27.(2011陕西)(4分)如图所示,用平行于斜面、大小为1.25N的拉力F,将重为1.8N的物体从斜面底端匀速拉至顶端,则有用功是J,机械效率是。
【答案】0.3672%
【解析】用平行于斜面、大小为1.25N的拉力F,将重为1.8N的物体从斜面底端匀速拉至顶端,总功W总=Fs=1.25N×0.4m=0.5J;有用功W有=Gh=1.8N×0.2m=0.36J;机械效率是η=
×100%=72%。
13、(2011天津)粗糙斜面高度为h,长为l,用沿斜面向上的力把重为G的物体由斜面底端匀速拉到斜面顶端的过程中,拉力做的功为W,则(BC)
A、拉力大小为hG/lB、拉力大小为W/l
C、物体所受摩擦力大小为(W-hG)/lD、物体所受摩擦力大小为(W-lG)/h
23、(2011天津)(6分)如图13所示,小芳在研究动滑轮时,她用手沿竖直方向匀速向上拉动绳端使钩码上升,测得的实验数据如表2所示。
求:
1)手的拉力所做的有用功;2)手的拉力所做的总功。
23、(2011吉林)如图14所示,用弹簧测力计匀速竖直向上提升重为4.2N的重物,弹簧测力计的示数为
N,机械效率为。
写出一种用动滑轮提升重物时提高机械效率的一种方法
22、(2011赤峰市)(8分)如图16,一卡车车厢底板距地面1.5m高,小明把一块3m长的钢板AB搭在车厢底板上,构成一个斜面。
他通过这个斜面,用F=600N的力,把一个大木箱由B处推到A处,已知木箱重为1000N。
(1)把木箱由B处推动A处,用了30s时间,求木箱的运动速度。
(2)小明推木箱做了多少功?
(3)这个过程中,斜面的机械效率是多少?
(结果保留一位小数)
14、(2011赤峰市)物理学中,常用新的物理量对不同事物进行比较,比如要比较物体运动的快慢,需要引入速度;要比较做功的快慢,需要引入;要比较压力的作用效果,需要引入。
功率压强
33.(2011柳州)用l00N的水平力推着小车在水平面上做匀速直线运动,5s内小车前进了10m,则在这段时间内:
(1)物体运动的速度是多大?
(2)推力做功是多少?
(3)推力的功率是多大?
33、解1)v=s/t=10m/5s=2m/s………………………………….2分
2)W=Fs=100N×10m=1000J…………………………2分
3)P=W/t=1000J/5s=200W答:
略。
……….2分
29.(2011柳州)在“探究斜面的机械效率”实验中,小明猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关,小聪猜想可能跟斜面的倾斜程度有关.如图12是他们设计的实验装置,下表是其中一位同学在其它条件一定时的实验数据.
(1)分析表中数据可得该实验是探究________。
(选填“小明”或“小聪”)的猜想,结论是:
在其它条件一定时,斜面__________,机械效率越高。
(2)另一位同学为探究自己的猜想,设计了如下步骤。
①把一块长木板的一端垫高,构成一个斜面。
②用弹簧测力计沿斜面把一木块________拉上去,进行
相关测量,计算出斜面的机械效率。
③保持斜面的__________不变,改变斜面的___________,再进行相关测量,并计算出斜面的机械效率。
④比较两次____________的大小,即可验证猜想是否正确。
29、1)小聪,越倾斜2)匀速3)倾斜程度,粗糙程度4)机械效率
25.(2011柳州)如图8,一长为l的粗细不均匀的水泥电线杆,重心在距A端
处,当用竖直向上的力F1将A端抬高h(B端仍在地面上)时,
F1做功为W1;当用竖直向上的力F2将B端抬高h(A端仍在地面
上)时;F2做功为W2,则F1:
F2=________,W1:
W2=___________。
25、2:
12:
1
13.(2011柳州)下列过程,哪个情况小明对桶做了功D
A.小明提着桶站立不动B.小明提着桶水平移动
C.小明提着桶站在匀速水平运动的车厢内D.小明提着桶站在匀速向上运动的电梯内
13、(2011达州)。
如图所示用滑轮组将重600N的物体在10秒内匀速提升了5m,如拉力为400N,则下列各计算结果正确的是D
A.拉力所做的功为6000JB。
机械所做的有用功为2000J
C.拉力的功率为600wD。
该滑轮组的机械效率为80%。
33.(2011鸡西)兴凯湖旅游观光车的技术参数如下表:
空车质量
1100kg
车身长度
4.0m
满载人员
10人
满载时轮胎与地接触面积
0.1m2
最大车速
45km/h
平均连续行驶里程
≤75km
根据以上参数,解答下列问题:
(1)若乘员质量平均为50kg,求满载时观光车和人的总重是多少牛顿?
(2)求满载时车对水平路面的压强是多少帕斯卡?
(3)若观光车在水平路面匀速行驶1×104m过程中,牵引力所做的功为1×107J,
求观光车匀速行驶时受到的阻力是多少牛顿?
33.解:
G=mg……………………………………………………………………………(1分)
=(1100kg+10×50kg)×10N/kg=1.6×104N……………………(1分)
F=G=1.6×104N……………………………………………………………………(1分)
P=F/S………………………………………………………………………(1分)
=1.6×104N/0.1m2=1.6×105Pa…………………………………(1分)
W=FS得…………………………………………………(1分)
F′=W′/S′=1×107J/1×104m=103N…………………………………(1分)
观光车做匀速直线运动,受到的阻力与牵引力是一对平衡力
即:
f=F′=103N……………………………………………………………(1分)
评分说明:
⑴其它做法只要正确也得满分
⑵计算性错误不累积扣分
22.(2011鸡西)如图所示,斜面长6m,高1m,工人用500N的力沿斜面把重2400N的箱子匀速推到车上,推力对箱子做的功是J,斜面的机械效率是。
22.300080%
30(2011莆田)、(8分)《西游记》中对孙悟空到龙宫借宝一段有这样的描述:
“悟空撩衣上前,摸了一把,乃是一根铁柱子,两头是两个金箍,紧挨金箍有镌成的一行字。
‘如意金箍棒一万三千五百斤’,约丈二长短,碗口粗细”。
以国际单位制,金箍棒质量为6750kg,体积约0.2m3,问:
(1)在海底将上述棒抽出后,棒受到的重力和浮力多大?
(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(2)在海水中将上述棒竖直上提1000m,孙悟空至少要做多大的功?
(3)为了方便用力,孙悟空将棒变得细短了许多(质量不变)。
而思思同学认为孙悟空可以不做功就能让棒上升到海面。
请你说说司空要怎么做?
9、(2011莆田)山区的公路多修成环绕山坡的盘山公路,这样车辆向上行驶时可以(C)
A、提高功率B、提高机械效率
C、减小所必需的牵引力D、减小所做的功
39、(2011自贡)某学习小组对一辆平直公路上做直线运动的小车
进行观察研究。
他们记录了小车在某段时间内通过的
路程与所用的时间,并根据记录的数据绘制了路程与
时间的关系图像如右图所示。
根据图像可知,2-5s内,
小车的平均速度是____________;若小车受到的牵引
力为200N,5-7s内小车牵引力的功率是___________。
0400W
45、(2011自贡)如图所示,现将一重G1=8100N的实心铝块在水中匀速上提h=2m(未露出水面),已知每个滑轮重G2=900N,不计绳重和各种摩擦,不计水的阻力。
已知铝的密度ρ铝=2.7×103kg/m3,水的密度ρ铝=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
求:
(1)滑轮组的机械效率多大?
(2)若绳端拉力的功率为P=540W,则铝块上升的速度为多大?
22、(2011包头)(9分)在南极科学考察中使用的海洋破冰船,其发动机额定功率为1.2×104kW,航行于海面上时,它的排水体积为1800m3。
破冰船针对不同的冰层采用不同的破冰方法,其中一种方法是:
接触冰面前,船全速航行,船体大部分冲上冰面,就可以把冰压碎。
已知ρ海水=1.0×103kg/m3。
g取10N/kg。
求:
(1)若破冰船的牵引力用F表示,速度用V表示,发动机的功率用P表示,请你导出F、V和P之间关系式:
P=F·V
(2)若破冰船以额定功率在海面上以30km/h的速度匀速前进了20km,破冰船受到的阻力和破冰船所做的功各是多少?
(3)在一次破冰行动中,当船冲上冰面后,船的排水体积变为原来的1/3,船与冰面的接触面积为6m2,此时破冰船对冰层的压强是多少?
11、(2011包头)如图5所示,斜面长6m,高3m,用沿斜面向上、大小为100N的拉力F使物体在5s内沿斜面移动了2m,下列说法正确的是(C )
A、滑轮组的机械效率是40%
B、物体重300N
C、拉力F做的功是600J
D、拉力F的功率是40W
46.(2011哈尔滨)(2分)如图所示,小聪用桶、小明用口袋,各装重120N的砂子从一楼运上三楼.小聪做的有用功为J,小聪与小明所用机械的效率之比为.(不计绳重及摩擦) 720 9:
10
10.(2011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
A.η组<η动<η定B.η定<η动<η组
C.η动<η定<ηD.η定<η组<η动
38.(2011丽水)你知道水陆两用坦克吗?
水陆两用坦克的车体比普通坦克要大,呈船形,能在水中
浮动。
有的利用特制的履带划水前进,有的用螺旋桨推进,有
的用推进器喷水前进。
中国某型号的水陆两用坦克(如图所示),它的总质量22吨,
配备发动机的功率420千瓦。
水上最大速度14千米/小时,陆
地最大速度54千米/小时。
请你根据短文中的信息,解答下列问题:
(g=10牛/千克)(第38题图)
(1)水陆两用坦克在水上航行时,排开水的体积约为22米3,则所受的浮力约为
▲牛。
(ρ水=1.0×103千克/米3)
(2)该水陆两用坦克停在水平地面上时,履带着地总面积为4米2,坦克对地面的压强是多少帕?
(3)该水陆两用坦克在陆地上以最大速度匀速行驶54千米(发动机正常工作),行驶过程中受到的牵引力多大?
38.
(1)2.2×105牛(2分)
(2)解:
根据F=G=mg=2.2×104千克×10牛/千克=2.2×105牛(1分)
P=F/S=2.2×105牛/4米2(1分)
=5.5×104帕(1分)
(3)解法1:
V=54千米/小时=15米/秒(1分)
F=P/v(1分)
=4.2×105瓦/15米/秒
=2.8×104牛(1分)
解法2:
t=s/v=54千米/54千米/小时=1小时(1分)
W=Pt=4.2×105瓦×3600秒=1.512×109焦耳(1分)
F=W/s=1.512×109焦耳/5.4×104米=2.8×104牛(1分)
39.(2011北京)某科技小组设计的提升重物的装置如图20甲所示。
图中水平杆CD与竖直杆EH、DI组合成支架固定在水平地面上。
小亮站在地面上通过滑轮组提升重物,滑轮
组由动滑轮Q和安装在水平杆CD上的两个定滑轮组成。
小亮以拉力F1匀速竖直提升物体A的过程中,物体A的速度为υ1,滑轮组的机械效率为ηA。
小亮以拉力F2匀速竖直提升物体B的过程中,物体B的速度为υ2,滑轮组的机械效率为ηB。
拉力F1、F2做的功随时间变化的图像分别如图20乙中①、②所示。
已知:
υ1=3υ2,物体A的体积为VA,物体B的体积为VB,且3VA=2VB,物体A的密度为ρA,物体B的密度为ρB,且8ρA=7ρB。
(不计绳的质量,不计滑轮与轴的摩擦)
求:
机械效率ηB与ηA之差。
39.解:
设物体A受的重力为GA,物体B受的重力为GB,动滑轮受的重力为G动。
匀速
提升物体A时,以物体A和动滑轮的整体为研究对象,受力分析如图4甲所示。
匀速
提升物体B时,以物体B和动滑轮的整体为研究对象,受力分析如图4乙所示。
由图4甲、乙得:
2F1=GA+G动2F2=GB+G动
又因为F1=F1F2=F2
所以
=
(1)
由题中W-t图像可知:
P1=
=90WP2=
=45W
由
=
υ1=3υ2解得:
=
(2)
由
(1)、
(2)解得:
=
(3)
由G=ρgV3VA=2VB8ρA=7ρB解得:
=
(4)
由(3)、(4)解得:
G动=
GAG动=
GB
ηA=
=
=
=70%
ηB=
=
=80%
ηB-ηA=80%-70%=10%
(其他解法正确的,均可相应得分)
41.(2011山西)五一节,小豪一家去公园游玩,看到如图16所示的新型太阳能电动观光车,该车的整车质量为400kg。
(g取l0N/kg)
(1)若车上人的总质量是200kg,车轮与地面的接触总面积为0.05m2,则观光车静止时对水平地面的压强是多大?
(2)观光车以5m/s的速度在水平路面上匀速行驶时,受到的平均阻力是200N,则5min内观光车克服阻力做的功是多少?
(3)从环保角度分析,太阳能电动观光车与普通汽车相比,具有哪些优点?
(写出一条即可)
41.解:
(1)光观车静止在水平地面上,它对地面压力的大小等于重力的大小
F=G总=(m车+m人)=(400kg+200kg)×l0N/kg=6000N………………….(1分)
观光车对水平地面的压强:
P=
=1.2×105Pa………………(1分)
(2)观光车5min行驶的路程:
S=vt=5m/s×5×60s=1500m……………….(1分)
观光车克服阻力做的功:
W=FS=fS=200N×1500m=3×l05J………………(1分)
(3)节能;噪声小;无尾气(答案合理均寸得分)………………(l分)
答:
观光车对水平地面的压强为1.2×105Pa,克服阻力做的功为3×l05J。
34.(2011山西)如图8所示,用两个完全相同的滑轮,匀速提升质量相等的物体。
且物体质量大于滑轮质量,不计绳重和摩擦。
比较甲、乙两种方式可知更省力,机械效率更高(均填“甲”或“乙”)。
34.甲乙
23.(2011河南)在新农村建设中,为将—批建材运到10m高的施工处,工人利用如图17所示的滑轮组提升建材。
装置中动滑轮重100N,工人每次匀速提升一箱重400N的建材,不计绳重和摩擦。
试问:
(1)每次提升建材时的有用功、额外功各是多少,
(2)该滑轮组的机械效率是多少?
(3)为加快施工进度,张师傅建议用电动机做动力替代人提升建材。
为了安全,改装后每次可吊起四箱建材,建材匀速上升时的速度为0.4m/s。
仓库中现有两台电动机,型号分别为“220V0.8kW”、“220V3kW”,请你通过计算说明应选哪台电动机才能使配置更为合理。
有用功W有=Gh=400N×10m=4000J
额外功W额=G动h=100N×10m=1000J
由于总功W总=W有+W额=4000J+=1000J==5000J
故机械效率η=
=
(3)提升四箱建材时的总功W’总=W’有+W’额=4×4000J+100J=17000J
将重物匀速提升至10m高处所需时间t=
=
=25s
则提升四箱建材的总功率P=
=
=680W=0.68kW
故应选择型号为“220V0.8kW”的电动机才能使配置更为合理。
评分标准:
本题共9分。
(1)问2分,有用功和额外功计算正确给给1分;
(2)问3
分,总功计算正确给1分,效率计算正确再给2分;(3)问4分,总功、时间、功率及选择型号正确的各给1分。
参考以上评分标准给分,计算公式与过程正确,计算结果错误,扣1分,其他解法只要合理,同样给分。
22.(2011桂林)如图11所示,质量为40g的金属小球从导轨的a处自
由滑下,依次经过b处、c处,到达d处时恰好停下。
在从a到b的过程中,重力做功为 J;在整个运
动过程中,小球克服导轨摩擦消耗的机械能为 J。
22.0.2;0.12
24.(2011扬州)(6分)某建筑工地用如图所示的简易滑轮组将重4000N的砖块运到离
地4m高的砌墙处,已知每个滑轮重100N,滑轮摩擦和绳重以及动滑
轮下的挂网重忽略不计.若提升砖块的工人作用于绳的拉力最大为
500N,求:
(1)提升一次砖的最大重力;
(2)提升一次砖时滑轮组的最大机械效率;
(3)若全部完成提砖任务,工人利用此滑轮组至少做多少额外功.
第24题图
29.(2011绍兴)学校新近买了30套总质量为300千克的实验器材,每套一箱。
实验员需要把这批实验器材搬运到15米高的实验室。
(1)该实验员在搬运中,对实验器材总共做功____焦;
(2)假设他身体可以向外提供的功率P与所搬运物体的质量m的关系如图所示,每次他搬起箱子、放下箱子和下楼的时间t与所搬运物体的质量m关系如表所示,那么他搬完全部箱子,且回到开始搬运处,所用最短时间为____秒(计算结果精确到0.1)。
搬运质量m/kg
10
20
30
时间t/s
40
60
70
答案:
(1)4.5×104
(2)1518.2
21、(2011泉州)建筑工人用如图l0所示的装置把重400N的物体匀速提升3m.所用的手拉力为300N.则该工人所做的有用功为1200J,总功为1800J,该滑轮组的机械效率是66.7%。
若用该装置提升500N的重物,此时滑轮组的机械教率将变大isn%___________________________________________________________________________________________________________________________(填“变大”、“变小”或“不变”)
16.(2011德州)(6分)五岳之首的泰山是我国著名的旅游胜地,人们可乘坐索道吊车观赏泰山美景(如图15所示)。
据了解,中天门索道全长约2078m,上、下高度差约600m,单个吊车载满人后的总重是6000N。
以单个吊车载满人为例,问:
(1)若吊车与索道的接触面积是0.02m2,索道承受的压强多大?
(2)若吊车从索道最高处运行到最低处需要10分钟,重力做功的功率是多大?
16.解:
(1)由压强的计算公式得
(2)由功的计算公式得W=Gh=6000N×600m=3.6×106J
由功率的计算公式得
(公式、结果各占1分)
14.(2011德州)(4分)在探究“影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某同学用同一滑轮组分别做了三次实验,如图12所示。
实验数据记录如下:
(1)编号①处数据应为,编号②数据应为。
(2)分析以上实验数据可以得出如下结论:
同一滑轮组的机械效率主要与有关。
14.
(1)3.8;73.5%(每空1分,共2分)。
(2)提升重物的重力(2分)
(2011宿迁)(7分)在“探究动滑轮的机械效率”时,某小组利用自重不同的两个动滑轮进行了如图所示的三次测量,数据记录如下:
实验
序号
钩码
重/N
动滑轮
重/N
拉力/N
钩码上升的高度/m
测力计移动
的距离/m
有用功/J
总功
/J
机械效率
/%
①
4
0.5
2.3
0.2
0.4
0.8
0.92
87.0
②
4
0.9
2.5
0.2
0.4
0.8
1.0
80.0
③
6
0.5
3.3
0.2
0.4
(a)
(b)
(c)
(1)完成表格中第3次数据(a)(b)(c)处的计算,填在下面的横线上:
(a)▲;(b)▲;(c)▲.
(2)通过比较▲两次实验数据(选填实验序号),可知动滑轮的机械效率与动滑轮的自重▲(选填“有关”或“无关”).
(3)小明认为“同一个机械,它的机械效率是一个定值”,通过比较▲两次实验数据(选填实验序号),可知他的观点是▲的(选填“正确”或“错误”).
29.(7分)
(1)1.2(1分)1.32(1分)90.9(或90.91或91)(1分)
(2)①与②(1分)有关(1分)
(3)①与③(1分)错误(1分)
(2011宿迁)要测量小明通过楼梯上楼时的功率,不需要测量的是C
A.身体质量B.通过的楼梯高度C.通过的路程D.上楼所用的时间
33.(2011黄冈)“中国的三一,世界的三一”,三一重工集团自主创新研制的长臂泵车创造了多项吉尼斯记录。
3月20日为支援福岛核电站,三一重工集团将62米泵车通过海路运往日本。
该泵车部分技术参数如下表所示:
(忽略一切摩擦,
=1.4,
=1.7)
名称
SYxTHB62米泵车
泵车全长
15.98m
泵车总质量
51t
长臂总质量
8t
长臂伸直全长
62m
(1)海上运输船运载泵车前后,排开海水的体积变化了多少?
(ρ海水=1.0×103kg/m3)
(2)在水平地面上,泵车开始工作时,在液压顶的作用下缓慢伸展开多节长臂,使之由水平位置升起到与水平方向成30o夹角,历时1分40秒,此时液压顶恰好与完全伸直的长臂垂直。
长臂展开后简化成粗细均匀的杠杆模型;OA为长臂全长的1/10,如图所示。
求此液压顶对长臂的作用力F的大小?
(3)在此过程中,液压顶对长臂做功的功率为多少?
31.(2011衡阳)用如图所示的滑轮组将重为500N的物体,在2s内匀速提升6m,已知拉力F的大小为200N,求:
(1)滑轮组提升重物时所做的有用功。
W有用=Gh=500N×6m=3000J
(2)滑轮组的机械效率。
W总=Fs=200×6×3=3600J
η=W有用/W总=3000J/3600J=83.3%
13.(2011内江)(6分)如图所示,在某学校举行的田径运动会上,质量为60kg、身高为1.7m的某运动员参加