2022版高中物理 第一章 功和功率 第4節(jié) 人與機(jī)械試題 魯科版必修2【二維選題表】物理觀念科學(xué)思維科學(xué)探究科學(xué)態(tài)度與責(zé)任對(duì)功率和機(jī)械效率關(guān)系的理解1(易),2(易),3(易)10(中)機(jī)械的使用9(中)機(jī)械效率的理解與計(jì)算5(易),6(易),7(易),8(中)4(中),5(易),7(易),8(中)基礎(chǔ)訓(xùn)練1.(2016·福建龍巖期中)關(guān)于機(jī)械效率和功率,下列說法中正確的是(D)A.功率大的機(jī)械,機(jī)械效率一定高B.機(jī)械效率高的機(jī)械,功率一定大C.做功快的機(jī)械,機(jī)械效率一定高D.做功快的機(jī)械,功率一定大解析:功率大的機(jī)械,做功比較快,但是機(jī)械效率不一定高,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤.機(jī)械效率高的機(jī)械,功率不一定大,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤.做功快的機(jī)械,功率大,機(jī)械效率不一定高,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確.2.有關(guān)功、功率和機(jī)械效率的說法中,正確的是(B)A.機(jī)器的功率越大,做的功就越多B.功率不同的機(jī)器,做的功可能相等C.機(jī)器做功的時(shí)間越少,功率就越大D.機(jī)器的功率越大,機(jī)械效率就越高解析:由P=可推得W=Pt,即做功的多少由功率和做功時(shí)間兩個(gè)量決定,功率大的機(jī)器做的功不一定多,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;只有時(shí)間而沒有做功的多少,無法確定功率的大小,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;功率反映的是做功的快慢程度,而機(jī)械效率反映的是有用功在總功中所占的份額,這是兩個(gè)不同的概念,它們之間沒有必然的聯(lián)系,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.3.下列關(guān)于功率和機(jī)械效率的說法中,正確的是(B)A.現(xiàn)在機(jī)械的機(jī)械效率小于1,將來有可能出現(xiàn)新的機(jī)械,其效率突破1B.功率的大小與機(jī)械效率的大小無關(guān)C.機(jī)械效率越大,說明有用功率越大D.功率越大,機(jī)械效率越大解析:機(jī)械在做功的過程中,由于W總=W有用+W額外,由于W額外必不為零,所以W有用永遠(yuǎn)不可能大于W總,因此機(jī)械效率不可能大于1,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤.功率和機(jī)械效率是兩個(gè)不同的物理量,功率是表示做功快慢的物理量,機(jī)械效率是表示對(duì)總能量利用率大小的物理量,兩者沒有必然聯(lián)系,故選項(xiàng)B正確,D錯(cuò)誤.機(jī)械效率越大,說明有用功率在總功率中占的比重越大,并不能說明有用功率越大,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤.4. (2016·福建松溪檢測(cè))有兩個(gè)人利用斜面共同將木箱拉上汽車,為了提高斜面的機(jī)械效率,下列做法中可取的是(D)A.以較快的速度將木箱勻速拉上汽車B.以較慢的速度將木箱勻速拉上汽車C.改由一個(gè)人勻速將木箱拉上汽車D.板長不變,增大斜面的傾角將木箱勻速拉上汽車解析:使用斜面時(shí),有用功是克服重力做的功,克服摩擦力做的功為額外功,與速度快慢無關(guān);欲提高斜面的機(jī)械效率,就必須在有用功一定時(shí),盡量減少額外功.當(dāng)斜面的傾角變大時(shí),木箱對(duì)斜面的壓力變小,在接觸面粗糙程度不變時(shí),壓力越小,受到的滑動(dòng)摩擦力就越小,這樣可以有效地減少額外功.故選項(xiàng)D正確.5.(2016·福建閩清檢測(cè))隨著家用小轎車的增多,方便了人們的出行,但也給道路交通和環(huán)境保護(hù)帶來越來越大的壓力,提高汽車的效率對(duì)保護(hù)環(huán)境有重大的意義.關(guān)于效率,下列說法中正確的是(C)A.小轎車發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率越大,小轎車的效率一定也越大B.通過改進(jìn)道路條件和汽車性能,小轎車的效率有可能達(dá)到100%C.設(shè)法減少排放的尾氣帶走的熱量,有利于提高效率D.行駛的小轎車?yán)锍俗娜嗽缴?小轎車的效率一定越大解析:功率反映做功快慢,效率反映對(duì)總能量的利用率,二者沒有必然聯(lián)系,要提高效率,需要減少額外功,但實(shí)際情況中,效率總小于100%,不可能達(dá)到100%,故選項(xiàng)C正確.6. (2016·福建泉州期中)如圖所示,用力F拉細(xì)繩,通過重為50 N的動(dòng)滑輪將重為450 N的物體勻速提升3 m(不計(jì)繩的重和摩擦).則拉力F所做的額外功和動(dòng)滑輪的機(jī)械效率分別是(D)A.750 J80% B.1 350 J80%C.1 500 J90% D.150 J90%解析:拉力F做的額外功等于克服動(dòng)滑輪重力做的功,即W1=50×3 J=150 J,拉力的有用功W2=450×3 J=1 350 J,動(dòng)滑輪的機(jī)械效率=×100%=90%.故選項(xiàng)D正確.7.一滑輪組,不計(jì)繩子與滑輪間及所有滑輪的輪軸之間的摩擦,用它提升一重為G的貨物時(shí)其機(jī)械效率為80%.若用此滑輪組來提升一重為2G的貨物時(shí),其機(jī)械效率(A)A.大于80%B.等于80%C.小于80%D.無法確定解析:提高機(jī)械效率的方法有減小無用功和增大有用功.增加重物就是增大有用功.故選A.8.某礦井發(fā)生漏水事故,根據(jù)估算,1 min內(nèi)可有4.8 t的水滲出,礦井深100 m,若水泵的機(jī)械效率為80%,為了及時(shí)將漏水抽出,那么需功率至少多大的水泵來抽水才能使井底不積水(g取10 m/s2)(C)A.48 kW B.80 kWC.100 kW D.125 kW解析:1 min內(nèi)水泵做的有用功為WG=mgh=4.8×103×10×100 J=4.8×106 J,1 min內(nèi)水泵的總功為W總=Pt,又=80%,解得P=100 kW,選項(xiàng)C正確.素養(yǎng)提升9. (2016·天津河西區(qū)一模)如圖所示,體重為510 N的人,用滑輪組拉重500 N的物體A沿水平方向以0.02 m/s的速度勻速直線運(yùn)動(dòng).運(yùn)動(dòng)中物體A受到地面的摩擦阻力為200 N,動(dòng)滑輪重為20 N.(不計(jì)繩重、滑輪摩擦,地面上的定滑輪與物體A相連的繩子沿水平方向,地面上的定滑輪與動(dòng)滑輪相連的繩子沿豎直方向,人對(duì)繩子的拉力與人對(duì)地面的壓力始終豎直向下且在同一直線上)則下列分析正確的是(C)A.繩子自由端受到拉力的大小是100 NB.繩子自由端移動(dòng)的速度是0.01 m/sC.人對(duì)地面的壓力是400 ND.人對(duì)地面的壓力是250 N解析:由題圖知,承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2,不計(jì)繩重和摩擦,利用F=1/2(G輪+f地)求拉力大小;繩子自由端運(yùn)動(dòng)速度等于物體移動(dòng)速度的2倍,據(jù)此求出繩子自由端運(yùn)動(dòng)速度;人對(duì)地面的壓力等于自己體重減去拉力,據(jù)此求壓力大小.由題圖知,n=2,不計(jì)繩重和摩擦,拉力用F=110 N,故A錯(cuò)誤.繩子自由端運(yùn)動(dòng)速度v=0.04 m/s,故B錯(cuò)誤.人對(duì)地面的壓力F壓=G-F=510 N-110 N=400 N,故C正確,D錯(cuò)誤.10.(2016·北京房山區(qū)模擬)起重機(jī)在1 min內(nèi)把重48 000 N的貨物提高了30 m,機(jī)械效率為50%,求起重機(jī)的:(1)有用功多大?(2)總功多大?(3)額外功多大?(4)有用功率多大?(5)總功率多大?解析:根據(jù)公式,力所做的有用功W有用=Gh=48 000×30 J=1.44×106 J根據(jù)機(jī)械效率只有50%,實(shí)際所做的功只有一半是作為有用功的,所以總功是W總=1.44×106 J×2=2.88×106 J額外功W額外=W總W有用=2.88×106 J-1.44×106 J=1.44×106 J有用功的功率P有用= W=2.4×104 W總功率P總= W=4.8×104 W.答案:(1)1.44×106 J(2)2.88×106 J(3)1.44×106 J(4)2.4×104 W(5)4.8×104 W