專題11-功、功率、機(jī)械效率-

專題11功、功率、機(jī)械效率考點(diǎn)1功1．（多選）（2023湖南株洲）某建筑工地上，一臺(tái)起重機(jī)將兩種材料同時(shí)從地面豎直勻速起吊送至兩個(gè)不同的高度，整個(gè)過(guò)程中起重機(jī)提升材料所做的功W與提升高度h的關(guān)系如圖所示。由圖可知（g=10N/kg）（）

A．兩種材料總質(zhì)量為1.5t B．兩種材料總質(zhì)量為3tC．吊到40m高處的材料質(zhì)量為1t D．吊到40m高處的材料質(zhì)量為1.5t2．（2023四川宜賓）如圖所示，一個(gè)物體被水平力F壓在豎直墻面時(shí)靜止，水平力減為F的三分之一時(shí)剛好勻速下滑，則靜止和勻速下滑時(shí)物體受到的摩擦力大?。ㄟx填“相等”或“不相等”），下滑時(shí)水平力對(duì)物體（選填“做了”或“不做”）功。

3．（2023江蘇無(wú)錫）2023年5月13日，“恩平20—4鉆采平臺(tái)”的安裝，創(chuàng)造了我國(guó)海上油氣平臺(tái)浮托安裝重量的新紀(jì)錄，浮托安裝類似于運(yùn)動(dòng)員挺舉過(guò)程，巧妙地利用海上潮汐的自然力進(jìn)行安裝。如圖所示，漲潮時(shí)，工程船托運(yùn)平臺(tái)組塊駛?cè)胍呀?jīng)固定在海中的導(dǎo)管架的槽口，落潮時(shí)把平臺(tái)組塊插尖順勢(shì)從高位下降安裝到導(dǎo)管架接口上。工程船滿載時(shí)的排水量為，所安裝的平臺(tái)組塊質(zhì)量為。（g?。?）工程船滿載航行在海面上時(shí)，受到的浮力為多大？（2）平臺(tái)組塊所受重力大小為多少？（3）若漲潮前，插尖低于接口，漲潮時(shí)，工程船和平臺(tái)組塊緩慢向上浮起，使得插尖比接口高。則在此過(guò)程中，工程船對(duì)平臺(tái)組塊豎直向上做功為多少？

考點(diǎn)2功率4．（2023山東濱州）如圖所示，重為20N，棱長(zhǎng)為10cm的正方體物塊放在水平桌面上，在10N的水平拉力F作用下，5s內(nèi)沿水平方向勻速移動(dòng)了50cm，則物塊對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)為Pa，水平拉力F做功的功率為W。

5．（2023廣東廣州）物體A重5N，如圖1，A在水平拉力F1作用下，在水平面從M勻速直線運(yùn)動(dòng)到N用時(shí)3s；如圖2，在A上放置一個(gè)鉤碼，A在水平拉力F2作用下，在另一水平面從Р勻速直線運(yùn)動(dòng)到Q用時(shí)2s。

（1）在MN，PQ段，A的速度分別為v1、v2，A所受摩擦力分別為f1、f2，則v1v2，f1f2；（均選填“>”“=”“<”）（2）A從M運(yùn)動(dòng)到N，F(xiàn)1做的功為J、功率為W，A所受重力做的功為J。6．（2023甘肅金昌）隨著人們生活水平的提高，房車旅游受到了大眾的青睞，某公司推出了如圖所示的小型房車，小林和父母參觀車展時(shí)試駕了該車，該車在平直公路上以54km/h的速度勻速行駛了3600m，已知車輪與水平地面總接觸面積為0.4m2，試駕時(shí)車和人總質(zhì)量為4×103kg，阻力是車重的0.1倍。（假定汽車靜止時(shí)對(duì)地面的壓力大小等于汽車總重力，汽車勻速行駛時(shí)牽引力等于阻力，g取10N/kg。）求：（1）該房車勻速行駛了多長(zhǎng)時(shí)間？（2）該房車靜止在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少？（3）該房車勻速行駛時(shí)牽引力做功的功率是多大？

7．（2023湖南永州）周末小明陪著妹妹，由父母駕駛國(guó)產(chǎn)新能源汽車到“國(guó)際慢城”雙牌縣的陽(yáng)明山看“花海”。（）（1）汽車和車內(nèi)的人總質(zhì)量為1800kg，靜止在水平地面時(shí)，輪胎與地面接觸的總面積為0.15m2，求此時(shí)汽車對(duì)地面的壓強(qiáng)；（2）汽車在開(kāi)往陽(yáng)明山的路程中，在某段路上勻速直線行駛2400m，用時(shí)2min，已知汽車在該路段受到的摩擦力為2000N，求汽車在該路段的速度和功率。

（2023上海）用大小為10牛的水平方向的推力F使重力為20牛的物體在5秒內(nèi)勻速運(yùn)動(dòng)4米，求這段時(shí)間里物體推力F做的功W和功率P?？键c(diǎn)3機(jī)械效率9．（2023廣東廣州）用滑輪組進(jìn)行“一瓶水提升一個(gè)人”活動(dòng)，如圖，水瓶勻速直線下降10m，使人勻速升高0.5m，水瓶對(duì)繩a的拉力為，繩b對(duì)人的拉力為。此過(guò)程（）

A．有用功為300JB．做的功等于做的功C．做的功小于做的功D．滑輪組的機(jī)械效率為80%10．（2023四川廣安）學(xué)習(xí)了簡(jiǎn)單機(jī)械知識(shí)后，某同學(xué)自制了如圖所示的晾衣架。他將50N的衣物掛在橫桿上，拉繩使其勻速上升1.6m，用時(shí)5s（上升過(guò)程中，橫桿保持水平），此過(guò)程該裝置的機(jī)械效率為80%（不計(jì)繩重及摩擦）。下列分析正確的是（）

A．拉力做功80J B．拉力的功率為20WC．動(dòng)滑輪重12.5N D．若增大衣物的質(zhì)量，機(jī)械效率將減小11．（2023湖南永州）如圖所示，將一個(gè)重9.0N的物體從斜面底端勻速直線拉到斜面頂端，沿斜面向上的拉力為3.6N，在斜面上移動(dòng)的距離s=1.2m，物體升高的高度h=0.3m，則（）

A．物體所受的摩擦力3.6N B．物體克服重力做功4.32JC．拉力做功2.7J D．斜面的機(jī)械效率62.5%12．（多選）（2023山東濱州）用如圖所示的裝置勻速提升浸沒(méi)在容器底部的正方體物塊A，物塊A的質(zhì)量為5kg，棱長(zhǎng)為10cm，水的深度為60cm。物塊A露出水面前滑輪組的機(jī)械效率為80%，在水中上升的時(shí)間為5s。物塊A與容器底部未緊密接觸，水對(duì)物塊A的阻力、繩子的重力、繩子與滑輪間摩擦都忽略不計(jì)，，。下列分析正確的是（）

A．物塊A的重力為50NB．物塊A上升的速度為0.12m/sC．物塊A露出水面前，拉力所做的有用功為20JD．物塊A完全露出水面后，滑輪組的機(jī)械效率約為83.3%13．（2023四川宜賓）在長(zhǎng)為1000m，高為100m的爬坡路段，一輛質(zhì)量為1800kg的電動(dòng)汽車在3000N的牽引力作用下勻速上坡，電動(dòng)汽車受到的重力方向是，斜面的機(jī)械效率為，g取10N/kg。14．（2023陜西）某重物的質(zhì)量為80kg，體積為，則該重物的密度為，該重物放在水平地面上時(shí)，與地面的接觸面積為，則它對(duì)地面的壓強(qiáng)為Pa。工用如圖所示的滑輪組將該重物豎直向上勻速提升5m，用時(shí)50s，此過(guò)程中重物上升的速度是m/s。若增大提升重物的質(zhì)量，該滑輪組的機(jī)械效率將變。（g取10N/kg）

15．（2023湖北宜昌）如圖為某景區(qū)的盤山公路，汽車行駛過(guò)程中遇到陡坡時(shí)司機(jī)常常要換用低速檔，這樣做是因?yàn)樵诎l(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率一定時(shí)可以增大。一輛總重為1×105N的汽車經(jīng)過(guò)某一長(zhǎng)為200m的路段時(shí)，豎直高度上升了20m，如果汽車的牽引力恒為2.5×104N，此過(guò)程中盤山公路斜面的機(jī)械效率為。

16．（2023江蘇無(wú)錫）如圖所示，是安裝在某種塔式起重機(jī)吊臂一側(cè)的滑輪組，某次勻速起吊的物體時(shí)，上升，用時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率是，則所做有用功是J，總功是J，拉力F的功率是W。（g?。?/p>

17．（2023四川涼山）如圖所示，工人用A、B兩個(gè)相同的滑輪組成的滑輪組提升重540N的物體，所用的拉力F為200N，物體以0.2m/s的速度勻速上升了10s。不計(jì)繩重及摩擦，拉力F所做的功為J，C處天花板受到的拉力為N；若勻速提升重240N的物體，滑輪組的機(jī)械效率為。

18．（2023湖南郴州）如圖所示，物體重10N，每個(gè)滑輪重1N，在F=2.5N的拉力作用下，物體上升了1m，則拉力做的有用功是J，克服繩重及滑輪與繩子之間的摩擦所做的額外功為J。

19．（2023江蘇揚(yáng)州）在學(xué)習(xí)了機(jī)械效率的相關(guān)知識(shí)后，課外研究小組有同學(xué)猜想：同一個(gè)機(jī)械的機(jī)械效率是不變的。為了驗(yàn)證猜想，他們用如圖所示的滑輪組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，改變鉤碼個(gè)數(shù)，用彈簧測(cè)力計(jì)沿豎直方向拉著細(xì)繩，使鉤碼勻速向上運(yùn)動(dòng)，測(cè)得的數(shù)據(jù)如表1。

表1實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼重鉤碼上升的高度繩端拉力繩端移動(dòng)距離有用功總功機(jī)械效率120.11.00.30.20.3066.7230.11.40.30.30.4271.4350.12.20.30.50.6675.8（1）分析表中的數(shù)據(jù)，他的猜想是（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）的；（2）實(shí)驗(yàn)小組又進(jìn)行了如下的探究：改變滑輪的個(gè)數(shù)組成不同的滑輪組，仍用彈簧測(cè)力計(jì)沿豎直方向向上勻速拉動(dòng)細(xì)繩，測(cè)得的數(shù)據(jù)如表2；表2實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)鉤碼重繩端拉力鉤碼上升的高度繩端移動(dòng)距離有用功總功機(jī)械效率4163.60.20.41.21.4483.35262.40.20.81.21.9262.56362.20.21.21.22.6445.5分析數(shù)據(jù)可知：物重相同，動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)越多越省力，但機(jī)械效率越。進(jìn)一步分析還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)滑輪組越來(lái)越省力時(shí)，它的額外功越來(lái)越大，甚至?xí)霈F(xiàn)額外功有用功的情況，所以設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)械模型時(shí)，既要考慮省力，還要考慮；（3）根據(jù)表2中的數(shù)據(jù)，如果增加動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，將會(huì)出現(xiàn)的困難是，你的改進(jìn)方法是。20．（2023四川眉山）如圖所示，工人用滑輪組提升重物，已知重物重力，動(dòng)滑輪重力。在工人用力作用下，重物勻速上升，達(dá)到規(guī)定高度處。不計(jì)繩重和機(jī)械之間的摩擦。求：（1）拉力做功的功率；（2）滑輪組的機(jī)械效率；（3）若用該裝置提升另一重物時(shí)，機(jī)械效率達(dá)到，則該重物的重力是多少？

21．（2023江西）如圖所示，利用斜面將箱子推進(jìn)車廂，通常要比把箱子直接從地面搬進(jìn)車廂省力多了，某同學(xué)用的力沿斜面向上勻速推動(dòng)箱子，已知箱子質(zhì)量為，斜面長(zhǎng)，斜面高，。求：（1）箱子受到的重力；（2）箱子受到的摩擦力；（3）斜面的機(jī)械效率；（4）使用斜面推箱子時(shí)有哪些更省力的方法。

22．（2023湖南郴州）如圖所示，在斜面上將一個(gè)重10N的物體勻速拉到頂端所用的時(shí)間為。沿斜面向上的拉力，斜面中，，物體與斜面的接觸面積為100cm2，斜面對(duì)物體的支持力為。求；（1）物體在斜面上的速度；（2）物體對(duì)斜面的壓強(qiáng)；（3）斜面的機(jī)械效率。（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）

23．（2023山東煙臺(tái)）在宜居宜業(yè)和美鄉(xiāng)村建設(shè)中，某施工隊(duì)正在進(jìn)行農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施改建，建筑工人利用小型的升降機(jī)來(lái)搬運(yùn)水泥。如圖甲所示，某次搬運(yùn)過(guò)程中，工人在的時(shí)間內(nèi)，將8袋水泥勻速提起，電動(dòng)機(jī)牽引繩子的拉力F為，每袋水泥質(zhì)量為。g取，求：（1）拉力F做功的功率；（2）滑輪組的機(jī)械效率(小數(shù)點(diǎn)后保留1位小數(shù))；（3）為了一次能提升更多的水泥，物理實(shí)踐小組利用學(xué)過(guò)的知識(shí)對(duì)升降機(jī)的滑輪組進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，如圖乙所示。假設(shè)升降機(jī)足夠穩(wěn)定，電動(dòng)機(jī)輸出功率足夠大，電動(dòng)機(jī)牽引繩子的拉力仍為，吊籃及動(dòng)滑輪的總重力為，不計(jì)繩重和摩擦，則這種設(shè)計(jì)的裝置一次能提起多少袋水泥？

24．（2023四川涼山）邛海濕地公園湖邊的一個(gè)圓臺(tái)形花崗石墩（形狀如圖甲）不慎落入1.9m深的湖底，該石墩的上表面積為，下表面積為，高為0.9m，質(zhì)量為1.482t。工人師傅用起重機(jī)將其勻速吊出水面，起重機(jī)的功率為440W。石墩從剛好脫離湖底上升到上表面與水面相平共耗時(shí)50s（如圖乙）?；◢徥芏龋豢紤]石墩在水中運(yùn)動(dòng)受到的阻力。求：（1）石墩的體積；（2）石墩上升過(guò)程中，起重機(jī)的效率；（3）若起吊前石墩與平整的湖底緊密接觸（如圖丙），湖底對(duì)石墩的支持力。

專題11功、功率、機(jī)械效率考點(diǎn)1功1．（多選）（2023湖南株洲）某建筑工地上，一臺(tái)起重機(jī)將兩種材料同時(shí)從地面豎直勻速起吊送至兩個(gè)不同的高度，整個(gè)過(guò)程中起重機(jī)提升材料所做的功W與提升高度h的關(guān)系如圖所示。由圖可知（g=10N/kg）（）

A．兩種材料總質(zhì)量為1.5t B．兩種材料總質(zhì)量為3tC．吊到40m高處的材料質(zhì)量為1t D．吊到40m高處的材料質(zhì)量為1.5t【答案】BC【解析】AB．由圖示知，上升高度為10m時(shí)，提升材料所做的功，據(jù)W=Gh知，兩種材料的總重力，兩種材料的總質(zhì)量故A不符合題意，B符合題意；CD．吊到40m的材料單獨(dú)升高的高度為，此段高度提升材料所做的功，吊到40m高處的材料重力，其質(zhì)量故C符合題意，D不符合題意。故選BC。2．（2023四川宜賓）如圖所示，一個(gè)物體被水平力F壓在豎直墻面時(shí)靜止，水平力減為F的三分之一時(shí)剛好勻速下滑，則靜止和勻速下滑時(shí)物體受到的摩擦力大?。ㄟx填“相等”或“不相等”），下滑時(shí)水平力對(duì)物體（選填“做了”或“不做”）功。

【答案】相等不做【解析】[1]物體被水平力F壓在豎直墻面時(shí)靜止時(shí)，物體處于平衡狀態(tài)，由二力平衡知識(shí)可知，物體受到摩擦力等于物體的重力；水平力減為F的三分之一時(shí)，剛好勻速下滑，物體仍處于平衡狀態(tài)，由二力平衡知識(shí)可知，物體受到摩擦力等于物體的重力；所以物體靜止和勻速下滑時(shí)，受到的摩擦力大小相等。[2]下滑時(shí)，物體向下運(yùn)動(dòng)，水平力的方向向左，由于在力的作用下，沿力的方向運(yùn)動(dòng)一段距離，力才對(duì)物體做功，所以水平力對(duì)物體不做功。3．（2023江蘇無(wú)錫）2023年5月13日，“恩平20—4鉆采平臺(tái)”的安裝，創(chuàng)造了我國(guó)海上油氣平臺(tái)浮托安裝重量的新紀(jì)錄，浮托安裝類似于運(yùn)動(dòng)員挺舉過(guò)程，巧妙地利用海上潮汐的自然力進(jìn)行安裝。如圖所示，漲潮時(shí)，工程船托運(yùn)平臺(tái)組塊駛?cè)胍呀?jīng)固定在海中的導(dǎo)管架的槽口，落潮時(shí)把平臺(tái)組塊插尖順勢(shì)從高位下降安裝到導(dǎo)管架接口上。工程船滿載時(shí)的排水量為，所安裝的平臺(tái)組塊質(zhì)量為。（g取）（1）工程船滿載航行在海面上時(shí)，受到的浮力為多大？（2）平臺(tái)組塊所受重力大小為多少？（3）若漲潮前，插尖低于接口，漲潮時(shí)，工程船和平臺(tái)組塊緩慢向上浮起，使得插尖比接口高。則在此過(guò)程中，工程船對(duì)平臺(tái)組塊豎直向上做功為多少？

【答案】（1）5.35×108N；（2）1.55×108N；（3）3.1×108J【解析】（1）工程船滿載時(shí)的排水量為，航行在海面上時(shí)，處于漂浮狀態(tài)，由沉浮條件可知，受到的浮力等于重力（2）平臺(tái)組塊質(zhì)量為，則平臺(tái)組塊所受重力（3）若漲潮前，插尖低于接口，漲潮時(shí)，插尖比接口高，則工程船對(duì)平臺(tái)組塊豎直向上做功為克服平臺(tái)組塊重力做功考點(diǎn)2功率4．（2023山東濱州）如圖所示，重為20N，棱長(zhǎng)為10cm的正方體物塊放在水平桌面上，在10N的水平拉力F作用下，5s內(nèi)沿水平方向勻速移動(dòng)了50cm，則物塊對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)為Pa，水平拉力F做功的功率為W。

【答案】10001【解析】[1]在水平面上壓力等于重力，即F=G=20N，物體對(duì)地面的壓強(qiáng)[2]拉力做的功W=Fs=10N×50×10-2m=5J，拉力做功的功率5．（2023廣東廣州）物體A重5N，如圖1，A在水平拉力F1作用下，在水平面從M勻速直線運(yùn)動(dòng)到N用時(shí)3s；如圖2，在A上放置一個(gè)鉤碼，A在水平拉力F2作用下，在另一水平面從Р勻速直線運(yùn)動(dòng)到Q用時(shí)2s。

（1）在MN，PQ段，A的速度分別為v1、v2，A所受摩擦力分別為f1、f2，則v1v2，f1f2；（均選填“>”“=”“<”）（2）A從M運(yùn)動(dòng)到N，F(xiàn)1做的功為J、功率為W，A所受重力做的功為J?！敬鸢浮浚迹?.30.10【解析】（1）[1]在MN段，A的速度為，在PQ段，A的速度為，則。[2]A在水平拉力F1作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由二力平衡可知，A在水平拉力F2作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由二力平衡可知，則。（2）[3]F1做的功為[4]F1的功率為[5]A只在水平方向運(yùn)動(dòng)發(fā)生距離，豎直方向沒(méi)有發(fā)生距離，所以A所受重力做的功為0J。6．（2023甘肅金昌）隨著人們生活水平的提高，房車旅游受到了大眾的青睞，某公司推出了如圖所示的小型房車，小林和父母參觀車展時(shí)試駕了該車，該車在平直公路上以54km/h的速度勻速行駛了3600m，已知車輪與水平地面總接觸面積為0.4m2，試駕時(shí)車和人總質(zhì)量為4×103kg，阻力是車重的0.1倍。（假定汽車靜止時(shí)對(duì)地面的壓力大小等于汽車總重力，汽車勻速行駛時(shí)牽引力等于阻力，g取10N/kg。）求：（1）該房車勻速行駛了多長(zhǎng)時(shí)間？（2）該房車靜止在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少？（3）該房車勻速行駛時(shí)牽引力做功的功率是多大？

【答案】（1）240s；（2）1×105Pa；（3）6×104W【解析】（1）由題意可知，試駕的路程為s=3600m，試駕時(shí)的速度為v=54km/h=15m/s故由可得，試駕所用的時(shí)間為（2）房車的總質(zhì)量為m=4×103kg，故房車的重力為G=mg=4×103kg×10N/kg=4×104N由可得，房車對(duì)地面的壓強(qiáng)為（3）由題意可得，房車所受阻力為f=0.1G=0.1×4×104N=4×103N房車在水平路面勻速行駛，處于受力平衡狀態(tài)，故由二力平衡可得，房車所受牽引力大小為F牽=f=4×103N由P=Fv可得，牽引力的功率為P=F牽v=4×103N×15m/s=6×104W7．（2023湖南永州）周末小明陪著妹妹，由父母駕駛國(guó)產(chǎn)新能源汽車到“國(guó)際慢城”雙牌縣的陽(yáng)明山看“花?！薄＃ǎ?）汽車和車內(nèi)的人總質(zhì)量為1800kg，靜止在水平地面時(shí)，輪胎與地面接觸的總面積為0.15m2，求此時(shí)汽車對(duì)地面的壓強(qiáng)；（2）汽車在開(kāi)往陽(yáng)明山的路程中，在某段路上勻速直線行駛2400m，用時(shí)2min，已知汽車在該路段受到的摩擦力為2000N，求汽車在該路段的速度和功率。

【答案】（1）1.2×105Pa；（2）20m/s，4×104W【解析】解：（1）根據(jù)G=mg可得，汽車和車內(nèi)的人總重力為汽車靜止在水平地面上，汽車對(duì)地面的壓力為根據(jù)可得，此時(shí)汽車對(duì)地面的壓強(qiáng)為（2）根據(jù)可得，汽車在該路段的速度為由于汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受到的是平衡力作用，因此汽車水平方向上受到的牽引力與摩擦力是一對(duì)平衡力，則牽引力大小為根據(jù)可得，汽車在該路段的功率為8．（2023上海）用大小為10牛的水平方向的推力F使重力為20牛的物體在5秒內(nèi)勻速運(yùn)動(dòng)4米，求這段時(shí)間里物體推力F做的功W和功率P?！敬鸢浮?0J，8W【解析】推力F做的功W推力F的功率考點(diǎn)3機(jī)械效率9．（2023廣東廣州）用滑輪組進(jìn)行“一瓶水提升一個(gè)人”活動(dòng)，如圖，水瓶勻速直線下降10m，使人勻速升高0.5m，水瓶對(duì)繩a的拉力為，繩b對(duì)人的拉力為。此過(guò)程（）

A．有用功為300JB．做的功等于做的功C．做的功小于做的功D．滑輪組的機(jī)械效率為80%【答案】D【解析】A．做的功為有用功，大小為，故A錯(cuò)誤，不符合題意；BC．做的功為總功，大小為，故BC錯(cuò)誤，不符合題意；D．滑輪組的機(jī)械效率為，故D正確，符合題意。故選D。10．（2023四川廣安）學(xué)習(xí)了簡(jiǎn)單機(jī)械知識(shí)后，某同學(xué)自制了如圖所示的晾衣架。他將50N的衣物掛在橫桿上，拉繩使其勻速上升1.6m，用時(shí)5s（上升過(guò)程中，橫桿保持水平），此過(guò)程該裝置的機(jī)械效率為80%（不計(jì)繩重及摩擦）。下列分析正確的是（）

A．拉力做功80J B．拉力的功率為20WC．動(dòng)滑輪重12.5N D．若增大衣物的質(zhì)量，機(jī)械效率將減小【答案】B【解析】A．如圖，滑輪組做的有用功，拉力做的功，故A錯(cuò)誤；B．拉力的功率，故B正確；C．滑輪組做的額外功，動(dòng)滑輪與橫桿的總重，則動(dòng)滑輪的重小于12.5N，故C錯(cuò)誤；D．若增大衣物的質(zhì)量，滑輪組的額外功不變，有用功增多，由可知，機(jī)械效率將提高，故D錯(cuò)誤。故選B。11．（2023湖南永州）如圖所示，將一個(gè)重9.0N的物體從斜面底端勻速直線拉到斜面頂端，沿斜面向上的拉力為3.6N，在斜面上移動(dòng)的距離s=1.2m，物體升高的高度h=0.3m，則（）

A．物體所受的摩擦力3.6N B．物體克服重力做功4.32JC．拉力做功2.7J D．斜面的機(jī)械效率62.5%【答案】D【解析】ABC．克服物體重力做功即有用功為，拉力做的功即總功為，額外功為，由可得，摩擦力為，故ABC不符合題意；D．根據(jù)可得，斜面的機(jī)械效率為，故D符合題意。故選D。12．（多選）（2023山東濱州）用如圖所示的裝置勻速提升浸沒(méi)在容器底部的正方體物塊A，物塊A的質(zhì)量為5kg，棱長(zhǎng)為10cm，水的深度為60cm。物塊A露出水面前滑輪組的機(jī)械效率為80%，在水中上升的時(shí)間為5s。物塊A與容器底部未緊密接觸，水對(duì)物塊A的阻力、繩子的重力、繩子與滑輪間摩擦都忽略不計(jì)，，。下列分析正確的是（）

A．物塊A的重力為50NB．物塊A上升的速度為0.12m/sC．物塊A露出水面前，拉力所做的有用功為20JD．物塊A完全露出水面后，滑輪組的機(jī)械效率約為83.3%【答案】ACD【解析】A．已知物塊質(zhì)量為5kg，由得，物塊A的重力為，故A正確；B．已知物塊棱長(zhǎng)為10cm，水深為60cm，可知在水中上升的距離為，由得，物塊A上升的速度為，故B錯(cuò)誤；C．物塊A露出水面前，完全浸沒(méi)在水中，可知其體積等于排開(kāi)水的體積為，根據(jù)得，由題意知，物塊出水面前，拉力所做的有用功即是，物塊上升時(shí)，克服其重力和浮力得合力做的功為，故C正確；D．物塊A露出水面前滑輪組的機(jī)械效率為80%，根據(jù)得，該過(guò)程的總功為，由圖可知，滑輪組動(dòng)滑輪繞繩子的段數(shù)是2段，繩子自由端移動(dòng)的距離，由得，繩子自由端拉力大小為，根據(jù)可知，動(dòng)滑輪得重力為，物塊A露出水面后，不在受浮力，根據(jù)可知，此時(shí)自由端的拉力為，根據(jù)題意可知，物塊A露出水面后，滑輪組的機(jī)械效率約為，故D正確。故選ACD。13．（2023四川宜賓）在長(zhǎng)為1000m，高為100m的爬坡路段，一輛質(zhì)量為1800kg的電動(dòng)汽車在3000N的牽引力作用下勻速上坡，電動(dòng)汽車受到的重力方向是，斜面的機(jī)械效率為，g取10N/kg?！敬鸢浮控Q直向下60%【解析】[1]由于重力是地球?qū)Φ厍虮砻嫖矬w的引力，所以重力方向始終是豎直向下的，故電動(dòng)汽車受到的重力方向是豎直向下。[2]斜面的機(jī)械效率14．（2023陜西）某重物的質(zhì)量為80kg，體積為，則該重物的密度為，該重物放在水平地面上時(shí)，與地面的接觸面積為，則它對(duì)地面的壓強(qiáng)為Pa。工用如圖所示的滑輪組將該重物豎直向上勻速提升5m，用時(shí)50s，此過(guò)程中重物上升的速度是m/s。若增大提升重物的質(zhì)量，該滑輪組的機(jī)械效率將變。（g取10N/kg）

【答案】0.1大【解析】[1]由可知，該重物的密度為[2]該重物對(duì)地面的壓強(qiáng)為[3]重物上升的速度是[4]滑輪組的機(jī)械效率使用同一滑輪組提升的物體時(shí)，產(chǎn)生的額外功相同，當(dāng)提升的物體質(zhì)量增大時(shí)，有用功增多，滑輪組機(jī)械效率增大。15．（2023湖北宜昌）如圖為某景區(qū)的盤山公路，汽車行駛過(guò)程中遇到陡坡時(shí)司機(jī)常常要換用低速檔，這樣做是因?yàn)樵诎l(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率一定時(shí)可以增大。一輛總重為1×105N的汽車經(jīng)過(guò)某一長(zhǎng)為200m的路段時(shí)，豎直高度上升了20m，如果汽車的牽引力恒為2.5×104N，此過(guò)程中盤山公路斜面的機(jī)械效率為。

【答案】牽引力40%【解析】[1]根據(jù)功率為，可知，在發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率一定時(shí)，司機(jī)常常要換用低速檔，這樣做可增大牽引力。[2]此過(guò)程中盤山公路斜面的機(jī)械效率為16．（2023江蘇無(wú)錫）如圖所示，是安裝在某種塔式起重機(jī)吊臂一側(cè)的滑輪組，某次勻速起吊的物體時(shí)，上升，用時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率是，則所做有用功是J，總功是J，拉力F的功率是W。（g?。?/p>

【答案】3×1043.75×1042.5×103【解析】[1]物體的重力G=mg=600kg×10N/kg=6000N，滑輪組所做有用功W有=Gh=6000N×5m=3×104J[2]由得，滑輪組所做總功[3]拉力F的功率17．（2023四川涼山）如圖所示，工人用A、B兩個(gè)相同的滑輪組成的滑輪組提升重540N的物體，所用的拉力F為200N，物體以0.2m/s的速度勻速上升了10s。不計(jì)繩重及摩擦，拉力F所做的功為J，C處天花板受到的拉力為N；若勻速提升重240N的物體，滑輪組的機(jī)械效率為。

【答案】1200J460N80%【解析】[1]由題意知，物體上升的高度為，由圖可知承擔(dān)物重繩子的股數(shù)為n=3，則繩端移動(dòng)的距離為，由得，提升重540N的物體時(shí)拉力F做的功為[2]因?yàn)椴挥?jì)繩重及摩擦?xí)r，所以動(dòng)滑輪重力為，根據(jù)題意知，C處天花板受到的拉力為[3]因?yàn)椴挥?jì)繩重及摩擦?xí)r，機(jī)械效率為，所以提升重240N物體時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為18．（2023湖南郴州）如圖所示，物體重10N，每個(gè)滑輪重1N，在F=2.5N的拉力作用下，物體上升了1m，則拉力做的有用功是J，克服繩重及滑輪與繩子之間的摩擦所做的額外功為J。

【答案】103【解析】[1]該滑輪組克服物體重力做有用功，所做有用功[2]物體上升1m，則從下數(shù)的第一個(gè)動(dòng)滑輪也上升h1=1m，其右側(cè)繩端上升2m；從下數(shù)的第二個(gè)動(dòng)滑輪上升h2=2m，其右側(cè)繩端上升4m；從下數(shù)的第三個(gè)動(dòng)滑輪上升h3=4m，其右側(cè)繩端上升8m，即繩子自由端移動(dòng)的距離s=8m，拉力做的總功，克服動(dòng)滑輪重力做的額外功，則克服繩重及滑輪與繩子之間的摩擦所做的額外功19．（2023江蘇揚(yáng)州）在學(xué)習(xí)了機(jī)械效率的相關(guān)知識(shí)后，課外研究小組有同學(xué)猜想：同一個(gè)機(jī)械的機(jī)械效率是不變的。為了驗(yàn)證猜想，他們用如圖所示的滑輪組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，改變鉤碼個(gè)數(shù)，用彈簧測(cè)力計(jì)沿豎直方向拉著細(xì)繩，使鉤碼勻速向上運(yùn)動(dòng)，測(cè)得的數(shù)據(jù)如表1。

表1實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼重鉤碼上升的高度繩端拉力繩端移動(dòng)距離有用功總功機(jī)械效率120.11.00.30.20.3066.7230.11.40.30.30.4271.4350.12.20.30.50.6675.8（1）分析表中的數(shù)據(jù)，他的猜想是（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）的；（2）實(shí)驗(yàn)小組又進(jìn)行了如下的探究：改變滑輪的個(gè)數(shù)組成不同的滑輪組，仍用彈簧測(cè)力計(jì)沿豎直方向向上勻速拉動(dòng)細(xì)繩，測(cè)得的數(shù)據(jù)如表2；表2實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)鉤碼重繩端拉力鉤碼上升的高度繩端移動(dòng)距離有用功總功機(jī)械效率4163.60.20.41.21.4483.35262.40.20.81.21.9262.56362.20.21.21.22.6445.5分析數(shù)據(jù)可知：物重相同，動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)越多越省力，但機(jī)械效率越。進(jìn)一步分析還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)滑輪組越來(lái)越省力時(shí)，它的額外功越來(lái)越大，甚至?xí)霈F(xiàn)額外功有用功的情況，所以設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)械模型時(shí)，既要考慮省力，還要考慮；（3）根據(jù)表2中的數(shù)據(jù)，如果增加動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，將會(huì)出現(xiàn)的困難是，你的改進(jìn)方法是?！敬鸢浮垮e(cuò)誤低大于機(jī)械所做的額外功機(jī)械效率變低減輕動(dòng)滑輪的質(zhì)量【解析】（1）[1]由表1數(shù)據(jù)可知，用同一滑輪組提升不同重力的鉤碼時(shí)，鉤碼上升的高度以及繩端移動(dòng)的距離相同，所得的機(jī)械效率不同，即機(jī)械效率是變化的，因此他的猜想是錯(cuò)誤的。（2）[2]由表2數(shù)據(jù)可知，當(dāng)物重相同時(shí)，動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)越多，繩端拉力越小，即越省力，但機(jī)械效率也變低。[3]根據(jù)額外功等于總功與有用功之差可知，在第6次實(shí)驗(yàn)中，額外功大于有用功，由此可知當(dāng)滑輪組越來(lái)越省力時(shí)，它的額外功越來(lái)越大，甚至?xí)霈F(xiàn)額外功大于有用功的情況。[4]根據(jù)以上分析可知，在設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)械模型時(shí)，既要考慮省力，還要考慮機(jī)械所做的額外功。（3）[5][6]由表2數(shù)據(jù)可知，在其它條件相同的情況下，增加動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)，機(jī)械效率變低，這是將會(huì)出現(xiàn)的困難。根據(jù)可知，在提升的物體重力一定時(shí)，若要增大機(jī)械效率，應(yīng)減小動(dòng)滑輪重，因此改進(jìn)方法是減小動(dòng)滑輪的重力或減輕動(dòng)滑輪的質(zhì)量。20．（2023四川眉山）如圖所示，工人用滑輪組提升重物，已知重物重力，動(dòng)滑輪重力。在工人用力作用下，重物勻速上升，達(dá)到規(guī)定高度處。不計(jì)繩重和機(jī)械之間的摩擦。求：（1）拉力做功的功率；（2）滑輪組的機(jī)械效率；（3）若用該裝置提升另一重物時(shí)，機(jī)械效率達(dá)到，則該重物的重力是多少？

【答案】（1）240W；（2）83.3％；（3）1800N【解析】（1）承擔(dān)物重的動(dòng)滑輪上繩子的段數(shù)，不計(jì)繩重和機(jī)械之間的摩擦，拉力拉力移動(dòng)距離拉力做功拉力做功的功率（2）滑輪組的有用功機(jī)械效率（3）若用該裝置提升另一重物時(shí)，機(jī)械效率達(dá)到，則解得該重物的重力是。21．（2023江西）如圖所示，利用斜面將箱子推進(jìn)車廂，通常要比把箱子直接從地面搬進(jìn)車廂省力多了，某同學(xué)用的力沿斜面向上勻速推動(dòng)箱子，已知箱子質(zhì)量為，斜面長(zhǎng)，斜面高，。求：（1）箱子受到的重力；（2）箱子受到的摩擦力；（3）斜面的機(jī)械效率；（4）使用斜面推箱子時(shí)有哪些更省