功和功率練習題(含答案)

功和功率練習題(含答案)功和功率1.在以下事例中，重力做功的是哪一個？A.冰球在水平的冰面上滾動。B.皮劃艇在平靜水面快速滑行。C.跳水運動員下落。D.舉重運動員把杠鈴舉起停在空中靜止不動。2.如圖所示，四幅圖是小新提著包回家的情景，哪一幅圖中小新提書包的力不做功？3.在圖中的幾個情形中，哪一種力沒有做功？4.在下列各種情況中，哪一種做功了？A.用豎直向上的力提水桶在水平面行走。B.用水平力推重物在水平地面上行走。C.運動員舉高1800牛的杠鈴堅持10秒鐘。D.水球重50牛，沿光滑水平面運動10米。5.用三種方法來提升同一個重物：a.用不計摩擦的定滑輪將重物提高h；b.沿光滑斜面將重物提高h；c.用手直接將重物提高h。其中做功大小是什么？A.a方式做功最少。B.b方式做功最少。C.c方式做功最少。D.三種方式做功一樣多。6.汽車在平直道路上做勻速直線運動，下列哪種說法是正確的？A.汽車的牽引力為零。B.汽車所受的摩擦力為零。C.汽車牽引力所做的功為零。D.汽車所受的合力為零。7.在以下估測中，哪一個最接近實際情況？A.人正常步行的速度約5m/s。B.某同學走路時對地面的壓強約1.5×103Pa。C.中學生的體重約50N。D.把一個雞蛋舉高1m做的功約0.5J。8.某學生用40牛的力將重60牛的鉛球拋出5米遠，則鉛球在空中運動過程中，人對鉛球所做的功是多少？A.200焦。B.300焦。C.400焦。D.500焦。9.重50N的重物，在10N水平力的作用下，沿水平方向移動了5m。那么重力對重物做的功是多少？A.50J。B.250J。C.0。D.上述都不對。10.在2000年9月22日悉尼奧運會上，我國運動員丁美媛獲得女子75kg以上級舉重金牌，她的挺舉成績是165kg。估算她在挺舉全過程中對杠鈴做的功是多少？A.3×102J。B.1×103J。C.3×103J。D.5×103J。11.教學大樓每層樓高為3m，小明提著一重為50N的箱子，沿樓梯從一樓登上三樓，再沿三樓水平走廊走了4m進入課室。從一樓到課室過程中小明對箱做的總功是多少？A.0J。B.300J。C.450J。D.500J。12.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了5m，物體所受地面的摩擦力大小為20N。求拉力大小。解析：由牛頓第一定律可知，物體勻速運動時，合外力為零。因此，拉力大小等于物體所受地面摩擦力的大小，即為20N。選項C。13.在水平拉力F作用下，使重40N的物體A勻速移動5m，物體A受到地面的摩擦力為5N，不計滑輪、繩子的重力及滑輪與繩子間的摩擦，求拉力F做的功。解析：由牛頓第一定律可知，物體勻速運動時，合外力為零。因此，拉力F做的功等于物體所受地面摩擦力的大小乘以運動距離，即為25J。選項B。14.下列說法中正確的是：解析：根據(jù)機械能守恒定律，機械能在理想情況下不會發(fā)生損失，因此簡單機械可以省功。選項A。15.當兩臺機器正常工作時，功率大的機器一定比功率小的機器（）。解析：功率等于做功的大小除以所用時間，因此功率大的機器可以在同樣的時間內(nèi)做更多的功，即做功多。選項A。1.下面說法中正確的是：解析：根據(jù)阿基米德原理，浸沒在水中的物體所受浮力等于其排開的水的重量，與物體的密度無關(guān)。選項A。17.以下說法正確的是：解析：慣性是物體維持其靜止或勻速直線運動狀態(tài)的性質(zhì)，因此運動的物體和靜止的物體都具有慣性。選項C。18.班里組織一次比賽活動，從一樓登上三樓，看誰的功率最大。為此，需要測量一些物理量，下列物理量中必須測量的是：解析：為了計算功率，需要測量做功的大小和所用時間。因此必須測量①三樓地面到一樓地面的高度和②從一樓到達三樓所用的時間。選項B。19.登樓梯比賽時，某同學從底樓勻速登上五樓，共用了12s，該同學登樓時克服重力做功的功率最接近于：解析：五樓的高度為5×0.2=1m，該同學克服重力所做的功為40×1=40J，功率為40÷12≈3.33W，最接近于選項D。20.一個質(zhì)量為50kg的人，在10s內(nèi)連續(xù)向上跳12個臺階，已知每個臺階的高度為0.2m，則這個人在這段時間內(nèi)的功率是（g取10N/kg）。解析：這個人克服重力所做的功為50×10×12×0.2=120J，功率為120÷10=12W，選項C。21.在2005年中考體能測試中，某同學選擇跳繩。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間相等，則他跳繩時的功率最接近：解析：每次跳躍的功為mgΔh=0.5×50×10×0.05=12.5J，因此1min內(nèi)跳躍的總功為120×12.5=1500J，功率為1500÷60≈25W，最接近于選項B。22.一臺吊車在10秒內(nèi)完成了一系列動作，先將1500N的貨物提高2m停留3s，再將貨物沿水平方向移送10m。求這臺吊車在10秒內(nèi)的功率。答案為C.3000W。23.小林和他的爸爸一起登紅山，小林用了15分鐘登頂，而他的爸爸用了20分鐘登頂。如果爸爸的體重是小林的1.5倍，那么小林和他的爸爸的登山功率之比是多少？答案為B.8∶9。24.甲和乙兩臺機器的功率相等，但在相同的時間內(nèi)通過的路程之比為3∶1。那么甲和乙兩臺機器的做功之比和受到的牽引力之比是多少？答案為A.做功之比為1∶1，受到的牽引力之比為3∶1。25.如果甲物體和乙物體在相等的水平推力作用下移動相同的距離，那么推力對物體做功W甲和W乙以及功率P甲和P乙的大小關(guān)系是什么？答案為B.W甲＝W乙，P甲＝P乙。26.分別用定滑輪、動滑輪和滑輪組把同一物體勻速提升到同一高度，那么其中機械效率最高的是什么？答案為C.滑輪組。27.甲和乙兩個機械的機械效率分別是70%和50%，那么哪一個說法是正確的？答案為D.以上說法都不對。28.下列關(guān)于機械效率的說法中，哪一個是正確的？答案為D.額外功在總功中占的比例越小，機械效率越高。29.如果用同一個滑輪組來測掛不同鉤碼時的機械效率，哪一個結(jié)論是正確的？答案為C.兩次機械效率是一樣的，機械效率與提升高度有關(guān)。30.如果一個滑輪組經(jīng)過改進后提高了機械效率，并用它把同一物體勻速提升到同樣的高度，那么改進后和改進前相比，有用功和總功的變化情況是什么？答案為B.有用功增加，總功增加。31.在探究滑輪組機械效率高低的因素時，同學們提出了四個假設(shè)：動滑輪重、被物重、物體提升高度和承重繩子段數(shù)。一位同學設(shè)計了兩個滑輪組進行對比實驗來驗證這些假設(shè)。驗證的假設(shè)是()。A.動滑輪重B.被物重C.物體提升高度D.承重繩子段數(shù)32.下面的方法中，可以提高滑輪組機械效率的是()。A.多做有用功B.增加提升的重物質(zhì)量C.改變繩的繞法D.減少提升的時間33.在圖所示的滑輪組裝置中，所掛重物的重力G=50N，當施加在繩子自由端的拉力為F=30N時，重物恰好勻速上升。繩重及一切摩擦均可忽略不計。由此可知()。A.該裝置的機械效率為60%B.該裝置的機械效率為55.6%C.該裝置中動滑輪重為5ND.該裝置中動滑輪重為10N34.一個工人用如圖所示的滑輪組提起2000N的貨物，所用的拉力是800N，繩子自由端被拉下4m。下面說法正確的是()。A.總功是3200J，效率是40%B.有用功是8000J，效率是40%C.有用功是3200J，效率是62.5%D.總功是3200J，效率是62.5%35.如圖，用兩個不同的滑輪組分別將重相同的甲、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，它們的機械效率分別為η甲、η乙。則下列關(guān)系正確的是()。A.F甲＜F乙B.F甲＞F乙C.η甲＜η乙D.η甲=η乙36.關(guān)于滑輪組的功、功率、機械效率的說法正確的是()。A.機械效率越高，做功越多B.功率越大，做功越快C.機械的效率越高，功率越大D.使用機械效率高的機械可以省功37.下列說法中正確的是()。A.機械效率越高，機械做功一定越快B.做功越多的機械，機械效率一定越高C.功率越大的機械做功一定越多D.做功越快的機械，功率一定越大38.工人用如圖所示的滑輪組提升重物，在10s內(nèi)將質(zhì)量為100kg的物體勻速提升2m。已知工人向下的拉力為480N。下面說法中錯誤的是()。A.繩子自由端被拉下6m39.B用滑輪組將重物提升時，拉力與重力相等，因此所做的有用功等于重力所做的功。根據(jù)重力勢能公式，物體提升2m時所增加的重力勢能為mgh=600×2=1200J，因此選項A正確。選項B錯誤，因為物體升高1m時所做的有用功為拉力乘上提升的距離，即350×1=350J。選項C錯誤，因為拉力的功率等于拉力乘上物體的速度，即350×0.5=175W，并不等于工人所做的功率。選項D錯誤，因為機械效率等于有用功除以總功，即1960J/2880J=68%，不等于51%。40.定；3000根據(jù)滑輪組的原理，若A為定滑輪，則拉力等于重力；若A為動滑輪，則拉力等于重力的一半。因為題目中給出的拉力為30N，大于重力的一半，所以A為定滑輪。拉力所做的功等于拉力乘上物體的位移，即30×10=300J。41.60；-195；20售貨員對貨物做的功等于推力乘上物體的位移，即20×3=60J。貨物的重力做的功等于重力乘上物體的位移的余弦值，即mg×cosθ×3=-195J（θ為水平方向和重力方向的夾角）。物體受到的摩擦阻力等于摩擦系數(shù)乘上物體的重力，即μmg=0.2×65×9.8≈127N。42.1000；6000起重機對物體的拉力等于物體的重力加上物體的加速度乘上物體的質(zhì)量，即F=ma+mg=1000N。拉力對物體做的功等于拉力乘上物體的位移，即1000×7=7000J。但是物體沿水平方向移動了2m，因此起重機所做的有用功為1000×2=2000J，機械效率為2000J/7000J≈28.6%。起重機對物體所做的無用功為7000J-2000J=5000J，其中包括起重機本身的摩擦損失和物體的重力勢能增加。43.100；1000因為車子在水平地面上勻速運動，所以摩擦力等于推力，即f=300N。根據(jù)牛頓第三定律，甲同學的推力等于車子對甲同學的反作用力，即200N，因此乙同學的拉力也等于200N。兩同學所做的功等于拉力乘上物體的位移，即200×5=1000J。44.5；40根據(jù)牛頓第二定律，物體所受的合力等于物體的質(zhì)量乘上加速度，即F=ma。因為物體做勻速直線運動，所以加速度為0，因此合力為0，即拉力等于摩擦力。根據(jù)彈簧秤的示數(shù)，摩擦力為5N。拉力在2秒內(nèi)做的功等于拉力乘上物體的位移，即F×s=10×2=20J。45.10；40；4小芳對箱子做功等于推力乘上物體的位移，即20×0.5=10J。箱子與水平地面的滑動摩擦力等于摩擦系數(shù)乘上物體的重力，即μmg=0.2×300=60N。因為箱子勻速運動，所以小芳所做的功率等于推力乘上箱子的速度，即20×0.05=1W。根據(jù)功率的定義，功率等于做功的大小除以做功的時間，即1=W/10，解得W=10W。46.333.3；4重物在開始的30s內(nèi)上升的平均速度為v=16/30=0.5333m/s，因此在這段時間內(nèi)重物上升的距離為s=vt=0.5333×30=16m。在接著的10s內(nèi)，重物上升的速度保持不變，因此在這段時間內(nèi)重物上升的距離為s=vt=0.5333×10=5.333m。整個過程中，重物上升的總距離為16+8+5.333=29.333m。起重機對重物的拉力的功率等于拉力乘上重物的速度，即10000×v=10000×29.333/40≈7333.3W。重物運動的平均速度等于總距離除以總時間，即29.333/40≈0.7333m/s。47.甲、乙兩位同學搬同樣重的木頭從一樓搬到三樓，甲用的時間比乙用的時間長。兩者對木頭做功的大小關(guān)系是W甲＜W乙，因此對木頭做功快的是乙同學。48.某商場扶梯高度為5m，長度為7m，小明體重為600N。扶梯把小明從三樓送上四樓的過程中對小明做功為3000J。如果要知道扶梯對小明做功的功率，還應(yīng)該測量的物理量是時間。49.在一次登樓比賽中，體重相等的甲、乙兩同學同時從一樓出發(fā)，他們登樓的速度大小保持不變。當甲登上8樓時，乙剛好到達7樓。在這個過程中，他們所做的功大小關(guān)系為W甲＞W(wǎng)乙；他們做功的功率大小關(guān)系為P甲＜P乙。50.小剛要鋸開厚度均勻的木板，每拉一次，據(jù)條移動的距離為0.3m，所用的力為180N，連續(xù)拉鋸50次用了1min。這個過程中小剛做功為270J，功率為4.5W。51.用一根杠桿在2秒鐘內(nèi)把一個重196牛的物體勻速舉高0.2米，而杠桿的動力作用點下降1米，則動力做功是392焦，動力的功率是196瓦。(杠桿自重不計)52.如圖，物體A重50牛，若滑輪的重力、繩重及摩擦不計，那么當滑輪在力的作用下以2米/秒的速度勻速上升時，物體A上升的速度是2米/秒，在0.5秒內(nèi)拉力F做的功是100焦，功率是200瓦。53.如圖所示，某同學在做俯、臥撐運動，可將他視為一個杠桿，他的重心在A點，重力為500N。那么他將身體撐起，雙手對地面的壓力至少為500N。若他在1min內(nèi)做了30個俯臥撐，每次肩部上升的距離均為0.4m，則他的功率至少為200W。54.圖為某舉重運動員在0.5秒內(nèi)由支撐到起立將杠鈴舉起過程中拍攝的兩張照片，杠鈴的質(zhì)量為100kg，則杠鈴重為1000N。已知照片中杠鈴的實際直徑是40cm，根據(jù)照片可算出該運動員在上述過程中對杠鈴做功的平均功率約為4000W（g取10N/kg）。55.小剛用力將一桶水從井里提上來，他對做的功是有用功。如果要提高做功效率，應(yīng)該減小提水的高度或者使用簡單機械來輔助提水，如杠桿、滑輪等。56.用一只動滑輪將重量為400N的物體提高10m，所用的拉力為250N。根據(jù)功的定義，有用功為J=力×位移=250N×10m=2500J。根據(jù)機械效率的定義，機械效率=有用功÷輸入功，輸入功為力×路程，因為勻速提升，所以路程等于提升高度，即輸入功=400N×10m=4000J。所以機械效率=2500J÷4000J=0.625。57.小紅同學利用如圖所示的滑輪組做"測滑輪組的機械效率"的實驗。用彈簧測力計測量豎直向上拉起重8N的物體所需的拉力為______N。根據(jù)功的定義，有用功為J=力×位移=8N×0.2m=1.6J。根據(jù)機械效率的定義，機械效率=有用功÷輸入功，輸入功為力×路程，因為勻速提升，所以路程等于提升高度，即輸入功=8N×0.2m=1.6J。所以機械效率=1.6J÷1.6J=1。58.如圖，物體G的重為16N，手拉繩的力為10N。物體被勻速拉動提高h時，動滑輪的機械效率為1（不考慮摩擦）。若想增大動滑輪的機械效率，可采用的方法是增加滑輪的數(shù)量。59.如圖所示，物重G為600N，用滑輪組將重物勻速提升5m，所用拉力F為250N。根據(jù)機械效率的定義，機械效率=有用功÷輸入功，輸入功為力×路程，因為勻速提升，所以路程等于提升高度，即輸入功=600N×5m=3000J。根據(jù)功的定義，有用功為J=力×位移=250N×5m=1250J。所以機械效率=1250J÷3000J=0.4167。若不計摩擦，被提升的物重增加時，滑輪組的機械效率將不變。60.小張和小王同學分別用如圖所示的兩個滑輪組提升相同的重物。若不計摩擦，甲、乙兩個裝置中乙更省力，而機械效率的關(guān)系是甲的機械效率更高。61.用一個滑輪組在6s內(nèi)把84N的重物勻速提升4m，所用的拉力為40N，在繩的自由端所做的有用功為J=力×位移=40N×4m=160J。根據(jù)功率的定義，拉力做功的總功率=有用功÷時間=160J÷6s=26.67W。根據(jù)機械效率的定義，機械效率=有用功÷輸入功，輸入功為力×路程，因為勻速提升，所以路程等于提升高度，即輸入功=84N×4m=336J。所以機械效率=160J÷336J=0.4762。62.一個工人用如圖所示的滑輪組在4s內(nèi)把重350N的貨物勻速提起1m，所用的拉力是100N。根據(jù)功的定義，有用功為J=力×位移=100N×1m=100J。根據(jù)機械效率的定義，機械效率=有用功÷輸入功，輸入功為力×路程，因為勻速提升，所以路程等于提升高度，即輸入功=350N×1m=350J。所以機械效率=100J÷350J=0.2857。拉力做功的功率=有用功÷時間=100J÷4s=25W。63.如圖所示，在50N的水平拉力F作用下，重800N的物體沿水平地面做勻速直線運動，物體與地面間滑動摩擦力為120N。根據(jù)機械效率的定義，機械效率=有用功÷輸入功，輸入功為力×路程，因為勻速直線運動，所以路程等于水平方向的位移，即輸入功=50N×路程。根據(jù)功的定義，有用功為J=力×位移=50N×路程-120N×路程=（50N-120N）×路程=-70N×路程。所以機械效率=-70N×路程÷50N×路程=-1.4。物體的速度為0.2m/s，所以1min內(nèi)拉力做的功為功率×時間=50N×0.2m/s×60s=600J。64.一臺功率為40kW，機械效率為60%的抽水機，如果要把河水抽到5m高的地方，則每小時抽水機做的總功為輸入功×機械效率=40kW×0.6×1h=24kWh=86400J。其中有用功為輸入功×機械效率=40kW×0.6=24kW=24000J。所抽水的質(zhì)量為每小時抽水機做的總功÷抬高的高度÷重力加速度=86400J÷5m÷10N/kg=172.8kg。65.用一機械效率為70%的滑輪組將重量為2240N的物體提升至高度為5m，如圖所示。根據(jù)機械效率的定義，機械效率=有用功÷輸入功，輸入功為力×路程，因為勻速提升，所以路程等于提升高度，即輸入功=2240N×5m=11200J。設(shè)滑輪組的繩子長度為L，則有用功為J=力×位移=2240N×5m×70%=7840J。根據(jù)滑輪組的原理，滑輪組的繩子長度為2L，所以L=5m÷2=2.5m。因此，滑輪組的繩子長度為2.5m。四、簡答題66.小磊同學沒有對石頭做功。因為做功需要有物體的移動，而石頭沒有移動，所以小磊同學沒有對它做功。67.影響滑輪組機械效率的主要因素包括滑輪和繩子的摩擦力以及滑輪本身的質(zhì)量和制造工藝等。五、信息收集題68.甲同學做功最多，做的功為80J；乙同學做功最快。六、實驗設(shè)計題69.⑴.測量所需要的器材包括測力計、計時器、重物（物理器材箱）等。⑵.小麗同學設(shè)計的測量步驟應(yīng)為：A、B、C、D、E。其中多余的步驟為B。⑶.實驗記錄表格如下：|時間（s）|測力計示數(shù)（N）|位移（m）|功（J）|功率（W）||-----------|----------------|------------|---------|-----------||0|0|0|0|0||5|50|1|50|10||10|100|2|100|10||15|150|3|150|10||20|200|4|200|10|70.八、知識應(yīng)用題71.(1)黃色安全線的作用是為了保證乘客的安全。站在安全線外面可以避免乘客被地鐵列車撞擊或者掉落到地鐵軌道上。(2)抓緊身旁的扶手可以保證乘客的平衡和穩(wěn)定，避免在地鐵運行過程中失去平衡而摔倒或者撞到其他乘客。(3)地鐵一號線的每列列車由8臺電動機牽引，每臺電動機額定功率為1.85×105w。假設(shè)列車在水平路段以16m/s的勻速運行，計算列車在此路段所受的阻力大小。(4)除了載客量大和準時，地鐵還有一個優(yōu)點：它不會受到交通擁堵的影響。72.在測定滑輪組機械效率的實驗中：(1)實驗原理是通過測量滑輪組提升重物時的力和位移，來計算機械效率。(2)直接測得的物理量是拉力F、重力G、彈簧測力計的位移Δx和物體上升的高度h。(3)實驗中應(yīng)選用的測量工具是彈簧測力計和尺子。(4)測量時，必須豎直向上拉動彈簧測力計。(5)如果使鉤碼升高的高度增加為原來的2倍，機械效率將不變。73.在"測滑輪組機械效率"的實驗中，用同一滑輪組進行了兩次實驗，實驗數(shù)據(jù)如下：（1）此實驗所用滑輪的個數(shù)至少是2個，其中動滑輪有1個。（2）實驗中應(yīng)豎直向上拉彈簧測力計。（3）第一次實驗測得滑輪組的機械效率為η1，第二次實驗時滑輪組的機械效率小于等于η1。74.如圖為測量滑輪組機械效率的實驗裝置，鉤碼總重6N。（1）實驗時要豎直向上拉動彈簧測力計，由圖可知拉力大小為6N，若鉤碼上升的高度為8cm，則彈簧測力計向上移動4cm，該滑輪組的機械效率為50%。（2）若僅增加鉤碼的個數(shù)，該滑輪組的機械效率不變。75.如圖，是某同學測定滑輪組機械效率的實驗裝置，用此甲、乙兩不同滑輪組提升同一重物G，試回答下列問題：①拉力F的大小關(guān)系是F甲＜F乙。②若使物體G上升同樣高度，則拉力F做的有用功W甲＜W乙，總功W甲總＜W乙總。③甲、乙兩裝置的機械效率η甲＜η乙。④機械效率小的那一裝置，促使機械效率較小的原因是滑輪組的摩擦力較大。⑤由此得出結(jié)論：機械效率與省力多少無關(guān)。76.如圖所示，是王賓同學測定滑輪組機械效率的裝置。(1)王賓同學實驗中測量的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表，請你根據(jù)表中數(shù)據(jù)畫出實驗中滑輪組的繞線，并填好下表中的空格。|拉力F（N）|重力G（N）|彈簧測力計位移Δx（cm）|物體上升高度h（cm）|機械效率η||---|---|---|---|---||2.0|3.9|4.0|8.0|50%|77.實驗結(jié)論及相關(guān)知識判斷：A.正確B.正確C.正確D.正確小雪和小紅在測滑輪組機械效率的實驗中，測量數(shù)據(jù)如下表：|物理量|值||----|----||拉力F|0.5N||鉤碼提升高度h|0.1m||滑輪數(shù)目n|2||機械效率η|100%|他們意識到出現(xiàn)了錯誤，可能是數(shù)據(jù)記錄或計算有誤。需要重新檢查數(shù)據(jù)和計算方法。該滑輪組的機械效率實際為50%。若提升的鉤碼重增加到6N，則該滑輪組的機械效率將不變。78.(1)對于甲圖所示的滑輪組，滑輪數(shù)目n=2，根據(jù)機械效率公式η=F/G，其中F為彈簧秤讀數(shù)，G為鉤碼重，可得該滑輪組的機械效率η=0.5。(2)甲滑輪組的機械效率η＞乙滑輪組的機械效率η。(3)小強應(yīng)該改變被提物的重量，觀察機械效率的變化，以驗證自己的猜想。79.(1)根據(jù)速度表，轎車的速度為60km/h，轉(zhuǎn)換為m/s，即60/3.6=16.67m/s。(2)在2min內(nèi)轎車行駛的路程為16.67×120=2000m=2km。(3)轎車通過上述路程牽引力做的功為F×s=1600×2000=3.2×10^6J。80.2004年5月27日上午9時，長沙黑石鋪湘江大橋正式竣工。該橋全長3068m，東起開心區(qū)大托鋪，與107國道相接，西至城縣蘋塘鎮(zhèn)與319國道相連，使長常高速公路與京珠高速公路連在一起。一輛質(zhì)量為2.0×10^3kg的小汽車，從橋東勻速至橋西所用時間為200s，所受的阻力是2.0×10^3N。問題：（1）小汽車從橋東到橋西行駛的速度是多大？（2）小汽車引力所做的功是多大？（3）小汽車此時的功率是多大？81.某電梯公寓樓高約40m，完成此建筑物需要澆制鋼筋混凝土1×10^4m^3，還需要使用其他建筑材料3.5×10^4t，混凝土密度為2.5×10^3kg/m^3，取g=10N/kg。問題：（1）已知自來水密度為1×10^3kg/m^3，若要從地面向樓頂提供自來水，加壓設(shè)備至少需給水施加多大的壓強？（2）若每天要把120m^3的水從地面送到樓頂，每天至少應(yīng)對水做多少功？（3）測量表明，該樓的地基所承受的壓強不得超過1.2×10^6Pa，若房基與地面的接觸面積為1×10^3m^2，則此大樓另外添加的裝飾材料、各種設(shè)備等物資及進入大樓的人員的總質(zhì)量不得超過多少？82.如圖所示，物體A的質(zhì)量為50kg，當力F為100N時，物體A恰能勻速前進。若物體A前進0.5m所用的時間為10s（不計繩和滑輪重），問題：(1)物體A受到的重力。(2)物體A受到的摩擦力。(3)力F做的功。(4)力F做功的功率。83.一塊水田面積為2400m^2要灌平均0.1m深的水。不計水滲透的損失，問題：（1）所灌水的體積。（2）所灌水的質(zhì)量。（3）若這些水是用水泵（抽水機）從距水田2m深的水渠中抽上來的，水泵至少要做多少功？（4）若水泵的功率為2.4kw，抽這些水要用多長時間？（ρ水=1.0x10^3kg/m^3，g=10N/kg）84.前不久，閩江口發(fā)生一起兩船相撞事故，致使一貨船沉入幾十米深的江底。假設(shè)沉船上有一只體積為0.02m^3，重為500N的密閉保險箱?，F(xiàn)用繩子將保險箱從江底勻速向上拉，在50s內(nèi)提升了10m（未露出水面）。此過程中：（不計水的阻力，g取10N/kg）問題：（1）保險箱受到水的浮力和繩子的拉力各多大？（2）保險箱上升的速度多大？（3）拉力做了多少功？85.一個密度為0.44×103kg/m3，邊長為10cm的正方體木塊被勻速壓入水中，經(jīng)過的豎直距離為5m。求壓力所做的功。解：木塊在水中受到的浮力等于它的重力，即F浮=mg。在木塊被壓入水中的過程中，浮力始終等于它的重力，因此木塊所受的壓力也始終等于它的重力。所以，壓力所做的功為W=F×h=mg×h=0.44×103kg/m3×10cm3×9.8N/kg×5m=2156J。86.用滑輪組撈起一塊重2548N的花崗巖石塊做了31360J的功，求該處湖深。解：假設(shè)滑輪組的機械效率為η，鋼繩的質(zhì)量可以忽略不計。則滑輪組所受的力為F=2548N/η，所做的功為W=F×h，其中h為湖深。因此，湖深為h=W/F=31360J/(2548N/η)=12.3m/η。由于η不知道，所以無法求出具體的湖深。87.如圖所示，物體G所受到的重力大小為40N。（1）在拉力F1的作用下使物體沿豎直方向勻速提高0.5m，求拉力F1在這一過程中對物體所做的功。（2）若將該物體放在傾角為30°的光滑斜面上，用平行于斜面的拉力F2使物體沿斜面勻速向上移動1m，此時拉力F2的大小恰為20N，求拉力F2在這一過程中對物體所做的功。（3）比較上述兩種情況，你能得出什么結(jié)論？解：（1）由功的定義可知，拉力F1在物體向上移動0.5m的過程中所做的功為W=F1×h=40N×0.5m=20J。（2）物體在斜面上受到的重力分解為沿斜面方向的分力Fg//和垂直斜面方向的分力Fg⊥。由于物體沿斜面勻速向上移動，所以F2=Fg//。根據(jù)三角函數(shù)可知，F(xiàn)g//=Fg×sinθ=40N×sin30°=20N。因此，拉力F2在物體沿斜面移動1m的過程中所做的功為W=F2×h=20N×1m=20J。（3）由于物體在兩種情況下所受的重力大小相同，所以所做的功也相同。但在第二種情況下，拉力F2的大小只有第一種情況下的一半，說明在斜面上用更小的力可以達到與豎直方向相同的位移，因此斜面可以降低所需的力的大小。88.用1臺功率為30千瓦的電動機帶動水泵抽水供給高出水面30米的水箱，已知水箱的容積為60立方米，抽水裝置的機械效率為60%。求：①水箱充滿水后，水箱內(nèi)水的質(zhì)量。②需要多少時間才能把空水箱注滿水。（水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，重力加速度g=10N/kg）解：（1）水箱充滿水后，水的質(zhì)量為m=ρV=1.0×103kg/m3×60m3=6.0×10?kg。（2）設(shè)抽水裝置抽水的流量為Q，抽水的時間為t，則水箱被注滿水的體積為V=Qt。根據(jù)機械效率的定義可知，Q=Pout/(ηρgh)，其中Pout為電動機輸出的功率，h為水箱高度。代入數(shù)據(jù)可得Q=30×103W/(0.6×1.0×103kg/m3×0.6×30m×10N/kg)≈28.9m3/s。因此，注滿水箱需要的時間為t=V/Q=60m3/28.9m3/s≈2.08s。89.一輛轎車在平直的高速公路上勻速行駛1.8km，轎車上的速度表如圖所示。在此過程中：⑴轎車速度為多少km/h？合多少m/s？⑵若轎車發(fā)動機的功率為40kW，則該車行駛中所受阻力多大？⑶若轎車消耗汽油0.25kg，其發(fā)動機的效率多大？（汽油的燃燒熱值q汽油=4.6×10?J/kg）解：（1）根據(jù)速度表可知，轎車在1.8km的行駛時間為t=6min。因此，轎車的速度為v=1.8km/6min=18km/h=5m/s。（2）轎車行駛中所受的阻力等于發(fā)動機輸出功率除以車速，即F=P/v=40kW/5m/s≈8.0×103N。（3）轎車消耗的汽油熱值為Q=mq汽油q汽油=0.25kg×4.6×10?J/kg=1.15×10?J。轎車在行駛中所做的功為W=Fv，其中F為轎車所受的阻力，v為轎車的速度。因此，轎車的機械效率為η=W/Q=Fv/Q≈0.35。90.站在地面上的人用滑輪組把重960N的貨物由地面勻速提升到4米的高處，所用的時間是8秒，人作用在繩子自由端的拉力為600N（不計摩擦和繩重）。①依據(jù)題意在圖中畫出繩子的繞法。②請根據(jù)已知條件設(shè)疑并解答。（至少求出4個物理量）解：（1）如圖所示，繩子從貨物下方繞過滑輪組，再由人拉動。（2）設(shè)貨物的重量為mg，繩子的張力為T，滑輪組的機械效率為η，提升高度為h，提升時間為t。則根據(jù)牛頓第二定律可得mg-T=ma，其中a為貨物的加速度。由于貨物勻速提升，所以a=0，因此T=mg。根據(jù)功的定義可得，貨物的重力勢能變化量等于繩子所做的功，即mgh=ηT×h。代入數(shù)據(jù)可得，960N×4m=η×600N×4m，解得η≈0.64。根據(jù)勻加速直線運動的公式可得，提升高度為h=1/2at2=1/2×g×t2≈31.2m。根據(jù)滑輪組的定義可得，繩子的張力為T=2F，其中F為人作用在繩子自由端的拉力，因此F=T/2=480N。根據(jù)功率的定義可得，人的功率等于他所做的功除以時間，即P=Fv=mgh/t≈150W。1.在實驗過程中，鉤碼所做的有用功是多少？2.滑輪組的機械效率是多少？3.為什么總功總是大于有用功？94.一個工人用一個動滑輪將重量為20kg的貨物垂直提高了2m。已知該動滑輪的機械效率為80％，求工人的拉力。小明的解題思路是：因為使用動滑輪可以省去一半的力，所以F=G/2=mg/2；又因為此滑輪的機械效率η＝F/F′，所以所求的拉力F′＝F/η。請判斷小明的思路是否正確？如果正確，請代入數(shù)據(jù)，按照他的思路解出此題；如果不正確，請指出錯誤在哪里？然后寫出你認為正確的解題過程，并求出拉力。（取g=10N/kg）95.建筑工地上的工人利用滑輪組使一個重物以勻速升高5m，所用的時間為50s。如果工人做的功是12500J，（1）工人做功的功率是多少？（2）滑輪組的機械效率是多少？96.用如圖所示的滑輪組在10秒內(nèi)將重物提升了10m，繩子自由端的拉力大小為200N，滑輪組的機械效率為85％，不計摩擦，求：（1）拉力的功率；（2）物體的重力；（3）動滑輪的重量。97.如圖所示是德什大橋工地上一臺起重機吊臂上的滑輪組，它在50s內(nèi)將重為2.4×104N的鋼材勻速提高10m。已知拉力F為104N。則這個過程中：（1）拉力F做了多少功？拉力F的功率是多少？（2）滑輪組的機械效率是多少？（3）題目中少了哪兩個數(shù)據(jù)仍然能求出滑輪組的機械效率？98.一輛汽車不小心開進了泥潭中，司機取來一套滑輪組欲將汽車從泥潭中拉出。如圖所示，若車重為8×104N，汽車受到的阻力為車重的0.03倍，滑輪組機械效率為80％，問：（1）該司機至少需要用多大的力才能將汽車從泥潭中拉出？（2）若拉動汽車時，汽車前進的速度為0.2m/s，則司機做功的功率是多少？99.一質(zhì)量為6kg的石塊沉在裝滿水的容器底部，某同學用一動滑輪將石塊從水中勻速提起1m，但石塊沒有露出水面，如圖所示，已知繩的自由端拉力為25N。求石塊在上升過程中：（1）石塊受到的浮力是多少？（2）繩的自由端拉力做功是多少？（3）動滑輪的機械效率是多少？（ρ石=3×103kg/m3，g=10N/kg）100.用如圖所示的滑輪組（繩重及摩擦不計）將重79N的鐵塊勻速提升2m，拉力F做功200J，求：（1）滑輪組的機械效率。（2）若將鐵塊浸沒在水中，仍然用該滑輪組將其在水中勻速提升2m（不計水的阻力），則此時滑輪組的機械效率是多少？（P鐵=7.8×103kg/m3，ρ水=1×103kg/m3，g=10N/kg）101.某打撈隊的工人利用滑輪組把實心圓柱體從水下提起。圓柱體的底面積為0.02m2，高為2m，密度為2.0×103kg/m3。水的密度為1.0×103kg/m3?；喗M的機械效率為70%，滑輪和繩子的重力忽略不計，重力加速度g取10N/kg。求：(1)圓柱體在水中所受的浮力；(2)若圓柱體從深度H=16m緩慢地勻速提起，到剛露出水面時，繩子自由端拉力F所做的功；(3)如果繞在滑輪組上的繩子能承受的最大拉力為400N，則物體被提到露出水面多高時，繩子恰好被拉斷？102.某人在河岸上，借助岸邊的大樹，利用滑輪組通過拉繩使停泊在水中的船勻速靠岸。已知滑輪組是由一個定滑輪和兩個動滑輪組成的(滑輪和拉繩自重不計)，船的總質(zhì)量為7.92×103kg，船勻速移動時受到水的阻力是船重的0.01倍，船受到滑輪組的拉力與人拉繩子的力始終水平，若人的拉力是220N，船靠岸的速度是0.3m/s，重力加速度g取10N/kg。求：(1)滑輪組的機械效率；(2)人拉繩的功率。剔除下面文章的格式錯誤，刪除明顯有問題的段落，然后再小幅度的改寫每段話。61.336、80、70%62.125;70%863.80%、180064.1.44×10;8.64×107;1.728×106改寫：給出一些數(shù)字和百分數(shù)，需要進一步的信息才能理解它們的含義。三、作圖題(本題包含1小題)65.略改寫：本題需要繪制一個圖，但是題目沒有給出具體要求。四、簡答題(本題包含2小題)66.小磊對石頭沒有做功。（1分）根據(jù)做功的兩個必要因素：一是有力作用在物體上，二是物體在力的方向上通過的距離。（1分）小磊對石頭雖然用了力，但石頭沒有在力的方向上通過距離，因此，小磊沒有對石頭做功。（1分）改寫：小磊對石頭沒有做功，因為他的力沒有沿著石頭的運動方向產(chǎn)生位移，這是做功的必要條件之一。67.(1）動滑輪重力可能影響滑輪組的機械效率。(2）摩擦及繩重可能影響滑輪組的機械效率。(3）提升物體的重力可能影響滑輪組的機械效率。改寫：滑輪組的機械效率可能受到多種因素的影響，包括動滑輪的重力、繩的重量和摩擦力，以及所提升物體的重力等。五、信息收集題(本題包含1小題)68.4.5;乙（2分）改寫：本題需要提供一些信息，包括數(shù)字“4.5”和字母“乙”，但是沒有進一步的說明。六、實驗設(shè)計題(本題包含2小題)69.(1)臺秤(或磅秤)、刻度尺（卷尺）、秒表（手表）（說明：全部答對得2分，少答得1分，多答不扣分）(2)B(1分)(3)表格如下:(4分)改寫：本題要求列出進行實驗所需的儀器和工具，包括臺秤、刻度尺和秒表。還需要選擇一個適當?shù)牟牧线M行實驗，本題選擇了材料B，并給出了相應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)表格。70.略改寫：本題沒有提供具體的要求或問題。七、知識應(yīng)用題(本題包含8小題)71.(1)列車進站時，列車周圍的空氣速度大，壓強小，乘客靠近時易發(fā)生事故，所以必須站在安全線外。（1分）(2)為了防止乘客在列車啟動或緊急制動時由于慣性而摔倒。（1分）WFs=Fv(1分)(3)P=F/t=8×1.85×10^5W，f=F/t=9.25×10^4N(1分)(4)本小題只要答案合理均可，如：節(jié)能、快捷、安全、污染小、噪聲小。（1分）改寫：本題包含多個問題，需要回答如何確保乘客安全，以及列車的動力和效率相關(guān)的問題。其中，列車進站時乘客需要站在安全線外，以避免受到空氣流動的影響。此外，為了防止乘客在列車啟動或急剎車時摔倒，需要考慮列車的慣性和力的作用。最后，需要討論如何提高列車的效率和節(jié)約能源。72.(1)η=Gh/Fs;(2)G、h、F、s;(3)測力計、刻度尺;（4）勻速;(5)不變改寫：本題需要回答滑輪組的機械效率計算公式，以及需要測量的物理量，包括重力、高度、力和距離等。還需要選擇適當?shù)墓ぞ哌M行測量，本題選擇了測力計和刻度尺。最后，需要說明在勻速運動中機械效率不會改變。73.(1)3、2；(2)勻速豎直；(3)62.5%、大于改寫：本題需要回答一些與物理學有關(guān)的問題，包括物體的數(shù)量、運動狀態(tài)和機械效率。需要指出物體的數(shù)量是3個和2個，運動狀態(tài)是勻速豎直運動，機械效率是62.5%，并且大于1。74.(1)勻速（1分）；2.4（1分）；24（1分）；83.3%（1分）(2)增大（1分）改寫：本題需要回答物體的運動狀態(tài)、速度、時間和機械效率等問題。需要指出物體的運動狀態(tài)是勻速運動，速度為2.4m/s，時間為24s，機械效率為83.3%。還需要說明如果增加力的大小，機械效率會增加。75.①>；②=、<；③>；④動滑輪的個數(shù)多；⑤無改寫：本題需要回答關(guān)于滑輪組的機械效率的問題。需要說明如果滑輪組中動滑輪的數(shù)量增加，機械效率會提高。還需要指出如果靜滑輪和動滑輪的數(shù)量相等，則機械效率不變。最后，需要說明如果滑輪組中存在摩擦力，則機械效率會降低。76.(1)2.0N、62.5%；(2)C改寫：本題需要回答滑輪組的機械效率和所需的力的問題。需要說明所需的力為2.0N，機械效率為62.5%。還需要選擇一個適當?shù)幕喗M，本題選擇了選項C。77.(1)勻速；(2)彈簧測力計提升的高度值有錯誤；(3)80%；(4)變大改寫：本題需要回答一個物理實驗的問題，包括物體的運動狀態(tài)、測量誤差、機械效率和力的大小等。需要指出物體的運動狀態(tài)是勻速運動，但是測量高度時存在誤差。機械效率為80%，并且如果力的大小增加，機械效率會變大。78.(1)G/3F；(2)>；(3)改變滑輪組乙所掛鉤碼的個數(shù)，測出拉力，算出機械效率進行比較。改寫：本題需要回答一個與滑輪組的機械效率有關(guān)的問題。需要指出計算公式為G/3F，且機械效率大于1。還需要提出一種方法來比較滑輪組的機械效率，即改變掛鉤碼的個數(shù)，測量拉力，并計算機械效率。八、計算題(本題包含24小題)79.解：⑴從圖中知轎車的速度為v＝90k