北京初三一模物理匯編：功的原理

第1頁/共1頁2023北京初三一模物理匯編功的原理一、單選題1．（2023·北京朝陽·統(tǒng)考一模）如圖所示，用動滑輪把重90N的沙子從一樓地面運上二樓地面，每層樓高3m，動滑輪重10N。第一次用桶裝沙子，桶重20N，第二次用布袋裝沙子，布袋重5N，兩次用時均為10s。下列說法錯誤的是（）A．第一次人對繩子的拉力為60N B．第二次動滑輪做的有用功為285JC．第二次人拉繩子的功率為31.5W D．第一次動滑輪的機(jī)械效率為75%2．（2023·北京西城·統(tǒng)考一模）如圖所示，工人站在水平地面上用滑輪組提升貨箱。工人用力拉繩子，使貨箱以0.08m/s的速度勻速上升，此時滑輪組的機(jī)械效率為90%。已知工人體重為600N，貨箱重為810N，繩子所能承受的最大拉力為1000N。若不計滑輪組的繩重和摩擦，下列判斷正確的是（）A．提升貨箱時，此工人的拉力為300NB．提升貨箱時，此工人對地面的壓力為1050NC．提升貨箱過程中，此工人拉力的功率為36WD．此工人使用該滑輪組可以提升重為1100N的貨箱3．（2023·北京房山·統(tǒng)考一模）如圖是利用滑輪組勻速提升圓柱體M的示意圖，滑輪組固定在鋼架上，每個滑輪重為150N，繞在滑輪組上的繩子能承受的最大拉力為1000N。圓柱體M在繩端拉力F作用下，以0.1m/s的速度勻速上升，在這個過程中，拉力F的功率為150W，滑輪組的機(jī)械效率為η，鋼架對定滑輪的拉力為T。不計繩重、輪與軸的摩擦，下列選項中正確的是（）A．拉力F的大小為750NB．拉力T的大小為1650NC．滑輪組的機(jī)械效率η為90%D．該滑輪組能夠提升的最大物重為2700N二、多選題4．（2023·北京海淀·統(tǒng)考一模）如圖甲所示，滑輪組懸掛在水平支架上。兩次分別勻速提升物體A、B時，卷揚(yáng)機(jī)拉力F所做的功W隨時間t的變化關(guān)系圖線分別為圖乙中的a、b、已知兩個滑輪的質(zhì)量相等，兩次提升時物體上升的速度均為0.2m/s，物體A的質(zhì)量為180kg，不計繩重和摩擦，g取10N/kg。下列說法正確的是（）A．物體B的質(zhì)量為80kgB．提升物體A時滑輪組的機(jī)械效率為80%C．提升物體A時支架受到定滑輪的拉力為3200ND．相同時間內(nèi)，滑輪組提升物體A時做的額外功大于提升物體B時做的額外功5．（2023·北京通州·統(tǒng)考一模）一個重700N的工人站在地面上，利用如圖甲所示的滑輪組提升一批不同重力的貨物。此時，工人正在用豎直向下的拉力F使重為500N的貨物A以0.2m/s的速度勻速上升，拉力F所做的功W與時間t的關(guān)系如圖乙所示。已知纏繞滑輪組的繩子最多只能承受550N的拉力，在不計繩重和摩擦的情況下，下列說法中正確的有（）A．拉力F為300NB．拉力F的功率為120WC．此人使用該滑輪組最多能使重為1300N的貨物勻速上升D．此人使用該滑輪組勻速提升貨物時，最大的機(jī)械效率約為90.9%6．（2023·北京門頭溝·統(tǒng)考一模）如圖所示，小型牽引車通過滑輪組可以將重物勻速吊起，每次重物均以0.4m/s的速度勻速上升，且滑輪的摩擦和繩重均可忽略不計。當(dāng)?shù)跗鹳|(zhì)量為240kg的重物A時，牽引車對繩的拉力為F，滑輪組的機(jī)械效率為80%，g取10N/kg。下列說法正確的是（）A．牽引車的速度是0.8m/s B．5s拉力F做的功為4000JC．動滑輪所受的重力為600N D．拉力F的功率為1200W7．（2023·北京·統(tǒng)考一模）如圖所示，工人站在水平臺面上用滑輪組提貨物。工人第一次豎直向上用的力拉繩子時，貨物未離開水平地面；第二次用的力豎直向上拉動繩子，使貨物以的速度勻速上升。已知工人體重為，貨物重為，貨物與地面的接觸面積為。不計滑輪組的繩重和摩擦，下列說法正確的是（）A．第一次拉繩子時，工人對水平臺面的壓力為B．第一次拉繩子時，貨物對地面的壓強(qiáng)為C．第二次拉繩子的過程中，該滑輪組的機(jī)械效率為90%D．第二次拉繩子的過程中，工人拉力的功率為三、計算題8．（2023·北京豐臺·統(tǒng)考一模）某同學(xué)用滑輪組提升物體，繩子自由端豎直移動的距離隨時間變化的關(guān)系如圖中圖線a所示，物體上升的高度隨時間變化的關(guān)系如圖中圖線b所示。已知物重4.5N，繩子自由端的拉力F為1.5N。在0~2s的過程中，求：（1）有用功；（2）拉力F的功率；（3）滑輪組的機(jī)械效率。9．（2023·北京平谷·統(tǒng)考一模）如圖所示滑輪組將重600N的物體勻速提起，如果重物以0.2m/s的速度勻速上升1m，人對繩子的拉力F的功率為150W，求：（1）物體上升的時間；（2）人對繩子的拉力F所做的功；（3）滑輪組的機(jī)械效率。10．（2023·北京延慶·統(tǒng)考一模）用如圖所示的滑輪組，將質(zhì)量為80kg的建筑材料A從地面勻速提高了2m，用時10s，在這個過程中，拉力F為500N，g取10N/kg。求：（1）建筑材料受到的重力G；（2）滑輪組的機(jī)械效率η；（3）拉力F做功的功率P。

參考答案1．B【詳解】A．由可知，第一次人對繩子的拉力為故A正確，不符合題意B．由可知，第二次動滑輪做的有用功為故B錯誤，符合題意；C．第二次做的額外功為第二次做的總功為由可知，第二次人拉繩子的功率為故C正確，不符合題意；D．第一次動滑輪做的有用功為第一次做的額外功為第一次做的總功為第一次動滑輪的機(jī)械效率為故D正確，不符合題意。故選B。2．D【詳解】A．由圖可知，滑輪組的動滑輪繞2段繩子，不計繩重和摩擦，滑輪組的機(jī)械效率此時滑輪組的機(jī)械效率為90%，即解得動滑輪的重力G動=90N，提升貨箱時，此工人的拉力為故A錯誤；B．提升貨箱時，此工人受到的支持力F支=G人-F=600N-450N=150N由力的作用相互性可知此工人對地面的壓力為F壓=F支=150N故B錯誤；C．自由端繩子移動的速度v=2v物=2×0.08m/s=0.16m/s提升貨箱過程中，此工人拉力的功率為故C錯誤；D．工人體重為600N，繩子所能承受的最大拉力為1000N，則提升貨箱的最大拉力是600N，提升貨箱的最大重力G大=2F大-G動=2×600N-90N=1110N此工人使用該滑輪組可以提升重為1100N的貨箱，故D正確。故選D。3．C【詳解】A．由圖示知，滑輪組承重繩子為3根，則繩子端移動的速度據(jù)P=Fv得，拉力故A錯誤；B．定滑輪靜止，受到豎直向上的鋼架的拉力作用及豎直向下的重力、兩根繩子的拉力作用，處于平衡狀態(tài)，這三個力是平衡力，所以鋼架的拉力T=G定+2F=150N+2×500N=1150N故B錯誤；C．不計繩重及摩擦?xí)r，據(jù)得，圓柱體的重力滑輪組的機(jī)械效率故C正確；D．繩子能承受的最大拉力F大=1000N，滑輪組能提升的最大物重故D錯誤。故選C。4．AC【詳解】A．由題意知，物體A的重力為由圖乙可知，拉物體A時拉力的功率為提升重物的繩子有兩段，由P=Fv，可知，提升物體A時，繩端的拉力為動滑輪的重力為拉物體B時，拉力的功率為提升物體B時，繩端的拉力為動滑輪的重力為200N，則物體B的重力為則物體B的質(zhì)量為故A正確；B．由可知，提升物體A時滑輪組的機(jī)械效率為故B錯誤；C．由圖甲可知，定滑輪上有3根繩子，每根繩子的拉力為1000N，兩個滑輪的質(zhì)量相等，則提升物體A時支架受到定滑輪的拉力為故C正確；D．不計繩重與摩擦，提升物體做的額外功等于動滑輪做的功，動滑輪的重力不變，兩次提升物體上升的速度相等，則相同時間內(nèi)，動滑輪被提升的高度相同，則額外功相同，故D錯誤。故選AC。5．ABD【詳解】A．由圖乙可知，1s內(nèi)拉力做的功為120J，1s內(nèi)貨物上升的高度h=vAt=0.2m/s×1s=0.2m由圖可知滑輪組的動滑輪繞繩子的段數(shù)n=2，繩子自由端移動的距離s=nh=2×0.2m=0.4m由W=Fs可知拉力故A正確；B．拉力的功率故B正確；C．不計繩重和摩擦的情況，動滑輪的重力G動=nF-G=2×300N-500N=100N人通過滑輪組向下拉繩子時的最大拉力F人最大=G人=700N由于繩子所能承受的最大拉力為550N，即繩子所能承受的最大拉力小于人的最大拉力，因此此人使用該滑輪組提升貨物時繩子自由端的最大拉力F最大=F繩最大=550N貨物的最大重力G最大=nF最大-G動=2×550N-100N=1000N故C錯誤；D．不計繩重和摩擦，滑輪組的機(jī)械效率滑輪組的最大機(jī)械效率故D正確。故選ABD。6．CD【詳解】BC．重物的重力由圖可知，n=3，由可得，拉力的大小滑輪的摩擦和繩重均可忽略不計，由可得，動滑輪所受的重力5s拉力F做的功故B錯誤，C正確；AD．車的速度等于繩端移動的速度拉力F的功率故A錯誤，D正確。故選CD。7．BC【詳解】A．第一次拉動繩子時，工人對對水平臺面的壓力故A錯誤；B．第二次勻速拉動繩子時，由圖可知，承擔(dān)物重繩子的段數(shù)為3段，可得解得第一次拉動繩子時，繩子對貨物的拉力第一次拉動繩子時，貨物對地面的壓力第一次拉動繩子時，貨物對地面的壓強(qiáng)故B正確；C．第二次拉繩子的過程中，該滑輪組的機(jī)械效率故C正確；D．繩子自由端的速度第二次拉繩子的過程中，工人拉力的功率故D錯誤。故選BC。8．（1）0.45J；（2）0.3W；（3）75%【詳解】解：（1）由圖像可知，物體上升的高度為0.1m，有用功為（2）由圖像可知，繩子自由端移動的距離為0.4m，拉力做的總功為由圖像可知，做功的時間為2s，拉力的功率為（3）滑輪組的機(jī)械效率答：（1）有用功為0.45J；（2）拉力F的功率為0.3W；（3）滑輪組的機(jī)械效率為75%9．（1）5s；（2）750J；（3）80%【詳解】解：（1）物體上升的時間（2）人對繩子的拉力F所做的功W總=Pt=150W×5s=750J（3）有用功W有=Gh=600N×1m=600J滑輪組的機(jī)械效率答：（1）物體上升的時間是5s；（2）人對繩子的拉力F所做的功是750J；（3）滑輪組的機(jī)械效率是80%。10．（1