机械功与机械能Word格式.docx
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比赛规则以2min为时间单位记录比赛次数，初三某同学2min内摇轻绳440圈，则他在整个跳绳过程中的功率最接近于
A．300W
B．100W
C．600W
D．880W
5、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4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<
P2
6、拖拉机耕田时总比在水平路面上行驶时的速度慢，这是为了
A.节省燃料
B.增大拖拉机的牵引力
C.增加拖拉机所做的功
D.提高拖拉机的功率
7、利用等重滑轮，分别采用如图2所示的两种方式提升同一重物，升高相等高度。
若绳重和摩擦不计，下列分析中正确是
A.乙绳自由端移动距离较大
B.乙绳自由端作用力较小
C.两种方式所做额外功相等
D.增大提升高度效率都变大
8、为模拟盘山公路，现将连接了重1N小球的细线穿入一根长1m的细管，如图，将细管从竖直放置的圆柱体底部a点开始斜向上缠绕5圈后，恰好绕至顶部b点，相邻细管间的高度均为12m，在b点处通过细线用0.8N的拉力（与管的轴线平行）将管口的小球从a点匀速拉至b点，则缠绕在圆柱体上的细管（模拟的盘山公路）的机械效率为（ ）
A．83.3%
B．
80%
C．
75%
D．60%
9、用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图5所示的甲、乙两个滑轮组，在绳自由端用大小分别为F1和F2的拉力，将相同的物体匀速提升相同的高度。
若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（
A.F1大于F2
B.F1和F2做的功一定相等
C.甲、乙的机械效率不相等
D.绳子自由端移动的距离不相等，物体运动时间可能相等
10、（多选）如图所示，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
11、甲乙两个滑轮组如图7所示
，其中的每一个滑轮都相同，用它们分别将重物G1G2提高相同的高度，不计滑轮组的摩擦，下列说法中正确的是：
（
A．若G1=G2，拉力做的额外功相同
B．若G1=G2，拉力做的总功相同
C．若G1=G2，甲的机械效率大于乙的机械效率
D．用甲乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变
12、甲、乙两种机械的效率分别是70%和50%，则下列说法中正确的是
A.使用甲机械省力
B.使用甲机械省功
C.使用甲机械做功快
D.甲机械的有用功在总功中占的比例大
13、某块砖在一对平衡力的作用下运动，则该块砖：
A.机械能一定不变，动能一定不变
B.机械能可能改变，动能一定不变
C.机械能可能改变，动能可能改变
D.机械能一定不变，动能可能改变
14、某小组同学研究物体做功快慢与哪些因素有关，他们分别用九台小电动机匀速提起不同的重物，利用相关仪器测出做功时间、重物的重力和提起的高度，并通过计算得出电动机做功的多少。
该小组同学把九台小电动机分成三组，观察到每组的做功快慢相同，且第一组做功最快，第二组其次，第三组最慢。
实验中记录的有关数据分别如表一、表二、表三所示。
实验序号
做功
（焦）
做功时间（秒）
1
5
2.5
4
4.0
7
2
10
5.0
8.0
8
3
15
7.5
6
12.0
9
12
（1）分析比较实验序号___________________________的数据及相关条件，可得出的初步结论是：
做相同的功，电动机所用时间越短，做功越快。
（2）分析比较实验序号4与7（或5与8，或6与9）的数据及相关条件，可得出的初
步结论___________________________________________________________________。
（3）请进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及相关条件，并归纳得出结论。
（a）分析比较表一、表二或表三中的数据及观察到的现象，可初步得出：
_________________________________________________________________________。
（b）分析比较表一、表二和表三中的数据及观察到的现象，可初步得出：
15、小翔已
知体重是G，需测定自己跑上二楼克服重力做功的功率。
完成该实验必须测量的内容是：
，
。
16、在“测滑轮组机械效率”的实验中，先用弹簧测力计测量钩码所受的重力G，再按图13所示的连接方式组装好滑轮组，并分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置。
（1）为了测量绳子自由端的拉力F，应该在弹簧测力计
（填“缓慢匀速提升”或“静止”）时读数，图13中弹簧测力计示数是
N。
（2）按照正确的测量方法，测出的拉力F与钩码所受重力G的大小关系为F
（填“＞”、“=”或“＜”）
。
（3）实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置，是为了测量
，从而计算有用功和总功。
（4）在此实验中，若仅增加钩码的重力，该滑轮组的机械效率将
（填“增大”、“不变”或“减小”）。
17、小强在测滑轮组的机械效率时，记录了如
下的实验数据：
（不计绳重和摩擦）
⑴根据下表的数据可以计算出滑轮组的机械效率为
；
80%
⑵请帮助小强画出该滑轮组的绕线方式；
⑶当动滑轮重为
2
N时，使用该滑轮组提起2N重的钩码刚好不省力；
滑轮组组成
钩码重G/N
钩码升高的高度h/m
动滑
轮重G/N
绳子自由端移动距离s/m
一个定滑轮
一个动滑轮
0.1
0.5
0.2
⑷物体重G开始逐渐增加，直到绳子被拉断．每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度。
此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图象是
C
18、某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：
物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关．于是设计了如图所示的实验：
用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三球的质量为m，B求质量为2m，让A、B两球从距沙表明高H静止下落，C球从距沙表面高2H静止下落，D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）．实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h1和h2，C、D两球陷入沙深度均为h3，且h1＜h2＜h3．
（1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过 来反映的．
（2）比较A、B两球，发现B球陷入沙深度更大，由此可得出结：
当下落高度一定时， ．
（3）比较 两球，发现C球陷入沙深度更大，由此可得出结论：
当物体质量相同时，下落的高度越高，物体的重力势能越大．
（4）比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：
物体的重力势能与物体运动的路径 （选填：
“有关”或“无关”）．
（5）小球在下列过程陷入沙面前，将重力势能转化为 能，陷入沙中后到小球静止过程中，将机械能转化为 能．
19、在做了“物体动能大小与哪些因素有关”的实验后，有些同学对“质量不同的钢球从同一光滑斜面、同一高度由静止开始沿斜面滚下，刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑，小强设计了如图甲所示的实验：
让质量不同的钢球A、B同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若B球始终相对于A球
，就可以说明任一时刻两球的速度大小相等。
小丽肯定了小强的实验方案后，对实验又提出了两个建议：
建议一：
因为钢球在斜面上滚下的时间很短，不利于观察和比较钢球的运动情况，不改变钢球在斜面上的位置，不改变球与斜面的粗糙程度，为了延长钢球在斜面上滚下的时间，可采用的方法是
；
建议二：
为确保钢球滚下时不偏离斜面，可在斜面上增设两个相同的光滑小凹槽（如图乙所示）。
图中两个小凹槽的间距L应
（选填“较近”或“较远”），原因是：
20、如图（甲）所示，用弹簧测力计测量水平桌面上的钩码所受的重力．弹簧测力计从图示位置开始向上缓慢提升，其示数F与上升的高度h之间的关系如图（乙）所示．试解答下列问题．
（1）钩码所受的重力为 N．
（2）当h=4cm时，弹簧测力计的示数是 N，桌面对钩码的支持力是 N．
（3）从开始提升到h=16cm，弹簧测力计对钩码所做的功是多少？
21、扫地机器人是智能家用电器的一种。
正逐渐进入我们的生活，如图所示，是一款集自动清扫技术和人工智能设计于一体的地面清扫机器人。
小五在室内运动场上试用中发现，该机器人在1min内沿直线匀速清扫的距离为18m，若它在运动中所受阻力为105N，问：
（1）此机器人在清扫地面时运动的速度为多大？
（2）此过程中机器的水平推力所做的功及功率分别是多大？
22、一辆东风牌汽车发动机功率为160kW，
运送4t的货物，以4m/s的速度沿30o的斜坡匀速到达坡顶，已知斜坡长100m。
（g取10N/kg）
（1）汽车从斜坡底端到达坡顶的时间是多少？
（2）汽车运送货物的机械效
率是多少？
参考答案
1、BC
【解析】
试题分析：
人们使用机械是为了操作方便，使用的机械可以是省力的，也可是省距离的，还可以是不省力也不省距离但可以改变力的方向的。
但使用机械都不可避免的克服机械自重和机械零件间的摩擦而做一些额外功，故使用机械做的功一定会比不用机械直接对物体做的功多。
故选项C是正确的D是错误的，因为不知道使用的是什么机械，故力的大小无法判断。
故选项A错B对。
考点：
功
2、C
3、D
4、B
5、D
6、B
7、C
8、C解：
由题细管缠绕在圆体上后相当于一个斜面，由图a到b点的高度h=5×
0.12m=0.6m，
拉小球上升时，
有用功：
W有=Gh=1N×
0.6m=0.6J．
总功：
W总=Fs=0.8N×
1m=0.8J，
所以缠绕在圆柱体上的细管的机械效率：
η=
×
100%=
100%=75%．所以C正确，ABD错误．
故选C．
9、题目中不计绳重及摩擦，拉力
，甲图中n1=2，乙图中n2=3，所以绳子受的拉力分别是：
，
，所以F1>
F2，A正确；
因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额=G动h，W有用=G物h，所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，根据
可知：
滑轮组的机械效率相同，B正确；
C错误；
、因为绳子自由端移动的距离s=nh，n11=2，n2=3，提升物体的高度h相同，所以s11=2h，s2=3h，可见s1≠s2；
物体上升速度不同，上升高度相同，所以所用时间不同．D正确。
答案：
ABD
10、
分析图可知，拉力F做的功为总功，物体A克服摩擦做的功为有用功，该过程做的有用功功率为W有=fv，故A正确；
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；
机械效率为η=
，故C错误；
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ABD。
11、C
12、D
13、B
14、
（1）14或25或36
（2）做功相同时，电动机做的功越多，做功越快。
（3）a
当电动机做的功和做功用的时间的比值相同时，做功快慢相同。
b
当电动机做的功和做功用的时间的比值越大时，做功越快。
15、一级台阶的高度h和台阶的数量n；
登楼用的时间t．
16、
（1）缓慢匀速提升；
0.8；
（2）＞；
（3）钩码和弹簧测力计移动的距离；
（4）增大
【命题立意】本题旨在考查机械效率的知识，考查学生对测量滑轮组的机械效率的探究实验
的掌握。
难度：
较易
（1）为了测量绳子自由端的拉力F，应该在弹簧测力计缓慢匀速提升时读数，图中
弹簧测力计示数是0.8N；
（2）因为动滑轮重力、摩擦的存在，实际测出的拉力F大于1/3G
3）实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置，是为了测量钩码和弹簧测力计移动
的距离，从而计算有用功和总功；
（4）整个滑轮组保持不变，即额外功不变。
因为对重物做的功为有用功，增加钩码的个数，
即增大了有用功，机械效率就会增大。
【方法技巧】当动滑轮自重、摩擦及物重变化时，滑轮组的机械效率也会发生变化。
①若用不同的滑轮组提升相同的重物到同一高度，由于有用功相同，动滑轮越重，做的额外
功就越多，有用功在总功中占的比例就小，机械效率就越低。
②若用同一滑轮组提起不同的重物，由于动滑轮重和摩擦一定，则提起的物体越重，有用功
在总功中占的比例就越大，机械效率就越大。
17、⑴80%
⑵如图所示
⑶2
⑷C
详解：
⑴W有用=Gh=2N×
0.1m=0.2J，额外功为W额=G动h=0.5N×
0.1m=0.05J，则
W总=W有用+W额=0.2J+0.05J=0.25J，η=
100%=80%；
⑵由绳端移动距离与物体上升高度的关系，可知此滑轮组由2段绳子承担物重，所以要从定滑轮绕起；
⑶因为此滑轮组由两端绳子承担物重，F=
（G物+G动），所以当动滑轮重力与物体重力相等时，刚好不省力；
⑷滑轮组效率η=
，当物体重G开始逐渐增加时，滑轮组效率不断增大，故C正确。
18、
解：
（1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过球陷入沙面的深度来反映；
（2）比较A、B两球，下落高度和运动路径相同，B球质量大于A球质量，发现B球陷入沙深度更大，由此可得出结论：
当下落高度一定时，物体的质量越大，重力势能越大；
（3）C球陷入沙深度更大，比较知，C球下落的高度最大，要研究重力势能与高度的关系，需要保持球的质量一定，所以选择的是A、C两球；
（4）比较C、D两球，两球的质量相同，下落高度也相同，两球的运动路径不同，发现两球运动的路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：
物体的重力势能与物体运动的路径无关．
（5）球在下落过程中，高度减小，速度增大，所以将重力势能转化为动能；
当球陷入沙中，与沙子摩擦，最终静止，将机械能转化为内能．
故答案为：
（1）球陷入沙面的深度；
（2）质量越大，重力势能越大；
（3）A、C；
（4）无关；
（5）动；
内．
19、静止
减小斜面的倾角较近
便于观察和比较两球的相对位置
20、
弹簧测力计的使用与读数．
专题：
基本仪器的使用专题．
分析：
（1）当缓缓提钩码离开桌面后测力计的示数不再变化，此时示数即为钩码所受重力大小；
（2）由图象获取信息，并会对钩码受力分析；
（3）利用W=Fs=Gh解题．
解答：
解：
（1）钩码离开桌面后测力计的示数不再变化，此时示数即为钩码所受重力大小，故钩码所受的重力为4.5N；
（2）弹簧的伸长量与拉力成正比、由图象知：
当h=6cm时，弹簧测力计的示数为4.5N，及每增大1牛的力弹簧伸长0.75cm，当h=4cm时，弹簧测力计的示数为3.0N；
此时测力计受重力、拉力、支持力的作用，支持力等于重力减去拉力即4.5N﹣3.0N=1.5N；
（3）W=Fs=Gh=4.5N×
0.16m=0.72J；
（1）4.5；
（2）3.0；
1.5；
（3）弹簧测力计对钩码所做的功是0.72J．
点评：
本题考查了弹簧测力计的工作原理、力的合成，功的计算，综合性较强，第二题是一易错点，要会分析图象所给提供的信息．
21、0.3m/s
1890J
31.5W
22、解：
（1）汽车行驶时间t=
（2分）
（2）斜坡高h=L×
Sin30o=100m×
0.5=50m
W有用=Gh=4×
103kg×
10N/kg×
50m=2×
106J
（1分）
W总=Pt=160×
103W×
25s=4×
（1分）
汽车的机械效率
（1分）
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