学科王物理中考复习单元练习.docx

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学科王物理中考复习单元练习

第七单元　简单机械和功

第16课时　功　功率　机械效率

【基础达标】

1.（2014·四川成都）如图所示,在水平地面上,小聪用力将箱子拉走了;小明用力推箱子,但箱子没有移走,下面关于做功的分析中正确的是（　　）.

A.小明用了力,他对箱子做了功

B.小聪用力拉动了箱子,她对箱子做了功

C.小聪在箱子的过程中,箱子的重力做了功

D.小明、小聪都没有对箱子做功

2.（2014·湖南衡阳）小明从一楼提20个普通鸡蛋送给三楼的张爷爷,小明对这些鸡蛋大约做了多少功（　　）.

A.0JB.600J

C.60JD.6J

3.（多选）（2014·黑龙江绥化）如图,物体在相同力F的作用下,分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿着力的方向移动了相同的距离s,力F做的功分别为W1、W2、W3,则下列说法中正确的是（　　）.

A.W2=W3B.W2>W3

C.W1=W2D.W1>W3

4.（2014·广西玉林）一个大人和一个小孩分别将5块完全相同的砖运到二楼,如图所示,这个过程中,下列说法中正确的是（　　）.

A.大人对砖做的功比小孩对砖做的功多

B.大人对砖做的功比小孩对砖做的功少

C.大人对砖做功的功率一定比小孩对砖做功的功率大

D.大人对砖做功的功率一定比小孩对砖做功的功率小

5.（2014·湖南益阳）如图所示.用甲、乙两个滑轮将同样的钩码缓慢提升相同的高度,则下列说法中正确的是（　　）.

A.拉力F1和F2大小相等

B.甲中绳的自由端移动的距离比乙大

C.F1做的总功比F2多

D.甲的机械效率比乙高

6.（2014·安徽）工人师傅使用一个动滑轮将400N的重物匀速提升到3m高处,假如所用的拉力方向竖直向上、大小为250N,则（　　）.

A.拉力所做的功为750J

B.机械的效率为80%

C.若用该动滑轮提升更重的货物,机械效率将保持不变

D.若采用轻质滑轮完成原任务,机械效率将保持不变

7.（2014·天津）如图所示,斜面长s为1.2m、高h为0.3m,现将重为16N的物体沿斜面向上从低端匀速拉到顶端,若拉力F为5N,拉力的功率为3W,则下列说法中错误的是（　　）.

A.斜面的机械效率为80%

B.拉力做的总功为4.8J

C.提升物体所做的有用功为4.8J

D.物体由斜面底端运动到顶端用时2s

8.（2014·湖南衡阳）下列做法不能够改变滑轮组机械效率的是（　　）.

A.改变提升重物的高度

B.用体积相等的塑料动滑轮代替铸铁动滑轮

C.提升更重的物体

D.给定滑轮加润滑油

9.（2014·山东滨州）如图所示,工人用滑轮或滑轮组提升重物,每只滑轮质量均相同,若把同一货物匀速提升相同的高度（不计绳子与滑轮间的摩擦）,下列说法中正确的是（　　）.

A.使用C滑轮组与使用D滑轮组一样省力

B.使用D滑轮组最省力

C.其中机械效率最高的是使用C滑轮组

D.其中机械效率最高的是使用B滑轮

10.（2014·内蒙古呼伦贝尔）大石头重6×104N,起重机在15s内将大石头沿竖直方向匀速提升1m,则起重机提升大石头所做的功是　　　　J,功率是　　　　　W. 

11.（2014·辽宁本溪）某同学用如图所示滑轮组将重为300N的物体以0.2m/s的速度匀速向上拉动,拉力为125N（不计绳重及摩擦）,则动滑轮重　　　　N,5s内人拉绳子做的功是　　　　J,该滑轮组的机械效率是　　　　. 

12.（2014·江苏江阴）如图是人抬起独轮车车把时的简化示意图,此时独轮车相当于一个　　　　杠杆（填“省力”或“费力”）;若动力臂是阻力臂的3倍,物体和车总重G为1200N,抬起车把的力F=500N,则此杠杆的机械效率为　　　　,请提出一个提高该装置机械效率的方法:

　　　　　　　　　. 

【综合拓展】

13.（2014·湖北咸宁）在自由下落过程中物体运动速度会越来越快.一个物体由A点自由下落,相继经过B、C两点,已知AB=BC,如图所示,物体在AB段重力做功W1,做功功率P1;在BC段重力做功W2,做功功率P2,则下列关系正确的是（　　）.

A.W1≠W2　　P1≠P2

B.W1=W2　　P1=P2

C.W1=W2　　P1>P2

D.W1=W2　　P1

14.（2014·贵州贵阳模拟）牵引车用如左下图所示的轻质滑轮组吊起水中的重物,重物未露出水面之前,下列说法中正确的是（　　）.

A.重物匀速上升时受到的是平衡力

B.重物在上升时受到水的压强和浮力都变小

C.使用该滑轮组既省力又省距离

D.牵引车所用拉力越大,此滑轮组的机械效率越高

15.（2014·山东聊城）（多选）如右上图,在水平拉力F的作用下,使物体A沿水平面以速度v向右匀速运动了距离s,若物重为G,平面对物体的摩擦力为f.下列说法中正确的是（　　）.

A.有用功的功率为fv

B.拉力的功率为3Fv

C.装置的机械效率为

D.额外功为（3F-f）s

16.（2014·辽宁锦州）如左下图所示,工人利用滑轮组以250N的拉力将400N的水泥匀速提高2m.则此过程中,工人拉力做的功是　　　　J;该滑轮组的机械效率是　　　　;工人对地面的压力与其重力相比要　　　　（填“大”或“小”）. 

17.（2014·湖北鄂州）如右上图,斜面长3m,高1m,工人用400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子匀速推到车上,在此过程中箱子受到的摩擦力为　　　　N. 

18.（2013·滨湖区二模）小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率,每个钩码的质量为m,O为支点.

（1）他将2只钩码悬挂在B点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,拉力为F1,测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2,则此次杠杆的机械效率为η1=　　　　（用物理量的符号表示）,此时的杠杆是　　　　杠杆. 

（2）他将2只钩码悬挂在C点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使C点上升高度为h2,则弹簧测力计的示数将　　　　F1.此时杠杆的机械效率为η2　　　　η1.（填“大于”“等于”或“小于”） 

19.（2014·江苏宿迁）学习了“机械效率”后,小明知道了同一动滑轮提升不同重物机械效率不同.他想知道自重不同的动滑轮提升相同重物机械效率是否相同.小明用如图所示装置,选用三个自重不同的动滑轮进行了实验,测得数据如表所示.

实验

序号

动滑

轮自

重

G0/N

被提

升钩

码重

力

G/N

钩码

上升

的高

度

h/cm

弹簧

测力

计的

示数

F/N

弹簧

测力

计移

动的

距离

s/cm

动滑

轮的

机械

效率

①

0.2

6

5

3.2

10

93.8%

②

0.5

6

5

3.4

10

88.2%

③

1.5

6

5

4.0

10

-

（1）在实验中,弹簧测力计应竖直向上　　　　拉动. 

（2）第③次实验中,动滑轮的机械效率为　　　. 

（3）分析表中数据,可得出的结论是　　　　　　　　　　　. 

20.（2014·江苏如皋）小明在探究“斜面的机械效率”的实验中,用长度s=0.50m的木板搭成一个斜面,用弹簧测力计将重力G=5.0N的物块从斜面底端匀速拉至斜面顶端.

（1）小明在实验中,调整斜面的高度为h=0.22m,将物块从斜面底端匀速拉至顶端的过程中,弹簧测力计的示数F=4.0N,则有用功为　　　　J,机械效率为　　　　. 

（2）小明利用上述器材进一步研究发现,木板搭成倾角不同的斜面时,将物块从斜面底端匀速拉至斜面顶端的过程中,额外功W额外与斜面的水平长度L（木板在水平面上的正投影长度）有如下关系:

L/m

0.45

0.40

0.35

0.30

W额外/J

0.90

0.80

0.70

0.60

通过数据分析,小明得出初步结论:

W额外与L成　　　　比,小明查阅资料后证实此结论是正确的.根据此结论,当斜面的水平长度L=0.40m时,斜面的机械效率为　　　　;当木板平放在水平桌面上,水平匀速拉动木板上的物块时,弹簧测力计的示数为　　　　N. 

21.（2014·贵州铜仁）老师上完功率一节后,小红想测出自己从一楼到四楼的功率.现有如下器材:

A.天平、B.弹簧测力计、C.台秤、D.秒表、E.电流表、F.电压表、G.温度计、H.皮尺.

（1）请帮小红选择最合适的测量工具　　　　.（填序号） 

（2）请帮她写出实验步骤并用物理量符号表示所测的物理量.

（3）请帮她在虚线框内设计一个实验表格.

（4）请你用所测的物理量写出小红上楼的功率表达式.

22.（2014·江苏苏州）小华参加体育中考的跳绳考试时,她在1min内连续跳了150次,获得跳绳项目的满分.已知小华的质量为45kg,每只鞋底与地面的接触面积为150cm2时,跳起时重心升高的平均高度为4cm.g取10N/kg.求:

（1）小华站在操场上等待时对地面的压强;

（2）小华跳一次所做的功;

（3）小华跳绳时的平均功率.

23.（2014·江苏扬州）水平地面上的圆桶装有体积为0.01m3的水,圆桶与地面接触面积为0.2m2,g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,桶自重忽略不计.求:

（1）这桶水的质量;

（2）这桶水对地面的压强;

（3）如图,若用动滑轮将此桶水匀速提升1m,所用拉力60N,求动滑轮的机械效率.

参考答案与解析

【课后精练】

1.B　解析:

（1）小明用力推箱子,但箱子没有移走,只有力的作用,没有在力的方向上通过距离,所以他对箱子没有做功,故A错误;

（2）小聪用力将箱子拉走了,在力的方向上通过了距离,因此她对箱子做了功,小聪在拉箱子的过程中,没有在重力的方向上移动距离,故箱子的重力没有功,故B正确,C、D错误;故选B.

2.C　解析:

一个鸡蛋的质量约为50g=0.05kg,20个鸡蛋的总重力:

G=mg=0.05kg×20×10N/kg=10N,一楼到三楼的总高度:

h=3m×2=6m,小明对这些鸡蛋做的功:

W=Gh=10N×6m=60J.故选C.

3.A、C　解析:

拉力相同,移动距离相同,所以力F做的功W1=W2=W3=Fs.故选A、C.

4.C　解析:

根据题意可知大人和小孩运砖时的力相同,运砖时的高度相同,根据公式W=Fs可知,大人和一个小孩对砖所做的功相同;大人运砖用时10s,小孩运砖用时35s,根据公式P=

可知,大人对砖做功的功率一定比小孩对砖做功的功率大.故选C.

5.D　解析:

A.F1=G,F2=

（G+G动）,拉力F1和F2大小不相等,错误;B.乙省力但费距离,故乙中绳的自由端移动的距离比甲大,错误;C.F1要克服摩擦、绳重和钩码重力做功,F2要克服摩擦、绳重、动滑轮重力和钩码重力做功,所以F2做的功较多,C错误;D.把相同的重物匀速提升相同的高度,做的有用功相同;而总功等于有用功加上额外功,可知利用动滑轮做的总功多,机械效率η=

故甲的机械效率比乙大,正确;故选D.

6.B　解析:

A.拉力移动的距离为:

s=2h=2×3m=6m,拉力做的总功为:

W总=Fs=250N×6m=1500J,故A错误;B.有用功W有用=Gh=400N×3m=1200J,滑轮组的机械效率为:

η=

×100%=

×100%=80%,故B正确;C.此题滑轮没有发生变化,所以在此过程中所做的额外功不变,由于物体的重力增加,所以有用功增大,由公式η=

可知,若用该动滑轮提升更重的货物,有用功在总功中所占的比值将增大,所以机械效率变大,故C错误;D.采用轻质滑轮完成原任务,额外功减小,式η=

可知,机械效率变大,故D错误.故选B.

7.B　解析:

W总=Fs=5N×1.2m=6J;W有=Gh=16N×0.3m=4.8J;η=

×100%=80%;根据公式P=Wt=Fst,物体由斜面底端运动到顶端用时t=

=2s;由以上分析可知A、C、D正确,B错误.故选B.

8.A　解析:

A.改变提升重物的高度,拉力端移动的距离s=nh,成倍数的变化,不影响拉力大小,有用功和总功的比值不变,不能改变机械效率,故A符合题意;B.用体积相等的塑料动滑轮代替铸铁动滑轮,减轻了动滑轮重,减小额外功,在有用功一定时,减小总功,使有用功和总功的比值增大、机械效率增大,可以改变机械效率,故B不符合题意;C.提升更重的物体,增大有用功,在额外功一定时（使用同样的机械）,有用功越大,总功越大,有用功和总功的比值越大、机械效率越高,可以改变机械效率,故C不符合题意;D.给定滑轮加润滑油,减小额外功,在有用功一定时,减小总功,使有用功和总功的比值增大、机械效率增大,可以改变机械效率,故D不符合题意.故选A.

9.D　解析:

（1）由图C可知绳子的有效股数为3,图D中绳子的有效股数为2,由F=

（G+G动）可知,把同一货物匀速提升相同的高度（不计绳子与滑轮间的摩擦）时,使用C滑轮组比使用D滑轮组更省力,故A、B不正确;

（2）由W=Gh可知,把同一货物匀速提升相同的高度时做的有用功相同,因A、C、D中都需要提升动滑轮的重力做额外功,B中不需要,所以,由η=

可知,B滑轮的机械效率最高,故C不正确,D正确.故选D.

10.6×104　4×103　解析:

起重机对石头做的功:

W=Gh=6×104N×1m=6×104J,起重机提升大石头的功率:

P=

=4×103W.

11.75　375　80%　解析:

动滑轮上有三股绳子,n=3,不计绳重及摩擦,所以F=

（G物+G动）,所以G动=3F-G物=125N×3-300N=75N;物体上升的高度h=vt=0.2m/s×5s=1m,绳子自由端移动的距离s=3h=3m,拉力F做的总功W总=Fs=125N×3m=375J;滑轮组的有用功为W有=Gh=300N×1m=300J,η=

=80%.

12.省力　80%　减小车的重力　解析:

（1）由示意图可知,独轮车在使用时动力臂大于阻力臂,所以它属于省力杠杆.

（2）根据图示可知,L1∶L2=s∶h=3∶1,则杠杆的机械效率η=

=80%.（3）为了提高机械效率,可以通过减小车的重力或加润滑剂减小额外功.

13.D　解析:

AB=BC,根据W=Gh可知,物体在AB段和BC段做的功相等,即W1=W2;小球在自由下落时做加速运动,根据t=

可知,小球在BC段运动的时间短,根据公式P=

可知,物体在AB段重力做功功率小于BC段重力做功功率,即P1

14.A　解析:

A.重物受平衡力的作用,做匀速运动,故正确;B.浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关,与浸在液体中的深度无关,故错误;C.用该滑轮组省力但费距离,故错误;D.牵引车所用拉力越大,则做的总功就越多,那么机械效率就会减小,故错误;故选A.

15.A、B、D　解析:

A.该过程做的有用功为W有用=fs,故A正确;B.动滑轮上绳子的段数为3段,拉力F移动的速度为物体移动速度的3倍,为3v,所以拉力做功的功率为P=F×3v=3Fv,故B正确;C.机械效率为η=

故C错误;D.动滑轮上绳子的段数为3段,总功W总=F×3s=3Fs,拉力做的额外功W额=W总-W有用=3Fs-fs=（3F-f）s,故D正确.故选A、B、D.

16.1000　80%　小　解析:

（1）由图可知,n=2,由图可知,绳端移动的距离:

s=nh=2×2m=4m,工人拉力做的功:

W总=Fs=250N×4m=1000J,拉力做的有用功:

W有=Gh=400N×2m=800J,滑轮组的机械效率:

η=

=80%;

（2）因工人对地面的压力等于自身的重力减去绳端在竖直方向的分力,所以,工人对地面的压力与其重力相比要小.

17.120　解析:

人对物体所做的总功W总=FL=400N×3m=1200J;人对物体所做的有用功为W有=Gh=840N×1m=840J;额外功W额=W总-W有=1200J-840J=360J;则摩擦力f=

=120N.

18.

（1）

×100%　省力　

（2）大于　大于　解析:

（1）有用功为W有=Gh2=2mgh2,总功W总=F1h2,则机械效率的表达式η=

;此杠杆的动力臂大于阻力臂,所以它是省力杠杆;

（2）钩码的悬挂点在B点时,由杠杠的平衡条件得F1·OA=G·OB;悬挂点移至C点时,由杠杠的平衡条件得F2·OA=G·OC;从图中可以看出,由OB到OC力臂变大,所以弹簧测力计的示数变大;在此过程中,物重不变,C点上升高度h2不变,但杠杆上升的高度减小,所以额外功减小,有用功不变,所以根据η=

可知,机械效率变大.

19.

（1）匀速　

（2）75%　（3）物重一定时,动滑轮越重,动滑轮的机械效率越小.

解析:

（1）实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,弹簧测力计示数不变,便于读数;

（2）第③次实验中,动滑轮的机械效率:

η=

=75%;（3）根据表中数据可知,物重一定时,动滑轮越重,动滑轮的机械效率越小.

20.

（1）1.1　55%　

（2）正　65.2%　2

解析:

（1）有用功W有用=Gh=5N×0.22=1.1J,总功W总=Fs=4N×0.5m=2J,斜面的效率η=

=55%;

（2）由表中实验数据可知,W额外与L成正比;当斜面的水平长度L=0.40m时,斜面高度h'=

=0.3m,此时有用功W有用'=Gh'=5N×0.3m=1.5J,总功W总'=W有用'+W额外=1.5J+0.80J=2.3J,效率η'=

=65.2%;当木板平放在水平桌面上,斜面的水平长度L=s=0.50m,设此时的额外功为W,则

W=1J,因为W=fs,所以f=

=2N,物体做匀速运动,由平衡条件得:

弹簧测力计的拉力F=f=2N.

21.

（1）CDH　

（2）如下述　（3）如表所示　（4）P=

.

解析:

上楼时要克服自身重力做功,上楼的功率:

P=Wt=Fst=

;

（1）测功率需要测量:

小红的质量m、上楼的时间t、楼的高度h,因此需要的测量工具为:

台秤、秒表、皮尺,故选CDH;

（2）实验步骤:

a、用台秤测出小红的质量m;b、用皮尺测出从一楼到四楼的高度h;c、用秒表测出小红从一楼到四楼的时间t;（3）实验数据记录表格如下表所示:

小红的质

量m/kg

一楼到四

楼的高度

h/m

一楼到四

楼的时间

t/s

功率P/W

（4）上楼的功率P=

;功率表达式为P=

.

22.

（1）小华对地面的压力:

F=G=mg=45kg×10N/kg=450N,

小丽对地面的压强:

p=

=1.5×104Pa;

（2）跳一次所做的功:

W1=Gh=450N×0.04m=18J,

（3）跳绳过程中所做的功:

W=150W1=18×150=2700J,

平均功率:

P=

=45W.

23.

（1）一桶桶装纯净水的体积V=0.01m3,

由ρ=

可得,水的质量:

m=ρV=1×103kg/m3×0.01m3=10kg;

（2）这桶水所受的重力:

G=mg=10kg×10N/kg=100N

桶自重忽略不计,水桶对地面的压力:

F=G=100N,

对地面的压强:

p=

=500Pa;

（3）由图知,承担物重的绳子股数n=2,则:

η=

≈83.3%.