体施加了力,并且物体都在力的方向上通过了距离,力对物体做了功.B项中马对车施加了力,但车没有移动距离,因此没有做功,故应选B.答案:B2. 答案:C3. 解析:使用动滑轮时,能省一半的力,但要费一倍的距离,因此物体移动3 m,拉力需移动6 m,可见拉力做的功为W=Fs=50 N×6 m=300 J;由于物体没有在重力的方向上移动距离,因此重力没有做功.故选B.答案:B4.答案:D5.解析:用一定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组有两种绕法,一种绕法是3股绳子,一种绕法是2股绳子.由题意知绳子股数:n=2 N0.8 N=2.5=3股,则η=GnF=2 N3×0.8 N=83.3%;绳子自由端移动的速度V绳=nV物=3V物.故选项A正确.答案:A6.答案:A7.解析:功率和机械效率是两个完全不同的概念,这两个物理量从不同的方面反映机械的性能.功率表示机械做功的快慢,机械效率是有用功占总功的比例,功率大的机械不一定机械效率高.答案:D8. 答案:C9. 答案:C10.答案:A11.答案:B12.解析:物理课本的重3 N,课桌高度约为0.8 m,由公式W=Gh知把物理课本捡回课桌约做功2.4 J,因此选C.答案:C13.解析:根据功的定义,W=Fs,做功多少只与拉力大小和在拉力方向上通过的距离有关,与物在光滑表面,还是粗糙表面无关.答案:B14.解析:两升降机把质量相同的物体升高相同的高度,所做的有用功是相同的,C、D错;由于甲的机械效率高,因此做的额外功较少,即做的总功较少,B错、A正确.答案:A15.解析:向井内放水桶时石块要上升,所以人对石块做功,它的重力势能增大,A对;设石块的重力为G1,它的力臂是l1,水桶的重力为G2,它的力臂是l2,根据杠杆平衡条件向井内放水桶时人用力的大小为(G1l1)/l2-G2,不一定小于水桶的重力,而且根据石块的大小来判断还很可能要大于水桶的重力,所以向下放水桶不见得省力,B错;往上提水时石块向下运动重力势能减小,所以可以帮助人对水桶做功,C对;往上提水时再设桶与水的总重为G,根据杠杆平衡条件人用的力是G-(G1l1)/l2,它显然比水桶和水的总重小,所以是省力的,D对.答案:B16.解析:由题目知,滑轮相同、重物相同,忽略绳重和摩擦的情况下,分别利用这两个滑轮组把同一物体匀速提高到相同高度时,所做的有用功、额外功都相同,故二者机械效率相等,即η1=η2.但左侧滑轮有两段绳子承担物重,右侧滑轮组却有三段绳子承担物重,它更省力,故F1>F2.答案:A17.解析:根据功的原理,使用任何机械都不省功,因此D项正确.答案:D18.解析:功率表示做功的快慢,机械效率表示的是有用功在总功中占的比重,它们之间没有任何联系,因此可以排除A、B;做功的多少,除了和机械效率有关,还和总功有关,因此C项错误,本题应选D.答案:D19. 解析:因为斜面光滑,所以F 1·AB =F 2·AC =Gh ,由AB>AC ,可知F 1<F 2;两个力做的功均等于克服物体重力做的功:W 1=W 2=Gh ;两种情况下物体速度相同,即v 1=v 2,则由P =W t =F·st=F·v 可知P 1<P 2.答案:A20. 解析:本题是对功、功率和机械效率的综合考查.W 有用=Gh =10 N ×0.1 m =1 J ;W 总=Fs =6 N ×0.2 m =1.2 J ;P =W 总t =1.2 J 2 s =0.6 W ;η=W 有用W 总=1 J1.2 J ×100%=83.3%;G 轮=2F -G 物=12 N -10 N =2 N .故本题答案为AD.答案:AD21. 解析:铅球离手后飞出8 m 远是由于它具有惯性,这一过程中人对铅球没有力的作用,不对铅球做功.人对铅球做的功要用推力100 N 乘以铅球在手中向前移动的距离,而这一距离题中没有给出,因此无法计算.答案:D22. 解析:使用定滑轮甲时不需要克服滑轮重力做功,而使用动滑轮乙时,还需要克服动滑轮重力做额外功,因此提升同一袋沙子,使用乙做的功更多,W 1<W 2,两种情况中有用功相同,而总功W 1<W 2,则由W 有用W 总可知η1>η2.答案:D23. 解析:由于不计摩擦,使用动滑轮能省一半力,所以F =12f =12×10 N =5 N ;物体运动速度为2 m/s ,则绳子自由端移动的速度v =2 v 物=2×2 m/s =4 m/s ,因此拉力的功率P =W t =F·st=F·v =5 N ×4 m/s =20 W ,因此B 、C 均正确.答案:BC二.填空题24. 解析:根据公式W =Fs 计算求得拉力做的功为20 J ,木块做匀速运动,受力平衡,摩擦力为10 N .物体沿水平方向运动,重力方向竖直向下,二者垂直,重力对物体不做功.答案:20 10 025. 解析:由题意知,推力做的功W 总=Fl =400 N ×5 m =2 000 J .有用功W 有=Gh =1 600 N ×1 m =1 600 J ,因此斜面的机械效率η=W 有W 总=1 600 J2 000 J=80%.答案:2 000 80%26. 解析:定滑轮的特点是:能改变力的方向,但不省力,沿哪个方向用力其力臂都是定滑轮的半径,力臂不变,所以拉力大小不变.对物体做的功W =Fs =Gh =mgh =4 kg ×10 N/kg ×0.3 m =12 J ,功率P =W t =12 J2.4 s=5 W.答案:不变 12 527. 解析:由图知滑轮组绳子股数为3,s =nh =3×8 cm =24 cm ,机械效率为η=G nF = 6 N3×2.4 N=83.3%.答案:2.4 24 83.3%28. 解析:动滑轮的机械效率η=Gh F·s =Gh F·2h =G 2 F =8 N2×5 N=80%,动滑轮重力G 动=2F -G =2×5 N -8 N =2 N ,物体重18 N 时所需拉力F ′=12(G ′+G 动)=12×(18 N +2 N)=10 N ,(绳子自由端移动距离S ′=2h ′=2×1 m =2 m ,所以总功W ′总=F ′·s ′=10 N ×2 m =20 J ;此时动滑轮的机械效率η′=G ′2F ′=18 N2×10 N=90%,比原来的机械效率增大了.答案:80% 20 90%29. 解析:题图中动滑轮被三股绳子拉动,物体A 在3 s 内拉动6 m ,拉力F 在3 s 内拉动6 m ×3=18 m ,拉力做功W 总=Fs =250 N ×18 m =4 500 J ,拉力做功的功率P =W t =4 500 J3 s=1 500 W ,有用功W 有用=fs A =600 N ×6 m =3 600 J ,该装置机械效率η=W 有用W 总×100%=3 600 J4 500 J ×100%=80%.答案:1 500 80%30. 答案:1_500J 80%.三.实验题31. 答案:(1)6 4 66.7 (2)大 (3)斜面越陡,机械效率越大.四、计算题32.答案:解:(1)由图知,绳子股数为2. W =Fs =F·nh =125 N ×2×2 m =500 JP =W t =500 J 5 s=100 W.(2)η=W 有W 总=Gh Fs =Gh F·nh =200 N 125 N ×2=80%33. 解析:重物A 完全沉没在水中,它受到三个力:重力、浮力、向上的拉力.重物A 要保持平衡,则重力、浮力、向上的拉力相平衡,即G =F 浮+F 上,G =mg =ρ物gV =7.9×103 kg/m 3×10 N/kg ×10×10-3 m 3=790 N ,F 浮=ρ水gV 排=1.0×103 kg/m 3×10 N/kg ×10×10-3 m 3=100 N ,F 上=G -F 浮=790 N -100 N =690 N .由于使用的是动滑轮,所以F 拉=F 上2=690 N2=345 N .若缓慢将重物A 提升2 m ,物体始终未提出水面,F 拉大小不变,拉力做的功W =F 拉s=345 N ×2 m ×2=1 380 J .若实际所用拉力为400 N ,此时该滑轮的效率η=F 上h F 拉s ×100%=(G -F 浮)·h F 拉·2h×100%=690 N800 N ×100%=86.25 %.答案:解:(1)G =ρVg =7.9×103 kg/m 3×10×10-3 m 3×10 N/kg =790 NF 浮=ρ水V 排g =1.0×103 kg/m 3×10×10-3 m 3×10 N/kg =100 NF =12(G -F 浮)=12×(790 N -100 N)=345 N(2)W =Fs =345 N ×4 m =1 380 J(3)η=W 有用W 总×100%=(G -F 浮)h F 拉·2h ×100%=G -F 浮2F 拉×100%=690 N 800 N ×100%=86.25%34. 解:(1)重力做的功即有用功: W 有=Gh =100 N ×4 m =400 J (2)克服摩擦做的功即额外功: W 额=100 JW 总=W 有+W 额=400 J +100 J =500 Jη=W 有W 总=400 J 500 J=80%(3)拉力大小:F =W 总s =500 J10 m=50 N。
初中物理功、功率、机械效率例题及详细解析
初中物理功、功率、机械效率例题及详细解析【典型例题】类型一、基础知识1、下面情况中,人对物体做功的是()A. 举重运动员举着杠铃不动B. 人用力却没有把重物提起C. 某同学提着水桶在水平路面匀速行走D. 旅客提着行李走上楼梯【思路点拨】本题要抓住做功的两个必要因素:1.作用在物体上的力;2.物体在力的方向上通过的距离;二者缺一不可。
【答案】D【解析】A、B均属于“不动无功”型,有力作用但没通过距离;C属于“劳而无功”型,桶运动方向与施力方向垂直;D具备做功的两个必要因素,人对行李施力,行李沿拉力方向有移动距离,D选项中人对行李箱用向上的力,并且在力的方向上移动了距离,所以人对物体做了功。
【总结升华】做功要满足的两个要素是:作用在物体上的力;在力的方向上通过的距离。
举一反三:【变式】(多选)小车重200N,人用30N的水平力推小车沿水平路面匀速前进50m的过程中,下列判断正确的是()A.重力没做功B.人对车做功10000JC.人对车做功1500J D.小车受到的阻力是230N【答案】AC2、某人用50N的力,将重30N的铅球抛到7m远处,这个人对铅球做的功为()A、350JB、210JC、0D、无法计算【思路点拨】人推铅球,对铅球施加了力,并且铅球在该力的方向上移动了距离,根据功的公式W=Fs分析判断。
【答案】D【解析】铅球的运动可以分为两个阶段:第一个阶段是人推铅球,第二个阶段是铅球在空中飞行。
在第一个阶段人用力推动铅球,对铅球做功;在第二个阶段,铅球离开了人,人不再对铅球做功。
注意:在第一个阶段,在人推力的作用下,铅球移动了一段距离,但这个距离不是7m;具体是多少,题中未给出,无法判断。
【总结升华】本题考查了学生对功的公式的掌握和运用,关键是掌握做功的两个必要条件(一是力,二是在力的方向上移动的距离)。
举一反三:【变式】(2015•无锡)现有30包大米,总质量为150kg,小明想尽快将它们搬上10m高处的库房,如图为小明可以提供的用于搬动物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图象,由图可知他可以提供的最大功率为_____W;为尽可能快地将大米搬上库房,他每次应搬_____包,若每次下楼时间是上楼时间的一半,则他最快完成搬运任务并返回原地所用的时间是_____s。
初中物理专题练习(含答案)---机械效率和功率计算题
初中物理专题练习(含答案)---机械效率和功率计算题A1.小明利用如图所示的装置沿水平方向匀速拉动一个重2000N,底面积为0.5m2的物体A时,A受到地面的摩擦力为600N,作用在绳端的拉力为250N,则A对地面的压强是多少Pa;该装置的机械效率是多少.解:F=G=2000N S=0.5m2P=F/S=2000N÷0.5m2=4000Pa滑轮组有3段绳子拉物体S=3S物滑轮组克服摩擦做有用功η=W有/W总=fS物/FS= fS物/3FS物= f /3F=600N÷750N=80%2.如图所示,物体重180N,动滑轮重20N,绳重和摩擦不计.在拉力F的作用下,物体匀速上升.求:(1)拉力F;(2)动滑轮的机械效率.解:(1)F= (G+G动) /2=(180N+20N)÷2=100N(2)η=W有/W总=Gh/2Fh=180N÷200N=90%3.如图所示,小明用滑轮组匀速提起一个重为600N的物体A,人拉绳的力为250N,不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率为多少,动滑轮重多少?.解:滑轮组有3段绳子拉物体S=3hF= (G+G动) /3G动=3F-G=3×250N-600N=150Nη=W有/W总=Gh/FS=G/3F=600N÷750N=80%4.如图8所示,用滑轮组提起重900N的物体,绳子自由端拉力F为400N,重物在20S内匀速上升了10m。
求:(1)物体上升的速度。
(2)提起物体所做的有用功。
(3)滑轮组的机械效率。
解:(1)v=S/t=10m÷20s=0.5m/s(2)W有=Gh=900N×10m=9000J(3) 滑轮组有3段绳子拉物体S=3hη=W有/W总=Gh/FS=G/3F=900N÷1200N=75%5、重2540N的货物。
如图所示,滑轮组把它提升1.7m。
若不考虑摩擦,也不考虑滑轮和绳子的物重,则:(1)绳端拉力F是多少N?(2)绳端移动的距离是多少m?(3)若考虑摩擦、滑轮和绳子的物重,须在绳端施力800N,滑轮组的机械效率是多少?解:(1) 滑轮组有4段绳子拉物体S=4hF=G/4=2540N÷4=635N(2)S=4h=4×1.7m=6.8m(3) 滑轮组有4段绳子拉物体S=4hη=W有/W总=Gh/FS=G/4F=2540N÷3200N=79.375%6.如图所示,用一动滑轮拉一物体A以0.5m/s的速度在水平面上作匀速直线运动,物体A重为20N,受到的摩擦阻力是物重的0.2倍,水平拉力为2.5N,则在2s内拉力做的功是多少?滑轮的机械效率是多少?解:S物=vt=0.5m/s×2s=1m拉力做的功W=FS=2F S物=2×2.5N×1m=5J物体受到的摩擦力f=0.2G=0.2×20N=4N动滑轮克服摩擦做有用功η=W有/W总=fS物/FS= fS物/2FS物= f /2F=4N÷5N=80%7、用两个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组提升重物,当将一个重为1000N 的重物匀速提升2m时,人站在地面上所用的拉力为312.5N,若不计绳重和摩擦,则该滑轮组所做的有用功是多少J,机械效率是多少解:分析得滑轮组有4段绳子拉物体S=4h=8mW有=Gh=1000N×2m=2000Jη=W有/W总=Gh/FS=G/4F=1000N÷1250N=80%8、小明用如图所示的滑轮组将一个重为120N的物体匀速提升2m,所用的拉力为50N,此时拉力所做的功为W,滑轮组的机械效率为η1;若仍用该滑轮纽提升一个重为I70N的物体.此时滑轮组的机械效率为η2,则W、η1、η2分别是(不计绳重和摩擦) BA、240J,80%,85%B、300J,80%.85%C、300J,80%,80%D、240J,75%,80%9、建筑工地上,施工人员用起重机吊臂上的滑轮组吊起建筑材料(如图)。
中考物理功、功率及机械效率计算专题(附答案)
中考物理功、功率及机械效率计算专题(附答案)1.建筑工地用如图所示的简易滑轮组提升砖块,某工人将重500N 的砖块一次性匀速提升到离地面4m高的砌墙处,所用拉力为200N,时间为20s,这次提升砖块过程中:(1)工人做的有用功;(2)工人做功的功率;(3)滑轮组的机械效率;(4)不计绳重及摩擦,使用该滑轮组匀速提升重800N的砖块时所用的拉力.2.在农村常有家庭挖井取水,小明同学某次用如图甲所示的滑轮组提土时,将重为100N的土以0.25m/s的速度从井中匀速提升,此时拉力做的功W随时间t的变化图象如图乙所示.求:(1)拉力的功率;(2)滑轮组的机械效率;(3)拉力的大小.3.用如图所示的滑轮组去拉物体A,已知A物质的密度是2×103kg/m3,底面积是0.3m2,重力为600N.物体A在F=100N 的拉力作用下,沿水平方向匀速前进了2m.(g取10N/kg)求:(1)物体A对水平地面的压强是多少?(2)物体A的体积是多大?(3)若该装置的机械效率为80%,物体A在水平方向上受到的阻力是多少4.如图所示,斜面长S=10m ,高h=4m .用沿斜面方向的推力F ,将一个重为100N 的物体由斜面底端A 匀速推到顶端B .运动过程中物体克服摩擦力做了100J 的功.求:(1)运动过程中克服物体的重力做的功;(2)斜面的机械效率;(3)推力F 的大小.5. 如图所示,小车在水平面上通过滑轮组提升重物.动滑轮重400N.与小车连接的绳子能承受的最大拉力为6000N,小车的最大输出功率为15KW,水平地面上一物体A重1600N,与地面的接触面积为4m2.(不计小车所受摩擦阻力、绳重及滑轮组的摩擦).请求(1)提升前,物体A对水平地面的压强.(2)滑轮组提升重物A时的机械效率.(3)若要使被提升重物以1m/s的速度匀速上升,整个装置工作过程中能提升重物的最大重力.6.工人用如图甲所示的滑轮组利用箱子运送建材上楼,每次运送量不定.滑轮组的机械效率随建材重量变化的图象如图乙所示,滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计,g 取10N/kg.(1)若某次运送建材的质量为40kg,求此时的拉力是多少?(2)若工人在1min 内将建材匀速竖直向上提升了12m,作用在钢绳上的拉力为200N,求拉力的功率;(3)当滑轮组的机械效率为60% 时,运送建材的重力是多大?7.如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图.己知井深12m,物体重G=6×103N,汽车重G车=3×104N,汽车匀速拉绳子时的拉力F=2.2×103N,汽车受到的阻力为车重的0.1倍.求:(1)若汽车运动的速度为3m/s,将物体由井底拉至井口需要的时间;(2)将物体从井底拉至井口的过程中,汽车拉绳子的拉力对滑轮组做的功;(3)滑轮组的机械效率(保留一位小数);(4)汽车牵引力的功率.1.:(1)W有用=Gh=500N×4m=2000J.(2)s=3×4m=12m,t=20s,W总=Fs=200N×12m=2400J,P===120W.(3)W有用=2000J,W总=2400J,η=×100%=×100%=83.3%,(4)由(3)知:W额外=W总-W有用=2400J-2000J=400J,由W额外=G动滑轮h得G动滑轮===100N.所以提升500N的重物时,G总=G动滑轮+800N=100N+800N=900N,因动滑轮上有3根绳子,所以F=G总=×900N=300N.2.40 62.5 803.(1)2×103.(2)0.03m3.(3)160N.4.(1)400J (2)80% (3)50N5.(1)400Pa;(2)80%.(3)14600N.6.(1)400N;(2)80W;(3)600N.7.(1)12s;(2)7.92×104J;(3)90.9%;(4)1.56×104W.。
2019-2020学年人教版八年级物理下册《机械效率》计算专题(附答案)
《机械效率》计算专题1、用如图所示的滑轮组匀速提升重力为60N的物体,在绳子自由端移动6m的过程中,拉力F做的功为150J,所用时间为5s.求:(1)拉力F做功的功率.(2)滑轮组的机械效率.(3)若克服摩擦和绳重所做的功为总功的2%,则动滑轮的重力多大?2、如图所示,A物体受到的重力是100N,在拉力F的作用下,能以0.2m/s的速度在水平地面上向左匀速直线运动。
已知拉力F=5N,滑轮组的机械效率为80%,试问:(1)5s内拉力F所做功的大小是多少?(2)物体A受到水平地面的摩擦力大小是多少?3、用如图所示的滑轮组将重为4.2N的物体匀速提升0.1m,所用时间为5s,拉力F大小为2N,求:(1)拉力的功率.(2)滑轮组的机械效率.4、在一次车辆故障处置过程中,拖车所用装置简化如图.为了尽快疏通道路,交警只用了30s的时间,指挥拖车在水平路面上将质量是1.5t的故障车匀速拖离了现场.若故障车被拖离的速度是6m/s,绳子自由端的拉力F是500N,该装置的机械效率是80%.求:(1)故障车在30s内通过的路程;(2)拉力F在30s内所做的功;(3)故障车在被拖离过程中受到的阻力.5、如图所示,用平行于斜面的力F,把重力为G的物体沿着长为L,高为h的斜面匀速拉到斜面顶端,这时物体受到的摩擦力大小为f,(η、F为已知,η为斜面的机械效率)试推导:f=F(1-η).6、如图所示,用滑轮匀速提起1200N的重物,拉力做功的功率为1000W,绳子自由端的上升速度为2m/s,(不计绳重和摩擦)求:(1)作用在绳自由端的拉力多大?(2)滑轮组的机械效率为多大?(3)若用此滑轮组匀速提起2400N的重物,作用在绳子自由端的拉力为多少?7、斜面是一种常见的简单机械,在生产和生活中利用斜面提升物体可以省力.图示为倾角θ=30°的固定斜面,用平行于斜面的拉力F=4N,将一物体从斜面低端匀速拉上斜面,做了16J的功.(1)求斜面的高度;(2)若物体与斜面之间的摩擦力为f (克服摩擦力所做的功为额外功).试推导:.8、图甲是某起重船的示意图,A处为卷扬机,吊臂前端滑轮组如图乙所示。
13功、功率、机械效率(含答案)
功 功率 机械效率定义:把作用在物体上的力和在这个力的方向上移动的距离的乘积叫做功 ①必须作用在物体上功 功的两个必要因素: ②必须在这个力的方向上通过距离 计算:W=F ·S 单位:J 1J=1N ·m 功的原理:任何机械都不省功定义:单位时间内完成的有用功叫做功率 功率 计算公式:tW P = 可变形为P=F ·v单位:瓦特 符号:w 1kw=103w 1Mw=106w总功:有用功和额外功之和。
额外有用总W W W +=,一般是动力所做的功 有用功:基本概念 额外功:在使用机械时,对人们无用但又不得不做的功,用表额外W 示机械效率:有用功在总功中占的百分比来表示。
总有用W W =η,η﹤1①改进机械的结构机械效率 怎样提高 ②按规程进行保养,合理使用及减小摩擦机械效率 ③同样的机械,提起的重物越重,额外有用总W W W +=,机械效率越高总功的计算方法:①S F W ·=总; ②额外有用总W W W +=; ③η有用总W W =动能:物体由于运动而具有的能,大小决定:①质量②速度机械能 重力势能:由于物体被举高而具有的能,大小决定:①质量②被举高高度 弹性势能:由于发生弹性形变而具有的能,大小决定:发生弹性形变的程度定义:动能和势能的统称叫机械能机械能及其转化 转化:通常是减少那种能量转化为增大那种能量守恒:在能量的转化过程中,若物体只受重力作用,就只有动能和势能相互转化,机械能的总和不变,或者说机械能是守恒的。
条件:只有动能和势能相互转化,没有其他能量转化。
中考题1、(2009•重庆) 如图所示,李晶同学将放在课桌边的文具盒水平推至课桌中央,她针对此过程提出了如下的猜想,你认为合理的是( )C A .文具盒所受重力对它做了功 B .文具盒所受支持力对它做了功 C .文具盒所受的推力F 对它做了功 D .在此过程中没有力对文具盒做功2、(2009•天津)(多选)2008年8月l5日北京奥运会上,身高l68 cm 、体重75㎏的我国举重运动员曹磊,挺举成绩为154 k9,并用时1.5 s 成功抓举起128㎏的杠铃。
第11章机械与功 机械效率大小的比较 专题练习(含答案)
机械效率大小的比较 专题练习一、填空题1.利用如图所示的甲、乙两滑轮组(每个滑轮的重量都相同),在相同时间用力1F 和2F 把物重为G 的物体提升到相同的高度,如果用1η和2η分别表示甲、乙两滑轮组的机械效率,用1P 和2P 分别表示1F 和2F 做功的功率(不计绳重及摩擦),则1η_____2η,1P _____2P .(两空均选填“<”、“>”或“=”)2.如图所示,用甲、乙两个完全不同的滑轮组,分别匀速竖直向上把同一重物提升相同高度。
已知 F 1:F 2=5:2,则:两个滑轮组所做有用功之比是W 甲有用:W 乙有用=_____;两个滑轮组机械效率之比 η甲:η乙=_____3.如图所示,某实验小组的同学们用同一滑轮组分别将甲、乙两组钩码匀速提升相同高度,每个钩码的质量是100g ,所做的有用功分别为W 甲和W 乙,机械效率分别为η甲和η乙,则W 甲_____W 乙,η甲_____W 乙 (以上两空均填“>”、“=”或“<”)匀速提升乙组钩码时,弹簧测力计的示数为1N ,则动滑轮重_____N .(g 取10N/kg ,不计绳重和摩擦)4.如图所示,甲、乙两套装置中,每个滑轮的质量相等,绳重和摩擦忽略不计.用甲装置把重为100N 物体G升高2m,所用拉力为62.5N,甲、乙装置的机械效率分别η1、η2,则η1= ________;若用乙装置提相同的重物,则拉力F2________F1(选填“>”、“<”或“=”,下同),机械效率η2________η1.5.如下图所示是两个工人分别用滑轮按甲、乙两种方式把质量相同的两袋沙子从地面提到二楼,两种方式所做的总功为W总甲、W总乙,机械效率为η甲、η乙.若不计绳重及摩擦,则有下列关系:W总甲________W总乙,η甲________η乙.(选填“>”、“=”或“<”)6.某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组匀速提起相同的重物。
(完整版)初中物理中考复习题专辑(功和功率及机械效率部分含参考答案)
(考查范围:功和功率)姓名班级得分附本章知识概要:(一)如何判断物体的做功情况1. 理解判断的依据依据:见课本P207——做功的两个必要因素. 重点:抓住力作用在物体上是否有“成效”^2. 明白不做功的三种情况A. 物体受力,但物体没有在力的方向上通过距离(如见课本中的图14 — 2).此情况叫“劳而无功”.B. 物体移动了一段距离,但在此运动方向上没有受到力的作用(如物体因惯性而运动).此情况叫“不劳无功”.C. 物体既受到力,又通过一段距离,但两者方向互相垂直(如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动).此情况叫“垂直无功”.3. 在分析做功情况时还应注意以下几点A. 当物体的受力方向与运动方向不垂直时,这个力就要做功.B. 一个物体同时受几个力的作用时,有一些力做了功,有些力没有做功.因此,讲做功必须指出是哪一个力对哪一个物体做功^C. 什么叫物体克服阻力做功:若物体在运动方向上受到一个与此方向相反的力F的作用,我们通常说物体克服阻力F做了功. 比如:在竖直向上,物体克服重力做功,功的大小为W = Gh;在水平方向上,物体克服摩擦力做功,功的大小为W = fs.(二)对公式V^Fs的理解1. 公式一般式W = Fs常用式W = Gh(克服重力做功)或W = f阻s(克服摩擦阻力做功)2. 单位焦耳(J)3. 注意事项A. 有力才有可能做功,没有力根本不做功.B. F与s的方向应在同一直线上(初中要求)(比如一个人提着一重物G,从山脚顺着一之字形的山路爬到山顶,此时人克服重力做功所移动的距离并不是山路的长,而是从山脚到山顶的高)C. 做功的多少,由W = Fs决定,而与物体的运动形式无关.(三)怎样理解功率的概念 1. 物理意义表示物体做功的快慢.2. 定义物体在单位时间内所做的功.3. 计算式P = W/t.4. 单位瓦(W).5. 注意事项A. 注意区别功与功率.功率与功是两个不同的物理量,“功”表示做功的“多少”,而“功率”则表示做功的“快慢”,“多少”与“快慢”的意义不一样.只有在做功时间相同时,做功多的就做功快.否则,做功多,不一定做功就快,即“功率”不一定就大.也就是说:功率与功和时间两个因素有关 .B. 由P= W/t变形为P= F • v可知:功率一定时,力F与速度v成反比.(四)理解功的原理,明白有用功、总功、额外功的含义及其关系1. 功的原理使用任何机械都不省功.A. 对于理想机械(指不计摩擦、机械的重、绳重):W人对机械=W机械对物体=W手或W总=W有.B. 对于实际机械:W人对机械(W总)>W机械对物体(W有)或W总=W有+W额.2. 有用功、总功、额外功的含义及各自的计算式^A. 有用功(Wr)指机械克服有用阻力所做的功(对我们有用的功).求有用功W,要看使用机械的目的.①对于竖直方向上提升重物,目的是克服重力做功,故W有=Gh ;②对于水平方向匀速拉(推)物体,目的是克服摩擦阻力做功,故W有=f阻s物.B. 总功(W总)指动力对机械所做的功.其表达式为:W总=Fs.(F 为直接作用在机械上的力)B.在水平方向上拉动物体一"=区厂、(s物为物体移动C. 额外功(灿)指机械克服额外阻力(对我们无用但不得不做的)所做的功.对于只计滑轮的重而言,W额=G轮h.(五)怎样理解和应用机械效率K1. 定义有用功占总功的比值,即京=帝-.2. 物理意义机械效率是表示机械对总功利用率高低的物理量.若机械效率越大,表示该机械对总功的利用率越高,即机械做的有用功占它所做的总功的比例越大,或者说额外功占总功的比例越小,也说明该机械的性能越好.3. 机械效率为何总小于1?因在使用机械时,不可避免W额>0.所以由W L W有+ W额可知:W 有<W总,即Y]<1.4. 计算机械效率的各种变形式.叵箜G^GA. 在竖直方向上提升物体,门=七=F& =W 5F(对于杠杆:n = s/h =& ;对于滑轮组:n = s/h,s为动力移动的距离山为物体提升的高度)注:若只计动滑轮的重,则F= (G+说)/n,机械效率门还可等于的距离,,动力为拉力移动的距离)5. 如何提高机械效率?由^=W =心十帝,可知:A. 当W!一定时,减少W,可提高效率.比如影响滑轮组效率的因素有:动滑轮和绳重;绳与轮之间的摩擦.所以,我们可以使用轻质材料做动滑轮或尽量减少动滑轮的个数;还可通过加润滑油来减少轴处的摩擦及使用较细的绳子等措施,以此来提高它的效率. B. 当W:一定时,增加W,可适当提高机械效率.比如,对于同一滑轮组(额外功不变),增加所提物体的重,帘就会越大,机械效率就会越高.总之,对于滑轮组而言,要提高效率,可增加有用功的同时尽量减小额外功.C. 注意事项①机械效率与功率的区别功率是表示机械做功的快慢,功率大只表示机械做功快;机械效率是表示机械对总功利用率高低的物理量,效率高只表示机械对总功的利用率高.因此,功率大的机械不一定机械效率高,如内燃机车的功率是4210W,但它的效率只有30 — 40% ;而机械效率高的机械,它的功率不一定就大,如儿童玩具汽车的电动机效率可达80%,但功率只有几瓦.②机械效率的高低与机械是否省力无内在联系,不能认为越省力的机械效率就越高.、单项选择题(本题包含39小题)1 .以下事例中,重力做功的是()A. 冰球在水平的冰面上滚动B.皮划艇在平静水面快速滑行C. 跳水运动员下落D. 举重运动员把杠铃举起停在空中静止不动C .运动员举高1800牛的杠铃坚持10秒钟D .水球重50牛,沿光滑水平面运动10米5.用三种方法来提升同一个重物: a.用不计摩擦的定滑轮将重物提高h ; b.沿光滑斜面将重物提高h; c.用手直接将重物提高6. 汽车在平直道路上做匀速直线运动,下列说法中正确的是()A. 汽车的牵引力为零B .汽车所受的摩擦力为零C. 汽车牵引力所做的功为零D.汽车所受的合力为零7 .以下估测中,基本符合实际情况的是()A. 人正常步行的速度约5m/s,B. 某同学走路时对地面的压强约 1.5 x 103PaC. 中学生的体重约50ND.把一个鸡蛋举高1m故的功约0.5J8. 某学生用40牛的力将重60牛的铅球抛出5米远,则铅球在空中运动过程中,人对铅球所做的功是:()A. 200焦B. 300焦C. 0 焦D. 500焦9. 重50N的重物,在10N^平力的作用下,沿水平方向移动了5m那么重力对重物做的功是()A. 50JB.250JC.0D. 上述都不对10. 在2000年9月22日悉尼奥运会上,我国运动员丁美媛获得女子75kg以上级举重金牌,她的挺举成绩是165kg。
八年级物理机械效率功及功率专题复习含答案
机械效率和功、功率专题复习2、如图所示的装置,在相同的时间内,同样的大小的力F1、F2,把物重相等的物体G1、G2提升相同的高度,比较甲、乙两装置的机械效率1、和F1、F2做功的功率p1、p2()A、>,p1>p2B、<,p1<p2C、>,p1<p2D、=,p1=p23、质量是10kg的物体a放在水平桌面上,利用图所示的装置使物体A以0.5m/s的速度做匀速直线运动,弹簧测力计始终保持水平,不计绳重、绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦,弹簧测力计的示数如图,则()A.作用在绳端的拉力f为 3.6nB.水平桌面对物体A的摩擦力为98nC.在1s内拉力f做功 5.4JD.拉力f的功率为10.8W4、小红同学用如图所示的滑轮组提高重6N的小车。
若不计动滑轮重量,绳子自由端弹簧测力计的示数是______N;若考虑动滑轮重量,此时弹簧测力计的示数是 2.5N,则该滑轮组的机械效率是__________;当动滑轮总重超过__________N时,使用该滑轮组提该小车不再省力。
(不考虑摩擦和绳重)5、如图所示,质量为50kg的物体A置于粗糙的水平地面上,用两个滑轮按图连接,当水平拉力F为120N时,物体A恰能匀速前进,若物体A前进0.5m所用的时间为10s (绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦都不计)。
则物体A受到的摩擦力为___________N,拉力F做功的功率为___________W。
(g取10N/k g)6、如图所示:用一滑轮组拉着一只木块P沿水平面以0.5m/s的速度匀速向右运动,此时弹簧测力计的读数为4N,若每只滑轮重1N,绳与滑轮间的摩擦不计,则该滑轮组的机械效率为______,在2s内拉力F做的功为_____J。
7、如图所示,质量为10kg的物体A沿水平面以0.4m/s的速度做匀速直线运动,水平拉力F为5N,此过程中滑轮组机械效率为80%,物体A受到的摩擦力与重力之比为_______。
(g=10N/k g)8、在测定滑轮组的机械效率的实验中,被提起的是质量为400g的物体,外力对绳子自由端的实际拉力为1N,2s内绳子自由端移动距离是0.25m,重物升高5c m。
九年级物理功和机械能题20套(带答案)
九年级物理功和机械能题20套(带答案)一、功和机械能选择题1.一位父亲与他5岁的儿子磊磊一起上楼回家,对此,下列说法中错误的是A.爬相同的楼梯,儿子体重小做的功少B.爬相同的楼梯,父亲体重大做的功多C.爬相同的楼梯,儿子比父亲先到达,儿子的功率一定大D.爬相同的楼梯, 父亲比儿子先到达,父亲的功率一定大【答案】C【解析】(1)因为父亲的体重大小儿子的体重,两人上楼的高度相同,根据公式W=Gh可知,父亲做的功多,故AB正确.(2)爬相同的楼梯,儿子比父亲先到达,儿子做功比父亲少,儿子又比父亲用时间短,根据公式P=W t可知,不能判断儿子的功率一定大,故C错误.(3)爬相同的楼梯,父亲比儿子先到达,父亲比儿子做功多,时间又短,根据公式P=W t可知,父亲的功率一定大,故D正确.故选C.2.如图是一个光滑的轨道.某小球从轨道的O点出发,由静止开始下滑,小球始终没有离开轨道,你认为小球最远可以运动到A.a点B.b点C.c点D.d点【答案】C【解析】【详解】本实验中,由于轨道是光滑的,没有摩擦力,所以小球的机械能守恒。
故小球从O点由静止释放,始终没有离开轨道,最远可以滚到与O点等高的c点,故选C。
3.下列关于功率和机械效率的说法中,正确的是()A.功率大的机械,做功一定多B.做功多的机械,效率一定高C.做功快的机械,功率一定大D.效率高的机械,功率一定大【答案】C【解析】试题分析:根据功、功率、机械效率的关系分析.功率是单位时间内做的功的多少,机械效率是有用功与总功的比值.解:A、说法错误,功率大,只能说明做功快;B、说法错误,由于机械效率是有用功与总功的比值,故做功多,不一定机械效率就大;C、说法正确;D、说法错误,机械效率高,只能说明有用功在总功中占的比例大.故选C.4.在学习和生活中,我们要善于发现,善于思考。
下列对身边物理量估测的数据,你认为符合实际的是A.八年级物理教科书重约100NB.人从一楼上到三楼做的功约3000JC.标准大气压约1×103PaD.多数人脉搏跳动100次用时约15min【答案】B【解析】【详解】A、八年级物理教科书的质量在0.2kg左右。
人教版八年级 功、功率、机械效率的计算含答案
功、功率、机械效率1、如图所示,用相同的滑轮组采用不同的绕法提起相同的重物,绳重和摩擦忽略不计,则物体在匀速上升的过程中( ) A.甲图更省力,甲图机械效率大 B.甲图更省力,两图机械效率一样大C.乙图更省力,乙图机械效率大D.乙图更省力,两图机械效率一样大2、利用如图所示的甲、乙两滑轮组(每个滑轮的重量相同),在相同时间内用力1F 和2F 把质量相等的物体1G 和2G 提升到相同高度,如果用1η和2η分别表示甲、乙两滑轮组的机械效率,用1P 、2P 分别表示1F 、2F 所做功的功率(绳重及绳与滑轮的摩擦不计),则 ( ) A.1η>2η,1P >2P B.1η>2η,1P =2PC.1η1=2η,1P =2PD.1η>2η,1P <2P3、如图所示,用20N 的力F 拉着重为100N 的物体,使其沿水平面以2m/s 的速度匀速运动了5s ,若每个滑轮重10N ,忽略绳重和滑轮轴的摩擦,则下列说法正确的是 ( ) A.拉力F 做的功为200J B.拉力F 的功率为120WC.滑轮组对物体做的有用功为400JD.滑轮组对物体所做有用功的功率为60W4、工人用如图所示的滑轮组将重为500N的物体在4s内匀速提升了2m,若每个滑轮重40N,不计绳重和摩擦,则在此过程中,下列说法正确的是( )A.绳端的拉力F为270NB.拉力F的功率为270WC.额外功为160JD.有用功为1080J5、用如图所示的滑轮组将重10N的物体匀速提升0.1m,所用时间为2s,作用在绳子末端的拉力F 为6N(不计绳重和绳与滑轮间的摩擦),下列计算结果正确的是( )A.所做的有用功为1.2JB.动滑轮自重0.2NC.该滑轮组的机械效率为83.3%D.拉力F做功的功率为0.3W6、物体重500N,斜面高2m,长5m,斜面的机械效率是80%,沿斜面匀速拉动物体时所需拉力的大小为 N.若其他条件不变,增大斜面的倾斜程度,则斜面的机械效率将 (选填“变大”、“变小”或“不变”).7、用一个动滑轮将重力800N的物体提高2m,所用的力是500N,则有用功为 J.这个滑轮组的机械效率为。
机械效率计算题专题(含答案)
机械效率专项训练题1.用图1所示装置提升重为900牛的物体A,加在绳自由端的拉力大小为400牛时恰好可以使物体匀速上升.求:(1)求此时滑轮组的机械效率;(2)若不计绳重和摩擦,求动滑轮的重;(3)若提升的重物改为1200牛,此时滑轮组的机械效率又为多少?(4)在(3)问中需要在绳自由端加多大的拉力才能将物体匀速拉起?图12.用动滑轮将重为80牛的物体匀速提升2米,拉力做功200焦.不考虑绳重和一切摩擦.(1)求此时动滑轮的机械效率;(2)如果该动滑轮匀速提升200牛的重物,拉力的功率为11瓦,则重物上升的速度是多大?图23.一个人用滑轮组匀速提升重G=128N的物体,滑轮组的机械效率为80%,在4s内人用F=40N 的力使绳端移动4m.(1)求出绳子的股数n;(2)算出有用功的大小和总功功率.*5.用图3所示滑轮组拉着一重为100牛的物体A沿水平面做匀速运动,所用拉力F的大小为40牛.(1)不计轮和绳的重力以及摩擦,求:物体A所受的摩擦力.(2)若滑轮组的机械效率为80%,求:物体A所受的摩擦力.图36.如图4用40牛的拉力使物体匀速上升,不计绳重和摩擦,整个装置的机械效率为75%.求:(1)物体和动滑轮的重各是多少?(2)若绳能承受的最大拉力为50牛,此装置的机械效率最大可提高到多少?图47.如图5,用滑轮组拉着重为600牛的物体沿水平方向向右匀速移动了8米,拉力F 做的功为1280焦,(不计绳重和摩擦)求:(1)拉力的大小;(2)若动滑轮重为12牛,机械效率为多少?*8.用如图7的装置提升重物,绳子能承受的最大拉力为120N,动滑轮重60N,绳重与摩擦不计.求:(1)用此滑轮组最多能将多重的物体匀速提升?(2)用此滑轮组提起重240N的物体,使它匀速上升,问人加在绳子自由端的拉力是多大?此时滑轮组的机械效率是多大?当物体以0.5m/s的速度上升时,拉力的功率是多大?(3)该滑轮组的机械效率最高可达到多少?参考答案:1.(1)75%(2)300N(3)80%(4)500 2.(1)80%(2)0.05m/s 3.(1)4 (2)128J 40W 4.5 图略5.(1)120N(2)96N 6.(1)90N 30N(2)80% 7.(1)80N(2)92.5% 8.25% 9.(1)300N(2)100N 150W 83.3%(3)80% 10.(1)4︰3(2)2︰1。
最新中考物理培优专项复习——功与机械效率(含答案)
功与机械效率一、选择题1. 如下图所示的四种情境中,人对物体做功的是( B )2. 某建筑工地要将同一个箱子从地面搬上二楼,如果分别采用如图所示的两种方式搬运,F1和F2 做功的情况,以下判断正确的是( D ) A. 两种方式机械效率一定相等 B. 两种方式功率一定相等 C. 两种方式所做的总功一定相等 D. 两种方式所做的有用功一定相等3. 如图所示,轻质杠杆AB 可以绕O 点转动,在A 点用细线悬挂一重物,在B 点施加一个竖直向下的动力,使该杠杆在水平位置保持平衡。
若将动力的方向改为沿虚线方向,仍使杠杆在水平位置平衡,则( D )A .动力臂增大,动力增大 B. 动力臂增大,动力减小 C. 动力臂减小,动力减小 D .动力臂减小,动力增大4. 如图甲所示,物体A 在水平拉力F 的作用下,以0.2 m/s 的速度在水平面上做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数如图乙所示。
若不计滑轮、弹簧秤和绳的重及滑轮与绳之间的摩擦,则下列说法中正确的是( A ) A .拉力F 为2 N B .此滑轮是定滑轮 C .拉力F 的功率为0.4 WD .以物体A 为参照物,弹簧测力计是静止的5. 如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F 的作用,F 的大小与时间t 的关系如图乙所示;物体运动的速度v 与时间t 的关系如图丙所示.则下列说法中正确的是( D ) A. 0~2s 内物体受摩擦力的作用B. 2~4s 内物体受到的摩擦力与拉力是一对平衡力C. 2~4s 内物体做匀速直线运动D. 4~6s 内拉力做功16J6. 美国为了杀灭白蛾而调动了直升飞机,在灾区上空喷洒生物农药,飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药的过程中,飞机的( A )A .动能减小,重力势能减小 机械能减小B .动能不变,重力势能不变机械能不变C .动能减小,重力势能不变 机械能减小D .动能增大,重力势能减小 机械能不变 7. 如图是“天宫一号”飞行器运行轨道的示意图;若“天宫一号”飞行器沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒,则它从远地点向近地点运行的过程中 ( B)A. 重力势能增加、动能减小B.重力势能减小、动能增加C. 重力势能增加、动能增加D.重力势能不变、动能不变8. 图甲、乙是由相同的滑轮组装的滑轮组,甲乙两人分别用两装置在相等时间内将质量相等的重物匀速提升相同的高度,空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计,下列说法正确的是( C ) A .乙的拉力大小是甲的拉力大小的2倍 B .乙拉绳子的速度大小等于甲拉绳子速度大小 C .甲拉力的功率等于乙拉力的功率D .如果考虑滑轮质量,图甲装置的机械效率比图乙的小9. 用四个完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,钩码重相同,不计绳子与滑轮的摩擦( C ) A. 甲较省力且机械效率较高 B. 乙较省力且机械效率较高C. 两个滑轮组省力程度不同,机械效率相同D. 两个滑轮组省力程度相同,机械效率不同的物体匀速提升重和摩擦)。
物理功和机械能题20套(带答案)及解析
物理功和机械能题20套(带答案)及解析一、功和机械能选择题1.平直公路上的甲、乙两辆汽车,在相同牵引力作用下匀速行驶,如果在相同时间内通过的路程比为3 :2,则甲与乙()A.牵引力做功之比为2 :3B.牵引力做功之比为3 :2C.牵引力的功率之比为1 :1D.汽车所受的阻力之比为3 :2【答案】B【解析】【详解】解答:做功之比11223 2W FsW Fs==功率之比11122232WP WtWP Wt===牵引力相等,匀速行驶,所以阻力相等,则阻力之比为1:1.故选B.2.跳远运动的几个阶段(不计空气阻力)如图所示,关于运动员的下列说法正确的是()A.在助跑阶段动能不变B.在起跳时动能最大C.在最高点时势能最小D.落地时势能最大【答案】B【解析】A. 助跑阶段,运动员的质量不变,速度逐渐增大,因此动能增大;运动员的高度不变,因此重力势能不变。
机械能等于动能和势能的和,动能增大,重力势能不变,因此机械能增大,故A错误。
B. 起跳时,运动员的速度达到最大值,动能达到最大值,故B正确。
C. 最高点时,高度达到最大值,因此重力势能也达到最大值,故C错误。
D. 落地时势能最小,故D错误。
点睛:动能与物体的质量和速度有关,质量越大,速度越大,物体的动能也就越大;重力势能与物体的质量和高度有关,质量越大,高度越大,物体的重力势能越大。
3.如图所示,定滑轮重4N,动滑轮重0.5N,在拉力F的作用下,1s内将重为4N的物体A沿竖直方向匀速提高了10cm.如果不计绳重和摩擦.则以下计算结果正确的是A .绳子自由端移动速度为0.3m/sB .拉力F 的大小为4NC .拉力F 的功率为0.45WD .滑轮组的机械效率为75%【答案】C【解析】【详解】由图知道,承担物重的绳子的有效股数是:n =2,A .绳端移动的距离是:s =2h =2×0.1m=0.2m ,绳子自由端移动的速度是: 0.2m 0.2m/s 1s s v t === , 故A 错误; B .不计绳重和摩擦,则拉力()()11=4N 0.5N 2.25N 2F G G n =+⨯+=动, 故B 错误;C .拉力做的总功:W 总 =Fs =2.25N×0.2m=0.45J ,拉力F 的功率: 0.45J 0.45W 1sW P t ===总 , 故C 正确; D .拉力做的有用功W 有 =Gh =4N×0.1m=0.4J ,滑轮组的机械效率是:0.4J 100%100%0.45JW W η=⨯=⨯有总≈88.9%, 故D 错误。
专题10 功、功率、机械效率(含答案)--河南省2017-2021年5年中考1年模拟物理试题分项汇编
专题10 功、功率、机械效率1.(2020河南)频闪照相机是研究物体运动的重要手段之一,如图所示的频闪照片记录了竖直下落的小球每隔相等时间的位置,不计空气阻力,在小球下落的过程中,下列说法正确的是()A.小球的重力势能逐渐增大B.小球的机械能逐渐减小C.小球的重力在ab段做功比在cd段多D.小球的重力在ab段做功比在cd段多慢【答案】D【解析】A.小球下落过程中,高度减小,重力势能减小,故A错误;B.不计空气阻力时,小球重力势能与动能互相转化,机械能守恒,大小不变,故B错误;C.ab段长度小于cd段,重力相同,做功大小与下落距离成正比,ab段做功小于cd段,故C错误;D.ab段做功小于cd段做功,而所用时间相等,所以ab段功率小于cd段做功,故D 正确。
故选D。
2.(2019河南)工人用如图所示的滑轮组,在时间t内,将重为G的货物匀速提升了h,人对绳子竖直向下的拉力恒为F.以下说法正确的是()A.拉力F的功率为B.额外功为(2F-G)hC.滑轮组的机械效率为D.滑轮组的机械效率随h的增大而增大【答案】AB【解析】A、由图可知,连接动滑轮绳子的股数n=2,绳端移动的距离s=nh=2h,拉力F做的功:W总=Fs=2Fh,则拉力F的功率:,故A正确;B、拉力做的有用功:W有=Gh,则额外功:W额=W总-W有=2Fh-Gh=(2F-G)h,故B正确;C、滑轮组的机械效率:,故C错误;D、根据可知,滑轮组的机械效率与提升的高度h无关,故D错误。
故选:AB。
3.(2018河南)(双选)如图所示,水平木板上有甲、乙两个木块,甲的质量大于乙的质量。
两木块下表面的粗糙程度相同。
甲、乙分别在水平拉力F1和F2的作用下,以相同速度匀速直线运动了相同时间,下列说法中正确的是()A.F1大于F2B.F1比F2做功多C.F2比F1的功率大D.甲的重力做功较多【答案】AB【解析】故选:AB。
【点睛】此题考查功率的大小比较,涉及到重力公式的应用、压力和重力的关系、二力平衡的应用、功率的计算公式的应用,是一道综合性很强的题目,但难度不大,掌握基础知识即可正确解题。
机械功和机械能、机械效率和功率(含答案)
机械功和机械能1.某物体在一对平衡力作用下运动,则该物体()A.机械能一定不变,动能一定不变B.机械能可能改变,动能一定不变C.机械能可能改变,动能可能改变D.机械能一定不变,动能可能改变知识的拓展1.一只水捅掉在了井里,在打捞水桶时里面带了些水,则下列各项属于有用功的是()A.把桶中的水提高做的功B.把桶提高做的功C.把桶和水提高做的功D.手拉打捞绳所做的功知识的应用1.用100N的水平推力,使重500N的物体沿水平面移动20m。
重力对物体做的功为,水平面对物体的支持力做的功为,推力对物体做的功为。
[2.5]2.某人将一只重为50N的箱子拎起0.5m高,然后沿水平方向行走10m。
则该人对箱子共做J的功,其中沿水平行走10m所做的功为。
[1.5]**11.要使一个物体移动一定的距离,就要对物体做一定的功。
如果是利用机械(如杠杆、滑轮、滑轮组)来使物体移动的,那么,利用费力的机械就距离,利用省力的机械就距离。
总之,不论使用什么机械,要想少做些功是不可能的。
这个现象可以用一句很简洁的话概括:这就是功的原理。
[2.5]使用任何机械都不省功**13.有两只相同的水缸,需好几桶水才能盛满。
现有甲、乙两位同学用相同的水桶从同一处取水分别倒入两个水缸内。
甲力气大,每次均提一桶水;乙力气小,每次均提半桶水。
在两位同学都使各自的水缸注满水的过程中()[1.5]A.甲比乙做的功多 B.乙比甲做的功多C.两人做的功一样多 D.条件不足,无法比较做功的多少***14.如图10-6所示,三种情况中物体所受的拉力都是F,甲图中物体上升sm,乙图中物体沿斜面向上移动sm,丙图中物体水平移动sm。
比较拉力F做功的多少,结论是()[2.5]A.甲图做功最多. B.乙图做功最多.C.丙图做功最多. D.做功一样多.****19.一列火车以20m/s的速度在平直轨道上匀速行驶,火车受到的阻力是9×104N。
问:(l)火车头(也叫机车)的牵引力是多大?(2)1min内机车做了多少功?[3.5]****20.某汽车以36km/h的速度做匀速直线运动,1min内发动机做功3.6×106J。
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功和机械效率专题(含答案)————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:功,功率和机械效率一、功和功率功:Fs W =,当力F 和距离S 的夹角成90度时,力F 不做功。
功率:Fv tWP ==,第一个公式计算平均功率;第二个公式计算瞬时功率(即某一速度下的功率),F 为牵引力;当物体匀速运动时,两公式通用。
1.登楼梯比赛时,某同学从一楼登上三楼用时12s ,该同学登楼时克服重力做功的功率最接近于( )A.3WB.30 WC.300 WD.3000 W2.某人用100N 的水平拉力使重为500N 的小车沿水平方向前进了5m ,在这过程中拉力做的功是________J 。
后来又用沿斜坡方向的100N 的拉力将小车拉上坡顶,该斜坡长为5m ,高为0.5m ,这时拉力做的功为________J 。
3.一架我国自行研制的歼-8Ⅱ战斗机的质量为1.5×103kg ,发动机用8×104N 的推力使飞机在10s 内前进5000m ,则飞机受到的重力为___________N ,这段时间内飞机的平均速度为_______m/s ,推力的功率为___________W 。
4.一台拖拉机耕地的最大牵引力是2.5410⨯N ,若每小时拖拉机行驶7.2千米,它的功率多大?每小时作功多少?5.一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶1.8km ,轿车上的速度表如图所示,在此过程中⑴轿车速度为多少km/h? 合多少m/s?⑵若轿车发动机的功率为40kW ,则该车行驶中所受阻力多大?牵引力做功多少?6.在100m 深的矿井里,每分钟积水9m 3,要想不让水留在矿井里,应该用至少多大功率的水泵抽水?二、滑轮组的机械效率类型1:竖直方向提升重物的滑轮组有用功:提起重物所做的功h G S F W 物物物有用==额外功:克服摩擦力所做的功和提升滑轮所做的功,提升动滑轮所做的功h G S F W 动动动额外==总功:拉绳子的动力所做的功Fnh S F W ==绳绳总2040 60 80100 120机械效率:nFG Fnhh G W W 动动总有用===η理想的滑轮组:不计滑轮重和绳重,且不计摩擦的滑轮组,%100=η 半理想的滑轮组:不计绳重和摩擦,但要考虑动滑轮重的滑轮组动物物动物物额外有用有用总有用G G G hG h G h G W W W W W +=+=+==η1.用图所示的滑轮组将重10N 的物体匀速提升0.1m ,所用时间为2s ,作用在绳子末端的拉力F 为6N(不计绳重和绳与滑轮间的磨擦),所做的有用功为_______J ,动滑轮自重__________N,该滑轮组的机械效率为______。
2.如图所示,拉力F=125N,在10s 内将重物匀速提升2m ,滑轮组的机械效率是80%。
绳子自由端移动距离为_______m ,物体重是_______N,总功是_______J。
3.如图所示的动滑轮把重为100N 的物体匀速提升1m 。
若不计轮重和摩擦,拉力F 为____N ;若不计摩擦,轮重为50N ,则拉力F ′为______N ,滑轮的机械效率为______。
4.小聪用如图所示的滑轮组将重4 N 的物体匀速提高2m ,他做的有用功为______J 。
若滑轮组的绳重及摩擦不计,他用这个滑轮组匀速提9N 的物体时,机械效率比提升4N 物体时提高了l0%,此时的拉力为_______________N ,(已知动滑轮的重力小于4N)。
类型2:水平方向拉动物体的滑轮组水平方向拉动物体的滑轮组对物体所做的有用功是作用在物体上使物体前进的力做的功(即克服摩擦力做的功而不是克服重力做的功)物物物有用fS S F W ==;绳绳总S F W =1.如图所示,质量为2kg 的物体在力F 的作用下以4m/s 的速度在水平面上做匀速直线运动,此时弹簧秤的读数为1.5N ,则拉力F 为________,物体与水平地面的摩擦力为________牛,在5s 内F 做的功是________。
2.如图所示:用滑轮组拉着一只木块P 沿水平面以0.5m/s 的速度匀速向右运动,此时弹簧测力计的读数为4N ,若每只滑轮重1N ,绳与滑轮间的摩擦不计,则该滑轮组的机械效率为______,在2s 内拉力F 做的功为______J 。
3.小勇用右图所示滑轮组拉着物体匀速前进了0.2m ,则绳子自由端移动的距离为_______m 。
若不计绳与滑轮间摩擦,物体与地面的摩擦力为9N ,则他所做的功是__________J 。
如果计绳与滑轮间摩擦,小勇对绳的拉力F=4N ,该滑轮组的机械效率为_____%。
4.如图所示,物体在水平面上做匀速直线运动,拉力F=60N ,该装置的机械效率为0.7,则物体受到的摩擦力大小是_______ N 。
5.如图所示的滑轮组,使物体沿水平地面由位置A 匀速地拉到B 处用了3s ,所用的拉力F =30N ,从A 到B 是0.9m ,设滑轮组的重力和摩擦不计。
地面对物体的摩擦力是_______N ,从A 到B 拉力F 做的功______J 。
类型3:斜面方向拉动滑轮组斜面方向拉动物体时有用功就是对重物做的功,拉力所做的功为总功,斜面克服摩擦阻力所做的功为额外功,求摩擦力的大小一般根据额外功求出,切不可认为物体做匀速直线运动,拉力等于摩擦力h G W 物有用=;绳绳总S F W =1.如图所示,已知斜面长5m ,高2m ,拉力为50N 。
利用这个装置将重为100N 的物体在5s 内匀速从斜面的底端拉到顶端。
则拉力做功的功率为________W ,该装置的机械效率为____________。
2.如图所示。
将绳子的一端拴在光滑斜面的顶端,使绳绕过圆木,用手拉住绳子的另一端,将圆木拉上斜面。
已知圆木的质量为20千克,斜面长4米,高1米,不计摩擦,手的拉力为______N ,拉力所做的功是______J 。
3.如图所示,物重G 为2000N ,斜面长5m ,高3m ,斜面和滑轮组装置的总机械效率为80%,若将重物沿斜面以0.2m/s 的速度拉上来,所需拉力F 是______N 。
三、斜面的机械效率有用功:将重物从斜面底端提升到斜面顶端所做的功(即克服物体重力所作的功)h G Fs W 物有用==额外功:克服斜面上的摩擦所做的功fl Fs W ==额 总功:拉动物体的动力所做的功Fl Fs W ==总 机械效率:Flh G W W 物总有用==η1.如图所示,斜面长5m ,高1m ,工人用沿斜面方向400N 的力把重1600N 的集装箱匀速推到车上,推力对集装箱做的功是__________J ,斜面的机械效率是__________。
2.G=4000N 的重物在与斜面平行的拉力F 作用下,匀速由底端运动到顶端。
斜面长S=5m ,高h=2m 。
斜面的机械效率为80%,拉力所做的有用功是______J ,拉力所做的总功是______J 拉力F 是______N ,斜面对物体的摩擦力为______N 。
3.如图所示,将同一物体分别沿光滑的斜面AB 、AC (AB>AC )以相同的速度从底部匀速拉至顶点A ,施加的力分别为F 1,F 2,拉力做的功为W 1,W 2,拉力做功的功率分别为P 1, P 2,则下列判断中,正确的是( )A. F 1<F 2 W 1=W 2 P 1<P 2B. F 1>F 2 W 1>W 2 P 1>P 2C. F 1< F 2 W 1<W 2 P 1<P 2D. F 1< F 2 W 1=W 2 P 1>P 24.把一个长30cm 、宽20cm 、高100cm 的长方体物体竖起放在地面上,如下图所示,已知此物体密度为2g/cm 3,g=10N/kg 。
⑴求此物体对地面的压强;⑵若某工人在高1m ,长2m 的斜面上,以平行于斜面,大小为800N 的拉力把物体匀速拉上斜面,如右图所示,则拉力对物体做了多少功?工人的机械效率为多少?中考真题:1.(2012广州)重104N 的汽车在水平路面上匀速直线运动,所受阻力为920N ,汽车牵引力功率为9.2kW ,其汽油发动机效率为20%(汽油热值为4.6×107J/kg).(1)在图中表示汽车的方框上画出汽车匀速直线运动过程中水平方向的受力示意图. (2)求汽车运动100s 内①发动机对汽车的牵引力多大?②牵引力做了多少功?③汽车通过的距离多长? ④发动机消耗汽油质量为多少?2.(2011广州)如图所示,重量为3.2×104N 的卡车,经过一段水平路面,再以9.6×104W 的功率沿与水平地面成30°角的斜坡匀速向上爬行.已知车轮与地面接触的总面积为0.5m 2,斜坡的机械效率为80%.求卡车:FFABC汽车 v12年第(1)对水平路面的压强; (2)爬坡时的牵引力; (3)爬坡时的速度.3.(2010广州)如图所示(滑轮组的绕绳未画出),人以600N 的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10s ,使绳端向下移动了1.5m ,重物匀速上升了0.5m ,已知滑轮组的机械效率为70%(g=10N/kg). (1)人拉力的功率为多大? (2)被吊起重物的质量为多大? (3)按题意画出滑轮组的绕绳.4.(2009广州)甲、乙两人分别用不同的方法把重量为100N 的物体A 从地面匀速提到三楼。
(1)甲用图甲所示的方法直接用绳把物体提到三楼,判断此过程中绳对物体A 的拉力F 是否做功时,有如下表所示的两种分析,若分析正确,请在表中同一行的空格上画“√”分析一物体在拉力F 的方向上移动了距离,所以拉力F 对物体做了功分析二物体匀速上升,其动能不变, 重力势能增加能量的转化可以通过做功的过程来实现.因为物体的机械能增加了,所以拉力F 对物体做了功(2)甲用时20s 把物体由M 提到N ,他对物体做功的功率为多大? (3)乙用图乙所示的方法通过动滑轮把物体提到三楼,已知滑轮重量为10N ,人对绳的拉力为60N 。
有人计算乙做的总功的过程如下: W=F 乙s ① F 乙=G 物2=100N 2=50N② s=6m③联立①②③求出W ,请改正②、③中的错误之处。
5.(2008广州)距离传感器发出的超声波遇到物体后反射回传感器,传感器收到信号后自动计算出物体与传感器的距离,并显示物体的距离(s)-时间(t)图像.超声波在空气中的传播速度为340m/s 。
10年第图甲图09年第(1)若传感器在发出信号后0.01s收到从物体反射回来的信号.物体距传感器多远?(2)若显示物体的s-t图像如图甲所示,物体在0至15s内的运动情况如何。