九年级物理功和功率专题测试.docx

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九年级物理功和功率专题测试

1.明白不做功的三种情况

A.物体受力,但物体没有在力的方向上通过距离（如见课本中的图14—2）.此情况叫“劳而无功”.

B.物体移动了一段距离,但在此运动方向上没有受到力的作用（如物体因惯性而运动）.此情况叫“不劳无功”.

C.物体既受到力,又通过一段距离,但两者方向互相垂直（如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动）.此情况叫“垂直无功”.

2.在分析做功情况时还应注意以下几点

A.当物体的受力方向与运动方向不垂直时,这个力就要做功.

B.一个物体同时受几个力的作用时,有一些力做了功,有些力没有做功.因此,讲做功必须指出是哪一个力对哪一个物体做功.

C.什么叫物体克服阻力做功:

若物体在运动方向上受到一个与此方向相反的力F的作用,我们通常说物体克服阻力F做了功.

比如:

在竖直向上,物体克服重力做功,功的大小为W＝Gh;

在水平方向上,物体克服摩擦力做功,功的大小为W＝fs.

3.注意事项一

A.有力才有可能做功,没有力根本不做功.

B.F与s的方向应在同一直线上（比如一个人提着一重物G,从山脚顺着一之字形的山路爬到山顶,此时人克服重力做功所移动的距离并不是山路的长,而是从山脚到山顶的高）

C.做功的多少,由W＝Fs决定,而与物体的运动形式无关.

4.注意事项二

A.注意区别功与功率.功率与功是两个不同的物理量,“功”表示做功的“多少”,而“功率”则表示做功的“快慢”,“多少”与“快慢”的意义不一样.只有在做功时间相同时,做功多的就做功快.否则,做功多,不一定做功就快,即“功率”不一定就大.也就是说:

功率与功和时间两个因素有关.

B.由P＝W/t变形为P＝F·v可知:

功率一定时,力F与速度v成反比.

理解功的原理,明白有用功、总功、额外功的含义及其关系

5.功的原理使用任何机械都不省功.

A.对于理想机械（指不计摩擦、机械的重、绳重）:

W人对机械＝W机械对物体＝W手或W总＝W有.

B.对于实际机械:

W人对机械（W总）>W机械对物体（W有）或W总＝W有＋W额.

6.有用功、总功、额外功的含义及各自的计算式.

A.有用功（W有）指机械克服有用阻力所做的功（对我们有用的功）.

求有用功W有,要看使用机械的目的.

①对于竖直方向上提升重物,目的是克服重力做功,故W有＝Gh；

②对于水平方向匀速拉（推）物体,目的是克服摩擦阻力做功,故W有＝f阻s物.

B.总功（W总）指动力对机械所做的功.其表达式为:

W总＝Fs.（F为直接作用在机械上的力）

C.额外功（W额）指机械克服额外阻力（对我们无用但不得不做的）所做的功.对于只计滑轮的重而言,W额＝G轮h.

7.计算机械效率的各种变形式.

A.在竖直方向上提升物体,η＝

＝

＝

＝

（对于杠杆:

n＝s/h＝

；对于滑轮组:

n＝s/h,s为动力移动的距离,h为物体提升的高度）

注:

若只计动滑轮的重,则F＝（G+G轮）/n,机械效率η还可等于

即η＝

.

B.在水平方向上拉动物体,η＝

＝

（s物为物体移动的距离,s动力为拉力移动的距离）

8.如何提高机械效率?

由η＝

＝

可知:

A.当W有一定时,减少W额,可提高效率.比如影响滑轮组效率的因素有:

动滑轮和绳重；绳与轮之间的摩擦.所以,我们可以使用轻质材料做动滑轮或尽量减少动滑轮的个数；还可通过加润滑油来减少轴处的摩擦及使用较细的绳子等措施,以此来提高它的效率.

B.当W额一定时,增加W有,可适当提高机械效率.比如,对于同一滑轮组（额外功不变）,增加所提物体的重,

就会越大,机械效率就会越高.

总之,对于滑轮组而言,要提高效率,可增加有用功的同时尽量减小额外功.

C.注意事项

①机械效率与功率的区别

功率是表示机械做功的快慢,功率大只表示机械做功快；机械效率是表示机械对总功利用率高低的物理量,效率高只表示机械对总功的利用率高.因此,功率大的机械不一定机械效率高,如内燃机车的功率是4210W,但它的效率只有30—40%；而机械效率高的机械,它的功率不一定就大,如儿童玩具汽车的电动机效率可达80%,但功率只有几瓦.

②机械效率的高低与机械是否省力无内在联系,不能认为越省力的机械效率就越高.

一、计算题（本题包含24小题，每题？

分，共？

分）

1．（05南宁市）一辆轿车在水平路面上匀速直线行驶，轿车上的速度表如图所示。

求：

⑴轿车行驶的速度是多少米/秒？

⑵在2min内轿车行驶的路程是多少千米？

⑶若轿车发动机提供的牵引力为F＝1600N，则轿车通过上述路程牵引力做的功为多少焦

2．（04长沙）2018年5月27日上午9时，长沙黑石铺湘江大桥正式竣工，黑石铺大桥东起开心区大托铺，与107国道相接，西至城县苹塘镇与319国道相连，使长常高速公路与京珠高速公路连在一起，大桥全长3068m，一辆质量为2.0×103kg的小汽车，从桥东匀速至桥西所用时间为200s，所受的阻力是2.0×103N，问：

（1）小汽车从桥东到桥西行驶的速度是多大？

（2）小汽车引力所做的功是多大？

（3）小汽车此时的功率是多大？

3．（04四川）某电梯公寓楼高约40m，完成此建筑物需要浇制钢筋混凝土1×104m3，还需要使用其他建筑材料3.5×104t，混凝土密度为2.5×103kg/m3，取g=10N/kg。

求：

（1）已知自来水密度为1×103kgm/m3，若要从地面向楼顶提供自来水，加压设备至少需给水施加多大的压强？

（2）若每天要把120m3的水从地面送到楼顶，每天至少应对水做多少功？

（3）测量表明，该楼的地基所承受的压强不得超过1.2×106Pa，若房基与地面的接触面积为1×103m2，则此大楼另外添加的装饰材料、各种设备等物资及进入大楼的人员的总质量不得超过多少？

4．（00北京东城区）如图所示，物体A的质量为50kg，当力F为100N时，物体A恰能匀速前进，若物体A前进0.5m所用的时间为10s,（不计绳和滑轮重）求:

（1）物体A受到的重力.

（2）物体A受到的摩擦力.

（3）力F做的功.（4）力F做功的功率.

5．（05莆田市）一块水田面积为2400m2要灌平均0.1m深的水。

不计水渗透的损失，求：

（1）所灌水的体积。

（2）所灌水的质量。

（3）若这些水是用水泵（抽水机）从距水田2m深的水渠中抽上来的，水泵至少要做多少功？

（4）若水泵的功率为2.4kw，抽这些水要用多长时间？

（ρ水＝1.0x103kg/m3,g=10N/kg）

6．（04福州）前不久，闽江口发生一起两船相撞事故，致使一货船沉入几十米深的江底。

假设沉船上有一只体积为0.02m3，重为500N的密闭保险箱。

现用绳子将保险箱从江底匀速向上拉，在50s内提升了10m（未露出水面），此过程中：

（不计水的阻力，g取10N/kg）

（1）保险箱受到水的浮力和绳子的拉力各多大？

（2）保险箱上升的速度多大？

（3）拉力做了多少功？

7．一个边长为10cm，密度为0.44×l03kg/m3.的正方体木块漂浮在水面上，将它匀速压入水中，经过的竖直距离为5m，压力做了多少功?

（g＝9.8N/kg）8．用如图所示的滑轮组捞起一块重2548N的花岗岩石块做了31360J的功，该处湖深是多少?

（ρ石＝2.6×103kg/m3）

（05镇江市）如图所示，物体G所受到的重力大小为40N.

（1）在拉力F1的作用下使物体沿竖直方向匀速提高0.5m，求拉力F1在这一过程中对物体所做的功.

（2）若将该物体放在倾角为300的光滑斜面上，用平行于斜面的拉力F2使物体沿斜面匀速向上移动1m，此时拉力F2的大小恰为20N，求拉力F2在这一过程中对物体所做的功.

（3）比较上述两种情况，你能得出什么结论

9．（00海南省中考）用1台功率为30千瓦的电动机带动水泵抽水供给高出水面30米的水箱,已知水箱的容积为60米3,抽水装置的机械效率为60%.求:

①水箱充满水后,水箱内水的质量.

②需要多少时间才能把空水箱注满水.（ρ水＝1.0×103kg/m3,g＝10牛/千克）

10．（04南通）一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶1.8km，轿车上的速度表如图所示，在此过程中

⑴轿车速度为多少km/h?

合多少m/s?

⑵若轿车发动机的功率为40kW，则该车行驶中所受阻力多大？

⑶若轿车消耗汽油0.25kg，其发动机的效率多大？

（q汽油＝4.6×107J/kg）

11．（03青海省）站在地面上的人用滑轮组把重960牛的货物由地面匀速提升到4米的高处,所用的时间是8秒,人作用在绳子自由端的拉力为600牛.（不计摩擦和绳重）

①依据题意在图中画出绳子的绕法.

②请根据已知条件设疑并解答.（至少求出4个物理量）

12．（05河北课改区）一台起重机将质量为420kg的货物提高了5m，如果额外功是9000J。

求:

（l）起重机做的有用功和总功；

（2）在此过程中起重机的机械效率。

（取g=10N/kg）

13．（04福建宁德）如图所示，一个工人用滑轮组提起600N的货物，所用的拉力是250N，绳自由端被拉下3m，求滑轮组的额外功和机械效率．

14．（04广州课程标准）张明同学用如图所示的滑轮组做"测滑轮组的机械效率"的实验时，拉线的绕法如图所示。

每个钩码重均为0.5N，将钩码匀速向上提升20cm，弹簧测力计移动的距离为60cm，弹簧测力计的示数为1N，问：

⑴在实验过程中，对钩码做的有用功是多少？

⑵滑轮组的机械效率是多少

⑶为什么总功总是大于有用功？

15．（05芜湖市）工人用一个动滑轮，将质量为20kg的货物竖直提高了2m。

己知该动滑轮的机械效率为80%，求工人的拉力。

小明解此题的思路是：

因为使用动滑轮省一半力，所以F=G/2=mg/2；又因为此滑轮的机械效率η＝F/F′，故所求拉力F′＝F/η，即得。

请判断小明的思路是否正确？

若正确，请按其思路代入数据，解出此题；若不正确，请指出错在那里？

然后写出你认为正确的解题过程，并求出拉力。

（取g=10N/kg）

16．（04重庆北碚）建筑工地上工人利用滑轮组使2000N重物匀速升高5m所用的时间是50s。

如果工人做的功是12500J。

⑴工人做功的功率是多少？

⑵滑轮组的机械效率是多少？

17．（02南京）用如图所示的滑轮组在10s内将重物提升了10m,绳子自由端的拉力大小为200N,滑轮组的机械效率为85%,不计摩擦,求:

（1）拉力的功率；

（2）物体的重力；

（3）动滑轮的重

18．（05德阳课改区）如图所示是德什大桥工地上一台起重机吊臂上的滑轮组，它在50s内将重为2.4×104N的钢材匀速提高10m。

已知拉力F为104N。

则这个过程中：

（1）拉力F做了多少功？

拉力F的功率多大？

（2）滑轮组的机械效率多大？

（3）题中少了哪两个数据仍能求出滑轮组的机械？

19．（04辽宁本溪）一质量为6kg的石块，沉在装水的容器底部，某同学用一动滑轮将石块从水中匀速提起1m，但石块没有露出水面，如图所示，已知绳的自由端拉力为25N。

求石块在上升过程中

（1）石块受到的浮力为多少?

（2）绳的自由端拉力做功为多少？

（3）动滑轮的机械效率为多少？

（ρ石=3×103kg/m3、g=10N/kg）

20．用如图所示的滑轮组（绳重及摩擦不计）将重79N的铁块匀速提升2m，拉力F做功200J，求：

（1）滑轮组的机械效率．

（2）若将铁块浸没水中，仍用该滑轮组将其在水中匀速提升2m（不计水的阻力），则此时滑轮组的机械效率是多少?

（P铁＝7.9×103kg/m3，g＝10N/kg）

21．（04南宁）如图所示，某打捞队的工人用滑轮组把底面积为0.02m2、高为2m的实心圆柱体从水下提起，已知圆柱体的密度为2.0×103kg/m3，水的密度为1.0×103kg/m3,滑轮组的机械效率是70％．（g取10N／kg，滑轮和绳子的重力忽略不计）

求：

（1）圆柱体在水中所受的浮力．

（2）若圆柱体从H=16m深处被缓慢地匀速提起，到刚露出水面时，绳子自由端拉力F所做的功．

（3）如果绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为400N，则物体被提到露出水面多高时，绳子恰好被拉断?

22．（05泰安市）某人在河岸上，借助岸边的大树，利用滑轮组通过拉绳使停泊在水中的船匀速靠岸．已知滑轮组是由一个定滑轮和两个动滑轮组成的（滑轮和拉绳自重不计），船的总质量为7.92×103kg，船匀速移动时受到水的阻力是船重的0.01倍，船受到滑轮组的拉力与人拉绳子的力始终水平，若人的拉力是220N，船靠岸的速度是0.3m/s，（g＝10N/kg）求：

（1）滑轮组的机械效率．

（2）人拉绳的功率．

23．一个工人用图14-46所示的滑轮组提升2000N的货物，所用拉力600N，绳子自由端4s内拉下4m，不考虑绳重和摩擦，求：

（1）有用功和总功率；

（2）机械效率；

（3）若用此滑轮组提升3200N的货物，所需拉力为多少?

24、一辆汽车在水平路面上匀速行驶：

（1）若汽车的牵引力用F表示，速度用v表示，发动机的功率用P表示，请你推导出F、P和v之间的关系式：

P=Fv。

（2）若汽车的发动机在90kW的额定功率下工作，此时汽车匀速行驶的速度大小为30m/s，求牵引力F的大小和所受阻力f的大小。

25、如图所示，小明在跑步机上锻炼身体．设他在跑步机上以5m／s的速度匀速跑动30min，跑动的总动力为40N．

求：

（1）他在这段时间内相当于跑了多少路程?

（2）他在这段时间内做了多少功?

（3）他做功的功率是多少?

26、如图所示，物体A的质量m=12千克，在F的作用下，物体A以0.4米/秒的速度在水平面上做匀速直线运动，弹簧秤示数为12牛，忽略滑轮与绳子间的摩擦以及滑轮弹簧秤及绳子所受的重力，并且绳子足够长，求：

（1）物体A与水平面间摩擦力F的大小 

（2）拉力F的大小 

（3）物体运动10秒钟，拉力F与物体A的重力所做的功 

（4）拉力F的功率 

27、某人乘坐出租车在平直公路上匀速行驶，出租车的牵引力为

，下表为他乘车到达目的地时的车费发票．求：

（1）出租车在这段时间所做的功

（2）出租车行驶时的功率．

28．（04江苏淮安）如图所示，在50N的水平拉力F作用下,重800Ｎ的物体沿水平地面做匀速直线运动,物体与地面间滑动摩擦力为120Ｎ.则滑轮组的机械效率为_____若物体的速度为0.2m/s,则1min内拉力做的功为________J

29．（05桂林课改区）一台功率为40kw的抽水机，机械效率为60％，如果要把河水抽到5m高的地方，则每小时抽水机做的总功是_________J，其中有用功是_______J，所抽水的质量是________kg（g＝10N／kg）

30．（05沈阳市（非课改区））如图所示，物重G为600N，用滑轮组将重物匀速提升5m，所用拉力F为250N，滑轮组的机械效率为_________．若不计摩擦，被提升的物重增加时，滑轮组的机械效率将_________（选填"变大"、"变小"或"不变"）

60．（05四川成都（非课改））小张和小王同学分别用如图所示滑轮相同但绳子绕法不同的两个滑轮组提升相同的重物.小张同学认为自己设计的装置（如图甲）更省力;小王同学认为自己设计的装置（如图乙）机械效率更高.若不计摩擦,你认为甲、乙两个装置中_________更省力,而机械效率的关系是___46．（04四川）某起重机将1×104N的重物沿竖直方向提起，重物由静止开始向上做变速直线运动，然后做匀速直线运动，已知重物在开始的30s内上升的高度为16m，在接着的10s内又匀速上升了8m。

若空气阻力忽略不计，则在匀速运动过程中，起重机对重物的拉力的功率是_________W；在上述的40s内重物运动的平均速度是________m/s。

31．（05四川成都（非课改））在一次登楼比赛中,体重相等的甲、乙两同学同时从一楼出发,他们登楼的速度大小保持不变.当甲登上8楼时,乙刚好到达7楼.在这个过程中,他们所做的功大小关系为:

W甲________W乙;他们做功的功率大小关系为:

P甲_____P乙（填">"、"="、"<"）

56．（05沈阳市（非课改区））小刚要锯开厚度均匀的木板，每拉一次，据条移动的距离为0.3m，所用的力为180N，连续拉锯50次用了1min，这个过程中小刚做功为________J，功率________W．

32．（05河北省）小红同学在利用如图所示的滑轮组做"测滑轮组的机械效率"的实验中，用弹簧测力计匀速竖直拉起重8N的物体，物体升高了0.2m，弹簧测力计的示数是______N，在实验过程中对物体所做的有用功是______J，滑轮组的机械效率是__________．

33．（05南宁市）如图，物体G的重为16N，手拉绳的力为10N。

但物体被匀速拉动提高h时，动滑轮的机械效率为（不考虑摩擦）。

若想增大动滑轮的机械效率，可采用的方法是_____。

（答一种即可）

34．如图所示，在测定滑轮组机械效率的实验中：

（1）实验原理是___________．

（2）直接测得的物理量是____、______、_________、_____.

（3）实验中应选用的测量工具是______________．

（4）测量时，必须___________拉动弹簧测力计．

（5）如果使钩码升高的高度增加为原来的2倍，机械效率将___________.（填"增大"减小"或"不变"）

35．（04南京）在"测滑轮组机械效率"的实验中，用同一滑轮组进行了两次实验，实验数据如下：

（1）此实验所用滑轮的个数至少是________个，其中动滑轮有________个.

（2）实验中应___________拉弹簧测力计。

（3）第一次实验测得滑轮组的机械效率为_________，第二次实验时滑轮组的机械效________（选填""、"小于"或"等于"）第一次的机械效率。

36．（05泉州市）如图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6N。

（1）实验时要竖直向上拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为N，若钩码上升的高度为8cm,则弹簧测力计向上移动cm,该滑轮组的机械效率为。

（2）若仅增加钩码的个数，该滑轮组有机械效率将。

（选填：

"增大"、"减小"或"不变"）

37．如图,是某同学测定滑轮组机械效率的实验装置,用此甲、乙两不同滑轮组提升同一重物G,试回答下列问题:

①拉力F的大小关系是F甲_______F乙.（填＞，＝，＜）

②若使物体G上升同样高度,则拉力F做的有用功W甲____W乙,总功W甲总_____W乙总（填＞，＝，＜）

③甲、乙两装置的机械效率η甲_____η乙.

④机械效率小的那一装置,促使机械效率较小的原因是_______.

⑤由此得出结论:

机械效率与省力多少是_____关系.（填有、无）

38．（04连云港）如图所示，是王宾同学测定滑轮组机械效率的装置。

（1）王宾同学实验中测量的有关数据如下表，请你根据表中数据画出实验中滑轮组的绕线，并填好下表中的空格

（2）请根据实验结论及相关知识判断，下列说法正确的是（）

A.滑轮组的机械效率大小只取决于摩擦及动滑轮的重力，与被提物重无关

B.对同一滑轮组，所提物体重力越小，机械效率越高

C.在不计绳重及摩擦时，机械效率的大小与绳子的绕法无关

D.滑轮组的机械效率越高，所做的有用功就越多

39．（04沈阳）小雪和小红在"测滑轮组机械效率"的实验中，一起组装好如图所示的实验装置，他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置。

（1）小红____________向上拉动弹簧测力计，使钩码升高，并由弹簧测力计读出拉力为0.5N,同时小雪用用刻度尺测出钩码提升的高度为0.1m，以上测量准确无误，其他被测物理量和计算的数据如下表：

（2）小雪和小红测得滑轮组的机械效率为100%，他们意识到出现了错误，请你帮助找出原因_________________________.

（3）该滑轮组的机械效率实际为_________

（4）若提升的钩码重增加到6N，则该滑轮组的机械效率将____（选填变大、变小、不变）

40．（05盐城市）在做"测滑轮组机械效率"的实验中，小强和同学们组装了如图所示的甲、乙两个滑轮组（每只滑轮重都相同，不计摩擦和绳重）。

（1）对于甲图所示的滑轮组，如果没有刻度尺，只要测出钩码重G，然后竖直向上匀速拉动弹簧秤使钩码升高，从弹簧秤上读出拉力值F，即可算出该滑轮组的机械效率η=.

（2）比较甲、乙两滑轮组的机械效率，可知η甲η乙（选填：

＞、＜或＝）。

（3）实验后小强猜想，对于同一滑轮组（例如图乙），它的机械效率也可能不是固定的，于是他用实验进行了探究，并证明自己的猜想是正确的。

你认为小强应采用的正确方法是什么？

答：

.

41．（05广西河池）大人用300N的力推车时车子恰好能在水平地面上匀速运动。

而甲乙两同学用如图所示的方法使该车在原水平地面上匀速前进5m时，甲同学的推力是200N，则乙同学的拉力是________N，两同学所做的功是______J。

42．如图,物体A通过动滑轮在水平推力F的作用下,沿水平面以1m/s的速度做匀速直线运动,此时弹簧秤的示数为5N.若不计动滑轮、绳子及弹簧秤的重和动滑轮与绳的摩擦,那么物体A与水平面的摩擦力大小为______N.拉力F在2秒内做的功为______J

43．（04南通）图为某举重运动员在0.5s内由支撑到起立将杠铃举起过程中拍摄的两张照片，杠铃的质量为100kg，则杠铃重为_______N。

已知照片中杠铃的实际直径是40cm，根据照片可算出该运动员在上述过程中对杠铃做功的平均功率约为_______W（g取10N/kg）

44．（05哈尔滨市）一个工人用如图所示的滑轮组在4s内把重350N的货物匀速提起1m，所用的拉力是l00N．则拉力做功的功率是_____W，此滑轮组的机械效率是______

45．（05莆田市）一块水田面积为2400m2要灌平均0.1m深的水。

不计水渗透的损失，求：

（1）所灌水的体积

（2）所灌水的质量

（3）若这些水是用水泵（抽水机）从距水田2m深的水渠中抽上来的，水泵至少要做多少功？

（4）若水泵的功率为2.4kw，抽这些水要用多长时间？

（ρ水＝1.0x103kg/m3,g=10N/kg）

46．（04福州）前不久，闽江口发生一起两船相撞事故，致使一货船沉入几十米深的江底。

假设沉船上有一只体积为0.02m3，重为500N的密闭保险箱。

现用绳子将保险箱从江底匀速向上拉，在50s内提升了10m（未露出水面），此过程中：

（不计水的阻力，g取10N/kg）

（1）保险箱受到水的浮力和绳子的拉力各多大？

（2）保险箱上升的速度多大？

（3）拉力做了多少功？

47．一个边长为10cm，密度为0.44×l03kg/m3.的正方体木块漂浮在水面上，将它匀速压入水中，经过的竖直距离为5m，压力做了多少功?

（

48（05镇江市）如图所示，物体G所受到的重力大小为40N.

（1）在拉力F1的作用下使物体沿竖直方向匀速提高0.5m，求拉力F1在这一过程中对物体所做的功.

（2）若将该物体放在倾角为300的光滑斜面上，用平行于斜面的拉力F2使物体沿斜面匀速向上移动1m，此时拉力F2的大小恰为20N，求拉力F2在这一过程中对物体所做的功.

49．（04辽宁本溪）一质量为6kg的石块，沉在装水的容器底部，某同学用一动滑轮将石块从水中匀速提起1m，但石块没有露出水面，如图所示，已知