专题二：
机械效率
1、测定滑轮组的机械效率
（2013青海）．在“测滑轮组机械效率”的实验中，某同学用如图所示的滑轮组分别做了三次实验，第1、2、3次实验装置分是图中的甲、乙、丙所示，实验数据记录如下：
实验序号
钩码重/N
钩码上升的高度/m
弹簧测力计的示数/N
弹簧测力计移动的距离/m
机械效率
1
4
0.3
1.8
0.9
74.1％
2
8
0.3
3.2
0.9
83.3％
3
8
0.3
2.2
1.5
（1）实验时沿_____方向拉绳子自由端最省力，且应_____拉动弹簧测力计。
通过比较第1次和第2次实验数据，可得出结论：
使用同一滑轮组，通过使用＿＿＿＿的方法，可以提高滑轮组的机械效率。
（2）在第3次实验中所做的总功是＿＿＿＿，机械效率是＿＿＿＿。
（3）通过比较第2次和第3次实验数据，可得出结论：
使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率越＿＿＿＿。
（4）综合上述结论，提高机械效率的方法有增大有用功，＿＿＿＿额外功（填“增大”或“减小”）。
（2013锦州）．在“探究滑轮组的机械效率”时，小明利用两组滑轮组进行了5次测量，用一个动滑轮和一个定滑轮测定前4组数据，用二个动滑轮和二个定滑轮得第5组数据，测得数据如表：
实验次数
动滑轮
重G动/N
物重G/N
钩码上升
高度h/m
动力F/N
动力作用点
移动距离s/m
滑轮组的
机械效率η/%
1
0.5
1
0.1
0.7
0.3
47.6
2
0.5
1
0.2
0.7
0.6
47.6
3
0.5
2
0.1
1.1
0.3
60.6
4
0.5
4
0.1
2
0.3
①
5
1
4
0.1
②
0.5
（1）请根据前四组数据，在图a中画出实验中滑轮组的绕绳方法。
（2）实验中应沿竖直方向＿＿＿＿＿拉动弹簧测力计。
（3）表格中编号①处数据应为＿＿＿；根据图b中弹簧测力计可知编号②数据应为＿＿＿N。
（4）由表中第1、2组数据可知，同一滑轮组的机械效率与＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿无关。
（5）由表中第3、4组数据可知，同一滑轮组的机械效率与摩擦和＿＿＿＿＿＿有关。
（6）有的同学认为：
“机械越省力，它的机械效率越高”。
你认为这句话是＿＿＿＿＿的（填“正确”或“错误”）。
你是用小明收集的数据中＿＿＿＿＿两组数据对比分析来判断的。
2、滑轮组效率的计算
（2013三明）．下列关于机械效率的说法中，正确的是
A．机械效率可以达到100％B．机械效率的高低取决于有用功的多少
C．使用滑轮组做功越快，机械效率越高
D．用同一滑轮组提升质量不同的物体，机械效率不同
（2013德州）．某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）匀速提起相同的重物。
不计绳重及摩擦，下列说法正确的是
F1
F2
甲
乙
A．甲图省力，机械效率甲图大B．甲图省力，机械效率一样大
C．乙图省力，机械效率一样大D．乙图省力，机械效率乙图大
（2013枣庄）．甲吊车比乙吊车的机械效率高，当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时，则
A．甲吊车的电动机做的有用功较多B．乙吊车的电动机做的额外功较多
C．甲吊车的电动机做的总功较多D．甲、乙两吊车的电动机做的总功相同
（2013本溪）．小明用如图所示的滑轮组把重为160N的物体匀速提升1m，他的拉力为100N，所用时间为2s。
下面有关物理量计算正确的是
A．小明做的有用功为200JB．该滑轮组的机械效率为80%
C．小明做功的功率为80WD．小明所提物体的重力增大时，滑轮组的机械效率不变
（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．η组<η动<η定B．η定<η动<η组
C．η动<η定<η组D．η定<η组<η动
（2013泸州）．小欣用如图所示的动滑轮提升重量G＝9N的物体，当用竖直向上F＝5N的拉力拉绳的自由端匀速上升0.8m，用时4s，小欣所做的总功是＿＿＿＿＿J，机械效率是＿＿＿＿＿，拉力的功率是＿＿＿＿＿W。
（2013丹东）．如图所示，用滑轮组提升重4N的物体，每个滑轮重为1N（不计绳重和摩擦），则该滑轮组的机械效率是＿＿＿＿。
如果用该滑轮组提升重10N的物体时，滑轮组的机械效率将＿＿＿＿（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（2013辽阳）．用如图所示的滑轮组提升物体，已知物重为200N，拉力为120N，物体被提升了2m，所用时间为2s，那么用此滑轮组做的额外功是＿＿＿＿J，滑轮组的机械效率是＿＿＿＿%，。
（2013无锡）．用两个完全相同的滑轮，分别以图中两种方式将重为G的物体匀速提升相同高度（绳重、摩擦不计，G＞G滑）。
使用＿＿＿＿（选填“甲”或“乙”）滑轮可以改变用力方向。
所用拉力F甲＿＿＿＿F乙（选填“大于”“等于”或“小于”，下同），滑轮的机械效率ŋ甲＿＿＿＿ŋ乙。
（2013泰安）．如图所示的滑轮组的机械效率是75%，物体重力为150N．用滑轮组匀速将物体提升2m，所用拉力F为＿＿＿＿N．
（2013遂宁）．如图所示物体A被滑轮组拉着在水平地面上5s内匀速直线运动了2m，它受到地面的摩擦阻力是96N，绳端拉力F为40N，则A物体的运动速度是＿＿＿＿m/s，拉力F的功率是＿＿＿W，该滑轮组的机械效率是＿＿＿＿。
（2013遵义）．小明用如图所示滑轮组将一个放在水平地面上的物体匀速拉动，物体移动了3m，物体重为2000N，与地面的接触面积为0.5m2，运动过程中物体受到的摩擦力为450N，绳自由端受到的拉力F为200N，求：
（1）物体对地面的压强；
（2）拉力F做的功；
（3）该装置的机械效率。
F
（2012玉林）．如图所示是打捞沉船中一封闭货箱的模拟装置．己知货箱重6500N，动滑轮总重500N，声音在海水中的传播速度是1500m/s．在海面上用超声测位仪向海底垂直发射声波，经过0.04s后收到回波（不计绳重和摩擦，g取10N/kg，ρ海水=1.0×103kg/m3）求：
（1）沉船在水下的深度是多少?
（2）海水对沉船产生的压强是多少？
（不计沉船的高度）
（3）货箱离开水面匀速上升过程中，该滑轮组的机械效率是多少？
（4）当货箱在水面下匀速上升时，如果绳子自由端的拉力为1000N，那么货箱的体积是多少？
（不计动滑轮体积）
3、测定斜面的机械效率
（2012武汉）．如图所示是探究斜面的机械效率跟什么因素有关的实验装置。
实验
次数
接触面
粗糙程度
物块重
G/N
物块上升的高度h/m
沿斜面的
拉力F/N
物块移动
的距离L/m
机械效率
1
木板面
2.0
0.25
1.2
0.80
52%
2
木板面
2.0
0.35
1.4
0.80
63%
3
木板面
5.0
0.35
3.5
0.80
63%
4
玻璃面
5.0
0.35
3.1
0.80
（1）实验器材有木块、铁块、垫块、各处粗糙程度相同的长木板、弹簧测力计各一个，砝码若干，为了完成实验，还需要的测量工具是＿＿＿＿。
（2）实验时某同学在木块或铁块上放置不同的砝码，改变物块的重力，用弹簧测力计拉着物块沿斜面做匀速直线运动。
实验的部分数据如下表。
①该同学运用控制变量法探究的是斜面的机械效率与＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿的关系。
②在第四次实验中，斜面的机械效率为＿＿＿＿。
（2013海南）．如图所示是某一学习小组探究“斜面的机械效率”实验装置及实验数据记录表：
斜面的
倾斜程度
物块重/N
斜面
高/m
沿斜面
拉力/N
斜面
长/m
机械
效率
较缓
10
0.1
5.0
1
20%
较陡
10
0.3
6.7
1
45%
最陡
10
0.5
8.4
1
60%
（1）沿斜面拉动木块时，为使测力计的示数稳定，应尽量使木块做＿＿＿＿＿运动．
（2）比较表中“物块重”和“＿＿＿＿＿＿＿＿”两栏对应的数据，可知斜面是一种＿＿＿＿＿＿（选填“省力”或“费力”）的简单机械．
（3）本实验研究了＿＿＿对斜面机械效率的影响，其影响规律是＿＿＿＿＿＿．
（2012绵阳）．在探究“斜面的倾斜程度对斜面机械效率的影响”时，某物理兴趣小组的同学提出了三种不同的猜想：
A．斜面越倾斜，斜面机械效率越大
B．斜面越倾斜，斜面机械效率越小
C．斜面的机械效率与斜面的倾斜程度无关
他们用如图所示的探究装置，在不同的倾斜程度下做了三次试验。
请回答下列问题：
（1）每次实验时，斜面的光滑程度和沿斜面被拉的物体应该＿＿＿＿＿＿（选填“相同”或“不同”）；改变斜面的倾斜程度是指改变＿＿＿＿＿＿（选填“斜面的长度”、“斜面的高度”或“斜面与水平面的夹角”）；实验时应把物体沿着斜面往上缓慢拉动。
（2）在以下六个物理量中：
被拉物体的重力G、弹簧测力计的示数F、斜面的长度L、斜面的高度H、物体在斜面上通过的距离s、物体上升的高度h。
实验时必须要测量的物理量是＿＿＿＿＿＿＿＿＿（只填所测物理量的符号）；用需要测量的物理量的符号表示斜面的机械效率的计算式是＿＿＿＿＿＿。
（3）如果猜想C是正确的，则在三次倾斜程度逐渐增大的实验中，由实验数据代入斜面机械效率的计算式得到的值就应该＿＿＿＿＿＿（选填“逐渐增大”、“逐渐减小”或“基本不变”）。
如果在三次倾斜程度逐渐增大的实验中，由实验数据代入斜面机械效率的计算式得到的值逐渐增大，这说明实验前的猜想＿＿＿是正确的。
4、斜面的机械效率的计算
（2013凉山）．用如图所示的装置，在绳端用5N的拉力F将重20N的物体，沿长5m高2m的斜面，从底端匀速拉到顶端，用时5s。
求：
（1）拉力F移动的速度；
（2）拉力的功率；（3）该装置的机械效率。
l=5m
h=2m
F
（2012日照）．如图所示为倾角30ｏ的固定斜面，方明同学用平行于斜面500N的推力将质量为70kg的物体在5s时间内匀速推高1m。
（g取10N/kg）求：
（1）推力做的总功和推力的功率。
（2）斜面的机械效率。
（3）斜面对物体的摩擦力。
专题三：
功率
1、功率的概念
（2012无锡）．学习了功率的知识后，小明和几位同学准备开展“比一比谁的功率大”的活动．他们设计了三套方案：
①测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度，算出爬楼的功率并进行比较；②控制爬楼的时间相同，测量出各自的体重、爬楼的高度，算出爬楼做的功并进行比较；③控制爬楼的高度相同，测量出各自的体重、爬楼的时间，算出体重和时间的比值并进行比较．可行的是
A．只有①B．只有①②C．只有②③D．①②③都可以
（2012兰州）．中考体育测试跳绳的项目中，某同学在1min内跳了180次，每次跳的高度大约为5cm．他跳绳时的功率大约为
A．1000WB．100WC．10WD．1W
（2013达州）．中学生小华在一次跳绳的体能测试中，1min内跳了120次，每次跳离地面的高度约为5cm，则他跳绳时的功率最接近
A．5WB．50WC．500WD．5000W
（2013巴中）．一次体育课上，甲、乙两同学进行爬竿比赛，甲从某一位置匀速爬到竿顶用时8s，乙从同一位置爬到竿顶用时10s。
若甲、乙两人体重相等，则他们爬竿功率之比为
A．5∶4B．4∶5C．25∶16D．16∶25
（2013武汉）．三位同学准备进行爬楼比赛，看看谁的功率大。
他们展开了如下的讨论：
甲：
只有测出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度，才能进行比较；
乙：
在爬楼的时间相同时，只要测出各自的体重、爬楼的高度，就可以进行比较；
丙：
在爬楼的高度相同时，只要测出各自的体重、爬楼的时间，就可以进行比较。
上述说法中，你认为合理的是
A．甲、乙和丙B．甲和乙C．甲和丙D．乙和丙
（2013郴州）．一颗子弹在枪膛中所受平均推力约为500N，枪管长1.2m，子弹从被击发到离开枪口用时0.1s则推力做功为＿＿＿＿J，做功的功率为＿＿＿＿W。
（2013泉州）．雪橇是雪地常见的交通工具。
若狗拉着雪橇以10m/s的速度在水平雪地上沿直线匀速滑行，雪橇受到的阻力是200N，则狗在5min内做了＿＿＿＿J的功，功率为＿＿＿＿W。
（2013绵阳）．体重60kg的王健做引体向上，在1min时间内完成了10个，每次上拉，身体重心上升30cm，则他每完成一次引体向上做功＿＿＿＿J，1min内的平均功率是＿＿＿＿W。
（g取10N/kg）
（2012襄阳）．小宇乘坐他爸爸驾驶的一辆功率为24kW的私家车，在一段平直的公路上匀速行驶了2min，行驶的路程为3.6km．则在这段时间内汽车受到的牵引力为＿＿＿＿N；小宇闻到了一股股清香的气味，是因为车内放置的“固体清新剂”生了＿＿＿＿＿（填物态变化）现象。
2、测量生活中的功率
功率的计算
（2012南通）．一辆载重卡车连同货物一起的总质量m＝4.5×103kg，在F＝4.0×103N的牵引力作用下在平直公路上做匀速直线运动，1min内行驶了900m。
取g＝10N/kg，求：
（1）卡车连同货物受到重力的大小；
（2）卡车受到阻力的大小；
（3）牵引力做功的功率。
（2012重庆市）．如图所示是我市部分中小学投入使用的新型安全校车，这种校车的性能完全符合校车12项安全标准。
中考期间，××中学的学生乘坐这种新型安全校车到9km外的考点参加考试，校车行驶了15min后安全到达考点。
求：
（1）校车在送考过程中的平均速度；
（2）若校车和学生总质量为9000kg，车轮与地面的接触总面积为0.15m2，求校车对水平路面的压强；
（3）若校车以12m/s的速度在一段平直路面是匀速行驶，校车受到的牵引力是4500N，求校车发动机牵引力的功率。
（2012荆州）．通过荆州的汉宜铁路上运营的列车是CRH2A和谐号动车组。
CRH2A和谐号列车采取8节车厢编组，在运行过程中的机车牵引功率为4800kW，时速为200km/h。
若一列从荆州站驶出的CRH2A和谐号列车在平直轨道上匀速行驶100km，则该列火车在这段时间内所做的功、机车受到的阻力分别是
A．8.64×109J4.8×104NB．8.64×109J8.64×104N
C．4.8×109J4.8×104ND．4.8×109J8.64×104N
（2012江西）．如图所示，蚂蚁用10-3N的力拉着树叶，10s内沿着拉力方向前进了10cm，则蚂蚁对树叶做功为＿＿＿J，此时的功率为＿＿＿＿W。
（2012玉林）．如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，己知AB>AC，如果拉力做的功分别为W1、W2，拉力做功的功率分别为P1、P2,则W1____________W2，P1____________P2
F1
F2
A
B
C
（2012抚顺）．如图为模型号两栖步兵战车，它匀速直线行驶10s通过路程100m，战车功率为1.1×106W，在这一过程中，战车行驶的速度为＿＿＿＿＿m/s，做功＿＿＿＿J，牵引力为＿＿＿＿＿N。
（2012淮安）．如图所示，小华用电动机、定滑轮和轻绳将质量为100kg的装修材料提升到四楼。
（g取10N/kg）
（1）运送装置中，定滑轮所起的作用是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）材料堆放在水平地面上时，与地面的接触面积是0.5m2，轻绳无拉力，材料对地面的压强是多少？
（3）开启电动机，将材料由地面提升到9m高用时10s，电动机实际消耗的功率是1500W。
提升过程电动机消耗的电能是多少，材料运动的平均速度是多少？
（4）材料离开地面后匀速上升6m的过程中，轻绳对材料所做的功是多少？
（2012黔东南州）．一辆质量为1.5t的小货车，载有质量为1.0t的货物，四个车轮与地面接触的总面积为0.1m2,小货车在平直公路匀速行驶1km，所用时间为50s，小货车受到的摩擦阻力是车重的0.1倍（取g=10N/kg）。
在这段时间内，求：
（1）小货车所受的牵引力的大小；
（2）小货车对地面的压强；
（3）牵引力做功的功率
（2012大连）．某坦克重力为4×105N，履带的着地面积为5m2。
若坦克以20m/s的速度在平直的路面上匀速行驶10min，发动机的输出功率为900kW。
试求：
（1）坦克静止在水平路面时，对路面的压强是多不少？
（2）匀速行驶10min，坦克发动机所做的功是多少？
（3）匀速行驶时，坦克发动机的牵引力是多少？
（2012遵义）．一个正常成年人的心脏推动血液流动的功率为1.5W。
（1）该成年人一昼夜（24h）心脏对血液做了多少功？
（2）这些功可以把多少质量的水送到10m高处？
（取g=10N/kg）
（2012乐山）．质量为1.2t的某型号轿车发动机的额定功率为6×104W，汽车在额定功率下沿水平路面匀速行驶时，受到的阻力是车重的0.2倍。
（g取10N/kg）求：
（1）发动机所提供的牵引力大小；
（2）轿车匀速行驶时速度的大小；
（3）轿车匀速行驶5min牵引力做的功。
（2012厦门）．2012年4月5日开始实施的《校车安全管理条例》第三十五条规定，载有学生的校车在普通公路上行驶的最高速度不得超过60km/h。
如图所示是一款智慧校车，整车质量是6600kg。
智慧校车超过限定速度时，系统会发出超速语音警报，并强制控制车辆行驶速度，保证安全行车。
（g＝10N/kg）
（1）若空载时校车车轮与路面的总接触面积是0.2m2，此时校车对水平路面的压强是多大?
（2）该校车在某普通公路沿水平方向匀速行驶时，受到的阻力是3000N，校车在4min内最多可做多少功?
（2012十堰）．如图乙所示的是一种起重机的简图，为了保证起重机起重时不会翻倒，在起重机右边配有一个重物m0；已知OA=12m，OB=4m。
用它把质量为2×103kg，底面积为0.5m2的货物G匀速提起（g=10N/kg）。
求：
（1）起吊前，当货物静止在水平地面时，它对地面的压强是多少？
（2）若起重机自重不计，吊起货物时为使起重机不翻倒，左边的配重m0至少为多少kg?
（3）如果起重机吊臂前端是由如图甲所示的滑轮组成，动滑轮总重100kg，绳重和摩擦不计。
如果拉力的功率为6kW，则把2×103kg的货物匀速提高10m，拉力F的大小是多少？
需要多少时间？
（2013福州）．美国研制出“会飞的汽车”，如图所示，其车身和一般汽车相似，但车门多了两个可折叠的翅膀，在陆地行驶时，翅膀折叠，在空中飞行时，翅膀张开。
汽车的质量为600kg，地面最大行驶速度可达150km/h，轮胎与地面接触的总面积约为0.12m2，空中最大飞行速度可达200km/h，发动机功率为75kW。
问：
（1）该汽车在地面以最大行驶速度匀速行驶0.2h，通过的距离是多少?
（2）该汽车静止在水平地面上时，对地面的压强是多少?
（g取10N/kg）
（3）若汽车在空中以最大飞行速度匀速飞行200km，汽车受到的牵引力是多少?
（2013德州）．如图所示，是世界首款“水陆两栖”的敞篷概念车SQuba。
在陆地上SQuba最高时速可达126km/h，它还能够潜入10m深的水下，在水下的最高时速为3km/h。
SQuba车身轻巧，仅有900kg，潜入水下时，乘客利用车身携带的压缩空气装置，可以正常呼吸（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。
求：
（1）SQuba受到的重力；
（2）当汽车底部位于水下10m深处时，水对汽车底部的压强；
（3）当汽车在陆地上SQuba最高速度匀速行驶时，所受阻力为车重的0.2倍，则10min内汽车牵引力所做功的功率。
（2012德阳）．如图所示是某水上打捞船起吊装置结构示意简图。
某次打捞作业中，该船将沉没于水下20m深处的一只密封货箱打捞出水面，已
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