2019中考物理专项练习练习与解析-功、功率、机械效率2.doc

2019中考物理专项练习练习与解析-功、功率、机械效率2
注意事项：认真阅读理解，结合历年的真题，总结经验，查找不足！重在审题，多思考，多理解！
1.崇左市八大住宅区的建设正如火如荼地进行。

如图甲是建筑工地上的塔式起重机示意图，它是通过电动机带动如图乙所示滑轮组起吊物料的。

如果这个滑轮组把6×103N的重物在10s内匀速提升10m，绳索自由端的拉力F=
2.1×103N，不计一切摩擦和绳重，那么以下说法正确的选项是()
A、拉力做的功是6.3×104J
B、绳索自由端的速度是10m/s
C、该滑轮组的动滑轮重300N
D、该滑轮组的机械效率是80%
1.AC解析：根据乙图滑轮组的绕线方式可知，当重物上升10m 时，绳索自由端移动的距离是30m，绳索自由端的速度是v=s/t=30m/10s=3m/s，选项B错误；拉力做的功是W拉=Fs=6.3×104J，选项A正确；因为G动+G物=3F，所以G动=3F-G物=300N，选项C正确；该机械克服重物重力做的功是有用功，即W有=G物h=6×104J，拉力做的功为总功，所以机械效率为η=W有/W拉=80%，选项D错误。

此题答案为AC。

2.如下图，拉力F=80N，物体重力G=120N，不计摩擦和绳重。

假设将物体匀速提高1m，以下说法正确的选项是〔〕
A.拉力做的有用功为80J
B.动滑轮的重力为40N
C.拉力做的总功为160J
D.该滑轮组的机械效率为75%
2.BCD解析：拉力做的功是总功，即W总=Fs=Fnh=80N×2×1m=160J，选项A错误，C正确；设动滑轮的重力为G动，那么G+G动=nF，所以G动=nF-G=40N，选项C正确；克服物重所做的功是有用功，即W有=Gh=120J，所以该滑轮组的机械效率为η=W有/W总=75％，选项D正确。

此题答案为BCD。

3.经测量重3N的物体沿如下图的斜面运动时，受到的摩擦力约为0.6N，斜面的长与高分别是2m和1m。

假设物体从斜面顶部自由滑到底端，重力对物体所做的功是_______J，物体克服摩擦力所做的功大约是J。

3.3；1.2解析：重力对物体所做的功：W1=Gh=3N×1m=3J，物体克服摩擦力所做的功：W2=fs=0.6N×2m=1.2J。

4.现在有一种“手机自生能”技术。

手机上装上特制电池，上下左右摇晃手机即可产生电能，每摇一分钟可通话两分钟。

如果将手机上下摇动一次，相当于将200g的重物举高10cm，每秒约摇一次。

由
此可知，每摇一次可以获得的电能为J，该手机使用时的功率约为W。

4.0.2；0.1
5.2017年5月15日，在国际田联钻石联赛上海站男子110m栏比赛中，刘翔首次采用七步上栏技术，并以13、07s获得冠军，创造了该项目今年世界最好成绩!(g取10N／kg)
〔1〕在这次比赛中，刘翔跑完110m的平均速度是m／s；(保留两位小数)
〔2〕假设体重为87kg的刘翔在跨栏时重心上升了0、32m，那么他每跨过一个栏需要克服重力做功J。

5.〔1〕8.42〔2〕278.4
解析：〔1〕v=s/t=110m/13.07s=8.42m/s〔2〕W=mgh=87kg×10N ／kg×0、32m=278.4J。

6.如下图，在研究滑轮组时，测得A物体重3N，当拉动甲测力计，使A以0.1m/s的速度匀速向右移动时，甲、乙测力计的示数分别为0.5N和1.2N。

那么拉动甲测力计的功率大约是W，在匀速拉动4s时间内所做的额外功约为J。

6.0.15；0.12解析：甲测力计的速度v甲=3v A=3×0.1m/s=0.3m/s，所以拉动甲测力计的功率大约是P=F甲v甲=0.5N×0.3m/s=0.15W，滑轮与绳子之间摩擦力f=3F甲﹣F乙=3×0.5N﹣1.2N=0.3N，在匀速拉动4s时间内A移动的距离s=vt=0.1m/s×4s=0.4m，所以在匀速拉动4s
时间内所做的额外功约为W=fs=0.3N×0.4m=0.12J、
7.某学习小组对一辆平直公路上做直线运动的小车进行观察研究。

他们记录了小车在某段时间内通过的路程与所用的时间，并根据记录的数据绘制了路程与时间的关系图像如右图所示。

根据图像可知，2-5s内，小车的平均速度是____________；假设小车受到的牵引力为200N，5-7s内小车牵引力的功率是___________。

7.0；400解析：由图象可知，小车在2～5s内的图象是一条平行于横轴的直线，这条直线表示小车在2～5s这段时间内并没有运动，而是保持静止不动、因为小车运动的距离为0，所以小车在2～5s内的平均速度是0；由图象可知，小车在5s时对应的路程是2m，在7s时对应的路程是6m，因此小车在5～7s内行驶的路程是6m﹣2m=4m，行驶的时间是7s﹣5s=2s，那么牵引力在5～7s内所做的功：W=Fs=200N×4m=800J，牵引力在5～7s内的功率：P===400W、
8.如下图，一长为l的粗细不均匀的水泥电线杆，重心在距A
端
l处，当用竖直向上的力F1将A端抬高h(B端仍在地面上)时，F1 3
做功为W1；当用竖直向上的力F2将B端抬高h(A端仍在地面上)时；F2做功为W2，那么F1∶F2=________，W1∶W2=___________。

8.2∶1；2∶1
解析：当用竖直向上的力F 1将A 端抬高h (B 端仍在地面上)时，水泥电线杆就相当于一个杠杆，动力是竖直向上的力F 1，阻力是杆的重力G ，方向竖直向下，它们的力臂之比为3∶2，根据杠杆平衡条件可得F 1=G 32，所以W 1=F 1h =G 32h ；同理可求得，F 2=G 31，W 2=F 2h =G
31h 。

故F 1∶F 2=2∶1，W 1∶W 2=2∶1。

9.在水平地面上，工人用100N 的水平推力推动重150N 的箱子，4s 内前进了6m ，在这个过程中，木箱所受重力对木箱做功为J ；工人对木箱做功为J ；箱子运动的平均速度为m/s 。

9.0；600；1.5解析：木箱在重力方向上没移动距离，所以重力不做功或做功为0；工人对木箱做的功就是水平推力对木箱做的功W=Fs =100N ×6m=600J ；箱子运动的平均速度为v=s/t=6m/4s=1.5m/s 。

10.如下图，小红用20N 的水平拉力F 拉质量为4kg 的木箱A ，使它以2m/s 的速度在水平面上匀速直线运动了4s 。

那么木箱受到的拉力是N ，摩擦力是N 。

拉力F 在这段时间内所做的功是J 。

〔忽略轮与细绳的重力和摩擦〕
10.10；l0；80解析：题中的滑轮是动滑轮，绳子上的拉力F 绳=2
1F=10N ，因为木箱在水平面上做匀速直线运动，所以其在水平方向上必受平衡力的作用，即木箱受到的摩擦力大小等于绳子对木箱的拉力，大小均是10N ；在这段时间内，木箱移动的路程为8m ，拉力F 在
这段时间内移动的路程为s =4m ，其所做的功是W=Fs=F =20N ×4m=80J 。

11.如下图，用一个重为18N 的动滑轮来提升物体，假设物体匀速上升过程中竖直向上的拉力F =30N 〔不计摩擦和绳重〕，那么动滑轮的机械效率为。

11.70％解析：因为nF=G 动+G 物，所以物重G 物=nF-G 动=42N ，动滑轮的机械效率η=Gh/Fnh =G/Fn =42N/2×30N=70％。

12.某人用平行于斜面的拉力，把一个重为800N 的木箱，沿着长4m 、高1m 的斜面由底端匀速拉到顶端，如果拉力的大小为250N ，那么拉力所做的有用功为______J ，此斜面的机械效率为_______。

12.800；80%解析：W 有用=Gh =800N ×1m=800J ，W 总=Fs=250N ×4m=1000J ，此斜面的机械效率η=W 有用/W 总=80%。

13.如下图，用平行于斜面、大小为1.25N 的拉力F ，将重为1.8N 的物体从斜面底端匀速拉至顶端，那么有用功是J ，机械效率是。

13.0.36；72%解析：用平行于斜面、大小为1.25N 的拉力F ，将重为 1.8N 的物体从斜面底端匀速拉至顶端，总功W 总=Fs=1.25N ×0.4m=0.5J ；有用功W 有=Gh =1.8N ×0.2m=0.36J ；机械效率是η=W W 有
总
×
100%=72%。

14.如下图，小聪用桶、小明用口袋，各装重120N的砂子从一楼运上三楼，小聪做的有用功为J，小聪与小明所用机械的效率之比为、(不计绳重及摩擦)
14.720；9：10解析：〔1〕如下图，提升高度h=2×3m=6m，小聪
和小明做的有用功：
W有用=G沙h=120N×6m=720J；〔2〕不计绳重及摩擦，小聪做的额外功：
W额1=〔G桶+G轮〕h=〔20N+10N〕×6m=180J；小明做的额外功：W额2=
〔G桶+G袋〕h=〔5N+10N〕×6m=90J；小聪做的总功：W总1=W额1+W有用
=180J+720J=900J，小明做的总功：W总2=W额2+W有用=90J+720J=810J，小聪和小明的机械效率：η1：η2=：=：=9：10。

15.如下图，是一种小型千斤顶的示意图，当手往下压动摇臂时，能把重物抬高一段较小的距离。

工人在2s时间里，用100N的力，竖直向下压动摇臂50cm，把重1000N的重物匀速抬高4cm，那么重物上升的速度是m/s，所做的有用功是J，千斤顶的机械效率是。

15.0.02m/s；50J；80%
16.如下图，斜面长6m，高1m，工人用500N的力沿斜面把重2400N 的箱子匀速推到车上，推力对箱子做的功是J，斜面的机械效率是。

16.3000；80%
17.如下图，用弹簧测力计匀速竖直向上提升重为4.2N的重物，弹簧测力计的示数为N，机械效率为、写出一种用动滑轮提升重物时提高机械效率的一种方法、
18.用一个动滑轮匀速提升质量为20kg的物体，所用竖直向上的拉力为125N、物体上升2m的过程中，拉力所做的有用功为J，总功为J，动滑轮的机械效率为、〔g取10N/kg〕
18.400；500；80%解析：题中使用的是动滑轮，有2段绳子承担物重，绳子末端移动距离s=2h=2×2m=4m、物体重：G=mg=20kg×10N/kg=200N，拉力做的有用功：W有用=Gh=200N×2m=400J；拉力做的总功：W 总=Fs=125N×4m=500J、该机械的效率：η=×100%=×
100%=80%、
19.小红家正在装修房子，她设计了如下图的搬运方案，帮助工人师傅将沙子、水泥等材料运到四楼阳台。

四楼阳台到地面的距离为
9m ，假设工人用500N 的力将重为800N 的材料提到四楼阳台，他做的有用功是_________J ，该装置的机械效率η=_________。

19.7200；80%解析：克服物重做的功为有用功，即W 有=Gh =800N ×9m=7200J ，拉力做的功为总功，即W 总=Fs =Fnh=500N ×2×9m=9000J ，所以该装置的机械效率η=W 有/W 总=80%。

20.如下图，用两个完全相同的滑轮，匀速提升质量相等的物体，且物体质量大于滑轮质量，不计绳重和摩擦。

比较甲、乙两种方式可知更省力，机械效率更高(均填“甲”或“乙”)。

20.甲；乙解析：F 甲=21〔G 物+G 动〕，F 乙=G 物，F 甲-F 乙=2
1〔G 动-G 物〕
＜0，所以F 甲＜F 乙，甲更省力；η甲=G 物/〔G 物+G 动〕＜1，η乙=G 物/G 物=1，可见η甲＜η乙，乙机械效率更高。

注意：在不计摩擦的理想状态下，η乙=G 物/G 物=1，实际上，使用任何机械时，机械效率都小于1。