第十五章 功的机械能 测试Word下载.docx

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4、在图中，ma＞mb＞mc，三个物体在同样大的力Ｆ作用下，都沿着F的方向移动了相等的距离s，比较力F对三个物体所做的功，结论是（　）

Ａ．一样多Ｂ．对a做的功多

Ｃ．对b做的功多Ｄ．对c做的功多

5、如图所示，一个轻质直杆可绕0点转动，杆的末端悬挂一重物，用一个始终跟直杆垂直的力F作用于杠杆的中点，并使直杆由竖直位置缓慢转到水平位置，在这个过程中直杆（）

A．始终是省力杠杆

B．始终是费力杠杆

C.先是省力的，后是费力的

D．先是费力的，后是省力的

6、如图所示，物体M放在水平桌面上，现通过一滑轮（质量和摩擦均忽略不计）拉着物体M向左匀速运动，此时弹簧测力计（质量可忽略）示数为10N。

若在物体M上加放一个物块m，可保持M向左匀速运动，需在绕过动滑轮的绳子自由端施加一个拉力F，则（）

A．物体M运动时受到向左的摩擦力

B．加放m前，M受到10N的摩擦力

C.加放m前，M受到20N的摩擦力

D．加放m后，力F保持10N不变

7、下列关于功率的说法，正确的是（）

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

8．小明同学快速地由一楼跑到三楼的过程中，他的功率与下列哪个值最相近（）

A．5WB．50WC．500WD．5000W

9．在抗冰抢险中，用如图14—8所示的推土机清除积雪，下列说法正确的是（）

A．推土机的车轮缠绕铁链是为了减小摩擦

B．推土机的车轮很宽是为了增大对地面的压强

C．推土机水平转动时，推土机机对铲内的积雪做了功

D．推土机提升雪的过程中用到了杠杆原理

10．如图14—9所示，一个工人用滑轮组提起2000N的重物，所用

的拉力是800N，绳子自由端被拉下4m，下列说法正确的是（）

A．总功是3200J，效率为40%

B．有用功是8000J，效率是40%

C．有用功是3200J，效率为62.5%

D．总功是3200J，效率是62.5%

11．三位同学在物理自主探究实验室采用如图14—8所示三种

不同装置将同一物体匀速提升相同的高度（每个滑轮的重

相同，绳重和摩擦可以忽略）。

以下说法正确的是（）

A．有用功相同，使用甲装置做的总功比乙和丙都少，所以

甲的机械效率最高

B．只要提升相同的重物，丙的机械效率总是低于乙

C．总功相同，使用丙装置做的有用功最多，所以丙的机械

效率最高

D．不论提升重物重力是否相同，甲和乙的机械效率总是相

同的

12.正值农忙季节，农田需要大量的灌溉用水，若水泵在0.5h内把360m3的水抽到5m高处（g取10N/kg），则水泵对水做功的功率至少为（）

A．1.8×

106JB．3.6×

106WC．10kWD．3.6×

107W

三、简答题

1、皮球从手中下落后，掉到地上又弹起来，试分析这个过程中的能量转化。

2、被送入轨道的卫星在近地点和远地点时动、势能有何特点？

在从近地点向远地点运行时速度怎样变化？

动能和势能又怎样变化？

3、你在生活中骑自行车上坡时会怎样做？

用你学过的物理知识解释你这么做的原因？

四、计算题

1．户外探险、攀岩是当今许多青年朋友喜欢的运动方式，所谓攀岩也就是人们借助于岩壁上的某些支撑点通过手脚并用的方式攀上岩壁的运动。

在某次室内攀岩比赛中，质量为60kg的小明同学在20s内攀上高为15m的竖直岩壁，取得了很好的成绩。

请问：

（g=10N／kg）

（1）小王同学攀岩的速度是多少？

（2）小王攀岩过程中至少做多少功？

功率多大？

　　（3）根据你所学过的物理知识，在训练和比赛中怎样做才能取得好成绩？

（答出两点即可）

2．在汶川地震的抗震救灾中，党和政府把救人放在重中之重的位置。

在倒塌房屋的废墟中搜救被困人员，重型吊机起到了重要的作用。

如图14—26所示的重型吊机在某次起吊中，吊起了20000千克的重物（钢绳的重和摩擦不计，g＝10N／kg）。

求：

（1）当重物匀速上升时，钢绳受到的拉力为多少牛?

（2）若重物以0.1米／秒的速度匀速竖直上升15秒，

重型吊机对重物所做的功为多少焦?

（3）在重物以0.1米／秒的速度匀速竖直上升的过程中，

重型吊机对重物做功的功率为多少瓦?

3．小明利用如图14—27所示的滑轮组将重为900N的物体从一楼匀速提升至六楼，所用的拉力为360N，绳子自由端移动的速度为0.3m／s。

（己知每层楼高3m）

（1）小明所用的时间；

（2）拉力的功率；

（3）所做的额外功：

（4）在此基础上再加一个滑轮做动滑轮使用，组成一个新的滑轮组，提升相同的重物时，滑轮组的机械效率将如何改变?

为什么?

4．“塔吊”是建筑工地上常见的起重设备，用“塔吊”可将很重的水泥板方便地吊起并安放到工作区域内。

（g取10N/Kg）

（1）现有一“塔吊”如图14—28所示，它有一水平臂CD，OC叫平衡臂，OD叫吊臂。

F为可移动的滑轮组，F移动的范围是从O点到D点。

已知：

OC＝10m，OD=50m。

若“塔身”的宽度和铁架、滑轮组所受重力及摩擦均不计，在C端所装配重的质量为5t，要想起吊质量为1.25t的水泥板，为安全起吊，F应移动到离O点多远的地方？

（2）若“塔吊”20s内将质量为1.25t的水泥板匀速提高了4m，那么，“塔吊”提升水泥板的功率是多少？

如果机械做的额外功是3×

104J，“塔吊”的机械效率是多少？

图14—28

5．如图14—29所示的是搬运

5.工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。

已知货物的质量为600kg，所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为80％。

若人以0.6m/s的速度匀速前行，经100s将货物拉出仓库，g取10N/kg,求

在此过程中：

（1）人做的有用功为多大？

（2）人的拉力为多大？

（3）人拉力的功率为多大？

6、使用如图6所示的滑轮组，将重物C提高。

若拉力F=10牛，每秒钟匀速拉下1米，重物质量1.8千克。

求滑轮组的机械效率和输出功率。

五、实验题

1、引体向上是体能测试项目之一，引体向上时双臂的拉力使身体上升，并对身体做功。

现要测量人引体向上时功率的大小，请根据你自身的体验或观察他人做引体向上的过程，说明所需测量的物理量并给出合理的数值，写出引体向上时人做功的功率的表达式，并算出具体数据（g=10N/kg）。

2、某同学准备做“测定滑轮组的机械效率”的实验，选择器材有：

弹簧测力计、钩码、铁架台、定滑轮、动滑轮各一个、一根足够长的细绳。

（1）他所选的器材少了___________

（2）补足器材后，该同学进行了如下实际操作

A．将滑轮组安装在铁架台上，在滑轮组下方挂好钩码，在细绳的一端系住弹簧测力计

B．记下钩码和弹簧测力计的起始位置

C．向上提起弹簧测力计，记下弹簧测力计的示数

D．测量出钩码提升的高度和弹簧测力计移动的距离

E．将有关数据填入表格中，并进行必要的计算。

上述步骤中，有一项需要做出重要补正，该项需补正的内容是______________________________

（3）补正后，按正确的操作方法完成了实验，并记录了如下实验数据，请帮助完成下表：

滑轮组组成

钩码重G/N

钩码升高h/m

弹簧测力计示数F/N

绳子自由端移动距离s/m

机械效率η

一个定滑轮一个动滑轮

2.1

0.10

1.0

0.30

（4）根据该同学以上实验探究过程，请将滑轮组的组装情况在图中画出

3、如图是小红同学探究影响斜面机械效率因素的实验装置。

实验准备的器材有：

三个质量不同的木块A；

三条粗糙程度不同的长木板B；

三个高度不同的长方体铁块C；

刻度尺。

（1）实验还需补充的器材有____________；

（2）下面是小红探究斜面机械效率与物重的关系时，

记录的有关数据。

测量次数

斜面粗糙程度

物重G（N）

斜面高

h（m）

沿斜面的拉力F（N）

斜面长L（m）

有用功

W有（J）

总功

W总（J）

1

较粗糙

1.5

0.1

0.6

0.4

0.15

0.24

62.5％

2

3

1.2

0.3

0.48

6

2.4

0.96

通过分析数据，你可以得出结论：

＿＿＿＿＿；

（3）上述实验中，保持斜面长度不变，将斜面升高到0.2m，把一个重6N的物体沿斜面向上拉时，所需拉力为3.8N，则此时斜面的机械效率是____；

（4）斜面的机械效率可能与斜面的______有关。

（只填一个因素）

答案

1.钓鱼竿；

天平

2．竖直向下；

80；

竖直向上；

80

3.=；

＜

4.1.2×

105；

1.2×

104

5、500；

6、3×

103;

600;

600

7、=；

<

8、12000；

2000

1、B

2、D

3、C

4、A

5、C

6、C

7、B

8.C

9.D

10.D

11.B

12.C

略

1．

（1）0.75m/s

（2）9×

103J；

450W；

（3）减轻体重；

加强体能训练；

穿（戴）防滑鞋（手套），轻装上阵等。

2．

（1）2×

105N；

（2）3×

105J；

（3）2×

104W。

3.

（1）150s；

（2）108W；

（3）2700J；

（4）变小；

提升相同的重物到相同的高度，所做的有用功相同；

由于新滑轮组增加了一个动滑轮，所做的额外功增加，使得总功增大，所以新滑轮组的机械效率变小。

4．

（1）40m；

（2）2.5×

103W；

62.5%。

5．

（1）1.8×

104J；

（2）375N；

（3）225W

6、分析：

滑轮组是简单机械，拉力对滑轮组做的功是总功；

滑轮组将重物提高是有用功，也称为机械的输出功。

一般情况下，可以用W=F·

S求拉力做的总功，用W=G·

H求有用功。

　　解决问题时，要注意分析S和H之间的关系，清楚有几段绳拉物体，拉力移动距离与物体上升距离之间的比例关系。

解答:

根据题意，可知拉力F在1秒内做的功W1=F·

S=10牛×

1米=10焦。

　　有3段绳子拉物体，在1秒钟内重物上升的距离是绳下降距离的1/3，即1/3米。

重物上升拉力做的功为有用功，W2=G·

H=1.8千克×

9.8牛/千克×

1/3米=5.9焦

机械效率为有用功W2与总功W1之比，即

机械效率=W2/W1=5.9焦/10焦=0.59=59%

滑轮组在1秒钟内输出的功为5.9焦，输出功率为

P出=W2/t=5.9瓦

1、需要测量的物理量：

体重G,上升高度h,

时间t，次数n

表达式：

P=nGh/t

2、

（1）刻度尺

（2）C步骤中，匀速向上提起弹簧测力计

3、略