功、功率、機(jī)械效率

1、功、功率、機(jī)械效率 專項(xiàng)拓展訓(xùn)練第一部分：選擇題F第1題圖1.如圖所示，用水平力F拉著重為100N的物體，在水平地面上向左勻速移動(dòng)了5m，物體所受地面的摩擦力大小為20N，則A.重力做的功是500J B.拉力大小為100N C.拉力大小為120N D.拉力做的功為100J2關(guān)于力、距離、功與功率的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是（ ）F甲GF乙G甲乙 A力越大，功率越大 B距離越長(zhǎng)，功率越大 C做功越多，功率越大 D做功越快，功率越大3如圖（不計(jì)繩重與摩擦，且動(dòng)滑輪重G動(dòng)小于物重G），用它們分別將重相同的甲、乙兩物體勻速提升相同的高度，所用的拉力分別為F甲、F乙，它們的機(jī)械效率分別為甲、乙。則下列關(guān)系正

2、確的是（ ）AF甲F乙 BF甲F乙 C甲乙 D甲 =乙4正值農(nóng)忙季節(jié)，農(nóng)田需要大量的灌溉用水，若水泵在0.5h內(nèi)把360m3的水抽到5m高處（g取10N/kg），則水泵對(duì)水做功的功率至少為 A1.8×106J B3.6×106W C10kW D3.6×107W5以下事例中，重力做功的是 A.冰球在水平的冰面上滾動(dòng) B.皮劃艇在平靜水面快速滑行 C.跳水運(yùn)動(dòng)員下落 D.舉重運(yùn)動(dòng)員把杠鈴舉起停在空中靜止不動(dòng)圖46. 如圖4所示，一個(gè)質(zhì)量為50kg的人，在10s內(nèi)連續(xù)向上跳12個(gè)臺(tái)階，已知每個(gè)臺(tái)階的高度為0.2m，則這個(gè)人在這段時(shí)間內(nèi)的功率是（g取10N/kg） （ ）

3、A. 1200W B. 10W C. 12W D. 120W 7星期天，小明和爸爸一起去登狼山小明用了20min登上山頂，爸爸用了25min登上山頂，爸爸的體重是小明的1.5倍，則小明與爸爸登山時(shí)所做功的功率之比是 （ ）A56 B65 C158 D238當(dāng)兩臺(tái)機(jī)器正常工作時(shí)，功率大的機(jī)器一定比功率小的機(jī)器 （ ） A做功多 B 做功少 C 做功快 D 做功慢9一個(gè)滑輪組經(jīng)改進(jìn)后提高了機(jī)械效率,用它把同一物體勻速提升同樣的高度，改進(jìn)后與改進(jìn)前相比( ) A.有用功減少，總功減少 B有用功增加，總功增加 C.有用功不變，總功不變 D有用功不變，總功減少10如圖所示，是用于鍛煉身體的體育器材跑步機(jī)

4、。人在跑步機(jī)上可以實(shí)現(xiàn)快走或跑步動(dòng)作，達(dá)到鍛煉身體的目的。下面關(guān)于人在跑步過(guò)程中的敘述，錯(cuò)誤的是（ ）A人對(duì)跑步機(jī)做了功B人對(duì)跑步機(jī)沒(méi)有做功C人體消耗的能量一部分轉(zhuǎn)化為跑步機(jī)的內(nèi)能D腳底與跑步機(jī)間有摩擦作用11、下列關(guān)于物體是否做功的說(shuō)法中正確的是（ ）A、起重機(jī)吊著鋼筋水平勻速移動(dòng)一段距離，起重機(jī)對(duì)鋼筋做了功B、被腳踢出去的足球在草地上滾動(dòng)的過(guò)程中，腳對(duì)足球做了功C、小崗從地上撿起籃球的過(guò)程中，小崗隊(duì)籃球做了功D、小麗背著書包在路邊等車，小麗對(duì)書包做了功第13題圖甲 乙12在2005年中考體能測(cè)試中，某同學(xué)選擇跳繩。他在1min內(nèi)跳了120次，每次跳離地面的高度為5cm。設(shè)他每跳一次所用的時(shí)

5、間相等，則他跳繩時(shí)的功率最接近( )A5W B.50W C.500W D.5000W13.如圖，兩個(gè)滑輪組由每個(gè)質(zhì)量相同的滑輪組成.用它們分別將重物G1、G2提高相同高度，則（ ）A.若G1 = G2，拉力做的額外功相同B.若G1 = G2，拉力做的總功相同C.若G1 = G2，甲的機(jī)械效率大于乙的機(jī)械效率D.用同一個(gè)滑輪組提起不同的重物，機(jī)械效率不變第二部分：填空題1、物體在大小為10N的水平拉力的作用下，5s內(nèi)沿著水平地面前進(jìn)2m，則拉力作的功是 J，功率為 W；若物體重為50N，則重力對(duì)物體做的功為 J 2一架我國(guó)自行研制的殲-8戰(zhàn)斗機(jī)的質(zhì)量為1.5×103kg，發(fā)動(dòng)機(jī)用8&#

6、215;104N的推力使飛機(jī)在10s內(nèi)前進(jìn)5000m，則飛機(jī)受到的重力為_(kāi)N，這段時(shí)間內(nèi)飛機(jī)的平均速度為_(kāi)m/s，推力的功率為_(kāi)W。（g取10N/kg）3如圖6所示，斜面高為1m，長(zhǎng)為3m，工人用400N沿斜面方向的力將重為840N的箱子推到車上。在這過(guò)程中工人做的有用功是_J，機(jī)械效率是_。（g取10N/kg）4用一只動(dòng)滑輪把400N的重物勻速提高10m，所用拉力為250N，則有用功為_(kāi)J，該動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為_(kāi)5圖7中，物體G的重為16N，手拉繩的力為10N。但物體被勻速拉動(dòng)提高h(yuǎn)時(shí)，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為 _ （不考慮摩擦）。若想增大動(dòng)滑輪的機(jī)械效率，可采用的方法是 。（答一種即可）6某商場(chǎng)

7、扶梯的高度是5m，扶梯長(zhǎng)是7m，小明體重為600N。扶梯把小明從三樓送上四樓的過(guò)程中對(duì)小明做功J。如果要知道扶梯對(duì)小明做功的功率，還應(yīng)該測(cè)量的物理量是。 圖7第8題圖7、中國(guó)自行建造的某集裝箱吊車，在2min內(nèi)把66t的集裝箱勻速向上吊起36m，這臺(tái)吊車對(duì)集裝箱做的功的功率為 W。（g取10N/kg）8、如圖8所示，建筑工人用滑輪組提升重為220N的泥桶，動(dòng)滑輪重為20N，不計(jì)滑輪與軸之間的摩擦及繩重. 若工人在5s內(nèi)將繩子勻速向上拉6m，則泥桶上升_m，手拉繩子的力為_(kāi)N，拉力的功率為_(kāi)W，滑輪組的機(jī)械效率為_(kāi).9、如圖所示，小民利用滑輪組先后豎直向上勻速提升物體A和B。當(dāng)提升物體A時(shí)，滑輪

8、組的機(jī)械效率為75%，小民對(duì)地面的壓力為F1；當(dāng)提升物體B時(shí)，小民對(duì)地面的壓力為F2。已知小民的質(zhì)量為65kg，物體A的質(zhì)量為90kg，物體B的質(zhì)量為50kg。假如在拉繩子的過(guò)程中，小民對(duì)繩子的拉力與地面的壓力始終豎直向下切同一直線上，不計(jì)繩子重和摩擦。則F2:F1= 。第9題F乙F甲第10題10、如圖所示，用定滑輪和動(dòng)滑輪分別將質(zhì)量相同的的甲、乙兩物體勻速提升相同的高度，不計(jì)繩子的重與摩擦，且動(dòng)滑輪的重G動(dòng)小于乙物體的物重G，則所用的拉力F甲 F乙，其機(jī)械效率為甲 乙。（填<、> 、= 號(hào)）第三部分：計(jì)算題第1題圖(1)自行車行駛的速度?(2)在這段過(guò)程中，該同學(xué)做功的功率?(3

9、)若小華和自行車總質(zhì)量為60kg，每個(gè)車胎與地面的接觸 面積為20cm2，則該同學(xué)騎車時(shí)，自行車對(duì)地面的壓強(qiáng)為多少？（g取10N/kg）2、電動(dòng)自行車具有輕便、實(shí)用、損耗少、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，因此深受人們喜愛(ài)。電動(dòng)自行車時(shí)靠其蓄電池來(lái)提供動(dòng)力的，蓄電池在對(duì)外供電時(shí)，一部分能量被車內(nèi)的摩擦等消耗掉了，另一部分能量則用來(lái)做機(jī)械功。下表是一種電動(dòng)自行車的參數(shù)：型號(hào)額定電壓/V額定電流/A最大載重/kg最大時(shí)速（km/h）車凈重（kg）20063620852015當(dāng)電動(dòng)自行車正常工作時(shí)，以最大速度滿載行駛1h時(shí)，克服摩擦力做的功是多少？求電動(dòng)自行車的機(jī)械效率。3、電動(dòng)摩托車實(shí)用、環(huán)保、污染少，很受人們的喜

10、愛(ài)現(xiàn)有某型號(hào)的電動(dòng)摩托車的一些性能參數(shù)如表2所示：表2：整車凈重80kg最高車速45kmh蓄電池的電壓48V輪胎能承受的最大壓強(qiáng)2×105Pa蓄電池類型高能免維護(hù)鉛酸型車輪直徑40cm一次充電儲(chǔ)存的電能3.5×lO6J行駛噪聲62dB(1)若該電動(dòng)摩托車在行駛過(guò)程中輪胎與地面接觸的總面積為1.5×10-2m2，那么其載重量最大不能超過(guò)多少kg?(取g=10Nkg)(2)若該車以10ms的速度勻速行駛時(shí)，受到的阻力為50N，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為80，求該車充一次電后，以所述情況行駛時(shí)，最多能行駛多遠(yuǎn)?此過(guò)程中摩托車的工作電流是多大?4、如圖4所示，是居民樓電梯結(jié)

11、構(gòu)的截面示意圖。A為電梯廂，廂底有兩個(gè)動(dòng)滑輪B，其功能相當(dāng)于一個(gè)動(dòng)滑輪，使用兩個(gè)動(dòng)滑輪的好處是能幫助電梯保持平衡、穩(wěn)定。C為配重，起到平衡的作用。在拉力F的作用下電梯廂能在電梯井中沿豎直通道上下運(yùn)行。電梯廂最多可同時(shí)載乘10人（每人的質(zhì)量均按60kg計(jì)算）?，F(xiàn)在有10人同時(shí)乘坐電梯，電梯廂以0.5m/s的速度勻速上升，此時(shí)拉力為F1，F(xiàn)1的功率為10kw，此時(shí)動(dòng)滑輪C的機(jī)械效率為1；電梯廂運(yùn)行了12m后，從電梯上下去了5個(gè)人，此時(shí)電梯仍以0.5m/s的速度勻速上升，此時(shí)，拉力F2的功率為P2，動(dòng)滑輪C的機(jī)械效率為2。（忽略繩子的重及摩擦，g取10N/kg） 求：（1） （2）拉力F2的功率P2

12、··圖4 FAB C BCF DA滑車物 資圖55、建筑高樓時(shí)，常常要用到如圖5所示的簡(jiǎn)單機(jī)械。示意圖中的滑輪A與滑車連接，滑輪D固定在地面塔架上。鋼絲繩拉力F由電動(dòng)機(jī)提供。此滑輪組在1min內(nèi)可將質(zhì)量為0.45t的建筑物資勻速提升12m，拉力F所做的功為7.2×104J（鋼絲繩的重和摩擦不計(jì)，g取10N/kg）。 求：（1）滑輪組的機(jī)械效率。 （2）鋼絲繩拉動(dòng)的速度。 (3)根據(jù)已知條件，再提出一個(gè)有關(guān)問(wèn)題并計(jì)算（上述已計(jì)算出的物理量除外）。第6題圖 6.如圖小明同學(xué)體重為50kg，背著重為60N的書包，書包帶與小明的肩部接觸的總面積為300cm2求：(7分)(

13、1)書包帶對(duì)小明肩部的壓強(qiáng).(2)小明背著書包走到了三樓的課室，在這過(guò)程中他做的功(3)此過(guò)程小明用了20s他做功的功率是多少第四部分：實(shí)驗(yàn)和探究題1、在“測(cè)定滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，所用的主要裝置如圖19所示。 （1）安裝好實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，記下鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)的位置，然后 向上拉動(dòng)測(cè)力計(jì)，讀出 的大小，測(cè)出鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)上移的高度。.圖19（2）某同學(xué)正確測(cè)出鉤碼上升的高度為0.1m，鉤碼總重為1N，其他被測(cè)和計(jì)算的數(shù)據(jù)如表1所示，則表1中肯定錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)是 和 。（3）若表1中只有這兩項(xiàng)數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的，當(dāng)把錯(cuò)誤數(shù)據(jù)改正之后，由此測(cè)得此滑輪組的機(jī)械效率 ；（4）若用上述裝置改為提升總重為2N的

14、鉤碼，而保持其他操作不變，則此滑輪組的機(jī)械效率將 。（填“變大”、“變小”或“不變”）拉力F/N測(cè)力計(jì)上移距離 s/m有用功W有用/J總功W總/J0.40.20.10.08表1：2、一個(gè)力學(xué)實(shí)驗(yàn)箱中有如下器材：A、刻度尺B、量筒C、天平（配有砝碼）D、細(xì)線E、小石塊F、空燒杯G、彈簧秤H、“二定二動(dòng)”的滑輪組I、鐵架臺(tái)J、鉤碼K、盛有水的燒杯。利用上述器材，可以做許多實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)?jiān)谙卤碇凶魅齻€(gè)力學(xué)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)?zāi)康模Q）選用器材（填代號(hào)）簡(jiǎn)要的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或做法例：用天平稱石塊質(zhì)量C、E當(dāng)天平平衡時(shí)記下天平的讀數(shù)第五部分：參考答案一、選擇題： 1、D 2、D 3、B 4、C 5、C 6、D 7、A 8、

15、C 9、D 10、B 11、C 12、B 13、C二、填空題： 1、20 4 0 2、1.5×104 500 4×107 3、840 70% 4、4000 80% 5、80% 加大被提物體的重量（減少滑輪的摩擦等等） 6、3000 上到四樓所用的時(shí)間 7、1.98×105 8、2 80 96 約92% 9、5：1 10、>三、計(jì)算題：1、5m/s 600W 1.5×105Pa 2、(1)G=mg=(85+15)kg×10N/kg=1000N f=0.1G=100N s=vt=20km/h×1h=20km=2×104mw

16、 =fs=2×106J (2)P=UI=36V×20A=720W=0.72kW W總 =Pt=0.72kW×1h=0.72kWh=2.592×106J =77%3、解：(1)輪胎對(duì)地面的最大壓力為F=pS=2×105Pa×1.5×10-2m2=3000N (1分) 車最大載重時(shí)總的質(zhì)量為m總=Gg=Fg=3000N10Nkg=300kg 所以車的最大載重量為m載max=m總-m車=300kg-80kg=220kg (1分) (2)依題意，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能為W機(jī)=80W電 (1分) 所以，充一次電最多能行駛的距離為 (1分)

17、此過(guò)程所用時(shí)間為 (1分) 所以，摩托車的工作電流為 (1分) 或 (1分) 所以工作電流為 (1分) 答：(1)載重量最大不能超過(guò)220kg(2)充一次電以本題所述的情況行駛時(shí)，最多能走5.6×104m此過(guò)程中該車的工作電流為13A 說(shuō)明：用其他解法正確的同樣給分1、 設(shè)電梯箱和人的重為G，G人=mg=10×60kg×10N/kg=6000N（1） F1=10000N 由于F1=(G人+G），則G=2F1G人=20000N6000N=14000N1=（2） G/=5mg=5×60kg×10N/kg=3000N2=3/17 則1：2=17：10

18、（3） F2=1/2×（G人+G）=1/2×（3000N+14000N）=8500N（4） P2=F2v=8500N×2×0.5m/s=8500W2、 （1）提升建筑材料時(shí)所作的功為 W有=Gh=mgh=0.45×103kg×10N/kg=5.4×104J W總=7.2×104J =75%(2)鋼絲繩拉動(dòng)的距離為 s=3h 則鋼絲繩的移動(dòng)速度為 v=s/t=3h/t=0.6m/s(3)滑車上升的速度 v車=h/t=12m/60s=0.2m/s(4)鋼絲的拉力為 F=W總/s=7.2×104J/36m=2000N(5)額外功為 W額=W總W有用=1.8×104J6、(1) （2分）(2)G=mg=50kg×10N/kg=500N （1分） W=FS=（G人+G）h=（500N+60N）×2