功和功率中招物理试题分类汇编.docx
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功和功率中招物理试题分类汇编
功和功率中招物理试题分类汇编
一、填空题
1、木块在大小为5牛的水平拉力作用下，10秒内在水平面上沿拉力方向前进2米，拉力做功为＿＿＿＿焦，功率为＿＿＿＿瓦；若木块重15牛，在此过程中重力对水块做功为＿＿＿＿焦。
10；1；0
2、在中招体育测试中，李强的跳绳成绩是lmin跳180次。
他的质量为50kg，每次跳起的高度约为6cm，他跳绳时克服重力做功的平均功率约为＿＿＿＿W。
（g取10N／kg）90
3、 小强推着小车，30s内在水平地面上匀速前进了15m，则小车的速度为＿＿＿＿＿m/s．如果水平推力为10N，在此过程中小强对小车做的功为＿＿＿＿＿J，功率为＿＿＿＿＿＿W．0.51505
4、小强利用如图1所示的滑轮组去拉物体，使重为2000N的物体A在3s内沿水平方向匀速移动了6m，若A所受地面的摩擦力Ff=600N，小强所用拉力F=250N，则拉力F的功率为＿＿＿＿W，该装置的机械效率是＿＿＿＿．150080%
5、用滑轮组将一个重为5N的物体匀速提升10cm，由图2可知，绳端受到的拉力F为＿＿＿＿N，绳端移动的距离s为＿＿＿＿cm，滑轮组的机械效率η为＿ ＿＿。
23083.33%（或83.3%）
6、甲乙两同学进行爬杆比赛，爬到杆顶（杆长相同）时，甲用10S，乙用9S，若甲乙两人的体重之比为5：
6，则甲乙两人爬到杆顶做功之比是 ，甲乙两人平均功率之比是 。
5：
6 3：
4
7、 某工人用如图3所示的装置把重240N的物体提高1m，所用的拉力为150N，则该工人克服重力所做的有用功为＿＿＿J，总功为＿＿＿＿J，该滑轮组的机械效率是＿＿＿＿.24030080%
二、选择题
1、下列情景中，重力对小球做功的是【】A
A.小球由高处落下B.小球在地面上静止
C.小球沿水平轨道运动D.小球悬挂在天花板上不动
2、如图4所示，2008年8月l5日北京奥运会上，身高l68cm、体重75㎏的我国举重运动员曹磊，挺举成绩为154k9，并用时1．5s成功抓举起128㎏的杠铃。
最后以总成绩282k9获得女子75公斤级奥运会冠军。
下列选项中，对曹磊将杠铃从地面举至最高处过程中的有关估算结果，接近实际的是【】AC
A．她此次挺举对杠铃做功约为3200J
B．她此次挺举对杠铃做功约为6800J
C．她此次抓举对杠铃做功的平均功率约为l700W
D．她此次抓举对杠铃做功的平均功率约为4800W
3、 如图5所示，李晶同学将放在课桌边的文具盒水平推至课桌中央，她针对此过程提出了如下的猜想，你认为合理的是【】C
A．文具盒所受重力对它做了功
B．文具盒所受支持力对它做了功
C．文具盒所受的推力F对它做了功
D．在此过程中没有力对文具盒做功
4、甲升降机比乙升降机的机械效率高，它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度。
两者相比，甲升降机【】A
A．电动机做的总功较少
B．电动机做的总功较多
C．提升重物做的有用功较少
D．提升重物做的有用功较多
5、下列实例中，力对物体没有做功的是【】B
A.起重机吊起重物B.马拉车，车未动
C.跳水运动员从跳台跳下D.举重运动员，将杠铃举起
6、 简单机械的机械效率高是指【】D
A.有用功多B.额外功少C.总功多D.有用功占总功的比例高
7、如图6所示，粗略测量小明同学引体向上运动的功率时，下列物理量不需要测量的是【】B
A.小明的质量
B.单杠的高度
C.每次身体上升的高度
D.做引体向上的时间
8、在粗糙的水平面上，用100N的水平推力使一个重为500N的物体前进了10m，在此过程中【】B
A．推力做了5000J的功B．推力做了1000J的功
C．重力做了5000J的功D．重力做了1000J的功
9、 如图7所示的几个情形中，所提到的力没有做功的是【】D
10、如图8所示，用动滑轮把一个物体匀速拉起，不计摩擦，则下列说法中正确的是【】A
A．拉起的物体质量越大，机械效率越高
B．动滑轮的质量越大，机械效率越高
C．拉起物体的速度越大，机械效率越高
D．物体被拉起的越高，机械效率越高
11、如图9所示，定滑轮重2N，动滑轮重1N。
物体A在拉力F的作用下，1s内将重为8N的物体A沿竖直方向匀速提高了0.2m。
如果不计绳重和摩擦，则以下计算结果正确的是【】C
A．绳子自由端移动速度为0.6m/s
B．滑轮组的机械效率为80%
C．拉力F的功率为1.8W
D．拉力F的大小为5N
12、如图10所示，不计绳重和摩擦，拉力F是125Ｎ，在10s内将重物匀速提升2m，此时滑轮组的机械效率是80%，则下列说法正确的是【】D
A.动滑轮重是50Ｎ B.物体重是375Ｎ
C.拉力F的功率是25W D.拉力F做的功是750Ｊ
三、探究与实验题
1、实验台上有组装好的实验装置，如图11所示，其中弹簧测力计的量程为0～5N。
另外还有质量均为100g的钩码六个（图中未画出）。
要求利用上述实验装置和钩码设计一个实验证明：
用动滑轮提升重物时，如果动滑轮的机械效率不变，则有用功跟总功成正比。
请写出主要实验步骤。
实验步骤：
1.在动滑轮挂钩上挂2个钩码，用弹簧测力计竖直向上匀速拉绳子自由端。
2个钩码的总质量用ｍ表示，绳子自由端所受拉力用F表示，绳子自由端移动的距离用ｓ表示，钩码上升的高度用ｈ表示。
将ｍ的数值记录在表格中，用弹簧测力计测出F，用刻度尺分别测出ｓ、ｈ,并把测量数据记录在表格中。
2.保持动滑轮所挂钩码个数不变，依次改变绳子自由端移动的距离ｓ，仿照步骤1再做5次实验，将各次的数据记录在表格中。
3.利用W总＝Fｓ，计算出特别奖的总功，用W有用＝Gｈ=ｍｇｈ,计算出各次的有用功，并将各次的总功、有用功记录在表格中。
2、 在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用如图12所示的同一滑轮组分别做了三次实验，实验数据记录如下：
（1）在表中空格处填下适当的数据（机械效率用百分数表示，保留一位小数）。
（2）在实验操作中应竖直向上＿＿＿＿＿＿＿＿拉动弹簧测力计。
（3）从实验数据分析得出：
使用同一滑轮组，＿＿＿＿＿＿＿＿可以提高滑轮组的机械效率。
（4）滑轮组的机械效率可能还与其它因素有关，请你作出恰当的猜想：
滑轮组的机械效率与＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿有关（写出一种影响因素即可）。
图12
实验次数
钩码重/N
钩码上升的距离/cm
弹簧测力计的读数/N
弹簧测力计上升的距离/cm
机械效率
1
2
8
0.8
24
83.3%
2
4
5
1.5
15
3
6
10
90.9%
（1）表中填88．9％1．230
（2）匀速（3）增加物重（4）动滑轮重、绳与滑轮的摩擦等
3、 （6分）用如图13所示的实验装置测量杠杆的机械效率．实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升．
（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为＿＿＿＿N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效率为＿＿＿＿%．请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：
＿＿＿＿．
（2）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据：
次数
钩码悬挂点
钩码总重
G/N
钩码移动距离
h/m
拉力
F/N
测力计移动距离
s/m
机械效率
η/%
1
A点
1.5
0.10
0.7
0.30
71.4
2
B点
2.0
0.15
1.2
0.30
83.3
根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？
答：
＿＿＿＿；
请简要说明两条理由：
①＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；②＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．本题共6分．
（1）0.566.7由于使用杠杆时需要克服杠杆自重（克服摩擦力）等做功
（每空1分，共3分）
（2）不能两次实验时钩码没有挂在同一位置仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的（每空1分，共3分）
五、综合应用题
1、（6分）天津在支援四川德阳地区抗震救灾活动中，一辆满载物资的总重为G牛顿的运输车，将物资沿ABCD路线运至D处，AB段海拔高度为h。
米，CD段海拔高度为h2米，如图l4甲所示。
在整个运输过程中，汽车以恒定速度v米／秒运动，汽车t=0时经过A处，tl时经过B处，t2时经过C处，在此过程中汽车牵引力功率P随时间，变化的图象可简化为图l4乙所示（P1、P2、tl和t2也为已知量）。
（1）请分析说明汽车在AB段和BC段运动时牵引力的大小关系。
（2）请朋已知量求汽车沿斜坡BC段运动时所受总阻力的表达式（总阻力包括摩擦力和空气阻力）。
（6分）
（1）汽车在BC段运动时牵引力较大。
（1分）
设汽车的牵引力为F，根据
又因为P2大于Pl且
速度秒一定，所以汽车在BC段运动时牵引力较大。
（1分）
（2）设BC段长为L、高为h，由功的关系可得
2、小明做“测滑轮组机械效率”实验时，用图15中所示的滑轮，组装成滑轮组，请在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法。
用此滑轮组将重为3.6N的物体匀速提起时，拉力的功率为0.36W，滑轮组的机械效率为75%。
（忽略摩擦及绳重）求：
（1）绳子自由端移动的速度和动滑轮的总重。
（2）若用此滑轮组提起小于3.6N的重物时，其机械效率将如何改变？
说明理由。
【答案】解：
绕法如图答18，绳子段数n=4。
（1）因为
所以拉力为
由于
所以绳子自由端移动速度为
由于忽略摩擦及绳重，则
所以动滑轮重
（2）减小
由于忽略摩擦及绳重
所以当提升的物体重力减小时，滑轮组机械效率减小。
（或者当提升物体的重力减小时，有用功减小，额外功不变，故其机械效率减小。
）
3、如图16所示,是2008北京残奥会开幕式最后一棒火炬手侯斌，靠自己双手的力量，攀爬到火炬台底部并最终点燃圣火的照片，该点火仪式充分体现了残疾人自强自立、拼搏向上的勇气和精神.已知他和轮椅总质量为80kg，攀爬高度39m，历时约3min20s.
（1）如果不计机械装置的额外功，求他的平均功率多大？
（2）小明同学看到火炬手攀爬很费劲，想到物理课上学过利用滑轮组可以省力.小明同学如果站在地面上,用如图17所示的哪个滑轮组拉起火炬手侯斌最合适,理由是什么?
如果该滑轮组机械效率为80％，求小明同学的拉力至少要多大？
（g取10N/kg）
解：
（1）P＝W/t＝Gh/t＝mgh/t＝80kg×10N/kg×39m/200s＝156W
（2）D滑轮组.拉力方向向下且更省力
∵η＝W有用/W总＝Gh/Fs＝Gh/4Fh＝G/4F
∴F＝G/4η＝（80kg×10N/kg）/（4×0.8）＝250N
4、（7分）甲、乙两人分别用不同的方法把重100N的物体A从地面匀速提到三楼
（1）甲用图17所示的方法，直接用绳把物体提到三楼，判断该过程绳对物体A的拉力F是否做功时，有两种分析如下表，若分析正确，在表中同一行的空格画“√”
分析一
物体在力F的方向上移动了距离，所以拉力F对物体做了功
分析二
物体匀速上升，其动能不变，重力势能增加
能量的转化可以通过做功的过程来实现．因为物体的机械能增加了，所以拉力F对物体做了功
（2）甲用20s把物体由M提到N，他对物体做功的功率多大？
（3）乙用图18所示的方法，通过滑轮把物体捉到三楼，滑轮重10N，人对绳的拉力60N。
有人计算乙做的总功过程如下
W=F乙S①
②
S=6m③
联立①②③求出W，
请改正②、③中错误之处
（1）分析一（√）；分析二（√）
（2）对物体所做的功为 W=Gh=100N×6m=600J
功率为P=W/t=600J/20s=30W
（3）F乙=60NS=nh=2×6m=12m
5、如图21所示，拉力F=80N，物体重G=120N，若绳子自由端匀速拉动的距离s=4m，物体被提高的距离h=2m，，求：
（1）拉力所做的有用功；
（2）拉力所做的总功W总；
（3）该滑轮组的机械效率η。
解：
⑴W有=Gh=120N×2m=240J（2分）
⑵W总=FＳ=８0N×４m=320J（2分）
⑶
×100%=
×100%=75%（2分）
没有强调拉力是否为竖直向上，所以S并非一定为2h，有必要说明S=4m
6、（7分）如图22所示，重物A是体积为10dm3，密度为7.9×103kg/m3的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面。
若不计摩擦和动滑轮重，要保持平衡，求：
（1）作用于绳端的拉力F是多少？
（2）若缓慢将重物A提升2m，拉力做的功是多少？
（3）若实际所用拉力为400N，此时该滑轮的效率是多少？
（g=10N／kg）
7、在我市书院南路道路改扩建工程中，推土机发挥了重要作用．如图23是某型号履带式推土机，其发动机的额定功率为150kW，质量为2.0×104kg，履带与地面的总接触面积为2.5m2（取g=10N/kg）．求：
（1）推土机静止时对水平地面的压强；
（2）若推土机在平直场地上以额定功率作业，在其以1.5m/s的速度匀速前进10m的过程中，它受到的阻力及阻力所做的功．
解：
（1）推土机对水平地面的压力F压=G=mg=2.0×104kg×10N/kg=2.0×105N
推土机对水平地面的压强p=
=8×104Pa
（2）由题意知推土机的工作时间t=
≈6.67s
则推土机所做的功为W=Pt=150×103W×
s=1×106J
由于匀速运动，推土机受到的阻力
Ff=F牵=
=1×105N
故阻力做的功W＇=Ffs=1×105N×10m=1×106J
8、（8分）俯卧撑是一项常见的体育健身活动。
如图24所示是小明同学做俯卧撑时的示意图。
小明重600N，1min钟内做俯卧撑30个，每做一次肩膀升高50cm。
小明身体可视为杠杆，O为支点，
为重心，OA=1m，B到O点的距离OB=1.5m。
求：
（1）地面对手的支持力；
（2）若每个手掌的面积为0.016m2，求双手对地面的压强；
（3）1min钟内小明所做的功；
（4）小明做功的功率。
解：
（1）根据杠杠平衡条件：
得地面对双手的支持力：
（2）双手对地面压强：
（3）人所做的功：
（4）人做功的功率：
9、（6分）上海自主研发了一种氢燃料汽车，它使用氢气代替汽油。
在一次测试中，汽车在水平路面受到2400N的水平牵引力，5min内匀速直线行驶了9000m。
（1）汽车受到水平方向的阻力是多少？
（2）汽车牵引力所做的功和功率是多少？
解：
（1）∵汽车做匀速直线运动，它受到的是平衡力
∴f=F=2400N
（1）W=Fs=2400N×9000m=2.16×107J
P=
=
=7.2×104W
答：
略
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