課時(shí)訓(xùn)練(十)功功率機(jī)械效率(限時(shí):35分鐘)一、填空題1.如圖K10-1所示,小勇在0.5 s內(nèi)由支撐到起立將杠鈴快速地舉過(guò)頭頂,在這個(gè)過(guò)程中小勇對(duì)杠鈴做功,小勇在起立狀態(tài)保持3 s,在這3 s內(nèi)小勇對(duì)杠鈴做功。(均選填“有”或“沒(méi)有”)圖K10-12.如圖K10-2所示,在整修寺廟的過(guò)程中,甲和尚將一塊重400 N的石頭提到2 m高的廟墻上,乙和尚把重為110 N的瓦片提到6 m高的房檐上。請(qǐng)幫助老和尚比較甲、乙兩個(gè)和尚的貢獻(xiàn)大小:(選填“甲”或“乙”)和尚的貢獻(xiàn)大,判斷的依據(jù)是比較的多少。圖K10-23.xx邵陽(yáng)如圖K10-3所示,重10 N的物體A在水平拉力F的作用下,沿水平方向以0.4 m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)了2 s,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4 N,物體A所受重力做的功為J。圖K10-34.xx德陽(yáng)如圖K10-4甲所示的鐵塊重力G=4 N,被吸附在豎直放置且足夠長(zhǎng)的磁性平板上,當(dāng)它在沿豎直方向向上的拉力F=6 N的作用下向上運(yùn)動(dòng)時(shí),鐵塊受到的摩擦力為N;此時(shí)鐵塊速度v與時(shí)間t的關(guān)系圖像如圖乙所示,4 s內(nèi)拉力F做的功是J。圖K10-45.xx自貢如圖K10-5所示,一物體在水平向右的拉力F1作用下以3 m/s的速度在水平地面上勻速運(yùn)動(dòng)了10 m,拉力F1所做的功為W1,功率為P1。若該物體在水平向右的拉力F2作用下以2 m/s的速度在同一水平地面上勻速運(yùn)動(dòng)了10 m,拉力F2所做的功為W2,功率為P2,則W1W2,P1P2。(均選填“>”“<”或“=”)圖K10-56.如圖K10-6所示,小球從高處自由下落,已知小球從a到b和從b到c下落的高度相同,從a到b重力做功W1、功率為P1,從b到c重力做功W2、功率為P2,則W1W2,P1P2。(均選填“>”“<”或“=”)圖K10-6圖K10-77.如圖K10-7所示,林紅用斜面將重為120 N的物體勻速?gòu)男泵娴牡撞坷巾敳?已知斜面長(zhǎng)為5 m,高是2 m,林紅的拉力F=60 N,則林紅做的有用功為J,額外功為J。8.如圖K10-8所示,林紅用6 N的拉力通過(guò)動(dòng)滑輪在5 s內(nèi)將重為10 N的物塊豎直向上勻速提升20 cm,此過(guò)程中拉力做的有用功為J,拉力做功的功率為W。圖K10-89.xx棗莊如圖K10-9所示,用相同的滑輪安裝成甲、乙兩種裝置,分別用FA、FB勻速提升重力為GA、GB的A、B兩物體,不計(jì)繩重和摩擦。若GA>GB,則甲乙;若FA=FB,則GAGB。(均選填“>”“<”或“=”)圖K10-910.xx臨沂小明用如圖K10-10所示的動(dòng)滑輪提起140 N的水桶,動(dòng)滑輪重20 N(不計(jì)繩重和摩擦),小明拉繩子的動(dòng)力為N;如果向水桶內(nèi)再加入40 N的水,提起時(shí)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率(選填“變大”“變小”或“不變”)。圖K10-10圖K10-1111.xx安徽如圖K10-11所示,當(dāng)工人師傅用400 N的拉力向下拉繩時(shí),可使重680 N的重物勻速上升,在此過(guò)程中滑輪組的機(jī)械效率為。12.xx德陽(yáng)如圖K10-12所示,沿斜面把質(zhì)量為12 kg的一個(gè)物體勻速拉到最高處,沿斜面向上的拉力F=100 N,斜面長(zhǎng)2 m、高1 m,則其機(jī)械效率是,物體所受摩擦力是N。(g取10 N/kg)圖K10-12二、選擇題13.xx長(zhǎng)沙下列關(guān)于功的說(shuō)法正確的是()A.小明用力推發(fā)生故障的汽車而未推動(dòng)時(shí),推力對(duì)汽車做了功B.吊車吊著重物沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)一段距離時(shí),吊車的拉力對(duì)重物做了功C.足球在水平地面上滾動(dòng)一段距離時(shí),重力對(duì)足球做了功D.舉重運(yùn)動(dòng)員從地面將杠鈴舉起的過(guò)程中,舉重運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴做了功14.xx揚(yáng)州將一本九年級(jí)物理書從地面撿到課桌做的功大概是()A.0.2 J B.2 JC.20 J D.200 J15.林紅和小勇到工地上搬磚,林紅的功率為100 W,小勇的功率為200 W,兩人正常工作時(shí),下列說(shuō)法中正確的是()A.林紅做功一定多B.小勇做功一定多C.林紅做功一定快D.小勇做功一定快16.xx淄博如圖K10-13所示,AC>BC,在相同時(shí)間內(nèi)把同一物體分別沿斜面AC、BC勻速推上頂端,推力分別為F1、F2,功率分別為P1、P2,在不考慮摩擦的情況下()圖K10-13A.F1<F2,P1=P2B.F1>F2,P1>P2C.F1=F2,P1=P2D.F1<F2,P1<P217.如圖K10-14所示,林紅吃飯時(shí)使用竹筷夾著食物,放進(jìn)嘴中,林紅所做的額外功是()圖K10-14A.移動(dòng)食物所做的功B.對(duì)食物和竹筷所做功C.移動(dòng)竹筷所做的功D.用力夾食物所做的功18.如圖K10-15所示,林紅用甲方式把1袋米從1樓提升到3樓,感到很“吃力”,她用乙方式把同樣1袋米從1樓提升到3樓,感覺(jué)好多了。不考慮有關(guān)摩擦,以下關(guān)于林紅兩種方式做功的說(shuō)法正確的是()圖K10-15A.甲有用功更多,總功更多B.乙有用功更多,總功更多C.甲、乙有用功一樣多,甲總功更多D.甲、乙有用功一樣多,甲總功更少19.xx邵陽(yáng)如圖K10-16所示,某同學(xué)使用動(dòng)滑輪把600 N的重物勻速提升了3 m,所用的拉力是400 N。下列說(shuō)法正確的是()A.機(jī)械效率是80%B.有用功是1800 JC.額外功是300 JD.總功是2100 J圖K10-16圖K10-1720.xx廣安如圖K10-17所示,斜面長(zhǎng)3 m,高0.6 m,建筑工人用繩子在6 s內(nèi)將重500 N的物體從其底端沿斜面向上勻速拉到頂端,拉力是150 N(忽略繩子的重力)。則下列說(shuō)法正確的是()A.受到斜面對(duì)它的摩擦力是50 NB.拉力的功率是50 WC.拉力所做的功是300 JD.斜面的機(jī)械效率是80%21.(多選)利用四個(gè)相同的滑輪,組成如圖K10-18所示的甲、乙兩個(gè)滑輪組,用同樣的時(shí)間,把質(zhì)量相等的重物G提升了相同的高度,所用的拉力分別為F甲、F乙,拉力做的功分別為W甲、W乙,拉力的功率分別為P甲、P乙,機(jī)械效率分別是甲、乙(忽略繩重與摩擦),下列關(guān)系式正確的是()圖K10-18A.F甲<F乙甲=乙B.F甲>F乙甲>乙C.W甲>W乙P甲>P乙D.W甲=W乙P甲=P乙三、計(jì)算題22.xx北京圖K10-19是用動(dòng)滑輪提升貨物A的示意圖。在豎直向上的拉力F的作用下,使重450 N的貨物A在50 s的時(shí)間里,勻速豎直上升了10 m。在這個(gè)過(guò)程中,拉力F做的功為5000 J。求:(1)有用功W有。(2)拉力F的功率P。(3)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率。圖K10-19四、實(shí)驗(yàn)探究題23.林紅和同學(xué)們?cè)谔骄俊靶泵娴臋C(jī)械效率”時(shí),用彈簧測(cè)力計(jì)沿斜面勻速向上拉動(dòng)物塊,收集了下表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。圖K10-20實(shí)驗(yàn)次數(shù)斜面的傾斜程度物塊重力G/N斜面高度h/m拉力F/N斜面長(zhǎng)度s/m機(jī)械效率1較緩50.22.4141.7%2較陡50.53.2178.1%3最陡50.74.3181.4%(1)分析表中的數(shù)據(jù)可得出:在其他條件一定時(shí),斜面越緩越(選填“省”或“費(fèi)”)力;斜面越陡,機(jī)械效率越(選填“高”或“低”)。(2)同學(xué)們又進(jìn)行了第4次實(shí)驗(yàn):在斜面上鋪上棉布,使斜面變粗糙,保持斜面高和長(zhǎng)分別是0.5 m和1 m,用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)同一物塊沿斜面向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),讀出此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4.5 N,他們測(cè)得這種情況下斜面的機(jī)械效率為(結(jié)果保留一位小數(shù))。把第4次與第次測(cè)量結(jié)果相比較,還能得出:在其他條件一定時(shí),斜面越粗糙,斜面的機(jī)械效率越低。(3)當(dāng)用彈簧測(cè)力計(jì)沿斜面勻速向上拉動(dòng)物塊時(shí),物塊所受的拉力(選填“大于”“小于”或“等于”)物塊所受的摩擦力。參考答案1.有沒(méi)有2.甲做功3.04.24.85.=>6.=<解析 因?yàn)閔ab=hbc,由W=Gh可知,小球在ab段和bc段重力做的功相等;小球在自由下落時(shí)只受重力作用,速度越來(lái)越快,即:vab<vbc,由P=Wt=Ght=Gv可知,P1<P2。7.24060解析 林紅做的有用功W有=Gh=120 N2 m=240 J;林紅做的總功W總=Fs=60 N5 m=300 J;則額外功W額=W總-W有=300 J-240 J=60 J。8.20.48解析 由題圖可知,使用的是一個(gè)動(dòng)滑輪,重物由2股繩子承擔(dān),h=20 cm=0.2 m,有用功W有=Gh=10 N0.2 m=2 J;則拉力移動(dòng)的距離s=2h=20.2 m=0.4 m,拉力做的總功W總=Fs=6 N0.4 m=2.4 J,拉力做功的功率P=W總t=2.4J5s=0.48 W。9.><解析 不計(jì)繩重和摩擦,克服物體重力做的功為有用功,克服物體重力和動(dòng)滑輪重力做的功為總功,滑輪組的機(jī)械效率=W有W總=GhGh+G動(dòng)h=GG+G動(dòng)=11+G動(dòng)G,物體的重力G越大,1+G動(dòng)G越小,11+G動(dòng)G越大,且動(dòng)滑輪的重力相等,所以,GA>GB時(shí),甲>乙;由圖可知,n甲=2,n乙=3,由F=1n(G+G動(dòng))可得,提升物體的重力G=nF-G動(dòng),則FA=FB時(shí),提升物體的重力關(guān)系為GA<GB。10.80變大11.85%12.60%40解析 有用功W有=Gh=mgh=12 kg10 N/kg1 m=120 J,拉力做的總功W總=Fs=100 N2 m=200 J,斜面的機(jī)械效率=W有W總=120J200J=60%。額外功W額=W總-W有=200 J-120 J=80 J,由W額=fs可得,物體所受的摩擦力f=W額s=80J2m=40 N。13.D14.B解析 估測(cè):課桌的高度約為0.7 m,物理課本的重力約為3 N。將一本九年級(jí)物理書從地面撿到課桌做的功為W=Fs=Gh=0.7 m3 N=2.1 J,與B選項(xiàng)最接近。15.D16.A解析 不計(jì)摩擦,斜面AC傾斜角度小于BC傾斜角度,則AC>BC,所以物體沿AB運(yùn)動(dòng)時(shí)拉力較小,即F1<F2。不計(jì)摩擦,使用光滑的斜面沒(méi)有額外功,拉力在兩斜面上做功相同(等于克服物體重力所做的功),即W1=W2;拉力做功相同,所用時(shí)間相同,根據(jù)P=Wt可知,拉力做功的功率相同,即P1=P2。17.C18.D19.B20.A解析 拉力做的功W總=Fs=150 N3 m=450 J,有用功W有=Gh=500 N0.6 m=300 J,額外功W額=W總-W有=450 J-300 J=150 J,由W額=fs可得,物體在斜面上受到的摩擦力f=W額s=150J3m=50 N,故A正確、C錯(cuò)誤。拉力的功率P=W總t=450J6s=75 W,故B錯(cuò)誤。斜面的機(jī)械效率=W有W總=300J450J66.7 %,故D錯(cuò)誤。21.AD解析 由題圖可知,承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n甲=3,n乙=2,由題可知,滑輪重、物體質(zhì)量和重力均相等,不計(jì)繩重與摩擦,故甲滑輪組的拉力較小,即F甲<F乙。拉力做的功是總功,物重相等,提升相同的高度,有用功相同;不計(jì)繩重與摩擦,滑輪重相同,做的額外功相同,由W總=W有+W額可知,拉力做的總功相等,即W甲=W乙。拉力做功的功率P=W總t,由于總功相等、做功時(shí)間相同,故功率大小相同,即P甲=P乙。有用功、總功均相等,由=W有W總可知,兩個(gè)滑輪組的機(jī)械效率相等,即甲=乙。22.解:(1)有用功W有=Gh=450 N10 m=4500 J。(2)拉力F的功率P=W總t=5000J50s=100 W。(3)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率=W有W總=4500J5000J=90%。23.(1)省高(2)55.6%2(3)大于解析 (3)用彈簧測(cè)力計(jì)沿斜面勻速向上拉動(dòng)物塊的過(guò)程中,拉力F要同時(shí)克服摩擦力f和物體的一部分重力,因此屬于多力平衡;根據(jù)W總=W有+W額,W額小于W總,即fs小于Fs,斜面的長(zhǎng)s相同,所以f<F。