功功率机械效率专题训练.docx
《功功率机械效率专题训练.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《功功率机械效率专题训练.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
功功率机械效率专题训练
功、功率、机械效率专题训练
一、选择题
1．重500牛顿的人，用10牛顿的水平拉力将50牛顿重的物体沿水平面匀速拉动10米，拉力所做的功是：
[ ]
A．5000焦耳． B．100焦耳．
C．500焦耳． D．0焦耳．
2．下面哪种说法正确 [ ]
A．做功越多，功率越大．
B．做功时间越长，功率就越小．
C．在相同时间内，功率越大，做的功就越多．
D．功率越大，做功越多，机械效率越高．
3．某人用50牛顿的水平拉力，拉着100牛顿重的物体在水平地面上前进5米，则[ ]
A．拉力对物体做功是500牛顿米，重力对物体没有做功．
B．拉力对物体做功是250牛顿米，重力对物体做功是500牛顿米．
C．拉力对物体做功是250牛顿米，重力对物体没有做功．
D．拉力对物体做功是750牛顿米．
4．起重机将1000牛顿的重物匀速竖直提升3米后，又把重物水平移动了1米，则起重机对重物所做的功是 [ ]
A．1000焦耳． B．2000焦耳．
C．3000焦耳． D．4000焦耳．
5．甲、乙两台机器，甲所做的功是乙所做功的2倍，而乙所用的时间是甲所用时间的2倍，则甲、乙两台机器的功率关系是 [ ]
A．P甲∶P乙=4∶1． B．P甲∶P乙=1∶4．
C．P甲∶P乙=2∶1． D．P甲∶P乙=1∶1 6．如图47所示，AB=3AE，AC=2AE，AD=1.5AE。
若把物体沿AB、AC、AD三个斜面匀速地拉到顶端A时，（不计摩擦）则[ ]
A．沿着AB用的拉力小，做功多．
B．沿着AC用的拉力小，做功多．
C．沿着AD用的拉力大，做功少．
D．沿着三个斜面用的拉力不相等，做功一样多．
7．下列关于功率的说法，正确的是哪种？
[ ]
A．功率越大，做功越多． B．功率越大，做功越快．
C．功率越大越省力． D．功率越大，效率越大．
8．质量相同的两个人，沿同一路线登上一个小山头，一个人是快速跑上去的，另一个人是慢慢走上去的，那么 [ ]
A．两人登山所做的功相同，功率也相同．
B．两人登山所做的功不相同，但功率相同．
C．两个登山所做的功相同，但功率不同．
D．两个登山所做的功不相同，功率也不同．
9．功率相等的甲、乙两辆汽车，在相等时间内甲、乙两车通过的距离之比是2∶1．则[ ]
A．甲、乙两汽车牵引力之比
B．甲、乙两汽车做功之比为1∶2．
C．甲、乙两汽车速度之比为1∶2．
10．甲的机械效率比乙的机械效率高，这表明 [ ]
A．甲的有用功比乙的有用功大．
B．甲的总功比乙的总功小．
C．做相同的总功，甲的有用功比乙的有用功小．
D．做相同的总功，甲的有用功比乙的有用功大．
11．某人只用一只动滑轮，把重为200牛顿的物体匀速提高10米仅用40秒，此人用的力是125牛顿，那么 [ ]
A．此滑轮的效率是100%．
B．物体上升过程中机械能的总量不变．
C．拉力做的总功是2000焦耳．
D．有用功率是50瓦特．
12．在图48装置中，物体重G为600牛顿，滑轮组效率为80%，用力F把重物G匀速提升，F的大小应是 [ ]
A．160牛顿． B．240牛顿．
C．250牛顿． D．375牛顿．
13．起重机的钢索将500牛顿的物体，匀速提高6米后，又水平匀速移动4米，钢索对物体所做的功为：
[ ]
A．3000焦耳． B．5000焦耳．
C．2000焦耳． D．1000焦耳．
14．沿光滑斜面把一物体由地面匀速拉到h高处，沿斜面向上的拉力是F1，所做的功是W1。
利用定滑轮（不计摩擦）将同一物体由地面匀速升到h高处，所用的拉力是F2，所做的功是W2，下述关于力和功的关系中，正确的是 [ ]
A．F1F2，W1=W2．
C．F1F2，W1>W2．
15．用一个动滑轮，把50千克的货物提高1米，所用的力为294牛顿，那么总功、有用功分别是 [ ]
A．490焦耳、490焦耳． B．490焦耳、294焦耳．
C．588焦耳、490焦耳． B．294焦耳、588焦耳．
16．用高为2米、长为4米的斜面把400牛顿的物体从地面推到2米高处，这时需要沿斜面的力的大小为250牛顿，那么推物体所做的有用功为 [ ]
A．1000焦耳． B．800焦耳．
C．500焦耳． D．1600焦耳．
17．某工人用一个动滑轮提升物体，如图49所示，他作用在绳端的拉力F是200牛顿，如果使物体升高5米，拉力F所做的功是 [ ] A．4000焦耳． B．2000焦耳．
C．1000焦耳． D．19600焦耳．
18．一个重为4牛顿的动滑轮，下面挂一个20牛顿的重物，不计绳子重力和摩擦，人的手用12牛顿的力向上拉绳子末端，使重物和动滑轮匀速上升H米，那么，这个动滑轮的机械效率是[ ]
A．83.3% B．100% C．50% D．60%
19．机械效率是 [ ]
A．有用功和额外功的总和 B．有用功跟总功的比值
C．额外功跟总功的比值 D．额外功跟有用功的比值
20．下列关于功和机械效率的说法正确的是 [ ]
A．功率越大的机械，做的功就越多．
B．做功时间越长的机械，做的功就越多．
C．机械效率低的机械，做的功就越少．
D．机械效率高的机械，在总功相同时，其中有用功就越多．
21．利用光滑斜面匀速提起重物时，它的机械效率 [ ]
A．一定等于1． B．一定大于1．
C．一定小于1． D．无法判定．
22．如果不考虑摩擦，使用简单机械 [ ]
A．一定可以省力． B．可以省功．
C．可以提高机械效率． D．以上说法都不对．
23．分别用杠杆、斜面和滑轮组将同一物体举到相同高度，做的有用功[ ]
A．杠杆最多． B．斜面最多．
C．滑轮组最多． D．一样多．
24．如图50所示，物体A通过动滑轮在水平拉力F的作用下沿水平而以2米/秒的速度匀速运动，此时弹簧秤B的读数为8牛顿，如果动滑轮、绳子、弹簧秤的重力和摩擦均不考虑，那么物体A与水平面的摩擦力以及2秒内F所做的功分别为 [ ]
A．8牛顿，32焦耳． B．16牛顿，32焦耳．
C．8牛顿，64焦耳． D．16牛顿，64焦耳．
25．如图51所示，用F为50牛顿的拉力恰能匀速提起重为160牛顿的物体，那么滑轮组的机械效率是 [ ]
A．20%． B．80%．
C．64%． D．36%．
26．用四个完全相同的滑轮和二根相同的绳子组成图52中两个滑轮组，用它们分别提起重为G的物体，且摩擦力相同，设所用的拉力分别为F1和F2，它们的机械效率分别为η1和η2则[ ]
A．F1>F2η1=η2．
B．F2>F1η1=η2．
C．F1=F2η1=η2．
D．F1>F2η1>η2．
27．图53中斜面高为2米，长为10米，将100牛顿重的物体A沿着斜面由底端匀速拉到顶端，需要用平行于斜面的力F为25牛顿，那么关于功和斜面效率的说法正确的是 [ ]
A．有用功为200焦耳，斜面效率为80%．
B．总功为200焦耳，斜面效率为25%．
C．有用功为50焦耳，斜面效率为25%．
D．总功为250焦耳，斜面效率为20%．
二、填空题
28．甲、乙两个同学体重相同，都从一楼上到三楼甲走得慢，乙走得快，比较作功大小是W甲______W乙，比较功大小是P甲______P乙。
29．抽水机每秒钟能把20千克水抽到10米高处，它每分钟所做的功是______焦耳，这抽水机的功率为______瓦特。
30．把重10牛顿的木块沿着长5米、高3米的光滑斜面匀速拉到顶端，如图54所示，拉力F=______牛顿，若木块又在水平面前进5米，在水平面上重力做功______焦耳。
31．人拉着重200牛顿的木块，用150秒在水平地面上沿直线匀速前进100米，人的水个拉力是150牛顿，那么，木块在前进中受到的摩擦力是______牛顿，人对本块所做的功是______焦耳；人对木块做功的功率是______瓦。
32．用一根杠杆在2秒内，把一个重196牛顿的物体匀速举高0.2米，而杠杆的动力作用点下降1米，则动力做的功是______焦耳，动力的功率是______瓦特，动力是______牛顿，动力臂与阻力臂之比是______．（不计杠杆的重力和摩擦阻力）
33．从湖面下5米深的地方用绳子匀速提起10千克的一块矿石到水面（矿石密度ρ石=5×103千克/米3），人所作的功大约是______焦耳。
34．如图55所示，某同学用一滑轮组（绳、动滑轮的重量及摩擦均不计），在2分钟内把重为G=300牛顿的物体举高2米，那么，这一过程中他做的功是______焦耳，他做功的功率是______瓦特。
35．图56所示为一种搭式起重机的起重滑轮组，它是由两个定滑轮和一个动滑轮组成的，如果每根绳子承担的最大拉力为1.0×104牛顿，滑轮组的机械效率为75%，则起重机最多能吊起的货物重______牛顿。
36．重130牛顿的物体，放在水平桌面上，用40牛顿的水平拉力使它以2米/秒的速度匀速前进6米，在此过程中，重力做功为______，拉力做功为______，拉力的功率为______。
37．斜面长5米，高1米，把重量为5000牛顿的物体匀速地推向斜面顶端，若斜面是光滑的，则推力为______牛顿；如果斜面不光滑，所用推力为1250牛顿，则斜面的机械效率为______。
38．重100牛顿的物体在水平力F的作用下，5秒内沿水平面匀速前进4米，已知物体与水平面之间的滑动摩擦力为20牛顿，则此过程中力F对物体所做的功为______，功率为______。
39．利用图57所示的滑轮组把重量是800牛顿的物体G匀速拉起0.5米，忽略滑轮重量和摩擦，需要的拉力是______，若实际上匀速拉起重物的力是250牛顿则滑轮组的机械效率为______。
40．沿着长10米高1米的斜面把1500牛顿的重物拉到车上去，如果实际用的拉力是250牛顿，则有用功是______，总功是______焦耳，斜面的机械效率是______。
41．用100牛顿的力沿斜面匀速地把重400牛顿的物体从底端拉到顶端。
（1）设机械效率为100%时，斜面的高与长之比为______。
（2）设机械效率为80%时，斜面的高与长之比为______。
42．有一种柴油机的功率为10马力，等于______瓦特，它在1秒钟内能做功______焦耳
三、实验题
43．在测定滑轮组的机械效率的实验中，要从弹簧秤上读取向上拉重物时拉力的大小，此时要注意_____拉动弹簧秤。
44．一人站在地面上，要用滑轮组提升重力为G的物体，如图58所示，
（1）如要求拉力最小，试在图上画出滑轮组的绕线；
（2）忽略滑轮的重力及一切摩擦，则拉力F与G的大小关系是______；（3）如在实际情况下，拉力为F'（F'>F），则该滑轮组的机械效率为______。
四、计算题
45．外力对水泵做了7×10焦耳的总功，水泵把5×103千克的水送到10米高处，计算：
（1）水泵完成的有用功是多少？
（2）水泵的机械效率是多少？
46．某同学用100牛顿的水平拉力拉着1500牛顿重的车在水平路上前进10米，该同学做了多少功？
47．图59中，一个重量为50牛顿的物体，在F=10牛顿的外力作用下，自底端A匀速运动到顶端B所需要时间为16秒，设斜面的高为12米，机械效率为75%，该物体从A运动到B的速度是多少？
48．如图60所示，用滑轮组提起重物的质量为36千克，若以0.5米/秒的速度向上拉动绳子自由端，使重物上升2米，求拉力F所做的功和功率？
（不计滑轮组的重量及摩擦）
49．水平面上有一重20牛顿的物体，在水平拉力作用下，以v=1米/秒的速度作匀速直线运动，若物体所受摩擦阻力为5牛顿，求拉力在10秒内做的功和功率？
50．如图61所示，用滑轮组将重量是120牛顿物体提高2米。
求：
（1）如不计滑轮组的重量及摩擦，弹簧秤的读数是多少？
（2）弹簧秤的实际读数是50牛顿，总功是多少？
滑轮组的机械效率是多少？
51．要将货物在1分钟内提高10米，某人的拉力只能达到300牛顿，为了提升货物省力又方便，他利用机械效率为80%的滑轮组（如图62）。
（1）在图上画出绳子的绕法。
（2）某人使用该滑轮组，一次最多可提升多少重量的货物?
（3）某人在匀速提升货物过程中最大的有用功率是多少？
52．用如图63所示的滑轮组匀速提起重物，当重物升高1米时，绳的自由端拉下4米。
（l）用笔画出此滑轮组绳子的绕法。
（2）如果物重2400牛顿，所用拉力是800牛顿，那么，拉力做的总功是多少？
这滑轮组的机械效率是多少？
53．货物重G为400牛顿，沿着长l为4米、高h为2米的斜面。
（如图64，由底端匀速推到顶端，如果推力F是250牛顿，求：
（1）推力所做的功；
（2）有用功；（3）斜面的机械效率。
（北京）
54．用10千瓦的电动机带动一台水泵给水塔抽水，水塔容积为20米3，水被提升的高度为20米，抽水系统的总效率为50%，问多长时间可以抽满？
55．一工人利用滑轮组把质量为50千克的物体从深10米的矿井中以0.5米/秒的速度匀速拉至地面上来（如图65），若拉力为147牛顿，求：
（l）将物体拉至井面上，工人所作的功。
（2）滑轮组的机械效率。
（3）工人作功的功率。
56．搬运工人沿着长4米，高2米的斜面，将质量为100千克的货物由斜面底端匀速推到顶端。
（1）如果不考虑斜面摩擦，工人沿斜面方向的推力多大？
（2）如果斜面的机械效率为80%，这时工人沿斜面方向的推力又是多大？
57．如图66所示，滑轮组提起重2000牛顿的货物，所用的拉力是800牛顿，绳子的自由端被拉下4米，拉力对滑轮组做的总功是多少？
滑轮组提起货物做的有用功是多少？
这个滑轮组的机械效率是多少？
58．如图67的动滑轮，提起重为G=135牛顿的重物，拉力F=90牛顿，拉起重物后，绳于从A点向上拉出的长度为2米，求：
（1）拉力F做的有用功。
（2）拉力F做的总功。
（3）动滑轮的机械效率。
59．如图68所示，分别用甲、乙两滑轮组匀速提起100牛顿的物体，已知它们的机械效率分别为75%和80%，求：
（1）拉力F1与F2的比值为多少？
（2）将重物提高3米时，甲、乙两滑轮组所做的总功各为多少？
答案与提示
1．B． 2．C． 3．C． 4．C． 5．A．
6．D． 7．B． 8．C． 9．A． 10．D．
11．D． 12．C． 13．A． 14．A． 15．C
16．B． 17．B． 18．C． 19．B． 20．D
21．A． 22．D． 23．D． 24．D． 25．B．
26．A． 27．A 28．等于小于 29．1176001960
30．60 31．15015000100
32．39.219.639.25∶1
33．39234．6005
35．2.25×104
36．0240焦耳80瓦特
37．1000牛顿80%
38．80焦耳16瓦特 39．200牛顿80%
40．1500250060%
41．1∶41∶5
42．73507350
43．匀速向上
45．
（1）4.9×105焦耳
（2）70%．
46．103焦耳．
提示注意求功时跟题目中所给物体重量1500牛顿无关。
47．0.5米/秒。
提示本题关键是求AB斜面的长l，如果知道了l即可求出物体运动
又知其机械效率为75%，因此利用求效率公式求出拉力所做总功W总，再根据W总=Fl，即可求出斜面长l。
要注意，求l时不能用斜面省力原理，即Fl=Ch求l，因为Fl=Gh是在忽略摩擦力时才适用，也就是斜面机械效率为η=100%时才适用，本题机械效率不是100%而是75%所以不能用Fl=Gh求l。
W有用=Gh=60（焦耳）
也可换用另一个解法：
W总=Fl=Fvt，
W有用=Gh
48．705.66焦耳58.8瓦特
提示因滑轮组绕线法是三根绳子承担重物重量，又因不计滑轮组重
那么此滑轮组的自由端就必须移动（2×3）米，又因为自由端速度为0.5米/
49．50焦耳5瓦特
提示由题意，物体处于平衡状态，在水平拉力作用下沿水平面匀速直线运动，因此拉力大小等于摩擦阻力，与物体重量20牛顿无关。
根据s=vt即可求出10秒钟内物体移动的距离，再根据W=Fs即可求出拉力所做的功，
50．（l）40牛顿
（2）300焦耳80%
提示
（1）此滑轮组绕法使三根绳子承担重物重量，因此每根拉力应为
（2）已知拉力为50牛顿，而实际移动距离应为2米的3倍，利用W总
51．
（1）绕法如图70所示。
（2）720牛顿。
（3）120瓦特。
提示在考虑滑轮组绳子绕法时，一般从拉力与重物的倍数关系上分析。
本题尚未给出这个条件，因此需要从其它思路考虑。
图70中从动滑轮挂钩开始先绕过一个滑轮，再绕过动滑轮，最后绕过第二个定滑轮
，绳子末端向下。
回答第二问时容易犯的错误是简单地根据承担重物的绳数来决定提升重量（即300×3=900牛顿）。
犯上述错误的原因是没有注意到机械效率
提升高度，可以任意假设一个高度，而l与h的倍数由承担重物绳数来决定）。
这样求出的物重G才是正确的。
第三问指的是有用功率，可用有用功与时间之比求出（若求人的拉力的功率则由拉力的功与时间之比进行计算）。
52．
（1）绕法如图71所示。
（2）372焦耳。
75%。
提示解这个题时要注意：
使用滑轮组提货物时人对绳子末端拉下的距离是货物被拉起高度的4倍。
人对滑轮组做的功是总功，而滑轮组对重物所做的功为有用功，只要求出有用功和总功，这个题就解决了。
滑轮组绳子绕法如图71所示。
W总=F×h=3200（焦耳）
因为物重2400牛顿
53．
（1）1000焦耳
（2）800焦耳（3）80%．
54．13分4秒。
提示解这个题的关键是将水塔注满水，求出电动机带动的水泵所做的有用功是多少。
设出水口距水面高度为h，则：
W有用=ρgVh
再根据电动机的功率和抽水系统总效率即可求出完成ρgVh的功所需用的时间。
55．
（1）5880焦耳．
（2）83.3%焦耳．（3）294瓦特．
56．
（1）490牛顿．
（2）612.5牛顿．
提示要注意分析题意，两问都是求推力，但前提条件不同，第一问是在不考虑摩擦的情况下；第二问是在斜面的摩擦不能忽略不计的情况下，弄清了前提，就容易解决了。
第一种情况中只要利用功的原理一步便可求出推力，但在计算过程中要注意货物重量。
G=mg=100千克×9.8牛顿／千克=980牛顿。
根据功的原理，得F·L=G·h
第二种情况中要注意分清哪是有用功，哪是总功，W有用=G·h而总功W总应为F'·L。
∵W总=F'·L
57．3200焦耳．2000焦耳．62.5%．
提示这个题的关键是：
第一认清哪个力做的功是总功，哪个力做的功是有用功；第二、弄清滑轮组承担重物的绳子的段数，据图66可知，绳子自定滑轮起绕，该滑轮组使用了2个动滑轮，所以应是4段绳子承担物体的重量；第三、弄清动力作用点即题中所说绳子自由端移动距离和重物升高高度之间的关系。
58．
（1）270焦耳．
（2）360焦耳．（3）75%。
提示∵从滑轮A点处拉出绳子的长为l（如图72所示）
∴滑轮（或重物）升高h=l=2米，拉力F的作用点A在力的方向上移动的距离为2l=4米
有用功W有用=Gh=135牛顿×2米=270焦耳。
总功W总=F×2l=90牛顿×4米=360焦耳。
59．
（1）16∶9．
（2）400焦耳．375焦耳．
升级会员 