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2011年中考物理试题分类汇编——功_功率__机械效率

发布时间:2013-12-29 09:54:12  

功、功率、机械效率

2(.2011沈阳)举重是我国的优势体育项目。一位身高180cm的运动员和一位身高160cm的运动员,在挺举项目中用相同时间把同样重的杠钤举起,如果他们对杠钤所做的功分别为W1和W2,功率分别为P1和P2,则下列关系式正确的是 ( B )

A.W1=W2 P 1=P2 B.W1> W2 P 1>P2

C.W1> W2 P 1=P2 D.W1< W2 P 1<P2

27. (2011陕西)(4分)如图所示,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,则有用功是 J,机械效率是 。

【答案】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=

13、(2011天津)粗糙斜面高度为h,长为l,用沿斜面向上的力把重为G的物体由斜面底端匀速拉到斜面顶端的过程中,拉力做的功为W,则( BC )

A、拉力大小为hG/l B、拉力大小为W/l

C、物体所受摩擦力大小为(W-hG)/l D、物体所受摩擦力大小为(W-lG)/h

23、(2011天津)(6分)如图13所示,小芳在研究动滑轮时,她用手沿竖直方向匀速向上拉动绳端使钩码上升,测得的实验数据如表2所示。

求:1)手的拉力所做的有用功;2)手的拉力所做的总功。

W有W总×100%=72%。

23、(2011吉林)如图14所示,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

22、(2011赤峰市)(8分)如图16,一卡车车厢底板距地面1.5m高,小明把一块3m

长的

钢板AB搭在车厢底板上,构成一个斜面。他通过这个斜面,用F=600N的力,把一个大木箱由B处推到A处,已知木箱重为1000N。

(1)把木箱由B处推动A处,用了30s时间,求木箱的运动速度。

(2)小明推木箱做了多少功?

(3)这个过程中,斜面的机械效率是多少?(结果保留一位小数)

14、(2011赤峰市)物理学中,常用新的物理量对不同事物进行比较,比如要比较物体运动的快慢,需要引入速度;要比较做功的快慢,需要引入 ;要比较压力的作用效果,需要引入 。

功率 压强

33.(2011柳州)用l00 N的水平力推着小车在水平面上做匀速直线运动,5s内小车前进了10 m,则在这段时间内:(1)物体运动的速度是多大?

(2)推力做功是多少?

(3)推力的功率是多大?

33、解1)v=s/t=10m/5s=2m/s?????????????.2分

2)W=Fs=100N×10m=1000J??????????2分

3)P=W/t=1000J/5s=200W 答:略。???.2分

29.(2011柳州)在“探究斜面的机械效率”实验中,小明猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关,小聪猜想可能跟斜面的倾斜程度有关.如图12是他们设计的实验装置,下表是其中一位同学在其它条件一定时的实验数据.

(1)分析表中数据可得该实验是探究________。 (选填“小明”或“小聪”)的猜想,结论是:在其它条件一定时,斜面__________,机械效率越高。

(2)另一位同学为探究自己的猜想,设计了如下步骤。

①把一块长木板的一端垫高,构成一个斜面。

②用弹簧测力计沿斜面把一木块________拉上去,进行

相关测量,计算出斜面的机械效率。

③保持斜面的__________不变,改变斜面的___________,再进行相关测量,并计算出斜面的机械效率。

④比较两次____________的大小,即可验证猜想是否正确。

29、1)小聪,越倾斜 2)匀速 3)倾斜程度,粗糙程度 4)机械效率

25.(2011柳州)如图8,一长为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, 3

F1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,则F1:F2=________,W1:W2=___________。

25、2:1 2:1

13.(2011柳州)下列过程,哪个情况小明对桶做了功 D

A.小明提着桶站立不动 B.小明提着桶水平移动

C.小明提着桶站在匀速水平运动的车厢内 D.小明提着桶站在匀速向上运动的电梯内

13、(2011达州)。如图所示用滑轮组将重600N的物体在10秒内匀速提升了5 m,如拉力为400N,则下列各计算结果正确的是 D

A.拉力所做的功为6000J B。机械所做的有用功为2000J

C.拉力的功率为600w D。该滑轮组的机械效率为80%。

33. (2011鸡西)兴凯湖旅游观光车的技术参数如下表:

根据以上参数,解答下列问题:

(1)若乘员质量平均为50kg,求满载时观光车和人的总重是多少牛顿?

(2)求满载时车对水平路面的压强是多少帕斯卡?

(3)若观光车在水平路面匀速行驶1×10m过程中,牵引力所做的功为1×10J,

求观光车匀速行驶时受到的阻力是多少牛顿?

33.解: G=mg ?????????????????????????????(1分) =(1100kg+10×50kg)×10N/kg =1.6×104N ????????(1分) F=G=1.6×104N??????????????????????????(1分) P=F/S ???????????????????????????(1分) =1.6×104N/0.1m2=1.6×105Pa ?????????????(1分)

W=FS 得 ???????????????????(1分) 47

F′=W′/S′=1×107J/1×104m=103N ?????????????(1分) 观光车做匀速直线运动,受到的阻力与牵引力是一对平衡力

即:f = F′ =103N ???????????????????????(1分) 评分说明:⑴其它做法只要正确也得满分

⑵计算性错误不累积扣分

22. (2011鸡西)如图所示,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,率是 。22. 3000 80%

30(2011莆田)、(8分)《西游记》中对孙悟空到龙宫借宝一段有这

样的描述:“悟空撩衣上前,摸了一把,乃是一根铁柱子,两头是两个

金箍,紧挨金箍有镌成的一行字。‘如意金箍棒一万三千五百斤’,约丈二长短,碗口粗细”。以国际单位制,金箍棒质量为6750kg,体积约0.2m3,问:

(1)在海底将上述棒抽出后,棒受到的重力和浮力多大?(g取10N/kg,ρ水=1.0×10kg/m )

(2)在海水中将上述棒竖直上提1000m,孙悟空至少要做多大的功?

(3)为了方便用力,孙悟空将棒变得细短了许多(质量不变)。而思思同学认为孙悟空可以不做功就能让棒上升到海面。请你说说司空要怎么做? 33

9、(2011莆田)山区的公路多修成环绕山坡的盘山公路,这样车辆向上行驶时可以( C )

A、提高功率 B、提高机械效率

C、减小所必需的牵引力 D、减小所做的功

39、(2011自贡)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____________;若小车受到的牵引

力为200N,5-7s内小车牵引力的功率是___________。 0 400W

45、(2011自贡)如图所示,现将一重G1=8100N的实心铝块在水中匀速上提h=2m(未露出水面),已知每个滑轮重G2=900N,不计绳重和各种摩擦,不计水的阻知铝的密度ρ铝力。已=2.7×10kg/m,水的密度ρ33

铝=1.0×10kg/m,g取33

10N/kg。求:

(1)滑轮组的机械效率多大?

(2)若绳端拉力的功率为P=540W,则铝块上升的速度为多大?

22、(2011包头)(9分)在南极科学考察中使用的海洋破冰船,其发动机额定功率为1.2×10kW,航行于海面上时,它的排水体积为1800m。破冰船针对不同的冰层采用不同的破冰方法,其中一种方法是:接触冰面前,船全速航行,船体大部分冲上冰面,就可以把冰压碎。已知ρ海水=1.0×10kg/m。g取10N/kg 。求:

(1)若破冰船的牵引力用F表示,速度用V表示,发动机的功率用P表示,请3 34 3你导出F、V和P之间关系式:P=F·V

(2)若破冰船以额定功率在海面上以30km/h的速度匀速前进了20km,破冰船受到的阻力和破冰船所做的功各是多少?

(3)在一次破冰行动中,当船冲上冰面后,船的排水体积变为原来的1/3,船

2与冰面的接触面积为6 m,此时破冰船对冰层的压强是多少?

11、(2011包头)如图5所示,斜面长6 m,高3m,用沿斜面向上、大小为100N的拉力F使物体在5s内沿斜面移动了2 m,下列说法正确的是( C )

46. (2011哈尔滨)(2分)如图所示,小聪用桶、小明用口袋,

各装重120 N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 A、滑轮组的机械效率是40% B、物体重300N C、拉力F做的功是600J D、拉力F的功率是40W

.(不计绳重及摩擦) 720 9:10

10. (2011烟台)在不计摩擦和绳子质量的情况下,分别使用定滑轮、动滑轮、滑轮组(两个定滑轮和两个动滑轮)匀速提升同一物体到同一高度处,其机械效率分别为η定、η动、η组,则下列选项正确的是 A

A.η组<η动<η定 B. η定<η动<η组

C. η动<η定<η D. η定<η组<η

38.(2011丽水)你知道水陆两用坦克吗?

水陆两用坦克的车体比普通坦克要大,呈船形,能在水中

浮动。有的利用特制的履带划水前进,有的用螺旋桨推进,有

的用推进器喷水前进。

中国某型号的水陆两用坦克(如图所示),它的总质量22吨,

配备发动机的功率420千瓦。水上最大速度14千米/小时,陆

地最大速度54千米/小时。

请你根据短文中的信息,解答下列问题:(g= 10牛/千克) (第38题图)

(1)水陆两用坦克在水上航行时,排开水的体积约为22米,则所受的浮力约为

▲ 牛。(ρ水3=1.0×10千克/米)

233(2)该水陆两用坦克停在水平地面上时,履带着地总面积为4米,坦克对地面的压强

是多少帕?

(3)该水陆两用坦克在陆地上以最大速度匀速行驶54千米(发动机正常工作),行驶过

程中受到的牵引力多大?

38.(1)2.2×105牛 (2分)

(2)解:根据 F=G=mg=2.2×10千克×10牛/千克=2.2×10牛 (1分)

P=F/S=2.2×10牛/4米 (1分)

452 45=5.5×10帕 (1分)

(3)解法1:

V=54千米/小时=15米/秒 (1分)

F=P/v (1分)

=4.2×10瓦/15米/秒

=2.8×10牛 (1分)

解法2:

t=s/v=54千米/54千米/小时=1小时 (1分)

W=Pt=4.2×10瓦×3600秒=1.512×10焦耳 (1分)

F=W/s=1.512×10焦耳/5.4×10米=2.8×10牛 (1分)

9445945

39.(2011北京)某科技小组设计的提升重物的装置如图20甲所示。图中水平杆CD与竖直

杆EH、DI组合成支架固定在水平地面上。小亮站在地面上通过滑轮组提升重物,滑轮组由动滑轮Q和安装在水平杆CD上的两个定滑轮组成。小亮以拉力F1匀速竖直提升物体A的过程中,物体A的速度为υ1,滑轮组的机械效率为ηA。小亮以拉力F2匀速竖直提升物体B的过程中,物体B的速度为υ2,滑轮组的机械效率为ηB。拉力F1、F2做的功随时间变化的图像分别如图20乙中①、②所示。已知:υ1=3υ2,物体A的体积为VA,物体B的体积为VB,且3VA=2VB,物体A的密度为ρA,物体B的密度为ρB,且8ρA=7ρB。(不计绳的质量,不计滑轮与轴的摩擦) 求:机械效率ηB与ηA之差。

39.解:设物体A受的重力为GA,物体B受的重力为GB,动滑轮受的重

力为G动。匀速

提升物体A时,以物体A和动滑轮的整体为研究对象,受力分析如图4

甲所示。匀速

提升物体B时,以物体B和动滑轮的整体为研究对象,

受力分析如图4乙所示。

由图4甲、乙得:

2F1?=GA+ G动 2F2?=GB+ G动 又因为 F1?= F1 F2?= F2

动 动

甲 乙

图4

图20

1? 2?

所以 F1GA?G动= (1) F2GB?G动

由题中W-t图像可知:P1=WW1=90W P2=2=45W t1t2

由PF?2v1F21=1 υ1=3υ2 解得:1= (2) F23P2F2?2v2

由(1)、(2)解得:GA?G动2= (3) GB?G动3

GA7= (4) GB 12 由G=ρgV 3VA=2VB 8ρA=7ρB 解得:

由(3)、(4)解得:

G动=

13GA G动=GB 74

ηA =W有AGAGA===70% G?GW总AA动GA?GA7

W有BGB==80% W总BG?GBB4ηB =

ηB-ηA=80%-70%=10%

(其他解法正确的,均可相应得分)

41.(2011山西)五一节,小豪一家去公园游玩,看到如图16所示的新型太阳能电动观光车,该车的整车质量为400kg。(g 取l0N/kg)

(1)若车上人的总质量是200kg,车轮与地面的接触

总面积为0.05m,则观光车静止时对水平地面的压强是多

大?

(2)观光车以5m/s

的速度在水平路面上匀速行驶时,2

受到的平均阻力是200N,则5min内观光车克服阻力做的功是多少?

(3)从环保角度分析,太阳能电动观光车与普通汽车相比,具有哪些优点? (写出一条即可)

41.解:(1)光观车静止在水平地面上,它对地面压力的大小等于重力

的大小

F = G总=(m车+m人) =(400kg +200kg) × l0N/kg =

6000N ???????.(1分)

P6000N?0.05m2=1.2×观光车对水平地面的压强:P=S

105Pa ?????? (1分)

(2)观光车5min行驶的路程:S=vt=5m/s×5 ×60s =

1500m ??????.(1分)

观光车克服阻力做的功:W=FS=fS =200N×1500m =3×

l05J ??????(1分)

(3)节能; 噪声小; 无尾气 (答案合理均寸得

分) ??????(l分)

答:观光车对水平地面的压强为1.2×105Pa,克服阻力做的功为3×l05J。

34.(2011山西)如图8所示,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”)。34.甲 乙

23.(2011河南)在新农村建设中,为将—批建材运到10 m高的施工处,工人利用如图

17所示的滑轮组提升建材。装置中动滑轮重100N,工人每次匀速提升一箱重400N的建材,不计绳重和摩擦。

试问:

(1)每次提升建材时的有用功、额外功各是多少,

(2)该滑轮组的机械效率是多少?

(3)为加快施工进度,张师傅建议用电动机做动力替代人提升建材。为了安全,改装后每次可吊起四箱建材,建材匀速上升时的速度为0.4m/s。仓库中现有两台电动机,型号分别为“220V 0.8kW”、“220V 3kW”,请你通过计算说明应选哪台电动机才能使配置更为合理。

有用功W有=Gh=400N×10m=4000J

额外功W额=G动h=100N×10m=1000J

由于总功W总= W有+W额=4000J+=1000J==5000J

故机械效率η= W有4000J?80% =W总5000J

(3)提升四箱建材时的总功W’总= W’有+W’额=4×4000J+100J=17000J

将重物匀速提升至10m高处所需时间t=s10m==25s v0.4m/s

则提升四箱建材的总功率P= W'1700J总==680W=0.68kW 25st

故应选择型号为“220V 0.8kW”的电动机才能使配置更为合理。

评分标准:本题共9分。(1)问2分,有用功和额外功计算正确给给

1分;(2)问3

分,总功计算正确给1分,效率计算正确再给2分;(3)问4分,总功、

时间、功率及选择型号正确的各给1分。

参考以上评分标准给分,计算公式与过程正确,计算结果错误,扣1

分,其他解法只要合理,同样给分。

22.(2011桂林)如图11所示,质量为40g的金属小球从导轨的a处自

由滑下,依次经过b处、c处,到达d处时恰好停下。

在从a到b的过程中,重力做功为 J;在整个运

动过程中,小球克服导轨摩擦消耗的机械能为 J。

22. 0.2;0.12

24.(2011扬州)(6分)某建筑工地用如图所示的简易滑轮组将重4000N的砖块运到离

地4m高的砌墙处,已知每个滑轮重100N,滑轮摩擦和绳重以及动滑 轮下的挂网重忽略不计.若提升砖块的工人作用于绳的拉力最大为 500N,求:

(1)提升一次砖的最大重力;

(2)提升一次砖时滑轮组的最大机械效率;

(3)若全部完成提砖任务,工人利用此滑轮组至少做多少额外功.

第24题图

29.(2011绍兴)学校新近买了30套总质量为300千克的实验器材,每套一箱。实验员需要把这批实验器材搬运到15米高的实验室。

(1)该实验员在搬运中,对实验器材总共做功____焦;

(2)假设他身体可以向外提供的功率P与所搬运物体的质量m的关系如图所示,每次他搬起箱子、放下箱子和下楼的时间t与所搬运物体的质量m关系如表所示,那么他搬完全部箱子,且回到开始搬运处,所用最短时间为____秒(计算结果精确到0.1)。

答案:(1)4.5×104

(2)1518.2

21、(2011泉州)建筑工人用如图l0所示的装置把重400N的物体匀速

提升3m.所用的手拉力为300N.则该工人所做的有用功为1200J,总功

为 1800 J,该滑轮组的机械效率是66.7%。若用该装置提升500N的重

物,此时滑轮组的机械教率将 变大 (填“变大”、“变小”或“不变”)

图10

16. (2011德州)(6分)五岳之首的泰山是我国著名的旅游胜地,人们可乘坐索道吊车观赏泰山美景(如图15所示)。据了解,中天门索道全长约2078m,上、下高度差约600m,单个吊车载满人后的总重是6000N。以单个吊车载满人为例,问:

(1)若吊车与索道的接触面积是0.02m,索道承受的压强多大?

(2)若吊车从索道最高处运行到最低处需要10分钟,重力做功的功率是多大?

2

16.解:

(1)由压强的计算公式得p?F6000N5??3?10Pa 2S0.02m

6(2)由功的计算公式得W=Gh=6000N×600m=3.6×10J W3.6?106N??6000W 由功率的计算公式得P?t600s

(公式、结果各占1分)

14. (2011德州)(4分)在探究“影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某同学用同一滑

轮组分别做了三次实验,如图12所示。实验数据记录如下:

(1)编号①处数据应为 ,编号②数据应为 。

(2)分析以上实验数据可以得出如下结论:同一滑轮组的机械效率主要与 有关。

14.(1)3.8;73.5%(每空1分,共2分)。(2)提升重物的重力(2分)

(2011宿迁)(7分)在 “探究动滑轮的机械效率”时,某小组利用自重不同的两个动滑轮进行了如图所示的三次测量,数据记录如下:

((3)小明认为“同一个机械,它的机械效率是一个定

第29题图

第③次

值”,通过比较 ▲ 两次实验数据(选填实验序号),可知他的观点是 ▲ 的(选填“正确” 或“错误”).

29.(7分)

(1)1.2(1分) 1.32(1分) 90.9(或90.91或91)(1分)

(2)①与②(1分) 有关(1分)

(3)①与③(1分) 错误(1分)

(2011宿迁)要测量小明通过楼梯上楼时的功率,不需要测量的是 C ...

A.身体质量 B.通过的楼梯高度

33.(2011黄冈)“中国的三一,世界的三一”,三一重工集团自主创新研制的长臂泵车创造了多项吉尼斯记录。3月20日为支援福岛核电站,三一重工集团将62米泵车通过海路运往日本。该泵车部分技术参数如下表所示:(忽略一切摩擦,2=1.4,=1.7)

(1)海上运输船运载泵车前后,排开海水的体积变化了多少?(ρ海水C.通过的路程 D.上楼所用的时间 =1.0×10kg/m) 33

(2)在水平地面上,泵车开始工作时,在液压顶的作用下缓慢伸展开多节长臂,使之由水平位置升起到与水平方向成30夹角,历时1分40秒,此时液压顶恰好与完全伸直的长臂垂直。长臂展开后简化成粗细均匀的杠杆模型;OA为长臂全长的1/10,如图所示。求此液压顶对长臂的作用力F的大小?

(3)在此过程中,液压顶对长臂做功的功率为多少?

o

31.(2011衡阳)用如图所示的滑轮组将重为500N的物体,在2s内匀速提升6m,已知拉力F的大小为200N,求:

(1)滑轮组提升重物时所做的有用功。W有用=Gh=500N×6m=3000J

(2)滑轮组的机械效率。 W总=Fs=200×6×3=3600J

η=W有用/W总=3000J/3600J=83.3%

13. (2011内江)(6分)如图所示,在某学校举行的田

径运动会上,质量为60kg、身高为1.7m的某运动员参加跳

高比赛时的示意图。跳高前先将软绳的一端系在该运动员的

腰部(重心处) ,另一端穿过固定在地面上的小环,然后,

将绳子拉直后让运动员尽力往上跳。如果在刚起跳时,该运

动员的重心离地面的高度为身高的0.6倍;当运动员跳到最高点时,拉直的绳子从小环到该运动员腰部的总长度为1. 8m( g = 10N/kg)。则:

①在这个过程中,运动员重心上升的高度是多少?运动员跳高所做的功是多少?

②由于月球对位于它表面附近物体的引力是地球对位于它表面的同一物体引力的1/6,如果该运动员按同样的方式起跳,那么,他在月球上能跳起的高度为多少?

6. (2011内江)如图所示,是光滑斜面的示意图。

斜面的水平长度为S,高为h,物体质量为m,如果用沿斜

面向上的力把物体从斜面底端匀速拉到顶端,那么,物体

受到的合力为 ,拉力F= (用题中相关

字母表示)。

26.(2011黄冈)2011年入春以来,我省大部分地区出现了特大旱灾,为抗旱救灾朝阳村新安装了一台质量为300kg、功率为8KW的抽水机。安装时为了对地面的压强不超过4×10Pa,抽水机底座下的轻质木板面积至少为________cm。已知该抽水机出水流量是90m/h,正常工作30min,抽水高度为20m,则抽水机的工作效率是________。

750 62.5%

20.(2011上海)某物体在50N的水平拉力作用下沿水平面作作均速直线运动,10秒内前进了6米。求此过程中拉力做的功W和功率P。

15.(2011株洲)用大小不同的甲、乙两个力拉同—物体,两力所做的功W与在这两个力的方向上移动的距离S的关系图像如图,由图可知,甲、乙两个力的大小关系是

A 234

A.F甲 >F乙 B.F甲 <F乙

C.F甲 =F乙 D.条件不足,无法判断。

16. (2011淮安)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) 16.400 500 80%

8.(201l兰州)如图所示,工人用250N的力将重400N的物体匀速提升2m,在此过程中滑轮组的机械效率和所做的额外功分别为(D )

A.80% 800J

B.80% 1000J

C.62.5% 200J

D.80% 200J

22.(2011盐城)(6分)小明健身用的拉力器结构如图所示.他用250N的拉力向下拉动

拉杆,使20kg的配重块在 2s内匀速升高40cm.不计拉杆和绳的重

力,g取10N/kg.求:

(1)所拉配重块的重力;

(2)2s内配重块运动的速度;

(3)此过程中拉力器的机械效率.

22.本题共6分.

解:(1)G?mg

?20kg?10N/kg?200N 第22题图

(2)v? ?0.4m?0.2m/s 2sst

(3)W总?F?S?250N?0.4m?100J

W有?G?S?200N?0.4m?80J ??

W有80?100%??100%?80% W总100

19..(2011广东)(6分)用如图18所示的滑轮组在20s内将重600N

的物体从地面竖直提高4m,所用拉力是250N。在这个过程中,求:

(1)有用功是多少?

(2)拉力的功率是多少?

(3)滑轮组机械效率是多少?

27. .(2011武汉)(8分)甲图是大型超市内常见的自动人行道,它能方便快捷地运输顾客和货物上下楼,乙图是其构造示意图,丙表是其部分参数(表中“运输能力”是指每小时运输的顾客和货物所受的总重力)。 效率

80%

提升高度 4.8m

额定运输能力 5.4×106N/h

额定速度 0.6m/s

(1)图乙中顾客A站在静止的自动人行道上,请画出他受到的重力和支持力的示意图。

(2)自动人行道以额定速度上行时,假设站在一楼地板上的观察者看到自动人行道上的顾客处于静止状态,则该顾客一定______(填“顺”或“逆”)着自动人行道上行的方向运动,他相对于观察者的速度是______。

(3)自动人行道的电动机的额定输入功率是多少瓦?

27.(8分)(1)重力和支持力的示意图如下图所示:

(2)逆;0

(3)∵η=W有W总=GhPt∴P=Ghηt=5.4×106N×4.8m0.8×3.6×103s=9×103W

17. .(2011武汉)如图所示,一瀑布的落差(瀑布

顶端和底端的高度差)约为100m。在0.1s内有18kg

的水流过瀑布顶端,经过4.5s落到瀑布底端。质量为

18kg的这些水从顶端落到底端的过程中,重力的功率约

为 B

A.4×10W B.4×10W

C.1.8×10W D.1.8×10W

29.(2011连云港)(6分)在小型建筑工地,常用简易的起重设备竖直吊运建筑材料,其工

作原理相当于如图所示的滑轮组。某次将总重G为4000 N的砖块匀速

吊运到高为10 m的楼上,用时40 s,卷扬机提供的拉力F为2500 N。

求在此过程中:

(1)有用功;

(2)拉力F的功和功率;

(3)滑轮组的机械效率。

4523

40.(2011年襄樊市)(5分)体育活动中也包含很多物理知识。下表是杨威同学的一次体育测试成绩

请你根据表格中提供的信息进行下列有关计算:(g取10N

/kg)

(1)杨威同学100m跑的平均速度是多大(2)在图14中,杨威同学的重量是500N,A点为此时的重心,

请你根据图中数据求出支持力F的大小;

(3)杨威同学用4s把杠铃举起了2m,则他举起杠铃的功率是多少?

30.(2011年襄樊市)小华用20N的力把重为25N的物体沿着长为20cm、高为10cm的斜面,从斜面底端拉到顶端。则斜面的机械效率为 。

62.5%

19.(2011无锡)小华同学用100N的水平推力,推放在水平地面上重500N的物体,使其作匀速直线运动.若该物体在10s内移动5m,则在此过程中它的速度为 ▲ m/s,小华做的功是 ▲ J,功率是 ▲ W.

0.5 500 50

12.(2011无锡)用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,把相同的重物匀速提升相同的高度.若不计绳重及摩擦,下列说法正确的是

A,绳子受的拉力F1和F2大小相等,滑轮组的机械效率相同

B.绳子受的拉力F1和F2大小不相等,滑轮组的机械效率不同

C.绳子自由端移动的距离不相等,拉力对滑轮组所做的功相等

D.绳子自由端移动的距离不相等,拉力对滑轮组所做的功不相等

29.(2011年福州市)(4分)如图21所示,在“测滑轮组机械效率”实验中,物体重为5.4N。

(1)实验时要竖直向上且____拉动弹簧测力计。若物体

上升高度为10cm,此时弹簧测力计的示数如图中所示,是___

__N,则滑轮组的机械效率是_____。

(2)若仅增加物体的重,该滑轮组的机械效率将____(选

填“增大”、“减小”或“不变”)。(不计摩擦)

(1)、匀速 2.4 75% (2)、增大

27.(2011年杭州市) (5分)如图所示,小王用两个相同的滑轮

组(摩擦不计),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,则所用的拉力F1 F2(选填“>”、“<”

或“=”),其机械教率η1 η2填“>”、“<”或“=’)

大于 大于

24.(2011年福州市)(9分)2011年4月12日,英国伦

敦展出了新研发的“侦探猎犬”超音速汽车,如图13所示。

该车功率极大,最大车速能达到1609km/h,创造了短期内无

法超越的世界纪录。在一次测试中,“侦探猎犬”以400m/s

的速度匀速直线行驶了2000m,受到水平方向的阻力为2×

10N。问:在测试过程中,

(1)汽车受到水平方向的牵引力是多少?

5

(2)汽车牵引力所做的功和功率分别是多少?

(3)该车的外观设计成流线型,这样做的好处是什么?

21.(2011安徽)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,将一物体从斜面底端匀速拉上斜面,已知物体上升的高度h=1m

(1)求拉力F做的功;

(2)若斜面的高度H一定,倾角θ可以改变,试推导:在不考虑摩擦时,用平行于斜面的拉力F将重为G的物体匀速拉上斜面顶端.θ越小,F越小。

18.(2011安徽)某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率,实验的主要步骤如下: ①用轻绳悬挂杠杆一端的D点作为支点,在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码,在O点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计,使杠杆保持水平;

②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持0点位置不变),在此过程中弹簧测力计的读数为F,利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2

回答下列问题:

(1)杠杆机械效率的表达式为η=____________。(用已知或测量的物理量符号表示)

(2)本次实验中,若提升的钩码重一定,则影响杠杆机械效率的主要因素是

:___________

(3)若只将钩码的悬挂点由A移至G,O、B位置不变,仍将钩码提升相同的高度,则杠杆的机械效率将_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。

1、(2011江西)物理公式是指物理规律的高度概括,其中令你印象最深的两个公式是 和 。 G=mg W=FS

26.(2011苏州)(6分)如图所示,杠杆在竖直向下拉力F的作用下将一物体缓慢匀速提升,

下表是提升物体时采集到的信息:

(1)若不计杠杆自重和摩擦,求拉力F的大小;

(2)若实际拉力F为90N,求拉力做的总功及杠杆的机械效率

26.(1) 80 N (2)9 J 88.9%

12. (2011苏州)用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N的物体匀速提升1m,

不计摩擦和绳重,滑轮组的机械效率为60%.则下列选项错误的是 A

A.拉力大小一定是125N B.有用功一定是150J

C.总功一定是250J D.动滑轮重一定是100N

26.(2011宁夏)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%。则下列说法正确的是 ( ) A

A. 绳子自由端移动距离为6m

B.物体重是375N

C. 拉力F做的功是250J

D. 拉力F的功率为25W

10、(2011广安)在图6的四种情境中,人对物体做功的是( B )

A.提着水桶在水平地面上匀速前进 B.扛着米袋慢慢爬上楼梯

C.用力推汽车,汽车没动 D.举着杠铃原地不动

22.(2011湛江)2010年12月30日通车的湛徐高速,使得从湛江市区到徐闻县海安港口全程只需约1个小时,从而使雷州半岛的居民从此真正进入湛江市“一小时生活圈”.

今年“五·一”期间,爸爸开车带着李兵从湛江市区出发沿湛徐高速到徐闻参观“大汉三墩”景点,汽车(包括车上的人和物品)质量为1.8×10kg,车轮与地面的总接触面积为0.09m,当汽车以90km/h的速度在平直路面上匀速行驶时,汽车发动机牵引力为1000N,效率为30%,汽油的热值为4.6×10 J/kg(假设汽油完全燃烧,g取10N/kg).求:

(1) 汽车静止时对路面的压强.

(2) 汽车以90km/h的速度匀速行驶时,牵引力的功率.

(3)若汽车按照这种方式行驶,这次旅行全程往返250km

,牵引力做的功是多少?李兵应

723

该提醒爸爸至少要加汽油多少kg?

22.解:(1)汽车静止时对地面的压力 F=G=mg=1.8×10kg×10N/kg=1.8×10N ???(1分)

3

4

F1.8?104N5

?? 汽车静止时对地面的压强 P?2×10Pa ???(1分) 2S0.09m

(2)汽车以90km/h的速度匀速行驶时,牵引力的功率 P=FV=1000N

4

×25m/s=2.5×

10W ???(2分)

(3) 全程往返约250km牵引力所做的功

W=FS=1000N×2.5×105m=2.5×108J ???

(2分)

由??

WW

?得 Qmq

全程往返约250km需要汽油的质量为:

W2.5?108Jm???18.12kg ???7

?q30%?4.6?10J/kg

(1分)

24.(2011湛江)在湛江港码头,小华看到工人利用斜面把货物推到车上,联想到上物理课时老师讲过的知识,小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关?小华提出了以下的猜想:

A.斜面的机械效率可能与物体的重力有关. B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关.

小华同学为了证实自己的猜想是否正确,于是他用同一块木板组成如图12所示的装置进行了实验探究,记录的实验数据如下表:

(1)在实验操作过程中,应沿斜面向上________拉动木块;实验时要使木板的倾斜角变大,应该把木板下面的木块向_________移动(填“左”或“右”).

(2)根据表格中数据,第①次实验斜面的机械效率为_______%,第②次实验中总功为______J.

(3)通过对比实验①、②数据,可验证小华的猜想_________(填写字母);通过对比实验②、③数据,可以得出的探究结论是:__________________________.

(4)此实验主要用到的研究方法是__________.

(5)除了小华的猜想以外,请你猜想斜面的机械效率还可能与______(写出一个)有关.

24.(1)匀速 左 (2)60 3.0 (3)A 在其它条件相同时,斜面的倾斜程度越大,斜面的机械效率越高(或大);或在其它条件相同时,斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关.

(4)控制变量法

(5)斜面的粗糙程度、木板的长度、拉木块速度、木板的面积等(合理均可得分).

17.(2011潍坊)(4分)小红家正在装修房子,她设计了如右图所示的搬运方案,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,若工人用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?=_________。

17.7200 80%

7.(2011成都)(6分)为了将放置在水平地面上、重G=100 N的重物提升到高处。小明同学设计了图24(甲)所示的滑轮组装置。当小明用图24(乙)所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时,重物的速度υ和上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图24(丙)和(丁)所示。若重物与地面的接触面积S=5×10m,不计摩擦,绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。求:

(1)在2~3s内,拉力F的功率P及滑轮组的机械效率η。 (2)在1~2s内,拉力F做的功W。 (3)在0~1s内,重物对地面的压强p。

7.(6分)解:(1)在2~3s内,重物做匀速运动,υ3=2.50 m/s,拉力F3=40 N,因为连接动滑轮的绳子有三根,所以拉力F的作用点下降的距离是重物上升高度h3的三倍。

图24

2.1.3.2

.1.丁

-2 2

P= F3υ3=100 W (1分)

η=(W有用/W总)×100%=[Gh3/(3F3h3)] ×100% =83.33% (1分) (2)在1~2s内,拉力F2=50 N,重物上升高度h2=1.25 m

W=3F2h2 (1分)

代入数据解得W=187.5 J (1分) (3)设动滑轮重为G动

G动=3F3-G=20 N

在0~1s内,拉力F1=30 N。把动滑轮和重物看成整体,则这个整体受到向下的重力、向上的支持力以及三根绳向上的拉力作用处于静止状态。

支持力F支=G+G动-3 F1=30 N (1分) 重物对地面的压力F压= F支=30 N

P=F压/S=30 N/(5×10-2 m2)=600 Pa (1分)

15、(2011广安)小均用动滑轮将质量为40kg的货物匀速提高了5m ,他用250N的拉力拉了10s,下列说法正确的是:(g 取10N/kg) ( B )

A、有用功为200J B、额外功为500J

C、动滑轮的机械效率为75% D、小均的功率为200W

31.(2011南京)(6分)如图所示,工人用定滑轮匀速提升重为180 N的物体,所用的拉 力为200 N,在5s内物体升高的高度为2 m.此过程中,求:

(1)有用功;

(2)总功的功率;

(3)定滑轮的机械效率.

第31题图

4、(2011威海)图中是一个两面光滑的斜面,∠β大于∠α,同一个物体分别在AC和BC斜面受拉力匀速运动到C点,所需拉力分别为FA、FB,所做功分别为WA、WB,则: B

A、FA=FB,WA=WB B、FA<FB,WA=WB C、FA<FB,

WA<WB D、FA>FB,WA>WB

14(2011威海)、如图所示,装修工人用滑轮组把重为300N的货物在25s内匀

速提高到10m高的楼上,所用拉力为125N,则工人做功的功率为 W,

该滑轮组的机械效率是 。

14、150 80%

17.(2011铜仁)小华和他的兴趣小组利用如下图所示的滑轮组进行实验,人以600N的力向下拉绕在滑轮组上的绳子的一端,10秒钟绳子下端移动了1.5m,重物上升0.5m,已知该滑轮组的效率为70%(g取10N/kg)。

(1)画出小华兴趣小组所用滑轮组的绕线情况。

(2)人的拉力做功的功率是多少?

(3)被吊起重物的质量是多少?

解:(1)由题意可知,向下拉绳子时,承担动滑轮及重物的绳子股数:n?

(2)人的拉力F=600N,移动距离s=1.5m, 时间t=10s

则,人的拉力做功的功率为 1.5m?3。 0.5m

P?WF?S600N?1.5m???90W tt10s

(3)重物G上升高度h=0.5m,机械效率??70%

机械效率 ??W有用

W总?GhG?0.5m??70% Fs600N?1.5m

所以 重物

G=1260N

重物的质量 m?G1260N??126kg g10N/kg

答:人的拉力做功的功率是90W;被吊起重物的质量是126kg.

25.(2011大连)(6分)水平地面上有一个重为4000N的箱子,箱子的底面积为4m。现用起重机把箱子吊到3m高的位置,所用时间为10s,起重臂下的钢丝绳是

绕在一个动滑轮上的,如图8所示。钢丝绳上的拉力为2500N。试求:

(1)起重机起吊前,箱子对地面的压强是多少?

(2)起重机起吊该箱子的机械效率是多少?

(3)钢丝绳上拉力的功率是多少?

25.(6分)解:(1)p=F/S=G/S (1分) =4000N/4m2=1000Pa (1分)

(2)W有=F1h=Gh=4000N×3m=12000J (1分) W总=F2s=F2·2h=2500N×2×3m=15000J (1分) η=W有/W总=12000J/15000J=80% (1分)

(3)P=W总/t=15000J/10s=1500W (1分) 答:(1)起重机起吊前,箱子对地面的压强是1000Pa。

(2)起重机起吊该箱子的机械效率是80%。

(3)钢丝绳上拉力的功率是1500W。

15..(2011台州市)如图所示是小明玩手指顶杆游戏时的情景,杆没有倾倒是由于

2

A.手指对杆没有做功 B.杆所受重力与支持力是一对平衡力

C.指尖受杆挤压发生形变 D.杆与手指间力的的作用是相互的

答案:

B

8. (2011山东济宁) 一个重200N的物体在水平拉力作用下匀速前进了25m,拉力撤销后,物体由于惯性又前进了10m。若拉力做的功为500J,则拉力的大小为 N。 20

19.(2011重庆)2011年5月22日,世界内河上最豪华的邮轮——“长江黄金l号”在重庆朝天门下水首航。如图18所示,一架重力为9×l0N的直升飞机在20s内竖直下降10m,最后停在邮轮的停机坪上。 求:

(1)飞机竖直下降20s内的平均速度。

(2)飞机竖直下降20s内重力做的功。

4

图18

已知:G=9×l0N t=20s h=10m

求:v W 解:v?4h10m??0.5m/s t20s

W?Gh?9?104N?10m?9?105J

答:(1)飞机竖直下降20s内的平均速度为0.5m/s; (2)飞机竖直下降20s内重力做的功为9×10J

35.(衢州卷)2011年3月11日,日本发生9.0级地震,地震引发海啸。受此影响,福岛第一核电站发生爆炸,多个反应堆机组起火。3月19日中国某企业向日本捐赠了一台62m臂长的泵车,该泵车主要参与核电站反应堆的注水降温工作。请完成下列问题:

(1)这台泵车从长沙启运,经过25小时、1200km的长途运输送达上海,再海运到日本。

5

求运送这台泵车从长沙到上海的平均速度是多少km/h?

(2)这台泵车在1小时内将180吨水注入到核反应堆机组内,假设注水高度为50m,求该泵车需对这些水做功多少?

解:(1)v=S/t =1200千米/25时=48千米/时

(2)G=mg =180000千克×10牛/千克=1.8×10牛

W=Fs=Gh =1.8×10牛×50米=9×10焦

答:(1)运送这台泵车从长沙到上海的平均速度是48千米/时

(2)该泵车需对这些水做功9×107焦

4. (2011临沂)下图所示的过程中,人对物体做功的是 .B

676

37.(2011浙江义乌)为了参加义乌市中学生承重塔制作比赛,某校进行了选拔。丁丁同学用横截面积为0.06厘米的均匀竹签等材料制成了

一个质量为60克、高为50厘米的三棱柱形承重塔。,

(总共只有3根竹签与地面接触,g取10牛/千克) 求:

(1)把放在地面上的3千克物体放到承重塔上时

至少需要做多少功?

(2)放上该物体后承重塔对地面的压强是多少?

37.解:(1)W=FS(G=mg) ???????????????????1分

=Gh=3千克×10牛/千克×0.5米=15焦?????????1分 2

F(3千克+0.06千克)×10牛/千克 (2)P= ??????1分 =-42S3×0.06×10米

=1.7×10帕 ???????

6

10.(2011年广州市初中毕业)用图3甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体,已知滑轮重20N,绳重和摩擦力不计。则

A.手的拉力:F甲=F乙;机械效率:ηB.手的拉力:F甲<F乙;机械效率:ηC.手的拉力:F甲>F乙;机械效率:ηD.手的拉力:F甲>F乙;机械效率:η

<η<η>η

4

甲乙

甲乙

21.(2011年广州市初中毕业)(9分)如图12,重为3.2×10N的卡车,经过一段水平路面,再以9.6×10W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,斜坡的机械效率为80%.求卡车:

(1)对水平路面的压强; (2)爬坡时的牵引力; (3)爬坡时的速度.

解:G=3.2×10N P=9.6×10W S=0.5m

4

2

4

4

2

24

图12

?=80%

(1) p=F/S=G/S=3.2×10N/0.5m=6.4×10Pa (2) W有=W总×? ①

W有=Gh

s =2h (倾角为30°) 由①~③得 s=2 W总?/G

∴ F引= W总/s=W总×G/2W总×?=G/2?=3.2×10N/2×0.8=2×10N

4

4

4

② ③

(3) 由P=F引v

v=P/F引=9.6×10W/2×10N=4.8m/s

7.(2011重庆)如图5所示,用拉力F使物体竖直匀速上升,下列说法正确的是( D ) A.对物体做的功是额外功 B.拉力F做的功是有用功

C.拉力F移动的距离是物体移动距离的2倍 D.增加物体重力可以增加滑轮组的机械效率

4

4

图5

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