word版 初中物理

　课时2　功、功率　机械效率

　 eq \a\vs4\al(基础知识巩固)

　一、选择题

　1．(2020凉山州)关于功率、机械效率，下列说法正确的是(D)

　A．做功越多的机械，其功率就越大

　B．越省力的机械，其功率就越小

　C．做功越慢的机械，其机械效率就越低

　D．有用功与总功的比值越大的机械，其机械效率就越高

　2．(2020邵阳 )一物体受到5 N竖直向上的拉力F作用，沿水平方向以0.2 m/s的速度匀速运动了10 s，拉力F对物体做的功为(A)

　A．0 J B．1 J C．10 J D．50 J

　3．(2020北京)如图所示的情境中，人对物体做功的是(B)

　A．人用力搬石头，没有搬动

　B．人将重物从地面提到高处

　C．人推一块大石头没推动

　D．人提箱子沿水平方向做匀速直线运动

　4．(2020淮安)小明两次分别用时90 s、40 s从一楼爬到五楼，小明的体重与前后两次上升的高度均不变，比较两次爬楼过程(B)

　A．用时少的做功多

　B．用时少的做功功率大

　C．用时多的做功多

　D．用时多的做功功率大

　5．(2020随州)物块在水平拉力F(大小未知)的作用下，在水平直线轨道上运动(如图)，其中AB＝CD＝10 m．已知物块在AB段和CD段分别以2 m/s和5 m/s的速度匀速运动，且在AB段、CD段所受摩擦阻力分别为1 N和2 N，则以下判断正确的是(D)

　A．该物块在CD段的惯性比AB段大

　B．该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为2∶5

　C．拉力F在AB段所做的功为20 J

　D．拉力F在CD段做功的功率为10 W

　6．(2020荆门)如图所示，物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动，0～6 s内拉力随时间变化的规律如图乙，速度随时间变化的规律如图丙，则在2～4 s内，物体克服摩擦力所做的功为 (B)

　A．10 J B．30 J C．50 J D．80 J

　7．(2020聊城)如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置．分别将A、B两物体匀速向上提升，若所用拉力大小相等，绳端在相同时间内移动了相同的距离．不计绳重和摩擦，下列说法正确的是(D)

　A．两物体上升的速度相同

　B．两种装置的机械效率相等

　C．两次提升物体所做的有用功相等

　D．两种装置中拉力做功的功率相等

　 eq \o(\s\up7(),\s\do5(第7题图)) 　 eq \o(\s\up7(),\s\do5(第8题图))

　8．(2020衡阳)近期我国长江中下游许多省份因连续大雨发生洪涝灾害．抗洪抢险小分队成员李军在一次行动中需要帮老百姓把一个质量为240 kg的重物搬到2 m高的车上．为了省力采用5 m的长木板搭了一个斜面(如图所示)．用1 200 N的力用了5 min匀速将重物推到车上．关于此简易斜面装置，下列说法中正确的是(A)

　A．他对重物做了4 800 J的功

　B．他做功的功率为16 W

　C．此次简易斜面装置的机械效率为50%

　D．斜面是一种省力杠杆

　9．(2020包头)如图所示，在粗糙水平地面上，用10 N的力F沿水平方向拉滑轮(不计滑轮重力).木板B静止，木块A在粗糙木板B上水平向左做匀速直线运动，5 s内木块A移动了0.5 m．滑轮组的机械效率为80%.下列说法正确的是(D)

　A．木块A受到的摩擦力为5 N

　B．地面对木板B的摩擦力为4 N

　C．5 s内绳子拉力对木板B做的功为2 J

　D．拉力F的功率为0.5 W

　10．(2020南充改编)如图所示，重为2 N的物体A放在水平桌面上，重为5 N的物体B挂在动滑轮下，每个滑轮重为1 N(不计绳重和摩擦)，B恰好可以匀速下降．现对A施加水平向左的拉力使B上升，当B以0.3 m/s的速度匀速上升时，拉力大小为F.下列说法正确的是(B)

　A.B匀速下降时，物体A受到3 N的摩檫力

　B．拉力F的大小为4 N

　C．拉力F的功率为8.4 W

　D．B匀速上升0.6 m的过程中，拉力F做功2.4 J

　11．(2020云南)如图甲所示，虚线框内是由两个相同的滑轮安装成的滑轮组．利用该滑轮组提升质量为27 kg的物体所用的拉力为100 N．物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示．不计绳重和摩擦，则(C)

　A．拉力的功率为50 W

　B．滑轮组中动滑轮重10 N

　C．该滑轮组的机械效率为90%

　D．绳子自由端移动的速度为0.5 m/s

　二、填空题

　12．(2020咸宁)如图所示，质量为50 kg的同学在做仰卧起坐运动．若该同学上半身的质量约为全身质量的 eq \f(3,5) ，则她上半身的重力约为__300__N，她在一段时间内做了40个仰卧起坐，每次上半身重心上升的距离均为0.3 m，则她在这段时间克服重力做的功约为__3_600__J.

　13．(2020益阳)小芳利用如图装置测量滑轮组提升某重物时的机械效率，测得这个重物重为1 N，物体被缓慢提升的高度为0.2 m，竖直向上的拉力F为0.4 N．则绳端移动的距离为0.6m，此时该滑轮组的机械效率为83.3%(保留一位小数).

　14．如图甲所示的铁块重力G＝4 N，被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上，当它在竖直方向上拉力F＝6 N的作用下向上运动时，铁块受到的摩擦力为__2__N．铁块此时速度v与时间t的关系图像如图乙所示， 4 s内拉力F做的功是__4.8__J.

　15．(2020凉山州)在斜面上将一个重4.5 N的物体匀速拉到高处(如图所示)，沿斜面向上的拉力为1.8 N，斜面长1.2 m，高0.3 m．把重物直接提升h所做的有用功为__1.35__J，这个斜面的机械效率是__62.5%__.

　 eq \o(\s\up7(),\s\do5(第15题图))

　 eq \o(\s\up7(),\s\do5(第16题图))

　16．(2020黔西南州)如图所示，工人们用同一滑轮组，根据需要有两种方式来提起等重的建筑材料，若不计摩擦和绳重，则F1__＜__F2，机械效率ηA__＝__ηB(均选填“＞”“＝”或“＜”)．

　三、实验题

　17．(2020湘潭)测量如图所示滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表．

　实验

　次数

　钩码重

　力G/N

　钩码上升高度h/cm

　拉力

　F/N

　绳端移动距离s/cm

　机械效率η

　1

　1.0

　5

　15

　55.6%

　2

　1.5

　5

　0.8

　15

　3

　2.0

　5

　1.0

　15

　66.7%

　4

　2.0

　10

　1.0

　30

　66.7%

　(1)实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做__匀速__运动．第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为__0.6__N.

　(2)第2次实验时所做的有用功为__0.075__J，滑轮组的机械效率是__62.5%__．

　(3)分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越__大__(选填“大”或“小”)，滑轮组的机械效率越高；分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度__无关__(选填“有关”或“无关”)．

　(4)结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是__B__．

　A．增大绳重

　B．减轻动滑轮重

　C．加快物体提升的速度

　18．(2019眉山)为了探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系，探究小组的同学利用木板、刻度尺、弹簧测力计、木块等器材设计了如图所示的实验装置．实验测得的数据如下表：

　实验

　次数

　斜面倾

　斜程度

　木块重

　力G/N

　斜面高

　度h/m

　沿斜面拉

　力F/N

　斜面长

　度s/m

　机械

　效率

　1

　较缓

　3

　0.2

　1.6

　1

　37.5%

　2

　较陡

　3

　0.3

　1.8

　1

　3

　最陡

　3

　0.4

　2.0

　1

　60%

　请你根据表中的数据解答下列问题：

　(1)实验中要求用沿斜面向上的力拉着木块在斜面上做__匀速直线__运动，该过程中木块的机械能__变大__(选填“变大”“不变”或“变小”)．

　(2)第2次实验中，斜面的机械效率为__50%__，斜面对木块的摩擦力为__0.9__N.

　(3)斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系是：__斜面越陡，机械效率越高__．

　(4)试列举出生活中利用斜面的一个实例：__盘山公路__．

　四、计算题

　19．某快递公司采用无人机将包裹送达每个村子的派送员，自动卸货后随即返航，继续其他配送．某次派送包裹质量20 kg，飞行高度100 m，10 min内水平飞行里程6.5 km.

　(1)该次派送无人机水平飞行的平均速度是多少km/h?

　(2)无人机提着包裹从地面匀速上升到100 m高度的过程中，拉力对包裹做的功是多少？(g＝10 N/kg)

　解：(1)v＝ eq \f(s,t) ＝ eq \f(6.5 km,\f(1,6)h) ＝39 km/h

　(2)匀速上升时二力平衡，拉力F＝G，

　W＝Fh＝Gh＝mgh＝20 kg×10 N/kg×100 m＝2×104 J

　20．(2020天水)在九年级物理拓展课上，李博同学模拟某建筑工地上塔吊的工作情景，设置了如图所示的滑轮组来提升装修材料，若他用250 N的拉力在20 s内将450 N的材料提升了10 m(不计绳重和摩擦，g＝10 N/kg).求：

　(1)拉力的功率是多少？

　(2)提升450 N材料时，此滑轮组的机械效率是多少？

　(3)若绳子能承受的最大拉力为400 N时，此滑轮组的机械效率最大可提高到多少？

　解：(1)由图知，n＝3，则绳子自由端移动的距离：

　s＝nh＝3×10 m＝30 m，

　拉力做的功：W总＝Fs＝250 N×30 m＝7 500 J，

　则施加拉力的功率：P＝ eq \f(W总,t) ＝ eq \f(7 500 J,20 s) ＝375 W；

　(2)有用功W有用＝Gh＝450 N×10 m＝4 500 J，

　机械效率η＝ eq \f(W有用,W总) ＝ eq \f(4 500 J,7 500 J) ×100%＝60%；

　(3)由F＝ eq \f(1,n) eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(G＋G动)) 可得，

　动滑轮的重力G动＝nF－G＝3×250 N－450 N＝300 N；

　由F＝ eq \f(1,n) eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(G＋G动)) 可得，

　最大物重G′＝nF′－G动＝3×400 N－300 N＝900 N；

　此滑轮组的最大机械效率

　η′＝ eq \f(W有用′,W总′) ＝ eq \f(G′h,F′s) ＝ eq \f(G′,3F′) ＝ eq \f(900 N,3×400 N) ＝75%.

　 eq \a\vs4\al(核心素养加练)

　1．(2020长沙)小杰背着书包回家，在水平路面上行走100 m用时100 s，乘坐电梯从1楼到21楼用时30 s，以下符合实际的是(C)

　A．电梯对小杰做功约3.6×103 J

　B．小杰乘坐电梯上升时，对书包不做功

　C．电梯对小杰做功的功率约1 200 W

　D．小杰在水平路面行走时，重力做功的功率约600 W